Verkeer intensiteit & communicatie studie 

met behulp zwaartekracht formule

Inleiding

Verkeersintensiteit en communicatie tussen inwoners van steden en gebieden zijn door allerlei variabelen moeilijk in één formule te vangen. Uitbreidingen en of veranderingen in de infrastructuur en het aantal inwoners dienen van te voren getoetst te worden, maar waarmee? Het vervoer van goederen en de distributiekanalen en de juiste verdeelpunten blijken of een of andere manier verwant aan elkaar te zijn.

De bedoeling van deze studie is het opnieuw beschikbaar stellen van een systeem, dat met de juiste variabelen een waardevol gereedschap in de handen van stedebouwkundigen en architecten blijkt te zijn.

Isaac Newton werd op 4 januari 1643 geboren in Woolsthorpe-by-Colsterworth, Engeland. Hij zou nooit hebben gedacht dat zijn theorie ooit nog eens zou worden toegepast om het verkeer en communicatie tussen steden onderling te quantificeren.

Amsterdam - Almere Stad (A1 - A6 rood gebied). A27 verkeer van Utrecht naar Flevoland (paars). Inwoneraantal en verkeer met SketchUp Pro en Google Earth Pro ingetekend. De grootte van de kubussen geeft het inwoneraantal aan. De breedte van de verbindingen het onderlinge te verwachten verkeer.

Files en nog eens . . . , de oplossing voor Flevoland is nog steeds niet in zicht, de nieuwbouw van de A1 en het aquaduct bij Muiden laat op zich wachten. Een tunnel of brug naar bv. IJburg of Noord Nederland is het studietijdperk al lang ontgroeid. Stappen worden nog niet ondernomen om Flevoland een eerlijke verbinding te geven.

Vanaf Oostelijk Flevoland gezien, rechts Amsterdam, in het midden Almere Stad. Geheel rechts Purmerend en links boven Utrecht. De breedte van de verbindingen geeft het te verwachten verkeer aan.

 

De studie is een aanname waarbij de 'finetuning' met kengetallen dient te geschieden, met ondermeer de factoren a en b.

Zonder deze achtergrondinformatie met slechts de ruwe gegevens van het aantal inwoners kunnen we een aardige benadering krijgen. Met behulp van het 3D-tekenprogramma SketchUp Pro werden de kengetallen gevisualiseerd in een luchtfoto van Google Earth Pro. Een aantal afbeeldingen werd daarna nabewerkt in Artlantis R. Daarbij werd een deel van de Randstad als voorbeeld genomen met Amsterdam en Almere als aandachttrekkers.

De Hollandse brug A6 - A1 verbinding tussen Randstad en Flevoland - Almere, ook na de noodzakelijke reparaties hèt knelpunt van de polder.

A6 in de richting van de A1, Flevoland Zuid. Rechts de spoorlijn naar Weesp.

Vooral groeistad Almere heeft dringend en al jaren behoefte aan een goede infrastructuur (denk maar even aan het nieuw te ontwikkelen Almere-Poort, Almere Hout en in een later stadium Almere - Pampus) richting Randstad, daar ontbreekt het echter nog steeds aan, ondanks diverse toezeggingen en vele besprekingen in Den Haag. Hoe groot deze behoefte is moge mede duidelijk worden uit deze studie.

Lelystad zou in het verleden DE groeistad van Flevoland worden, waarbij de Markerwaard voor een deel voor de infrastructuur zou gaan zorgen. De Markerwaard kwam er niet en de verbinding bleef steken op de tweebaansweg Houtribdijk richting Enkhuizen. De Randstad bleef uit het zicht wat infrastructuur betreft. De Delta commissie oordeelde in 2008 dat de Houtribdijk vierbaans moet worden, alleen wanneer pakken we met z'n allen de schep op?

De grootte van de kubussen in de studie geeft de enorme druk weer die er van de hoofdsteden uitgaat. De formule is uiteraard ook voor andere regio's en steden van toepassing.

Almere Stad eind 2008: er wordt druk gebouwd achter het Station Stad. Meer inwoners, meer verkeer en niet alleen met openbaar vervoer. De Hanzelijn werpt in de toekomst z'n vruchten af richting Overijssel en het Noorden.

Regio Amsterdam met Google Earth Pro. Rechts onder het Gooi. Rechts boven Almere Stad Flevoland. Links het IJmeer, IJburg en Amsterdam.

Zwaartekracht model

In 1800 ontdekte men dat de sociale contacten tussen emigranten in verschillende steden bijna gelijk opging met de grootte van die steden en omgekeerd evenredig waren met de afstand tussen die steden. In bijgaande studie werd dit toegepast voor de Randstad.

De britse demograaf E.G. Ravenstein had in 1885 gelijkluidenden 'wetten' voor emigratie in Engeland ontdekt. Zie ondermeer http://www.csiss.org/classics/content/90 Ernest George Ravenstein: "The Laws of Migration bij het Center for Spatially Integrated Social Science".

Pas in 1920 onstond de term 'zwaartekracht model'. Zie bijvoorbeeld http://www.applet-magic.com/reilly.htm William J. Reilly's "Law of Retail Gravitation".

Daarmee inhakend op de door Isaac Newton ontwikkelde wet van de zwaartekracht.

W.J. Reilly had in 1929 een studie gemaakt over de manier waarop handelsgebieden werden gevormd. In algemene zin is het mogelijk om ruwweg de grootte van het handelsverkeer tussen twee gebieden te benaderen door de 'massa' van de twee regios met elkaar te vermenigvuldigen en vervolgens de uitkomst te delen door de afstand.

• Zie ook bijgaande PDF "Identification and modeling of trade areas" based on each grocery store's overall. Auteur: Reilly, W.J., 1929. "Methods for the Study of Retail Relationships".

• PDF bestand "Zwick - Gravity model" van de University of Tartu Faculty of Economics and Business .

"Administration GRAVITY APPROACH FOR MODELING TRADE FLOWS BETWEEN ESTONIA AND THE MAIN TRADING PARTNERS" door Tiiu Paas

a en b constanten afgestemd op onderzoek

r = afstand tussen steden

inw1, inw2 = aantal inwoners van twee steden.

Exponent b is de bepalende factor. Een lage b waarde betekent immers dat er een langzaam verlopende curve over een breed gebied ontstaat. Bij een grote b neemt het gebied snel af en wordt slechts een klein deel bestreken. Het handelsverkeer lijkt dan snel af te nemen tussen twee partners of tussen de producent & consument. Ons huidige voedsel- en consumptie patroon lijkt zich te moeten afspelen over steeds grotere afstanden. De recente vleescrisis in Ierland (dec. 2008) geeft aan dat vlees, alhoewel in ruime mate voorradig dicht bij de consument, vaak over (te) grote afstanden wordt getransporteerd vanwege uiteenlopende economische belangen. Ebenezer Howard heeft met diverse publicaties o.a. die van 1902 "Garden Cities of To-Morrow" uitgebreid stil gestaan bij het nut van korte verbindingslijnen tussen fabricage / groei van producten naar de consument / klant. Maar ook voor korte verbindingslijnen naar satellietsteden, vaak binnen 10 minuten met het spoor.

Howard zijn magneten voorbeeld met de aantrekkingskrachten van inwoners en steden op elkaar.

Verkeersvoorstel voor de toekomst? Of toch de Garden City methode?

Verkeer is als een speelbal op een rubbervel, waarbij het hoogteverschil het aantal inwoners van de steden vertegenwoordigt. De goede voortgang van het verkeer in de huidige tijd wordt steeds vaker gefrustreerd door regels, werkgroepen, actiegroepen en andere organisaties of (overheids-) instanties.

Onderzoekingen die de bovenstaande formule ondersteunen leveren waarden op voor de exponent "b" van 0,4 tot 3,3. Waarbij het gemiddelde ligt op 1,94. We kunnen daarmee stellen dat in het algemeen, zonder storende andere bepalende factoren het verkeer te benaderen is met de volgende formule:

De factor a wordt zonder verdere onderzoeksgevens voorlopig op 1 gesteld.

b = 2 (gemiddelde)

r = de afstand tussen de steden

inw. = inwoner aantallen

verkeer = hoeveelheid verkeer onderling.

De grafiek van Verkeer = 1 / x2 is onderstaand weergegeven. De gemiddelde exponent waarde b = 1,94 komt vrijwel overeen met de wet van Newton voor de zwaartekracht. Newton die met veel aandringen voor elkaar kreeg dat hij mocht studeren legde op 19 jarige leeftijd al de grondslag voor deze universele natuurwet.

Grafiek y = 1 / x2 , vul voor x de afstand tussen steden 'r' in. Vul voor y het verkeer in tussen de twee steden. Grote afstand: weinig verkeer, korte afstand veel verkeer.

We zien dat de variatie optreedt aan het begin van de afstand. (grote bevolkingsaantallen op relatief korte afstand van elkaar). Bij grotere afstanden lijken andere wetten te gelden die geleidelijk bijna lineaire verbanden tussen verkeer en afstand voorstellen. Het lijkt niet meer uit te maken of een product 100 of 200 km wordt getransporteerd. Hetzelfde geldt voor het sociale- en zakelijk verkeer tussen steden op grote(re) afstanden van elkaar. Het aantal verkeersbewegingen daarvan is gering, maar veel minder afhankelijk van de te overbruggen afstand.

Enige tijd geleden werden grote pakhuizen van diverse bedrijven met veel producten naar België verkast vanwege de aantrekkelijker voorwaarden en kosten. Elke dag rijden er nu tientallen vrachtauto's vanuit België naar de Randstad om de bevoorrading te verzorgen. De vervoersbedrijven werden uitgespeeld om de laagste prijs te garanderen. Zorg voor een decentraal beleid om het wegverkeer te verbeteren en maak de aanvoerlijnen naar de klant / consument zo kort mogelijk.

Grafiek y = x2

De spatiale verbondenheid tussen verschillende gebieden kan heel verschillend zijn. Door cultuurverschillen of door natuurlijke of andere etnische grenzen. Een waterweg, berg- of dijkformatie, een binnenmeer geven totaal ander beelden. De factoren a en b dienen in dergelijke gevallen te worden aangepast. Finetuning gebeurt aan de hand van demografische gegevens en onderzoeksresultaten.

Inwoneraantal van Amsterdam, Almere, Weesp, Bussum, Naarden, Huizen, Utrecht en Lelystad.

Amsterdam, Utrecht en Almere leggen het meeste gewicht in de schaal.

De afstand wordt in de meeste gevallen gedefinieerd als de kortste afstand tussen twee plaatsen, maar in het geval van auto- en vaarwegen gelden de afstanden die moeten afgelegd via de vervoerstrajecten.

'Slimline' plan voor Markerwaard. Met het wegennet rond Lelystad zoals Ing. Cornelis Lely dat graag zou zien. Ook van Eesteren (architect en stedenbouwkundige) ontwierp z'n Lelystad met de Markerwaard in gedachten. Maar werd door de zuinige bestuurders in Den Haag teruggefloten.

De tweebaans spoorweg Weesp Lelystad zal in de toekomst vierbaans moeten worden. Bij de aanleg (2006-2008) van de viaducten bij Almere Poort is daar nog geen rekening mee gehouden.

Almere Poort eind 2008: opbouw van een nieuwe deelgemeente ingebed tussen IJmeer en de verkeersweg A6.

De scheepvaart dient voor goederenvervoer in Nederland een belangrijker rol toebedeeld te krijgen. 'Just in Time' is een verzinsel ingegeven door economische motieven, veel niet bederfelijke goederen kunnen gemakkelijker en groener per schip worden vervoerd!

Architect en stedebouwkundige C. van Eesteren: "Verkeer is aanleiding voor stedelijke ontwikkeling". Lelystad kreeg aparte systemen voor voet- en fietspaden, vaak met een verhoging. De 'Baai van Van Eesteren' is naar de grondlegger van de basisplannen van Lelystad genoemd.

Vervolg

naar boven


WWW.DESIGNCITY.3DONTWERPEN.NL


© Alfazet, Huizen (RG)