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HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf Autobahnen

HBS-conform simulation of freeway traffic flow

  • Ziel der Untersuchung war es, eine Methodik für die HBS-konforme Durchführung und Auswertung von Simulationsstudien zu erarbeiten. Dazu wurden HBS-konforme Standardelemente in den Simulationsprogrammen BABSIM, VISSIM, Aimsun, Paramics und SUMO modelliert und an den Bemessungswerten des HBS kalibriert. Die Ermittlung der Kapazität erfolgte anhand der Identifikation von Zusammenbrüchen des Verkehrsflusses, die durch Steigerung der Verkehrsstärke auf bis zu 120 % der Kapazität nach HBS in der Simulation erzeugt wurden. An Teilknotenpunkten wurden sechs Verhältnisse der Verkehrsstärke auf der Hauptfahrbahn zur Verkehrsstärke des ein- bzw. ausfahrenden Stroms untersucht. Als Kriterium für die Übereinstimmung der in der Simulation ermittelten Kapazität und q-v-Beziehung mit dem HBS wurde eine maximale Abweichung von 5 % festgelegt. Die Fehlergrenze konnte mit den Simulationsprogrammen BABSIM, VISSIM, Aimsun und Paramics in der Regel eingehalten werden, während sich in SUMO größere Abweichungen ergaben. Die Übertragbarkeit der Parametersätze auf nicht HBS-konforme Bemessungssituationen wurde anhand der Daten realer Untersuchungsobjekte überprüft. Im Ergebnis werden Empfehlungen und Standardparameterkombinationen für die HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf Autobahnen bereitgestellt, die als Ausgangsparameter für die Simulation nicht HBS-konformer Untersuchungsobjekte herangezogen werden können.
  • In the investigation, a methodology for the application of microscopic traffic simulation to estimating the level of service on freeways consistent with the German Highway Capacity Manual HBS was derived. Traffic flow on standard types of freeway segments were modeled with the simulation tools BABSIM, VISSIM, Aimsun, Paramics, and SUMO. The simulation models were calibrated based on the HBS design values. The capacity was determined by identifying traffic breakdowns in the simulation, which were induced by increasing the traffic volume to 120 % of the HBS design capacity. At merge and diverge segments, six different proportions of the ramp volume were analyzed. To evaluate whether the simulation results match the HBS design values, a maximum deviation of 5 % was used as target value. With the tools BABSIM, VISSIM, Aimsun, and Paramics, the maximum error was undercut in most cases, whereas larger deviations were obtained with the tool SUMO. The transferability of the calibrated simulation parameters to freeway segments with geometric and traffic parameters beyond the boundary conditions of the HBS was proven based on field data. As a result of the investigation, recommendations and standard parameters for the simulation of freeway traffic flow are provided.

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Metadaten
Author:Justin Geistefeldt, Stefan Giuliani, Fritz Busch, Tobias Schendzielorz, Andrea Haug, Peter Vortisch, Ulrike Leyn, Roland Trapp
URN:urn:nbn:de:hbz:opus-bast-17500
ISBN:978-3-95606-289-6
Series (Serial Number):Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen, Reihe V: Verkehrstechnik (279)
Document Type:Book
Language:German
Date of Publication (online):2017/03/24
Contributing corporation:Universität Bochum. Lehrstuhl für Verkehrswesen - Planung und Management
Release Date:2017/03/24
Tag:Autobahn; Bemessung; Deutschland; Forschungsbericht; Kapazität (Straße); Rechenmodell; Richtlinien; Simulation; Verkehrsfluss
Capacity (road; Design (overall design); Germany; Mathematical model; Motorway; Research report; Simulation; Specifications; Traffic flow; footway)
Comment:
Außerdem beteiligt: Technische Universität München, Lehrstuhl für Verkehrstechnik; Karlsruher Institut für Technologie, Institut für Verkehrswesen; Ingenieurbüro Prof. Dr.-Ing. Roland Trapp, Aachen
Institutes:Sonstige / Sonstige
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 62 Ingenieurwissenschaften / 620 Ingenieurwissenschaften und zugeordnete Tätigkeiten
collections:BASt-Beiträge / ITRD Sachgebiete / 72 Verkehrs- und Transportplanung

$Rev: 13581 $