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In der Untersuchung wurden Verfahren zur Schätzung der Wartezeiten an signalisierten Knotenpunkten mit unterschiedlichen Steuerungsverfahren auf der Grundlage umfangreicher empirischer Erhebungen und Simulationsuntersuchungen überprüft und für deutsche Verkehrsverhältnisse kalibriert. Die Analyse umfasste Knotenpunkte mit koordinierter Festzeitsteuerung sowie Einzelknotenpunkte mit verkehrsabhängiger Steuerung. Durch den Vergleich mit den Ergebnissen der empirischen Erhebungen und der Simulationsuntersuchungen wurde die Güte der Wartezeitermittlung mit den einzelnen Verfahren festgestellt und Möglichkeiten zur Kalibrierung überprüft. Die Betrachtung der Fehlermaße zeigte für alle Verfahren ähnliche Abweichungen zu den empirischen Verlustzeiten. Aus Gründen der einfacheren Handhabbarkeit werden die Verfahren nach HCM 2010 für Zufahrten an koordiniert gesteuerten Lichtsignalanlagen und nach HCM 2000 für verkehrsabhängig gesteuerte Lichtsignalanlagen für die Anwendung im deutschen Regelwerk vorgeschlagen. Die Parameterkalibrierung ergab für das Verfahren für verkehrsabhängig gesteuerte Lichtsignalanlagen eine Anpassung des Korrekturfaktors der Grundwartezeit. Das HCM-Verfahren für Zufahrten an koordiniert gesteuerten Lichtsignalanlagen, welches in dieser Form bereits im HBS 2015 enthalten ist, kann dagegen unverändert beibehalten werden. Die Verfahren wurden anhand von Simulationsmodellen aus Praxisbeispielen validiert. Die Ergebnisse der Validierung bestätigen die Praxistauglichkeit der Verfahren.
Im Rahmen dieses Projektes wurden die mittleren Pkw-Fahrtgeschwindigkeiten und weitere verkehrstechnische Kenngrößen auf Netzabschnitten von Bundesautobahnen (BAB) unter Berücksichtigung der Wechselwirkungen zwischen den Einzelelementen des Abschnittes untersucht. Auf Basis der ermittelten Eigenschaften wurde ein EDV-Programm mit Benutzeroberfläche und Datenhaltung in Microsoft Excel entwickelt, das die Bewertung der Verkehrs- und Angebotsqualität von Netzabschnitten auf Autobahnen ermöglicht. Das im HBS 2015 enthaltene Verfahren unterliegt einer wesentlichen Randbedingung, die die Anwendung des Verfahrens nur erlaubt, wenn keine Teilstrecke bzw. Teilknotenpunkt die Qualitätsstufe F ausweist. Diese Beschränkung wurde modelltechnisch durch eine Erweiterung des derzeitigen Verfahrens über die Grenze der ungesättigten Analyse hinaus behoben. Empirische Untersuchungen von zwei Untersuchungsstrecken (München und Karlsruhe), ergänzt durch mikroskopische Verkehrsflusssimulationen, lieferten die Datengrundlagen. Zunächst wurde die Anwendung des amerikanischen, auf dem Highway Capacity Manual (HCM) basierenden Programms FREEVAL für die Bewertung von deutschen Autobahnen überprüft. Dabei lieferte die Simulation mit FREEVAL ein plausibles Ergebnis für das Laborbeispiel in Karlsruhe. Wegen wesentlicher Unterschiede zwischen HCM- und HBS-Verfahren, hauptsächlich in Bezug auf die Definition von Kapazität, Zeitintervallen und q-V-Beziehungen sowie den entscheidenden Qualitätskriterien des Verkehrsablaufs, wird eine Anwendung des U.S. FREEVALs für deutsche Autobahnen aber nicht empfohlen. Dies hat zu der Entscheidung geführt, ein eigenes Modell zu entwickeln, das eng an das HBS-Verfahren angelehnt ist. Dazu wurde geprüft, welche makroskopischen Verkehrsmodelle für die Abbildung des Verkehrsflusses auf der deutschen Autobahn geeignet sind. Das Cell-Transmission-Modell (CTM) von DAGANZO wurde letztendlich als der geeignete Kandidat für die Modellimplementierung gewählt. Im Vergleich zum U.S. FREEVAL wurde in dem neuen Modellansatz die Diskretisierung so verfeinert, dass eine explizite Modellierung der Staupropagierung ohne zusätzliche Modellerweiterungen möglich wurde. Das Datenmodell des CTM ist insbesondere für die Modellierung von linearen Strecken wie z. B. Richtungsfahrbahnen geeignet. Für die Validierung des entwickelten Modells wurde die BAB A 99 in der Nähe von München an vier verschiedenen Tagen modelliert, an denen jeweils unterschiedliche Stausituationen vorlagen. Die Ergebnisse zeigen, dass das deutsche FREEVAL eine realistische Darstellung der Verkehrssituation ermöglicht. Bei gravierenden Überlastungen traten allerdings Abweichungen bei den Staugeschwindigkeiten auf, die in der Art des verwendeten Verkehrsflussmodells begründet sind. Das entwickelte Tool kann grundsätzlich als Alternative zu mikroskopischen Simulationstools zur Anwendung für Bemessungsaufgaben und zum Vergleich verschiedener Szenarien in Ergänzung zum HBS empfohlen werden. Es eignet sich nicht für die Abbildung von konkreten Stauereignissen zur Bestimmung der exakten räumlich-zeitlichen Ausprägung.
Ziel des Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines Verfahrens zur Quantifizierung von Verkehrsverlagerungen durch Arbeitsstellen im Bereich der Bundesautobahnen. Eine wesentliche Grundlage der Untersuchung bildeten Datenanalysen der rund 1.350 automatischen Dauerzählstellen im Bundesfernstraßennetz. Die Ermittlung möglicher Verlagerungseffekte wurde zusätzlich an ausgewählten Beispielen mit Hilfe von makroskopischen Verkehrsmodellen analysiert. Zusammenfassend zeigten die Analysen, dass während der Arbeitsstellenzeit Verlagerungseffekte fast ausschließlich in den Spitzenstunden auftreten. In diesen Stunden erreichten die Änderungen der Belastung auf den Autobahnabschnitten eine Größenordnung von 2% bis 5%. Über den Tag gesehen ergibt sich eine mittlere Verlagerung unter 1%. Im Rahmen der durchgeführten Regressions- und Clusteranalysen konnten keine Einflussfaktoren oder Merkmalskombinationen ermittelt werden, die die Ursachen für die durch Arbeitsstellen bedingten Belastungsänderungen mit einer ausreichenden Zuverlässigkeit erklären konnten. Lediglich eine Differenzierung der Arbeitsstellenrichtungen nach unterschiedlichen Typen von Verkehrsführungen führte zu dem Ergebnis, dass nennenswerte Verlagerungen lediglich für die Arbeitsstellensituationen auftreten, bei denen eine Reduzierung der Fahrstreifenanzahl von 2 auf 1 oder von 3 auf 2 Fahrstreifen erfolgte. Aufgrund der Erkenntnisse, dass Arbeitsstellen bedingte Verkehrsverlagerungen auch bei hohen Streckenbelastungen deutlich niedriger sind als bisher vielfach angenommen, die Verkehrsverlagerungen sich auf die hochbelasteten Stundenbereiche beschraenken, die Verlagerungen mit der Dauer der Arbeitsstellenlaufzeit abklingen und keine funktionalen Abhängigkeiten mit hohem Bestimmtheitsmaß ermittelt werden konnten, ist die Berücksichtigung Arbeitsstellen bedingter Verkehrsverlagerungen auf Autobahnen im Rahmen von gesamtwirtschaftlichen Bewertungen vermutlich nur in sehr geringem Umfang ergebnisrelevant.
Zentrale Zielsetzung dieses Forschungsvorhabens ist die Ableitung einer Grundlage für die quantitative Abschätzung der Sicherheitswirkungen verschiedener Bau-, Gestaltungs- und Betriebsformen von Landstraßen. Hierzu wurden erreichbare Unfallraten und Unfallkostenraten von Landstraßen differenziert nach Ausbaustandard und Betriebsformen abgeleitet. Die Unfallkenngrößen wurden dabei getrennt für die drei Teilbereiche eines Landstraßenzuges (freie Streckenabschnitte, Einflussbereiche von Knotenpunkten, Knotenpunkte) ermittelt. Während die mittlere Unfallkostenrate eines Untersuchungskollektives von Straßenabschnitten nur eine Aussage über die durchschnittlichen Unfallkosten in Bezug auf die Fahrleistung dieses Kollektives treffen, soll die Grundunfallkostenrate die bei richtliniengerechter Anlage einer Straße (Gestaltung und Betrieb) möglichen fahrleistungsabhängigen Unfallkosten widerspiegeln. Bei der Ermittlung der Grundunfallkostenraten dürfen prinzipiell nur richtliniengerecht ausgebildete Straßen Berücksichtigung finden. Aus der zugrunde liegenden Datenbasis war allerdings nicht erkennbar, ob es sich im Einzelfall um richtliniengerechte oder nicht richtliniengerechte Straßen handelt. Es war davon auszugehen, dass das Untersuchungskollektiv auch nicht richtliniengerechte Anlagen umfasst. Dabei ist zusätzlich das Maß der Abweichung von einer richtliniengerechten Straße unbekannt, sodass keine Aussage darüber getroffen werden kann, inwieweit sich der "Grad der Unsicherheit" auch auf das Unfallgeschehen auswirkt. Bislang existiert kein Verfahren, um aus einem inhomogenen Untersuchungskollektiv, das sowohl richtliniengerechte Straßen als auch nicht richtliniengerechte Straßen umfasst, Grundunfallkostenraten abzuleiten. Daher wurde ein Verfahren entwickelt, das durch statistische Analysen eine Abschätzung der Grundunfallkostenraten aus einem inhomogenen Untersuchungskollektiv ermöglicht. Anhand des entwickelten Verfahrens wurden anschließend die Grundunfallkostenraten für alle im Rahmen der vorliegenden Untersuchung betrachteten Straßen (differenziert nach Querschnittstypen und Knotenpunktarten) abgeleitet.
Ziel der Untersuchung war es, ein standardisiertes Verfahren zur Abschätzung der Auswirkungen von Ortsumgehungen auf die Verkehrssicherheit zu entwickeln. Dieses Verfahren soll den Netzzusammenhang berücksichtigen und eine Bilanzierung der Verkehrssicherheitswirkungen von Ortsumgehungen ermöglichen. Dabei sind auch Umbaumaßnahmen und veränderte Verkehrsregelungen in den Ortsdurchfahrten, sofern diese im Zusammenhang mit der Ortsumgehung realisiert werden, zu berücksichtigen. Damit soll eine verbesserte Entscheidungsgrundlage für die Bewertung von Ortsumgehungen aus Verkehrssicherheitssicht zur Verfügung gestellt werden. Das standardisierte Verfahren wurde anhand von konkreten Beispielen auf seine Aussagegenauigkeit hin überprüft. Hierfür wurden die realen Verkehrssicherheitswirkungen von 21 umgesetzten Ortsumgehungen in einem definierten relevanten Straßennetz erhoben und bilanziert. Bei der Bilanzierung der Verkehrssicherheitswirkungen der 21 Beispiele im Vorher-Nachher-Vergleich zeigte sich, dass die Knotenpunkte im Zuge der Ortsumgehungen wesentlich dazu beitragen, ob der Vorher-Nachher-Vergleich positiv oder negativ ausfällt. Resümierend kann festgehalten werden, dass über das (neue) Berechnungsverfahren die Möglichkeit besteht, die Auswirkungen von Ortsumgehungen auf die Verkehrssicherheit mit relativ geringem Aufwand abzuschätzen, wenn die Verkehrsbelastungen für den Vorher-Fall (ohne Ortsumgehung) und für den Nachher-Fall (mit Ortsumgehung) zur Verfügung stehen. Das Verfahren weist die voraussichtlichen Verkehrssicherheitswirkungen, die durch den Bau einer Ortsumgehung im Straßennetz entstehen, in ihrer Tendenz und den Absolutzahlen genauer aus als das derzeit angewendete Verfahren nach EWS.
