Verkeerstechniek door de jaren; van 'dom' naar intelligent
De technieken en normeringen
Bij Simacan zijn we altijd bezig met innovaties voor de toekomst. Zo zijn we - door onze samenwerking met Talking Traffic, ook bezig met intelligente verkeersregelinstallaties (iVRi). Nu leek het ons interessant om ook eens te kijken naar verkeerstechniek uit het verleden. Daarom blikken we met Wim Veenink, gepensioneerd adviseur en ontwerper van verkeerssystemen, terug op zijn loopbaan en de evolutie van verkeerstechnologie gedurende zijn werkleven. Wim is in 2015 met een welverdiend pensioen gegaan na een carrière van maar liefst 40 jaar in de verkeerstechniek.
Het is 1968. Zoals voor veel jonge mannen gebruikelijk in die tijd start Wim Veenink zijn werkende leven in militaire dienst, in zijn geval als onderhoudsmonteur elektrotechniek. Na 5 jaar werkzaam te zijn geweest als beroepsmilitair keert hij weer naar het burgerleven en gaat hij begin jaren ‘70 aan de slag bij de gemeente Apeldoorn als technisch medewerker verkeer.
Jaren ‘70 tot begin jaren ‘80
Mechanische verkeerstechnieken
Vol enthousiasme vertelt Wim over zijn beginjaren bij de gemeente: “De techniek voor de regeling van verkeerslichten waar ik in deze periode mee werkte, bestond uit mechanische stappentellers met zogenoemde tijdwalsjes. Een tijdwals is eigenlijk een as met schijven, die ronddraaien door middel van een éénfase-synchroonmotor. Bij een regeling, zoals wanneer het licht op groen springt, werd er een blokje uitgebroken. Wij noemden dit uitbreekpoorten. Bij de volgende uitbreekpoort sprong het licht op oranje/geel en logischerwijs daarna op rood. Geen intelligent systeem maar een herhalend klok- of tijdsprogramma. Duurdere varianten van deze ‘klokken’ waren uitgerust met weekschijven voor de weekenden, spitsuren en dergelijke aangezien je dan andere verkeersstromen hebt dan doordeweeks.”
---
“In de jaren ‘70 en ‘80 waren er nog geen geavanceerde systemen om de verkeerslichten correct in te stellen. Men stond letterlijk het verkeer te turven op grote verkeerspunten.”
---
Verkeersonderzoek en data
Om aan de juiste tijdsduur te komen voor het bepalen van de uitbreekpoorten, deden verkeersdeskundigen onderzoek ter plaatse. Zo werd er op locaties waar nieuwe verkeerslichten moesten komen dagenlang geturfd, vooral tijdens spitstijden met een uitloop naar de rustigere uren. Dat betekende dus letterlijk turven hoeveel verkeer er van welke richting passeerde. Wim zegt daarover: “Bij een groter verkeerspunt stond soms wel acht man te turven, op elke richting één. Met de verzamelde informatie werd dan de juiste plaatsing (duur van de actie) van de uitbreekpoort bepaald.”
Verkeersdetectie in de jaren '70 tot '80
Eind jaren ‘60 werden de eerste massa detectielussen aangebracht om de verkeerslichten aan te sturen. Deze massa lussen worden nu nog steeds op grote schaal toegepast in diverse vormen en afmeting afhankelijk van hun functie.
De allereerste verkeersdetectietechnieken om verkeer mee te tellen, waren slangen over de weg, gespannen van de ene naar de andere kant. Dit was een zeer onderhoudsgevoelige methode en met slecht weer zeer onbetrouwbaar: Bij regenachtig weer of sneeuw werd het verkeer helemaal niet of niet goed gedetecteerd. Bij sneeuw op de weg werden bovendien de slangen vaak ook nog kapot getrokken door sneeuwschuivers.
Begin jaren ‘80
Voor het eerst digitaal
Eind jaren ‘70 deed de nieuwe digitale binaire techniek zijn intrede, een hele revolutie toentertijd voor de verkeerstechniek. Ineens konden systemen geprogrammeerd worden in bits door middel van IC (integrated circuit) componenten. Dit waren de eerste halfgeleiders. Het was hierdoor mogelijk om meer verkeersafhankelijk te gaan regelen.
Wim herinnert zich dit nog goed: “In Apeldoorn werd ik eind jaren ‘70 aangesteld als uitvoerend projectleider om een centraal verkeerssysteem met een centrale computer op te tuigen. Dat hield in dat er een telecommunicatienetwerk aangelegd moest worden. Tegenwoordig gaat dit via een telecomprovider, maar toen moest je zo’n netwerk nog compleet zelf aanleggen. Deze transitie was noodzakelijk om alle verkeerssystemen, gelegen aan de hoofdwegen in de stad, te koppelen aan de centrale computer die in het stadhuis van Apeldoorn stond. Dit was compleet nieuw voor Apeldoorn in die tijd.”
---
“Begin jaren ‘80 kon alleen de centrale computer real-time lokale apparatuur aansturen. In die tijd waren deze computers enorm van omvang, een hele kelderruimte stond er vol mee.”
---
Hij vertelt verder: “Toen ik begin jaren ‘80 bij het Gemeente Energie Bedrijf (GEB) in Utrecht kwam werken, was dit ook hier de situatie: een eigen netwerk voor het verkeer met een centrale computer. Het verschil was echter dat dit nog een parallelsysteem was. Dat betekende dat iedere verkeersbeweging een eigen draadje had.”
Wim kijkt terug op die tijd en herinnert zich het 24 Oktoberplein, een van de drukste verkeerspunten van de stad Utrecht waar een aantal wegen samenkomt. “Met 30 signaalgroepen en 50 ingangen voor detecties, betekende dat 80 draadjes, dus een enorm dikke kabel! Moet je nagaan: gelijke dikke kabels lagen door de hele stad naar de drie verschillende wijkcentrales die de data doorstuurden naar de centrale computer op het hoofdbureau van Politie (HBVP) op het Paardenveld. Op straat stond de apparatuur die de centrale volgde. Wij noemden dat ‘domme’ apparatuur zonder eigen intelligentie, dat kwam namelijk uit de centrale.”
Verkeersdetectie begin jaren ‘80
In deze periode begon men met op grote schaal aanleggen van verkeersdetectie door middel van magnetische detectielussen in de weg. Deze massa detectie werkt als een elektrische spoel. Op het moment dat daar een voertuig (metaal) overheen rijdt, verstoort dit het magnetisch veld. Deze verstoring veroorzaakt een meetbare verandering in het detectie toestel, waardoor er aanwezigheid van verkeer wordt waargenomen.
“Een hele verbetering!”, aldus Wim. “Veel mensen weten trouwens niet dat de detectielus die het meest ver van de stopstreep ligt, dient voor het aanvragen van groen licht. Vroeger was dit anders, vandaar toen de borden met de tekst ‘Oprijden tot de stopstreep’.”
Met een luspaar kan de snelheid van een voertuig worden berekend. Zoals op snelwegen waar trajectcontrolesystemen met matrixborden geïnstalleerd zijn. Deze springen dan ook naar 90, 70 of 50 kilometer per uur in geval van een snelheidsvermindering van het verkeer bij file. Wim: “Al deze ontwikkelingen, gecombineerd met de digitale techniek, waren een enorme vooruitgang in het verkeersmanagement en de ‘zichtbaarheid’ van het verkeer. Verkeerstechnieken beginnen in de jaren ‘80 langzaam maar zeker intelligenter te worden.”
Jaren ’90, de Tidal Flow
Een belangrijk knelpunt in de stad Utrecht is de Ds. Martin Luther Kinglaan. Dit is de toegangsweg tot het centrum van Utrecht vanaf Hooggelegen (A2) naar het 24 Oktoberplein, over een brug met maar vier rijstroken.
Wim speelde hierbij een belangrijke rol als technisch ontwerper en/projectleider van een noemenswaardig verkeersproject: “In het kader van het stimuleren van het gebruik van openbaar vervoer, moesten we er voor zorgen dat de stads- en streekbussen op deze locatie konden doorrijden tijdens de ochtendspits”.
Hier een busbaan creëren was niet mogelijk omdat je alle vier de rijstroken hard nodig hebt voor het overige verkeer de dag door. Op het 24 Oktoberplein, met name op Ds. Martin Luther Kinglaan, was het daarnaast niet mogelijk om een busbaan door te zetten in verband met fysieke ruimte en de tram die daar rijdt. Een nieuwe bredere brug over het Amsterdam-Rijnkanaal paste niet binnen het budget, dus ook dat was geen optie.”
Verkeerskundigen hadden ondertussen geconstateerd dat tijdens de ochtendspits relatief weinig verkeer de stad uit ging. Om de stad uit te rijden had je op dat tijdstip wel twee rijstroken tot je beschikking. Hoe kunnen hierbij de bussen bevoordeeld worden en voorrang krijgen tijdens de ochtendspits? Dit bleek gemakkelijk op te lossen door de toewijzing van een tijdelijke rijstrook aan het openbaar vervoer. De grote vraag bleef echter: hoe los je dat technisch op?
Het besluit was uiteindelijk om een tijdelijke rijrichting voor het openbaar vervoer te realiseren richting stadscentrum die links (!) van de auto’s reed.
---
Met het zogenoemde ‘Tidal Flow’-project werd geregeld dat de bussen een rijstrook van het uitgaande verkeer ‘leende’ met de technieken die toentertijd, begin jaren ‘90, voorhanden waren.
---
Verkeerssysteem afwikkeling
Wim licht het systeem nader toe: “De Tidal Flow werd op specifieke tijden ingeschakeld, dat betekende dat de tweede rijstrook Utrecht uit ontruimd werd. Dit gebeurde door middel van matrixborden met in eerste instantie pijlen en daarna rode kruisen boven de weg. Aan de andere kant, in tegenovergestelde rijrichting, kwam er groot ‘BUS’ op hetzelfde matrix bord te staan. Zo werd deze tweede rijbaan in minder dan een kwartier vrijgemaakt van verkeer. Er was toen nog geen detectie waarbij directe informatie verwerkt kon worden en gezien kon worden of de rijstrook vrij was: er werd voor alle acties een veiligheidsmarge in tijd en extra systemen aangehouden. Wel lagen er extra tel lussen stad uit. Als hier te veel verkeer geconstateerd werd, werd het inschakelen van het systeem geblokkeerd.”
Bij de A2-afrit ‘Centrum’ werden de bussen gedetecteerd door middel van een antenne lus (Vecom) in de weg. De bussen reden rond met een gecodeerde zender en werden zodanig herkend als streek- of stadsvervoer. Omdat de bussen voorgemeld waren, konden ze direct hun rit voortzetten over de ‘geleende’ rijstrook. Aan het einde van de rijstrook hoefden ze vervolgens maar heel even stil te staan, zodat het verkeer wat de stad in ging even stil gezet kon worden om de bussen er weer tussen te laten.
De Tidal Flow-situatie, welke uniek was in Nederland, heeft zo’n 20 jaar bestaan. Een latere ontwikkeling uit deze constructie waren de vrachtverkeerstroken zoals je die ziet in industriegebieden.
Sinds 2013 is de situatie in Utrecht veranderd in verband met een aangelegde fly-over. Wim verbaast zich er nog altijd over dat bij de ingeschakelde Tidal Flow geen schades en geen aanrijdingen hebben plaatsgevonden: “Waarschuwingen voor de automobilisten gebeurde puur met visuele middelen. Het eerste half jaar na de ingebruikstelling heb ik ’s nachts weleens wakker gelegen met de gedachte dat een automobilist zich niet aan de rode kruis zou houden en frontaal op een bus zou rijden.”
Jaren ‘90 tot heden
Draadloze communicatie
In de jaren ‘90 begon met de opkomst van mobiele netwerken ook de draadloze communicatie voor de verkeerstechniek. Bekabeling van een verkeerssysteem naar een centrale computer werd steeds meer vervangen door data. Deze liepen in eerste instantie via 06-nummers en later, na 2010, via de 09-nummers per sim. Wederom een hele verbetering volgens Wim. Graafwerkzaamheden in verband met bekabeling is nu namelijk ook niet meer nodig voor de lange afstand, enkel nog op locatie.
Wim: “Nu zit je achter de computer en maak je een veiligheidsmatrix, die zet je op een IC en die plug je in een verkeerskast. Dit is veel sneller en geeft minder overlast voor weggebruikers omdat je niet meer een hele dag op locatie de bedrading van regeltoestel hoeft te wijzigen en het testen vereenvoudigd van alle veiligheidssystemen. Daarbij wegen liggen heden ten dage vol met sensoren, dus alle data kan elektronisch binnengehaald worden.”
---
“De meeste verkeersregelinstallaties zijn tegenwoordig voertuigafhankelijk, die acteren op het real-time aanbod van verkeer.”
---
NEN en andere normcommissies
“Vanwege mijn uitgebreide ervaring werd ik als onafhankelijk vertegenwoordiger voor de verkeerstechniek gevraagd voor landelijke- en Europese Normcommissies”, vertelt Wim. “Omdat de Europese markt open ging moest er Europese normen komen waar iedereen zich aan moest gaan houden. Aspecten zoals doorstroming, stedelijke mobiliteit, milieu en veiligheid stonden toen al hoog op lijst. Ik heb uiteindelijk de toenmalige NEN-norm voor verkeersregelinstallaties mee helpen bepalen.”
Hij vervolgt: “Wij waren toentertijd al aan het nadenken over het autonoom rijden en hoe we dat als standaard in de verkeerssystemen moesten gaan opnemen. Autonoom rijden was toen nog in conceptvorm, maar we wisten dat het eraan ging komen. De standaarden moesten dus wel al bepaald worden. Dit heb ik met plezier tot aan mijn pensioen gedaan en het leverde bovendien nog veel leuke reisjes naar het buitenland op.”
Ten slotte
“Verkeerssystemen, in eerste instantie bedoeld voor de veiligheid, worden meer en meer een medium om verkeer mee te sturen. Behandeling van de verkeersafwikkeling wordt nu ‘slim’ gedaan naar gelang het beleid van een gemeente, vaak gericht op milieu of doorstroming. Zo zit er ook steeds meer psychologisch effect achter bepaalde verkeersoplossingen, zoals bijvoorbeeld bij de ‘groene golf’. Deze wordt vaak toegepast op de ringwegen van steden: het geeft comfort en rust bij een automobilist: hij of zij kan dan ongehinderd doorrijden. Afslaan, en dus de groene golf verlaten wordt bovendien op deze manier onaantrekkelijk gemaakt, wat binnensteden qua verkeer ontlast. Positief gevolg van de groene golf is daarnaast dat de CO2 reductie verminderd omdat het verkeer minder uitstoot met stoppen en optrekken.
“Dus waarom sta je zo lang met je auto te wachten voor een rood licht de stad in? Omdat de beleidsmakers je daar niet willen hebben. Doelstellingen en het beleid van gemeenten en overheden worden op deze manier nageleefd.”
Wim sluit af: “Er is nu een hele nieuwe generatie intelligente verkeersinstallaties die voortdurend onderling kunnen communiceren en met aankomende weggebruikers. Hierin bepalen wegbeheerders welke verkeersstromen voorrang krijgen. Zo zijn we ondertussen goed op weg naar autonoom vervoer… misschien zijn er straks helemaal geen verkeersinstallaties meer nodig!”
