Fundamentals of the HBS 2015

Prof. (em.) Prof. h. c. Dr. W. Brilon, Bochum

Das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) ist im Jahr 2015 als Nachfolger des HBS
2001 herausgegeben worden. Das HBS ist ein Standard für einfache verkehrstechnische Berechnungen in der
Straßenverkehrstechnik. Die zugrunde liegenden Methoden entstehen aus einer Verknüpfung von mathematischen
Modellen und empirischer Analyse von Verkehrsabläufen. Dadurch werden die Kapazität und die Qualität des
Verkehrsablaufs auf Strecken, an Knotenpunkten und auf längeren Abschnitten des Straßennetzes geschätzt. Die
Qualität wird in 6 Stufen (A bis F) dargestellt. Dadurch entsteht eine Vergleichbarkeit der Qualitätsbeurteilung
zwischen den verschiedenen Arten von Verkehrsanlagen. Für die Durchführung der Rechnung stehen Formblätter
bereit. Grundsätzlich lassen sich alle Berechnungen ohne Computeranwendung bewältigen. Der Artikel beschreibt
einige Grundsätze bei der Abfassung des HBS 2015.

The new German Highway Capacity Manual HBS 2015 has been launched in 2015 as a follow-up to the HBS
2001. It is a standard for easy and straightforward highway traffic engineering analysis. The methodologies are
based on mathematical models as well as on empirical traffic performance analysis. Thus, capacities and quality
of flow on highway sections and at intersections as well as on highway corridors can be estimated. Traffic
performance, then, is classified by 6 levels of service from A to F. By this classification a comparability of traffic
performance between different kinds of highway facilities is achieved. All calculations can be performed in a
paper-and-pencil mode which is supported by appropriate forms. The article describes some of the principles of
the HBS 2015.

Traffic flow quality on basic freeway segments – a comment on the HBS 2015

Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt, Bochum

Die Ermittlung der Verkehrsqualität auf Strecken von Autobahnen wird in Kapitel A3 des HBS 2015 behandelt.Das Bemessungsverfahren ist im Rahmen der Fortschreibung des HBS umfassend überarbeitet und um Bemessungswertefür vierstreifige Richtungsfahrbahnen und Abschnitte mit temporärer Seitenstreifenfreigabe erweitertworden. Der grundlegende Bemessungsansatz, der auf einer Ermittlung des Auslastungsgrades als maßgebendesQualitätskriterium basiert, wurde beibehalten. Die mittlere Fahrtgeschwindigkeit auf Strecken von Autobahnen,die anhand von q-V-Diagrammen ermittelt wird, dient nur noch als Eingangsgröße für die Bewertung der verbindungsbezogenenAngebotsqualität auf Netzabschnitten. Der Beitrag erläutert die maßgebenden Einflussgrößenund die methodischen Weiterentwicklungen des Verfahrens für die Ermittlung der Verkehrsqualität auf Streckenvon Autobahnen.

The assessment of traffic flow quality on basic freeway segments is treated in chapter A3 of the German HighwayCapacity Manual (HBS 2015). The assessment procedure was completely revised and supplemented by designvalues for four-lane carriageways and segments with hard shoulder running. The basic concept of the assessmentprocedure, which is based on using the volume-to-capacity ratio as measure of effectiveness, was retained. Theaverage travel speed, which is determined based on speed-flow diagrams, is only used as input value for theassessment of supply quality on freeway network links. The paper explains the major parameters and the methodologicalenhancements of the procedure for the assessment of traffic flow quality on basic freeway segments.

Traffic flow quality at signalized intersections – a comment on the HBS 2015

Dr.-Ing. J. Harders, Moers
Dr.-Ing. M. Schmotz, Dresden

Die Beurteilung der Verkehrsqualität von Knotenpunkten mit Lichtsignalanlage wird im neuen HBS im Teil L und
im Teil S behandelt. Als Kriterium zur Beschreibung der Verkehrsqualität gilt für den Kraftfahrzeugverkehr die
mittlere Wartezeit und für den Fußgänger- und Radverkehr die maximale Wartezeit. Der Zeitbedarfswert für den
Standardfall wird mit tB = 1,8 s/Kfz beibehalten. Die Anpassungsfaktoren zur Berücksichtigung von Schwerverkehr,
Steigungen, Kurvenfahrten und engen Fahrstreifen beruhen auf den gleichen Grundlagen wie im HBS (2001),
allerdings wurden die stufenweisen Anpassungen durch stetige Funktionen ersetzt und auf den Zeitbedarfswert
bezogen. Die Verfahren zur Berechnung der Kapazität von bedingt verträglich geführten Linksabbiegeströmen und
von Fahrstreifen mit zusätzlichem kurzem Aufstellstreifen wurden durch neue Ansätze ersetzt. Änderungen ergeben
sich auch in den Berechnungsansätzen zur Bestimmung der Wartezeiten und der Rückstaulängen. So werden
z. B. bei der Ermittlung des Rückstaus Nachfrageschwankungen in der Bemessungsstunde berücksichtigt und bei
der Bestimmung der Rückstaulängen wird nun der Maximalstau verwendet. Ebenfalls neu ist, dass dem
Anwender beim Erreichen der Einsatzgrenzen des Verfahrens nun erste Lösungsvorschläge unter „Alternative
Verfahren“ zur Verfügung gestellt werden.

The methodology of evaluating capacity and level of service for signalized intersections is described in volume L
and S of the newly published HBS (2015). Performance indicators of traffic flow at signalized intersections are
the average delay for cars and the maximum delay for pedestrians and bicycles. The standard value for the time
requirement for a vehicle to pass the intersection is retained unchanged with tB = 1,8 s/veh. Adjustment factors
for heavy vehicles, for the gradient of the road, for turning movements and lane width are based on the same
research findings as in the HBS (2001), however, the stepwise progressive adjustments were replaced by continuous
functions and were related to the values for the time requirement. To compute the capacity of permitted left-turn
movements and of shared lanes new approaches were developed for the HBS (2015). Methods for determining
delay and queue length have also been changed. For example fluctuations in traffic demand during the analysis
period are considered to calculate the queue length at the end of green time. Furthermore, for queue length
determination the maximum queue is used now. Users are also offered suggestions for alternative solutions if
none of the HBS methods fits to their individual problem.

Traffic flow quality at unsignalized intersections – a comment on the HBS 2015

Dr.-Ing. T. Miltner, Kassel
Dr.-Ing. M. Schmotz, Dr.-Ing. T. Knote, Dresden
Prof. Dr.-Ing. R. R. Stephan, Detmold

Das HBS 2015 beinhaltet Berechnungsverfahren für vorfahrtbeschilderte Einmündungen und Kreuzungen, Kreisverkehre und Knotenpunkte mit der Regel „rechts vor links“. Die Verfahren dienen dazu, die mittlere Wartezeit für die Verkehrsteilnehmer zu berechnen. Diese ist das maßgebende Qualitätskriterium für die Einstufung des Knotenpunkts in eine Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs. Die Berechnungsverfahren basieren auf der Zeitlückentheorie und auf Regressionsanalysen, wobei innerorts für Einmündungen und Kreuzungen aktualisierte Grenz- und Folgezeitlücken gelten. Im Vergleich zum HBS 2001 sind in die Berechnungsverfahren zahlreiche Forschungsergebnisse der vergangenen Jahre eingeflossen. Für vorfahrtbeschilderte Einmündungen und Kreuzungen innerorts werden bspw. auch die Verkehrsteilnehmerarten Fußgänger und Radfahrer berücksichtigt. Ein Hinweis auf alternative Verfahren unterstützt den Anwender bei der Ermittlung der Qualität des Verkehrsablaufs an Knotenpunkten, bei denen die im HBS vorausgesetzten Einsatzgrenzen nicht gelten.

The HBS 2015 offers calculation methods for priority intersections, roundabouts and intersections operated by
the rule “right before left”. The algorithms allow to calculate the average delay. This is the criterion of quality to
rate the level of service. The calculation method is based on the gap acceptance theory and regression analysis.
For urban intersections, new time gap values were included. In comparison to the HBS 2001 numerous research
results of the last years were incorporated in the calculation methods. For instance, the procedures for urban
priority intersections now also consider pedestrians and bicyclists. Advice is also given on alternative methods to
estimate the level of service for intersections in cases beyond the limitations of use of the HBS.