#14 Royal HaskoningDHV

De wegen worden steeds voller, en toch moeten we heel snel minder CO2 en fijnstof uitstoten. De nieuwste aanwinst in The Green Gallery kan daar een bijdrage aan leveren. Frank Legters van advies- en ingenieursbureau Royal Haskoning DHV presenteert in deel deel het verkeer management systeem Flowtack aan jurylid en CEO van Interpolis Chantal Vergouw.

Welke innovatie leg je voor?

De innovatie die wij voorleggen is onze verkeersoplossing Flowtack. De verkeersdrukte in en om Nederlandse steden (maar ook in de rest van de wereld) zal de komende jaren alleen maar toenemen. Fileproblemen worden steeds groter, veel wegen en kruispunten zitten tegen hun capaciteitsgrenzen aan. Betere doorstroming en sturing vergroot de bereikbaarheid en kan zones verkeersluw maken om zo de stad aantrekkelijker, veiliger en schoner te maken. De oplossing schuilt in het slimmer gebruiken van veel meer beschikbare data. Precies dit doet Flowtack (https://youtu.be/UWIfPypzJug), ontwikkeld door Royal HaskoningDHV in samenwerking met Path2Mobility. De huidige verkeersregelinstallaties (verkeerlichten/VRI) worden aangestuurd op basis van meetgegevens verkregen uit lussen in het wegdek. De bestaande VRI  kijkt echter alleen naar dat ene kruispunt. Nadat de bestaande VRI’s vrij eenvoudig zijn veranderd in intelligente VRI’s (de enige voorwaarden zijn de aanschaf van het softwaresysteem en een internetverbinding bij de kast met de kruising), maakt Flowtack naast de lusgegevens ook gebruik van communicatie met allerlei verkeerssystemen op straat en met de weggebruikers zelf. Flowtack ziet daardoor al op grote afstand welk verkeer zich waar en in welke aantallen bevindt en hoe hard het rijdt. Het zorgt voor een continue afstemming van vraag en aanbod, zodat het verkeer zowel per kruispunt als in de gehele stad beter doorstroomt. Het resultaat is een meer efficiënte benutting van het wegennet; er is minder extra asfalt nodig. Aan de hand van die informatie en vooraf bepaalde waarden, beslist de VRI welk verkeer groen licht krijgt. Dat kunnen rijbanen zijn met veel verkeer, maar ook bus- en vrachtverkeer, hulpdiensten of bijvoorbeeld fietsers in de regen. Flowtack kan zo ook de omgeving van bijvoorbeeld een school (tijdelijk en moeiteloos) autoluw maken. In de haven van Rotterdam zijn bijvoorbeeld tests gedaan met truckplatooning. Flowtack regelt dat kruisingen vrij zijn als er zware vrachtwagens naderen, zodat zij in één tempo kunnen doorrijden. Voertuigen hoeven hierdoor minder af te remmen, te stoppen en op te trekken, met als gevolg minder reistijd, minder brandstofverbruik, minder fijnstof en minder CO2. Verkeersoplossing Flowtack scoort aantoonbaar hoog op haalbaarheid, schaalbaarheid, betaalbaarheid, meetbaarheid én innovativiteit. Flowtack stuurt in de cloud de intelligente verkeersregelinstallaties (iVRI’s) digitaal aan en optimaliseert zo de doorstroming van (en grip op) verkeer in en rondom stedelijk gebied. Het systeem optimaliseert het hele netwerk elke seconde, is toekomstbestendig, met onmiddellijk resultaat en staat continu in contact met het verkeer. Het systeem geeft ook informatie terug aan de weggebruiker via een mobiele app en in de toekomst via het navigatiesysteem van voertuigen. Bestuurders krijgen informatie in hun auto wanneer ze groen licht zullen krijgen en kunnen daarop anticiperen. Flowtack is reeds voorbereid op ontwikkelingen op het gebied van connected vehicles en zelfrijdende auto’s, maar is tegelijkertijd prima te combineren met bestaande installaties en systemen. De wegbeheerder van de gemeente kan met een laptop of iPad onmiddellijk de prioritering aanpassen aan nieuwe bestuurlijke wensen. Er hoeft niemand meer fysiek naar de kast bij de verkeersregelinstallatie om die aan te passen. De vlotte verkeersdoorstroming die Flowtack zo realiseert, maakt de stad beter bereikbaar, leefbaarder, veiliger en duurzamer.

Welke winst behaal je op het gebied van CO2-reductie of grondstoffengebruik?

De effecten van Flowtack zijn super concreet en gemeten volgens de officiële, wettelijke voorschriften. Voertuigen hoeven minder af te remmen, te stoppen en op te trekken. Met als gevolg: minder reistijd, minder brandstofverbruik, minder fijnstof en minder CO2. Daarnaast kunnen wegbeheerders van gemeenten het verkeer beter doseren en kwetsbare gebieden (met veel bewoners, winkelend publiek, bejaarden, kinderen) vrijhouden. Het verkeer stroomt beter door, je kunt meer verkeer aan- en afvoeren over dezelfde weg en je hoeft daarom geen of minder extra wegen aan te leggen (scheelt CO2/grondstoffen). In Deventer is gemeten dat de implementatie van Flowtack ervoor zorgt dat er tot 30% minder gestopt en opgetrokken wordt door voertuigen; een indrukwekkend resultaat. Vooral als je beseft dat NL wereldwijd een van de koplopers is op het gebied van verkeersdoorstroming en adaptieve verkeersregelingen. En zelfs daar weet Flowtack nog 30% af te halen. Als dit systeem zou worden toegepast in verkeerstechnisch zwakkere landen, zou het effect werkelijk gigantisch zijn. Woon-werkverkeer reistijden kunnen in stedelijke netwerken fors worden teruggebracht!

Wat zijn de meetresultaten en hoe heb je dit gemeten?

Eerst is alle informatie heel basaal gemeten, zoals: aantal voertuigen op een traject, snelheid, onderlinge afstanden, reistijd, verliestijden, etc. De effecten daarvan op de luchtverontreiniging zijn vervolgens berekend aan de hand van de wettelijke reken- en meetvoorschriften. Op de trajecten waar Flowtack wordt toegepast, zijn de volgende zaken geconstateerd: minder oponthoud en wachttijden, minder geluidshinder, minder fijnstof en CO2, kortere reistijden, beter gebruik van het wegennet, meer doorstroming en minder ongelukken. De betere afstemming van verkeersregelinstallaties met behulp van Flowtack zorgt (met name in de spits) voor een wachttijdvermindering van 30% tot soms zelfs 80%. De gemeente Deventer implementeerde Flowtack als eerste gemeente op een aantal kruispunten rondom de snelweg A1 en gaat nu 24 VRI’s overzetten op Flowtack. Het aantal ongevallen (met name kop-staartbotsingen) is er al met 70% afgenomen. Door het toevoegen van door weggebruikers geleverde verkeersgegevens (floating car data) kan de efficiency in de nabije toekomst nog aanzienlijk toenemen. Een paar cijfers op een rijtje: Meer doorstroming draagt bij aan een schone en leefbare stad. Minder remmen, optrekken en stilstaan zorgt immers voor een lager brandstofverbruik en dus voor een lagere uitstoot van kooldioxide (CO2) en stikstofoxide (NOx). Uit realtime informatie blijkt dat een daling van het aantal stops tot 30 procent, kan zorgen voor een verlaging van de CO2-emissie met 7 procent. Voor NOx gaat het om een daling van 11 procent. In de buurt van bijvoorbeeld een druk distributiecentrum, met relatief meer vrachtverkeer, is de milieuwinst nog groter: 9 procent voor CO2 en 14 procent voor NOx. Deze berekeningen zijn afgeleid van de emissiefactoren voor het Nederlandse wagenpark, zoals jaarlijks uitgegeven door het RIVM en vrijgegeven door het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat.

Meetresultaten Deventer:

  • Verkeersdoorstroming verbeterd met 20%
  • Aantal stops van verkeer verminderd met 30%;
  • CO2-uitstoot verminderd met 13-20%
  • Betrouwbaarheid van de busrijtijden toegenomen met 190%, waardoor het aantal passagiers significant is toegenomen
  • Het aantal verkeersongevallen nam met 70% af
  • Sociaaleconomische voordelen worden geschat op 68 miljoen euro per jaar
  • Dit een ‘return on investment’ van 70:1 (70 euro retour voor elke geïnvesteerde euro).

Hoe is deze innovatie tot stand gekomen?

Flowtack is ontwikkeld binnen het partnership Talking Traffic. Het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat, decentrale overheden en het bedrijfsleven, waaronder Royal HaskoningDHV, investeren tot en met 2020 samen 90 miljoen euro in het partnership. Het samenwerkingsverband is opgezet om de komende vijf jaar innovatieve verkeerstoepassingen te ontwikkelen en te leveren. Aanleiding voor het ontwikkelen van Flowtack was de wens van het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat en de Nederlandse gemeenten, om het verkeer in en rond stedelijk gebied beter, sneller, veiliger en duurzamer af te wikkelen. Al snel bleek echter dat er sinds de komst van de verkeersregelinstallatie in de jaren 60/70 weinig meer is geïnvesteerd in modernisering van de onderliggende techniek. De toegepaste programmeertaal is niet geschikt om enorme hoeveelheden data te verwerken. Royal HaskoningDHV investeerde daarom in de ontwikkeling van compleet nieuwe softwarearchitectuur, bouwde van daaruit Flowtack op en laat daarmee alle concurrentie (die nog werkt met het oude systeem) ver achter zich. Flowtack kan probleemloos wereldwijd worden uitgerold. Dankzij het Internet of Things (IOT) is er wereldwijd veel data beschikbaar en daar maakt Flowtack intensief gebruik van. Versie 1.0 van Flowtack wordt momenteel uitgerold in Deventer en in de haven van Rotterdam. Daarna volgen Rijkswaterstaat en de gemeente Rijswijk. In Zuid-Afrika en het Verenigd Koninkrijk starten nu al de eerste verkenningen. Flowtack is volledig uitgetest, behaalde alle vereiste certificaten en is daarmee goedgekeurd door het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. Het systeem draait inmiddels al een half jaar succesvol in de praktijk. Flowtack is als onderdeel van het programma Talking Traffic intensief getest op terrorisme- en privacygevoeligheid door het ministerie van Infrastructuur en Waterstaat. Privacy: Flowtack ontvangt en gebruikt uitsluitend geanonimiseerde gegevens. Met elke wegbeheerder is een overeenkomst gemaakt, om privacygegevens te borgen die voldoen aan de Algemene Verordening Gegevensbescherming (AVG). Flowtack  ziet enkel voertuigen als een stip op het scherm, maar (her)kent geen enkele persoonlijke data, zoals kentekens of chassisnummers. Hacken: De cybergevoeligheid van het systeem is intensief gecheckt door de beste ethische hackers en het is hen niet gelukt het systeem te hacken.

Welke impact kun je met deze software bereiken?

Deze innovatieve verkeersoplossing is gemaakt voor externe partijen in Nederland, Europa en de rest van de wereld. De enige voorwaarden zijn de aanschaf van het softwaresysteem en een internetverbinding bij de kast met de kruising. Flowtack kan de infrastructuurinvesteringen in steden over de hele wereld aanzienlijk beperken en zorgt ervoor dat het stadsbestuur zelf de touwtjes (weer) helemaal in handen heeft. Flowtack zorgt voor verlaging van het CO2-niveau en realiseert een enorme verbetering op het terrein van verkeersveiligheid, doorstroming, reistijd en comfort. Flowtack kan ook inspelen op ontwikkelingen op het gebied van connected vehicles en zelfrijdende auto’s. Het is tegelijkertijd prima te combineren met bestaande installaties en systemen. In London heeft Flowtack in september 2019 de Road Visionary Award gewonnen tijdens het NCE Techfest, een mooi bewijs van internationale erkenning en kansen voor Flowtack. Het systeem beoordeelt het totale verkeersnetwerk elke seconde opnieuw om de beste oplossing te bepalen voor de verkeersdeelnemers. En als er ergens een knelpunt ontstaat, reageert Flowtack onmiddellijk. Denk bijvoorbeeld aan prioriteit voor (schoolgaande) fietsers als het hard regent. Of voor bussen wanneer die achterlopen op hun dienstregeling. Flowtack kijkt continu welke en hoeveel voertuigen er rijden en waar ze zich bevinden, en bepaalt vervolgens per kruispunt welke richting groen licht krijgt. De beheerder vult zijn wensen van tevoren in het besturingsprogramma van Flowtack in en bepaalt zelf vooraf waar hij gewicht aan geeft, wie het eerste groen licht krijgt. Overigens kunnen die voorkeuren te allen tijde ook weer (al dan niet tijdelijk) worden gewijzigd.

Hoe ziet het financiële plaatje eruit?

Het verdienmodel van Flowtack is heel simpel. Wij garanderen lagere kosten dan de wegbeheerder nu nodig heeft voor het verkeersmanagement en een betere doorstroming op straat. Voor Royal HaskoningDHV gaat Flowtack renderen op het moment dat er veel steden en wegbeheerders Flowtack gaan afnemen. We hebben daar vertrouwen in. We hebben voor deze investering gekozen, omdat het bijdraagt aan onze doelstelling Enhancing Society Together en omdat we verwachten dat veel burgers een betere doorstroming, verkeersluwe kwetsbare gebieden en meer verkeersveiligheid zullen waarderen. Flowtack levert bij intelligente verkeersregelinstallaties (iVRI’s) direct winst op. Puur door de innovatieve regelmethodiek zorgt Flowtack ervoor dat voertuigen tot 30 procent minder stoppen. Door ook data van connected cars (floating car data) te gebruiken, loopt de winst nog verder op. Met Flowtack blijft het verkeer in heel veel situaties doorrijden, waar de huidige regelingen het niet meer trekken. M.b.t kostenefficiëntie: In NL zijn ongeveer 5000 verkeersregelinstallaties in gebruik. Royal HaskoningDHV heeft berekend, dat je met een op Flowtack-software aangepaste VRI per jaar €75.000 aan kosten kunt besparen. Die besparing wordt gerealiseerd dankzij minder investeringen in (nieuwe/extra) infrastructuur (het bestaande wegennet kan optimaal worden gebruikt), meer leefruimte (minder druk op groene ruimtes), minder emissie, minder hinder en ongelukken en dus minder maatschappelijk belastende situaties, zoals het wegslepen van auto’s. Maar wel met het comfort van snel, veilig en duurzaam op je bestemming aankomen. Per jaar zou dat alleen al in NL een besparing kunnen opleveren van 90 miljoen euro. Om te kunnen werken met Flowtack moet elke verkeersregelinstallatie die nog werkt met verouderde programmeertaal Ccol, wel worden aangepast. Elke verkeersregelinstallatie (VRI) zal wel een internetverbinding moeten hebben. Dat betekent een vaak maar zeer beperkte investering, die dubbel en dwars wordt terugverdiend. Zeker ook omdat de iVRI in de toekomst meteen geschikt kan worden gemaakt voor nieuwe ontwikkelingen. Een voorbeeld van de nadelen van verouderde, niet adaptieve systemen: Bij evenementen zijn regelmatig verkeersopstoppingen wanneer er concerten zijn. Waarom? Het gehanteerde systeem is niet adaptief, maar star geprogrammeerd op verwachte in- en uitstroomtijden. Rond 20.00 uur is er veel verkeer van mensen die komen en rond 24.00 uur is er opnieuw veel verkeer van mensen die gaan. Toch ontstaat er flinke filevorming, omdat het systeem niet is ingericht op ouders die vanuit het hele land rond 23.00 uur komen aanrijden om hun kinderen op te halen. Dat zal niet gebeuren bij Flowtack; dat past zich razendsnel in één seconde aan aan wijzigende verkeersstromen en voert het verkeer moeiteloos af en aan.

Waarom verdient RoyalHaskoningDHV The Green Quest Award?

Flowtack is een razend slim concept. Dat werd meteen duidelijk toen het in 2017 al de prestigieuze prijs van De Vernufteling won, terwijl het destijds nog slechts een idee was. Nu Flowtack is uitgerold In de praktijk, blijkt dat de simulatie die we hebben gedaan, de verwachtingen ruim overtreffen. Dit gaat echt over klimaat en groen. Er hoeven geen extra rijstroken meer te worden aangelegd om het fileprobleem te verminderen (vaak is er ook geen ruimte meer voor), Flowtack zorgt voor meer doorstroming en minder uitstoot en daarmee voor een schonere en beter bereikbare stad.