Het is de verwachting dat de haven van Rotterdam in de nabije toekomst te maken krijgt met ruimtegebrek. De oplossing voor dit ruimtegebrek wordt gezocht in het westelijk uitbreiden van het havengebied, door het aanleggen van een Tweede Maasvlakte. Voor de ontsluiting van de Tweede Maasvlakte zijn twee alternatieven ontwikkeld. Eén alternatief heeft een eigen ingang voor zeeschepen, het andere alternatief maakt gebruik van een ontsluiting voor zeeschepen via de huidige Maasvlakte.
Een eis die is gesteld aan Maasvlakte 2 is dat de huidige veilige afwikkeling van de scheepvaart in combinatie met een vlotte bereikbaarheid voor de bestaande en de nieuwe havengebieden wordt bereikt. De verkeersafwikkeling in het havengebied is al onderzocht, de invloed van de twee referentie-alternatieven op de interne nautische veiligheid (veilige afwikkeling van de scheepvaart) is echter niet bekend. De doelstelling van dit onderzoek is het bepalen van de beste oplossing voor Maasvlakte 2 uit het oogpunt van de interne nautische veiligheid. De veiligheid zal worden bepaald door het ontwikkelen van een time-event simulatie model met behulp van de programmeertaal PROSIM. In dit onderzoek wordt gekeken naar aanvaringen tussen schepen, andere ongevallen zoals aanvaringen met vaste objecten en niet-aanvaringen zoals brand blijven in dit onderzoek buiten beschouwing. De invloed van binnenvaart op de interne nautische veiligheid valt buiten dit onderzoek.
Aan de hand van vergelijkbare onderzoeken uit de scheepvaartsector en andere transportmodaliteiten is gekeken wat een geschikte methode is om de interne veiligheid van het havengebied te bepalen. Een geschikte maat voor het definiëren van de interne nautische veiligheid blijkt de potentiële ontmoeting te zijn. Dit concept is echter nog niet eerder toegepast binnen een haven. Vergelijkbare onderzoeken hadden betrekking op open zee of op aanloopgebieden voor havens. Er is sprake van een potentiële ontmoeting, wanneer schepen die beide koers en snelheid behouden, elkaar naderen binnen een vooraf gestelde afstand. Het aantal potentiële ontmoetingen wordt in dergelijke onderzoeken gekoppeld aan het aantal aanvaringen. Hiervoor moet een aanvaringskans per potentiële ontmoeting bekend zijn. Het probleem met de beschikbare aanvaringskansen is, dat ze afgeleid zijn voor open zee.
Om dit probleem te ondervangen is onderzoek gedaan naar ‘gewenste passeerafstanden’ tussen schepen in de haven. Aan de hand van deze informatie is een model ontwikkeld dat rekent met variabele straal van het veilig domein. Dit wil zeggen dat de afstand, waartoe schepen elkaar moeten naderen, voordat er sprake is van een potentiële ontmoeting niet een vaste waarde is, zoals in eerdere onderzoeken. De straal van het veilig domein is in dit onderzoek variabel en afhankelijk gesteld van de snelheid van het schip, het type ontmoeting en het type schip. In het onderzoek is aangenomen dat alle ontmoetingen, die worden geregistreerd met een variabele straal van het veilig domein uiteindelijk dezelfde kans hebben om tot een aanvaring te leiden.
Belangrijke invoerparameters voor het model, zoals de precieze lay-out van de haven, het verwachte aantal schepen per bestemming en de snelheden van de schepen in de haven zijn bepaald aan de hand van eerdere onderzoeken en gegevens uit de praktijk. In het model zijn verkeersregels opgenomen die overeenkomen met de regels die in de praktijk worden toegepast door verkeersbegeleiders in de haven.
In dit onderzoek is er een simulatiemodel van de haven gemaakt dat is geschreven in de programmeertaal PROSIM. Het model simuleert de vaarbanen van de schepen binnen de haven. Zolang de schepen in het systeem zijn, wordt de onderlinge afstand tussen de schepen continu bijgehouden. Wanneer de afstand tussen schepen kleiner wordt dan een bepaalde afstand is er sprake van een potentiële ontmoeting, die door het model wordt geregistreerd. Een eis aan het simulatiemodel is, dat het makkelijk toepasbaar moet zijn op andere havens in de wereld. Tijdens de simulaties is gebleken dat het model goed werkt, zolang het aantal schepen in de haven niet te groot is
Er zijn in dit onderzoek vier verschillende situaties gesimuleerd: De huidige situatie (2002), de autonome ontwikkeling (ontwikkeling van de scheepvaart zonder aanleg van Maasvlakte 2 in 2020), de situatie in 2020 na aanleg van Maasvlakte 2 met een ontsluiting van Maasvlakte 2 via Maasvlakte 1 (YANGTZE), de situatie in 2020 na aanleg van Maasvlakte 2 met een ontsluiting van Maasvlakte 2 via een eigen ingang (EIGEN).
Ten opzichte van de huidige situatie vinden er in 2020 veel meer ontmoetingen plaats in de haven. Drukke punten in de haven zijn de Nieuwe Waterweg, de bocht naar het Beerkanaal en de verschillende containerhavens op Maasvlakte 1. Het meeste ontmoetingen vindt plaats wanneer Maasvlakte 2 wordt ontsloten via Maasvlakte 1. De gevoeligheid van het model voor de invoerparameters is getest door middel van een gevoeligheidsanalyse. De resultaten van de simulaties zijn sterk afhankelijk van het aantal schepen in het model, de grootte van het veilig domein, de snelheid die door de schepen wordt gevaren en door de vormgeving van de havenmond in het geval van een eigen ingang naar Maasvlakte 2. Verkeersregels hebben vooral tot gevolg dat de plek waar ontmoetingen plaatsvinden wordt beïnvloed.
De twee alternatieven worden op een aantal manieren afgewogen: het totaal aantal ontmoetingen, het berekend aantal aanvaringen tussen schepen, de verwachte economische schade als gevolg van ontmoetingen en aanvaringen. Bij alle mogelijke manieren van afwegen is de ontsluiting van de Tweede Maasvlakte via een eigen ingang te prefereren boven een ontsluiting door de Yangtzehaven. Ten opzichte van de autonome ontwikkeling betekenen beide alternatieven een achteruitgang op het gebied van interne nautische veiligheid. Dit verschil is echter minimaal als zou worden gekozen voor een eigen ingang met een meer zuidelijk gelegen havenmond.
Een eigen ingang is de beste optie op het gebied van interne nautische veiligheid. Er vinden relatief meer ontmoetingen plaats tussen schepen met een ‘droge’ lading, zoals containers en schepen met ‘natte’ lading, zoals olie en chemicaliën bij het YANGTZE-alternatief. Deze menging van schepen met verschillende lading is nadelig voor de verwachte economische schade als gevolg van ontmoetingen tussen schepen.
Er zou meer onderzoek gedaan moeten worden naar de laterale verdeling van schepen over de vaarbaan en de huidige passeerafstanden tussen schepen in de haven. Deze zaken beïnvloeden de uitkomsten van het model namelijk in grote mate. De invloed van binnenvaart op de interne nautische veiligheid in de haven zou onderzocht moeten worden om ook dit aspect mee te kunnen nemen bij het bepalen van veiligheid. Analyse van radarbeelden kan veel inzicht geven in de vraag in hoeverre de intensiteit van het scheepvaartverkeer invloed heeft op het voorkomen van ongevallen.