Ziel der Untersuchung war es, anhand realer Fälle adaptive Steuerungen von Lichtsignalanlagen für städtische Hauptverkehrsstraßen mit konventionellen Steuerungen zu vergleichen. Für die Untersuchung wurden je zwei Hauptverkehrsstraßen in Münster und Remscheid ausgesucht, auf denen adaptive Steuerungen eingerichtet wurden. Dabei wurde zunächst eine konventionelle Koordinierung mit weitgehend verkehrsabhängigen Elementen hergestellt. Zusätzlich konnte jeweils eine adaptive Steuerung geschaltet werden. Auf allen Strecken wurden systematisch Testfahrten bei Schaltung der verschiedenen Steuerungszustände durchgeführt. Die hierbei mittels GPS aufgezeichneten Fahrzeugtrajektorien wurden hinsichtlich der Anzahl von Halten und der Wartezeiten analysiert, um so zu einer verkehrstechnischen Beurteilung zu gelangen. Auf der ersten Teststrecke in Münster konnte durch die adaptive Steuerung eine deutliche Verbesserung des Verkehrsablaufs erreicht werden. Auf der zweiten Teststrecke in Münster ließ sich dieser Erfolg nicht wiederholen. Es traten teilweise erhebliche verkehrliche Verschlechterungen bei Schaltung der adaptiven Steuerung ein. Auf den Teststrecken in Remscheid ergaben sich durch die adaptive Steuerung in jeweils einer Fahrtrichtung Verbesserungen des Verkehrsflusses. Dem stehen jedoch Verschlechterungen in der Gegenrichtung gegenüber. Weil eine direkte Erfassung der Immissionen vor Ort nicht möglich war, wurde eine Antwort hinsichtlich der ökologischen Wirkungen durch mikroskopische Simulation gesucht. Für je eine Strecke in Münster und Remscheid wurde die adaptive Steuerung in ein VISSIM-Modell integriert. Die simulierten Fahrzeugtrajektorien wurden durch das Verfahren PHEM im Hinblick auf die Schätzung der Emissionen analysiert. Dabei zeigte sich in Münster eine leichte Verbesserung (1,0 %) der ökologischen Auswirkungen als Folge der adaptiven Steuerung. In Remscheid zeigte sich nach den eingetretenen ungünstigen verkehrlichen Wirkungen erwartungsgemäß auch eine Verschlechterung der ökologischen Auswirkungen. Die Ergebnisse der mikroskopischen Simulation in Verbindung mit der adaptiven Steuerung auf diesem Streckenzug unterlagen jedoch erheblichen Schwankungen, sodass hiermit lediglich tendenzielle Aussagen möglich sind. Im Ergebnis zeigte sich, dass die adaptiven Verfahren die Möglichkeit eröffnen, den Verkehrsfluss auf städtischen Hauptverkehrsstraßen zu verflüssigen. Dabei können auch Verbesserungen hinsichtlich der Schadstoffemissionen und des Energieverbrauchs eintreten. Diese Verbesserungen können jedoch nicht uneingeschränkt vorausgesetzt werden, sondern bedürfen einer zum Teil längerfristigen, kostenintensiven Einstellungsphase.

Durch den Stufenplan Digitales Bauen und Betreiben wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) die ganzheitliche und flächendeckende Nutzung von Building Information Modeling (BIM) im Straßenbau gefordert. Demnach sollen auch für Infrastrukturprojekte moderne, IT-gestützte Prozesse und Technologien bei Planung, Bau und Betrieb ähnlich den Strukturen im Hochbau verwendet werden. Das Projekt beschäftigt sich mit der Überprüfung der Konformität der Methode BIM mit den Regelwerken der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) und des Gremiums „Koordinierung der Bund/Länder Fachinformationssysteme im Straßenwesen (IT-Ko). Darüber hinaus sollen digitale und datenbanktaugliche Strukturen mit den wesentlichen Inhalten der R1-Regelwerke erstellt werden, anhand derer die Konformitätsprüfung erfolgen kann. Als erste Grundlage für eine einheitliche Anwendung der Methode BIM in Infrastrukturprojekten dient die Entwicklung eines BIM-konformen Objektkataloges für das Verkehrswesen und den Straßenbau. Die Umsetzung erfolgte in Form einer Datenbank, in welcher die wichtigsten Begrifflichkeiten und Definitionen der Regelwerke der FGSV und des IT-Ko als Merkmalsgruppen und Merkmale importiert wurden. Hierbei wurde eine einheitliche Verwendung von den Begrifflichkeiten innerhalb eines Regelwerkes als auch zwischen verschiedenen Regelwerken untersucht. Zusätzlich wurden den einzelnen Merkmalen nach Möglichkeit Definitionen, Beschreibungen, Beispiele, Wertebereiche, physikalische Größen sowie Dimensionen zugewiesen. Der Informationsgehalt in der Datenbank ist stark von der Detailtiefe im jeweiligen Regelwerk abhängig. Die Analyseergebnisse und die Hinweise zu nicht harmonisierten Bereichen der einzelnen Regelwerke werden für die weitere Gremienarbeit und gegebenenfalls erforderliche Abstimmungen zwischen verschiedenen Gremien zur Verfügung gestellt. Zusätzliche Hinweise zu abbildbaren und nicht abbildbaren Informationen in digitalen Modellen wurden ebenfalls herausgearbeitet. Eine Liste mit weiteren BIM-relevanten Regelwerken sowie erwartete Neuerungen in bereits analysierten Regelwerken ist diesem Bericht beigefügt. Eine Anleitung für die systematische Analyse weiterer Regelwerke zur Ergänzung der Datenbank für die zukünftige Fortentwicklung und Datenpflege wurde verfasst. Ein Umsetzungsbeispiel der Datenbank in Form eines dreidimensionalen Datenmodells wurde erzeugt. Prüfungen hinsichtlich der Merkmalsabhängigkeiten können in Zukunft durch gezielte Abfragen innerhalb eines Modells ergänzt werden. Durch die beispielhafte Analyse ausgewählter Regelwerke und die Entwicklung einer geeigneten Datenbankstruktur kann dieses Projekt als erster Schritt zu einer einheitlichen BIM-Struktur für den Infrastrukturbau dienen.

Durch steigende Verkehrsleistungen sowie zunehmendem Erhaltungs- und Ausbaubedarf auf Bundesautobahnen ist in den nächsten Jahren nicht mit einer Abnahme der Anzahl von Arbeitsstellen längerer Dauer zu rechnen. Hiermit gehen auch immer wieder Staus mit hohen volkswirtschaftlichen Verlusten einher. Ziel muss es daher sein, die Auswirkungen von Arbeitsstellen längerer Dauer auf den Verkehr durch die Verkürzung der Bauzeiten zu minimieren. Bauzeitverkürzungen können durch Intensivierung der Arbeitszeiten (Baubetriebsformen) erreicht werden. Neben der Verkehrsbelastung stellen weitere Kriterien wie Arbeitsrecht, Material- und Personalressourcen, Immissionsschutzvorgaben, Fahrpersonalverordnungen, Sondergenehmigungen und psycho-soziale Aspekte wichtige Einflussfaktoren auf die Wahl der Baubetriebsform dar, die gesamtwirtschaftlich sinnvoll getroffen werden sollte. Da sich nur wenige der Kriterien geeignet monetarisieren lassen wird zunächst die Verkehrsstärke als Leitkriterium herangezogen und die durch eine Bauzeitverkürzung eingesparten Fahrtzeitverlustkosten den zur Erreichung der Beschleunigungswirkung erforderlichen Baulastträgerkosten zur Generierung eines Nutzen-Kosten-Verhältnisses gegenübergestellt. Für insgesamt 13 definierte Standardmaßnahmen konnten durch dieses Vorgehen gesamtwirtschaftlich sinnvolle Einsatzgrenzen ermittelt werden, die als mittlere DTV-Jahreswerte vorliegen und die Schwelle der Verkehrsstärke markieren, ab der eine Durchführung der Baumaßnahme in einer intensiveren Betriebsform gesamtwirtschaftlich vorteilhafter ist. Zur Berücksichtigung örtlicher verkehrlicher Randbedingungen wurden die Einsatzgrenzen für Variationen von Schwerverkehrsanteilen, Längsneigungen, Lage bezügliche Ballungsräumen sowie typisierten Ganglinien der Verkehrsnachfrage bestimmt. Die ausgewählten Standard-Maßnahmen decken insgesamt ein breites Spektrum der auf Bundesautobahnen durchgeführten Leistungen der Instandhaltung und Erneuerung ab. Für zukünftig durchzuführende Maßnahmen auf Bundesautobahnen existieren somit Richtwerte, ab welchen Verkehrsstärken die Durchführung in intensiveren Betriebsformen empfohlen werden kann. Zusätzlich können für definierte Randbedingungen der Nutzen sowie das Nutzen-Kosten-Verhältnis durch diese Intensivierung abgeschätzt werden. Eine Vorauswahl der Betriebsform, die auf einer gesamtwirtschaftlichen Bewertung basiert, ist somit unter Ansatz der vorliegenden Streckenparameter und verkehrlichen Randbedingungen möglich. Zur endgültigen Auswahl sind zusätzliche, nicht monetarisierbare Kriterien zu prüfen und in die Entscheidung für die auszuschreibende Baubetriebsform mit einzubeziehen.