Het doel van verkeersstromenbeheer is gaandeweg één of meerdere verkeersstromen te optimaliseren, door op voorhand de volgorde van de voertuigen (vaartuigen, vliegtuigen) zodanig te bepalen dat globaal de minst mogelijke vertraging per tijdseenheid wordt veroorzaakt (maximale capaciteit wordt gehaald), en dat voor elk deelnemend voertuig de mogelijk opgelegde vertraging beneden een bepaalde maximumwaarde wordt gehouden.

Het eenvoudigste voorbeeld van een verkeersstroom is een rij voertuigen die alle via dezelfde weg een beoogd referentiepunt moeten passeren. Indien in dit geval bij de vertreksituatie de snelste voertuigen steeds voor de minder snelle worden geplaatst of indien ze allemaal dezelfde snelheid zullen handhaven, dan zal er quasi geen vertraging zijn, gesteld dat ze de één na de ander vertrekken, of allemaal ongeveer tegelijk zoals de wagons van een trein.

Anders wordt het indien twee of meer verkeersstromen samenkomen op het beoogde punt, of elkaar moeten kruisen. In dat geval zijn meerdere oplossingen mogelijk, met elk hun voor- en nadelen. Bijvoorbeeld kunnen alle voertuigen van bij het begin zodanig gespatieerd worden, dat er bij de kruising telkens een voertuig van de andere rij tussen past, zoals de tanden van tandwielen doen. Bij samenkomende stromen wordt dit ook wel ‘ritsen’ genoemd. Dit veronderstelt dat er qua afstand en snelheid geen te grote variatie optreedt onderweg, anders ontstaan vertragingsgolven die het geheel van de capaciteit aantasten.

Afhankelijk van de aard van de voertuigen kunnen er meerdere dimensies meespelen. Bij treinen hebben alle wagons dezelfde afstand en snelheid ten opzichte van elkaar en volgen ze alle dezelfde eenlijnige route. Er is dus een hoge graad van stabiliteit in de voortplanting. Ongeveer hetzelfde kan bij schepen in een kanaal gelden.

Bij vliegtuigen zijn er niet alleen verschillende snelheden, maar ook heeft het parcours meerdere dimensies. Op het eerste zicht zou het dus een grotere uitdaging zijn om vliegtuigen op tijd te laten lopen dan treinwagons. Toch blijven er een aantal overeenkomsten die op beide soorten verkeersstromen kunnen worden toegepast.

In alle gevallen zijn er globaal twee soorten variabelen die onder controle moeten worden gehouden. De eerste soort heeft te maken met de karakteristieken van het voertuig zelf. De tweede soort variabelen zijn gerelateerd aan de staat van het parcours.

De wisselwerking van de variabelen binnen hun soort, en tussen de twee soorten onderling, bepaalt de prestaties.

Een individueel voertuig heeft bijvoorbeeld een maximum prestatievermogen indien het in goede staat is, voldoende brandstof heeft, weinig weerstand en niet te veel lading. Maar de staat van de weg en andere omgevingsfactoren zoals het weer zullen evenzeer een invloed hebben. Het blijkt dus dat er een capaciteitswaarde kan worden toegekend aan elk voertuig afzonderlijk, maar ook aan het parcours waarin die voertuigen een bepaalde tijd evolueren. Bovendien kunnen deze capaciteitswaarden schommelen.

Indien we ten allen tijde de maximaal haalbare capaciteit willen bereiken, dan is het zaak niet alleen de prestaties van de voertuigen te kennen en eventueel te reguleren, maar ook de waarden van de omgevingsfactoren zoveel mogelijk te kennen en te regelen. Dit vergt dus planning op voorhand. En dat is nu precies het onderwerp van Verkeersstromen Beheer of Traffic Sequence Management.

1. Hoofdstuk 1: Basisfactoren van een verkeerssysteem

In dit hoofdstuk komen één voor één de basisfactoren voor kennismaking aan de beurt, die samenspelen in de opbouw van zowel het verkeer zelf, als de planning ervan.

1. Voertuigkarakteristieken

Op de eerste plaats zijn er de voertuigen met hun karakteristieken. De voertuigen zijn de elementen van het verkeer zoals moleculen de elementen van een vloeistof kunnen zijn.

Elk op zich hebben ze bepaalde eigenschappen, maar samengevoegd tot een massa treden er allerlei nieuwe verschijnselen op.

De bijkomende kenmerken zijn niet altijd rechtstreeks uit de basiskenmerken af te leiden zoals we verder zullen zien bij het element verkeer.

Er zijn meerdere types van voertuigen in het spel, maar voor de eenduidigheid bekijken we hier alleen die eigenschappen die bij allemaal in mindere of meerdere mate aanwezig zijn. Dat zijn dan enkele vaste gegevens zoals: tarragewicht, omvang, vorm, algemene staat, en ook een aantal zeer variabele factoren zoals: snelheid, lading, brandstof, passagiers.

Naarmate de respectievelijke parameterwaarden van deze karakteristieken bij alle individuele voertuigen overeenkomen kunnen we spreken van een homogeen verkeerstype.

Met het oog op de capaciteit van een verkeerssysteem kan het nodig zijn bepaalde minimum- en maximumwaarden op te leggen wat betreft deze parameters voor alle deelnemende voertuigen. Deze kunnen ook in klassen worden ingedeeld, waarna de verschillende klassen in het verkeerssysteem een verschillende behandeling krijgen in ruimte of in tijd om de totale capaciteit ervan te optimaliseren.

2. Omgevingsfactoren

De voertuigen bewegen zich in een bepaalde omgeving. Deze heeft onvermijdelijk een invloed op die beweging, en deze kan stimulerend of remmend zijn. Als we een optimale verkeersstroom willen plannen, dan moeten we op voorhand kunnen rekening houden met deze invloed, die kan variëren in plaats en tijd, en er de variërende waarden van kennen.

Dat is nodig om het optreden van vertragingsgolven in de verkeersstroom te voorkomen, die het geheel van de capaciteit aantasten. Vertragingsgolven veroorzaken opstroppingen en zelfs botsingen, waardoor de hele verkeersstroom plaatselijk en tijdelijk kan stilvallen. Iedere stilstand van een verkeersstroom heeft een nefaste negatieve waarde ten aanzien van het rendement van het verkeerssysteem als geheel.

Er zijn in feite drie types van invloedsfactoren uit de omgeving: de infrastructuur, het weer, en ook het verkeer zelf: voor elk afzonderlijk voertuig is de aanwezigheid van één of meer andere voertuigen namelijk ook een remmende factor.

Infrastructuur

De infrastructuur moet hier zeer ruim worden genomen. Het gaat om het hele geleidingssysteem waarbinnen het verkeer plaats vindt. Voor autoverkeer is dit natuurlijk in de eerste plaats het wegennet met al zijn karakteristieke onderdelen: autostrades, afritten, bruggen, expreswegen, rotondes enzovoort. Maar ook de electronische reguleringssystemen zoals signalisatie, filedetectie, snelheidsdetectie enzovoort.

Voor treinvervoer is het wegennet natuurlijk vervangen door rails, en rotondes door wissels. Bij de scheepvaart hebben we kanalen en rivieren en sluizen. En in de luchtvaart zijn het startbanen en luchtwegen, aanvlieg- en vertrekroutes plus uiteraard het hele electronisch geleidingssysteem inclusief verkeersleiding met radar, radio enzovoort.

Voor elk vervoersysteem is er dus een minimum aan infrastructuur nodig wil men er een bepaalde capaciteit mee halen. En deze wordt op zichzelf als een basisgegeven beschouwd, dus niet als zodanig meegerekend bij de planning van verkeersstromen.

Wel moet de eventuele plaatselijke en tijdelijke afwezigheid van beschikbare infrastructuur als een invloedsvariabele worden beschouwd. Een wegomlegging, een geblokkerde sluis of wissel, een beschadigde startbaan, uitgevallen electronsche geleidingsapparatuur, staking van personeel, dit kunnen stuk voor stuk elementen zijn die zwaar doorwegen op de beschikbare verkeerscapaciteit. Het is dan zaak hiervan de nodige gegevens en waarden op voorhand te kennen, wanneer men een optimale verkeersstroom wil plannen en nodeloze vertragingsgolven en complicaties voorkomen.

Weer

Ook al is alle nodige infrastructuur aanwezig en in werking, toch zal dan nog een andere omgevingsfactor de verkeersstromen beïnvloeden, namelijk het weer.

Bij nat wegdek is er meer weerstand en rijden de voertuigen gemiddeld trager. Ook de onderlinge afstanden moeten dan toenemen met het oog op de veiligheid. Vliegtuigen hebben een langere afstand nodig op de landingsbaan om tot taxisnelheid te komen, hetgeen betekent dat zij langer deze baan bezetten, en dat deze dus voor het volgende vliegtuig niet even snel beschikbaar is. Daarom moeten dan de afstanden tussen landende vliegtuigen worden vergroot, en om dit te bereiken moet het aantal aankomende vliegtuigen per tijdseenheid worden verlaagd, of anders moeten zij langer in de lucht in wachtkringen worden gezet, wat duur is in verbruik.

Ook sneeuw en ijstoestanden hebben hun invloed op alle soorten voertuigen.

Kortom, de invloed van ongunstig weer is negatief op de capaciteitswaarde van elk vervoersysteem. Hier dient dus op voorhand mee rekening worden gehouden bij de planning van de optimale verkeersstroom om onnodige vertragingsgolven te voorkomen.

3. Verkeer

Er gaat een invloed op ieder voertuig uit van één of meer voertuigen in de omgeving. Snelheid en richting moeten worden aangepast in min of meer kleine correcties. Het geheel van deze correcties en de nodige vertragingen die erdoor ontstaan hebben hun invloed op het geheel van de vlotheid van het verkeer.

Voor de planning van een optimale verkeersstroom is het dus zake hier ook op voorhand mee te rekenen. De totale capaciteit wordt immers deels aangetast door de aanwezigheid van min of meer grote aantallen voertuigen, maar ook door de graad van heterogeniteit ervan en door de algemene richtingen die zij uit willen.

Dichtheid

Hoe meer voertuigen zich binnen eenzelfde ruimte-tijd bevinden, des te minder flexibiliteit ieder afzonderlijk overhoudt qua gebruikmaking van de omgeving. Ze zijn letterlijk dichter op elkaar gepakt en daardoor wordt als het ware de viscositeit van de stroom waartoe ze behoren groter. De voortgang verloopt zwaarder, er ontstaan steeds meer en grotere vertragingsgolven en plaatselijk is tijdelijke stilstand het gevolg indien de bezettingsgraad de capaciteitswaarde benadert.

Bij te grote relatieve dichtheid slaat de kwantiteit/kwaliteitsbalans om en wordt het rendement van het verkeerssysteem benedenmaats, gewoon omdat iedereen in feite meer stilstaat dan vooruitgaat.

Om dit omslaan te voorkomen moet de saturatiedrempel voor de gegeven omstandigheden gekend zijn, en moet de planning zodanig worden voorzien, dat slechts het optimale aantal voertuigen per tijd tot het systeem wordt toegelaten.

Variatie

We hebben eerder al gezien dat alle voertuigen een aantal eigen karakteristieken hebben, die verschillende waarden kunnen aannemen. Dit zorgt voor variatie in het voertuigenpark en in de verkeersstroom. Naarmate de variatie van deelnemende voertuigen kleiner is, zal ook de homogeniteit van de verkeersstroom worden gediend en zal de capaciteit van het verkeerssysteem hoger liggen.

Bij een mix van grote en kleine voertuigen, van snelle en trage, zware en lichte zal men zeer goed moeten plannen opdat ieder de optimale weg aflegt en op de beste tijd kan aankomen en vertrekken. En in zo’n gevarieerde situatie zal heel wat moeten worden ingeleverd qua totale verkeerscapaciteit, omdat er veel wachttijden dienen te worden voorzien. Men kan dit natuurlijk voor de gegeven omstandigheden optimaliseren, maar toch zal er een groot verschil bestaan tussen het rendement van dit systeem, vergeleken met een systeem waar de variatie tot een minimum is gehouden.

Als alle voertuigen van dezelfde grootte, gewichts- en snelheidscategorie zijn, dan is niet alleen de planning veel eenvoudiger, maar zijn ook de onderlinge afstanden en tijden tussen de voertuigen minimaal, zodat er binnen dezelfde tijdspanne meer exemplaren tegelijk in het systeem kunnen verkeren.

Natuurlijk boet men bij hoge homogeniteit in aan flexibiliteit. Daarom is er voor elk verkeerssysteem een optimale verhouding te zoeken van voertuigen met verschillende karakteristieken. Men kan bijvoorbeeld verhoudingen van veelvouden nastreven om toch een zekere basisharmonie binnen het totale bewegingspatroon te garanderen.

Type

Met het type van verkeer bedoelen we hier niet zozeer de verschillende types van voertuigen als wel de algemene tendens van de verkeersstroom. Gaat het bijvoorbeeld hoofdzakelijk over aankomend verkeer, of over vertrekkend verkeer, of een mix van beide.

Het is van belang het verkeerstype te kennen om te weten welke regels hoofdzakelijk zullen worden toegepast om het verkeer in deze situatie te plannen en te leiden.

Dergelijke regelsets kunnen namelijk nogal van elkaar verschillen en met het oog op maximaal renedement van het verkeerssysteem is het zaak de meest passende set erop toe te passen.

Modus (Saturatiepeil)

Met de verkeersmodus bedoelen we in deze context voornamelijk de relatie tussen capaciteit en werkelijk verwachte of aanwezige verkeersdichtheid. Met andere woorden in hoeverre het verkeerssysteem gesatureerd is of niet.

Hierin zijn drie hoofdmodi herkenbaar: overcapaciteit, betekenend dat er veel meer verkeer zou bij kunnen, passende capaciteit, betekenend dat de verkeersbezetting min of meer exact aan de locale tijdelijke capaciteitswaarden voldoet, en ten derde ondercapaciteit, hetgeen betekent dat er niet voldoende capaciteit is voor die verkeersbezetting.

Desgewenst kunnen we daartussen nog twee overgangsmodi bepalen: lichte overcapaciteit en lichte ondercapaciteit.

Het is de bedoeling dat de verkeersmodus zo nauwkeurig mogelijk kan aangeduid worden voor een gegeven verkeerssituatie, zodat op die situatie ook de meest passende regels kunnen worden toegepast om dat verkeer te plannen en te leiden.

Dit veronderstelt dat inderdaad op voorhand de nodige regelsets uit ervaring en experimenteel zijn vastgelegd voor dergelijke verschillende situaties.

4. Wisselwerking der variabelen

Deze analyse en determinatie van basisvariabelen is op zich redelijk artificieel, maar dient om inzicht te geven in wat er allemaal speelt binnen een verkeerssysteem, met de bedoeling dit systeem te gaan beheren en plannen.

Het is evident dat in de realiteit deze basiselementen niet alleen op zichzelf variëren, maar ook elkaar beïnvloeden. Hoe dat gebeurt en vooral in hoeverre we hier rekening mee moeten houden voor een hoog rendement van ons verkeerssysteem wordt in de loop van deze analyse verder duidelijk gemaakt.

5. Tijdsschalen

Het is de aard van verkeer dat het evolueert in ruimte en tijd. Het verkeerssysteem op zich is meestal aan een min of meer vaste ruimte gekoppeld, waarin verkeerstoestellen (auto’s, treinen, schepen, vliegtuigen...) zich min of meer autonoom kunnen voortbewegen. Het is immers de bedoeling dat deze ruimte zoveel mogelijk kan hergebruikt worden.

Om dit doel te bereiken is er dus een soort beurtrolsysteem, waarbij iedere individuele deelnemer een gedeelte van het systeem een tijd lang voor zich heeft.

Dit beurtrolsysteem kan volkomen theoretisch en praktisch geregeld zijn van buitenaf. Als dat niet zo is, dan zijn het de individuele bestuurders die tot een soort afsprakensysteem zijn gekomen om elkaar al dan niet voorrang te verlenen.

In beide gevallen is het resultaat een min of meer aaneengesloten ketting van verkeerstoestellen, een verkeersstroom (in het slechtste geval een file genaamd, die dan meestal ook nog stil staat, en in het beste een vaste trein van wagons die zich aan hoge snelheid samen ongehinderd voortbewegen).

Wanneer opeenvolgende deelnemende verkeerstoestellen eenmaal achter elkaar zijn gepositioneerd dan wordt het makkelijk in deze rij een wachtrij te herkennen, en deze is onvermijdelijk gekoppeld aan een tijdsschaal.

Die tijdsschaal zullen we dan ook als basiselement hanteren bij het plannen van verkeer van welke aard dan ook. Verder dienen we nog te noteren dat zo’n tijdsschaal zelf een aantal eigenschappen heeft, die ons van nut kunnen zijn bij de planning.

Onderscheid

Voor niet-ingewijden, en soms zelfs voor ervaren verkeersdeskundigen, is het niet altijd gemakkelijk zich een beeld te vormen van de ruimte-tijdsdimensie van een complex verkeerssysteem. Wat daarbij kan helpen is het inzicht dat er meerdere tijdschalen tegelijk meespelen in eenzelfde ruimte, en dat deze op de meest passende wijze aan elkaar moeten gekoppeld worden.

Zo is er op de eerste plaats de algemene tijdsschaal als referentieraamwerk gezien vanuit het verkeerssysteem zelf als geheel. En hierin passend zijn er de individuele tijdsschalen van de deelnemende verkeerstuigen. Om deze erin te doen passen nemen we voor elk van die individuele tijdsschalen eenzelfde cruciaal referentiepunt in tijd en ruimte. Dat kan dan zijn de tijd van vertrek of aankomst aan een kade of in een sluis voor schepen, of in een station voor treinen, of op de startbaan voor vliegtuigen.

Het geheel van beide samen zou dan een soort boomstructuur kunnen worden waarin de stam de voortgang van de individuele referentiepunten zelf weergeeft, en de takken de complete tijdsschalen van de individuele deelnemers die elk op hun referentiepunt aansluiten. Bij presentatie op een scherm voor het beheer van het verkeerssysteem als zodanig zal men deze zijtakken geheel of gedeeltelijk weglaten.

Bereik

De tijdsschaal die we voor verkeersplanning in beschouwing nemen heeft een beperjkt bereik met een begin en een eind. Het heeft geen zin dit bereik groter te nemen dan de periode waarin men enigszins invloed op de toekomstige verkeersstroom kan uitoefenen. Het gekozen bereik zal dan ook nog in verhouding zijn tot de gemiddelde snelheid waarmee de verkeerstoestellen van het systeem zich voortbewegen. Voor scheepvaart kan men misschien best een paar dagen of weken op voorhand plannen. Voor luchtvaart zijn dat hoogstens een paar uren.

Als beginpunt van de tijdsschaal wordt meestal de huidige tijd gekozen. Als vroegste referentiepunt in de tijdsschaal van het beoogde voertuig kiest men een cruciaal moment in het geplande traject, bijvoorbeeld een beoogde vertrektijd.

Het heeft zin een algemeen toekomstbereik te kiezen waarin een periode is opgenomen waarvoor men nu reeds een minimum aan gegevens beschikbaar heeft.

Dit punt in de toekomst is de beste norm om het bereik van de tijdsschaal vast te leggen.

Hierbij dient men te beseffen, dat die minimale gegevens reeds als een eerste basis kunnen dienen voor een database die gaandeweg wordt aangevuld en verbeterd naarmate nieuwe en nauwkeurigere gegevens binnenkomen naarmate de tijd vordert.

Deze visie heeft de eigenschap te accepteren dat na een redelijke termijn de beschikbare gegevens van dusdanige kwaliteit zullen zijn, dat een zo nauwkeurig mogelijk, dus adequaat, beheer van de situatie nog bijtijds mogelijk wordt.

In de meeste gevallen zal het ook nodig zijn de verschaffing van de nodige informatie over geplande trajecten te reguleren. In de luchtvaart wordt met dit doel vier uren op voorhand een ‘vliegplan’ doorgestuurd naar de betrokkenen. Dit formulier bevat de intentiegegevens voor een vlucht, die op dat moment waarschijnlijk niet meer zullen veranderen, op de beoogde vertrektijd na. Die wordt er dan ook maar bij benadering in aangegeven en zal gaandeweg met behulp van gestandardiseerde berichten verbeterd worden wanneer nieuwe gegevens beschikbaar komen.

Eenheden

Elke tijdsschaal wordt uiteraard gegradeerd in tijdseenheden ter referentie. De grootte van deze eenheden wordt, net zoals het bereik van de tijdsschaal, gekozen in functie van de duur van de reis en de algemene snelheid van de deelnemende verkeerstuigen.

Voor vliegtuigen zal men dus bij voorkeur minuten als eenheid nemen, met bijkomende graderingen per vijf en tien minuten, alsook uren. Voor schepen kan dit misschien per tien of twintigtallen minuten gaan. Toch zal voor de verkeersleiding van elkaar kruisende schepen ergens op de schaal ook een minutenaanduiding aangewezen zijn.

Belangrijk is dat alle tijdsschalen dezelfde eenheden gebruiken of tenminste veelvouden van de basiseenheid. Ook bij de bepaling van de basislengte van ‘slots’ zal blijken dat hier een zekere standaardisatie wenselijk is.

Horizons

Men kan een zekere planning maken voor een welbepaalde periode in de toekomst. Maar de stabiliteit van het opgemaakte plan is van een aantal factoren afhankelijk.

De beschikbaarheid en betrouwbaarheid van gegevens is hier meebepalend. En dit kan verschillen voor verschillende gedeelten van de tijdsschaal.

Daarom alleen al is het noodzakelijk om op de tijdsschaal verschillende horizons uit te zetten. Hiermee worden toekomstgebieden afgebakend op het planningschema die elk een eigen graad van betrouwbaarheid hebben, maar die ook meestal een eigen fase afbakenen in de voorbereidingen van zowel de individuele te starten trajecten der deelnemende verkeerstuigen als van de verkeersstromen zelf, die zij zullen samenstellen.

Zo is het bereik van de tijdsschaal zelf de ultieme horizon van het planningschema. Alle eventueel reeds geplande trajecten die verder dan het bereik van de tijdsschaal in de toekomst liggen worden dan voorlopig genegeerd. Het bereik geeft namelijk precies de tijdslimiet in de toekomst aan voor het bepalen van de kandidaat deelnemers die nu reeds voor een eerste planningfase in aanmerking komen.

Globaal raden we aan het planningschema in drie hoofdfasen in te delen, die elk door een eigen horizon worden afgesloten.

6. Regulering

Het opmaken van een planning heeft natuurlijk enkel zin indien de deelnemende verkeerstuigen zich ook daadwerkelijk in de mate van het mogelijke aan die planning zullen houden. Dit wordt bereikt door enerzijds de planning zelf zoveel mogelijk op maat van de door toekomstige deelnemers reëel gewenste verplaatsingen te maken, en anderzijds deze deelnemers ook te verplichten zich aan bepaalde regels te houden.

Parcours

Zo is er voor ieder verkeerssysteem op voorhand een parcours uitgetekend. Hiermee bedoelen we het hele netwerk van verbindingen tussen vaste punten die kunnen doorlopen worden. Dat kan een wegennet zijn, een ondergronds metronet, een spoorwegnet of een systeem van luchtwegen bijvoorbeeld. Dit parcours heeft een zekere fijnmazigheid alnaargelang de middelen om het te realiseren. En het is hoe dan ook de bedoeling dat deelnemende verkeerstuigen zich niet buiten de lijnen van het parcours begeven.

Vereist is dat het parcours voldoende gedocumenteerd en gekend is, en dat alle deelnemers die er gebruik van wensen te maken de betreffende informatie kunnen raadplegen. Verder kan men voor de bepaling van het parcours op zich natuurlijk nog een aantal vereisten opgeven, die eenduidigheid, veiligheid en comfort ten goede komen. Maar dat valt buiten het bestek van deze studie.

Voor de meeste gevestigde verkeerssystemen zijn intussen uitgebreide en goed onderhouden gegevensbanken beschikbaar. Voor de luchtvaart heeft ieder land zijn AIP (Aeronautical Information Publication) die maandelijks met de nodige ammendementen wordt bijgewerkt en aan de realiteit aangepast. Hierin staan behalve de navigatipunten ook de kaarten van alle luchtwegen en speciale afgebakende luchtruimtes samen met de geldende regels om er gebruik van te maken.

Trajecten

Met een traject bedoelen we hier de reisroute van een individueel verkeerstuig. Dit is dus een soort uitgestippelde weg binnen het hele parcours van het verkeerssysteem. Het traject wordt deels vrij op voorhand gekozen door de deelnemers, en deels kan het ook reglementair zijn vastgelegd binnen het parcours. Bepaalde trajecten zijn dus niet altijd helemaal beschikbaar, of enkel op bepaalde condities.

Voor een betrouwbare planning van verkeersstromen zal het dus van belang zijn te weten welke trajecten precies door de deelnemers gevolgd gaan worden.

De bepaling van een traject kan in verschillende eenheden. Doorgaans bestaat het elementair uit een reeks van coördinaten of gespecifieerde punten met daaraan gekoppeld een uitdrukking van afstand, tijd, snelheid en eventueel ook nog hoogte.

Snelheden

Op het traject zijn vaak richtsnelheden van toepassing. De opgelegde snelheden kunnen bovendien variëren in verschillende zones van het parcours. Deze maatregel wordt toegepast om tot een meer homogene verkeersstroom te komen, wat de doorstroming van het verkeerssysteem en dus het halen van de capaciteit in de hand werkt. Daarbij dient men te bedenken dat niet noodzakelijk hoge snelheden altijd voor de beste doorstroming zorgen en dat het risico van verkeerde of laattijdige maneuvers van individuele deelnemers bij hogere snelheden ook zeer snel tot een spectaculaire verlaging van de doorstroming kan leiden. Verder is het zo dat hoge snelheid in een bepaald deel van het parcours niet zo zinvol is, indien het daarop volgend deel enkel aan lage snelheid kan worden doorlopen. Men werkt dan misschien wel de koers om de eerste aan het volgend rood licht te staan in de hand, maar draagt niet wezenlijk bij tot de capaciteitsbevordering van het systeem.

Ook in de luchtvaart kan het renderen om aankomende vliegtuigen tijdig op voorhand slechts aan halve kruissnelheid of zelfs bijna landingssnelheid te laten voortvliegen voor het opmaken van een efficiënte naderingsverkeersstroom.

Haltes

Haltes in de lucht zijn niet erg haalbaar, en worden eventueel in wachtkringen omgezet. Maar voor alle verkeer is het min of meer zinloos indien nodeloos veel haltes op een traject moeten worden gepland enkel terwille van ander verkeer. Ieder voertuig is bedoeld om te bewegen en enkel te stoppen indien men passagiers of cargo wil in en uitladen.

Daarom moet zoveel mogelijk getracht worden elk traject in de tijd zo te plannen dat het zoveel mogelijk ononderbroken kan doorgaan. Een vliegtuig zal men dus bij voorkeur eerder aan de grond houden, dan het te laten opstijgen om bij de bestemming of reeds onderweg aanzienlijke tijd in wachtkringen te moeten spenderen.

Iedere halte van een voertuig betekent een daaraan gekoppelde snelheidsvermindering vooraf en opnieuw een geleidelijke versnelling naar kruissnelheid achteraf. Behalve het extra verbruik aan brandstof betekent dit ook een aanzienlijk percentage vermindering van de gemiddelde snelheid van het afgelegde traject. Het kan in sommige gevallen dan ook beter zijn de opgelegde gemiddelde snelheid overeenkomstig te verlagen, indien men verkeerstechnisch voorziet dat anders een te groot aantal haltes systematisch voorkomt.

Het spreekt vanzelf dat binnen elk verkeerssysteem een aantal verplichte haltes kunnen worden voorzien voor iedere deelnemer die aan bepaalde condities voldoet. Voorrang van rechts en rustpauzes voor vrachtwagenbestuurders zijn voorbeelden.

Mijlpaalgebeurtenissen

Bij de planning van een individueel traject zijn een aantal opvallende gebeurtenissen te voorzien, die het traject hetzij letterlijk een nieuwe wending geven hetzij een nieuwe fase van de algemene voortgang van het vervoerproces inluiden (inclusief de voorbereidselen).

Dergelijke ‘events’ zijn bijvoorbeeld het begin en einde van het inschepen, het loskomen vanuit de ‘docking’ stand, taxiën, eigenlijke opstijgen enzovoort.

Het zijn met andere woorden de gebeurtenissen die de elementen van een hele vervoersprocedure uitmaken.

Belangrijk voor de planning zal zijn om aan de voornaamste mijlpaalgebeurtenissen een geplande (target) tijd toe te kennen, en deze tijden op voorhand aan de betrokkenen door te geven. Uiteraard zal op de gepaste momenten ook de haalbaarheid en het reële halen van deze tijden worden nagetrokken, en bij eventuele verschillen zal dienovereenkomstig de planning worden aangepast, zowel de individuele als die van het verkeerssysteem.

De mijlpaalgebeurtenissen bakenen als het ware tijdsgedeelten af op het individuele traject en het is evident dat de duur van deze stappen ook berekenbaar en gekend is. Dit schept dan de mogelijkheden voor planning van de duur van grotere gedeelten of voor het geheel van het traject, zodat ook de planning van de verkeersstromen hiermee zijn voordeel kan doen.

Sommige mijlpalen op het traject verschillen alleen maar in tijd, en niet in ruimte. Het gaat hier om allerlei bewerkingen die wel tijd vergen maar waardoor het voertuig niet onmiddellijk vooruit komt. Het gaat hier vooral over de nodige voorbereidingen voor het vertrek, die elk een bepaalde tijd vergen, terwijl het toestel ter plaatse blijft, en die dus een invloed hebben op de vertrektijden (beoogde, geplande en reële).

Aan mijlpaalgebeurtenissen op zich kan een bepaalde regulering worden gekoppeld zoals bijvoorbeeld het verplicht meedelen van de beoogde en reële tijden aan een operationele beheerder van het verkeerssysteem, of rechtstreeks via datalijnen aan het systeem zelf.

Regelsets

Soms doen we de dingen helemaal anders dan anders. Dat geldt evenzeer in de sector van het verkeer. Zowat alle elementen in een verkeerssysteem kunnen op andere manieren gecombineerd worden.

Beroepservaring en studie wijzen uit welke manieren van doen het beste resultaat leveren voor welbepaalde omstandigheden. De verschillende regelsets zullen dan ook hieraan aangepast zijn, zodat het verkeerssysteem in alle omstandigheden optimaal rendeert.

Er zijn daarbij regels die door de individuele bestuurders moeten worden toegepast, maar er zijn eveneens regels die door de verkeersbegeleiders moeten worden gerespecteerd, en daarbij dus ook de planners.

We denken dat het opstellen en toepassen van wel doordachte en uitgeprobeerde regelsets een uniek nieuw gegeven kan betekenen in softwaretoepassingen voor verkeersstromen beheer die de planning aan de geldende regelset van ieder moment op zo’n manier zullen aanpassen, dat telkens de maximale capaciteit kan worden gehaald.

Daarom gaan we er van uit dat een softwaretoepassing voor het beheer van een verkeerssysteem ook de nodige regelsets moet kunnen bevatten en kiezen naargelang de invoer van basiscapaciteitsgegevens zoals configuratie en haalbaarheidswaarden overeenkomend met de periode waarop de planning van toegepassing is.

7. Data

Kennis is organiserend vermogen, wordt wel eens gezegd.

Het beheer van om het even welk systeem is gebaseerd op voldoende en juiste gegevens over de elementen van dat systeem. Voor een verkeerssysteem is dat uiteraard niet anders. We schetsen hier beknopt welke factoren van belang zijn in verband met data, om te garanderen dat er voldoende samenhang komt tussen de theorie en de praktijk.

Vereisten

Zo moeten de data aan enkele fundamentele vereisten voldoen.

Op de eerste plaats moeten zij relevant zijn. Dat wil zeggen dat men enkel die gegevens opvraagt, die ook werkelijk van nut kunnen zijn bij het plannen en beheren van het verkeerssysteem. Vooral in systemen die er al wat jaren hebben op zitten circuleren vaak een hoop nodeloze gegevens, die de gebruikers alleen maar in de war kunnen brengen of afleiden. Als men niet oplet is er na verloop van tijd een aanzienlijke overlap aan informatiestromen en individuele berichten in circulatie. Het vereist dus een globale kritische voorstudie, om na te gaan welke gegevens men nu werkelijk nodig heeft en of bepaalde gegevens niet op verschillende manieren meermaals voorkomen.

Als dit het geval is dan moet daar zorgvuldig, zij het voorzichtig in gekapt worden.

Indien men zo’n saneringsproces echter tot later wenst uit te stellen en intussen toch maar al automatisering van gegevensverwerking met het oog op bepaalde functionaliteit wil doorvoeren, gebruikmakend van de bestaande informatiekanalen, dan is het zaak hiervoor zorgvuldig die gegevens uit te kiezen die voor de nieuwe toepassing werkelijk nodig zijn. Tegelijk moet men er dan wel op letten dat deze gegevens niet via kanalen die niet tot het gebied van de toepassing behoren kunnen omgebogen of veranderd worden.

Tijdige beschikbaarheid is een andere vereiste.

Zo gebeurt het vaak in grote complexe systemen dat meerdere organismen hun eigen informatiestromen hebben, die op bepaalde plaatsen zoals een verkeersleidingssysteem samen komen. Dit kan ertoe leiden dat noodzakelijke gegevens soms via het ene, soms via een ander kanaal aankomen, en dat daar bovendien een tijdsverschil kan op zitten. Dit bepaalt soms of data wel of niet in rekening worden gebracht voor verdere beslissingen van data-processing, zodat de nodige resultaten al dan niet bij de gewenste operator terecht komen.

Andere vereisten die aan informatie gesteld mogen worden opdat zij veilig en buikbaar is, zijn uiteraard nauwkeurigheid en betrouwbaarheid. Wel is het zo dat wat nauwkeurigheid betreft verschillende gradaties kunnen worden gehanteerd, alnaargelang het gebruik en het moment van gebruik. Zo is het bijvoorbeeld uren op voorhand nog niet mogelijk om op de minuut na te bepalen wanneer een vliegtuig precies zal opstijgen. Maar naarmate de tijd vordert zal men dit met toenemende precisie en waarschijnlijkheid kunnen doen.

Zoals we eerder zeiden moet ook redundantie vermeden worden. Voor elk gegeven is in principe slechts één bericht verantwoordelijk, en dat komt van één enkele bron, ook al worden de items van berichten samen tot een nieuw bericht verwerkt.

Integriteit, eenmaligheid van data en de toelating van één persoon tegelijk om er wijzigingen op aan te brengen, zijn fundamentele vereisten inzake gegevensbeheer.

Soort

Om de soorten data te bepalen die in een verkeerssysteem moeten circuleren, kan men alvast een eerste onderscheid maken tussen de data die specifiek tot elk deelnemend verkeerstuig horen, en de data die tot de omgevingsfactoren van het systeem behoren.

Zoals we in hoofdstuk 1 reeds zagen zijn der de verschillende voertuigkarakteristieken, waarvan er een aantal onveranderlijk zijn (zoals, bij voorkeur, de vorm), en een aantal aanpasbaar (zoals de kruissnelheid bijvoorbeeld). De gegevens hierin die relevant zijn voor het verkeerssysteem zullen moeten gekend zijn, hetgeen betekent dat zij ofwel reglemtair zijn vastgelegd, ofwel kunnen doorgeseind worden.

Een reisplan of vliegplan kunnen we ook als variabele gegevens beschouwen die tot deze categorie van individuele deelnemers behoren. De geplande tijd van vertrek en aankomst en de te volgen routes moeten dus tijdig naar het verkeersleidingssysteem worden doorgeseind.

Dan is er de categorie omgevingsfactoren. Deze worden tot op zekere hoogte gecontroleerd of vastgesteld door gespecialiseerde diensten of afdelingen in of rond het verkeerssysteem. Zo is er bijvoorbeeld een meteorologische dienst, die tijdig op voorhand bepaalde weerfenomen kan vastleggen en doorseinen. Of er is de beheerder van het routenetwerk, die op voorhand zal plannen waar en wanneer bepaalde routes al dan niet bruikbaar zullen zijn. Op basis van dergelijke planning kunnen ook de nodige gegevens worden doorgestuurd, die van belang zullen zijn bij het bepalen van de haalbare capaciteitswaarden voor de gestelde perioden.

Hetzelfde geldt voor de beschikbaarheid van infrastructuur en bijhorende apparatuur en electronische systemen in het algemeen.

Ook de kwaliteit en kwantiteit van het te verwachten verkeer kunnen meestal op voorhand min of meer worden vastgesteld door bevoegde instanties. Alnaargelang de nauwkeurigheid en betrouwbaarheid van dergelijke gegevens kunnen zij goed gebruikt worden als medepalend voor de planning van het verkeerssysteem. En in de mate dat dergelijke gegevens er niet zijn, kunnen methoden en meetsystemen worden op punt gesteld om toch aan meer betrouwbare en juiste voorspellingen terzake te geraken.

Zo wordt bijvoorbeeld in het Europees Research Centrum van Eurocontrol in Brétigny gewerkt aan een zogenaamde Traffic Load Smoother, een systeem, dat op voorhand nagaat wat de te verwachten dichtheid en complexiteit van het luchtverkeer boven Europa zal zijn.

Inhoud

Data worden zoals eerder gesuggereerd in een min of meer vast vorm weergegeven. Hierbij is het van belang dat de juiste en noodzakelijke inhoud bij elke type bericht op voorhand is vastgelegd, en dat ook de concrete invulling van de velden eenduidig volgens een vaste standaard gebeurt. Vaak wordt hier gebruik gemaakt van codes, die niet alleen het voordeel hebben dat zij beknopter zijn dan volle woorden, maar bovendien de eenduidigheid garanderen. Meestal zijn dan ook de nodige coderingstabellen in omloop.

Formaat

We zegden het al, de vorm van elke dataset, elk bericht, moet op voorhand zijn vastgelegd. In de praktijk zal men hierop vaak geen invloed hebben als systeemontwikkelaar. Dan is het zaak een nauwkeurige studie te maken van de in omgang zijnde formaten voor de verschillende berichten en datasets waarvan men wenst gebruik te maken, en er vooral op toe te zien dat deze door een passende interface kunnen worden gelezen en ontcijferd.

Voor zover men afhankelijk is van anderen, die deze formaten beheren, moet men de nodige veiligheden inbouwen, in het eigen systeem zelf en qua afspraken met de externe beheerder, om het tijdig te weten, indien een bepaald formaat zou zijn gewijzigd.

Als men dit niet doet, dan bestaat het risisco dat vroeg of laat onnauwkeurige of onvolledige gegevens worden gebruikt, hetgeen niet alleen adequate planning maar soms ook de veiligheid in het gedrang kan brengen.

Herkomst

Elk beetje gegevens wordt ergens aangemaakt. Het is altijd van belang die bron te kennen en bij de design van een data-processing systeem is het zaak zoveel mogelijk authentieke bronnen aan te boren. Dat wil zeggen dat men altijd moet trachten de gegevens zelf uit eerste hand te hebben.

Het kan zijn dat die gegevens door een tussenpersoon buiten de eigen organisatie nog worden bijgewerkt en dan in hun nieuwe vorm doorgegeven. In dat geval moet men kiezen tussen vroegtijdige originele gegevens of eventueel laattijdige maar misschien wel betere gegevens. Als men voor het tweede kiest is het zaak ervoor te zorgen dat de gegevens niet zo laat toekomen dat de kwaliteit van de beoogde functie erdoor in het gedrang komt.

Er is voor elke stroom van gegevens een trade-off te maken tussen snelheid en precisie.

Hoe dan ook moet bij het ontwerpen of aanpassen van een gegevenssysteem eerst in kaart worden gebracht welke gegevensbronnen men kan benutten en hoe.

Einddoel

Eigenlijk is er zelden een echt einddoel van gegevens. Zoals het verkeer zelf zijn ook gegevens bijna continu op doorreis. In die mate zelfs dat men een gegevenssysteem op aanverwante wijze kan beheren als een verkeerssysteem zoals hier wordt beschreven.

Maar voor de systeemdisigner is het belangrijk niet alleen het startpunt maar ook het intermediair aankomstpunt van de beoogde gegevens in kaart te brengen. In ons geval is de bedoeling dat deze gegevens tijdig tot in ons beheer en planningsysteem toekomen.

Als blijkt dat bepaalde gegevens niet voorhanden zijn waar we ze nodig hebben, maar eventueel wel in een naburig station, dan kan men de nodige maatregelen en constructies voorzien om die gegevens ook tijdig daar vandaan te krijgen. Zo is het bijvoorbeeld geweten dat actuele gegevens over de vordering van vluchten (zoals precieze tijd van opstijgen in een verre luchthaven) soms reeds uren op voorhand beschikbaar zijn bij de dispatching kantoren van privé luchtvaartmaatschappijen op de luchthaven van bestemming, omdat de piloten met de thuisbasis in contact staan via hun boordcomputer. De naburige verkeersleidingscentra sturen dergelijke gegevens meestal pas aan mekaar door wanneer het vliegtuig al bijna aan de grens is.

Voor de bewegingen van zeeschepen geldt ongetwijfeld hetzelfde.

2. Hoofdstuk 2: Capaciteit

In dit hoofdstuk gaan we de verschillende aspecten van de capaciteit van een verkeerssysteem na, en hoe we die kunnen meten en uitdrukken. Speciaal belang wordt gehecht aan een eigenschap die nogal eens over het hoofd wordt gezien, namelijk de onstandvastigheid van capaciteit in de tijd. Als beleidsmakers in hun strategisch plan op voorhand algemene capaciteitswaarden vastleggen dan zijn dat vaak hetzij maximumwaarden, die enkel gelden in de beste omstandigheden, of gemiddelden, waar in de praktijk van de tactische toepassingen min of meer ver van kan afgeweken worden.

Wat we in dit hoofdstuk beogen aan te geven is dat er een continue fluctuatie van de reële capaciteit is en dat het er voor de planners en systeemdesigners op aan komt daar telkens het beste gebruik van te maken voor maximaal rendement van het verkeerssysteem op het terrein.

1. Definitie

Capaciteit is de mate waarin een systeem doorgang zonder hinder toelaat. Een eenvoudig voorbeeld is een buis waar een vloeistof van zekere viscositeit doorheen moet. Naarmate er meer vloeistof per tijd door kan spreekt men van hogere capaciteit.

Verkeerssystemen zijn gecompliceerde aaneenschakelingen en samenstellingen van denkbeeldige buizen (of fysieke, denk aan metrotunnels), waardoorheen als vloeistof de verkeersstromen vloeien.

Daarbij moet men bedenken dat zoals in een ketting de sterkte wordt bepaald door de zwakste schakel, al is dat niet altijd lineair. Elke hindernis in het systeem heeft een min of meer grote remmingsinvloed op zijn directe omgeving en dus op het geheel. Daarbij dient men te bedenken dat ook de fysische of geplande aanwezigheid van een verkeerstuig een potentiële of werkelijke hindernis voor elk ander voertuig betekent.

2. Eenheden

De uitdrukking van de capaciteit van een systeem kan in verschillende termen gebeuren alnaargelang wat men met zo’n systeem hoofdzakelijk beoogt. Het is duidelijk dat een spoorwegsysteem bijvoorbeeld gericht is op geordend transport van een maximaal aantal passagiers en gewicht aan lading binnen een redelijke perimeter en termijn. Vaartverkeer is vanwege zijn traagheid dan weer hoofdzakelijk geschikt voor, en gericht op, rustig transport van tonnenmaat binnen een regio. Terwijl vliegtuigverkeer algemeen bedoeld is voor grensoverschrijdend transport van een maximum aan passagiers en bagage in een minimum van tijd. Een metro doet dit in zeer geconcentreerde vorm binnen de periferie van een ruime stad. Ook hier worden soms drie ruimtedimensies benut zoals in Londen.

Zo te zien kunnen we de capaciteit van een verkeerssysteem dus uitdrukken in: aantal vervoertoestellen per tijd, aantal passagiers per tijd, gewicht aan cargo per tijd...

Afhankelijk van de hoofdmissie van elk vervoersysteem zal men aan de ene of aan de andere uitdrukkingsvorm de voorkeur geven. Maar ook het verder gebruik dat men wil maken van het gegeven van die grootheid, zal de keuze mee bepalen, zoals we zullen zien.

3. Referentiepunten en capaciteitsvariabelen

Op iedere reisroute kunnen referentiepunten worden bepaald, die cruciaal zijn voor zowel de verkeersstroom als het individuele voertuig dat er langs komt. Dergelijke punten zijn er bovendien niet alleen in de ruimte maar ook in de tijd.

Voorbeelden van referentiepunten in de ruimte zijn: een aanlegkade, een perron, een rotonde of kruispunt, een startbaan, een sluis.

Referentiepunten in de tijd zijn dan bijvoorbeeld: het laden of lossen van bagage, fuelen, taxiën naar de startbaan,

Om de capaciteit van een verkeerssysteem weer te geven hebben we een aantal cruciale referentiepunten van dit systeem nodig waarvoor we dan capatiteitsvariabelen benoemen met de bijbehorende waarden.

Capaciteitsvariabelen inzake luchtvaart zijn: gemiddelde bezettingstijd van de start- en landingsbaan per vliegtuigtype en per weertype, afstand tussen aankomende toestellen, aantal opstijgingen of landingen per tijd, benodigde taxitijd per toestel per taxiroute,..

Bij de analyse van een verkeerssysteem moeten de cruciale punten en bijhorende variabelen nauwkeurig worden gekozen en bepaald, en de waarden van tijd, afstand, snelheid en aantallen moeten per verkeerssituatie aan de variabelen worden toegekend.

4. Spatiëring in ruimte en tijd

De capaciteit van een systeem wordt groter of kleiner naarmate er meer of minder elementen per tijd kunnen in evolueren. Dit betekent in feite dat de afstand of tijd tussen de opeenvolgende verkeerstoestellen die van hetzelfde onderdeel van het systeem gebruik maken kleiner of groter wordt genomen.

Uiteraard is er een limiet voor de keuze van deze afstanden. Absoluut gezien is dat bijna nul, wanneer de verkeerstoestellen elkaar quasi zouden raken. Dit zou neerkomen op een soort koppeling zoals treinwagons, en deze winst aan afstand en tijd is dan ook zeker één van de voordelen van een concept zoals dat van de spoorwegen. Maar in elk systeem waar vervoertoestellen zich min of meer los en onafhankelijk van elkaar kunnen bewegen is de voorziening van minimum afstanden en tijden tussen hun passage over hetzelfde punt van het systeem noodzakelijk. Deze afstand wordt dan bovendien meestal zo gereguleerd dat er een voldoende grote buffer in meegerekend is voor onvoorziene gebeurtenissen zoals het plots opduiken van een hindernis of verandering van weersomstandigheden. Remafstand, reactietijd van de bestuurder, waarnemingstijd van de hindernis of verandering op de route zijn allemaal factoren die hierin meetellen.

Bij landende vliegtuigen moet bovendien nog eens worden rekening gehouden met de vertgraging van de voorganger tot landingssnelheid, en de duur die het landend toestel op de baan zal vertoeven om nog eens tot taxisnelheid te vertragen. Dit betekent dat de tijd die nodig is tussen twee landende vliegtuigen voor het volgende toestel dat aan hogere snelheid vliegt moet worden omgerekend in afstand, en dat deze afstand lang op voorhand tussen alle opeenvolgende toestellen wordt ingesteld door de verkeersleiding.

Inzoverre er door verschillende types aan verschillende snelheden wordt gevlogen moet ook hiervoor de nodige variatie worden voorzien. Bovendien vergen sommige zware types een extra bufferafstand achter zich vanwege de sterke turbulentie die zij opwekken in de lucht, en waardoor lichtere toestellen zouden onbestuurbaar raken.

Het is evident dat met dergelijke factoren in ieder verkeerssysteem moet rekening worden gehouden, en dat dus ook de variatie van het deelnemend verkeer een factor kan zijn die de globale capaciteit vergroot of verkleint, als men deze in aantallen verkeerstoestellen per tijd uitdrukt. Een ander beeld zou men dan kunnen bekomen door de capaciteit om te rekenen in aantallen passagiers of tonnen cargo. Het is de taak van de beleidsmakers om op voorhand of voor het ene of voor het andere te kiezen, of voor de beste trade-off.

5. Invloedsfactoren

De meest voor de hand liggende factoren waardoor actuele capaciteitswaarden kunnen fluctueren houden verband met enerzijds de infrastructuur en anderzijds het weer. Maar zoals we gezien hebben heeft ook de aard en aanwezigheid van het verkeer zelf daarop een verdere invloed.

Wat betreft de infrastructuur is het allereerst de beschikbaarheid van het geheel of delen ervan, die bepaalt hoever de capaciteit van het verkeerssysteem kan gaan. Ook is het zo dat in bepaalde omstandigheden enkel specifieke configuraties van infrastructuur kunnen gebruikt worden. Een voorbeeld is het gecombineerd gebruik van bepaalde startbanen en taxiwegen bij bepaalde weersomstandigheden op een luchthaven. Het is nu eenmaal zo dat vliegtuigen niet veilig kunnen landen of opstijgen met een te sterke zijwind of staartwind. Dat is dan ook de oorspronkelijke reden waarom de meeste luchthavens met meerdere startbanen zijn toegerust die elk in een overwegend andere windstreek wijzen.

Maar ook binnen de marge van courante configuraties van infrastructuuronderdelen kan het zijn dat één of meer elementen niet beschikbaar zijn, hetzij door beschadiging, hetzij wegens normale onderhoudswerken. Het spreekt vanzelf dat in zulke omstandigheden de algehele capaciteit van het verkeerssysteem een nog lagere capactiteitswaarde kent. Het volproppen met de normale verkeersdrukte voor dat moment zou enkel tot extra vertraging en complicaties leiden om niet te spreken van gevaar.

Dan zijn er de weersomstandigheden. Bij overwegend sterke zuid-westen winden is het in de luchtverkeersleiding geweten, dat de golf aankomsten vanuit het noorden en de golf aankomsten vanuit het zuiden op die dagen precies tegelijk boven België aankomen, waar die twee golven anders min of meer na mekaar volgen in de tijd. Resultaat is dan een toegenomen drukte waardoor extra vertraging ontstaat, aangezien al die vluchten netjes op hun afstand achter mekaar moeten worden geleid om te kunnen landen.

Een gelijkaardig fenomeen kan men in de scheepvaart min of meer verwachten als gevolg van getijden en bepaalde stromingen.

Het verdient aanbeveling tijdig op voorhand kennis te hebben van al die factoren en er rekening mee te houden bij de capaciteitsplanning, die normaal zou moeten vooraf gaan aan de feitelijke verkeersplanning, zoals we verder zullen zien.

Een andere factor die een invloed op de restcapaciteit kan hebben is de mate van bezetting van de parkeergelegenheden en dokken. Het is weinig efficiënt bijkomend verkeer toe te laten in een systeem, als men weet dat er geen plaats meer zal zijn om het te stationeren aan het einde van de rit, en men het dan onverrichterzake moet doorsturen of terugsturen. Dat zorgt dan alleen maar voor extra bezetting onderweg of in de lucht.

6. Capaciteitstabellen

De capaciteit wordt in deze context uitgedrukt in cijfers van ruimte (afstand) en tijd.

Het is ook mogelijk dat daarenboven snelheid wordt weergegeven, en aantallen per tijd.

Wanneer men eenmaal de cruciale referentiepunten van een verkeerssysteem kent dan wordt het mogelijk waarden toe te kennen aan de capaciteitsvariabelen die met deze punten verband houden. Deze kunnen dan in een eenvoudige tabel worden gezet, maar het is eveneens mogelijk om meerdere van die tabellen op te stellen met andere cijfersets, waarbij elke tabel verwijst naar een typisch algemeen verkeersscenario.

Zo kan de capaciteit van een startbaan bijvoorbeeld worden uitgedrukt in termen van bezettingsduur voor landen of opstijgen, landingssnelheid, benodigde afstand, en globaal aantal toestellen per tijdseenheid. En deze waarden kunnen in verschillende tabellen worden herhaald die overeenkomen met verschillende standaard weertypen en de verschillende verkeersmodi en verkeerstypen.

De waarden van de capaciteitsvariabelen die in deze tabellen worden gezet kunnen statistich worden afgeleid van ten velde gemeten basiswaarden. Ook met aangepaste computersimulaties kunnen waarden worden gemeten.

Het gebruik van min of meer gedetailleerde capaciteitstabellen laat toe om tijdig op voorhand de maximale capaciteitswaarden te volgen voor maximale verkeersbezetting.

Beleidsmakers die jaarlijks of trimestrieel een algemene min of meer beknopte strategische capaciteitstabel opmaken, doen dat met de bedoeling een algemene richtlijn weer te geven voor mogelijke verkeersplanning op termijn. Zij kunnen onmogelijk voorzien dat het bijvoorbeeld een hele zomer lang niet gaat regenen, zodat de capaciteit van het wegdek of van startbanen of andere buiten infrastructuur die keer veel hoger zal liggen dan het jaargemiddelde. Het zou dan een verlies betekenen voor de exploitatiehouders van het verkeerssysteem indien zij zich bij de dagelijkse planning aan dat gemiddelde zouden houden.

De toepassing van gedetailleerde capaciteitstabellen houdt in dat er eventueel ook dergelijke tabellen voor de verschillende seizoenen worden gehanteerd. Hoe dan ook moeten de capaciteitswaarden voor dagelijkse weerschommelingen in specifieke tabellen worden vastgelegd, die dan, mits een conditionele input van omstandigheden, door een planningsysteem worden geselectioneerd ter raadpleging. Een geautomatiseerd planning systeem voor verkeer biedt hier aanzienlijke mogelijkheden.

3. Hoofdstuk 3: Verkeersstromen

1. Trajecten

2. Categorieën

Hoofdstroom

Bijstromen

Aankomend

Vertrekkend

Doorgaand

4. Hoofdstuk 4: Planning

Bij verkeersplanning komt het erop aan tijdig op voorhand een aantal elementen een dusdanige volgorde toe te kennen dat globaal het verkeerssysteem een maximale capaciteit kent, dat iedere deelnemer zo dicht mogelijk bij zijn geplande tijden kan evolueren, en dat geen enkele deelnemer daardoor een abnormaal lange wachttijd zou oplopen.

Het onderscheid tussen systeemcapaciteitsplanning enerzijds en – op basis daarvan – concrete verkeersplanning anderzijds is hierbij van vitaal belang.

1. Slots

Het Engelse woord ‘slot’ betekent ‘gleuf’ en wordt doorgaans gebruikt om er een tijdsvork mee aan te duiden, waarbinnen een gebeurtenis plaats moet vinden. Er zijn de zogenaamde ‘airport slots’, dat zijn uren van de dag in een bepaald seizoen waarbinnen één of meer luchtvaartmaatschappijen de toelating krijgen toegekend, om een aantal van hun vliegtuigen te laten vertrekken of aankomen, vaak mits een vorm van betaling voor de meest gunstige momenten van de dag. Over deze slots hebben we het hier uitdrukkelijk niet.

In de tactische operationele verkeersplanning gebruiken we het woord in een andere betekenis. Hier gaat het ook wel om tijdsvorken, maar ze zijn doorgaans van een veel kleinere orde en ze worden toegekend aan de op basis van eerder genoemde slots voorziene vluchten, wanneer die hun effectief vliegplan hebben ingediend.

Het begrip wordt ook nog eens gebruikt door Eurocontrol dat de vluchtconcentraties boven verschillende Europese gebieden regelt en daar heet het dan CFMU slot. Dit zijn dan weer tijdsvorken die door de Central Flow Management Unit on-line worden toegekend om op te stijgen. Ze zijn meestal 20 minuten lang en er kunnen meerdere vluchten dezelfde slot krijgen. Dat komt omdat puur verkeerstechnisch er theoretisch tot 20 opeenvolgende vertrekken zouden kunnen plaatsvinden in die 20 minuten.

Deze CFMU slots moeten we binnen onze context van operationele verkeersplanning hier eerder beschouwen als tijdsklassen. Met dien verstande dat zij wel een bindend effect hebben voor de vluchten in kwestie. Dus met andere woorden, indien ons planningsysteem met de vertrektijden gaat schuiven, dan moet dat binnen de grenzen van de CFMU slot gebeuren, die reeds minstens 2 uur op voorhand is bekendgemaakt.

Zouden we daar toch nog willen buiten gaan, geen nood, dan kan een extra coördinatie met de CFMU dat wel laten goedkeuren.

De ‘slots’ waar we het in de context van ons verkeersplanningsysteem willen hebben zijn van een veel kleinere (in feite de kleinste) orde van grootte. We nemen ze in de luchtvaart met een grootte van 1 tot 5 minuten, alnaargelang capaciteit en configuratie.

Het zijn dus op onze tijdsschaal de kleinste eenheden van het raamwerk, waarmee we de geplande vertrek- of aankomsttijden van vluchten na elkaar meten. Ze zullen dan ook uitsteken op de gradaties van de tijdschaal op de achtergrond. Men zou kunnen slots kiezen in veelvouden van een minuut om dat te voorkomen. Maar terwille van de capaciteit is het soms beter ze net iets kleiner of groter te nemen, zodat ook een aantal seconden gaan meetellen. Dat voorkomt dat door de som van ‘aftondingsseconden’ tussen de ruimte van de deelnemers van de sequentie er per slot van rekening teveel nodeloze wachttijd is opgebouwd, die per uur één of twee extra plaatsen zou kunnen opleveren.

Voor de volledigheid melden we ook nog dat binnen de context van deze studie gesproken zal worden van virtuele en definitieve slots. Met virtuele bedoelen we dan tijdsvorken van de gegeven lengte voor een bepaalde periode, waar normaal (nog) geen slots worden toegekend, zoals in de pre-planningsfase. Definitieve zijn de uitdrukkelijk als zodanig gedefinieerde slots, die al dan niet zijn ingenomen.

2. Tijdsklassen

Met het oog op een vroege planning (pre-planning) voeren we het begrip tijdsklassen in. Hiermeer wordt bedoeld dat de tijdsschaal op dat moment nog niet wordt ingedeeld in individuele slots, maar wel in clusters van slots. De default grootte van tijdsklassen binnen een bepaalde periode is een vast veelvoud van de slotgrootte. Maar dit kan door de Traffic Manager op voorhand worden aangepast.

Het gebruik van tijdsklassen laat toe op voorhand een bepaald aantal verwachte vertrekken of aantkomsten binnen een zekere tijdsspanne te plaatsen, zonder exact te weten welke hun volgorde zal zijn. Op die manier wordt in feite al een aantal slots gereserveerd voor latere invulling.

Bijvoorbeeld kan men om 09:00 uur al tijdsklassen van 15 minuten grootte reserveren voor de periode van 10:00 tot 11:00. Elk van die vier tijdsklassen bevat dan drie potentiële slots van 5 minuten, of vijf dergelijke slots van 3 minuten.

Hiermee is meteen ook de capaciteit voor die periode gezet.

Indien nu bij het invullen van de geplande vertrekken of aankomsten zou blijken dat een bepaalde tijdsklasse te klein is (er zouden bijvoorbeeld tussen 10:00 uur en 10:15 geen drie maar vier of vijf werkelijke vertrekken zijn gepland) dan kan die tijdsklasse worden verdubbeld ten koste van de eerstvolgende, (zodat zij in dit geval plaats biedt voor zes vertrekken met dezelfde slotgrootte). Dit komt erop neer dat de vluchten van de daarop volgende tijdsklasse mee in deze tijdsklasse worden opgenomen. Als ook dat een capaciteitsprobleem zou opleveren dan moet hiervan een signaal worden gegeven, zodat manueel kan worden ingegrepen om bijvoorbeeld de slotgrootte te verkleinen.

In ieder geval zal ook elk planningsysteem een signaal geven wanneer één of meer van de geplande vertrekken of aankomsten door de planning een overdreven vertraging wordt opgelegd. (‘Overdreven vertraging’ is dan een vastgelegde waarde in die zin dat zij enerzijds bij het verkeerstoestel in kwestie wordt gemeten en anderzijds als variable vergelijkingsparameter in het systeem aanwezig is).

3. Planningsfasen

De nadruk ligt in deze studie hoofdzakelijk op de tactische kant van verkeersplanning, dus het dagelijks gebruik, bijna uur na uur van het verkeerssysteem, het operationeel aspect.

Uiteraard is hieraan een planning op tactisch niveau vooraf gegaan die tot de bevoegdheid van de beleidsmakers behoort. Dit is de fase van het bepalen van strategie en middelen, die wordt aangevuld door een bijna routinematige jaarlijkse, halfjaarlijkse of trimestriële evaluatie en update. De operationele dagdagelijkse planning is dus uiteraard van die beleidsmaatregelen afhankelijk, in die zin dat haar mogelijkheden en grenzen erdoor zijn vastgelegd.

Voorbeelden van capaciteitsbepaling op beleidsniveau zijn de zogenaamde ‘airport slots’. Dit zijn getallen van potentiële vertrektijden per uur van de dag, die worden toegekend aan de verschillende luchtvaartmaatschappijnen die op de betreffende luchthaven actief zijn.

De verdeling van deze slots onder de deelnemende maatschappijen laat hen op hun beurt toe om de algemene tijdstabellen op te stellen voor het komend seizoen, waarvan dan ook anderen weer kunnen gebruik maken voor hun eigen planning, zoals reisagentschappen en uiteindelijk de passagiers zelf.

Zoals gezegd gaat het in dit hoofdstuk echter niet om dat soort planning, maar wel om de operationele dagelijkse tactische planning tot in detail, waar ter verwarring ook het begrip ‘slots’ wordt gehanteerd. Maar hier gaat het dan om tijdseenheden die op de tijdsschaal worden ingevuld voor de deelnemende vliegtuigen van verschillende maatschappijen die min of meer dezelfde – ruimere – strategische luchthavenslots hadden toegewezen gekregen. We komen hierop terug ondre de rubriek ‘slots’.

Continue capaciteitsplanning

Het begrip continue capaciteitsplanning wordt hier als een nieuw begrip ingevoerd waar het gaat om het voortdurend evalueren en prognosticeren van de fluctuaties die de capaciteit van een systeem ondergaat op basis van zich wijzigende omstandigheden (met name vooral infrastructuur beschikbaarheid en weersgesteldheid).

Alvorens de deelnemende voertuigen/vaartuigen/vliegtuigen aan een verkeerssysteem toe te voegen, is het van het grootste belang om eerst en vooral de capaciteit van het systeem te evalueren en eventueel aan te passen. Dit aspect van verkeersplanning wordt doorgaans achterwege gelaten, zodat men dan achteraf niet alleen met gevaarlijke crisissituaties en bijkomende complicaties krijgt af te rekenen, maar bovendien met actuele capaciteitswaarden die nog lager liggen dan de verlaagde waarde die men in zo’n geval op voorhand zou hebben gepland indien continue capaciteitsplanning zou zijn toegepast. De reden hiervan is dat de bijkomende belasting van overtollig verkeer in een systeem een extra vertragingsfactor en zelfs een zekere blokkeringsfactor betekent.

Het is namelijk zo dat in een bepaald bezettingsgebied waarvan de saturatiedrempel van het systeem de bovenmarge vormt, de doorstroming van het verkeer in verhouding steeds trager en moeizamer (en niet in het minst gevaarlijker) gebeurt, vergeleken met de bezettingszone daaronder.

Meestal is daarom voor bepaalde verkeerssystemen op voorhand al een lange-termijn-capaciteitstudie op hoog niveau gedaan, en kent men de werkelijke grenzen van het systeem, met de bedoeling daar steeds onder te zullen blijven. Maar die schattingen zijn vaak aan de optimistische kant. Op de middellange en vooral korte termijn kunnen algemeen vastgelegde capaciteitswaarden bovendien in aanzienlijke mate fluctueren. Occasioneel kan de capaciteitswaarde zelfs tijdelijk tot zo goed als nul dalen.

Daarom is het voor een goed dagelijks Traffic Management belangrijk ten allen tijde op de hoogte te zijn van de parameterwaarden waardoor de actuele capaciteit van het systeem wordt bepaald, en desgevallend tijdelijke maatregelen te treffen om hetzij deze capaciteit op te trekken, hetzij de verwachte verkeersstroom te beperken met het oog op de veiligheid en efficiëntie.

Continue capaciteitsplanning bestaat erin dat voortdurend tijdig op voorhand wordt uitgekeken naar de beschikbaarheid van infrastructuur, hulpmiddelen en personeel, en naar de verwachte weersomstandigheden, en dat deze worden gematcht aan de verwachte verkeersdrukte of -modus van de beschouwde opeenvolgende perioden.

Er wordt dan gekeken in hoeverre bepaalde capaciteitsparameters kunnen worden verhoogd (door bijvoorbeeld tijdelijk meer hulpmiddelen en/of personeel te mobiliseren) dan wel in hoeverre de opgegeven verkeerswaarden moeten worden verlaagd. Deze evaluatie kan uiteraard in twee richtingen gebeuren, zodat bij capaciteit hoger dan eerder verwacht hulmiddelen/personeel kunnen verminderd worden, of het aantal toegelaten voertuigen/vaartuigen/vliegtuigen verhoogd.

Dergelijke planning laat bovendien een efficiënte inpassing toe voor onderhoudswerken en allerhande inspecties van de staat van infrastructuur en hulpmiddelen.

Concreet komt continue capaciteitsplanning erop neer dat de Traffic Manager de waarden van slots, tijdsklassen enzovoort laat variëren in functie van de verwachte verkeersmodus en van de status van infrastructuur en weersomstandigheden. Het is de bedoeling dat hij hierin wordt bijgestaan door de beschikbaarheid van tabellen of automatische berekeningen, die default uitkomsten bieden voor de in te stellen capaciteitswaarden voor een aantal typische samenlopen van omstandigheden (scenario’s).

De scenario’s worden op voorhand bepaald, voor het planningsysteem in werking treedt, en ook de ertoe behorende instellingswaarden zijn vooraf uitgerekend en gecalibreerd. Dit laatste kan op basis van statistieken.

Bovendien kan een zelflerend systeem dergelijke referentiestatistieken gaandeweg zelf opstellen en bijhouden.

Tenslotte is het ook nog zo dat deze statistieken op hun beurt een terugkoppelend effect kunnen hebben naar de lange termijn planning, (voor update van de strategische capaciteit en planning op beleidsniveau).

Voor praktische operationele toepassingen beschouwen we hier na capaciteitsplanning nog drie hoofdfasen van eigenlijke verkeersplanning. Deze hebben de feitelijke bedoeling het aangeboden verkeer systematisch beter in te passen in het opgesteld raamwerk van de capaciteitsplanning. Elk van deze fasen laat toe om voor die periode een aantal typische noodzakelijke, en dan nog mogelijke, wijzigingen aan te brengen, die zowel de gebruiker als het rendement van het systeem ten goede komen.

Het raamwerk waarin het zich aanbiedend verkeer dan op voorhand zal worden ingepast, binnen de gestelde bereik horizon, is opgesteld op basis van de tijdsschaal en de lengte van de ‘slots’ die op hun beurt werd bepaald door de capaciteitsplanning.

Zodoende kan men de capaciteitsplanning ook het opstellen van het ‘lege kader’ noemen, waarin concrete namen van verkeerstuigen zullen komen voor de komende periode.

Naarmate het ‘lege kader’ meer in overeenstemming is met de reële capaciteit van ieder moment dat het weergeeft, zal ook de planning realistisch uitvoerbaarder zijn, en komt men dus tegemoet aan de vraag naar optimaal rendement, hoge punctualiteit en minimale vertraging, die impliciet of expliciet aan elk verkeerssysteem gesteld wordt.

Pre-plannen

Uren op voorhand weet een gebruiker van het verkeerssysteem nog niet helemaal precies op soms tientallen minuten na, wanneer het vaartuig of vliegtuig precies zal kunnen vertrekken of aankomen. Men kan best een targettiming hebben vastgesteld, maar is in de praktijk afhankelijk van een aantal externe factoren, zoals laden van cargo, fuel, catering en het boarden van de passagiers. Al deze behandelingen vormen min of meer losstaande procedures, die in het beste geval allemaal dezelfde target vertrektijd als referentie nemen, maar waar gemakkelijk onvoorziene omstandigheden tussen komen.

Het is pas als men feitelijk bezig is, dat het duidelijk wordt hoeveel tijd bepaalde behandelingen nog zullen vergen. En onvoorziene omstandigheden zoals technische probleempjes of problemen en zelfs het te laat aankomen van het vertrekkensklaar te maken toestel zelf zijn legio.

Van de kant van de vervoersmaatschappij of handler kan best al een heleboel pre-planning worden gedaan voordat het toestel in kwestie beschikbaar is. Soms wordt ook gewoon beslist een ander toestel voor dezelfde rit te reserveren. Al dit soort planning is typisch voor de dispatch-afdeling van de vervoersmaatschappij in kwestie. Hun beslissingen zijn deels ook gebaseerd op informatie over de tactische planning.

Het verkeerssysteem als geheel heeft doorgans met talloze vervoersmaatschappijen te maken en dito verkeerstoestellen. Dit betekent aan de ene kant dat het een hopeloze zaak is al deze toestellen op dit uur reeds precies hun beste plaats in het rijtje te geven, maar anderzijds houdt deze gang van zaken ook een enorme kans in om toestellen van plaats te wisselen, zodra er informatie binnenkomt over mogelijke vertraging vanwege de vervoersmaatschappij. Met andere woorden in deze periode in de tijd is er nog heel wat flexibiliteit mogelijk in het opstellen en aanpassen van de denkbeeldige verkeersvolgorde.

In de praktijk zullen we dus in de pre-planningsperiode niet teveel belang hechten aan de volgorde als zodanig (toewijzing van de uiteindelijke ‘slots’), maar eerder een algemene tijdsklasse toewijzen voor de geplande toestellen. De tijdsklassen zijn hier van de grootte-orde tussen 20 en 30 minuten, en we weten aan aantal en grootte van de capaciteitsslots, hoeveel toestellen we dan in elk van die tijdsklassen kunnen persen.

Concreet is dit de periode waar verschillende deelnemersgroepen zoals maatschappijen en handlers nog gemakkelijk kunnen beslissen om een bepaald verkeerstoestel in een andere tijdsklasse te zetten. Deze kan dan zowel vroeger als later zijn. Dergelijk voorstel kan eveneens uitgaan van de kant van de Traffic Manager. Met het totaaloverzicht dat hij dankzij de geautomatiseerde traffic sequence management tool voor zich heeft kan hij gemakkelijk combinaties van voorstellen coördineren voor meerdere toestellen, om ze alle de best mogelijke plaatsing in de tijd te garanderen. Daarbij kan zelfs over verschilende planningperiodes heen worden gewerkt.

De juiste horizon van deze fase moet empirisch worden verbeterd, maar laat in ieder geval een interactie van ‘tentative planning’ toe tussen de verschillende partijen, meer bepaald de verkeersleiding en de maatschappijen. De verkeersleiding kan op basis van de verhouding voorziene capaciteit/geplande bezettingsgraad laten omrekenen wat de waarschijnlijk gemiddelde vertraging voor de verschillende tijdsklassen van de periode in kwestie zal zijn. Op basis hiervan kan een maatschappij dan beslissen om één of meer toestellen uit die klasse te halen en naar een gunstigere klasse over te dragen. Die keuze bepalen zij zelf op basis van interne gegevens (waarschijnlijkheid dat het aankomend toestel op tijd zal zijn, of dat de handling vlot zal verlopen enzovoort). Op basis van het nieuwe voorstel wordt dan een optimale vertrektijd bepaald door de planning van de verkeersleiding.

Voor de goede communciatie wordt een procedure uitgeschreven waaraan alle deelnemende partijen zich zullen houden, en die ook per ICT wordt vastgelegd.

Een vergelijkbare procedure is reeds in testfase in Brussel Nationaal voor een later moment in het tijdsschema en heet de TOBT (Target Off Block Time) procedure. De uitwisselingsberichten kunnen aangepast worden.

Plannen

In de planningperiode van omstreeks een uur tot twintig minuten voor referentietijd, wordt ervan uitgegaan dat de deelnemers van de verkeersstroom zich voor het grootst mogelijk percentage binnen de hun dan toegewezen tijdsklasse zullen houden (eventueel tegenover penalisatie met ongunstig latere tijdsklassen). In deze tijdsperiode wordt het daarom mogelijk om meerdere verkeersstromen in elkaar te passen, die uiteindelijk van eenzelfde passagepunt zullen gebruik maken zoals een sluis, een rotonde, een station of een startbaan, en die desgevallend tot verschillende verkeerstypen behoren, zoals aankomens, vertrekkend, doorgaand.

In de eigenlijke planningperiode zijn er niet alleen betere gegevens beschikbaar over het deelnemend verkeer, maar ook van de omstandigheden van het verkeerssysteem. Daarom kan hier een vernauwing van de tijdsklassen worden toegepast, zodat een duidelijker opsplitsing van de deelnemers in de tijd wordt gehanteerd. Waar men in de vorige periode bijvoorbeeld tijdsklassen van 20 minuten hanteerde, met daarin bijvoorbeeld 7 of 8 slots, kan men hier misschien over gaan tot de helft, met voor elke tien minuten 3 à 4 slots. Hetgeen erop neer komt dat bijvoorbeeld van de 8 deelnemers die in de tijdsklasse van 10:20 tot 10:39 voorkwamen er nu 4 in de tijdsklasse van 10:20 tot 10:29 komen, en de vier andere in de tijdsklasse van 10:30 tot 10:39.

Dit betekent nog niet noodzakelijk dat alle deelnemers daar zullen blijven, mogelijk zullen er gaandeweg nog één of twee van klasse veranderen, maar in ieder geval is er nu al weer iets meer duidelijkheid en zekerheid qua planning, dan in de voorgaande fase.

Vanzelfsprekend blijft ook in deze fase de interactiemogelijkheid tussen verkeersplanning en maatschappijen of handlers van toepassing. Alleen zullen er iets andere regels aan het gebruik ervan verbonden zijn.

Sequensen

Pas binnen de laatste tijdshorizons worden de deelnemers op hun definitieve plaats in de volgorde gezet. Dit kan nog altijd min of meer geleidelijk aan gebeuren aan de hand van een definitie van sub-perioden, maar bedoeling is dat het planningsysteem niet veel meer aan deze volgorde verandert, wanneer ze eenmaal op basis van betrouwbare gronden is in elkaar gezet.

Het in volgorde zetten van de geplande deelnemende verkeerstuigen noemen we sequensen (van het Engelse woord sequence).

In deze fase zijn tamelijk precieze gegevens beschikbaar over de evolutie van elk deelnemend verkeerstuig of van de vordering van zijn individueel reisplan. Dit maakt dat we nu tot op de minuut nauwkeurig kunnen uitmaken wat haalbaar is in de nabije toekomst. Uitzonderingen daargelaten, zal dit vrij goed overeenkomen met wat eerder is gepland geweest, voor zover we daar al van betrouwbare, volledige en precieze gegevens konden gebruik maken. In deze fase worden die in principe alleen nog bevestigd of minimaal aangepast.

Het hele planningsysteem werkt als een soort trechter waarin we van tamelijk ruime gegevens naar steeds nauwere waarschijnlijkheid toe werken, om tenslotte te eindigen op één enkele lijn, en dat is dan de komende verkeersstroom.

Op de verschillende hoogtes van de verkeerstrechter zijn verschillende gradatielijnen getrokken om zones af te bakenen waarin bepaalde toepassingsregels en waarden voor de bewerking gelden, die de verfijning van het eindresultaat in de hand moeten werken.

Bevriezen

Op een geringe afstand van het nu moment in de toekomst, zo’n 10 à 15 minuten voor een vliegtuigvertrekplanning, geldt dat tenzij heirkracht niets meer automatisch wordt aangepast aan de opgestelde sequentie.

In deze slotfase van de planning kan alleen de operator van het systeem nog manuele wijzigingen invoeren, indien nodig geacht.

4. Interacties

Een verkeerssysteem is een dynamisch geheel. Het is meestal niet zo dat men eerst even rustig een volledig gedetailleerd voorrangsplan kan opmaken en daarna de hele zaak in gang zetten. Meestal is er al heel wat aan de gang, terwijl men als beheerder van zo’n systeem moet pogen er enige orde en regelmaat in te krijgen. Het is zoals een wiel vervangen aan een wagen die aan honderdtwintig per uur over de autostrade raast.

Om het planningsproces enige kans van slagen te geven, door het realistisch te houden, moet er dus rekening worden gehouden met heel wat wijzigingen onderweg, die voortkomen uit de interacties van de verschillende elementen van het verkeerssysteem.

Deze elementen zijn reeds in het eerste hoofdstuk beschreven. We gaan ze dus niet echt herhalen, maar het volstaat in te zien dat wijzigingen onderweg het gevolg kunnen zijn van veranderingen in gedrag van individuele verkeerstuigen, van de systeemcapaciteit, of van de aard van het verkeer als geheel.

Noteer dat een geautomatiseerd planningsysteem op zichzelf een belangrijk onderdeel wordt dat ook voor onvoorziene wijzigingen kan zorgen. Het volstaat dat bijvoorbeeld een belangrijke informatiebaan uitvalt, of dat module die weersomstandigheden omrekent op hol slaat, dan zal dit ongetwijfeld voor de nodige interacties zorgen. Voor dergelijke gevallen moet een planningsysteem dan ook toegerust zijn op de terugval tot ‘lagere modi van service’. Dit kunnen de vroegere versies van hetzelfde systeem zijn, waar bepaalde functionaliteiten nog niet waren in opgenomen, en waar de capaciteitsberekening dus met een ruimere marge werkte. Maar daar willen we het nu even niet over hebben.

Hier gaat het over de normale te verwachten interacties van de verkeersevolutie, van de geplande wijzigingen in beschikbaarheid van infrastructuur, of van het verkeer als zodanig.

Individueel verkeer

Op elk moment van de tijdsschaal kan de individuele planning van een verkeerstuig gewijzigd moeten worden. Daarbij zijn drie hoofdmogelijkheden: het wordt vervroegd, het wordt verlaat, het wordt afgelast. Verder kan het ook nog vervangen worden door een ander verkeerstuig.

De tijdsschaal moet dus die mogelijkheid voorzien, samen met de daaraan gekoppelde manier van doen. Als bijvoorbeeld een deelnemer wordt naar achter geschoven, gebruiken we daarvoor dan een toevallig lege slot? Op die manier zou hij wel eens heel erg ver naar achter geschoven kunnen worden. Of kiezen we ervoor om al de anderen één plaats verder te schuiven tot de eerst vrije (virtuele of gedefinieerde) slot. Of maken we een regel met een combinatie van beide?

Belangrijk hierbij is ook te onthouden dat vervoersmaatschappijen commerciële instellingen zijn, die geen verlies dulden. Als we dus een regel hebben opgesteld dat anderen hierdoor ook wat worden opgeschoven, dan eisen de vertegenwoordigers van de betreffende maatschappijen dat zij hun eerdere plaats terug kunnen innemen, indien de reden tot vertraging weer ongedaan zou raken. Zij willen voorkomen dat hun toestel niet onbeperkt naar achter toe gaat surfen bij iedere verandering in de lijst. Integendeel, zodra door een volgende wijziging hun voorgaande plaats weer zou vrijkomen, wensen zij die onverwijld terug in te nemen, zeker als er nog voldoende tijd over is voor de verdere voorbereidingen van de reis.

Voor de verkeersplanner kan het nuttig zijn tot op zekere hoogte op voorhand om de zoveel tijdsklassen één of meer virtuele slots vrij te houden gedurende een zekere tijd, juist met het oog op mogelijke onvoorziene opduikers, maar ook om een zekere veerkracht in de sequentie te houden voor gevallen zoals hierboven beschreven.

De interactie waar we het hier over hebben kan in twee richtingen, dus ook van de verkeersplanner naar de individuele deelnemer toe. Zo kan het nodig zijn dat bij de planning om puur verkeerstechnische reden een vliegtuig zover naar achter in de tijd wordt verschoven, dat het daardoor buiten zijn CFMU slot raakt. In zo’n geval voorziet de procedure dat de verkeersplanner eerst zelf voor een nieuw passend CFMU slot zorgt. Dit vergt dan in feite een multipele interactie (namelijk ook nog eens met de CFMU).

Nuttig om weten is dat de CFMU bezig is met het uitwerken van nieuwe soorten berichten voor dergelijk gebruik. Deze worden via de gangbare data-kanalen uitgewisseld.

Individueel verkeer

Beschikbaarheid van infrastructuur

Verkeersmodus