Christoph Schwietering, Denis Löbbering, Milad Abarghooie, Justin Geistefeldt, Hendrik Marnach

• Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) werden eingesetzt, um den Verkehrsfluss zu verbessern und die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Wesentliche Bestandteile von SBA sind Messquerschnitte (MQ) zur Datenerfassung und Anzeigequerschnitte (AQ) zur Informationsübermittlung an die Verkehrsteilnehmenden. Die Abstände zwischen MQ bzw. AQ sollen so gewählt werden, dass die Grundsätze der Wirtschaftlichkeit eingehalten und die angestrebten verkehrlichen Nutzen erreicht werden. Sowohl für MQ als auch für AQ gibt es Regelabstände, die für die Planung als Orientierung dienen. Die Anordnung der MQ und AQ hängt jedoch auch von den örtlichen Gegebenheiten wie z. B. der Lage von Einfahrten und der Übersichtlichkeit der Trassenführung ab. Daher sind in Deutschland im Vergleich zwischen den SBA teils stark variierende Querschnittsabstände für die Sensorik und Aktorik umgesetzt worden. Eine empirische Überprüfung der Regelabstände wurde bisher nicht durchgeführt. In der vorliegenden Untersuchung wurde die Wirksamkeit von Harmonisierungs- und Stauwarnungsschaltungen in Abhängigkeit von den MQ- und AQ-Abständen analysiert. Es wurde unter-sucht, inwiefern Abstände von AQ zueinander, Abstände von MQ zueinander sowie die Zuordnung von MQ (als Situationsauslösung) zu einem AQ (als Maßnahmenumsetzung in Form eines Schaltbilds) Auswirkungen auf die Wirksamkeit haben. Im Mittelpunkt stand die Frage, inwieweit kürzere AQ-Abstände die Befolgung von Geschwindigkeitsbeschränkungen erhöhen. Mit dem Untersuchungskonzept ist es grundsätzlich möglich, ggf. vorhandene Wirkungsunterschiede, die sich aus unterschiedlichen AQ- bzw. MQ-Abständen von SBA ergeben, zu analysieren. Eine absolute Nutzenbetrachtung ist nur über Vorher-Nachher-Vergleiche für neu realisierte Anlagen möglich. Empirische Analysen von lokalen Verkehrsdaten der SBA, Einzelfahrzeugdaten aus Floating Car Data (FCD) und Trajektorien aus Luftbildanalysen zur systematischen Bewertung der Wirkung von AQ-Abständen auf die Verkehrsqualität haben für unterschiedliche AQ-Abstände grundsätzlich eine gute Befolgung der angezeigten Geschwindigkeitsbeschränkungen ab 100 km/h aufwärts gezeigt. Die Anzeigen restriktiverer Geschwindigkeitsbeschränkungen wurden weniger gut befolgt. Restriktive Geschwindigkeitsbeschränkungen in SBA werden im Rahmen von Stauwarnungen (Stautrichterung) oder zur Harmonisierung – als präventive Maßnahme zur Vermeidung oder Verzögerung von kritischen Verkehrszuständen – verwendet. Restriktive Geschwindigkeitsbeschränkungen während Stauwarnungen wurden besonders häufig deutlich überschritten. Insgesamt konnten keine Wirkungsunterschiede hinsichtlich der Befolgung von SBA-Schaltungen bei unterschiedlichen AQ-Abständen nachgewiesen werden. Daher liefern die empirischen Analysen keine Indizien für einen zusätzlichen Nutzen kürzerer AQ-Abstände für den Verkehrsablauf. Aus den Ergebnissen der empirischen Analyse lassen sich daher keine von den bereits geltenden Vorgaben der RWVA (1997) abweichenden Empfehlungen für einen verkehrstechnisch sinnvollen AQ-Abstand ableiten. Mittels einer Simulation stellte sich die Lage des MQ stromabwärts des zugehörigen AQ als verkehrstechnisch günstiger heraus als eine Lage des MQ auf gleicher Höhe oder stromaufwärts des AQ. Eine schnellere Datenübertragung und -verarbeitung sowie die räumliche Verdichtung von Messquerschnitten innerhalb der SBA kann die zeitliche und räumliche Präzision der Schaltung verbessern. Bei einer Stauwarnung könnten so mehr Fahrzeuge rechtzeitig mit der Warnung erreicht werden und bei Harmonisierungsschaltungen sind die Schaltbilder aktueller, wodurch ggf. die Befolgung der Verkehrsteilnehmenden verbessert wird. Es wird empfohlen, beim Neuentwurf oder Ausbau bestehender SBA den Fokus auf die Verdichtung von MQ zu legen. Bei größeren AQ-Abständen wird in den RWVZ (FGSV, 1997) bereits geraten, eine Verdichtung der MQ zu prüfen. Da eine Sicherheitswirkung von Gefahrenwarnungen durch erhöhte Aufmerksamkeit oder Bremsbereitschaft der Verkehrsteilnehmenden auch bei geringer Befolgung der Geschwindigkeitsbeschränkungen zu vermuten ist, werden weitergehende Untersuchungen zur Verkehrssicherheitswirkung von SBA empfohlen.
• Line control systems (LCS) are used to improve traffic flow and to increase road safety. The main components of LCS are measurement cross-sections (MCS) for data collection and display cross-sections (DCS) for giving information to the road users. The distances between MCS and DCS should be selected in such a way that the principles of economic efficiency are complied with and the desired traffic benefits are achieved. For both MCS and DCS, standard distances are defined, which serve as a guide for planning. The arrangement of the MCS and DCS also depends on the local conditions, such as the location of entrances and the clarity of the road. For this reason, the distances between cross-sections for sensors and actuators that were implemented in Germany vary significantly between the LCS. An empirical review of the standard distances has not yet been carried out. In the present study, the effectiveness of control measures for traffic flow harmonization and congestion warning was analyzed as a function of the distances between MCS and DCS. It was investigated to what extent distances between DCS, distances between MCS and the assignment of a MCS (as situation trigger) to an DCS (as control measure implementation by sign settings) have an impact on effectiveness. The focus was the extent to which shorter DCS distances increase the compliance of speed limits. With the study concept, it is basically possible to analyze any existing differences in effect resulting from different DCS or MCS distances of LCS. An absolute benefit analysis is only applicable via before-and-after comparisons for newly implemented LCS. Empirical analyses of local traffic data from the LCS, Floating Car Data (FCD) and trajectories from aerial image analyses for the systematic evaluation of the effect of AQ distances on traffic quality have generally shown good compliance with the indicated speed limits from 100 km/h upwards for different DCS distances with average exceedances of less than 10 km/h. The displays of more restrictive speed limits were less well complied with. Restrictive speed limits in LCS are also used in the context of traffic flow harmonization as preventive measures to avoid or delay critical traffic conditions. Low speed limits during congestion warnings were exceeded most significantly. Overall, no differences in the effect of following LCS switchings at different DCS distances could be verified. Therefore, the empirical analyses do not provide any indications of an additional benefit of short DCS distances for traffic flow. The results of the empirical analysis therefore do not lead to any recommendations for a reasonable DCS distance from a traffic engineering point of view that deviate from the existing specifications of the German guideline RWVA (FGSV, 1997). By means of simulation, a location of the MCS downstream of the associated DCS was found to be more favorable than a location of the MCS at the same location or upstream of the DCS. Faster data transmission and processing as well as the spatial densification of MCS within the LCS can improve the temporal and spatial accuracy of the control. In the case of a congestion warning, more vehicles could be reached in short time with the warning and, in the case of traffic flow harmonization, the switching patterns are more up-to-date, which may improve the compliance of road users. It is recommended to focus on reducing the distances between DCS when designing new or expanding existing LCS. For larger DCS distances, the German guideline RWVZ (FGSV, 1997) already advises checking the compaction of MCS. Since a safety effect of hazard warnings can be assumed due to increased attention or willingness of the road users to slow down even if the speed limits are not complied with, further studies on the road safety effect of LCS are recommended.