IL
pport 4: Verlichting
m
Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen
Drs. ( ^ . van Goeverden / ir. H. Botma
/ /
•app
CT
VK
8 - 0 4
T U Delft
Technische Universiteit Delft
^"
Rijkswaterstaat
Adviesdienst Verkeer en Vervoer
Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen
Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen
Deelrapport 4: Verlichting
:;$ : 4 | ^ ' S a svu
^ii&öicvv^ö^ï&i••-:«•. •••"•.r:-:-;-;":' ijpbgtitisSipiii;:;;:;; '9
?.
1»CT
Technische Universiteit Delft,
Faculteit Civiele Techniek en Geowetenschappen,
Sectie Verkeerskunde,
i.o.v. Adviesdienst Verkeer en Vervoer
drs. CD. van Goeverden
ir. H. Botma Tochnische Universitsit Delft
i Biblioth€8!( Faculteit der Civiele Tachniök
(Bezcokadrac Stevinweg 1)
^ Postbus 5048
2600 GA DELFT
Delft, April 1998
Dit deelrapport 'Verlichting' maakt deel uit van een serie rapporten die elk een afzonderlijk onderzoek beschrijven, dat de basisinformatie levert voor het
Handboek Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen
De delen zijn: • 1. Literatuurstudie Technische Universiteit Delft 2. Capaciteitsbegrippen Sibliothcei; Faculteit der Civiele Techniek 3.Weefvakken ' (Bezoekadres Stevinweg 1) 4. Verlichting Postbus 5048
26D0 GA DELFT Dit deelrapport is de samenvattende rapportage van twee afzonderlijke studies.
Van beide studie bestaat ook een afzondelijke rapportage. 4a. Verlichting A5 O
4b. Verlichting A12
Het onderzoek is uitgevoerd bij het Laboratorium voor Verkeerrskimde van de Sectie
Verkeerskunde, Faculteit der Civiele Techniek, Technische Universiteit Delft, in opdracht van Rijkswaterstaat, Adviesdienst Verkeer en Vervoer.
Samenvatting
In het kader van het CIA-1 project (Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen), dat het vervaardigen van een eerste versie van een Nederlands capaciteitshandboek tot doel heeft, is een tweetal onderzoeken uitgevoerd naar de invloed van openbare verlichting op de capaciteit van wegvakken in autosnelwegen. Het ene onderzoek betrof een analyse van de invloed van
wegverlichting op basis van data van een tweemaal tweestrooks autosnelweg (A50), het andere betrof een analyse op basis van gegevens van een driestrooksrijbaan (Al2).
Gekozen is de onderzoeksvorm voor- en nastudie met controlegroepen. Zowel voor als na de installatie van wegverlichting zijn de wegcapaciteiten bij duisternis geschat en met elkaar vergeleken. De capaciteiten bij daglicht dienen als controle. Op de A12, waar gegevens van twee lokaties geanalyseerd zijn, was op één lokatie zowel in voor- als naperiode verlichting aanwezig. De capaciteiten, geschat voor deze lokatie, dienen zowel bij daglicht als bij duisternis als controle.
De capaciteiten zijn geschat door extrapolatie van de vrije afwikkelingstak van het basisdiagram. De vrije afwikkelingstak is gefit op gegevens van periodes met redelijk hoge intensiteiten, normale weerscondities en goede doorstroming. Voor het bepalen van de capaciteit is de gefitte curve geëxtrapoleerd tot een a priori bepaalde kritische dichtheid. De met deze dichtheid
corresponderende intensiteit is de geschatte capaciteit. Vaststelling van de kritische dichtheden is gedaan op basis van literatuur. Er zijn aanwijzingen, dat de kritische dichtheid per type weg tamelijk constant is.
De resultaten ten aanzien van de invloed van wegverlichting op de capaciteit van autosnelwegen zijn vermeld in onderstaand staatje.
Lokatie A12 3-strooks A50 2-strooks Gem. cap.effect wegverhchting (%) 1,7 2,5 95 % betrouwbaarheidsinterval (%) 0,3 tot 3,1 0,5 tot 4,4
Er kan voorzichtig gesteld worden, dat wegverlichting de capaciteit licht positief lijkt te
beïnvloeden. Op beide lokaties verschilt de capaciteitstoename als gevolg van wegverhchting nog juist significant van O en bedraagt deze hooguit enkele procenten.
Bij disaggregatie van de analyse, bijvoorbeeld door onderscheid te maken in voor- en namiddag, worden de resultaten minder eenduidig en soms onlogisch. Een harde conclusie ten aanzien van de invloed van wegverlichting is daarom niet mogelijk.
Een meer eenduidig beeld geven de resultaten ten aanzien van capaciteitsverschillen tussen daglicht en duisternis, al dan niet verlicht. Bij duisternis is de capaciteit 4 a 7 % lager dan bij daglicht.
Summary
In the framework of the CIA-1 project that aims to make a first version of a Dutch Freeway Capacity Manual, the influence of road lighting on the capacity of motorways is examined in two studies. The first study relates to a four-lane motorway (A50), the second study relates to a six-lane motorway (A 12).
Both studies are before and after studies. Capacities at darkness are estimated before and after installing of road lighting. Daylight capacities as well as darkness capacities at a second A12-site, where in the before-period already road lighting was installed, function as control groups. The capacities are estimated by extrapolating the free flow branch of the fimdamental diagram. The free flow branch is fitted on traffic data in periods with rather high traffic volumes, normal weather conditions and free flow. To find the capacity, the fitted curve is extrapolated to an a priori fixed critical density. The intensity that corresponds with this density is the estimated capacity. The assumed critical densities are based on literature. There are indications, that the critical densities are about the same for the same type of freeways.
' The results with regard to the influence of road lighting on freeway capacity are shown in the following table. Site A12 3-lane A50 2-lane Average effect on capacity of road lighting (%) 1.7 2.5 95 % Confidence interval (%) 0.3 to 3.1 0.5 to 4.4
A more detailed analysis, for instance by distinguishing between forenoon and afternoon, gives results that are less unambiguous and sometimes inconsistent. Therefore, it is not possible to draw firm conclusions about the effect of road lighting
Results with respect to capacity differences between dayhght and darkness, with or without road lighting, are more consistent. Capacities at darkness are 4 to 7 % lower than capacities at daylight. .'; :
;4«i-Inhoudsopgave 1. Inleiding 1 2. Onderzoeksopzet 3 3. Gebruikte gegevens 5 3.1 De lokaties 5 3.2 Verkeersdata 5 3.3 Selecties en aannames ten behoeve van de analyses 6
4. Schatting capaciteiten 9
5. Resultaten 11 5.1 Combinatie van deelresultaten 11
5.2 Belangrijkste resultaten 13 5.2.1 Resultaten A12 13 5.2.2 Resultaten A50 16 5.3 Resultaten A12 en A50 samen 18
5.4 Gevoeligheid resultaten voor capaciteitsdichtheid en snelheidsondergrens 20
5.5 Vergelijking TNO-onderzoek en TUD-onderzoek op A50 22 4
6. Conclusies en aanbevelingen 25 6.1 De schattingsmethode 25 6.2 Het effect van wegverlichting 26
Literatuur 27
Overzicht tabellen en figuren
Tabel 2.1 Tabel 2.2 Tabel 3.1 Tabel 5.1 Tabel 5.2 Tabel 5.3 Tabel 5.4 Tabel 5.5 Tabel 5.6 Tabel 5.7 Tabel 5.8 Tabel 5.9 Tabel 5.10 Tabel 5.11 Tabel 5.12 Tabel 5.13 Tabel 5.14 Figuur 3.1 Figuur 5.1. Figuur 5.2 Figuur 5.3Opzet onderzoek A12 3 Opzet onderzoek A50 3 Kenmerken onderzoekslokaties 5
Effect wegverlichting; resultaten van combinatie VM en NM 12 Effect duisternis; resultaten van combinatie VM en NM 13 Geschatte capaciteiten in pae/h bij k=75 pae/km en u„in=90 km/h 14
Index geschatte capaciteiten bij k=75 pae/km en u^m^^O km/h 14 Capaciteitstoenames en t-waarden van capaciteitsverschillen bij k = 75 pae/km en u^^ =
90 km/h 15 Geschatte capaciteiten in pae/h bij k=50 pae/km en Un„n=80 km/h 16
Index geschatte capaciteiten bij k=50 pae/km en u„i„=80 km/h 17 Capaciteitstoenames en t-waarden van capaciteitsverschillen bij k=50 pae/km en ^„„=80
km/h 17 Capaciteitsdaling t.g.v. 'duisternis zonder WV' t.o.v. daglicht 18
Capaciteitsdaling t.g.v. 'duisternis met WV' t.o.v daglicht 19
Capaciteitsstijging t.g.v. WV 19 Effect van wegverlichting voor lokatie A12 Bodegraven 21
Negatief effect van duisternis met wegverlichting voor lokatie A12 Harmelen 21
Effect van wegverlichting voor lokatie A50 22 Het verband tussen dichtheid en intensiteit 9 Geschatte capaciteitsmarges in voor- en naperiode; de ellipsen zijn 85 %
betrouwbaarheidsintervallen 16 Geschatte capaciteitsmarges in voor- en naperiode; de ellipsen zijn 85 %
betrouwbaarheidsintervallen 18 Geschatte capaciteitsmarges in voor- en naperiode; de ellips is een 85 %
1. Inleiding
Het doel van het project CIA-1 (Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen) is het vervaardigen van een eerste versie van een Nederlands capaciteitshandboek. Hierin moeten op basis van beschikbare bronnen alsmede door aanvullend onderzoek
capaciteitswaarden worden gegeven voor de meest essentiële vormgevingsoplossingen in autosnelwegen. Dit project moet worden gezien als een eerste stap naar een volledig handboek met capaciteitswaarden voor alle relevante vormgevingsoplossingen in autosnelwegen.
Het eerste deel van het project CIA richt zich op het vastleggen van
capaciteitsbegrippen, op de verkeersafwikkeling op weefvakken alsmede op kennisverwerving omtrent de invloed van openbare verhchting op de capaciteit van
wegvakken in autosnelwegen. v. Deze rapportage betreft een onderzoek dat gericht is op kennisverwerving omtrent de
invloed van openbare verlichting op de capaciteit van wegvakken in autosnelwegen. Het onderzoek valt uiteen in een tweetal deelstudies. De eerste deelstudie betrof een analyse van de invloed van wegverlichting op basis van data van een tweemaal tweestrooks autosnelweg (A50) en is gerapporteerd door van Goeverden & Botma (1998), verder aan te duiden met 'Deelrapport 4a'.
De tweede deelstudie betrof gegevens van een driestrooksrijbaan (Al 2) en is gerapporteerd door van Goeverden & Botma (1998), verder aan te duiden met 'Deelrapport 4b'. , " .
Dit rapport betreft een integrale bespreking van de resultaten van beide deelstudies alsmede van een door TNO uitgevoerde analyse van de invloed van wegverlichting op basis van dezelfde locatie op de A50 (van der Vlist & Droppert-Zilver, 1996). In een laat stadium van de studie is ontdekt dat de wijze waarop data gecombineerd worden een groot effect kan hebben op de totale resultaten. Dit bleek in het bijzonder voor de A50 te gelden en derhalve zijn de resultaten in deze rapportage omtrent de A50 duidelijk anders dan in Deekapport 4a.
Onderzoeken naar het effect van wegverlichting op de wegcapaciteit zijn schaars. Ze hebben als gemeenschappelijk resultaat, dat er geen of een zeer geringe invloed is van wegverlichting op de capaciteit van autosnelwegen. Wel is aangetoond, dat de capaciteit bij duisternis, al dan niet met verlichting, lager is dan die bij daghcht (van Toorenburg, 1986). Het capaciteitsverschil zou in de orde van grootte van 5 % liggen maar kan overigens van lokatie tot lokatie flink verschillen.
In hoofdstuk 2 van deze rapportage wordt de onderzoeksopzet kort beschreven. Hoofdstuk 3 gaat in op de gebruikte data, hoofdstuk 4 op de essenties van de gebruik-te schattingsmethode. Hoofdstuk 5 geeft de voornaamsgebruik-te resultagebruik-ten, zowel voor wat betreft de geschatte capaciteiten als voor wat betreft de invloed van wegverhchting. In dit hoofdstuk worden de twee methoden, waarop men resultaten van deelperioden kan combineren, beschreven en komen de hierdoor ten opzichte van Deelrapport 4a veran-derde resultaten van de A50 aan de orde. Tenslotte volgen in hoofdstuk 6 de belang-rijkste conclusies van dit onderzoek en worden een aantal aanbevelingen gegeven.
^ 2.
Onderzoeksopzet
De onderzoeksopzet is al uitvoerig behandeld in de Deelrapporten 4a en 4b en alleen de hoofdzaken zullen in dit hoofdstuk kort worden beschreven.
Gekozen is de onderzoeksvorm voor- en nastudie met controlegroepen. De capaciteiten zijn geschat voor en na de installatie van wegverlichting en de capaciteiten bij daghcht dienen als controle.
Bij het onderzoek op de A12 waren gegevens beschikbaar van twee doorsneden op de zuidelijke rijbaan. Eén ligt nabij Bodegraven en fungeert als actie-lokatie: hier is tussen de voor- en naperiode wegverlichting (WV) geïnstalleerd. De andere doorsnede hgt tussen Woerden en Harmelen en fungeert als controle-lokatie: hier was zowel in de voor- als de naperiode WV aanwezig. De opzet is weergegeven in Tabel 2.1, waarbij de perioden voormiddag (VM) en namiddag (NM) zijn onderscheiden.
1 Tabel 2.1 Opzet onderzoek A12
Daghcht Duisternis Actie-lokatie Bodegraven VM Voor Na *) NM Voor Na Controle-lokatie Harmelen VM Voor Na NM Voor Na
*) Cellen met een dubbele lijn zijn de situaties met wegverhchting
Bij het onderzoek op de A50 waren gegevens beschikbaar van één doorsnede op beide rijbanen, leidend tot de opzet weergegeven in Tabel 2.2.
Tabel 2.2 Opzet onderzoek A50
Daglicht Duisternis
Actie-lokatie Rijbaan ri. noord VM Voor Na
1
NM Voor Na Actie-lokatie Rijbaan ri. zuid VMVoor Na
NM Voor Na
Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen - Invloed openbare verlichting op capaciteit 3
Voor een zuivere analyse van het effect van wegverlichting is het noodzakelijk dat rekening wordt gehouden met andere factoren die mogelijk de capaciteit van een weg beïnvloeden en die in de naperiode een andere waarde kunnen hebben dan in de voorperiode. Zulke factoren zijn bijvoorbeeld de weersomstandigheden en seizoensinvloeden. Met deze factoren kan rekening worden gehouden door óf hen samen met het wel of niet branden van wegverhchting als variabele in een capaciteits-schattingsmodel op te nemen, óf hun invloed te elimineren door selectie van data met gelijke condities in voor- en naperiode.
In deze studie is gekozen voor het laatste: selectie van data met gelijke condities. Zo zijn bijvoorbeeld data bij ongunstige weersomstandigheden (regen, gladheid, mist) uitgesloten van de analyse en zijn de geanalyseerde data beperkt tot periodes die precies dezelfde maanden van het jaar beslaan.
3. Gebruikte gegevens
3.1 De lokaties
In Tabel 3.1 zijn enige kenmerken van de lokaties vermeld; meer details staan in de Deelrapporten 4a en 4b.
Tabel 3.1 Kenmerken onderzoekslokaties 1
Type rijbaan Werkdag-intensiteit Vrachtverkeer Afwikkeling Verlichting Perioden
A12 Bodegraven A12 Harmelen 3 strooks 61000 12% Regehnatig congestie Dynamisch Standaard Winter 95-96 en 96-97 A50 2 strooks 28000 2 2 %
Meest vrije afwikkeling Standaard Winter 94-95 en 95-96
Opmerkelijke verschillen zijn dat de A12 veel drukker is dan de A50 (per rijstrook een ca. 45 % hogere intensiteit) en een veel lager percentage vrachtverkeer heeft. Het is onbekend hoe deze verschillen door kunnen werken in een effect van wegverlichting. Op de A12 Bodegraven is tussen voor- en naperiode wegverhchting geïnstalleerd welke vanaf februari '97 dynamisch geschakeld is; dit houdt in, dat het lichtniveau afhankelijk is van weg- en verkeerstoestanden en weerscondities (Folies, 1995). Onder normale omstandigheden en bij hoge intensiteiten wordt het normale lichtniveau ingeschakeld en omdat dit ook de voor deze studie geselecteerde perioden zijn, mag worden aangenomen dat het dynamische karakter van de wegverlichting geen invloed op de resultaten zal hebben.
3,2 Verkeersdata
De verkeersgegevens, die ten behoeve van het onderzoek aangeleverd zijn, zijn gegevens op voertuigniveau en betreffen:
• het tijdstip van passeren (tot op een tiende seconde nauwkeurig), • de rijstrook waarop het zich bevindt,
• de snelheid in km/h,
• de lengte in dm, ,,-« de volgtijd in ms.
Voor de capaciteitsschattingen zijn de gegevens over de volgtijden niet gebruikt. De andere gegevens zijn bewerkt teneinde ze geschikt te maken voor de analyse. Ter wille
van een goede vergelijkbaarheid van de resultaten van beide deelstudies zijn de databewerkingen zoveel mogelijk hetzelfde gehouden.
De oorspronkelijke data per voertuig zijn geaggregeerd tot data per vijf minuten-periode. Voor elke periode van vijf minuten zijn de intensiteit en de harmonisch gemiddelde snelheid berekend per voertuigcategorie en strook. In een tweede aggregatieslag zijn de gegevens van alle voertuigtypen alsmede van alle stroken samengevoegd tot totaalgegevens per rijbaan. Het zijn deze totaalgegevens die gebruikt zijn voor de verdere analyse.
Bij de classificatie van voertuigen zijn drie voertuigtypen onderscheiden:
personenauto's, lichte vrachtauto's en zware vrachtauto's. Voertuigen korter dan 4,8 m zijn geclassificeerd als personenauto, voertuigen van 4,8 m of langer maar korter dan 11,2 m zijn geclassificeerd als lichte vrachtauto, en voertuigen van 11,2 m of langer zijn geclassificeerd als zware vrachtauto.
Bij het samenvoegen van intensiteiten per voertuigcategorie zijn deze omgerekend in pae. De volgende pae-waarden, ontleend aan de ROA, zijn hiervoor gebruikt:
personenauto's: 1,0 lichte vrachtauto's: 1,5 zware vrachtauto's: 2,0
Selecties en aannames ten behoeve van de analyses
De gegevens betreffende het verkeer en de condities zijn samengebracht in één databestand per lokatie en voor-/naperiode, met één record per vijf minuten-periode. Deze bestanden omvatten de volledige periodes waarin de verkeersmetingen zijn gedaan en de meetapparatuur bovendien goed werkte. Van de data is vervolgens een
selectie gemaakt die gebruikt is voor de capaciteitsschattingen. Enerzijds is dit gedaan met het doel data die niet geschikt zijn voor de analyse te verwijderen (lage
intensiteiten, congestie). Anderzijds is er naar gestreefd data over te houden waarvan met grote zekerheid kan worden aangenomen dat ze passen in een zuivere
onderzoeksopzet. Zo zijn de data bij goede condities (droog, goed zicht, geen gestoorde verkeersafwikkeling) geselecteerd. Daarbij zijn ongetwijfeld data ten omechte verworpen. Er zijn echter voldoende data overgebleven, hetgeen blijkt uit de grootte van de bepaalde standaardfouten. Deze zijn niet dusdanig groot dat ze relevante verschillen statistisch niet-significant maken. Bij een minder strenge selectie van de data wordt de interpretatie van de resultaten moeilijker.
Hieronder worden de gemaakte selecties beschreven.
periodes met gemiddeld hoge intensiteiten
Geselecteerd zijn daartoe de werkdagen van 6.30 uur tot 19.30 uur op de A12 en van 6.30 uur tot 19.00 uur op de A50. Avonden, nachten, weekenddagen alsmede beperkte werkdagen, zoals de dagen tussen Kerstmis en Nieuwjaar, zijn uitgesloten van de analyse.
vergelijkbare periodes in voor- en naperiode
de voorperiode alleen die maanden of delen van maanden geselecteerd waarvan voor dezelfde lokatie ook in de naperiode gegevens beschikbaar zijn en omgekeerd.
duisternis en daglicht
Geselecteerd zijn de periodes waarin het of donker is (verhchtingssterkte lager dan 2 lux), of waarin het natuurhjk hchtniveau hoger is dan 50 lux. Schemer is dus uitgesloten.
goede weersomstandigheden
Uitgesloten zijn:
- periodes met (mogelijke) regenval ' " •"'
- periodes met glad wegdek
- periodes met (mogelijk) onvoldoende zicht
normale verkeersafwikkeling
Indien de verkeersafwikkeling in een bepaalde periode doet vermoeden dat er sprake is van bijzondere omstandigheden zoals een ongeval of wegwerkzaamheden is zo'n periode uitgesloten van de analyse. Gebruikte criteria voor het detecteren van zulke periodes zijn:
- de snelheden zijn voor een wat langere periode (minimaal een halfuur) tamelijk laag (tussen 60 en 90 km/h) bij 'afwikkelingsvrije' intensiteiten (< ca 4500 vtg/h), - voor korte of langere tijd wordt één rijstrook niet gebruikt bij rijbaanintensiteiten
die zo hoog zijn dat gebruik van alle rijstroken verwacht mag worden.
redelijke of goede doorstroming
Periodes met congestie zijn uitgesloten. Als criterium voor het onderscheiden van periodes met congestie is de gemiddelde snelheid gebruikt. Indien de snelheid onder een bepaalde grenswaarde zakt is congestie verondersteld. Voor de A50 is een snelheidsgrens gehanteerd van 80 km/h, voor de A12 van 90 km/h.
'ff,
4. Schatting capaciteiten ,
De gebruikte methode om capaciteiten te schatten is uitvoerig beschreven in de Deelrapporten 4a en 4b; in het volgende zullen slechts de belangrijkste elementen worden behandeld.
Voor schatten van capaciteiten verdient in het algemeen de Product Limiet methode (PLM) de voorkeur. Daarvoor is echter nodig dat de onderzochte wegsectie een bottle-neck is die regehnatig wordt overbelast en dient men de intensiteit in de bottle-bottle-neck en simultaan de verkeersstroomtoestand boven- en benedenstrooms van de bottle-neck te registreren. Aan deze eisen was bij de lokaties van deze studies niet voldaan.
Een tweede methode voor het schatten van capaciteiten is extrapolatie van het basisdiagram. Het is gebruikelijk de vrije-afwikkelingstak van de relatie tussen dichtheid en intensiteit te fitten aan de waarnemingen en vervolgens de capaciteit te schatten door extrapolatie.
Het te schatten deel van de curve is beschreven met het volgende kwadratische model:
q = Co + c, k + C2 k^ (1)
Dit is het model van Greenshields, aangevuld met een constante (CQ). A priori kan gesteld worden, dat c, positief en C2 negatief moet zijn. Indien verondersteld wordt, dat de rechte lijn die het verband tussen q en k voor k<ki (zie figuur 3.1) weergeeft, bij k=k] raakt aan de te schatten kwadratische curve, kan bovendien gesteld worden, dat Co negatief moet zijn.
Het blijkt dat het analytisch maximum van de functie (I) geen realistische uitkomsten levert en derhalve wordt de capaciteit geschat door de intensiteit bij de
capaciteitsdichtheid, k,., te berekenen. Als capaciteitsdichtheid voor een driestrooks rijbaan is de waarde 75 pae/km gekozen en voor een tweestrooks rijbaan 50 pae/km. Deze waarden zijn afgeleid van een TNO-analyse (van der Vlist, 1995). Teneinde inzicht te krijgen in het effect van de keuze van een bepaalde capaciteitsdichtheid op de resultaten zijn ook berekeningen uitgevoerd voor enigszins afwijkende
capaciteitsdichtheden.
V: - ., - t"
intensiteit -. max • • < /
^X
° •*! "^c kmw dichtheidFiguur 3.1 Het verband tussen dichtheid en intensiteit
Ln deze studie is aangenomen dat een eventueel positief effect van wegverlichting ontstaat doordat de snelheden in de vrije-afwikkelingstak groter worden maar dat de capaciteitsdichtheid zonder en met wegverhchting constant blijft. De aanname van een constante capaciteitsdichtheid wordt ondersteund door van der Vlist (1995), die gevonden heeft, dat ó& puntbedekkingsgraad bij de capaciteit van een rijstrook een redelijk constante waarde heeft. De puntbedekkingsgraad is nauw gerelateerd aan de dichtheid. Voor een bespreking van andere mogelijke veronderstellingen wordt verwezen naar Deelrapport 4b.
Het fitten van de gekozen functie aan de data is uitgevoerd met standaard lineaire regressie. Ten behoeve van significantie-toetsen zijn standaardfouten van de capaciteiten berekend. Hierbij is gebruik gemaakt van de Bootstrap-methode (zie Efron en Tibshirani, 1993). Deze methode houdt in dat, met teruglegging, een groot aantal steekproeven wordt getrokken uit de oorspronkelijke steekproef De
standaardfout die zo verkregen wordt is een goede schatting van de ware standaardfout.
In het algemeen zijn standaardfouten die berekend zijn met de Bootstrap-methode groter dan die welke op de klassieke manier berekend zijn. Met Bootstrap zullen daarom minder snel significante verschillen gevonden worden dan met de klassieke analyse.
5. Resultaten
Zoals al in de inleiding is gesteld, is dit hoofdstuk niet louter een integratie van de resultaten van de beide deelrapporten maar komen er voor de A50 nieuwe resultaten aan de orde. Dit komt aan de orde in par. 5.1 en hangt samen met de manier waarop de gegevens en resultaten van de perioden voormiddag en namiddag worden
gecombineerd. In paragraaf 5.2. zullen de belangrijkste resultaten worden gepresenteerd. Bij de schattingsmethode zijn twee parameters gekozen, de capaciteitsdichtheid en de snelheid die congestievrije afwikkeling scheidt van congestie. De gevoeligheid voor de waarden van deze parameters wordt in par 5.3 onderzocht. De gegevens van de A50 zijn behalve in deze studie ook gebruikt in een studie van TNO naar de effecten van wegverlichting op de verkeersafwikkeling in bredere zin. Onderdeel daarvan is een schatting van de capaciteit geweest en dit heeft tot een ander resultaat geleid dan de onderhavige studie. In paragraaf 5.4 wordt op mogelijke oorzaken hiervoor ingegaan.
5.1 Combinatie van deelresultaten
De capaciteitsschattingen zijn apart uitgevoerd voor de beide rijbanen van de A50 omdat de verkeersafwikkeling en de capaciteit niet noodzakelijk in beide richtingen hetzelfde hoeft te zijn. Daarnaast zijn bij alle rijbanen de perioden voormiddag (VM) en namiddag (NM) onderscheiden. Het argument hiervoor is eveneens dat de
verkeersafwikkeling in beide perioden kan verschillen.
De resultaten van de afzonderlijke gevallen vertonen soms een onregehnatig beeld en zijn soms niet logisch, bijv. een capaciteit bij duisternis is hoger dan bij daglicht, een capaciteit bij daglicht is in de naperiode duidelijk veranderd.
Het ligt voor de hand de resultaten of gegevens van VM en NM te combineren omdat men geïnteresseerd is in een overall effect. Combinatie kan mogelijk ook de
onregelmatigheid van de resultaten verminderen. Daarbij moet bedacht worden, dat de schattingsmethode een extrapolatie is en dat de 'vulling' van de beschikbare datasets per geval nogal uiteen loopt.
Er zijn twee methoden van combinatie van VM en NM gebruikt: A. Middelen van capaciteiten en standaardfouten
De capaciteit van de combinatie, C^, is het rekenkundig gemiddelde van de capaciteiten van VM en NM:
C, = 0 . 5 ( C ^ ^ C ^ )
Voor de standaardfout geldt: "^c ~ ^•^vi'^nt'^^NM
Er is hierbij geen weging toegepast met de aantallen waarnemingen van VM en NM omdat het gaat om het gemiddelde effect van beide perioden. De aantallen hebben wel
invloed op de grootte van de standaardfouten.
B. Samenvoegen van datasets en dan opnieuw de capaciteit schatten
Hierbij treedt geen expliciete weging op maar kan wel de dataset van de ene periode meer effect hebben op de uitkomsten dan de andere.
In eerste instantie is bij de A50 combinatie volgens methode A toegepast. De resultaten hiervan zijn gerapporteerd in 'Deelrapport 4a'. Bij de A12 is methode B toegepast en de resultaten hiervan zijn te vinden in 'Deelrapport 4b'.
Opm. Op zichzelf beschouwd is het inconsistent geweest bij de A50 een andere methode van combinatie te gebruiken dan bij de A12. Dit is ontstaan omdat gebleken was dat het er bij de A12 niet veel toe deed welke methode werd gebruikt en zonder nader onderzoek is toen - ten onrechte - aangenomen dat dit algemeen zou gelden. In de loop van de studie is het vermoeden dat de vulling van de beschikbare datasets effect heeft op de uitkomsten sterker geworden en dit is de aanleiding geweest na te gaan wat het verschil in resultaten is bij gebruik van beide methoden. Het is duidelijk dat de vulling van de datasets bij methode B beter wordt. Dit geldt in het bijzonder voor de gegevens van de A50; er komen nu in alle gevallen redelijk veel punten voor tot aan een dichtheid van 40 pae/km terwijl dat daarvoor niet het geval was.
Het blijkt, dat de resultaten bij de A50 duidelijk anders worden: het positieve effect van wegverhchting wordt aanmerkelijk kleiner. Het is zelfs zo dat in de richting zuid het effect niet meer significant ongelijk aan nul is (bij een onbetrouwbaarheidsdrempel van 5%). Bij de gegevens van de A12 treedt er vrijwel geen verschil op tussen de resultaten van beide combinatie-methoden. Dit wordt geïllustreerd in Tabel 5.1.
Tabel 5.1 Effect wegverlichting; resultaten van combinatie VM en NM
A50 Ri noord A50 Ri zuid A12 Bodegraven
95 % betrouwbaarheidsinterval voor positief effect van wegverlichting uitgedrukt als percentage van de capaciteit bij duisternis Resultaten VM en NM gecombineerd 1,6 ~ 4,1 ~ 6,7 2,5 ~ 5,9 ~ 9,3 0,3 ~ 1,8 ~ 3,2 Data.sets van VM en NM gecombineerd 1,7 ~ 2,8 ~ 3,9 -1,6 ~ 2,1 ~ 5,8 0,3 ~ 1,7 ~ 3,1
De onzekerheden van de schattingsmethode in aanmerking nemend lijkt de aannemelijkheid van de resultaten verkregen met de gecombineerde datasets het grootst.
Het verschil tussen beide combinatiemogelijkheden wordt verder geïllustreerd met het effect van duisternis op de capaciteit t.o.v. daglicht. Eenvoudshalve is deze
Tabel 5.2 Effect duisternis; resultaten van combinatie VM en NM |
A50 Ri noord A50 Ri zuid A12 Bodegraven A12 Harmelen
95 % betrouwbaarheidsinterval voor negatief effect van duisternis uitgedrukt als percentage van de capaciteit bij daglicht Resultaten VM en NM gecombineerd 8 , 1 - 9 , 8 - 1 1 , 5 3,8 - 7,3 - 10,9 1 , 3 - 2 , 5 - 3 , 8 3,3 - 4,6 - 5,9 Datasets van VM en NM gecombineerd 6,6 - 7,9 - 9,3 1,2 - 4,0 - 6,9 2,8 - 3,9 - 5,0 3,6 - 4,7 - 5,7
Opnieuw blijkt dat het effect van de combinatie-methode bij de gegevens van de A50 relatief groot is. Het effect van de duisternis wordt duidelijk kleiner en lijkt meer realistisch. Bij de A12-Bodegraven wordt het effect daarentegen wat groter maar niet extreem en tenslotte verandert er bij de Al2-Harmelen heel weinig.
De uitkomsten in Tabel 5.2 stemmen nu in redelijke mate overeen met die van het onderzoek 'Praktijkwaarden in de capaciteit': gemiddeld een effect van 5 % en een 95 % betrouwbaarheidsinterval dat loopt van 3 tot 7 %. Alleen het resultaat van A50 richting noord ligt daar met 7,9 % nog buiten.
Alles afwegend kan de conclusie zijn, dat:
de schattingsmethode blijkbaar niet geschikt is bij minder goed gevulde datasets, met name voor wat betreft hoge intensiteiten, zoals die in het bijzonder
voorkomen bij de VM en NM perioden van de A50, wat bij toepassing tot uiting komt in minder aannemelijke uitkomsten;
combinatie van datasets en dan de capaciteit schatten de voorkeur verdient boven het middelen van schattingsresultaten.
In het vervolg zullen dan ook alleen nog resultaten besproken worden die door combinatie van datasets van VM en NM zijn verkregen.
5.2 Belangrijkste resultaten « .
5.2.1 Resultaten A12
De geschatte capaciteiten bij een veronderstelde capaciteitsdichtheid van 75 pae/km en een sneiheidsondergrens van 90 km/h zijn vermeld in Tabel 5.3. Achter elke capaciteit is tussen haakjes de marge vermeld bij een 95 %-betrouwbaarheid (± 1,96 x de standaardfout). De standaardfouten zijn berekend met de Bootstrap-methode.
1 Tabel 5.3 Geschatte capaciteiten in pae/h bij k=75 pae/km en u„i„=90 km/h |
daglicht duisternis
lokatie Bodegraven
voorperiode naperiode (niet verlicht) i (veriicht)
7201 (±88) i 7229 (±84) 6876 (±61) : 6990 (±75) lokatie Harmelen voorperiode naperiode (verhcht) (verhcht) 7256 (± 87) \ 7168 (± 83) 6902 (±54) ; 6851 (±78)
In Tabel 5.4 zijn de geschatte capaciteiten in de vorm van een index weergegeven, waarbij de capaciteiten bij daglicht in de voorperiode op 100 zijn gezet. Via de symbolen '=' en '5*' is aangegeven of capaciteiten significant van elkaar verschillen.
Tabel 5.4 Index geschatte capaciteiten bij k=75 pae/km en u„i„=90 km/h
daglicht
duisternis
lokatie Bodegraven
voorperiode 1 naperiode (niet verlicht) i (verhcht)
100,0 1=1 100,4 # : : # 95,5 \*\ 97,1 lokatie Harmelen voorperiode i naperiode (veriicht) (verlicht) 100,0 1=1 98,8 * • • ft 95,1 : = : 94,4
Tabel 5.5 geeft per vergeleken capaciteitspaar aan hoe groot de procentuele toe- of afiiame is en wat de t-waarde is van het capaciteitsverschil. Indien een toe- of afiiame niet significant van O verschilt bij een betrouwbaarheidsdrempel van 95 % is deze
tussen haakjes geplaatst. J
*.
Tabel 5.5 Capaciteitstoenames en t-waarden van
capaciteitsverschillen bij k = 75 pae/km en u„i„ = 90 km/h vergeleken capaciteiten lokatie Bodegraven duisternis daglicht voor daglicht voor daglicht na verlicht daglicht na duisternis verlicht lokatie Harmelen verlicht voor daglicht voor daglicht voor daglicht na verhcht na daghcht na veriicht voor verlicht na toename 1,7 % (0,4 %) -4,5 % -3,3 % (-0,7 %) (-1,2 %) -4,9 % -4,4 % t-waarde 2,3 0,5 -6,0 -4,2 -1,1 -1,4 -6,8 -5,5 ;•.„*'"
Uit de drie tabellen blijkt, dat de analyse goed interpreteerbare resultaten geeft: waar capaciteitsverschillen verwacht mochten worden vanwege verschillende condities zijn significante capaciteitsverschillen in de te verwachten richting gevonden; waar daarentegen verwacht mocht worden dat capaciteiten niet verschillen, zijn inderdaad geen significante verschillen aangetroffen.
<ï .
' De invloed van wegverhchting op de capaciteit is significant en positief, maar is met een toename van 1,7 % betrekkelijk gering. De capaciteiten bij (verlichte of
onverlichte) duisternis zijn steeds zo'n 4 a 5 % lager dan die bij daglicht.
4 Op grond van de resultaten kan men stellen dat er bij de controle-lokatie Harmelen geen voor deze studie relevante verschillen optreden tussen voor- en naperiode. Dit
maakt de veronderstelling, dat de voor- en naperiode bij de actie-lokatie Bodegraven goed vergelijkbaar zijn. meer aannemelijk.
Tenslotte zijn de veranderingen tussen voor- en naperiode in beeld gebracht in Figuur , ^;. 5.1 door middel van punten en betrouwbaarheidselhpsen in een vlak met als assen de capaciteit bij daglicht en de capaciteit bij duisternis. Een ellips representeert daarbij dus de toestand (= combinatie van capaciteit bij daglicht en duisternis) in de voor- of naperiode. Te zien is dat voor Bodegraven de toestand min of meer verticaal naar boven verschuift, terwijl voor Harmelen de toestand naar links onder beweegt. De ellipsen zijn 85% betrouwbaarheidsintervallen voor de schattingen. De waarde van 85% is gekozen omdat dan ongeveer geldt dat bij projectie op een as de intervallen ï elkaar net niet overlappen als het verschil significant is bij een betrouwbaarheid van
95% (en deze waarde is in de studie bij alle toetsen gekozen).
7200 7150 7100 7050 1^7000 i 6950 '5 jö-6900 • « ° | 6850 8 6800 6750 6700 7000 7050 7100 7150 7200 7250 7300 7350 7400 Capaciteit bij daglicht (pae/h)
Figuur 5.1. Geschatte capaciteitsmarges in voor- en naperiode; de ellipsen zijn 85 % betrouwbaarheidsintervallen
Uit de figuur is dan ook af te leiden dat voor Bodegraven de capaciteit bij duisternis tussen voor- en naperiode significant stijgt en de capaciteit bij daghcht niet significant verandert. Bij Harmelen treedt voor beide assen overlap op en is er dus geen sprake van significante verschillen.
5.2.2 Resultaten A50
De geschatte capaciteiten bij een veronderstelde capaciteitsdichtheid van 50 pae/km en een snelheidsondergrens van 80 km/h zijn vermeld in Tabel 5.6. Achter elke capaciteit is tussen haakjes de marge vermeld bij een 95 %-betrouwbaarheid (± 1,96 x de standaardfout). De standaardfouten zijn berekend met de Bootstrap-methode.
Tabel 5.6 Geschatte capaciteiten in pae/h bij k-50 pae/km en u„i„-80 km/h 1
'
daglicht duisternis
A50 Richting noord
voorperiode naperiode (niet verlicht) : (verlicht)
4784 (± 46) 1 4739 (± 37) 4322 (±18) \ 4444 (±16)
A50 Richting zuid
voorperiode naperiode (veriicht) (veriicht) 4599 (±52) 1 4450 (± 89) 4298 (± 43) 4387 (± 69)
In Tabel 5.7 zijn de geschatte capaciteiten in de vorm van een index weergegeven, waarbij de capaciteiten bij daghcht in de voorperiode op 100 zijn gezet. Via de symbolen ' = ' en '•J'' is aangegeven of capaciteiten significant van elkaar verschillen.
y
y
y
f%
y^
Gelijl( / *K
V >.
.y
JO o u ^ ^. + • + 1 / y. 1 T A12 Bo iegraven • \ ) »ooa, ^%P(:(#ooC-r
A12 Ha melen ^ \ ^ / - 5 %Tabel 5.7 Index geschatte capaciteiten bij k-50 pae/km en u„i„-80 km/h
daghcht
duisternis
A50 Richting noord
voorperiode ! naperiode (niet verlicht) ; (veriicht)
100,0 U i 99,1
* '• '• *
90,3 i *: 92,9
A50 Richting zuid
voorperiode 1 naperiode (niet veriicht) i (verlicht)
100,0 i= 96,8
* ' • • ' • • =
93,5 ; = | 95,4
Tabel 5.8 geeft per vergeleken capaciteitspaar aan hoe groot de procentuele toe- of % afiiame is en wat de t-waarde is van het capaciteitsverschil.
Tabel 5.8 Capaciteitstoenames en t-waarden van
capaciteitsverschillen bij k=50 pae/km en u„i„-80 km/h
vergeleken capaciteiten lokatie A50 Richting noord
loka duisternis daglicht voor daglicht voor daglicht na verlicht daglicht na duisternis voor veriicht na tie A50 Richting zuid
duisternis daghcht voor daglicht voor daglicht na verlicht daglicht na duisternis voor verlicht na toename 2,8 % (0,9 %) -9,7 % -6,2 % (2,1 %) (-3,2 %) -6,5 % (-1,4 %) t-waarde 5,0 0,8 -9,4 -7,3 1,1 -1,4 -4,5 -0,6 Tussen haakjes geplaatste waarden zijn niet significant bij een
betrouwbaarheidsdrempel van 95 %.
Uit de drie tabellen blijkt, dat de analyse bij A50 richting noord goed interpreteerbare resultaten geeft: waar capaciteitsverschillen verwacht mochten worden vanwege verschillende condities zijn significante capaciteitsverschillen in de te verwachten richting gevonden; waar daarentegen verwacht mocht worden dat capaciteiten niet verschillen zijn inderdaad geen significante verschillen aangetroffen.
Bij A50 richting zuid is het resultaat minder goed interpreteerbaar: het effect van de wegverlichting is met 2,1% wel positief maar niet significant ongelijk aan 0; de capaciteit is bij daglicht met 3,2 % behoorlijk gedaald (hoewel niet significant) en tenslotte is, daarmee samenhangend, in de naperiode de capaciteit bij verlichte duistenus met 1,4 % niet significant lager dan bij daglicht.
Combinatie van de twee vergelijkingen duisternis in voorperiode met verlichting in naperiode levert als totaal resultaat: Het positieve effect van wegverhchting bedraagt
2,5 % en het bijbehorende 95% betrouwbaarheidsinterval loopt van 0.5% tot 4.4 %.
Tenslotte geeft figuur 5.2 een illustratie van de resultaten van beide rijbanen van de A50 op dezelfde manier als figuur 5.1.
4200 4300 4400 4500 4600 4700 4800 4900 Capaciteit bij daglicht (pae/h)
Figuur 5.2 Geschatte capaciteitsmarges in voor- en naperiode; de ellipsen zijn 85 % betrouwbaarheidsintervallen
Resultaten A12 en A50 samen
Tenslotte lijkt het nuttig de belangrijkste resultaten van beide wegen samen te vatten in tabellen. Als eerste het effect van duisternis, immers de grootte daarvan bepaalt de maximale winst die met WV te behalen is.
Tabel 5.9 CapaciteitsefTect t.g.v. 'duisternis zonder WV' t.o.v. daglicht 1
Lokatie A12 Bodegraven A12 Harmelen A50 Ri noord A50 Ri zuid A 50 Gemiddeld Gem. effect (%) -4,7 n.v.t. -9,2 -5,0 -7,2 95 % betrouwbaarheidsinterval -5,9 tot -3,5 n v t . -10,7 tot-7,8 -7,9 tot-2,1 -8,8 tot -5,6
Uit de tabel blijkt dat de effecten in de orde van 6% liggen met A 50 Richting noord als uitschieter naar boven. Al met al lijkt het effect op de A50 wat groter dan op de
A12 maar dit verschil is niet significant.
Ten tweede het effect van duisternis met wegverlichting ten opzichte van daglicht, het 'verlies' dat nog overblijft.
Tabel 5.10 CapaciteitsefTect t.g.v. 'duisternis met WV' to.v daglicht
Lokatie A12 Bodegraven A12 Harmelen A50 Ri noord A50 Ri zuid A 50 Gemiddeld Gem. effect (%) -3,1 -4,6 -6,7 -3,0 -4,9 95 Vo betrouwbaarheidsinterval -4,5 tot -1,8 -5,9 tot -3,3 -8,1 tot-5,2 -6,8 tot -0,7 -6,9 tot -2,9
Uit de tabel blijkt dat met wegverlichting de capaciteitsdaling t.o.v. de daglichtsituatie kleiner is dan zonder wegverhchting. De A50 richting noord is opnieuw een
uitschieter. Gezien de brede betrouwbaarheidsintervallen lijkt het niet zinvol de diverse verschillen te interpreteren.
Ten derde geeft Tabel 5.11 een overzicht van de winst die met wegverhchting is behaald. . ^^ 1 Tabel 5.11 Capaciteitseffect t.g.v. WV | Lokatie A12 Bodegraven A50 Ri noord A50 Ri zuid A50 Gemiddeld Gem. effect (%) +1,7 +2,8 +2,1 +2,5 95 % betrouwbaarheidsinterval +0,3 tot+3,1 +1,7 tot+3,9 -1,6 tot+5,8**) +0,5 tot +4,4
**) het betrouwbaarheidsinterval omvat het nulpunt en het effect is derhalve niet significant ongelijk aan O
Tenslotte geeft Figuur 5.3 een beeld van de verschillen tussen voor- en naperiode van % •• alle lokaties. Voor de vergelijkbaarheid zijn de intensiteiten gestandaardiseerd op één
..I rijstrook. Te zien is dat de capaciteiten op de A12 wat hoger zijn dan op de A50 en dichterbij de lijn 'Capaciteit bij duisternis = Capaciteit bij daglicht' liggen.
2400
2100
2100 2150 2200 2250 2300 2350 2400 2450 Capaciteit bij daglicht (pae/h)
Figuur 5.3 Geschatte capaciteitsmarges in voor- en naperiode; de ellips is een 85 % betrouwbaarheidsinterval; de capaciteiten zijn gestandaardiseerd naar één rijstrook
Kanttekeningen:
De resultaten hebben betrekking op goede condities, met name droog weer en geen bijzondere verkeersomstandigheden.
Perioden met schemer zijn uitgesloten
De diverse effecten zijn betrekkelijk klein en variëren nogal met de lokatie. De relatief brede betrouwbaarheidsintervallen geven aan dat de effecten maar met zeer beperkte precisie bepaald zijn.
De effecten zijn bepaald voor combinaties van gegevens van VM en NM. Bij het bepalen van de effecten voor VM en NM afzonderlijk ontstonden nog sterker variërende uitkomsten die ten dele niet consistent waren.
Al met al is het aan te bevelen de hiervoor genoemde resultaten vooralsnog als een indicatie te zien.
5.4 Gevoeligheid resultaten voor capaciteitsdichtheid en snelheidsondergrens
De hiervoor vermelde resultaten gelden voor een constante capaciteitsdichtheid (kc=75 pae/km bij de A12 en kc=50 pae/km bij de A50) en voor een constante
.^' snelheidsondergrens (u^irT 90 km/h bij de A12 en u„ij,= 80 km/h bij de A50). Tabel 5.12 geeft een indicatie van de gevoeligheid van het belangrijkste resultaat, het effect van de wegverlichting, voor de gekozen k^ en u^^ bij de A12 Bodegraven
1 Tabel 5.12 Effect van wegverhchting voor lokatie A12 Bodegraven j Snelheids-ondergrens (km/h) 85 90 95 Capaciteitsdichtheid (pae/km) 70 2,4 1,8 2,4 75 2,6
li,7
2,6 80 2,6 1,8 2,8Uit de tabel blijkt dat het effect weinig afhankelijk is van k^ en wat meer van u^^^. Voor de controlelokatie Harmelen is onderzocht hoe het negatieve effect van duisternis met wegverlichting afhangt van de twee parameters; zie Tabel 5.13.
/ ' Tabel 5.13 Negatief effect van duisternis met wegverlichting voor lokatie Al2
Harmelen Snelheids-ondergrens (km/h) 85 90 95 Capaciteitsdichtheid (pae/km) 70 2,5 3,7 3,7 75 3,0 4,5 4,5 80 3,5 5,4 5,5
Uit de tabel blijkt dat het effect voor u„i„= 85 km/h duidelijk naar beneden afwijkt. Voor het overige is er een gering effect van u„i„ en een wat groter effect (orde 1 %) van
Voor de A50 is in Tabel 5.14 het effect van de parameters op het effect van wegverhchting weergegeven.
te,
Tabel 5.14 Effect van wegverlichting voor lokatie A50
Richting noord Snelheids-ondergrens (km/h) 75 80 85 Richting zuid Snelheids-ondergrens (km/h) 75 80 85 Capaciteitsdichtheid (pae/km) 45 2,8 2,4 2,1 50 3,4 |2,8 2,4 55 4,0 3,3 2,7 Capaciteitsdichtheid (pae/km) j 45 -0,9 1,6 1,9 50 -1,5 2,1 2,4 55 -2,1 2,6 3,1
Uit de tabel blijkt dat het effect wel afhankelijk is van de beide parameters maar niet in grote mate, behalve bij Richting zuid voor een u„^ van 75 km/h. Uit de pimtenwolk van het geval duisternis met wegverlichting blijkt dat dit komt doordat dan flink wat congestietoestanden worden meegenomen in de schatting wat tot een te lage capaciteit leidt.
De algemene conclusie van de gevoeligheidsanalyse is, dat vooral de
snelheidsondergrens niet te laag moet worden gekozen. De keuze van de
capaciteitsdichtheid is minder kritisch maar verdient desondanks wel nadere onderbouwing.
Vergelijking TNO-onderzoek en T U D - o n d e r z o e k op A 5 0
TNO heeft een deel van de data van de A50 gebruikt om capaciteiten te schatten in voor- en naperiode, bij licht, schemer en duisternis en apart voor ochtend- en avondspits; zie van der Vlist & Droppert-Zilver (1996). De uitkomst van dit onderzoek is dat er geen effect van wegverlichting aantoonbaar is.
De vraag rijst hoe deze verschillende uitkomsten tot stand zijn gekomen. Er zijn in principe twee mogelijke oorzaken: de capaciteitsschattingsmethoden zijn verschillend en de gebruikte data zijn niet hetzelfde.
Ad methode
Bij de TNO-methode wordt de curve intensiteit als functie van de
puntbedekkingsgraad gebruikt. De capaciteit wordt geschat door de intensiteit bij de kritische bezettingsgraad te berekenen. Uitgangspunt is een bepaalde curve die geldt voor een standaard wegvak. Metingen worden hiermee vergeleken en er wordt een factor bepaald die aangeeft hoe de curve van de betreffende situatie afwijkt van de standaard.
In grote trekken zijn de door TNO en de TU gebruikte methoden van gelijke aard. Het betreft in beide gevallen een extrapolatie van het basisdiagram naar een van te voren aangenomen constante puntbedekkingsgraad (TNO) respectievelijk dichtheid (TUD)
bij de capaciteit. . , De verdiscontering van vrachtverkeer is in beide studies verschillend. Ook het
aggregatieniveau van verkeerskenmerken verschilt: bij de TNO-methode wordt geaggregeerd naar periodes van 1 minuut, bij de TUD-methode naar periodes van 5 minuten.
Ad data
TNO onderscheidt licht, donker en schemer. Hierbij is de grens van duisternis iets verschiUend: bij de TU-studie is duisternis gedefinieerd als een verhchtingssterkte < 2 lux en bij de TNO-studie als < 5 lux. Het is echter niet aannemelijk dat dit andere duisternis-criterium veel effect heeft; 5 lux en minder is ook al behoorlijk donker.
TNO heeft de analyse alleen uitgevoerd voor de rijbaan richting noord. Dit is de rijbaan waar de TU een klein maar significant effect van wegverlichting ter grootte van 2,8 % heeft gevonden.
TNO heeft minder gegevens gebruikt, namelijk een selectie van 5 dagen in de voor- en 5 dagen in de naperiode. De dagen die zijn geselecteerd voldoen aan dezelfde criteria die de TU heeft gesteld: normale werkdagen waarop geen sprake is van ernstige congestie. Een effect van de hoeveelheid data op de uitkomsten is niet na te gaan omdat de TNO-methode geen standaardfout of een andere maatstaf voor de marge van het berekende effect bepaalt.
De laatste twee punten vormen een mogelijke verklaring voor de verschillende uitkomsten. TNO heeft een situatie met een klein effect met minder data geanalyseerd en dit leidt in het algemeen tot een kleinere aantoonbaarheid van een mogelijk
aanwezig effect.
Hetzelfde geldt wellicht voor het verschil tussen de capaciteit bij daglicht en bij duisternis, ongeacht de aanwezigheid van wegverlichting. TNO vindt hiervoor gemiddeld over 4 gevallen een daling van PA %, terwijl de TU hiervoor 6 % vindt. Conclusie: Zowel het verschil in schattingsmethode als dat in gebruikte data kan een verschil in uitkomst tot gevolg hebben. Het is aannemelijk dat de verschillende uitkomsten veroorzaakt worden door het verschil in gebruikte data. Voor het specifieker maken van deze uitspraak zou echter nader onderzoek noodzakelijk zijn. Opmerking: In de TNO-studie is behalve aan de capaciteit tevens aandacht besteed aan andere afwikkelingsaspecten, te weten snelheden, volgtijden en volgafstanden en de verdeling van de rijbaanintensiteit over de rijstroken. De enige geconstateerde verandering is dat er bij lage intensiteiten met wegverlichting meer gebruik wordt gemaakt van de rechter rijstrook.
6. Conclusies en aanbevelingen
In deze studie is onderzocht of wegverlichting invloed heeft op de capaciteit van autosnelwegen. Hiertoe zijn voor een voor- en naperiode op twee experimentele lokaties, waar tussen voor- en naperiode verlichting is aangebracht, en een controle-lokatie, waar in beide periodes verlichting aanwezig was, de capaciteiten bij daghcht en duisternis geschat. De ene experimentele lokatie was gelegen op de beide
tweestrooks rijbanen van de A50, de andere experimentele lokatie op de zuidelijke driestrooks rijbaan van de A12 en de controlelokatie op dezelfde rijbaan van de A12. De gebruikte schattingsmethocüek is extrapolatie van de intensiteits-dichtheidscurve. De conclusies en aanbevelingen hebben betrekking op de gehanteerde
schattingsmethode en de gevonden resultaten.
6.1 D e schattingsmethode
De methode bestaat uit het schatten van de vrije-afwikkelingstak van het basisdiagram, een kwadratische relatie tussen dichtheid en intensiteit, en het extrapoleren van de gevonden relatie naar een veronderstelde capaciteitsdichtheid. Vrije afwikkelingstoestanden en congestietoestanden worden gescheiden door middel ' ' van een snelheidscriterium.
De methode werkt in het algemeen bevredigend maar kan verkeerde uitkomsten geven indien:
1) de verkeersstroomtoestanden te ver van het capaciteitspunt verwijderd blijven (dit is van toepassing geweest bij een aantal gevallen van de A50); en
2) de congestietoestanden in grote mate dichtbij de vrije-afwikkelingstak liggen en de keuze van het snelheidscriterium te veel effect krijgt (dit is opgetreden bij een aantal gevallen van de A12).
Verschillende punten van de methode verdienen nadere studie: ' de capaciteitsdichtheid
De waarde van deze dichtheid en zijn mogelijke afhankelijkheden behoeven nader onderzoek. Daartoe zijn data nodig van een lokatie waar zowel de PLM als de hier gehanteerde methode toepasbaar zijn.
de scheiding tussen vrije verkeersafwikkeling en congestie
Het in beide deelstudies gebruikte snelheidscriterium is eenvoudig en houdt geen rekening met het verloop in de tijd van overgangen van congestie naar vrije
afwikkeling en andersom. Een korte periode in congestie met een hoge snelheid kan ten onrechte geklasseerd worden als vrije afwikkeling. Analyse van de tijdreeks van toestanden kan mogelijk tot een weliswaar complexer maar meer betrouwbaar criterium leiden.
de gekozen kwadratisch functie
De in deze studie gekozen kwadratisch functie wordt veel gebruikt maar heeft als nadeel dat het analytische maximum niet (meer) de capaciteitstoestand representeert. Het is mogelijk dat dit nog wel voor een andere functie geldt. In het bijzonder de door van Aerde (1995) voorgestelde fimctie komt voor nader onderzoek in aanmerking.
de fitprocedure
In de gebruikte regressiemethode worden de kwadratische verschillen in de intensiteit • tussen punten en curve geminimaliseerd. In feite zou het beter zijn de fouten in beide
richtingen, zowel intensiteit als dichtheid, in beschouwing te nemen (zogenaamde orthogonale regressie).
6.2 H e t effect van wegverlichting 't
Op grond van de resultaten kan voorzichtig gesteld worden dat wegverlichting de capaciteit licht positief lijkt te beïnvloeden. De meest geaggregeerde schatting van het effect, uitgedrukt als de procentuele stijging van duisternis met wegverhchting t.o.v. duisternis zonder wegverlichting, is:
Lokatie A12 3-strooks A50 2-strooks Gem. effect (%) 1,7 2,5 95 % betrouwbaarheidsinterval (%) 0,3 tot 3,1 0,5 tot 4,4
Naarmate men de schattingen minder aggregeert, worden de resultaten minder eenduidig en soms onlogisch. Een harde conclusie ten aanzien van de invloed van wegverlichting is daarom niet mogelijk.
Een meer eenduidig beeld geven de resultaten ten aanzien van capaciteitsverschillen tussen daglicht en duisternis, al dan niet veriicht. Bij duisternis blijkt de capaciteit 4 a 7 % lager te zijn dan bij daglicht.
Op basis van de studie zijn de volgende aanbevelingen voor nader onderzoek opgesteld:
• Het onderzoek moet herhaald worden voor meer wegvakken. Op basis van de twee nu onderzochte wegvakken kan vermoed worden dat er nog al wat verschillen tussen verschillende wegvakken bestaan.
• Lokaties die een bottle-neck zijn verdienen de voorkeur, omdat dan de Product Limiet Methode mogelijk is.
• Teneinde meer inzicht te verkrijgen in de schattingsmethode zou men die bij een bottle-neck kunnen vergelijken met de Product Limiet Methode, eventueel los van het effect van wegverlichting.
• De door bestuurders bij hoge intensiteiten aangehouden volgtijden bepalen de resulterende capaciteit. Men kan wellicht meer inzicht in het effect van wegverlichting op de verkeersafwikkeling verkrijgen door analyse van de
volgtijden, gedifferentieerd naar rijstrook en voertuigtype. De daarvoor benodigde schattingstechniek is beschikbaar; zie Hoogendoom & Bovy (1997).
Literatuur
Aerde, M. van, A single regime speed-flow-density relationship for congested and uncongested highways. TRB 74th Armual Meeting, paper 950802, Washington, 1995 Efron, B. & R.J. Tibshirani. An introduction to the Bootstrap. Chapman & Hall, New York, 1993. •
Folies, E., Projectplan DYNO, Dynamische Openbare Verlichting. Afdeling IBD, Adviesdienst Verkeer en Vervoer, Rijkswaterstaat, maart 1995
Goeverden, CD. van & H. Botma. Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen (CIA-1), Fase 4, Invloed openbare verlichting op capaciteit, TU Delft, Delft, maart 1997. ., ï • :^
. • ' .. . . • , . r f • , ,
Goeverden, CD. van &. H. Botma. Capaciteitswaarden Infrastructuur Autosnelwegen (CIA-1), Fase 4, Invloed openbare verlichting op capaciteit; Aanvullend onderzoek. TU Delft, Delft, januari 1998.
Hoogendoom, S.P. &. P.H.L. Bovy. A new estimation technique for vehicle-type specific headway distributions. Paper submitted to TRB 1998, 1997.
Richtlijnen voor het Ontwerpen van Autosnelwegen (ROA), Basiscriteria. Rijkswaterstaat, Dienst Verkeerskunde, Rotterdam, 1992.
Toorenburg, J.A.C. van. Praktijkwaarden voor de capaciteit. Rijkswaterstaat, Dienst Verkeerskimde, Den Haag, 1986.
Vlist, M.J.M, van der. De on-line schatter voor de actuele capaciteit. TNO, INRO-W G , 1995-06.
Vhst, M.J.M, van der & M.N. Droppert-Zilver. De verkeersafwikkeling op de A50 zonder en met openbare veriichting, TNO, INRO-WG 1996-28 november 1996.
Verwijderd uit catalogus
TU Delft Library
Sectie
Verkeerskunde
De sectie Verl<eerskunde lioudt zuh bezig met onderwijs en onderzoek op het gebied van planning, ontwerp en exploitatie van verkeerssystemen voor personen en goederen, alsmede het functioneel ontwerp van
verkeersinfrastructuur.
De sectie Verkeerskunde participeert in de onderzoekschool TRAIL.
