ADAS op het onderliggend wegennet

Abstract

Binnen de sector verkeer verschuift de aandacht voor intelligente infrastructuur via intelligente voertuigen naar lntelligente Transport Systemen (ITS). Tevens verbreedt de aandacht voor het hoofdwegennet (HWN) zich naar het onderliggend wegennet (OWN). Het OWN wordt hier gedefinieerd als aile hogere orde wegen die niet tot het HWN behoren. Dit zijn de verkeersaders buiten en binnen de bebouwde kom die volgens Duurzaam Veilig de functie ontsluiten hebben. Het OWN blijkt meer dan de helft van zowel het totale aantal dodelijke als het totale aantalletselongevallen voor rekening te nemen. Het fatale risico is buiten de kom hoog. Het letselongevalrisico is echter binnen de kom hager dan er buiten. Geconcludeerd kan worden dat de kruising in de Gebiedsontsluitingsweg buiten de kom het onveiligst is vanwege het hoge fatale risico. Op dit type kruising spelen ongevallen tussen snel verkeer onderling een grote rol. Aangezien het OWN onveiliger is dan het HWN is hier o.a. met behulp van ITS de nodige veiligheidswinst te behalen. Daarnaast heeft het OWN (ook) steeds meer te maken met congestie en is het uit het oogpunt van (optimale) benutting aantrekkelijk gebruik te maken van reeds op het HWN beproefde ITS, maar ook nieuwe ITS-toepassingen zijn nodig. Tevens kan het OWN een grotere rol gaan spelen bij ontlasten van HWN. Het omleiden van dit verkeer van de relatief veilige autosnelwegen van het HWN naar het OWN heeft tot gevolg dat er meer onveilige kilometers worden afgelegd. Bij de integrale inzet van het HWN en OWN bij het oplossen van de congestieproblematiek zijn dus extra veiligheidsmaatregelen op het OWN nodig. Dit afstudeeronderzoek richt zich op de veiligheidseffecten op het OWN van voertuiggebonden ITS-toepassingen die de rijtaak van de bestuurder ondersteunen, aangeduid met de Engelse term Advanced Driver Assistance Systems (ADAS). De effecten op de verkeersveiligheid zijn moeilijk te schatten, maar de verwachtingen zijn hoog gespannen. Naar de invloed van ADAS is reeds onderzoek gedaan door middel van modelsimulaties, rijsimulatoren, experimenten op een testbaan of met een testvoertuig en praktijktests op de openbare weg. Over de effecten op het onderliggend wegennet is echter weinig bekend. Dit afstudeeronderzoek heeft als doel na analyse van de verkeersonveiligheid en inventarisatie van bestaande en toekomstige ADAS te bepalen welk ADA-systeem het grootste potentiele veiligheidseffect heeft op het OWN. Van dit systeem dienen vervolgens de effecten op het verkeersproces (veiligheid en efficientie) bepaald te worden. ADA-systemen worden onderverdeeld in pre-crash, crash en post-crash systemen. De belangrijkste pre-crash systemen zijn naar functionaliteit in te delen: 1. Navigation (navigatie) 2. Longitudinal control (longitudinale contra/e) 3. Lateral control (laterale contra/e) 4. Collision avoidance (botsvermijding) 5. General control (combinatie van longitudinale en latera/e contra/e) 6. Driver monitoring (contrale van bestuurder) 7. Vehicle status monitoring (controle van voertuig) 8. Perception (waarneming) Per pre-crash systeem is bekeken welke manoeuvres en hoofdtoedrachten mogelijk kunnen worden voorkomen. Aan de hand van de bij de manoeuvres en toedrachten behorende aantallen letselongevallen (uit empirische data) is het veiligheidseffect geschat. Dit resulteert in een overzicht van het potentiele effect per ADAS-functionaliteit met onderscheid naar ongevallocatie. Geconcludeerd kan worden dat met de gebruikte methode weinig gezegd kan worden over de effecten van navigatie, contrale van de bestuurder en voertuig. Bij Longitudinale contrale, laterale contrale en een combinatie zijn de verwachtte effecten hoog. Op kruisingen kan botsvermijding een ruime meerderheid van de ongevallen voorkomen. Nadat de effecten op wegvakken en kruisingen samengevoegd zijn ontstaat een totaal beeld van het potentiele effect van ADA-systemen per DV-categorie. Op het OWN hebben lntelligente SnelheidsAanpassing (ISA), Advanced Cruise Control (ACC, beide /ongitudinale controle), Platooning (combinatie), Rear-End Collision Avoidance, Intersection Collision Avoidance (ICA) en Obstacle/Pedestrian Detection (botsvermijding) een hoog potentieel effect van 11 a 25% per DV-wegcategorie. Met name binnen de bebouwde kom springen ISA en ICA er uit met meer dan 30%. Op het OWN zou met ISA resp. ICA 18% resp. 16% van het totale aantal ongevallen kunnen worden voorkomen. ICA is voorlopig nag niet operationeel, terwijl ISA reeds over 10 jaar ingevoerd kan worden. Geconcludeerd wordt dat op middellange termijn ISA de grootste bijdrage kan leveren aan het verbeteren van de verkeersveiligheid op het OWN. ISA is een systeem dat de bestuurder ondersteunt bij het aanpassen van de rijsnelheid. Onder ISA verstaan we aile systemen in de auto die bij een (dreigende) overschrijding van de snelheidslimiet hetzij informatie hierover doorgeven aan de bestuurder ('open' variant), hetzij de snelheid van het voertuig daadwerkelijk begrenzen tot de limiet ('gesloten' variant). ISA­ systemen zijn getypeerd aan de hand van drie functionele en drie technische kenmerken. Ongeacht het type systeem beoogt ISA de verkeersveiligheid te verbeteren middels het voorkomen van te hoge en onaangepaste snelheden. Het effect van ISA zal primair een snelheidseffect zijn dat opgebouwd is uit het effect van de individuele ISA-voertuigen, het effect van de be"fnvloeding van andere voertuigen plus het effect op de variantie in de snelheidsverdeling. Het Power model van Nilsson wordt gebruikt om de effecten op de verkeersveiligheid te schatten. Uit eerder onderzoek kan geconcludeerd worden dat met ISA de gemiddelde snelheid daalt en dat daarmee een effect op de verkeersveiligheid valt te verwachten van 10 a 30%. Met betrekking tot de netwerkeffecten konden geen eenduidige conclusies getrokken worden. Over de effecten op het OWN is nag weinig bekend. Microsimulatie is een geschikt instrument om de effecten op de efficientie en veiligheid van het verkeer te bepalen. Onder de efficientie-effecten worden zowel verandering in reistijd (effect voor reiziger) als capaciteit (effect voor wegbeheerder) verstaan. Met behulp van het simulatieprogramma kunnen tevens de veiligheidseffecten geschat worden aan de hand van de time-to-collision (TTC), het aantal rijstrookwisselingen en de verlaging van de gemiddelde snelheid. Toepassing van ADAS op autosnelwegen is reeds veelvuldig gesimuleerd met behulp van speciaal ontwikkelde programmatuur. Programma's voor het modelleren van ADAS op het OWN zijn nag in ontwikkeling. In het tweede deel van dit onderzoek is een gesloten !SA-variant gemodelleerd in het microsimulatieprogramma VISSIM en toegepast op de Kruithuisweg, een Gebiedsontsluitingsweg te Delft. Het doel van het VISSIM-model van de Kruithuisweg is het verkrijgen van inzicht in de verkeerskundige effecten na de introductie van ISA op het OWN. De resultaten van de simulatiestudie zijn beoordeeld aan de hand van prestatie-indicatoren. De prestatie­ indicatoren die het effect van ISA op de verkeersveiligheid weergeven scoren allemaal positief. De prestatie-indicatoren die het effect van ISA op de efficientie van het verkeersproces weergeven duiden niet op een significante verandering. Hieruit kan geconcludeerd worden dat de introductie van ISA op de Kruithuisweg een verwaarloosbaar effect heeft op de efficientie van het verkeersproces. Trekt men bovenstaande conclusie door naar het OWN, dan moet er ter dege rekening meegehouden worden, dat op langere trajecten met minder kruisingen er wei een stijging van de reistijd kan optreden. Daarentegen is het effect van ISA op de verkeersveiligheid zonder twijfel positief, zij het pas (significant) aantoonbaar bij hoge penetratie. Aan de hand van de verlaging van de gemiddelde snelheid is met behulp van de methode van Nilsson het veiligheidseffect gekwantificeerd. Hieruit kan geconcludeerd worden dat op het OWN een risicoreductie van 4% tot 19% minder letselongevallen bereikt kan worden. Op basis van aileen de verlaging van de gemiddelde snelheden valt het veiligheidseffect van ISA in de modelstudie lager uit dan de theoretische schatting. Dit zou betekenen dat het potentieel effect van ISA ongeveer even groat zal zijn als dat van de andere kansrijke ADA-systemen. Het is de verwachting dat op een duurzaam-veilig ingerichte weg het effect van de andere kansrijke ADA-systemen oak lager uitvalt. De uitkomsten van de modelstudie moeten gezien worden als het extra veiligheidseffect dat ISA kan brengen na een (sobere) duurzaam-veilige inrichting van het OWN.