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Dynamische Verkehrsplanungsmodelle dank Open Data – ROSY mFUND
Dynamic traffic planning models thanks to Open Data – ROSY mFUND
Dr. M. Brunner; Univ.-Prof. Dr. techn. J. Schönharting; Dipl.-Ing. S. Wolter, Stuttgart
Dr. U. Koch; Dr. V. Schönharting, Mainz
Dipl.-Ing. C. Helmert, Aachen
Mit der Delegierten Verordnung (EU) 2015/962 der EU-Kommission vom 18. Dezember 2014 und dem in nationales Recht umgesetzten Intelligente Verkehrssysteme Gesetz (IVSG) sind alle Gebietskörperschaften, vom Bund über die Länder und deren nachgeordnete Behörden bis zu den Land- und Stadtkreisen und den Kommunen, aufgefordert, vorhandene Daten zur Mobilität und zum Verkehr öffentlich zugänglich zu machen. Seit Ende 2017 ist dafür die „Nationale Stelle für Verkehrsdaten“ aktiv. Die Veröffentlichung dieser und anderer vorhandener Mobilitätsdaten ist zu einer Pflichtaufgabe der zuständigen Verkehrsverwaltungen geworden. Für die Weiterentwicklung von Verkehrsmodellen sind diese Vorgaben von großer Bedeutung. Klassische Verkehrsmodelle werden aufgrund des hohen Aufwands in der Regel nur in größeren Zeitintervallen neu erstellt. Mit der Verfügbarkeit kontinuierlich gezählter und gemessener Daten entstehen neue und effizientere Möglichkeiten der Aktualisierung bestehender Modelle; bestehende statische Modelle können in dynamische Verkehrsmodelle (DVM) umgewandelt werden und tageszeitscharfe Auswertungen liefern. Vor diesem Hintergrund wurde das mFund-Projekt ROSY durchgeführt. Das ursprünglich statische Modell der Bundesverkehrswegeplanung sowie die regionalen Modelle für die Regionen Rhein-Main, Rhein-Neckar und Mittlerer Neckar wurden jeweils in ein dynamisches Verkehrsmodell DVM überführt und ihre Anwendung erprobt. Kern der Dynamisierung ist die Kalibrierung der Verkehrsstrommatrizen mit Querschnittszählungen im 15- bis 30-Minuten-Takt. Die für die Kalibrierung notwendigen Messstellen wurden den Netzmodellen mit einem automatisierten Verfahren zugeordnet. Die Verortungen sind auf der mCloud veröffentlicht. Es wurden neue Ansätze zur Qualitätsprüfung entwickelt und implementiert. Dabei werden die Ebenen „Qualität der Messdaten“, „Modellqualität“ und „Modellplausibilität“ behandelt. Die Datenbasis wird kontinuierlich fortgeschrieben. Sie kann für verschiedene Aufgaben genutzt werden: 1. Prüfung und Kontrolle der bundesweiten Messstellen, 2. Level of Service je Link, Tag und Stunde, 3. Aktualisierung bestehender Verkehrsmodelle.
The Commission Delegated Regulation (EU) 2015/962 of December 18, 2014 by the European Commission and the corresponding German national law, Intelligente Verkehrssysteme Gesetz (IVSG), requires all territorial authorities, i. e. the federal government, the federal states and their subordinate authorities down to the cities and municipalities, to publish existing mobility and traffic data. Since the end of 2017 the „Nationale Stelle für Verkehrsdaten“ takes responsibility for that. Therefore, the publication of mobility data has turned into an obligation for the responsible administrative bodies. This is of great importance for the further development of traffic models. Due to the large effort, classical traffic models are usually developed only within larger time frames. With the availability of continuous traffic measurements new and more efficient methods to update existing traffic models have been introduced. Static models can be converted into dynamical models which deliver information with an hourly resolution or better. In that context the mFund project “ROSY” has been carried out. The statistical model provided by the Bundesverkehrswegeplanung as well as the regional models for the Rhein-Main, Rhein-Neckar and Mittlerer Neckar areas have been converted to dynamical models and applied and tested in practice. The crucial point for creating a dynamic traffic model is the continuous calibration of traffic flow matrices with counts from traffic sensors with a frequency of 30 minutes or better. An automated process was applied to assign the sensors to the road network of the traffic model. The results of that assignment process have been published on mCloud. New approaches for quality checks have been developed and tested. The quality of measured data, the quality of models and the plausibility of models have been checked. The data base consisting of measured and derived data is growing continuously. It can be used for the following purposes: 1. Availability and quality checks of the nationwide sensors. 2. Level of service of each link at each hour. 3. Updating existing traffic models.
Optimierung der Geometrie von Agglomeratfahrbahnmarkierung hinsichtlich der Schneepflugresistenz
Optimization of the geometry of agglomerate road markings regarding snow plow resistance
B. Sc. S. Biermeier; Dr.-Ing. D. Kemper, Aachen
Sowohl durch den Verkehr als auch durch den Winterdienst wird Fahrbahnmarkierung dauerhaft beschädigt. Es können enorme Sicherheitsrisiken und betriebliche Aufwendungen entstehen. Insbesondere die mechanische Beanspruchung durch die Schürfkante der Schneepflüge verringert die Nutzungsdauer von Fahrbahnmarkierungen maßgebend. Agglomeratfahrbahnmarkierung hat sich diesbezüglich als besonders widerstandsfähig erwiesen. In einer kombinierten Labor- und Feldstudie wurden verschiedene Varianten der Agglomeratgeometrie miteinander verglichen, während das restliche Markierungssystem unverändert blieb. Eine Geometrievariante der Agglomerate konnte als besonders widerstandsfähig gegenüber der Schneepflugbelastung identifiziert werden. Die besondere Eignung wurde durch den Vergleich mit anderen Geometrievarianten auf verschiedene spezifische Ausprägungen zurückgeführt. Durch eine validierte computergestützte Methode konnte zusätzlich eine Empfehlung zur Anordnung der Agglomerate zueinander ermittelt werden.
Road markings are damaged permanently by traffic as well as by winter service. Huge safety risks and operating expenses can arise. By the mechanical stress through the scrape rail of the snow plows, the useful life of road markings is decisively reduced. In a combined laboratory and field study different agglomerate geometry variants were compared – using the same road marking system. One of the geometry variants of the agglomerates could be identified as particularly resistant to snow plow load. The suitability could be attributed to different specific expressions by comparison with other geometry variants. By a validated computerassisted method, the best arrangement of the agglomerates could be determined.
Luftreinhaltung in Stuttgart – Aktuelle Entwicklung und Maßnahmen
Air quality management in Stuttgart: current developments and measures
Dipl.-Ing. (FH) R. Kapp, Stuttgart
Seit Jahren arbeitet die Landeshauptstadt Stuttgart mit vielfältigen Aktivitäten daran, die Luftsituation im Stadtgebiet zu verbessern. Die Erfolge dieser Anstrengungen sind sichtbar. Dennoch werden in Stuttgart, wie in vielen Städten, noch EU-Luftschadstoffgrenzwerte überschritten. Das gilt insbesondere für den Jahresmittelwert für Stickstoffdioxid (NO2), während bezüglich der zulässigen Überschreitungsstunden (> 200 μg/m³) deutliche Verbesserungen erzielt werden konnten und 2017 der entsprechende EU-Grenzwert erstmalig eingehalten werden konnte. Die Überschreitungen der EU-Grenzwerte bezüglich des NO2–Jahresmittelwertes finden sich entsprechend dem von den Landesbehörden in Auftrag gegebenen Gesamtwirkungsgutachten an rund 70 km innerstädtischen Hauptverkehrsstraßen. Die bisherigen Maßnahmen wie das Einrichten einer Umweltzone mit grüner Plakette, Lkw-Durchfahrtsverbot, Verkehrsverstetigung und Verbesserungen im ÖPNV reichen nicht aus, machen mithin eine erneute Fortschreibung des Luftreinhalteplans für die Landeshauptstadt Stuttgart mit weitergehenden Maßnahmen erforderlich. Dieser hat auch den Anspruch, mindestens weitere Verkehrsverbote (Euro-5-Diesel) noch zu verhindern. Zu den innovativen Maßnahmen in Stuttgart gehören ein „Pilotprojekt Mooswand“ wie auch der bundesweit einmalige Feinstaubalarm oder die Intensiv-(Hochdruck-)Straßenreinigung. Nach positiven Wirkungsuntersuchungen in Labor und Technikum hinsichtlich eines Titandioxideinsatzes wird bei der Sanierung/Erneuerung zementhaltiger Straßen-/Gehwegbeläge in Stuttgart entsprechend dotiertes Material eingesetzt. Auch entsprechende Asphaltmischungen werden probehalber eingesetzt. An geeigneten Objekten entlang von Verkehrsachsen mit Grenzwertüberschreitungen soll photokatalytische Fassadenfarbe angebracht werden. Bei der Tempo-40-Regelung an Steigungsstrecken zeigt sich eine deutliche Harmonisierung in den Geschwindigkeitsprofilen und damit ein Rückgang der NO2-Emissionen. Über die gesetzlich geregelten Zuständigkeiten hinaus ist dabei eine intensive Zusammenarbeit von Landes- und kommunalen Behörden wichtig. Gleichzeitig hat die Stadt Stuttgart ihren Aktionsplan „Nachhaltig mobil in Stuttgart“ fortgeschrieben und beabsichtigt, mit dem erarbeiteten Masterplan – Green City Plan – die für die Luftreinhaltung erfolgten Ansätze der Verkehrsplanung und des Verkehrs- und Mobilitätsmanagements weiterzuverfolgen und auszuweiten.
For years, Stuttgart, the capital of the federal state of Baden-Württemberg, has been implementing a variety of measures to improve air quality in the city. The positive effect of these efforts is evident. Nevertheless, EU air pollutant emission limits are still being exceeded in Stuttgart, as indeed they are in many cities. This is particularly true of the annual mean value for nitrogen dioxide (NO2), even though significant improvements have been made in terms of the permissible hours of exceedance (> 200 μg/m³) and the fact that the corresponding EU emission limit was met for the first time in 2017. According to the report on overall impact commissioned by the federal state authorities, the EU emission limits for the NO2 annual mean value have been exceeded on about 70 km of trunk roads within the city. Measures that have been taken thus far — such as the setting up of a low-emission zone with green stickers, a ban on trucks in certain areas, traffic regulation, and improvements in the local public transport system — have not proven sufficient, which means that the air quality management plan for the city of Stuttgart must be reviewed again and updated to include measures that go further. This plan would also seek to prevent at least more traffic bans (Euro 5 Diesel). Some of the innovative measures in Stuttgart include a “moss wall pilot project”, the only fine dust alarm in Germany, and intensive (high-pressure) street cleaning. After the conclusion of positive laboratory and pilot plant impact tests on the use of titanium dioxide, a correspondingly adapted material will be used when repairing/renewing road and footpath surfaces in Stuttgart. Corresponding asphalt mixtures are also being considered. There are also plans to apply photocatalytic paint to the facades of suitable properties along those transport corridors where emission limits have been exceeded. In terms of the 40-km-per-hour speed limits on ascending gradients, there has been a clear harmonisation of speed profiles and, consequently, a decrease in NO2 emissions. In addition to the responsibilities that are regulated by legislation, close cooperation between municipal and state authorities is important in this process. At the same time, the City of Stuttgart has updated its “Sustainably Mobile in Stuttgart” action plan and intends to both continue and extend the traffic planning and mobility management measures pertaining to air quality management on the basis of its master plan entitled “Green City Plan”.
Brückenbau im Spannungsfeld von Natur und Technik – Planungswettbewerb für eine Brücke über die Ammerschlucht
Bridge construction between the poles of nature and technology – Planning competion for a bridge over Ammer conyon
Dr.-Ing. H. Streicher, München
Die Echelsbacher Brücke aus dem Jahr 1929 stellt ein herausragendes Bauwerk und ein hervorragendes Beispiel der Baukunst in einem beeindruckenden Landschaftsraum dar. Über die Jahre hatten jedoch der stark angestiegene Verkehr und die natürliche Beanspruchung der Werkstoffe ihre Spuren hinterlassen und eine grundhafte Instandsetzung bzw. gegebenenfalls Erneuerung notwendig gemacht. Die Brücke befindet sich in einem FFH-Gebiet und beherbergt im Brückenbogen ein europarechtlich geschütztes Fledermaushabitat. Zusätzlich ist sie in die Landesdenkmalliste eingetragen. Die Herausforderung bestand nun darin, die unterschiedlichen Interessen aus Naturschutz, Denkmalschutz und von Anliegern zu einer gemeinsamen wirtschaftlichen Lösung zu vereinen. Aus diesem Grund wurden in einem Planungsdialog mit allen Beteiligten die Vorgaben erarbeitet, um einen Wettbewerb durchzuführen. Dieser hatte bei verschiedensten Lösungsansätzen einen eindeutigen Siegerentwurf zum Ergebnis. Der Auftrag für die Planungen konnte anschließend kurzfristig vergeben werden und die Maßnahmen zur Teilerneuerung der Echelsbacher Brücke haben im Jahr 2017 mit der Erstellung einer Behelfsbrücke und im Jahr 2018 mit den Arbeiten an der Brücke selbst begonnen..
The Echelsbacher bridge from 1929 represents an outstanding structure and an excellent example of architecture in an impressive landscape. Over the years, however, the strong increase in traffic and the natural stress of the materials had left their mark and made a fundamental repair or renewal necessary. The bridge is located in an FFH area and houses a European protected bat habitat in the arch of the bridge. In addition, it is registered in the state list of monuments. The challenge now was to unite the various interests of nature conservation, monument protection and neighbouring communities into a common economic solution. For this reason, a planning dialogue was held with all participants to work out the specifications for a competition. The following planning competition resulted in a clear winning design for a wide variety of approaches. The planning order could then be awarded at short notice and the first steps to partially renew the Echelsbacher bridge began in 2017 with the construction of a temporary bridge and in 2018 with the work on the bridge itself.