Verkeerssignalering

Uit Wegenwiki
Ga naar: navigatie, zoeken
De trajecten met verkeerssignalering in zwart.

De verkeerssignalering is in Nederland een geïntegreerd verkeerssysteem voor zowel wegkant als verkeerscentrale. De meeste mensen kennen het systeem als de matrixborden boven de snelwegen die een snelheid, pijl of kruis aangeven. Niet te verwarren met de grote tekstborden boven de weg; de zogenaamde DRIPs. In Nederland beschikt in 2018 2.803 kilometer rijbaan over verkeerssignalering, dat is 48% van de rijbaanlengte van de rijkswegen.[1]

Uitgangspunten

Het systeem is in de jaren '70 ontwikkeld vanuit de volgende 3 uitgangspunten:

  1. Minder filestaartongevallen (verbeteren verkeersveiligheid)
  2. Veiligstellen van ongevallen door een rijstrook af te kruisen (verbeteren verkeersveiligheid)
  3. Minder borden langs de weg hoeven te plaatsen bij wegwerkzaamheden (beperken kosten onderhoud)

Vrij snel kon worden geconcludeerd dat het systeem in alle opzichten voldeed aan de doelstellingen. Probleem was echter dat de economische crisis van 1981 een spoedige uitrol voorkwam. Pas toen de economie aantrok eind jaren '80 en er in het SVV-II was gekozen voor meer benutting, werd tussen 1988 en 1996 in hoog tempo een groot deel van het Nederlandse wegennet van verkeersignalering voorzien.

MTM

Eerste generatie MTM signaalgever bij de Drechttunnel in 1977.

Het achterliggend systeem heet "Motorway Traffic Management"-systeem, kortweg het MTM-systeem. In de verkeerscentrale staat het hart van het systeem, dat bestaat uit een redundant opgezet hart van een transactie georiënteerde processor (TOP), een communicatieserver (FEP) en een dynamische database (BCG). Tevens bevinden zich in de verkeerscentrale de bedienposten (BEP) van de wegverkeersleiders.

Het systeem kent een opzet waarbij het maken van fouten in grote mate kan worden voorkomen door dubbele bevestigingen van acties, en door continu de vanuit de verkeerscentrale opgelegde maatregelen te vergelijken met de wegkantsituatie.

Langs de wegkant bevinden zich de onderstations (OS), ook wegkantstations (WKS) genoemd. Deze beheersen het lokale proces ter plaatse van een wegvak. Het OS krijgt informatie vanuit haar detectorstations (DS) omtrent snelheid en intensiteit, en stuurt deze door naar de verkeerscentrale. Tevens ontvangt zij opdrachten vanuit de verkeerscentrale. Dat resulteert uiteindelijk in het al dan niet tonen van beeldstanden op de matrixsignaalgever (MSI's) van het portaal behorende bij het onderstation.

In de oorspronkelijke opzet vond de communicatie tussen verkeerscentrale en onderstations plaats via koperen kabels, waarvan het signaal regelmatig versterkt moest worden met een beperkte transmissierate van slechts 9600 baud. Steeds meer wegkantstations worden aangesloten op glasvezelkabel, wat de communicatiesnelheid ten goede komt.

Het meetlussen in de weg die ten dienste van het MTM-systeem staan, worden ook gebruikt om gegevens aan het MoniCa-systeem te leveren. Denk daarbij aan gegevens als intensiteiten, snelheden en voertuigcategoriën. Deze gegevens worden gebruikt voor de file-informatie aan de weggebruiker.

Bediening

Stel dat een wegverkeersleider een maatregel aanvinkt op een onderstation, dan zal het systeem dat eerst expanderen tot compleet op wegvakniveau, van de eerste pijl tot het laatste "einde" bord. Vervolgens wordt het gecombineerd met hetgeen reeds boven de weg wordt getoond, en wordt voor elke signaalgever het meest restrictieve beeld bepaald. Dat wordt vervolgens verzonden aan het onderstation, dat vervolgens de ontvangst terugmeldt aan de verkeerscentrale-TOP met de retourvraag of het de juiste opdracht betreft. Wanneer de TOP vervolgens confimeert, zal het onderstation de maatregel uitvoeren en wordt dit teruggemeld aan de TOP. Vervolgens kan de wegverkeersleider op zijn bedienpost de nieuwe eindsituatie buiten op de signaalgevers op zijn scherm zien.

Filestaartbeveiliging: AID

verkeerssignalering op de A20 bij het knooppunt Kleinpolderplein in 1985.
Verkeerssignalering op de A13 in 1988.

De functionaliteit van de filestaartbeveiliging is gerealiseerd door het systeem te voorzien van AID: Automatische Incident Detectie. Wanneer op een bepaalde meetraai op één rijstrook het voortschrijdend gemiddelde van de snelheid onder een van tevoren ingestelde waarde (meestal 35 km/h) komt, dan treedt de AID in werking. Deze zorgt ervoor dat op het portaal behorende bij de meetraai een 50 wordt geplaatst op de matrixsignaalgevers boven de betreffende richtingsbaan, op het eerste portaal stroomopwaarts een 50 met flashers, en op het tweede portaal stroomopwaarts een 70 met flashers. Dit is een volautomatisch en reactief systeem. Eerst is er dus de file, dan pas de AID.

Op die manier wordt de weggebruiker tot op ruim een kilometer van te voren al gewaarschuwd voor de gemeten belemmering in de doorstroming, wat de nodige kop-staartbotsingen aan de filestaart voorkomt.

De AID-maatregel verdwijnt op het moment dat het voortschrijdend gemiddelde van de gemeten snelheden op alle rijstroken van een meetraai boven een vooraf ingestelde waarde komt (meestal 55 km/h). De standaard instelling op 35 en 55 km/h is gekozen om te voorkomen dat het voor de weggebruiker een flipperkast overkomt: snel opeenvolgend aan-uit-aan-uit moet omwille van de geloofwaardigheid van het systeem voorkomen worden.

Veiligstellen bij incidenten

In het geval van een ongeluk, kan direct na constatering handmatig op het eerste portaal stroomopwaarts een rood kruis worden geplaatst boven de af te zetten rijstro(o)k(en). Hiermee wordt de kans op aanrijdingen verkleind, en een veilige werkruimte gecreëerd voor hulpdiensten.

Verkeersmaatregelen bij wegwerkzaamheden

Bij gepland onderhoud aan de weg was het vroeger gebruikelijk dat alle bebording handmatig moest worden geplaatst c.q. verwijderd naast de rijbaan. Een tijdrovende en weinig veilige klus. Met de invoering van MTM werd het mogelijk om van tevoren ingediende afzettingen snel boven de weg te krijgen.

Effecten van verkeerssignalering

Hoewel velen de verkeerssignalering beschouwen als een instrument voor dynamisch verkeersmanagement met als primair doel filereductie, is dat laatste niet het geval. Het primaire doel van MTM was en is verkeersveiligheid. Al in 1984 is uitgebreid onderzoek gedaan naar de positieve veiligheidseffecten van MTM. Uit dit rapport[2] blijken de volgende effecten:

  • 16% minder ongevallen in totaal
  • 36% reductie in secundaire ongevallen (met name filestaartongevallen)
  • 19% minder voertuigen bij ongevallen betrokken

Daarnaast reduceerde MTM de hoeveelheid tijd nodig voor het plaatsen van wegafzettingen destijds 's nachts met 42% en overdag met 25%.

Trivia

Verkeerssignalering in werking op de A12.
Een volledig afgesloten A12 bij Oosterbeek.

"Graceful degradation"

Het systeem is zodanig uitgevoerd dat wanneer een systeemonderdeel uitvalt, een ander onderdeel dit moet kunnen overnemen (redundantie), maar ook dat bij een ernstige deelstoring het systeem niet meteen als geheel uitvalt. Daarbij is ervoor gekozen altijd de meest restrictieve beelden te blijven vasthouden, omdat dit voor de verkeersveiligheid de minst erge gevolgen heeft.

Als de communicatie tussen onderstation en verkeerscentrale bijvoorbeeld wegvalt, dan zullen de onderstations na 16 seconden zonder lifesign zelfstandig doorgaan met het plaatsen van AID-beelden, echter met behoud van de meest restrictieve, reeds opgelegde beelden. Dat betekent dat een kruis net zo lang blijft staan totdat de communicatie met de verkeerscentrale is hersteld. Hetzelfde gebeurt totdat het onderstation langs de weg, in de kast, een reset krijgt. Tevens worden dan de flashers in een file niet meer onderdrukt. Dergelijke situaties hebben al meermaals de media gehaald, omdat kruizen van nachtelijke wegwerkzaamheden niet meer konden worden verwijderd en de ochtendspits te maken kreeg met ernstige congestie.

Onderstations zijn van accu's voorzien zodat zij bij stroomuitval in elk geval een half uur kunnen blijven werken en de verkeerscentrale zelf is voorzien van noodvoorzieningen zoals een "no-break". Daarnaast kan de verkeerscentrale blijven functioneren door aggregaten voor noodstroomvoorziening in te zetten.

Beter geen beeld dan een verminkt beeld

De signaalgevers zijn zodanig opgezet dat het beeld middels glasvezels vanuit één lamp wordt geprojecteerd (in tegenstelling tot de situatie bij DRIP's). Het rode kruis is opgebouwd uit twee lampen zodat uitval van één lamp niet leidt tot uitval van het rode kruis. Nieuwe signaalgevers zijn daarentegen opgebouwd uit losse led's. Beeldbewaking hiervan vindt op een andere wijze plaats dan bij de halogeensignaalgevers. Van de led's mag een aantal gedoofd zijn, maar wel dusdanig dat het beeld niet verminkt is.

Geschiedenis

In 1970 is de afdeling Automatische Verkeersystemen van de TH Delft in samenwerking met de Dienst Verkeerskunde van Rijkswaterstaat gestart met een onderzoek naar automatische filebewaking. Dat leidde ertoe dat in 1973 op het wegvak tussen knooppunt Ridderkerk-Zuid en de brug over de Oude Maas bij Zwijndrecht een proefsysteem werd geïnstalleerd. Het systeem werkte op dezelfde basis als de huidige verkeerssignalering, namelijk het gebruik van meetlussen in het wegdek, waarbij om de ongeveer 600 meter de snelheid van het verkeer werd gemeten. Waar het systeem verschilt van de huidige verkeerssignalering, is vooral de plaatsing van de signaalgevers ter weerszijden van de (toen nog tweestrooks) rijbaan, en de mogelijke beeldstanden. De signaalgevers konden alleen de snelheden 30, 50, 70 en 90 tonen, almede de beeldstanden 'blank', 'einde alle verboden' en 'storing'. Bij gebruik van de beeldstanden 30 en 50 werden daar bovendien flashers ontstoken die in het achtergrondschild geïntegreerd waren.

Vanwege de verbreding van de A16 naar 2x4 rijstroken in 1977 werd de verkeerssignalering daar al vrij snel vervangen door nieuwe apparatuur dat geschikt was voor 4 rijstroken. De verkeerssignalering van de A16 is in 1977 hergebruikt op de rijksweg 2 bij Vianen, dat destijds een groot knelpunt was vanwege de oude Lekbrug Vianen.[3]

Statistieken

  • inductielussen: 16.830 stuks
  • radardetectie: 243 stuks
  • matrixsignaalgevers: 14.196 stuks
  • verkeerssignalering: 2.618 km rijbaan
  • verkeerscentrales: 6
  • spitsstroken: 347 km

bron:[4]

Export

Verkeerssignalering op de M25 rond London.

Verenigde Staten

In de Amerikaanse staat Washington is rond de stad Seattle een MTM-systeem vergelijkbaar met dat van Nederland geïntroduceerd. WSDOT was de eerste wegbeheerder in de Verenigde Staten die MTM (ter plekke active traffic mangement genaamd) introduceerde in 2010.[5]

Zweden

In Zweden is de Nederlandse verkeerssignalering vrijwel identiek overgenomen en in 2002 voor het eerst geïnstalleerd op de E4 in Stockholm. Later is het uitgebreid naar de hele regio Stockholm en rond Göteborg. Het enige significante verschil met de Nederlandse verkeerssignalering is dat de Zweedse signaalgevers ook snelheden van 30 km/h tonen.

Bronnen

  1. Begroting Infrastructuurfonds 2019
  2. Klijnhout, I. Motorway Control and Signalling: The Test of Time". Traffic Engineering and Control. Volume 25, No. 4, april 1984.
  3. Nieuw systeem tegen files nu bij Vianen (19-08-1977) | De Volkskrant
  4. ITS in the Netherlands (p34) | rijksoverheid.nl
  5. Active Traffic Management | wsdot.wa.gov

In andere talen

  • Duits (Deutsch): Linienbeeinflussingsanlage, LBA (vergelijkbaar met MTM-systeem)
  • Engels (English): lane control signalling
  • Zweeds (Svenska): Motorvägskontrollsystem (MCS) Motorway Control System
  • Pools (Polski): sygnalizacja kierowania ruchem