Ver^i^rsystemen met individuele
'collectieve eigenschappen
Ir. B. Egeter / ir. A.J. van Binsbergen
R a p p CT
Document sectie Verkeerskunde
Technische Universiteit Delft
1. RapportnummerVK 1116.302
2. Titel rapport
Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen
3. Schryvers ir. B. Egeter
ir. A.J. van Binsbergen
4. Uitvoerend instituut
TU Delft, Vakgroep Infrastructuur
5. Opdrachtgever
Adviesdienst Verkeer en Vervoer
6. ISSN-nummer LVV-rapport 0920-0592 7. Thema Verkeers- en vervoersplanologie 8. Onderzoeksproject Ruimpad 9. Categorie rapport Vakpublicatie 10. Datum publicatie september 1996 11. Samenvatting
Vervoersystemen met zowel individuele als collectieve kenmerken spelen in lange-termijnstu-dies als het door de Rijksplanologische dienst opgezette 'Ruimpad'-project, dat probeert inzicht te geven in de wisselwerking tussen activiteiten, ruimtelijke ordening en vervoer op de lange termijn (2050), een belangrijke rol.
In dit rapport vindt een analyse plaats van de begrippen 'individueel' en 'collectief in relatie tot het vervoersysteem. Geconcludeerd wordt dat er vijf kenmerken zijn, die bepalen of een vervoersysteem als collectief kan worden aangemerkt:
• de aanwezigheid van vervoerdiensten; • de aanwezigheid van logistieke diensten;
• geen zeggenschap over het voertuig tijdens de verplaatsing; • clustering van voertuigen;
• bundeling van toegangspunten.
Een systeem kan op een deel van deze kenmerken als 'individueel' worden beschouwd, op een ander deel als 'collectief. INCO-systemen worden gedefinieerd als systemen met volledige zeggenschap over het voertuig tijdens de verplaatsing (individueel), gecombineerd met clustering van voertuigen (collectief). Van drie van deze systemen worden de technische kenmerken nader uitgewerkt, te weten:
• een snel dynamisch clustersysteem, waarbij de voertuigen rijdend kunnen worden aangekoppeld op alle toegangspunten; bovendien vindt rijdende uitwisseling plaats van voertuigen tussen clusters. De operationele snelheid op de koppelbaan is 120 km/u, daarbuiten 80 km/u.
• een langzaam dynamisch clustersysteem met dezelfde kenmerken, echter met een operationele snelheid op de koppelbaan van 60 km/u, daarbuiten 30 km/u.
• een cluster-shuttlesysteem, waarbij de clusters worden geformeerd op het beginpunt en ontbonden op het eindpunt. Onderweg zijn geen toegangspunten en er vindt geen uitwisseling plaats van voertuigen tussen clusters. De operationele snelheid op de koppelbaan is 180 km/u, daarbuiten 30 km/u.
12. Begeleidingscommissie
G. Roeleveld (Rijksplanologische Dienst); J. van der Waard en P. Jorritsma (Adviesdienst Verkeer en Vervoer)
13. Praktykcontacten
14. Bü behorende rapporten
Diverse rapporten in het kader van het Ruimpad-project 15. Aantal biz. 32 16. Prijs
f30,-<^L
or
cr
Technische Universiteit Delft Bibliotheek Facultoit der Civiele Techniek
^[Bezoekadres Stevinweg 1) Postbus 5048 2600 GA DELFT
Inhoudsopgave
1 Inleiding 5 2 Elementen vervoersysteem 7
3 Indeling van vervoersystemen 11 3.1 Wisselwerking vervoervrager - vervoereenheid 11
3.2 Wisselwerking vervoereenheid - verkeersruimte 13
3.3 Totaaloverzicht 15 4 Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen 17
5 Globale uitwerking van enkele INCO-systemen 21
5.1 Uit te werken varianten 21 5.2 Variant 1; Snel dynamisch clustersysteem 23
5.3 Variant 2: Langzaam dynamisch clustersysteem 26
5.4 Variant 3: Cluster-shuttle-systeem 29
TechnJ5ch8 Universiteit Delft Bibliotheek ^aoultoit der Civiele Techniek
(Bezoekadres Stevinweg 1) Postbus 5048 2600 GA DELFT
4 Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen
Inleiding
De termen 'individueel' en 'collectief duiken veelvuldig op bij functionele indelingen van het vervoersysteem. Het is echter niet altijd even duidelijk wat met deze termen precies bedoeld wordt. Is een collectief vervoersysteem
gekarakteriseerd door het feit dat meerdere reizigers tegelijk van een voertuig gebruik kunnen maken, of zijn er nog andere factoren van belang?
Hieraan gekoppeld kan men zich de vraag stellen welke vervoersystemen zowel individuele als collectieve kenmerken in zich dragen. Zo wordt vaak gesproken over de zgn. INCO-systemen. Meestal worden hiermee systemen bedoeld, bestaande uit individuele voertuigen die op bepaalde trajecten tot 'treinen' gekoppeld worden.
Ook in het door de Rijksplanologische dienst opgezette 'Ruimpad'-project, dat probeert inzicht te geven in de wisselwerking tussen activiteiten, ruimtelijke ordening en vervoer op de lange termijn (2050), speelt de mogelijkheid om INCO-systemen op te nemen in de ruimtelijke ontwerpen een belangrijke rol. In het Ruimpad-project worden verschillende varianten voor activiteitenpatronen, ruimtelijke inrichting en vervoersystemen en -netwerken geëvalueerd en onderling vergeleken in termen van ruimte-, milieu en tijd-kwaliteit.
Dit rapport beoogt te komen tot een rationele afbakening van de begrippen individueel en collectief in relatie tot het vervoersysteem, en op basis daarvan tot een karakterisering van vervoersystemen met zowel individuele als collectieve eigenschappen. Van een aantal van deze INCO-systemen vindt vervolgens een globale kwantificering van enkele karakteristieke systeemkenmerken plaats, met het oog op de evaluatie van in het kader van het Ruimpad-project opgestelde varianten van ruimtelijke patronen en vervoernetwerken.
6 Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen
Elementen vervoersysteem
Feitelijk is het gehele vervoersysteem te beschouwen als een wisselwerking tussen het individuele vervoervrager (de persoon die zich wil verplaatsen) en de per definitie collectieve ruimte. Ergens tussen deze twee uitersten moet zich dus een punt bevinden waar het individu te maken krijgt met de vervoerwensen van andere individuen. Een vervoersysteem dat voor het grootste deel tegemoet komt aan de individuele wensen van de vervoervrager, noemen we een individueel vervoer-systeem. Individueel vervoer in zijn meest extreme vorm is vervoer in een eigen voertuig over een eigen weg op een eigen terrein. Vindt in het grootste deel van het vervoersysteem afstemming plaats tussen vervoerwensen van verschillende individuen, dan spreken we van collectief vervoer. Collectief vervoer in zijn meest extreme vorm is het traditionele openbaar vervoer: De individuele
vervoervrager huurt slechts een zitplaats; hoe deze zitplaats zich door het systeem beweegt, is van te voren vastgesteld als een optimum tussen alle individuele vervoerwensen.
Om inzicht te krijgen in het spectrum tussen deze twee extremen, is binnen het vervoersysteem een geleding aan te brengen in drie hoofdelementen:
• De vervoervragers
• De vervoereenheden waarin deze vervoervragers zich verplaatsen
• De verkeersruimte waarbinnen deze vervoereenheden zich kunnen bewegen.
Vervoervraag
De vervoervraag kan zich manifesteren als: • een persoon met bepaalde vervoerwensen;
• een (ondeelbare) groep met bepaalde vervoerwensen.
Merk op dat de vervoervraag niet altijd als onderdeel van het vervoersysteem wordt beschouwd; in deze analyse is dat echter wel het geval.
Vervoereenheden
De centrale eenheid is het voertuig: de kleinste eenheid die zelfstandig door de verkeersruimte kan bewegen. Binnen een voertuig bevinden zich plaatsen (zit-en/of staanplaatsen). Verschillende plaatsen kunnen worden samengevoegd in een
compartiment.
Veelal zullen voertuigen zich zelfstandig over de infrastructuur bewegen (zoals bij een auto of een treinstel); het is echter ook mogelijk om voertuigen te koppelen tot een cluster, die als eenheid over de infrastructuur beweegt. Er zijn drie vormen van clusters:
• fysieke koppeling: bijvoorbeeld een trein bestaande uit verschillende treinstellen;
• electronische koppeling: verschillende voertuigen zijn niet fysiek gekoppeld, maar functioneren wel als een eenheid;
• trailers: verschillende voertuigen worden op één drager geladen, bijvoorbeeld auto's op de kanaaltunneltrein.
verkeersruimte
De verkeersruimte (d.i. de ruimte waarbinnen een bepaalde categorie van vervoereenheden zich kan bewegen) wordt gevormd door een speciaal daarvoor bestemd deel van de collectieve ruimte: de infrastructuur. Vanouds is de
verkeersruimte constant in de tijd: 's Nachts liggen er precies evenveel wegen als overdag. Er komen echter steeds meer vormen van tijdsafhankelijke
verkeersruimte: wisselstroken op autosnelwegen, dienstregelingpaden op
spoorwegen. Ook deze tijdsafhankelijke verkeersruimte wordt hier aangeduid met het begrip 'weg'.
Aangenomen wordt, dat de verkeersruimte per definitie collectief is; eigen wegen of eigen terreinen blijven dus buiten beschouwing.
Elementen vervoersysteem
Het bovenstaande leidt tot de volgende opdeling van het totale vervoersysteem in elementen:
Tabel 1
Elementen van het vervoersysteem
vervoervragers Persoon Groep vervoereenheden Plaats Compartiment Voertuig Cluster verkeersruimte Weg
Niet tussen elk paar elementen van het vervoersysteem kunnen rechtstreekse interacties optreden. Zo kan een (ondeelbare) groep personen nooit een plaats in een voertuig huren, echter wel een compartiment, of het hele voertuig.
Tabel 2 geeft de mogelijke rechtstreekse interacties tussen de elementen. De met ' / ' gemerkte cellen zijn niet-bestaande rechtstreekse interacties:
• een groep kan geen rechtstreekse interactie hebben met een plaats;
• personen, groepen, plaatsen en compartimenten kunnen geen directe relatie hebben met een cluster, omdat een cluster per definitie een verzameling gekoppelde voertuigen is;
• een compartiment kan geen directe relatie vertonen met een weg, omdat een compartiment per definitie onderdeel uitmaakt van een voertuig.
Tabel 2
Mogelyke rechtstreekse interacties tussen de elementen
Persoon Groep Plaats Compart Voertuig Cluster Weg Vervoervrager Persoon Groep 1 ; Vervoereenheid Plaats 2 / Compart 2 2 5 Voertuig 3 3 5 5 Cluster X X X X 2 Verkeers-ruimte Weg 4 4 6 X 2 2
1 kan toetreden tot / maakt deel uit van 2 huurt / gebruikt
3 heeft zeggenschap over 4 loopt op
5 bevindt zich in
6 is onlosmakelijk verbonden met (lopende band) X geen rechtstreekse interactie
10 Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen
Indeling van vervoersystemen
Op basis van een nadere analyse van de in het voorgaande beschreven interacties tussen de elementen waaruit het vervoersysteem is opgebouwd, kunnen
verschillende soorten vervoersystemen worden onderscheiden. Hierbij wordt achtereenvolgens ingegaan op
• de wisselwerking tussen de vervoervrager en de vervoereenheid • de wisselwerking tussen de vervoereenheid en de verkeersruimte • de indeling die resulteert uit de combinatie van beide.
Wisselwerking vervoervrager - vervoereeniieid
Vervoerdiensten en logistieJce diensten
Allereerst gaat het hierbij om de vraag, in hoeverre de vervoervrager (wat een individu of een groep kan zijn) een min of meer permanente 'verbindtenis' aangaat met de vervoereenheid (zoals bijvoorbeeld bij de eigen auto), of dat deze verbindtenis per verplaatsing (of deel daarvan) opnieuw wordt aangegaan (zoals bijvoorbeeld bij het openbaar vervoer). Hierbij worden twee begrippen
onderscheiden:
• vervoerdienst: Hiervan is sprake, als het voertuig niet wordt bestuurd door de vervoervrager zelf; de vervoervrager hoeft dus zelf geen zorg te dragen voor het vervoerproces.
• logistieke dienst: Hiervan is sprake, als het voertuig niet wordt beheerd door de vervoervrager zelf; de vervoervrager hoeft dus zelf geen zorg te dragen voor het logistieke proces 'tussen' de verplaatsingen in.
Bij de eigen auto is noch sprake van een vervoerdienst, noch van een logistieke dienst: De eigenaar bestuurt zijn eigen voertuig. Het beheer van het voertuig als hij zich niet verplaatst doet hij ook zelf, door het voertuig eenvoudig voor de deur te parkeren.
Het openbaar vervoer biedt zowel vervoerdiensten als logistieke diensten: Tijdens het verplaatsen hoeft de vervoervrager geen zorg te dragen voor de besturing (vervoerdienst), hij hoeft er ook niet voor te zorgen, dat het juiste voertuig op het juiste moment komt voorrijden.
Een vervoerdienst impliceert een logistieke dienst; het omgekeerde hoeft echter niet het geval te zijn. Een voorbeeld van een logistieke dienst zonder dienst is het 'call-a-car'-systeem in zijn meest extreme uitwerking: De vervoer-vrager bestuurt zelf het voertuig, maar tussen de verplaatsingen heeft hij er niets over te zeggen. De 'logistieke dienstverlener' zorgt er voor dat op de juiste tijd op de juiste plaats een auto wordt afgeleverd.
Zowel vervoerdiensten als logistieke diensten kunnen leiden tot efficiency-verhoging van het vervoersysteem. Bij vervoerdiensten kunnen voertuigen door verschillende vervoervragers tegelijk gebruikt worden; logistieke diensten maken het gebruik van voertuigen door opeenvolgende vervoervragers mogelijk, hetgeen kan leiden tot een betere benutting van het voertuigpark.
Zeggenschap over voertuig tijdens verplaatsing
Het onderscheid naar zeggenschap over het voertuig tijdens de verplaatsing staat haaks op de bovenbeschreven typen diensten. Er wordt onderscheid gemaakt tussen:
• Volledige zeggenschap: De vervoervrager heeft tijdens zijn verplaatsing, binnen de door de verkeersruimte opgelegde beperkingen, volledige
zeggenschap over het voertuig. Hij kan de route naar believen vaststellen en wijzigen.
• Geen zeggenschap: De vervoervrager heeft tijdens zijn verplaatsing geen zeggenschap over het voertuig; het voertuig kan worden gebruikt door meerdere vervoervragers tegelijk.
Als er tijdens de verplaatsing geen zeggenschap over het voertuig is, moet logischerwijze altijd sprake zijn van een vervoerdienst. We noemen dit dan een collectieve vervoerdienst. Het omgekeerde geldt echter niet: de taxi biedt een vervoerdienst met volledige zeggenschap. We noemen dit een individuele vervoerdienst.
Gedeeld eigen vervoer
De zeggenschap over het voertuig wordt gekoppeld aan het begrip 'vervoer-vrager'. Deze vervoervrager kan ook een (ondeelbare) groep zijn met bepaalde vervoerwensen, bijvoorbeeld een gezin, of een reisgezelschap; in geval van eigen vervoer wordt de vervoereenheid dan bestuurd door een (willekeurig) lid van de groep.
Soms is er sprake van, dat individuen voorafgaand aan de verplaatsing een groep formeren door de reiswensen op elkaar af te stemmen. We spreken dan van 'gedeelde zeggenschap'. Is er geen sprake van vervoerdiensten, dan spreken we van 'gedeeld eigen vervoer'. Een voorbeeld is het carpoolen. Ook bij taxi-standplaatsen kan men echter soms een dergelijk proces waarnemen.
Compartimenten
Als er geen zeggenschap over het voertuig is, kan het voertuig worden gebruikt door meerdere vervoervragers tegelijk. Meestal zal elke vervoervragers een
plaats in het voertuig huren of gebruiken. Het is echter ook mogelijk dat het
voertuig is verdeeld in compartimenten, en dat een vervoervrager een geheel compartiment huurt of gebruikt. Hoewel bij deze variant bepaalde aspecten aanwezig zijn die behoren bij volledige zeggenschap (bijvoorbeeld privacy), spreken we in eerste instantie toch van vervoer zonder zeggenschap.
Hoofdtypen
Resumerend kunnen op basis van de wisselwerking tussen vervoervrager en vervoereenheid een aantal hoofdtypen vervoersystemen worden onderscheiden. Deze zijn weergegeven in tabel 3, waarbij onmogelijke combinaties van kenmerken zijn gemerkt met een X.
Tabel 3
Hoofdtypen vervoersystemen op basis van wisselwerking vervoervrager -vervoereenheid vervoer-dienst nee ja logistieke dienst nee ja nee ja zeggenschap voertuig tijdens verplaatsing volledig gedeeld geen volledig geen volledig geen volledig geen naamgeving eigen vervoer gedeeld eigen vervoer X logistieke diensten X X X individuele vervoerdiensten collectieve vervoerdiensten voorbeeld eigen auto carpoolen call-a-car taxi trein X onmogelijke combinatie
Wisselwerking vervoereenheid - verkeersruimte
Bij de wisselwerking tussen vervoereenheid en verkeersruimte zijn twee soorten bundeling van belang:
• bundeling van toegangspunten tot het systeem • bundeling van voertuigen tot clusters
Bundeling van voertuigen tot clusters
Voertuigen kunnen al dan niet worden samengevoegd tot clusters. Er kan dus onderscheiden worden tussen:
• individueel verkeer: De voertuigen hebben een rechtstreekse wisselwerking met de weg, er vindt dus geen clustering plaats;
• voertuigclusters: er vindt wel clustering van voertuigen plaats.
Bundeling van toegangspunten
Er kan onderscheid worden gemaakt tussen:
• individuele toegang: De toegangspunten van het systeem sluiten exact aan op de herkomsten en bestemmingen van de vervoervragers. Een voorbeeld: de voor de deur geparkeerde auto, of de taxi die komt voorrijden.
• gebundelde toegang: Het systeem kan slechts op een beperkt aantal plaatsen binnengegaan resp. verlaten worden; er is dus voor- en natransport nodig. Voorbeeld: de tram, de auto die op een centrale parkeerplaats gestald is, of de taxi op de taxistandplaats.
Deze twee onderscheiden leiden tot de volgende hoofdindeling (in elke cel is een voorbeeld gegeven):
Tabel 4
Hoofdtypen vervoersystemen op basis van wisselwerking vervoereenheid -verkeersruimte bundeling van voertuigen nee ja bundeling van toegangspunten nee ja nee ja naamgeving individueel verkeer met individuele toegang individueel verkeer met gebundelde toegang voertuigclustering met individuele toegang voertuigclustering met gebundelde toegang voorbeeld auto voor de deur auto op centrale parkeerplaats koppelkar voor de deur koppelkar op centrale parkeerplaats
Totaaloverzicht
Combinatie van beide indelingen (wisselwerking vervoervrager-vervoereenheid en wisselwerking vervoereenheid-verkeersruimte) leidt tot een aantal mogelijke vervoersystemen. Deze zijn weergegeven in onderstaande tabel. In elke cel is een voorbeeld genoemd. Tabel 5 Hoofdindeling vervoersystemen wisselwerking vervoervrager -vervoereenheid eigen vervoer gedeeld eigen vervoer logistieke diensten individuele vervoerdiensten collectieve vervoerdiensten
wisselwerking vervoereenheid - verkeersruimte individueel verkeer individuele toegang eigen auto carpoolen call-a-car taxi collectief deur-tot-deur-vervoer gebundelde toegang eigen auto in parkeergarage carpoolplaats witkar, greenwheels' taxi-standplaats bus, tram, treinstel voertuigclustering individuele toegang eigen koppelkar koppelkar-pool bel-een-koppelkar koppeltaxi collectieve koppeltaxi gebundelde toegang eigen koppelkar in parkeergarage koppelkar-poolplaats koppelwitkar koppeltaxi-standplaats gekoppeld treinstel
Voor een aantal cellen in de tabel zijn geen bestaande voorbeelden voorhanden; hier zijn benamingen verzonnen, die zo goed mogelijk weergeven om wat voor soort vervoersysteem het gaat. Deze benamingen zijn cursief weergegeven. Natuurlijk zijn niet van alle vervoersystemen in de tabel de toepassings-mogelijkheden even groot. Zo kan aan het nut van een een 'koppelkar-pool' getwijfeld worden, omdat de pool een semi-coUectief gebruik van de voertuigen nastreeft, terwijl de essentie van de koppelkar juist is dat het voertuiggebruik individueel blijft, terwijl toch bundeling van vervoerstromen optreedt. Hetzelfde geldt voor de 'collectieve koppeltaxi' en de 'koppelkarpool-plaats'.
' 'Greenwheels' is een systeem, waarbij op een centraal punt opgestelde auto's kunnen worden gebruikt door personen, die lid zijn van een beherende organisatie.
16 Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen
Vervoersystemen met individuele en
collectieve eigenschappen
Individuele en collectieve eigenschappen
Om aan te kurmen geven, wat nu vervoersystemen zijn met zowel individuele als collectieve eigenschappen, moet eerst worden gedefinieerd wat verstaan moet worden onder individueel en collectief. Daarbij wordt dit onderscheid in een breder verband gezien dan alleen het onderscheid tussen individueel en collectief vervoer, zoals dat beschreven staat op blz. 15. Feitelijk zijn meer
onderscheidende kenmerken terug te voeren tot een onderscheid tussen individueel en collectief. In onderstaande tabel zijn deze onderscheidende kenmerken
samengevat. Hierbij zijn per onderscheidend kenmerk ook de tussenvormen tussen individueel en collectief weergegeven.
Tabel 6
Individuele en collectieve eigenschappen van vervoersystemen onderscheidend kenmerk "2 'S -§ 0) D u. il> O > U I D > u <o bO a u > u D O > u u > 2
e
'3 u u (U (U J^ U I >1
U I o > U I > vervoerdienst logistieke dienst zeggenschap over voertuig tijdens verplaatsing bundeling van toegangspunten bundeling van voertuigen individueel eigen vervoer (geen vervoerdienst) geen logistieke dienst volledige zeggenschap individuele toegang (geen bundeling van toegangspunten) individueel verkeer(geen clustering van voertuigen) tussenvorm gedeeld eigen vervoer (bijv. carpoolen) gedeeltelijke logistieke dienst (bijv. huurauto) zeggenschap over comparti-ment in voertuig gedeeltelijk gebundelde toegang (bijv. vraagafhankelijk openbaar verv.) geconditioneerd individueel verkeer (bijv. blokbeveiliging) collectief vervoerdienst logistieke dienst geen zeggenschap gebundelde toegang voertuigclustering'Collectiviteitsscore'
Er zijn op twee manieren vervoersystemen met zowel individuele als collectieve eigenschappen aan te wijzen:
1. Vervoersystemen met een 'mix' van zowel individuele als collectieve onderscheidende kenmerken;
2. Vervoersystemen waarvan minstens één kenmerk zich in het grensgebied tussen individueel en collectief bevindt.
De 'mate van collectiviteit' van een vervoersysteem kan worden weergegeven door de 'score' (individueel - tussenvorm - collectief) op elk van de vijf genoemde onderscheidende kenmerken te sommeren, waarbij individueel de score O krijgt, collectief de score 2 en een tussenvorm de score 1. In tabel 7 op de volgende bladzijde zijn van alle vervoersystemen die in het voorafgaande de revue zijn gepasseerd, deze scores weergegeven.
Tabel 7
Vervoersystemen, gerangschikt naar 'collectiviteits-score' op de vyf onderscheidende kenmerken onderscheidende kenmerken c '•B w lU O
t
> IN IN IN IN IN mix IN mix IN IN CO IN IN CO COco
co
co
co
co
c ••B •.a •5b IN IN mix CO IN IN IN IN CO COco
IN COco
co
co
co
co
co
co
0 0 31
N IN IN IN IN IN mix IN mix IN IN IN IN IN IN CO CO mix COco
co
c c 3 CL VI W3 C ca OD 0 0 c1
3 X3 IN IN IN IN IN IN CO CO CO IN IN CO COco
IN mix CO COco
co
c D 58
> D T3 C 3 X I IN mix IN IN CO IN IN IN IN CO IN CO CO IN IN IN mix IN mix CO voorbeeld eigen autoeigen auto op intelligente weg huurauto
call-a-car eigen koppelkar carpoolen
eigen auto in parkeergarage carpoolplaats
witkar, greenwheels bel-een-koppelkar taxi
eigen koppelkar in parkeergarage koppelwitkar
taxistandplaats
collectief deur-tot-deur-vervoer vraagafhankelijk openbaar vervoer treincoupé
bus, tram
trein met blokbeveiliging gekoppeld treinstel collectiviteits-score 0 1 1 2 2 2 2 4 4 4 4 4 6 6 6 7 8 8 9 10
20 Vervoersystemen met individuele en collectieve eigenschappen
Globale uitwerking van enkele INCO-systemen
Uit te werken varianten
In de Ruimpad-ontwerpen spelen vervoersystemen met zowel individuele als collectieve kenmerken een belangrijke rol, omdat dergelijke systemen ten opzichte van het huidige autosysteem een aantal voordelen zouden kunnen bieden in termen van ruimte-, milieu- en tijd-kwaliteit. Deze voordelen zullen naar verwachting vooral optreden bij de 'koppelkar'-systemen, hierna 'INCO-systemen' te noemen. Deze worden gekarakteriseerd door twee onderscheidende kenmerken: 1. zeggenschap voertuig tydens verplaatsing: individueel
2. bundeling van voertuigen: collectief
Dat wil zeggen dat in tabel 7 in de derde kolom 'IN' moet staan, en in de vijfde kolom 'CO'.
Daarnaast is het bieden van logistieke diensten, door een efficiëntere benutting van het voertuigpark, een interessante optie. Deze mogelijkheid wordt hier niet verder uitgewerkt, omdat het ontwerp- en evaluatie-instrumentarium van Ruimpad geen mogelijkheden biedt, dergelijke systemen te onderscheiden.
De te verwachten voordelen van INCO-systemen hebben betrekking op de volgende aspecten:
• Efficiënter ruimtegebruik: Het clusteren van voertuigen kan leiden tot een grotere capaciteit, zonder dat het ruimtebeslag hoeft toe te nemen.
• Efficiënter energiegebruik: Bij het clusteren van voertuigen kan het
energiegebruik afnemen, doordat (afhankelijk van het soort systeem) wellicht met kleinere voertuigen kan worden gewerkt, de snelheid gelijkmatiger kan zijn, en electrische voortstuwing kan worden gebruikt.
• Gegarandeerde reistijd: Indien als uitgangspunt wordt gehanteerd, dat de koppel-baan (de koppel-baan waarop de voertuigclusters rijden) nooit boven zijn capaciteit wordt belast, zullen de reistijden op de koppelbaan goed voorspelbaar zijn. Daar staat echter tegenover, dat bij overbelasting wachttijden zullen ontstaan bij de toegangspunten.
• Het kunnen verrichten van nevenactiviteiten: Als tijdens de rit over de koppel-baan de besturing wordt overgegeven aan een extern systeem, heeft de bestuurder zijn 'handen vrij" om zijn reistijd nuttig te besteden.
In dit hoofdstuk wordt van enkele INCO-systemen een globale technischee uitwerking gegeven. Hierbij wordt het koppelkar-systeem steeds in samenhang beschouwd met een volledig individueel systeem, dat zorgt voor aan- en afvoer naar en van de koppelbaan. Uitgangspunt is, dat tussen dit volledig individuele systeem en de koppelbaan geen fysieke transfer plaatsvindt, dat wil zeggen: in beide systemen wordt hetzelfde voertuig toegepast.
Hoofdtypen van INCO-systemen
De plaats waar voertuigen kunnen toetreden tot of zich afsplitsen van clusters wordt een 'koppelpoort' genoemd. Daarnaast kunnen voertuigen ook worden uitgewisseld tussen verschillende clusters. Hierbij zijn drie principe-varianten denkbaar, zie onderstaande tabel:
Tabel 8
Hoofdtypen van INCO-systemen
A B C hoofdtype cluster-shuttle cluster-lijnen dynamische clusters kenmerken
Cluster formeren op beginpunt, ontbinden op eindpunt (stilstaand) Geen uitwisseling van voertuigen tussen clusters. Voorbeeld: kanaaltunnel
Rijdend aan- en afkoppelen op alle koppelpoorten ondenveg; geen uitwisseling tussen clusters. Voertuigen moeten wachten op een cluster met de juiste bestemming
Rijdend aan- en afkoppelen op alle koppelpoorten onderweg; rijdende uitwisseling van voertuigen tussen clusters op / nabij knooppunten
Uit te werken varianten
De gebruiksmogelijkheden van hoofdtype B (cluster-lijnen) zullen zeer beperkt zijn, doordat op de toegangspunten substantiële wachttijden kurmen ontstaan. Dit hoofdtype wordt dan ook verder buiten beschouwing gelaten. Hieronder worden drie varianten van INCO-systemen nader uitgewerkt, namelijk:
variant 1. een snel dynamisch clustersysteem (variant type C); variant 2. een langzaam dynamisch clustersysteem (variant type C); variant 3. een cluster-shuttle-systeem (variant type A).
Bij de uitwerking van deze drie varianten worden de volgende hoofdkenmerken als uitgangspunt gehanteerd:
Tabel 9
Hoofdkenmerken uit te werken INCO-varianten
variant 1. snelle dynamische clusters 2. langzame dviiamische clusters 3. cluster-shuttles (vtg. op trailer) individuele verkeersafwikkeling operationele snelheid 80 km/u 30 km/u 30 km/u soort motor verbranding smotor electromotor (accu's) electromotor (accu's) geclusterde voertuigen operationele snelheid 120 km/u 60 km/u 180 km/u soort motor verbrandmgs motor electromotor (externe toevoer) electromotor (externe toevoer)
De eerste variant zal het meest uitgebreid worden besproken; van de tweede en de derde variant wordt slechts een beknopte uitwerking gegeven.
Bij de uitwerking van de varianten is de lijst geselecteerde variabelen uit de bouwdoos vervoer, zoals genoemd in het AGV-rapport 'Protocollen evaluatiemodule Ruimpad (concept)". § 4.1, als uitgangspunt genomen.
Variant 1: Snel dynamisch clustersysteem
In het algemeen kan de koppeling tussen de voertuigen 'fysiek' zijn (de voertuigen zijn vast aan elkaar verbonden) of electronisch. Het kritische proces in een
dynamisch clustersysteem is het rijdend aan-, afkoppelen en uitwisselen van voertuigen. Naar onze mening kan dit alleen met enig succes gebeuren, als de koppeling electronisch is. Daar wordt dan ook verder van uit gegaan.
In principe biedt de (electronische) geleiding op de koppelbaan de mogelijkheid tot externe toevoer van electrische energie Dit zou echter impliceren dat alle
voertuigen zowel een verbrandingsmotor als een electromotor moeten bezitten. We zijn hier uitgegaan van uitsluitend verbrandingsmotoren.
In de hierna volgende tabel staan de belangrijkste systeemkenmerken weergegeven. De kenmerken hebben alle betrekking op de koppelbaan; bij individuele
verkeersafwikkeling hebben de voertuigen de kenmerken van een eigen auto met verbrandingsmotor.
Tabel 10
Kenmerken snel dynamisch clustersysteem
variabele medium [3] breedte lijnelementen [4] ruimtegebruik toegangspunten [14] ruimtegebruik knooppunten [15] aantal standplaatsen per voertuig [22] hoogteligging[411 rendement [53] optrekversnelling [56] remvertraging [57] — keiunerken
weg met electronische geleiding
door de geleiding kan de breedte minder zijn dan bij een autosnelweg; zeg 2,80 m i.p.v. 3,60 m per strook 5-7 % van ruimtegebruik lijnelementen
7-10% van ruimtegebruik lijnelementen
zoals eigen auto. Hangt af van de logistieke dienst.
de koppelbaan moet volledig autonoom zijn, dus vergelijkbaar met autosnelweg
doordat de snelheid zeer constant is. kan bij de verbrandingsmotor een rendementsverbetering worden gerealiseerd (rendement van ong. 25-28% bij clusters ipv. 2 3 % bij rijden op snelweg) zoals eigen auto (1.5-1,9 m/s") of iets hoger vanwege lagere voertuiggewicht
zoals eigen auto (1,5-1,9 m/s') of iets hoger vanwege het lagere voertuiggewicht
vanabele aanbieder dienst [82] aanbodvonn dienst [83] frequentie per richting [89] stopafstand niet-geregeld systeem [97] afstand tussen toegangspunten [103] aantal richtingen [130] capaciteit voertuigen [136] zeggenschap aanbod [151] aantal samenreizende personen [152] gewicht voertuigen [162]
aantal voertuigen per inwoner [224]
statisch ruimtegebruik per voertuig [252] ontwerpsnelheid [253]
rolweerstand per voertuig [257] luchtweerstand per voertuig [258] verwachte operationele snelheid [261] kenmerken particulier niet relevant
deze wordt altijd bepaald door de minimale opvolgtijd tussen twee clusters Deze is ca. 12 seconden (zie toelichting)
uitgangspunt: Op de koppelbaan wordt niet gestopt. Er kan gerekend worden met een stopafstand van 100 km: de invloed is dan nihil.
uitgaande van uit- en invoegstroken; minimaal ca. 1 km
uitgaande van optimaal ruimtebeslag (minder knooppunten): meer!
twee
zoals eigen auto (2 a 5 personen)
individueel: op koppelbaan: collectief
zoals eigen auto (1,3)
vanwege grotere veiligheid bij hogere snelheden is iets lager gewicht mogelijk, echter gewicht kan vanwege zijwind-gevoeligheid e.d. ook niet te laag worden: zeg -10%. zoals eigen auto
zoals eigen auto. [)e voertuigen kunnen eventueel iets compacter' worden (m.n. kleinere lengte)
uitgegaan wordt van een gemiddelde snelheid op de koppelbaan van 120 km/u. Er moeten dus hogere snelheden mogelijk zijn. zeg
140 km/u
direct: geen verschil, nog steeds banden op asfalt;
indirect: 5% vermindering rolweerstand door 10% vermindering voertuiggewicht
- 5% (door treinschakeling)
op koppelbaan: 120 km/u (uitgangspunt) als individueel voertuig: zie eigen auto
Karakteristieken lijn-infrastructuur
Een van de zaken die met een INCO-systeem worden beoogd, is het bieden van een hogere capaciteit, zonder dat het ruimtebeslag hoeft toe te nemen. Dit kan (bij gelijkblijvende snelheid) door de gemiddelde volgafstanden tussen de voertuigen te verkleinen. Nonnaal gesproken leidt dit tot een verlaging van de veiligheid. Nadert de afstand echter tot nul, dan wordt de veiligheid weer groter (enigszins
vergelijkbaar met zwakke en sterke kemkrachten tussen protonen). Dit gebeurt
binnen de clusters (volgafstanden van ca. 1 m). De afstand tussen de clusters wordt
bepaald door het gewenste veiligheidsniveau. Gaat men uit van het huidige
4
veiligheidsniveau bij de auto (ca. 1300 doden per jaar) dan leidt clustervorming inderdaad tot een forse capaciteitsverhoging (tot ca. 3000 vtg/uur per rijstrook) en een betere doorstroming, dus tot minder ruimtebeslag (bij gelijke vervoervraag). Uitgaande van clusters van ca. 10 voertuigen, leidt dit tot opvolgtijden tussen de clusters van ca. 12 seconden. De vraag is echter, of een dergelijke hoge mate van onveiligheid geaccepteerd wordt van een extern bestuurd systeem.
Maakt men het systeem veiliger, bijvoorbeeld door de afstanden tussen de clusters te bepalen volgens de zgn. brick-wall strategie (een cluster moet dan binnen de
volgafstand geheel tot stilstand kunnen komen), dan zou de capaciteitsverhoging van de koppelbaan ten opzichte van het huidige autosysteem veel minder
spectaculair zijn.
Karakteristieken toegangspunten (koppelpoorten)
Is het systeem onder zijn capaciteit belast, dan is de wachttijd op een koppelpoort maximaal 10 seconden, zijnde de volgtijd tussen de clusters. Hierbij gaan we dus uit van een 'dynamisch cluster" systeem, d.w.z. we hoeven niet te wachten tot een cluster dat de goede kant op gaat. Bij zeer lage intensiteiten zal het regelmatig voorkomen dat er nog geen cluster is; het voertuig vormt dan in z"n eentje een nieuw 'cluster'.
Wordt het systeem boven de capaciteit belast, dan treden bij de koppelpoorten toegangswachttijden op, een soort geavanceerde toeritdosering. Uitgangspunt is, dat op de koppelbaan zelf (calamiteiten daargelaten) nooit congestie optreedt.
Het ruimtegebruik op toegangspunten zal groter zijn dan bij het autosnelwegnet, door de noodzakelijke opstelruimte en de langere in- en uitvoegstroken.
Karakteristieken knooppunten
Op de knooppunten (de 'Oudenrijnen' van de koppelbaan) moeten veelvuldig voertuigen tussen clusters worden uitgewisseld. Het is niet eenvoudig om dit proces even snel "in de vingers' te krijgen. We hebben echter de indruk dat twee
uitgangspunten kunnen worden gekozen:
1. Op de knooppunten mag geen noemenswaardig tijdverlies optreden, d.w.z. de clusters rijden tijdens het uitwisselproces met volle snelheid door. Dit maakt weven over korte afstand vrijwel onmogelijk, omdat dan voertuigen dan veelal 'los' komen te rijden met apert onveilige volgafstanden. Alle conflicterende bewegingen, zelfs tussen rijstroken onderling, zullen daarom kruisingsvrij moeten worden afgewikkeld, hetgeen per knooppunt leidt tot een veel groter ruimtebeslag (zie de ontwikkeling bij Prins Clausplein / Ypenburg).
2. Het ruimtebeslag van de knooppunten mag niet noemenswaardig toenemen. Dit kan slechts door de snelheden op de knooppunten te verlagen.
In beide gevallen valt te verwachten dat de capaciteit van de knooppunten maatgevend zal zijn voor de capaciteit van het totale systeem, doordat het uitwisselproces altijd zal leiden tot "turbulenties" in de stroom. Per saldo wordt uitgegaan van een toename van het ruimtegebruik ten opzichte van de autosnelweg met ongeveer 50%.
Overige doelen
Naast het bieden van een hogere capaciteit bij gelijkblijvend ruimtebeslag, worden met een INCO-systeem nog enige doelen nagestreefd:
• Een efficiënter energiegebruik: bij het rijden op de koppelbaan kan in theorie maximaal 20% brandstof worden bespaard (rijden met zeer gelijkmatige snelheid,
lager voertuiggewicht), over het hele INCO-trajcet zal de besparing lager liggen (rond 15%).
• Een gegarandeerde reistijd: De reistijden op de koppelbaan zelf zullen goed voorspelbaar zijn; bij overbelasting zullen echter wachttijden ontstaan bij de toegangspunten. Een onzekere factor wordt gevormd door de storingsgevoelig-heid van het systeem: Het proces van aan- en afkoppelen en vooral van het uitwisselen op knooppunten is zeer complex. Het gevaar van grote verliestijden als er iets misgaat in het systeem is een belangrijk aandachtspunt.
• Het kunnen verrichten van nevenactiviteiten: Tijdens de rit over de koppelbaan heeft de bestuurder zijn 'handen vrij" om zijn reistijd nuttig te besteden.
Conclusies
De volgende dilemma"s bepalen de uitwerking van het hier besproken INCO-systeem:
• capaciteit: dilemma tussen veiligheid en ruimtebeslag; • knooppunten: dilemma tussen snelheid en ruimtebeslag.
Toegangspunten en knooppunten hebben een zeer verschillende functie: Op toegangspunten moet van stilstand tot 120 km/u worden geaccelereerd om aan te kunnen koppelen; op knooppunten worden (bij ongeveer constante snelheid) voertuigen uitgewisseld tussen clusters. Dit leidt ertoe dat toegangspunten en knooppunten in de netwerken ook ruimtelijk gescheiden moeten zijn.
Doen we als aarmame, dat de veiligheid van het systeem vergelijkbaar is met die van het huidige autosysteem, en dat op de knooppunten geen noemenswaardig tijdverlies optreedt, dan heeft dit ten opzichte van het autosysteem de volgende implicaties: • de capaciteit neemt belangrijk toe;
• het ruimtebeslag van de lijnelementen wordt (door de geringere breedte per strook) in principe kleiner;
• per toegangspunt zijn wel langere in- en uitvoegstroken nodig, omdat een voertuig alleen op volle snelheid kan aan- en afkoppelen;
• het ruimtebeslag van de knooppunten wordt groter.
Beide laatste punten zullen ertoe leiden, dat het koppelbanen-netwerk wat
grofmaziger wordt (minder knooppunten en minder toegangspunten) dan het huidige autosnelwegnet (althans in de Randstad).
Variant 2: Langzaam dynamisch clustersysteem
Als uitgangspunt bij dit systeem geldt, dat de 'individuele component" gevormd wordt door kleine (tweepersoons), lichte voertuigen, voortbewogen door accu's, met een topsnelheid van ca. 30 km/u. Op de koppelbaan worden deze voertuigen aaneengeschakeld tot clusters. Ook hier wordt weer uitgegaan van electronische koppeling.
Wordt uitgegaan van een electromotor waarvan het vermogen geen hogere snelheid dan 30 km/uur toelaat, dan blijft deze maximumsnelheid ook bestaan op de
koppelbaan: Ieder voertuig moet immers zijn eigen gewicht verplaatsen, of het nu gekoppeld is of niet. Er zijn drie principe-mogelijkheden, om op de koppelbaan toch een hogere snelheid te kumien ontwikkelen:
• de voertuigen op een trailer laden; • elke cluster voorzien van een trekker;
• de voertuigen een groter motorvermogen geven.
De eerste mogelijkheid valt af, omdat met een dergelijk systeem uitwisseling van voertuigen tussen clusters (kenmerk van een dynamisch clustersysteem) vnjwel onmogelijk is. Het werken met trailers komt overigens wel aan bod in het cluster-shuttlesysteem, zie § 5.4
De tweede mogelijkheid heeft zeer veel haken en ogen, o.a. samenhangend met de logistiek van de trekkers: Telkens wanneer een cluster gevormd wordt, moet ook direct een trekker beschikbaar zijn. Deze mogelijkheid blijft hier verder buiten beschouwing.
De derde mogelijkheid (een groter motorvermogen) impliceert, dat de voertuigen in principe ook buiten de koppelbaan 60 km/u kunnen rijden. De beperking tot 30 km/u kan dan worden bereikt met een snelheidsbegrenzer, die automatisch in werking treedt zodra het voertuig wordt afgekoppeld van de externe energietoevoer. Het hogere motorvermogen betekent wel, dat de voertuigen zwaarder zullen zijn dan voertuigen waarvan het motorvermogen geen hogere snelheid dan 30 km/uur toelaat. In de hierna volgende tabel staan de belangrijkste systeemkenmerken van een langzaam dynamisch clustersysteem weergegeven.
Tabel 11
Kenmerken langzaam dynamisch clustersysteem
variabele medium [3] breedte lijnelementen [4] ruimtegebruik toegangspunten [ 14] ruimtegebruik knooppunten [15] aantal standplaatsen per voertuig [22] hoogteligging [41 ] rendement [53] optrekversnelling [56] remvertraging [57] aanbieder dienst [82J keimierken
op koppelbaan: weg (met electronische geleiding en externe energietoevoer)
als individueel voertuig: gewone weg
door de geleiding kan de breedte minder zijn dan bij een autosnelweg; zeg 2,80 m i.p.v. 3,60 m per strook 3-5% van ruimtegebruik lijnelementen
5-7% van ruimtegebruik lijnelementen
zoals eigen auto. Hangt af van de logistieke dienst.
de koppelbaan moet volledig autonoom zijn; in stedelijk gebied dus veelal op niveau +1 of-1
doordat de snelheid zeer constant is, kan bij elektromotoren een rendementsverbetering worden gerealiseerd van max. 5%. zoals eigen auto (1.5-1,9 m/s'), wellicht hoger door lager gewicht voertuigen
zoals eigen auto (1.5-1.9 m/s^). wellicht hoger door lager gewicht voertuigen
variabele aanbodvorm dienst [83] frequentie per richting [89] stopafstand niet-geregeld systeem [97] afstand tussen toegangspunten [103] aantal nchtingen [130] capaciteit voertuigen [136] zeggenschap aanbod [151] aantal samenreizende personen [152] gewicht voertuigen [162] aantal voertuigen per inwoner [224]
statisch ruimtegebruik per voertuig [252] ontwerpsnelheid [253] rolweerstand per voertuig [257] luchtweerstand per voertuig [258] verwachte operationele snelheid [261| kenmerken niet relevant
deze wordt altijd bepaald door de minimale opvolgtijd tussen twee clusters. Deze is ca. 10 seconden.
uitgangspunt: Op de koppelbaan wordt niet gestopt. buiten de koppelbaan: zie 'eigen auto in stedelijk gebied"
uitgaande van uit- en invoegstroken: minimaal ca. 1 km
uitgaande van optimaal ruimtebeslag (minder knooppunten): meer!
twee 2 personen
individueel
gemiddeld iets lager dan eigen auto (1,2)
kan door kleinere afmetingen lager zijn dan bij de eigen auto, zeg -20%
1.5 - eigen auto
de voertuigen kunnen kleiner (met name korter) zijn dan een normale 2-5 persoons personenauto.
koppelbaan: 70 km/u buiten koppelbaan: 40 km/u
direct: geen verschil, nog steeds banden op asfalt indirect: tot 10% minder rolweerstand door 20"/o lager voertuiggewicht
- 5% (door treinschakeling)
op koppelbaan: 60 km/u als individueel voertuig: 30 km/u
Karakteristieken lijn-infrastructuur
Het bij het snelle clustersysteem besproken dilemma tussen veiligheid en ruimte-beslag geldt, door de lagere snelheden, in mindere mate. Uitgegaan kan worden van een iets kortere volgtijd tussen de voertuigen (ca. 10 seconden), hetgeen leidt tot een capaciteit van ca. 4000 vtg/uur per rijstrook.
Karakteristieken toegangspunten (koppelpoorten) en knooppunten
Het ruimtegebruik is per saldo vergelijkbaar met dat van autosnelwegen: Enerzijds zal door resp. wachten en ongelijkvloers weven meer ruimte nodig zijn, anderzijds zal het ruimtegebruik door de lagere snelheden (kleinere boogstralen) afnemen. Vergeleken met het snelle dynamische clustersysteem is het ruimtegebruik van toegangspunten en knooppunten dus lager.
Overige doelen
• Wat betreft energiegebruik zal met dit systeem door de lagere en meer constante snelheden, alsmede het lagere voertuiggewicht een (veel) grotere besparing tot stand kunnen worden gebracht dan met het snelle shuttle-systeem. Zowel op de koppelbaan als daarbuiten moet ten opzichte van het autosysteem worden gerekend op een besparing van minimaal 50%.
• Ten aanzien van de gegarandeerde reistijd en de nevenactiviteiten gelden dezelfde overwegingen als bij het snelle dynamische clustersysteem.
Conclusies
Door de lagere snelheden gelden de bij het snelle dynamische clustersysteem besproken dilemma's in mindere mate. Dit leidt tot een (nog) verdere toename van de capaciteit en een afname van het ruimtebeslag. Een langzaam dynamisch
clustersysteem is vooral geschikt voor relatief fijnmazige netten op stadsgewestelijk niveau.
Variant 3: Cluster-shuttle-systeem
Bij dit systeem worden, evenals bij het 'langzame dynamische clustersysteem", voor de individuele component kleine (tweepersoons) lichte voertuigen gebruikt, die voortbewogen worden door accu's, en die een topsnelheid hebben van ca. 30 km/u. De clustering van deze voertuigen komt tot stand, door ze op trailers te laden. Deze trailers hebben een operationele snelheid van 180 km/u en hebben extern gevoede electromotoren. Door deze constructie kan het motorvermogen van de kleine voertuigen beperkt blijven.
Het werken met trailers heeft als belangrijke beperking, dat afgezien moet worden van tussentijds op- en afladen en van uitwisseling van voertuigen tussen clusters. Dat betekent dat dit systeem slechts geschikt is voor shuttlediensten van A naar B: In A wordt de cluster geformeerd, in B ontbonden. Het is dus niet mogelijk met dit systeem echte netwerken te bouwen. Wel is bijvoorbeeld een systeem denkbaar van snelle verbindingen tussen de grote steden onderling. Een dergelijk systeem kent onderweg dus geen 'op- en afritten"! Doordat er geen uitwisselingsprocessen hoeven plaats te vinden, kan op de koppelbaan een railsysteem (dus met fysieke geleiding) worden toegepast.
In tabel 12 staan de belangrijkste systeemkenmerken van een cluster-shuttle-systeem weergegeven.
Tabel 12 Kenmerken cluster-shuttle-systeem variabele medium [3] breedte lijnelementen [4] ruimtegebruik toegangspunten [14] ruimtegebruik knooppunten [15] aantal standplaatsen per voertuig [22] hoogteligging [41 ] rendement [53] optrekversnelling [56] remvertraging [57] aanbieder dienst [82] aanbodvorm dienst [83] frequentie per richting [89] stopafstand niet-geregeld systeem [97] afstand tussen toegangspunten [103] aantal richtingen [130] capaciteit voertuigen [136] zeggenschap aanbod [151] aantal samenreizende personen [152] gewicht voertuigen [162]
aantal voertuigen per inwoner [224]
kenmerken
op koppelbaan: rails (met externe energietoevoer) als individueel voertuig: gewone weg
bij plaatsing voertuigen in lengte-richting: 3,00 meter (bij plaatsing voertuigen in breedte-richting: 4.00 meter) 7-10% van ruimtegebruik lijnelementen
l-3°/o van ruimtegebruik lijnelementen
per auto: zoals eigen auto per trailer: zoals trein
de koppelbaan moet volledig autonoom zijn; vergelijkbaar met autosnelweg
doordat de snelheid zeer constant is. kan bij een elektromotor een rendementsverbetering worden gerealiseerd van max. 5%. als bij railvoertuigen: 0.9 m/s^
als bij railvoertuigen: 0,9 m/s' particulier
met relevant
minimale opvolgtijd tussen twee trailers: ca. 20 seconden maximaal 1 minuut: er mogen maximaal 3 trailers passeren, dan moet er weer een vertrekken, of die nu vol is of niet.
uitgangspunt: Op de koppelbaan wordt niet gestopt. buiten de koppelbaan: zie 'eigen auto in stedelijk gebied'
het gaat hier uitsluitend om de afstand tussen begin- en eindpunt (dat zijn de enige toeganspunten). Een onderlinge afstand kleiner dan ca. 30 km lijkt weinig zinvol.
twee
per auto: 2 personen per trailer: 10 a 15 auto's
individueel
IS per auto gemiddeld iets lager dan traditionele auto (1,2)
auto: voertuiggewicht kan door kleinere afmetingen z o n 30% lager zijn
trailer met auto's: hier komt het trailergewicht erbij; dit leidt (omgeslagen per auto) per saldo tot een verdubbeling t o v. traditionele auto
1.5 eigen auto
vanabele statisch ruimtegebruik per voertuig [252] ontwerpsnelheid [253] rolweerstand per voertuig [257] luchtweerstand per voertuig [2581 verwachte operationele snelheid [261] kenmerken
de voertuigen kunnen misschien iets kleiner (korter) zijn dan de traditionele voertuigen. Ook voor de trailers is opstelruimte nodig. zeg 5% extra.
trailer/koppelbaan: 200 km/u onderliggend net: 40 km/u
koppelbaan: staal-op-staal dus 85% minder rolweerstand t.o.v. rubber op asfalt.
buiten koppelbaan: direct geen verschil (rubber-op-asfalt) buiten koppelbaan: indirect 10% minder rolweerstand door 20°/Ü lager gewicht
- 5% (door treinschakeling)
op trailer/koppelbaan: 180 km/u als individueel voertuig: 30 km/u
Karakteristieken lijn-infrastructuur
Uitgegaan wordt van een beveiliging met een 'meebewegend' bloksysteem; dit leidt tot een minimale opvolgtijd van ca. 20 seconden. Uitgaande van een capaciteit van
l O a 15 voertuigen per trailer (het laad- en losproces is hierbij de kritieke factor) leidt dit tot een infrastructuur-capaciteit per 'rijstrook' van ca. 2000 vtg/uur, vergelijkbaar met de huidige autosnelweg.
Karakteristieken toegangspunten
Het laad- en losproces van de electrische voertuigen op de trailer is bij dit systeem het kritieke proces. Het beladen van een trailer met 10 a 15 voertuigen binnen de opvolgtijd van 20 seconden is alleen mogelijk als de voertuigen alle tegelijk op de trailer gezet worden, dus in dwarsrichting. Het lijkt echter erg oncomfortabel om met 180 km/u in dwarsrichting te rijden. Als wordt uitgegaan van belading in langsrichting, dan kan een belading van 10 a 15 voertuigen per trailer alleen worden gehaald, als steeds meerdere trailers tegelijk worden beladen. Het ruimtegebruik van de toegangspunten zal dus, door de benodigde opstelruimte zowel van trailers als van de individuele voertuigen, belangrijk groter zijn dan bij autosnelwegen; uitgegaan wordt van een verdubbeling.
Karakteristieken knooppunten
Het ruimtegebruik van eventuele infrastructuur-knooppunten zal vergelijkbaar zijn met dat van spoorwegen.
Overige doelen
• Het energiegebruik van het collectieve deel van het cluster-shuttlesysteem is vergelijkbaar met dat van autosnelwegen: Enerzijds kan door het vervangen van
10 a 15 eenheden door één grote eenheid een energiebesparing worden bereikt; deze wordt echter weer teniet gedaan door de hogere snelheden. Waar de electrische voertuigjes "los" rijden, is echter een grote energiebesparing te verwachten. Deze besparing is, doordat de voertuigjes niet geschiklt hoeven te zijn voor snelheden boven 30 km/u, nog hoger dan bij het langzame dynamische clustersysteem, zeg ca. -70% vergeleken met de auto.
• Ten aanzien van de gegarandeerde reistijd en de nevenactiviteiten gelden dezelfde overwegingen als bij de beide eerder besproken systemen.
Conclusies
Bij het cluster-shuttlesysteem is het laad- en losproces het kntieke proces. Dit leidt tot een forse toename van het ruimtegebruik van de toegangspunten. De capaciteit is vergelijkbaar met die van autosnelwegen. Door de hoge snelheden en het ontbreken van op- en afritten is dit systeem bij uitstek geschikt voor de verbindingen tussen de grote steden.
\ Sectie
Verkeerskunde
Sectie Verkeerskunde
Verwijderd uit catalogüïs
TU Delft Library
De secJie Verkeerskunde houdt zich bezig met onderwijs en onderzoek op het gebied van planning, ontwerp en exploitatie van vervoer- en verkeers-systemen voor personen en goederen, alsmede het functioneel ontwerp van verkeersinfrastructuur.
De sectie Verkeerskunde maakt deel uit van de vakgroep Infrastructuur van de TU Delft, Faculteit der Civiele Techniek, en participeert in de onderzoekschool TRAIL.
