Smartphones voorkomen files

Morgen zorgen vele zonaanbidders weer voor eindeloze files door heel Frankrijk. Soms ontstaan deze schijnbaar uit het niets, zonder naderende tunnel of wegversperring. Communicatie tussen auto’s en camerasystemen kunnen Zwarte Zaterdag een stuk lichter maken.

Het is vrijdagmiddag, dus weekend. En augustus, dus vakantietijd. Veel Belgen en Nederlanders gooien vanavond hun auto vol met koffers en strandballen om morgenvroeg Zuid-Frankrijk als bestemming in te toetsen op hun navigatiesysteem. In combinatie met de honderdduizenden Fransen die hun huis tijdelijk verruilen voor een adresje aan de Côte d’Azur, zorgt deze jaarlijkse trektocht onvermijdelijk voor lange files op de route du soleil en andere snelwegen naar beter weer.

Afgelopen zaterdag stond er door heel Frankrijk op het hoogtepunt 765 kilometer file, en voor de komende zaterdagen wordt ook weer grote drukte verwacht. Een dag later vertrekken richting vakantiehuisje is natuurlijk geen optie; we betalen voor een vakantie van zaterdag tot zaterdag, en daar gaan we dan ook geen minuut van missen, ook al betekent dat uren extra in een hete auto.

Spookfile
De oorzaak van een vakantiefile lijkt vaak duidelijk; een wegversmalling zorgt voor een opstopping als er veel voertuigen op de weg zijn. Dit zijn de zogenoemde structurele en toevallige files. Op drukke dagen staat bijvoorbeeld voor een tunnel structureel een file. In het geval van een ongeluk is een rijstrook soms afgezet en vormt daarmee een ‘flessenhals’ voor het stromende verkeer; het gevolg is een toevallige file. Dit soort opstoppingen hebben een duidelijk aanwijsbare oorzaak. Als je ‘s zomers voor de Gotthardtunnel staat te wachten, krijg je ongewild een stuk meer bedenktijd over wat de file veroorzaakt dan je nodig hebt.

Spookfiles zorgen daarentegen voor de nodige verbazing. Na lange tijd muurvast te hebben gestaan, rij je uiteindelijk over een weg waar geen spoor te bekennen is van een autowrak of wegversmalling. Wat veroorzaakte hier de file? Dit komt niet alleen door een overvloed aan wagens. In theorie zouden die – mits er geen obstakels zijn – met constante snelheid vloeiend kunnen doorstromen, hoe druk het ook is. De sleutelrol is hier weggelegd voor de menselijke bestuurders. Zij hebben een bepaalde reactietijd, en als de auto vóór hen remt, doen ze dat zelf pas korte tijd later, en moeten dat dan harder doen. Zo ontstaat een schokgolf van een verhoogde autodichtheid die zich uiteindelijk uitbreidt tot een spookfile, schijnbaar zonder oorzaak.

Experiment
Japanse wetenschappers voerden een aantal jaar geleden een experiment uit om dit fenomeen te onderzoeken. Ze lieten 22 auto’s rijden in een cirkel van 230 meter omtrek, en vroegen de chauffeurs te proberen om met een constante snelheid te rijden van 30 kilometer per uur. Na verloop van tijd ontstond in het uniforme kringetje een kleine verstoring, die zich als een schokgolf langzaam naar achteren bewoog. Even later was hij uitgegroeid tot een heuse file. Eigenlijk zonder aanleiding stonden er auto’s stil.


Het Japanse experiment: zonder directe aanleiding ontstaat er een schokgolf van stilstaande auto’s; een spookfile.

De Japanners concluderen na afloop van hun onderzoek dat er geen ‘flessenhals’ nodig is om een file te veroorzaken. Een systeem met veel losse componenten – zoals auto’s met menselijke bestuurders - is al voldoende om op termijn een opstopping te veroorzaken. Als de dichtheid van auto’s op de weg hoog is, gebeurt dit op korte termijn. Deze dichtheid drukken verkeerswetenschappers uit in het aantal voertuigen per kilometer rijstrook.

Als onderdeel van dezelfde studie monitorden de Japanse onderzoekers een maand lang het verkeer op een snelweg. Het bleek dat de doorstroming – het aantal langsrijdende wagens per tijdseenheid – lineair oploopt met de verkeersdichtheid, tot het punt waarop er 25 auto’s zijn per kilometer rijstrook. Vanaf deze kritische waarde wordt de doorstroming minder, tot de dichtheid zo hoog is dat alles stilstaat.

Synchroon rijden: de proefrit van TNO met het nieuwe systeem.

Communicatie
Om binnen een uur zoveel mogelijk personen over honderd kilometer te transporteren, is het dus beter om 2.500 auto’s een rijstrook op te sturen, dan 5.000 auto’s. Dit terwijl er gemakkelijk 5.000 wagens op honderd kilometer rijstrook passen. Met betere communicatie kan deze opzienbarende statistiek worden bijgesteld. Een automobilist die weet dat er vijf wagens vóór hem iemand remt, kan geleidelijk zijn snelheid minderen, in plaats van hard op de rem te trappen als hij ineens rode lichten ziet bij de auto direct voor hem. Dit vermindert schokgolven en dus spookfiles.

Onderzoeksorganisatie TNO voerde proeven uit met bestuurders die op de hoogte werden gehouden van de verkeerssituatie ver voor hen. Een van de voorste auto’s in het experiment remde expres op willekeurige momenten, zodat er een risico ontstond op filevorming. Alle bestuurders kregen steeds te horen wanneer er vijf wagens vóór hen werd geremd. ‘In vergelijking met de controlegroep zagen we dat tot 25 procent meer doorstroming ontstond,’ zegt Bastiaan Krosse, de leider van het experiment. In een vervolgexperiment plaatste TNO een camerasysteem langs de weg, dat kleine ophopingen registreerde. Een gedeelte van de automobilisten kreeg op basis hiervan een advies om hun snelheid aan te passen. Krosse: ‘Het blijkt dat als slechts een tiende van de bestuurders informatie krijgt, de doorstroming al significant toeneemt.’

Met de huidige ontwikkeling van communicatiemiddelen – denk aan de snelle opkomst van smartphones en mobiel internet – kunnen we volgens Krosse in de nabije toekomst al systemen verwachten die helpen bij het voorkomen van files. ‘Als we op de zware knelpunten camerasystemen plaatsen, kunnen die de bestuurders concreet advies geven over hun snelheid. Dat kan inhouden dat ze langzaam snelheid moeten minderen om schokgolven op te lossen, of juist gas geven om nog net een golf groene stoplichten halen.’ Via eenzelfde computerstem als die van een navigatiesysteem zouden automobilisten dan informatie doorkrijgen. Ook zouden ze kunnen kiezen om de controle over de cruise control aan het systeem over te geven.

Als een klein deel van het verkeer deze hulp aanneemt, scheelt het al significant in de doorstroming van het verkeer. Over een paar jaar lig je dan een uurtje eerder in je strandstoel. En voor degenen die morgen de weg opgaan: vraag even het telefoonnummer van de bestuurder die vijf auto’s voor je rijdt.


Dit artikel verschijnt ook in Eos Weekblad op iPad
Elke vrijdag bieden we u een nieuwsgedreven weekblad, gelardeerd met beeld en geluid. De Eos-app kunt u gratis downloaden in de App-store van iTunes. Met die app haalt u de wekelijkse uitgaven (gratis sinds 13/07/2012) binnen.