Hoe slim is de variabele maximumsnelheid?

De Formule Maximumsnelheden op snelwegen veranderen vaak gedurende de dag. Wie bepaalt dat, en wat is het effect op filevorming?

Illustratie Midas van Son

Cruisecontrol aan en gaan, dat zit er op de volle Nederlandse snelwegen niet in. De maximumsnelheden wisselen continu. Soms door een spitsstrook, soms door het tijdstip en vaak door filewaarschuwingen. Wat is de logica achter die variabele maxima? Is er een slim systeem om files te voorkomen of wordt de opstopping alleen maar verplaatst?

„Je komt op het goede moment”, zegt Marco Schreuder, verkeersdeskundige van Rijkswaterstaat. We zitten in de verkeerscentrale in Utrecht, waar camerabeelden van snelwegen uit het hele land op grote schermen te zien zijn.

De maximumsnelheid is een gevoelig onderwerp nu Nederland op 16 maart terugschakelt van 130 naar 100 kilometer per uur – alleen overdag. Dat betekent op nog meer wegen wisselen van snelheid gedurende de dag. Marco Schreuder stelt zichzelf de vraag die Rijkswaterstaat bezighoudt: „Hoe zorgen we ervoor dat de weggebruiker het nog snapt?”

Wisselen van snelheid gebeurt op veel plekken automatisch – tussen 6 uur en 19 uur. Het gebeurt ook afhankelijk van het verkeersaanbod, op baanvlakken met spitsstroken, rondom de grote steden. Zodra de spitsstrook wordt ingeschakeld, zakt de snelheid van 100 naar 80 of van 120 naar 100. Dat is een veiligheidsmaatregel: spitsstroken zijn doorgaans smaller. Automobilisten rijden licht slingerend, „in een vetergang”, zegt Schreuder. Zo kom je snel in de naastgelegen rijstrook terecht, of tegen de vangrail.

Spitsstroken gaan open als er meer dan 1.350 motorvoertuigen per uur over een rijstrook gaan (tot 2011 was dat 1.500 auto’s per uur). Openen van de strook gebeurt handmatig, vanuit de verkeerscentrale. Want die moet eerst met camera’s controleren of er niemand met pech staat. Dat de spitsstrook gesloten wordt zodra het minder druk is, ligt aan de milieuvergunning die dan geen volledige extra rijstrook toestaat.

Staart van de file

Spitsstroken helpen files voorkomen met tijdelijke extra capaciteit. Als toch een file ontstaat, wordt automatisch filestaartbeveiliging geactiveerd. Het is een basaal algoritme dat de maximumsnelheid aanpast: de software draait in de wegkantsystemen, de grijze kastjes naast de grote portalen boven de weg.

Lees ook deze NRC Checkt: ‘Meer rijstroken beste bestrijding fileleed’

Zodra detectielussen op de snelweg meten dat de gemiddelde snelheid op één rijstrook onder de 35 kilometer per uur komt, is het file. Schreuder: „Want als één rijstrook langzaam is en mensen van rijbaan gaan wisselen, staat in no time alles vast.”

‘Stroomopwaarts’ beginnen dan matrixborden te knipperen die lagere maximumsnelheden aangeven. Een naderende automobilist ziet eerst 70 kilometer per uur. Zeshonderd meter verderop staat het volgende bord: 50. Zodra de gemiddelde snelheid op de plek van de file weer boven de 50 kilometer per uur komt, schakelen de matrixborden uit.

Het idee van de filestaartbeveiliging is dat automobilisten collectief afremmen – niet abrupt, maar door het gas los te laten – bij een collectieve snelheidswijziging op alle rijstroken. Alleen voor een afslag die ‘volloopt’ met wachtend verkeer, kan de snelheid per rijstrook verschillen: dan tonen de matrixborden bijvoorbeeld 90/90/70 of 70/70/50.

Filestaartbeveiliging is een reactief systeem. En in al zijn eenvoud werkt het, zegt Marco Schreuder: „Uit onderzoek met onder meer data van Flitsmeister blijkt dat mensen met signalering op een meer gemoedelijke manier naar de file toe rijden. En ze letten beter op.”

Files oplossen

In 2011 en 2012 heeft Rijkswaterstaat op de A12 tussen Gouda en Woerden proefgedraaid met variabele snelheden volgens algoritmes die niet alleen waarschuwen, maar een file helpen oplossen. Als ergens een opstopping ontstaat, verplaatst die zich als een golf naar achteren. „De file reist met een snelheid van 18 kilometer per uur tegen het verkeer in”, zegt Marco Schreuder. De truc is de instroom van verkeer te beperken, zodat de staart van de file niet langer groeit, terwijl de kop ervan kan uitstromen: weg file.

Je kunt de toestroom naar een file reduceren door ruim ervoor de snelheid te verlagen, stapsgewijs, van 120 naar 80 of 60 kilometer per uur. Rijkswaterstaat beproefde daarvoor eerder het algoritme Specialist, een afkorting voor speed controlling algorithm using shock wave theory. Het was mede ontworpen door Andreas Hegyi van de TU Delft. Specialist werkte goed, zegt Hegyi aan de telefoon. „Het verkeer moet wel stabiel gehouden worden, door de afstanden tussen de voertuigen niet te klein te maken.” Het is niet de bedoeling dat automobilisten op de rem moeten trappen en zo weer een opstopping veroorzaken. „Het algoritme zorgt ervoor dat de uitstroom uit het gebied met 60 kilometer per uur weer een hoge intensiteit krijgt – rond de 2.200 voertuigen per uur. Die capaciteit bereik je bij ongeveer 85 kilometer per uur.”

Het Specialist-algoritme zorgde acht van de tien keer voor een kortere reistijd, de andere twee keer was het effect neutraal. Toch bleef het bij een proef. Fijnmazig ingrijpen was lastig, omdat zowel detectielussen als portalen op zo’n 600 meter afstand van elkaar liggen. Marco Schreuder van Rijkswaterstaat: „Het was ook lastig uit te leggen aan de automobilist dat je moet inhouden voor een file die je vervolgens niet meer ziet.”

Connected cars

Andeas Hegyi vergelijkt het verkeer met een stok die je op de vinger balanceert: in principe instabiel, maar door kleine correcties en continu ingrijpen blijft-ie toch liggen. „Het is lastig om met een uniforme snelheidslimiet files te voorkomen.”

Het moet fijnmaziger, vindt ook Rijkswaterstaat. Dus in plaats van investeren in slimmere wegkantsystemen wil Schreuder liever „voorsorteren” op technologie die over tien jaar in gebruik zal zijn. Hij doelt op connected cars die nauwkeurige informatie uitwisselen met elkaar en de weginfrastructuur. Of nog beter: zelfrijdende auto’s waarvan de besturing door een systeem is overgenomen; die zich dan laten (om-)leiden door een verkeerscentrale en de cruisecontrol op afstand laten bedienen.

Dat is nog toekomstmuziek, maar de eerste voorzichtige stapjes worden al gezet. In Amsterdam begint deze maand de Socrates 2.0-proef: vrijwilligers krijgen uit een centrale via TomTom en Flitsmeister gecoördineerde navigatieaanwijzingen doorgegeven. Tot nu toe houden navigatiesystemen alleen rekening met zichzelf als ze de snelste route zoeken.

Weggebruikers moeten leren minder egoïstisch te zijn en rekening te houden met het collectief. Het heeft effect op de rest van het verkeer als 20 tot 30 procent van de auto’s reageert op gecoördineerde aanwijzingen, blijkt uit simulaties van de TU Delft.

Smart traffic vergt daarom een modern uitgerust wagenpark. Oude auto’s die niet connected zijn vormen een obstakel. En dat blijft wel even zo: de gemiddelde levensduur van een auto neemt elk jaar met vier maanden toe. Schreuder: „Ze roesten niet meer weg.”

Lees ook: Hoe de VVD na veel ruzie toch instemde met 100 km/u

Ten slotte, welke invloed gaat de verlaging van de maximumsnelheid overdag straks hebben? Verkeersexperts verwachten geen grote veranderingen. Wel zijn er aanwijzingen dat de capaciteit van de wegen groter wordt als iedereen 100 gaat rijden, zegt Victor Knoop van de TU Delft. „Er is minder reden om links te gaan rijden als iedereen 100 rijdt. Zo voorkom je dat op de rechterrijstrook grote gaten vallen.”

Die ‘rotmaatregel’, zoals de VVD hem noemde, kan wellicht toch positief uitpakken.

Wat is een algoritme eigenlijk? In deze animatie leggen we het uit.

Hoe algoritmes ons dagelijks leven bepalen

Ons leven wordt bestuurd door algoritmes, regeltjes achter de schermen. Deze wiskundige formules, gevoed door grote hoeveelheden data, filteren verdachten uit de massa, bepalen wat we zien op het web en hoe we ons gedragen in winkels en in het verkeer.

  • Lees de inleiding: Hoe algoritmes ons dagelijks leven sturen ›
  • Vervoer

    Techbedrijven zijn dol op locatiedata en bewegings­gegevens, hoe gedetailleerder hoe beter. Zo ‘ziet’ Google hoelang mensen op zoek zijn naar een parkeerplaats en leert Apple van je iPhone waar je werkt. Je kunt bewijzen dat je veilig rijdt en erop vertrouwen dat je om de file geleid wordt, of de snelste liftcabine voorgeschoteld krijgt. Maar welke algoritmes bepalen wat veilig is of wie er voorrang krijgt in de de file of in lift?

    Lees ook:

    1. Hoelang moet je wachten voor het rode licht?
    2. Hoe slim is de variabele maximumsnelheid?
    3. Hoelang mag je met losse handen rijden?
    4. Hoe omzeilt TomTom de files?
    5. Hoe bepaalt de verzekeraar hoe veilig jij rijdt?
    6. Hoe bepaalt de lift wie voorrang krijgt?
    7. Hoe weet Google hoelang je moet wachten?

    Media

    Kun je smaak in statistiek vatten? De grote streaming-diensten doen niet anders. Ze proberen een breed publiek inhoud op maat aan te bieden met behulp van algoritmes. Spotify en Netflix doen het door mensen met dezelfde voorkeuren te clusteren. Nieuwsdienst Blendle probeert er juist voor te zorgen dat je andere dingen ziet dan je zou verwachten. Apple laat personificatie grotendeels achterwege: Apple News is gebaseerd op locatie, niet of nauwelijks op je klikgedrag.

    Lees ook:

    1. Hoe weet Netflix welke serie je wilt zien?
    2. Hoe weet Blendle wat jij wilt lezen?
    3. Hoe stelt Apple jouw nieuws samen?
    4. Waarom is dit het volgende liedje dat Spotify je laat horen?

    Shoppen

    Amazon is de webwinkel die groot werd met het doen van aanbevelingen op basis van wat anderen kochten. Wat zijn de trucs waarmee online winkels en reisbureaus je tot een aankoop verlokken? Achter de schermen wordt consumentengedrag in datapatronen gegoten, om beter in te schatten wat je wilt of hoe je te beïnvloeden bent. Ieder mens is uniek, maar bij elkaar zijn we toch redelijk voorspelbaar.

    Lees ook:

    1. Hoeveel kost het laden van een elektrische auto?
    2. Hoe verleidt Booking.com je snel een hotelkamer te boeken?
    3. Hoe weet Bol.com wat je wilt kopen?
    4. Retargeting: Hoelang blijven mijn schoenen me achtervolgen?
    5. Hoe Facebook advertenties héél precies op maat maakt
    6. Hoe wordt je kredietscore berekend?
    7. Hoe passen winkels automatisch hun prijzen aan?
    8. Hoe wordt de prijs van je vliegticket bepaald?

    Fraude

    Algoritmes zijn bij uitstek geschikt om conclusies te trekken uit grote hoeveelheden data. Daardoor kunnen ze sneller ‘verdachte’ elementen opsporen, of het nou gaat om betalingsverkeer, uitkeringsgerechtigden of winkeldiefstal. De regels voor wat nou eigenlijk verdacht gedrag is, worden echter wel door mensen bepaald.

    Lees ook:

    1. Hoe wordt je koffer op Schiphol gecontroleerd?
    2. Hoe beschermt de bank je tegen oplichters?
    3. Hoe controleert de gemeente of jij fraudeert?
    4. Hoe bepaalt de zelfscankassa welke klanten gecontroleerd worden?
    5. Hoe ziet de computer of je liegt?
    6. Hoe controleert de verzekeraar jouw claim?

    Redactie Marc Hijink en Eva de Valk, animatie Midas van Son, Harrison van der Vliet en Elze van Driel, illustraties Midas van Son, vorm Koen Smeets.

    Naar aanleiding van deze productie organiseerde NRC op donderdag 12 april 2018 een avond in Pakhuis de Zwijger in Amsterdam. Terugkijken kan hier.