Ziel des vorliegenden Forschungsprojekts war die Quantifizierung von staubedingten Reisezeitverlusten im Jahr 2000, die auf infrastrukturbedingte Kapazitätsengpässe einschließlich Verkehrsunfällen und Pannen zurückzuführen sind. Zusammen mit den Ergebnissen der "Quantifizierung staubedingter Reisezeitverluste auf Autobahnen - Störungsursache: Arbeitsstellen" konnte Aufschluss darüber gegeben werden, wie sich die Reisezeitverluste auf Bundesautobahnen anteilsmäßig und in ihrer Größenordnung auf die genannten Störungsursachen aufteilen. Hierzu wurden im ersten Teil der Arbeit methodisch folgende Aspekte behandelt: - Aufbau eines Autobahnnetzmodells; - Modellierung der Verkehrsnachfrage; - Modellierung der Kapazität; - Staumodellierung und Ermittlung der Reisezeitverluste. Im zweiten Teil der Arbeit wurden die Ergebnisse der Verlustzeitberechnung für das Bezugsjahr 2000 ausführlich dokumentiert. In Sensitivitätsanalysen wurde die Stabilität der Berechnungsergebnisse hinsichtlich der Veränderung einzelner Eingangsdaten bestimmt. Dabei kommt der Modellierung der Verlagerung der Verkehrsnachfrage bei vorhandener Überlastung eine herausragende Bedeutung zu. Ohne Berücksichtigung dieser Verlagerung werden unplausible Werte berechnet, wobei die ermittelten Reisezeitverluste um ein Vielfaches höher als mit Berücksichtigung dieses Effekts liegen. Da zum Ausmaß der Verlagerung bislang keine Untersuchungen vorliegen, ist die Modellierung an dieser Stelle mit großen Unsicherheiten behaftet. In einer Gesamtbetrachtung wurden staubedingte Zeitverluste im Autobahnnetz für das Bezugsjahr 2000 zu insgesamt 234 Millionen Stunden und mit folgenden Anteilen abgeschätzt: Infrastrukturbedingte Engpässe 39%, Unfälle und Nothalte 26%, Arbeitsstellen 35%.

Mit Hilfe von Netzbeeinflussungsanlagen (NBA) soll der Verkehr vor allem bei Störungen im Verkehrsablauf entsprechend den jeweils vorhandenen Verkehrsbelastungen und Fahrtzeiten optimal im Straßennetz abgewickelt werden. Die derzeit zur Ermittlung der Wirksamkeit von NBA verwendeten Verfahren gemäß der „Hinweise zur Wirksamkeitsschätzung und Wirksamkeitsberechnung von Verkehrsbeeinflussungsanlagen“ (FGSV-Heft 311) berechnen die Wirkungen bezüglich des Verkehrsflusses anhand der Zeitkosten. Die in die Verfahren eingehenden Kenngrößen sind allerdings empirisch schwer zu bestimmen und beruhen insbesondere für den Befolgungsgrad und für die Fahrtzeiten auf Normal- und Alternativroute auf nicht einwandfrei verifizierten Annahmen. Ziel des vorliegenden Forschungsvorhabens war es, ein Wirksamkeitsanalyseverfahren zu erarbeiten, welches transparenter und praxistauglicher einen Nachweis der verkehrlichen Wirkung von NBA unterstützt. Basierend auf einer Literaturanalyse zu Vorgehensweisen bei Wirksamkeitsanalysen von NBA und NBA-Steuerungsstrategien sowie auf Expertengesprächen mit Vertretern der Straßenbauverwaltung wurden relevante Wirkungskomponenten ausgewählt und deren tatsächliche Berechnungsmöglichkeit bewertet. Ausgehend von den so gewonnenen Erkenntnissen wurden für NBA die Anwendungsfälle Störungsinformation (Anwendungsfall S) und Alternativroutenempfehlung (Anwendungsfall A) in einem neuen Analyseverfahren für Ex-Ante- und Ex-Post-Untersuchungen etabliert. Zur Beurteilung der Relevanz von Störungen und der Einschätzung von Fahrtzeiten im ungestörten und gestörten Zustand, Verlustzeiten durch die Störung und resultierender Zeitvorteile werden Informationen aus Floating Car Data (FCD) verwendet. Die Weitergabe der Störungsinformation am Entscheidungspunkt (Anwendungs-fall S) hat, ob mit oder ohne ergänzende Ausweisung einer Alternativroute, auch Einfluss auf das Verhalten der Verkehrsteilnehmenden. Die Anzahl der über die Störung informierten Verkehrsteilnehmenden wird für den Anwendungsfall S zur Beurteilung der Wirksamkeit einer NBA herangezogen. Wird ergänzend zu der reinen Störungsinformation auch eine Alternativroutenempfehlung ausgewiesen, wird zusätzlich der Anwendungsfall A für den relevanten Zeitbereich betrachtet. Dem Verfahren im Anwendungsfall A liegt die Annahme zugrunde, dass aus einer Alternativroutenempfehlung für die der Empfehlung folgenden Verkehrsteilnehmenden Zeitvorteile gegenüber der Fahrt auf der Normalroute im gestörten Zustand resultieren. Die Summe dieser Zeitvorteile über alle relevanten Verkehrsteilnehmenden wird für Anwendungsfall A zur Beurteilung der verkehrlichen Wirksamkeit einer NBA herangezogen. Hierfür wird zunächst die Charakteristik des zugrundeliegenden Netzes aus Normalroute und Alternativroute analysiert. Aus dieser Analyse lassen sich Hinweise auf die tatsächliche Relevanz möglicher Störungen auf der Normalroute für die Anwendungsfälle S und A ableiten. Es wird weiterhin zwischen dem Verkehrsaufkommen der Einfahrenden unterschieden, die in die Normalroute einfahren, und dem Verkehrsaufkommen der Durchfahrenden, die die gesamte Normalroute üblicherweise (im ungestörten Zustand) bis zum Endpunkt durchfahren. Weiterhin werden Informationen zu den Ausfahrenden auf die Alternativroute erforderlich. Daneben werden Daten zu Störungen und bei Ex-Post-Untersuchungen ergänzend zu Schaltungen in den NBA nötig. Auf der Alternativroute muss das Netzelement lokalisiert werden, welches die geringste Kapazität besitzt. Mit dem entwickelten Wirksamkeitsanalyseverfahren kann die verkehrliche Wirksamkeit einer NBA dargestellt werden. In Anwendungsfall A werden die Zeitvorteile für die tatsächlich beeinflussten Verkehrsteilnehmenden (Pkw und Lkw) ausgewiesen. Der Nutzen der NBA kann auf der Basis von Zeitvorteilen unter Verwendung von Zeitkostensätzen ermittelt werden. Neben den Verfahren zur Wirksamkeitsanalyse wird ein methodischer Ansatz zur Strategiedefinition für Netzbeeinflussungsanlagen erarbeitet, der auf den identischen Prinzipien der Störungsbeurteilung aufbaut. Im Rahmen einer beispielhaften Praxisanwendung wurde zur Überprüfung der Praxistauglichkeit dargestellt, dass die im Verfahren beschriebenen Bearbeitungsschritte und notwendigen Daten geeignet sind. Abschließend werden Empfehlungen für die Integration des Verfahrens in die FGSV-Regelwerke formuliert. Zudem werden Hinweise zur Verbesserung eines Zugangs zu den für die Verfahrensanwendung notwendigen Daten durch standardisierte Datenformate und eine kontinuierliche Datenhaltung, zur Vereinfachung der Verfahrensanwendung durch eine Umsetzung in einem Softwaretool und zur Bereitstellung der aus Verfahrensanwendungen gewonnenen Erkenntnisse in einer Wissensbasis gegeben.