Capaciteit en verkeersafwikkeling algemeen

Voor het begrip capaciteit wordt de volgende definitie gebruikt:

Daarbij gelden de volgende randvoorwaarden. De capaciteit is geen vaste waarde, maar een soort gemiddelde waarde met een spreiding eromheen. Een meting over een kortere periode geeft een hogere hoogste waarde dan meting over een langere periode. In de korte periode kan namelijk één van de invloedsfactoren overheersen. De capaciteit wordt daarom geschat onder ideale omstandigheden, dus zonder negatieve beïnvloeding door invloedsfactoren. In paragraaf 9.2.1 wordt nader ingegaan op deze invloedsfactoren.

Het begrip capaciteit wordt tot op heden meestal toegepast voor wegvakken, vooral op stroomwegen. Op het onderliggend wegennet, met name in stedelijk gebied geldt echter dat de capaciteit ook in sterke mate wordt bepaald door de verkeersafwikkeling op de kruispunten. Als gevolg van de interacties op kruispunten is het goed mogelijk dat deze maatgevend zijn voor de afwikkeling in een gebied. En dat als gevolg van de doserende werking daar, de intensiteiten op de wegvakken de capaciteitswaarde van die wegvakken nooit zullen bereiken. Naast een beschouwing van de verkeersafwikkeling op wegvakken is het daarom ook belangrijk om aandacht te schenken aan het ontwerp van de kruispunten en de resulterende verkeersafwikkeling als gevolg van dit ontwerp.

Tevens is er een tendens om naast het begrip capaciteit op wegvakniveau het begrip ‘capaciteit van een netwerk’ nader te omschrijven. Een extra complicerende factor voor het begrip capaciteit is namelijk dat in steeds meer ontwerpen een zekere mate van congestie wordt toegestaan. De vraag bij het ontwerp is in dat geval op welke wijze de congestie zo min mogelijk problemen veroorzaakt. Dit vereist een analyse die op netwerkniveau moeten plaatsvinden. De duur van een file en de verliestijd, grootheden waartussen geen eenduidig verband bestaat, komen in de plaats van de traditioneel gehanteerde begrippen.

Bij het ontwerpen worden derhalve de volgende kernbegrippen van steeds groter belang:

• netwerkgedachte

  -	(samenhang met aangrenzende segmenten);

• in samenhang ontwerpen

  -	(terugkoppeling planoloog - ontwerper);

• vergroten van de capaciteit

  -	(‘zwakste schakel in de ketting’).

Verkeersafwikkeling wegvakken
De beschrijving van de verkeersafwikkeling op wegvakken geschiedt aan de hand van drie stroomvariabelen die de ‘assen’ van de basisdiagrammen vormen:

• intensiteit: het aantal voertuigen dat per tijdseenheid een doorsnede passeert, uitgedrukt in voertuigen per uur of etmaal;
• snelheid: de gemiddelde snelheid van alle voertuigen op een stuk weg, uitgedrukt in kilometers per uur;
• dichtheid: het aantal voertuigen dat zich per eenheid van lengte op een stuk weg bevindt, uitgedrukt in voertuigen per kilometer.

In figuur 9-1 is het verband tussen de verschillende variabelen weergegeven. Indien er weinig verkeer op het wegvak is, zijn de dichtheid en de intensiteit laag en de snelheid hoog. Naarmate het drukker wordt, wordt de dichtheid groter, de intensiteit groter en de snelheid lager. Op een gegeven moment is er sprake van de maximale intensiteit (capaciteit). Indien de hoeveelheid verkeer verder toeneemt op de weg, neemt de dichtheid verder toe. De intensiteit neemt echter weer af en de snelheid komt nog lager te liggen. In dat geval is er sprake van congestie. In het uiterste geval, bij de maximale dichtheid staan alle voertuigen zo dicht mogelijk achter elkaar en zijn de snelheid en de intensiteit nul. Wij richten ons op de maximale intensiteit: de maximale hoeveelheid verkeer die per tijdseenheid een bepaald stuk weg kan passeren. De maximale intensiteit wordt ook wel capaciteit genoemd. In paragraaf 9.2.1 wordt nader ingegaan op de aspecten die de verkeersafwikkeling beïnvloeden.

Verkeersafwikkeling van het netwerk
De gangbare definitie van het begrip capaciteit heeft betrekking op een ‘eenvoudig stuk weg’. In werkelijkheid vormen deze stukken weg aaneengeschakeld een netwerk. Aangezien er binnen de meeste netwerken niet één bepaalde doorsnede is waar alle voertuigen passeren, zijn de genoemde definities niet geschikt voor toepassingen in een netwerk. Om die reden wordt overgestapt op het begrip netwerkcapaciteit. Voor de definitie van netwerkcapaciteit staan twee begrippen centraal: prestatie en kwaliteit.

Voor het bepalen van de netwerkprestatie worden de volgende indicatoren gebruikt:

• het aantal voertuigverliesuren;
• het aantal voertuigkilometers;
• de gemiddelde snelheid;
• de filezwaarte (lengte × duur van de files).

De grootheden die gebruikt worden om de prestatie van een netwerk in uit te drukken zijn afhankelijk van het achterliggende doel. Dat doel kan van politieke, economische of sociale aard zijn. Voorbeelden van goed presteren van een netwerk zijn:

• minimalisatie van het aantal voertuigkilometers per rit;
• minimalisatie van het aantal minuten per rit;
• maximalisatie van het aantal personen per rit;
• maximalisatie van de hoeveelheid vracht per rit;
• minimalisatie van de hoeveelheid verbruikte brandstof per rit.

De netwerkkwaliteit geeft aan in hoeverre de kwaliteit van de verkeersafwikkeling voldoet aan de wensen van de voertuigbestuurders. Deze wensen liggen op de volgende vlakken:

• verplaatsingssnelheid: met welke snelheid kan een voertuig zich in de verkeersstroom voortbewegen;
• bewegingsvrijheid: welke bewegingsvrijheid heeft de individuele bestuurder binnen de verkeersstroom;
• betrouwbaarheid: wat is de betrouwbaarheid van de verplaatsingssnelheid.

Voor een gelijkmatige verkeersafwikkeling binnen een netwerk is het noodzakelijk dat de verkeersafwikkeling van de opeenvolgende segmenten niet te veel van elkaar verschillen. Er moet sprake zijn van een evenwichtig ontwerp.