Publication

Berminrichting langs autosnelwegen

Literatuurstudie en advies voor vergevingsgezinde bermen

Author(s)

Petegem, J.W.H. van; Louwerse, W.J.R.; Commandeur, J.J.F.

Year

2017

Download

PDF icon pdf (2.77 MB)

Een veilige inrichting van bermen langs autosnelwegen kan helpen om ernstig letsel bij – vooral enkelvoudige en eenzijdige – verkeersongevallen te voorkomen. Het verbeteren van de veiligheid van bermen is ook een belangrijke maatregel om het aantal verkeersdoden op rijkswegen terug te dringen, zo blijkt uit recent onderzoek van SWOV (Stipdonk et al., 2016).

In grote lijnen zijn er twee basis opties om een berm veilig in te richten. De eerste is de inrichting van een voldoende ruime obstakelvrije zone, zodat voertuigen die van de weg raken nergens tegenaan botsen. Obstakels die niet verwijderd kunnen worden, moeten zo veel mogelijk ‘botsveilig’ worden uitgevoerd of worden afgeschermd. De tweede optie is het plaatsen van afschermingsconstructies (meestal geleiderails) langs de weg. Deze moeten bijvoorbeeld voorkomen dat voertuigen die van de weg raken tegen een obstakel oprijden. Voor beide varianten geldt een voldoende draagkrachtige berm als basiseis voor een veilige berminrichting. Een voldoende draagkrachtige berm biedt immers de benodigde weerstand om te kunnen remmen en de koers te kunnen wijzigen zonder dat de wielen in de berm wegzakken, waardoor het voertuig over de kop kan slaan. Een berm die zo is ingericht dat de kans op een ernstige afloop van een bermongeval wordt geminimaliseerd, noemen we een ‘vergevingsgezinde’ berm.

Richtlijnen: ROA en ROA-VIB

Hoe een vergevingsgezinde inrichting eruit moet zien, staat onder andere beschreven in de richtlijnen voor autosnelwegen: de Richtlijn Ontwerp Autosnelwegen 2014 (ROA) en de Richtlijnen Ontwerp Autosnelwegen – Veilige inrichting van bermen (ROA-VIB). In de huidige richtlijnen gaat de voorkeur uit naar een berminrichting met een voldoende ruime obstakelvrije zone. Het plaatsen van geleiderails is pas de tweede keuze.

De vraag is echter welke inrichtingsvariant veiliger is en of de huidige voorkeur dus nog steeds aansluit bij de kennis van nu. De dienst Water, Verkeer en Leefomgeving van Rijkswaterstaat (WVL) heeft aan SWOV gevraagd om met behulp van literatuuronderzoek een antwoord op die vraag te geven. WVL heeft daarbij ook gevraagd om de voor- en nadelen (uitgedrukt in kosten en baten) van de verschillende inrichtingsmogelijkheden in kaart te brengen.

Het onderzoek van SWOV bestaat uit drie delen:

  1. een literatuurstudie naar Nederlands en buitenlands onderzoek;
  2. een opzet voor vier saneringsopties van niet-vergevingsgezinde bermen;
  3. een kosteninschatting van de vier saneringsopties.

Resultaat literatuurstudie

Het literatuuronderzoek heeft geen duidelijk antwoord kunnen geven op de vraag wat veiliger is: een obstakelvrije berminrichting of het plaatsen van geleiderails. De reden hiervoor is dat een goede vergelijking van de obstakelvrije zone en het gebruik van afschermingsconstructies in de literatuur ontbreekt. Duidelijk is dat beide maatregelen een positief effect hebben op het voorkómen van ernstige bermongevallen langs autosnelwegen. Daarbij zijn er wel indicaties dat de positieve effecten van de huidige obstakelvrije inrichting tot op heden worden overschat. Uit het onderzoek blijkt ook dat zowel een obstakelvrije zone als geleiderails het risico op een ernstig ongeval niet volledig wegnemen. Verder blijkt dat een flexibele geleiderail beduidend veiliger is dan een starre constructie. De conclusie die hieruit volgt is dat een vergevingsgezinde berm zowel met een obstakelvrije zone als met een flexibele geleiderail is vorm te geven. Nader, meer diepgaand onderzoek is nodig om de meest kosteneffectieve optie voor verschillende situaties te kunnen bepalen.

Advies

Beide maatregelen – een obstakelvrije zone en het plaatsen van geleiderails – vormen een adequate manier om een onveilige berm vergevingsgezind te maken. Op basis van de huidige kennis is er geen evidentie om een eenzijdige voorkeur voor een obstakelvrije berminrichting aan te houden. Het advies is daarom deze te heroverwegen en maatwerk toe te passen bij een systematische aanpak van onveilige bermen langs autosnelwegen. In een programma Verbetering Veiligheid Bermen Autosnelwegen zou voor elke afzonderlijke situatie een analyse moeten worden gemaakt, te beginnen bij de wegvakken met de hoogste ongevallendichtheid. De keuze voor een obstakelvrije inrichting of een afschermingsconstructie is vaak maatwerk en mede afhankelijk van de kosten en de praktische haalbaarheid op korte termijn. De haalbaarheid van deze inrichtingsvarianten is afhankelijk van de situatie.

Bij dit advies is uitgegaan van de toepassing van flexibele afschermingsconstructies. Starre constructies worden niet gezien als vergevingsgezind. Tevens wordt verondersteld dat bij plaatsing van een afschermingsconstructie de vluchtzone wordt gegarandeerd, bestaande uit de  vluchtstrook + vluchtruimte (3,7 m + 2,5 m = 6,2 m), zoals beschreven in de nieuwe ROA-VIB (Rijkswaterstaat, 2017).

Kosteninschatting

Op dit moment is ongeveer 45% van de buitenbermen van snelwegen voorzien van een geleiderail. Van de wegen zonder geleiderail voldoet ongeveer 70% niet aan de richtlijnen voor een obstakelvrije inrichting.

SWOV heeft een kosteninschatting gemaakt voor vier mogelijke maatregelen om deze bermen veiliger in te richten: de draagkracht van de berm verbeteren, het plaatsen van een starre geleiderail, het plaatsen van een flexibele geleiderail met voldoende vluchtruimte en het vergroten van de obstakelafstand tot 13 meter. Deze varianten zijn vergeleken met een nul-variant waarbij enkel onderhoud van de huidige situatie wordt uitgevoerd. Een belangrijke kanttekening is dat een starre geleiderail niet als vergevingsgezinde oplossing wordt gezien, gelet op het hoge risico op (ernstig) letsel in vergelijking met flexibele geleiderails. Alleen door een obstakelvrije zone of afschermingsconstructie inclusief de verbetering van de draagkracht van de onverharde berm, wordt dus een vergevingsgezinde berm gerealiseerd.

De geschatte kosten per maatregelvariant staan in het overzicht hieronder.

Prototype en variant

Project­kosten per km (hoog)

Lengte berm

Project­kosten totaal

Index project­kosten totaal

Bermen met obstakelafstand < 10 m

Alleen onderhoud

€ 196.702

1680 km

€ 0,3 mld.

1

Verbeteren draagkracht

€ 292.235

1680 km

€ 0,5 mld.

1,4

Starre geleiderail + draagkrachtverbetering

€ 592.089

1680 km

€ 1,0 mld.

3,0

Vluchtruimte + flexibele geleiderail + draagkrachtverbetering

€ 500.834

1680 km

€ 0,7 mld.

2,2

Obstakelafstand vergroten tot 13 m + draagkrachtverbetering

€ 703.470

1680 km

€ 1,0 mld.

3,2

Bermen met obstakelafstand > 10 m

Alleen onderhoud

€ 214.786

933 km

€ 0,2 mld.

1

Verbeteren draagkracht

€ 363.949

933 km

€ 0,3 mld.

1,7

Flexibele geleiderail + draagkrachtverbetering

€ 494.042

933 km

€ 0,5 mld.

2,3

Optimale veiligheid: een obstakelvrije zone met geleiderail

Een vergevingsgezinde berm is naar verwachting nog veiliger te maken door aan de rand van een (ruime) obstakelvrije zone een geleiderail te plaatsen. Deze combinatie biedt ten eerste de ruimte om veilig te corrigeren aan voertuigen die daar baat bij hebben. Ten tweede voorkomt deze combinatie dat diegenen die niet binnen de obstakelvrije zone tot stilstand kunnen alsnog tegen bomen botsen of in een kanaal terechtkomen.               

De effectiviteit van geleiderails neemt echter af wanneer de inrijhoek te groot is (en het voertuig dus ‘dwarser’ inrijdt op de rails). Deze hoek neemt over het algemeen toe naarmate de afstand tot de weg toe neemt. Diverse ongevallenstudies laten wel positieve effecten zien van de plaatsing van afschermingsconstructies verder van de weg af. Om de voor- en nadelen, de optimale plaatsingsafstand en ook de kosten van deze optie in kaart te brengen, raden wij nader onderzoek aan.

Layout of roadsides along motorways; Literature study and advice for forgiving roadsides

A safe design of roadsides along motorways can help to prevent serious injury in – especially single vehicle – road crashes. Improving the safety of roadsides is also an important measure to reduce the number of people killed on national roads, according to recent SWOV research (Stipdonk et al., 2016).

Broadly, there are two basic options for a safe roadside design. The first is the construction of a sufficiently spacious clear zone, so that vehicles running off the road do not hit any objects. Obstacles that cannot be removed, must as much as possible be made 'crashworthy' or be shielded. The second option is to place safety barriers (usually guardrails) along the road. This must, for example, prevent vehicles running off the road colliding with an obstacle. Both variants need a sufficient loadbearing verge as fundamental requirement for a safe roadside design. After all, a sufficient loadbearing verge offers sufficient resistance for braking and changing direction without the wheels sinking into the verge, whereby the vehicle may turn over. A roadside that is designed in such a way that the risk of a run-off-road crash having serious consequences is minimized is called a ' forgiving ' roadside.

Guidelines: ROA and ROA-VIB

A forgiving roadside design is described in, among others, the guidelines for motorway design in the Netherlands: the Guidelines Design Motorways 2014 (ROA) and the Guidelines Design Motorways – Safe roadsides designs (ROA-VIB). The current guidelines have a preference for roadsides with a sufficiently spacious clear zone. Placing guardrails is only second best.

The question is, however, which design variant is safest and whether the current preference is therefore still in line with the knowledge we have now. The Rijkswaterstaat department Water, Traffic and Environment (WVL) asked SWOV to find an answer to that question by means of a literature study. WVL also asked for a survey of the advantages and disadvantages (in terms of costs and benefits) of the various design options.

The SWOV research consists of three parts:

  1. a literature study of Dutch and foreign research;
  2. plans for four reconstruction options for non-forgiving roadsides;
  3. a cost estimate of the four reconstruction options.

Results literature study

The literature review found no clear answer to the question what is safer: a clear roadside layout or placing guard rails. The reason for this is that a good comparison of the clear zone and the use of barriers is absent in literature. It is clear that both measures have a positive effect on the prevention of serious run-off-road crashes along motorways. There are, however, indications that the positive effects of the current clear roadside design have until now been overrated. The study also indicates that neither guardrail nor clear zone do entirely eliminate the risk of a serious crash. Furthermore, a flexible barrier was found to be significantly safer than a rigid construction. Therefore the conclusion is that a forgiving roadside can be constructed with a clear zone as well as with a flexible barrier. Further, more in-depth research is required to determine the most cost-effective option for various situations.

Advice

Both measures – an obstacle free zone and placing guardrails – are adequate ways convert an unsafe roadside into a forgiving roadside. Current knowledge does not provide evidence to maintain a unilateral preference for a clear roadside design. We therefore advice to reconsider and apply customization in a systematic approach towards unsafe roadsides along motorways. In a programme Improving Safety Roadsides Motorways each individual situation would be analysed, starting with the road sections with the highest crash density. The choice for a clear zone or a shielding construction is often customized and partly depends on the costs and practical feasibility in the short term. The feasibility of these design variants depends on the situation.

This advice is based on the application of flexible barriers. Rigid barriers are not seen as forgiving. It is also assumed that when a barrier is placed, the escape zone is guaranteed, consisting of the emergency lane + escape zone (3.7 m + 2.5 m = 6.2 m), as described in the new ROA-VIB (Rijkswaterstaat, 2017).

Cost estimate

At present, about 45% of the outer roadsides of motorways are equipped with a guardrail. Approximately 70% of the roads without guardrail do not meet the guidelines for a clear design.

SWOV made a cost estimate for four possible measures to give these roadsides a safer layout: improve the bearing capacity of the verge, placing a rigid guardrail, placing a flexible guardrail with sufficient escape space and increasing the clear space to 13 meters. These variants were compared with a zero-variant where only maintenance of the current situation is done. An important note is that a rigid guardrail can not be considered a forgiving solution, with regard to the high risk of (serious) injury in comparison with flexible guardrails. A forgiving roadside can therefore only be realized with a clear zone or with a shielding construction including improving the bearing capacity of the roadside.

The estimated cost for each measure variant can be found in the overview below.

Prototype and variant

Project cost per km (high)

Length of roadside

Project cost total

Index project cost total

Roadsides with obstacle distance < 10 m

Maintenance only

€ 196,702

1680 km

€ 0.3 billion

1

Improving bearing capacity

€ 292,235

1680 km

€ 0.5 billion

1.4

Rigid guardrail + improving bearing capacity

€ 592,089

1680 km

€ 1.0 billion

3.0

Escape space + flexible guardrail + improving bearing capacity

€ 500,834

1680 km

€ 0.7 billion

2.2

Increasing obstacle distance to 13 m + improving bearing capacity

€ 703,470

1680 km

€ 1.0 billion

3.2

Roadsides with obstacle distance > 10 m

Maintenance only

€ 214,786

933 km

€ 0.2 billion

1

Improving bearing capacity

€ 363,949

933 km

€ 0.3 billion

1.7

Flexible guardrail + improving bearing capacity

€ 494,042

933 km

€ 0.5 billion

2.3

Optimal safety: a clear zone with guardrail

A forgiving roadside can probably be made even safer by placing a guardrail (or other type of flexible barrier) on the edge of a (large) clear zone. First, this combination provides space to safely correct vehicles that need to be corrected. Second, this combination prevents that those who do not come to a standstill within the clear zone still hit a tree or drive into a canal.

However, the effectiveness of barriers diminishes when the impact angle is too large (and the vehicle therefore drives into the barrier 'at a more transverse angle'). This angle generally increases as the distance to the road increases. Various crash studies show positive effects however of placing shielding constructions at a larger distance from the road. The pros and cons, the optimal placing distance and the cost of this final option, require further research.

Rijkswaterstaat is responsible for the design, construction, management and maintenance of the main infrastructure facilities in the Netherlands. This includes the main road network, the main waterway network and water systems.

Print this page
report

Report number

R-2017-16A

Pages

98 + 2

Publisher

SWOV, Den Haag