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Mikroskopische Simulation von automatisierten Fahrzeugen zur Ermittlung der Wirkungen auf die Kapazität von Autobahnen

Microscopic Simulation of Automated Vehicles for the Evaluation of the Impact on Capacity on Freeways

M. Sc. S. Krause, M. Sc. N. Motamedidehkordi, Dr.-Ing. Dipl.-Wirtsch.-Ing. S. Hoffmann, Prof. Dr.-Ing. F. Busch, München 

Dieser Beitrag zeigt Vorgehen und Ergebnisse einer Untersuchung der Wirkungen des teil- und hochautomatisierten Fahrens auf die Kapazität der Straßeninfrastruktur. Hierbei werden verschiedene Teilabschnitte von Autobahnen untersucht und in einer mikroskopischen Verkehrssimulation nachgebildet. Das Fahrverhalten der automatisierten Fahrzeuge wird innerhalb der Simulation basierend auf Annahmen über Abstands- und  Fahrstreifenwechselverhalten nachgestellt. Es werden unterschiedliche Systemalternativen betrachtet. Aus den Ergebnissen lässt sich schließen, dass die Kapazität der Infrastruktur gesteigert werden kann, wenn auch geringe Fahrzeugfolgeabstände realisiert werden können. Die zu erwartende „konservative“ Auslegung der ersten Systeme kann hingegen zu einer Minderung der Kapazität führen. Je höher der Nutzungsgrad der Systeme, desto deutlicher wird ihr Einfluss. Es ist außerdem zu beobachten, dass je nach Art des Netzabschnitts andere Fähigkeiten des Systems von Bedeutung sind und auch die Kapazität beeinflussen.

This paper describes the approach and results of a simulation study evaluating the impacts of partially and highly automated vehicles on the capacity of road infrastructure. To this aim, sections of freeway were modelled in a microscopic traffic simulation tool. The driving behaviours for the automated vehicles were simulated based on assumptions concerning their car-following and lane change behaviour. Various alternatives regarding these behaviours were considered. From the results of the study it can be concluded that the capacity of freeway infrastructure can be increased if short car-following distances between vehicles are allowed. The forecasted ‘conservative’ system design of the first automated vehicles, though, may lead to a drastic reduction in infrastructure capacity. The higher the rate of usage of those systems, the higher will the impact be. Additionally, the capacity impact of the different behaviours depends on the type of road section.

Verkehrssicherheit von Fahrradstraßen und geöffneten Einbahnstraßen

Road safety on cycling roads and on one-way streets with contra-flow cycling

Dipl.-Ing. M. Schreiber, Berlin

Die Unfallforschung der Versicherer (UDV) hat ein Forschungsprojekt zur Verkehrssicherheit von Fahrradstraßen und für den Radverkehr in Gegenrichtung geöffneten Einbahnstraßen durchgeführt. Neben einer bundesweiten Online-Befragung wurden dazu umfassende Unfalluntersuchungen sowie Verhaltensbeobachtungen und Befragungen der Verkehrsteilnehmer durchgeführt. Es wurde festgestellt, dass beide Infrastrukturelemente grundsätzlich sicher sind. Dennoch zeigte sich dabei ein typisches Unfallgeschehen, aus dem Empfehlungen für deren verkehrssichere Gestaltung abgeleitet wurden. Auf Grundlage der gewonnenen Erkenntnisse wird empfohlen, den motorisierten Durchgangsverkehr aus Fahrradstraßen herauszuhalten, diese weitgehend einheitlich zu gestalten und Fahrradstraßen an den Knotenpunkten möglichst Vorfahrt einzuräumen. Die Unterordnung der Nebenzufahrten muss dabei jeweils eindeutig erkennbar sein. Um Überholunfälle und Unfälle mit dem ruhenden Verkehr zu vermeiden, sollten Fahrradstraßen zudem eine Breite von 4 bis 5 Metern zuzüglich des Sicherheitsabstandes zu parkenden Kraftfahrzeugen aufweisen. Wenn die genannten Randbedingungen nicht eingehalten werden können, sollte hinterfragt werden, ob die Einrichtung einer Fahrradstraße wirklich sinnvoll ist. Für geöffnete Einbahnstraßen konnte bestätigt werden, dass diese grundsätzlich sehr sicher sind, wenn die entsprechenden Vorgaben der VwV-StVO und der RASt 06 eingehalten werden.

 

The German Insurers Accident Research (UDV) carried out a research project on the traffic safety of cycling roads and one-way streets with permitted contraflow bicycle traffic. In the project a literature review, an online survey, accident analyses, behavioural observations and surveys of road users were conducted. The analyses showed that both types of infrastructure are relatively safe in principle. Nevertheless, typical accidents were noticed. At the intersections of both predominantly turning or crossing accidents occurred. On the road segments in cycling roads bicycle accidents happened mainly in connection with parked cars or overtaking and in the one-way streets with pedestrians crossing the road. On the basis of the results of the analyses it is recommended that the access for motorized road users into cycling roads has to be restricted as far as possible (i. e. access for residents only). In order to avoid overtaking of cyclists by cars without the necessary safety distances cycling roads should have a width between 4 and 5 meters plus the required safety distances to parked vehicles. Furthermore, cycling roads should have the right of way at intersections. In consequence the crossing roads must be recognizably designed to give way to the traffic on the bicycle road. If the conditions above cannot be met, the establishment of a cycling road has to be questioned. For one-way streets the current requirements in the legal and planning regulations for the permission of contraflow bicycle traffic in essence could be confirmed.

Evaluation von Maßnahmen gegen Baumunfälle infolge der Umsetzung der Richtlinien für Fahrzeug-Rückhaltesysteme aus dem Jahre 2009 (RPS)

Evaluation of measures against tree accidents as a result of the implementation of the 2009 guidelines for vehicle restraint systems (RPS)

S. Wenk, Potsdam

Durch die Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e. V. (FGSV), Arbeitsgruppe Verkehrsmanagement, wurden im Jahre 2009 neue Richtlinien für den passiven Schutz an Straßen durch Fahrzeug-Rückhaltesysteme (RPS) veröffentlicht. Ausgehend vom Grundsatz dieser RPS muss bei einer zulässigen Geschwindigkeit von 60 km bis 70 km/h ein Abstand zu Bäumen von mindestens 4,50 m vorhanden sein. Im Land Brandenburg sind ca. 500.000 Bäume an Straßen vorhanden. Folglich hatte die Landesregierung Brandenburg in Umsetzung der RPS nur zwei Alternativen. Entweder das massive Errichten von Fahrzeugrückhaltesystemen (FRS) auf allen Straßen mit Bäumen im Seitenraum in einem Abstand von weniger als 4,50 m oder eine durchgängige Geschwindigkeit von max. 50 km/h auf diesen Straßen anzuordnen. Da beide Alternativen nicht akzeptabel waren, wurde in einer Landesregelung abweichend 70 km/h zugelassen. Der Artikel befasst sich mit den Ergebnissen von über 500 Maßnahmen in einem Zeitraum von 6 Jahren. Es handelt sich dabei um die längste und detaillierteste Evaluierung zum Unfallgeschehen zu Bäumen im Land Brandenburg. Im Ergebnis lässt sich feststellen, dass Maßnahmen wie z. B. Geschwindigkeitsbeschränkungen sich auf das Unfallgeschehen auswirken können. Allerdings tritt der erhoffte Effekt nur sehr schwach ein. Dennoch wurde der zunächst befristete Erlass um weitere 5 Jahre verlängert, u. a. auch deshalb weil es an anderen Alternativen mangelt.

 

In 2009 the Road and Transportation Research Association (FGSV), Traffic Management Working Group, has published new guidelines for passive protection on roads through vehicle restraint systems (RPS). Based on the principle of these RPS a distance of at least 4.50 m between trees and the edge of the carriageway must be available in order to allow a maximum speed of 60 km to 70 kmph. In the federal State of Brandenburg more than 500,000 trees accompany rural roads. Consequently, in the implementation of the RPS, the regional government of Brandenburg had only two alternatives. Either the massive installation of vehicle restraint systems (FRS) on all roads with trees in side space at a distance of less than 4.50 m or a nearly state-wide maximum speed of 50 kmph on these roads. Because both alternatives were unacceptable, a state regulation of 70 kmph was permitted. The article shows the results of over 500 measures over a period of 6 years. This is the longest and most detailed evaluation of the accident on trees in Brandenburg. As a result, it can be seen that measures such as e. g. speed limits may have an impact on the accident figures. However, the hoped-for effect is very weak. Nevertheless, the first limited-term decree was extended by a further 5 years, also because there is a lack of other alternatives.

 

 

Verkehrslenkung und Baustellenmanagement

Traffic Control and Road works management

Dr.-Ing. H. Bäumer, Leverkusen

Die Unterhaltung der Autobahnen und damit die Bereithaltung des wichtigsten Verkehrssystems in Nordrhein-Westfalen bedeuten besonders große Herausforderungen. Das mit fast 18 Mio. Einwohnern bevölkerungsreichste und dichtest besiedelte Bundesland ist auch das staureichste. Viele Streckenabschnitte des Autobahnnetzes sind bereits ohne Baustellen überlastet. Fast jeder Eingriff verursacht deshalb eine zusätzliche Störung des Verkehrs. Vor diesem Hintergrund ist die bestmögliche Ausnutzung der vorhandenen Infrastruktur mit Hilfe von Verkehrsmanagementmaßnahmen, einem systematischen Baustellenmanagement und möglichst genauen Verkehrs- und Baustelleninformationen besonders wichtig. Diese Aufgaben wurden der 2013 neu eingerichteten Verkehrszentrale, die Teil des Landesbetriebs Straßenbau Nordrhein-Westfalen ist, übertragen. Für das Baustellenmanagement hat der Landesbetrieb ein gestuftes Vorgehen eingeführt, mit dem eine systematische Prüfung sämtlicher Baumaßnahmen im Hinblick auf ihre verkehrliche Wirkung einschließlich der Wechselwirkungen erreicht wird. Ziel ist es, die Baumaßnahmen räumlich und zeitlich besser zu planen sowie nach Möglichkeit Optimierungen bei den einzelnen Baustellenverkehrsführungen umzusetzen. Die  Verkehrsbeeinflussungsanlagen, die die Verkehrszentrale betreibt, werden ggf. unterstützend eingesetzt – vor allem zur Information und bei großräumiger Umleitung des Verkehrs. Begleitend dazu wurde mit dem Verkehrsportal Verkehr.NRW ein neues Informationsangebot für die Verkehrsteilnehmer aufgebaut. Baumaßnahmen mit besonders großem Einfluss auf den Verkehrsablauf begleitet der Landesbetrieb mit umfangreicher Öffentlichkeitsarbeit. Insgesamt betrachtet sind die beschriebenen Instrumente inzwischen bei Straßen.NRW etabliert und als Bestandteile eines modernen Infrastrukturmanagements unverzichtbar.

 

The maintenance of highways and thus of the preparedness of the most important traffic system in North Rhine Westphalia, represents great challenges. The most densely populated federal state, and with its about 18 million citizens also the most populous, has the most congested roads as well. Many sections of the highway system are already congested by ordinary traffic without taking into account the effects of roadworks. Almost any interference with this system therefore represents a further disruption of traffic. With this in mind, it is of crucial importance to find maximum utilisation of the infrastructure with help of traffic management measures, systematic management of roadworks and accurate traffic and roadworks information. Since 2013, these tasks have been transferred to the newly instituted Traffic Management Centre, a branch of the Road Authority of Northrhine-Westphalia, called Straßen.NRW. For roadworks management, Straßen.NRW has implemented a stepwise procedure that enables systematic verification of all construction measures while considering traffic effects including interdependencies. The goal being to temporally and locally optimise construction measure sequencing as well as to optimise traffic routeing. Installations for traffic management and control, which are operated by the Traffic Management Centre, function as a support system - providing information and recommendations in case of large scale traffic rerouting. In addition, the traffic information portal Verkehr.NRW is a new tool providing information to traffic participants – pre and on trip. Last but not least, construction measures with fundamental influence on traffic flow are accompanied by large scale public relations initiatives. Overall, the described instruments have been established in Straßen.NRW; they are indispensable as a part of modern infrastructure management.

 

 

Die Geschichte des Fußgängers in der Verkehrsplanung

The history of pedestrian traffic and research

Dipl.-Ing. E. Bosina, Prof. Dr. U. Weidmann, CH-Zürich

Seit der Entwicklung des aufrechten Ganges hat sich der Mensch vorwiegend gehend fortbewegt. Erst in den letzten Jahrhunderten wurden mit der Eisenbahn und dem Auto Alternativen entwickelt, die die Dominanz des Fußgängerverkehrs beendet haben. Dennoch ist der Fußgängerverkehr immer noch ein sehr wichtiger Bestandteil des Verkehrssystems, sowohl für gesamte Wege als auch als Zubringer. Trotz seiner hohen Relevanz wurde der Fußgänger in der Planung und Wissenschaft kaum beachtet. Die wichtigsten Konzepte wurden für den Autoverkehr entwickelt und erst dann für den Fußgängerverkehr übernommen. Dieser Beitrag möchte einen Überblick über die Entwicklung und den Stellenwert des Gehens in der Geschichte des Menschen geben. Mithilfe der vorhandenen Literatur lassen sich hier Hinweise finden, dass das Gehen die Alltagsmobilität der Menschen lange Zeit beherrscht hat. Im zweiten Teil wird anschließend die Geschichte der Dimensionierung von Fußgängeranlagen und die wissenschaftliche Beschäftigung mit diesem Thema beleuchtet. Obwohl die Forschung sehr jung ist und gerade erst in den letzten Jahrzehnten sehr stark gewachsen ist, zeigt sich, dass die Grundlagen schon deutlich älter sind und bis heute weitestgehend Gültigkeit haben.

 

Since the development of bipedal walking, human transportation was dominated by walking. Only in recent centuries its dominance ended with the development of railway and car transport. Nevertheless, walking is still a highly important aspect of today’s transportations, for individual walking trips as well as for the first and last mile in car and public transport trips. Although pedestrian transport was found to be highly relevant in history, only a limited amount of studies concerning the design of pedestrian facilities and scientific literature can be found. The most important concepts were developed for the car traffic and only afterwards transferred to pedestrians. This contribution aims at providing an overview on the development and the relevance of walking in the history of humankind. Various indications can be found in literature that walking dominated the day to day mobility for a long time. In the second part of this paper, the development of pedestrian research and the design of pedestrian facilities will be discussed. Even though most of the research was done within the last decades it can be shown that the basics are considerably older and are valid until today.