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Modellierung von Nutzungsprofilen und resultierenden Umweltwirkungen der deutschen Pkw-Flotte über ein Jahr

A model of car use and resulting environmented impacts for the German car fleet over a year

Dipl. rer. pol. techn. Christine Weiß, Dr.-Ing. Bastian Chlond, Karlsruhe;
Dipl.-Wirtsch.-Ing. Wolfram Knörr, Dipl.-Ing. Fabian Bergk, M. A. Claudia Kämper, B. Eng. Jan Kräck, Heidelberg;
Prof. Dr.-Ing. Peter Vortisch, Karlsruhe

Um die Nutzung des konventionellen Pkw zu substituieren und somit die Umweltwirkungen des Verkehrs zu reduzieren, sind technische, modale und organisatorische Maßnahmen denkbar. Für die Bewertung des Potenzials dieser Politikmaßnahmen und die Quantifizierung der daraus resultierenden Umweltwirkungen wird eine umfassende Datengrundlage zur Pkw-Nutzung benötigt. Diese Erkenntnislücke schließt das Pkw-Nutzungsmodell CUMILE, welches für eine repräsentative Pkw-Flotte Fahrten über ein ganzes Jahr modelliert. Es wird weiterhin eine Datenschnittstelle mit dem Emissionsmodell TREMOD geschaffen, welche es ermöglicht, den in CUMILE modellierten Fahrten differenzierte Energieverbräuche und Emissionskennzahlen zu Luftschadstoffen (z. B. PM, NOX) und Treibhausgasen (z. B. CO2, CH4) zuzuordnen.

Technical, modal and organizational measures are conceivable to achieve a substitution of conventional car usage and thus a reduction of environmental impact of transport. Therefore, a comprehensive database of car use over Ionger periods (e. g. one year) is required. To close this gap, we utilized the car use model CUMILE, which models car use characteristics of a representative car fleet over a whole year, and created a data interface with the transport emission model TREMOD. This interface allows for an assignment of air pollutants (e. g. PM, NOX) and greenhouse gases (e. g. C02, CH4) to single car trips over a full year.

 

 

 

 

Automatisiertes Fahren im Straßenverkehr – Teil 1

Automated Driving in road transport

Prof. Dr. A. Eisenkopf, Friedrichshafen
Prof. Dr.-Ing. H. Fricke, Dresden
Prof. Dr.-Ing. R. Gerike, Dresden
Prof. Dr.-Ing. M. Friedrich, Stuttgart
Prof. Dr. H.-D. Haasis, Bremen
Prof. Dr. G. Knieps (Vorsitzender), Freiburg
Prof. Dr. Dr. h.c. A. Knorr, Speyer
Prof. Dr. K. Mitusch, Karlsruhe
Prof. Dr. S. Oeter, Hamburg
Prof. Dr. Dr. h.c. F. J. Radermacher, Ulm
Prof. Dr. G. Sieg, Münster
Prof. Dr.-Ing. J. Siegmann, Berlin
Prof. Dr. B. Schlag, Dresden (bis Dez. 2016)
Prof. Dr. W. Stölzle, St. Gallen
Prof. Dr.-Ing. D. Vallée, Aachen †
Prof. Dr.-Ing. P. Vortisch, Karlsruhe
Prof. Dr. rer. nat. H. Winner, Darmstadt

Automatisiertes Fahren ohne Fahrerüberwachung oder sogar ganz ohne Fahrer wird für die Zukunft der Mobilität wichtig werden. Die absehbaren technischen Entwicklungen lassen einen ersten Eindruck aufkommen, welche neuen Herausforderungen sich stellen. Für die Stellungnahme des Wissenschaftlichen Beirats des BMVI werden die vielen Ausprägungsmöglichkeiten in zwei Gruppen unterteilt: Die Gruppe A umfasst Fahrzeuge, die weiterhin mit fahrtüchtigen Fahrzeugführern besetzt sind, die automatisiertes Fahren aktivieren und deaktivieren können sowie die Fahrt vollenden, wenn das automatisierte Fahren an seine Grenzen kommt. Daher sind in der Stellungnahme die psychologischen Aspekte zur Fahrerrolle von besonderer Bedeutung. Fahrzeuge der Gruppe B fahren eine (ggf. begrenzte) Strecke von Beginn bis Ende fahrerlos. Zum Betrieb dieser Fahrzeuge ist statt des Fahrers ein Betreiber notwendig. Daher werden die zu erwartenden Betreibermodelle hinsichtlich ihrer Aufgaben und Verpflichtungen analysiert. Übergreifende Aspekte der verkehrlichen Auswirkungen und Potenziale, der Anforderungen an die Infrastruktur, der Sicherung der Cyber-Security und Privacy sowie der Einführungsrisiken werden ebenso diskutiert wie die spezifischen Aspekte für den Straßengüterverkehr. Die wichtigsten Empfehlungen an die Verkehrspolitik werden im Abschluss zusammenfassend dargestellt. Insbesondere erfordert der Übergang zum fahrerlosen Fahren Lösungen zu den rechtlichen Rahmenbedingungen und des Sicherheitsmanagements einschließlich Security und Privacy.

 

Automated driving without driver supervision or even without any driver at all will become important for future mobility. Foreseeable technical developments give a first impression of the new challenges we will be confronted with. For this expert opinion of the Scientific Advisory Board of the German Federal Minister of Transport and Digital Infrastructure (BMVI) the various potential variants of automation are classified in two groups: Group A comprises vehicles that are still manned with roadworthy drivers who can activate and deactivate automated driving as well as take control over the vehicle, should automated driving reach its limits. Thus, the psychological aspects of the driver’s role are particularly significant in this expert opinion. Vehicles of group B automatically drive a (possibly limited) route from start to finish. Instead of a driver, an operator is needed for the operation of this type of vehicle. Thus, the expected operator models are analyzed regarding their tasks and obligations. Comprehensive aspects of automation’s impacts and potentials regarding road traffic, infrastructure requirements, the safeguarding of cyber-security and privacy, and the risks of introduction are discussed as well as specific aspects for road transport of goods. Finally, the most important recommendations to transport policy are presented. Especially solutions regarding the legal framework and safety management including security and privacy are required for the changeover to driverless driving.

Erschließung kommunaler Informationen zur Verkehrsnetzverfügbarkeit

Development of Regional Information on Network Availability

Prof. Dr. H. Kirschfink, Aachen
Dipl.-Ing. H.-J. Aumund, Dr. R. Hinz, Hannover

Die auslösenden Ereignisse für Störungen des Verkehrsablaufs und Stauerscheinungen sind häufig Gegenstand der Straßenbewirtschaftung. So kann in kommunalen Netzen eine Vielzahl von Ereignissen im Straßenraum zu einer Einschränkung der Netzverfügbarkeit führen. Neben Baumaßnahmen der Kommunen oder der Straßenbauverwaltungen handelt es sich auch um Baumaßnahmen und Aufgrabungen der Leitungsträger (z. B. Energieversorger oder Telekommunikationsunternehmen) sowie um Sondernutzungen (wie Baustelleneinrichtungen auf der Fahrbahn, Straßenfeste oder Sportveranstaltungen). Diese Ereignisse nehmen Bereiche des Straßenraumes ein und reduzieren die Verkehrskapazitäten, wodurch Umleitungen oder Reisezeitverluste entstehen. Die Informationen über Ereignisse der kommunalen  Straßenbewirtschaftung sowie mögliche Auswirkungen finden in Verkehrsinformationssystemen bislang keine oder nur geringe Berücksichtigung, obwohl sie sich in starkem Maße auf den Verkehr auswirken. So geht auch das Routing durch dynamisierte Navigationssysteme in diesen Situationen häufig von falschen Annahmen aus. Mit der Applikation Netzverfügbarkeitskarte wurden diese Defizite weitgehend überwunden. Die redaktionell geprüften Meldungen der Region Hannover sind bereits heute zur Übermittlung an den MDM vorbereitet. Im Rahmen der Klärung weiterer organisatorischer und rechtlicher Rahmenbedingungen mit den beteiligten Institutionen wird angestrebt, die Grundlagen für Redaktion und Publizierung so zu regeln, dass Verkehrsmeldungen zur Netzverfügbarkeit in der Region Hannover zuverlässig und dauerhaft über den MDM angeboten und für Navigationssysteme verfügbar sein werden. Die Einführung der Netzverfügbarkeitskarte sowie das zugehörige Webportal „Regionales Verkehrsmanagement Hannover“  (http://www.verkehr.region-hannover. de) stellen die ersten Bausteine dar, die gemäß den Zielen des Rahmenkonzepts zum Verkehrs- und Mobilitätsmanagement als Teil des „Verkehrsentwicklungsplans pro Klima“ (VEPproKlima) in der Region Hannover umgesetzt wurden. Beide Anwendungen bieten die technischen Voraussetzungen und das Potenzial für weitere Bausteine. Dies gilt insbesondere für das geplante multimodale Mobilitätsportal, das den heutigen Anforderungen entsprechend integrierte Informationen unterschiedlicher Verkehrsträger und Betreiber (Städte und Gemeinden, ÖPNV, Radverkehr, Parken, Straßen, Autobahnen, Events etc.) in Form von Echtzeitdaten auf einer einheitlichen Kartengrundlage anbieten und visualisieren wird. In diesem Sinne werden bereits heute Erweiterungen des Webportals der NVK mit Inhalten validiert, die Informationen für Radfahrer bieten, eine multimodale Routenplanung für MIV, ÖPNV und Fahrrad bereitstellen, personalisierte Mobilitätsdienste enthalten, Carsharing–Angebote berücksichtigen, Informationen zum Parken enthalten und die Zugangsmöglichkeiten zum Fernverkehr verbessern. Sie alle stellen weitere Anwendungsmöglichkeiten der ALMO®-basierten Softwarelösung dar.

 

The causes of disturbances of traffic flow and congestion are often caused by road management. In municipal roads, a large number of events restrict the road area. The road network thus becomes less available to traffic. In addition to the construction work of the municipalities and the Highway Authorities, construction projects and/or excavations of the energy and telecommunication suppliers, as well as special uses such as street festivals or sporting events reduce the network availability, resulting in detours or travel time losses. The information on regional and local road restrictions through road management has so far hardly been taken into account, although they have a major impact on traffic flow. Out of this follows that traffic information systems and dynamic navigation systems may give wrong recommendations in such situations. The application "Network Availability Map" largely overcomes these deficits. The editorial reports on road restrictions of the Hanover Region are already prepared for transmission to the German Mobility Data Marketplace MDM. At present, the Hanover Region secures the organizational and legal framework conditions with the participating institutions so that traffic reports on network availability in the Hanover Region will be offered reliably and permanently via the MDM. The goal is also that navigation systems take into account restrictions and partial locks in Hanover Region. The introduction of the Network Availability Map as well as the corresponding web portal "Regional Traffic Management Hanover" (http://www.verkehr.region-hannover.de) are the first building blocks that are part of the "Traffic Development Plan" in line with the objectives of the “Traffic and Mobility Management Framework Pro Climate” (VEPproKlima) in the Hanover Region. urther building blocks are being prepared, such as the multi-modal mobility portal with information on public transport, cycling, parking and events. In addition, a multimodal route planner, which will include personalized mobility services. In this context, car sharing and access to long-distance transport will also be integrated.

Modellierung des Personen- und Güterverkehrs in Deutschland als Entscheidungsunterstützung für die Politik

Modeling of passenger and freight transport in Germany for decision support of policy makers

Dr.-Ing. C. Winkler, Berlin
Prof. Dr.-Ing. A. Wolfermann, Darmstadt
Dipl.-Ing. T. Mocanu, Dipl.-Ing. S. Burgschweiger, Berlin

Um die Wirkung von Politikmaßnahmen auf das Verkehrssystem langfristig abschätzen zu können, sind Verkehrsmodelle erforderlich. Der Beitrag beschreibt das am Institut für Verkehrsforschung des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt (DLR) zu diesem Zweck entwickelte Deutschlandmodell, das aus mehreren Modellteilen zur Berechnung der Nachfrage des privaten Personenverkehrs, des Wirtschaftsverkehrs und der Umlegung dieser Nachfrage auf die Verkehrsnetze des bodengebundenen Verkehrs besteht. Im vorliegenden Beitrag werden zum einen die einzelnen Modellteile und deren Schnittstellen sowie Wechselwirkungen kurz beschrieben. Zum anderen wird die Funktionsfähigkeit des Deutschlandmodells anhand einer beispielhaften Anwendung auf ausgewählte Szenarien mit Fokus auf Deutschland im Jahr 2040 aufgezeigt. Der Aufbau und die Anwendung des Deutschlandmodells zeigen den großen Wert solcher Modelle als Entscheidungsunterstützung für die Politik. Sie illustrieren aber auch die Komplexität, den großen Aufwand für die Datenbeschaffung und -aufbereitung und den verbleibenden Forschungsbedarf.

In order to estimate the effect of policy measures on the traffic of future decades we need transport models. The article outlines the “Transport Model for Germany” (Deutschlandmodell) which has been developed at the German Aerospace Center (DLR), Institute of Transport Research. It consists of several models for private transport demand, commercial transport demand and the assignment of the demand to surface transport networks. The models, their interfaces and mutual feedbacks are briefly described. The operability is demonstrated for selected scenarios with a focus on Germany in 2040. Thus, the merits of this kind of interconnected models for decision support of policy makers are underlined. The remaining research areas and the complexity and tremendous effort needed for – most of all – data acquisition and data processing are also not concealed.

Senkung der Lärmemissionen und der gefahrenen Geschwindigkeiten von Motorrädern durch DialogDisplays

Reduction of motorcycle noise and speed by dynamic display signs

Prof. Dr. B. Schlag, Dresden
Dipl.-Ing. G. Scholl, Stuttgart
Dipl.-Ing. (FH) F. Heidebrunn, Hamburg
K. Hutchinson, Bad Lippspringe

Eine Reihe früherer Studien konnte belegen, dass DialogDisplays regelmäßig signifikante Geschwindigkeitsanpassungen bei Autofahrern bewirken. Untersucht wurde in dieser Studie, ob DialogDisplays auch bei Motorradfahrern Verhaltensanpassungen bewirken. Neben den gefahrenen Geschwindigkeiten stehen dabei die Lärmemissionen im Mittelpunkt. An 6 Messstellen in Baden-Württemberg zeigten sich im Vorher-Nachher-Vergleich deutlich positive Effekte der eingesetzten DialogDisplays auf die Geschwindigkeiten und die Lärmemissionen vorbeifahrender Motorräder. Je nach örtlichen Bedingungen fallen die Effekte unterschiedlich stark aus. DialogDisplays führten jedoch an allen Messstellen zur Senkung der Geschwindigkeit und zur Minderung der Lärmemission vorbeifahrender Motorräder.


Earlier studies proved that dynamic display signs regularly cause significant reductions of speed driven by cars. This study proved whether dynamic display signs cause behavioural adaptations of motorcycle drivers as well. Besides driven speed noise emissions have been measured. At 6 test points in the German country Baden-Württemberg remarkable positive effects of dynamic display signs on driven speed and noise emissions of passing motorcycles have been measured. Depending on local conditions these effects differ in magnitude. But at all sites dynamic display signs diminished motorcycles’ speed and noise.

Die neue Bundesautobahnverwaltung: Strukturen – Aufgaben – Finanzierung – Umsetzung

The new federal administration of the motorways: structures – tasks – financing – implementation

Dr. Reinhard Wulfhorst, Schwerin

Spätestens am 1. Januar 2021 wird die bisherige Verwaltung der Bundesautobahnen durch die Länder auf den Bund übergehen. Dazu werden eine Bundesautobahngesellschaft als GmbH und ein Fernstraßen-Bundesamt gegründet. Dieser Beitrag resümiert das Gesetzgebungsverfahren, das unter unklaren Zielen, einer fehlenden Defizitanalyse und erheblichem Zeitdruck gelitten hat. Das Ergebnis sind Änderungen des Grundgesetzes, die für die Autobahnen und die Bundesautobahngesellschaft eine dreifache Privatisierungsbremse (unveräußerliches Bundeseigentum, keine Beteiligung Dritter, Grenzen für ÖPP) vorsehen. Das umfangreiche Begleitgesetz weist der Bundesautobahngesellschaft eine zentrale Rolle zu. Die Finanzierung der GmbH ist staatsnah ausgestaltet. Zusätzlich hat sich der Bundestag starke Einflussmöglichkeiten gesichert. Das Fernstraßen-Bundesamt ist vor allem für hoheitliche Einzelfallentscheidungen, insbesondere die Planfeststellungen, zuständig. Die hoch komplexe Überleitung der Autobahnverwaltung von der Landes- auf die Bundesebene stellt der Beitrag am Beispiel des vierstufigen Personalübergangs dar. Das Begleitgesetz wirft zahlreiche Umsetzungsfragen auf. Um die Reformziele nicht zu gefährden, sollten daher Bund und Länder den Transformationsprozess fair und einvernehmlich gestalten.

 

The previous administration of the motorways by the German federal states will change over to the federal government by January 1, 2021 at the latest. For this purpose a federal motorway company as a private limited company and a federal office for highways will be founded. This article summarizes the legislative procedure, which was afflicted with unclear targets, a lack of deficit analysis and considerable time pressure. As a result, the German constitution was changed, providing for the motorways and for the federal motorway company yet-to-be-founded a triple barrier against privatization (no allowance for selling the company, for accepting third-party-participation and for engaging in PPP). The voluminous accompanying statute entrusts a key role to the federal motorway company. Its financing is strictly state-related. Furthermore, the German parliament keeps strong possibilities of influence. The federal office for highways will be responsible for sovereign individual decisions, especially the planning permissions. The article outlines the highly complex transition of the motorway administration from the level of federal states to the national level by example of the fourstaged personnel transfer. The accompanying statute raises numerous implementation issues. In order not to endanger the objectives of the reform, the national government and the federal states should arrange a consensual and fair transformation process.