Ritsen: is laat invoegen beter?

Vanaf 1 maart moeten alle Belgen verplicht ritsen. Waarom is laat invoegen beter? Netwerkingenieur Wouter Rogiest (UGent), gespecialiseerd in wachtlijntheorie, laat er zijn licht over schijnen. Moeder, waarom ritsen wij?

Neem twee rijstroken, waarbij de linker ophoudt door een wegversmalling, en de rechter – de ‘vrije rijstrook’ – doorloopt. Bij sterk vertraagd verkeer moeten bestuurders op de linkerrijstrook vanaf 1 maart tot aan de wegversmalling rijden voor ze invoegen: het zogenoemde ‘laat invoegen’. Bij het invoegen worden ze geholpen door bestuurders op de rechterrijstrook, die beurtelings voorrang moeten verlenen aan telkens één invoegende bestuurder. Dat is ritsen. Maar waarom is dit rationeel gezien beter dan invoegen wanneer je je kans schoon ziet?

Stress

Invoegen kan anno 2014 behoorlijk stresserend zijn, zeker bij onverwachte wegversmallingen, zoals wegwerkzaamheden. Zolang er weinig verkeer is, zijn er weinig ‘conflicten’ met bestuurders op een andere rijstrook, en dus weinig problemen om in te voegen. Maar wegversmallingen leiden nu eenmaal vaak tot grote verkeersdrukte, waarbij de capaciteit om voertuigen te verwerken plots halveert. Hierdoor vormt zich al snel een wachtlijn — een file.

Het is bijna onvermijdelijk dat die file zich vormt op de rijstrook die niet ophoudt, al is het maar omdat bestuurders de signalisatie gehoorzamen die hen verplicht om op tijd naar de andere rijstrook te schuiven. Dat leidt tot nog meer stress, want naarmate de file langer wordt, hebben aankomende bestuurders steeds minder zicht op de oorzaak van de file, en zijn ze zich er mogelijk niet van bewust dat ze op een rijstrook rijden die straks ophoudt. Zodra ze dit vaststellen, voelen zij zich ‘valsspeler’, en zijn ze geneigd voortijdig in te voegen in de opgebouwde file op de andere rijstrook, als overstap naar het kamp van de ‘eerlijke medemens’. Om dit manoeuvre tot een goed einde te brengen moeten ze wel vertragen of zelfs stoppen, en dat leidt tot een tijdelijke tweede file.

Tegelijk groeit de frustratie bij de bestuurders in de eerste file, die eerlijk hun beurt afwachten. Sommigen voelen zich geroepen de indringers een halt toe te roepen. Bestuurders uit de rijstrook met de versperring rukken zich op hun beurt los en dringen zich in de snellere open rijstrook. Nog anderen bijten op hun tanden. Herkenbaar? Een recept dat voor verbetering vatbaar is.

In zijn vermakelijke bestseller Why We Drive the Way we Do (and What it Says About Us) (2008) stelt Amerikaan Tom Vanderbilt twee mogelijke verbeteringen voor: early merge (vroeg invoegen) en late merge (laat invoegen). Hij toont zich daarbij een fervent aanhanger van het laatste, en opent zijn boek met ‘I made a major lifestyle change. I became a late merger.’ Laat invoegen is precies wat we doen bij ritsen, of beter, wat de Belgische bestuurders op de linkse rijstrook vanaf 1 maart geacht worden te doen. Toch kan ook vroeg invoegen een verbetering zijn.

Vroeg invoegen: voor- en nadelen

Vroeg invoegen voorkomt de stresserende confrontatie tussen ‘valsspelers’ en ‘eerlijke medemensen’ door de wegversmalling al vele kilometers voor de wegversmalling te signaleren, en bestuurders daarbij te vragen om al op dat punt in te voegen, wat de kans op onaangename verrassingen en plotse stilstand sterk terugdringt. Een studie bij wegenwerken in Indiana in 1997, dat Vanderbilt in zijn boek beschrijft, wees uit dat deze aanpak helpt om het aantal kop-staartbotsingen, typisch bij wegversmallingen, effectief terug te dringen. Een mooi principe, maar niet gemakkelijk om dit gedrag bij alle bestuurders af te dwingen. Bovendien is het principe weinig toepasbaar bij onverwachte wegversmallingen (zoals bij botsingen), waarvoor het moeilijk is tijdig signalisatie te voorzien.

Vroeg invoegen heeft nog een nadeel: voertuigen doen er net iets langer over om door de wegversmalling te raken: er is een verminderde doorstroom. Een mogelijke verklaring hiervoor is dat sneller rijdende bestuurders vroeger achter trager rijdende bestuurders belanden, wat een extra vertraging teweegbrengt. Systeemtechnisch bekeken is de eigenlijke wegversmalling namelijk een bottleneck, die als ‘zwakste schakel’ het tempo van het gehele systeem bepaalt. En als we vroeg invoegen wordt die bottleneck kunstmatig verlengd. Dit kan op zich geen kwaad, maar het verschil in rijgedrag, met sneller en trager rijdende of versnellende voertuigen, heeft meer negatieve invloed naarmate de lengte van de bottleneck toeneemt. En dat leidt uiteindelijk tot extra vertraging.

Laat invoegen: drie voordelen

Bij laat invoegen of ritsen hebben we dit probleem niet, en al zeker niet als er, hoffelijk als we zijn, beurtelings geritst wordt. Net zoals bij vroeg invoegen ergeren bestuurders zich niet meer aan valsspelers, en neemt laat invoegen het ongemakkelijke gevoel weg dat je de verkeerde rijstrook hebt gekozen. Normaal kiezen bestuurders altijd voor de kortste file, volgens het ‘Join the Shortest Queue’-principe. Daardoor worden de files op beide rijstroken ongeveer even lang. Aangezien bestuurders beide rijstroken tot het einde benutten, wordt een deel van de capaciteit van het wegdek teruggewonnen (zie (1) op de figuur). De gewonnen capaciteit wordt aan het einde van de file in mindering gebracht: de lange file wordt ingekort en wordt, in de vergelijking met vroeg invoegen, zelfs letterlijk gehalveerd. Doordat de file minder lengte inneemt op het wegdek, is het minder waarschijnlijk dat de opgebouwde file ander verkeer hindert, bijvoorbeeld als ze over een kruispunt heen zou staan. Een goede zaak voor de algemene verkeerstoestand.

Een tweede voordeel van ritsen is dat het getouwtrek maar op één punt plaatsvindt. Pas aan het begin van de wegversmalling begint de eigenlijke bottleneck. Bestuurders verderop in de files hebben geen voordeel meer bij het wisselen van rijstrook, waardoor de beide rijstroken gelijkwaardig worden, met bij benadering dezelfde snelheid. Het verminderde snelheidsverschil tussen de rijstroken leidt ook hier tot een verlaagde kans op kop-staartbotsingen. Minder intuïtief is dat ritsen de eigenlijke doorstroom van het verkeer ook wat kan verbeteren. Over de precieze mate waarin dit gebeurt lopen de meningen nogal uiteen, maar het feit dat de bottleneck beperkt wordt tot de eigenlijke wegversmalling (zie figuur, (2)) is op zich — ook al om psychologische redenen — duidelijk een goede zaak. Hierdoor heeft een mogelijk verschil in rijgedrag tussen snellere en tragere voertuigen weinig invloed bij het aanschuiven, met netto minder vertraging tot gevolg.

Ten derde werkt ritsen een vorm van rechtvaardigheid in de hand: de volgorde waarin men de file vervoegt komt min of meer overeen met de volgorde waarin auto’s uiteindelijk door de wegversmalling gaan. Dit wordt in het algemeen als rechtvaardiger ervaren dan bij gewoon invoegen, waarbij valsspelers typisch sneller tot aan de wegversmalling raken (al kunnen hun kansen soms keren).

Toegegeven, van een strikte ‘First-In First-Out’ (FIFO) kunnen we zelfs bij ritsen niet spreken: er is nog altijd een aanzienlijke kans dat één file sneller opschiet dan een andere, bijvoorbeeld wanneer één van beide files vooral uit vrachtwagens bestaat, en de andere uit personenwagens. Ritsen gebeurt ook hier beurtelings, want voor de wet zijn vrachtwagens en personenwagens hier gelijk. En zelfs als beide files niet dezelfde lengte hebben, sluiten aankomende bestuurders allicht bij de net iets kortere file aan (‘Join the Shortest Queue’), zodat de files weer even lang worden. Toch zal beurtelings ritsen in dit geval voordelig uitdraaien voor bestuurders die bij de file van de vrachtwagens aansloten, omdat deze bij elke beurt de file typisch met de lengte van een volledige vrachtwagen zien opschuiven, terwijl de andere file minder snel schuift. In dat geval bestaat dus ook het risico dat bestuurders tijdens het aanschuiven nog van file wisselen. Maar in het algemeen kunnen we toch spreken van een beter respecteren van de volgorde van aankomst (zie figuur, (3)), waardoor de wachttijd van bestuurders die rond dezelfde tijd aankomen ongeveer gelijk zal zijn.

Kortom: laat dat ritsen maar komen. Al horen bij deze lofzang nog enkele kanttekeningen. Er wordt in de nieuwe wet op meer dan één manier geritst. Er is namelijk ook een regeling voorzien voor drie parallelle rijstroken waarbij zowel de linker- als de rechterrijstrook ophouden. Ook in dat geval dienen bestuurders op linker- en rechterrijstrook de rijstrook uit te rijden; de bestuurders op de middelste rijstrook moeten nu beurtelings én een bestuurder van rechts én van links — in die volgorde — laten voorgaan. Iets complexer, maar nog steeds het principe van ritsen.

We moeten van de nieuwe invoegverplichting ook geen wonderen verwachten — aan de geprezen ritscultuur van Duitsland zullen we dit jaar nog niet kunnen tippen. Een mentaliteitswijziging vraagt tijd.

Met dank aan mijn collega’s bij onderzoeksgroep SMACS (UGent) voor de waardevolle input.