Ontwerpen van wegennetwerken H01I6A Verkeerskunde basis Ben Immers Traffic and Infrastructure Department of Civil Engineering Faculty of Engineering Katholieke.

Presentatie over: "Ontwerpen van wegennetwerken H01I6A Verkeerskunde basis Ben Immers Traffic and Infrastructure Department of Civil Engineering Faculty of Engineering Katholieke."— Transcript van de presentatie:

1 Ontwerpen van wegennetwerken H01I6A Verkeerskunde basis Ben Immers Traffic and Infrastructure Department of Civil Engineering Faculty of Engineering Katholieke Universiteit Leuven

2 H01I6A Verkeerskunde basis2 Karakterisering mobiliteitsontwikkeling  Einde groei mobiliteit vooralsnog niet in zicht  Omvang congestie neemt veel sneller toe dan groei mobiliteit  Kwaliteit verkeersafwikkeling op regionale en stedelijke wegennet wordt slechts fragmentarisch gemeten en is dus ook minder een probleem  Naast snelheid en kosten is vooral betrouwbaarheid een belangrijke determinant van keuzegedrag reiziger  Pendel (vervoer goederen) blijft groeien, o.a. door voortdurende toename snelheid systeem

3 H01I6A Verkeerskunde basis3 No longer a big city problem-Congestion in small areas grew 300% “Never before in this century, except during the two world wars, has the country’s transportation system been as stressed as it is now” – Washington Post 5/15/01 Vehicle travel up 72% Road Miles, up 1% 1980-1998 Congestion stress

4 H01I6A Verkeerskunde basis4 Drukte op het wegennet (D)

5 H01I6A Verkeerskunde basis5 Drukte op het wegennet (B)

6 H01I6A Verkeerskunde basis6 Ontwikkeling voertuigkilometers en kilometers strooklengte

7 H01I6A Verkeerskunde basis7 Bereikbaarheid

8 H01I6A Verkeerskunde basis8 Emissies

9 H01I6A Verkeerskunde basis9 Veiligheid

10 H01I6A Verkeerskunde basis10 Is dit onze toekomst?

11 H01I6A Verkeerskunde basis11 Of dit?

12 H01I6A Verkeerskunde basis12 Karakterisering gebruiksmogelijkheden huidige netwerk  Problemen met afstemming (aansluiting) structuur wegennet op ruimtelijke structuur  Samenhang in wegennet is vaak ver te zoeken  Betrouwbaarheid dient gegarandeerd te worden van deur tot deur en niet alleen op HWN  Kris-kras relaties zijn moeilijk te bedienen door ‘hoogwaardig’ openbaar vervoer  Investeringen in infrastructuur vooral gericht op systemen met heel hoge en met lage snelheid; het tussenliggende systeem moet vooral ‘beter’ worden benut

13 H01I6A Verkeerskunde basis13 De functie van netwerken in een historische context Ontwikkeling afgelopen decennia: Ruimteconsumptie  uitdijing stedelijk areaal Schaalvergroting en concentratie  uitdijing verzorgingsgebied diensten (scholen, ziekenhuizen, gemeentelijke diensten, etc.) Vlaanderen: 88% verplaatsingen < 25 km 86% autoverplaatsingen < 25 km 64% autoverplaatsingen < 10 km 42% autoverplaatsingen < 5 km Dit vraagt om een herwaardering van het regionale en stedelijke wegennet

14 H01I6A Verkeerskunde basis14 Wat is een netwerk Een netwerk is meer dan de euclidische (2-dimensionale) ruimte De dimensies van een netwerk:  communicatiestructuren/sociale interactiepatronen  bestuurlijke samenwerking  het wegennet: de structuur van het netwerk incl. hiërarchie van knopen  ruimtelijke kwaliteiten (gedifferentieerd) Sturen op kwaliteit samenhang verbindingen (publiek en privaat)

15 H01I6A Verkeerskunde basis15 Geïntegreerde uitwerking netwerkconcept  Hardware: infrastructuur, voertuigen  Software: besturingssystemen, verkeersbeheersing  Infoware: informatie-uitwisseling tussen componenten  Orgware: organisatie en marktvormen  Finware: economische impacts en financiering  Ecoware: energie, veiligheid en milieu-impacts  Courseware: opleiding, vaardigheden, expertise Duurzaam: veiligheid, energie, milieu, bereikbaarheid en betaalbaarheid

16 H01I6A Verkeerskunde basis16 Kwaliteiten Eisen en wensen t.a.v. kwaliteit verbindingen (van A naar B) Traditioneel:  snelheid  kosten  comfort Uitkomsten recent interview gebruikers wegennet:  betrouwbaarheid  keuzevrijheid  informatievoorziening  robuust (terugvalopties) en veerkrachtig (snel herstel) netwerk

17 H01I6A Verkeerskunde basis17 Robuustheid en veerkracht van netwerk Zorg voor permanente afstemming vraag en aanbod op elkaar Te realiseren door introductie van flexibiliteit  flexibiliteit in vraag (prijsmechanisme, ICT, etc.)  flexibiliteit in aanbod Flexibiliteit in aanbod: =netwerk en diensten die daarop worden aangeboden  structuur van het netwerk (stelselmatige opbouw)  inrichting van de knooppunten (ruimtelijk programma)  locatie van de knooppunten (centrum of rand)  combinatie/afstemming structuur netwerk en dynamisch verkeersmanagement

18 H01I6A Verkeerskunde basis18 Structuur van het netwerk Netwerk ondersteunt ruimtelijke ontwikkeling (interactiepatronen)  Met welke kwaliteit dienen ‘kernen’ onderling verbonden te zijn Kan leiden tot stelselmatige opbouw van netwerken; waarom?  afstemming kwaliteit aanbod op wensen gebruiker  efficiënte bedrijfsvoering exploitant  betere kwaliteitsgaranties  overige baten (veiligheid, comfort, etc.) Kanttekeningen  omvang stelsel hangt samen met omvang vraag  maak fasering in netwerkontwikkeling mogelijk  samenhang in stelsel is mooi maar samenhang in netwerk (regionaal, nationaal, internationaal) is nog beter

19 H01I6A Verkeerskunde basis19 Hiërarchie knooppunten: verkeerskundige vertaling Hiërarchie in de knopen impliceert differentiatie naar:  bereikbaarheid (ook herkomstzijde  organisatie woonfunctie)  parkeren Naast unimodale ook multimodale knopen (verhogen robuustheid netwerk). Reiziger is bereid tot maken overstap indien:  reis via knooppunt sneller, goedkoper, comfortabeler is  de kwaliteit van het knooppunt voldoende is (veiligheid, betrouwbaarheid, snelheid, gemak, comfort, beleving)  informatieverstrekking accuraat en to the point is  Locatie overstapknooppunt luistert bijzonder nauw

20 H01I6A Verkeerskunde basis20 Relatie netwerkstructuur en dynamisch verkeersmanagement  Voorkom dat toekomstige netwerkstructuur wordt bepaald door korte termijn maatregelen (DVM, beter benutten)  Kwaliteitsgaranties toekomstige (lange termijn) vraag neerleggen in functie, structuur en vormgeving netwerk, incl. fasering  Fluctuaties (korte termijn) in vraag en aanbod accommoderen middels DVM maatregelen

21 H01I6A Verkeerskunde basis21 Bereikbaarheid als integratiekader voor afstemming infrastructuur en ruimtelijke structuur

22 H01I6A Verkeerskunde basis22 Kenmerken ontwerpmethodiek wegennet  Elk stelsel wordt afzonderlijk ontworpen  Van hoog naar laag schaalniveau

23 H01I6A Verkeerskunde basis23 Onderscheiden stelsels en bijbehorende operationele snelheid Schaalniveau (Stelsel) Collectief netwerk Individueel netwerk Operationele snelheid InternationaalC-4>200 km/u NationaalC-3I-3100 - 120 km/u Regionaal, stadsgewestelijk C-2I-250 - 70 km/u LokaalC-1I-130 km/u I-04 km/u

24 H01I6A Verkeerskunde basis24 Aspecten ontwerpmethodiek  aantal en omvang van de kernen die door dit stelsel worden verbonden,  maximum toegestane snelheid op het stelsel,  afstand tussen toegangspunten tot het stelsel (dit in samenhang met verdeling van de verplaatsingsafstanden),  de te hanteren ontsluitingsruimte,  maximale toegestane omwegfactor,  maaswijdte van het stelsel.

25 H01I6A Verkeerskunde basis25 Ontsluitingsruimte  Afstand tussen het centrum van een kern en het bijbehorende toegangspunt tot het netwerk  collectief vervoer : de ontsluitingsruimte is nul (toegangspunten liefst in het centrum van de kern, dit ter beperking voor- en natransportafstanden en overstapweerstanden  individueel vervoer : toegangspunten juist niet in het centrum. Waarom?  het is ongewenst uit oogpunt van leefbaarheid en ruimtegebruik om het toegangspunt midden in de kern te leggen;

26 H01I6A Verkeerskunde basis26 Ontsluitingsruimte  het in acht nemen van een zekere afstand tussen de kern en het toegangspunt voorkomt dat het netwerk interessant wordt voor gebruik op een te laag schaalniveau; de omwegen worden immers te groot Vaststelling van de grootte van de ontsluitingsruimte

27 H01I6A Verkeerskunde basis27 Vaststelling maximale omwegfactor  hangt af van de verhouding tussen de operationele snelheden van de vervoersystemen op de verschillende schaalniveaus

28 H01I6A Verkeerskunde basis28 Ontwerpstappen per schaalniveau (1)  eerst wordt vastgesteld welke (deel)kernen verbonden moeten worden.  de belangrijke kernen worden via een minimum spanning tree verbonden;  aanvullende kernen worden vervolgens in dit net opgenomen;  op basis van de omrijdfactor (bij regionaal net: omrijdfactor < 1,7) worden evt. extra verbindingen toegevoegd;  het resultaat is een ideaal netwerk. Het huidige netwerk mag daarbij even volledig vergeten worden, en ook knelpunten bestaan even niet;

29 H01I6A Verkeerskunde basis29  een geheel nieuw netwerk is natuurlijk niet haalbaar; in deze stap wordt geanalyseerd in hoeverre het bestaande netwerk afwijkt van het ideale netwerk;  uit deze analyse volgt een prioritering/fasering van aanpassingen van het bestaande netwerk, zodat zoveel mogelijk het ideale netwerk gevolgd kan worden; het beschikbare budget kan als randvoorwaarde worden gehanteerd.  tenslotte vindt een capaciteitscheck plaats: kunnen de geplande verbindingen de vervoervraag aan? Ontwerpstappen per schaalniveau (2)

30 H01I6A Verkeerskunde basis30 Het project IRVS ‘Integraal Regionaal Vervoersysteem’  Integrale benadering van het regionale personenvervoer  Een conceptuele studie naar de kansen, mogelijkheden en effecten  Vervoerkundige invalshoek, RO=gegeven

31 H01I6A Verkeerskunde basis31 Achtergronden  Betere samenhang individueel en collectief vervoer gewenst  Complementaire netwerken  Integrale verknoping  Herbezinning structuur hoofdwegennet  Ontvlechten  Langzaam rijden gaat sneller  Benutten, beprijzen  Stedelijke netwerken, selectieve bereikbaarheid  Vervoersysteem als sturingsinstrument voor RO

32 H01I6A Verkeerskunde basis32 Behandeling ontwerpmethodiek  Hoofdkenmerken van de methodiek  Ontwerpdilemma’s  Ontwerpstappen  Voorbeeld-uitwerking  Effecten

33 H01I6A Verkeerskunde basis33 Hoofdkenmerken methodiek  Netwerkstructuur opnieuw doordenken  Veranderingen in mobiliteit  Benuttingsmaatregelen hebben ook hun grenzen  Verruimen tijdshorizon  Start met ideaal net, los van het bestaande  Lange-termijnkader voor korte-termijn maatregelen  Confrontatie met bestaand net geeft helder beeld van functies, structuurzwaktes, etc.  Helder stappenplan  Maakt het proces minder complex  Pragmatisch, met wetenschappelijke ondergrond  Per stap commitment van belanghebbenden

34 H01I6A Verkeerskunde basis34 Resultaten  Beslissingen worden expliciet gemaakt, voorkomt het denken in eindbeelden  Duidelijk inzicht in functies van verbindingen  Per situatie palet van aanbevelingen mogelijk:  niets  verkeersmanagement  functieverandering  verbreden  nieuwe knooppunten  nieuwe links  Fasering: ideaal net fungeert als lange-termijnhorizon voor korte-termijnmaatregelen

35 H01I6A Verkeerskunde basis35 Eerst... dan... StructuurElementen Hoog schaalniveauLaag schaalniveau KwaliteitCapaciteit ToegangspuntenNetwerk IdeaalBestaand CollectiefIndividueel Functie Vorm, techniek

36 H01I6A Verkeerskunde basis36 Ontwerpdilemma 1: aantal stelsels Dilemma 1: Aantal stelsels

37 H01I6A Verkeerskunde basis37 Ontwerpdilemma 2: toegangsdichtheid Dilemma 2: Toegangsdichtheid

38 H01I6A Verkeerskunde basis38 Ontwerpdilemma 3: ontsluitingsstructuur Dilemma 3: Ontsluitingsstructuur

39 H01I6A Verkeerskunde basis39 Ontwerpdilemma 4: netdichtheid Dilemma 4: Netdichtheid

40 H01I6A Verkeerskunde basis40 Ontwerpdilemma 5: realiteitswaarde Dilemma 5: Realiteitswaarde

41 H01I6A Verkeerskunde basis41 Vervoersystemen en verknopingen C-4 I-3 C-3 I-2 C-2 I-1 C-1 I-0 collectiefindividueel nationaal internationaal regionaal lokaal

42 H01I6A Verkeerskunde basis42 Vervoerkundig schaalniveau  Aantal en omvang te verbinden kernen  Verplaatsingsafstand  Gemiddelde snelheid  Afstand tussen toegangspunten  Ontsluitingsruimte  Maximale omwegfactor  Maaswijdte

43 H01I6A Verkeerskunde basis43 Toegangsstructuren I3 I1 I3 I2 ‘Süd’ ‘Nord’ I2 I1 I3 ‘Strakke ring’ ‘Nord’ en ‘Süd’ ontsluiting I3 tot in de stad

44 H01I6A Verkeerskunde basis44 Ontwerpvolgorde C-4 I-3 C-3 I-2 C-2 I-1 C-1

45 H01I6A Verkeerskunde basis45 Stappen ontwerpmethodiek (per vervoersysteem)  Stap 1: Verstedelijkingsniveaus  Stap 2: Kernenhiërarchie  Stap 3: Gewenste verbindingen  Stap 4: Ideaaltypisch net  Stap 5: Analyse bestaande netwerk  Stap 6: Ontwerp reëel net

46 H01I6A Verkeerskunde basis46 Criteria Kwaliteit:  Snelheid  Betrouwbaarheid  Comfort  Veiligheid Kosten:  Geld  Hinder  Aantasting

47 47 I-3 1. Op te nemen kernen Primaire kern Secundaire kern

48 48 I-3 2. Hart-op-hart verbindings- structuur Primaire kern Secundaire kern

49 49 3. Verbindings- structuur Ontsluitingsruimte Primaire kern Secundaire kern I-3 Dominante stroom

50 50 I-3 5. Ontsluitings- structuren Ontsluitingsruimte Wegenstructuur

51 51 I-3 7. Aanpassen Schakels combineren binnen omwegnorm Schakel toevoegen bij te grote omweg

52 Afstand tussen toegangspunten > 8 km Afstand tussen toegangspunten 4-8 km Afstand tussen toegangspunten < 4 km Niet autosnelweg Centrum kern Onlogisch punt Ontsluitingscirkel 6 km Huidige netwerk raakt ontsluitingscirkel

53 53

54 54

55 55

56 56

57 H01I6A Verkeerskunde basis57 Effecten  Meest vergaande variant  Vervoerprognosemodel SMART  Bereikbaarheid  Mobiliteit  Emissies en energie

58 H01I6A Verkeerskunde basis58 Effecten: bereikbaarheid DalSpits Auto-5%-1% OV+10%+11%

59 H01I6A Verkeerskunde basis59 Effecten: mobiliteit (personenkm) Auto- 10% + 7% OV+55% - 4% LV Totaal

60 H01I6A Verkeerskunde basis60 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid

61 H01I6A Verkeerskunde basis61 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Spare capacity

62 H01I6A Verkeerskunde basis62 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Prevention

63 H01I6A Verkeerskunde basis63 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Professional services

64 H01I6A Verkeerskunde basis64 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Network management

65 H01I6A Verkeerskunde basis65 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Information supply

66 H01I6A Verkeerskunde basis66 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Graceful degradation

67 H01I6A Verkeerskunde basis67 Factoren van invloed op reistijdbetrouwbaarheid Spare capacity Prevention Network management Professional services Information supply Graceful degradation

68 H01I6A Verkeerskunde basis68 Huidig wegennet

69 H01I6A Verkeerskunde basis69 Onderliggend wegennet; opgewaardeerd OWN +

70 H01I6A Verkeerskunde basis70 Bebouwd oppervlak deel Zuidvleugel

71 H01I6A Verkeerskunde basis71 Brede beoordeling varianten Te kwantificeren effecten (criteria):  bereikbaarheid  veiligheid  milieu en energiegebruik  geluidshinder  investeringskosten  aansluiting op ruimtelijke structuur (ruimtelijke differentiatie) Zie leidraad voor kosten-batenanalyse (OEEI)

72 H01I6A Verkeerskunde basis72 Bereikbaarheid Bereikbaarheid omvat o.a. de volgende componenten:  Reistijd (in minuten of uren)  Gemiddelde reissnelheid (in km per uur)  Nabijheid (in meters of kilometers)  Robuustheid, integriteit  doorwerking effecten incident/verstoring  belasting knooppunten

73 H01I6A Verkeerskunde basis73 Effecten op het vlak van bereikbaarheid Veranderingen ten opzichte van de huidige situatie

74 H01I6A Verkeerskunde basis74 Gemiddelde reissnelheid (km/uur) in de spits

75 H01I6A Verkeerskunde basis75 Veiligheid

76 H01I6A Verkeerskunde basis76 Uitkomsten kosten-batenanalyse (in miljoenen Euro per jaar)