Grundlagen der Straßenplanung

Die Ausführung der Straßenverkehrsanlagen richtet sich immer nach den Randbedingungen aus dem System, Straße - Fahrzeuge - Nutzer. Straßen und Kruezungsbereiche müssen die erforderliche Leistungsfähigkeit besitzen.

Notwenigkeit einer Fachsprache zur definition der Bestimmungskenngrößen.

Straßen müssen für den Verkehrs sicher befahrbar sein. D. h. zuverlässig bremsen, nicht aus kurven fliegen, unter Brücken und Tunnel hindurchfahren.

Physikalische Größen des Verkehrsstroms

• querschnittsbezogene Daten, lokale, an einem Messpunkt

• abschnitssbezogene Daten, momentan, über einen Abschnitt

Verkehrsstärke Q ist die Summe der Fahrzeuge in einem Zeitinterval durch einen Querschnitt der Straße

Q=N/T [Kfz/h]

Verkerhsstärke wird häufig noch in Fahrzeugklassen unterschieden, so kann der Einfluss voN Schwerlastverkehrs (SV) berücksichtigt werden.

Lokale Geschwindigkeit v(l) ist die Geschwindigkeit des Einzelfahrzeuges am Querschnitt

Aus den Geschwindigkeiten der Einzelfahrzeuge bildet sich die mittlere lokale Geschwindigkeit. Kann man nutzen um festzustelln ob eine Geschwidnigkeitsüberwachung sinnvoll ist.

Verkerhsdichte D ist die Anzahl an Fahrzeugen in relation zum Streckenabschnitt. D = N/L [kfz/km]

Die mittlere abschnittsbezogene GEschwindigkeit v(F) ist die durchschnittsgeschwindigkeit eines Fahrzeuges innerhalb eines Abschnittes Abschnittslänge / Durchfahrtszeit

darstellung der grundlegenden Kenngrößen in Weg-Zeit-Diagramm möglich.

Verkerhskennzahlen sind für die Verkerhsplanung unerlässlich.

Es wird unterteilt in Methoden der Kurzzeitigen und Dauerhaften Verkerhsdatenerfassung

Manuelle Zählung (Kurzzeitig)

• Zählpersonal das Fahrzeuge zählt und Klassenzuteilt

• typischerweise zu Zeiten der Spitzenbelastung, Außerorts 07-09 Uhr und 15-18 Uhr. Typische Verkehrssituation gibt es Dienstags bis Donnerstag. Wochenende und Vorher nacher weicht meistens ab. Von Kurzzeitzählungen wird auf den Tagesverkehr hochgerechnet.

Induktionsschleifen (dauerhaft)

• dünnerleiterdraht wird in die Straßenoberfläche eingelassen. Dieser kann durch Induktion auf überfahrende Fahrzeuge schließen. durch Verstimmungskurven in der Auswerteeinheit st selbst auf die Fehrzeugtypen zurückzuschließen wodurch eine 8+1 auswertung möglich ist.

• geschwindigkeiten über zwei schleißen mit bekannten abstand und zeitmessung

Radarerfassung (kurzzeitig oder dauerhaft)

• Geschwindigkeitserfassung über auswertung des Doppler-effektes. Stauchung bzw. Dehnung je nach Fahrtrichtung und geschwidnigkeit des Fahrzeuges in Relation zum Radargerät

Erfassung per Video (Kurzzeitig oder dauerhaft)

• Bildverarbeitung, mit referenzierung des aufgenommenen Bildes in ein entsprechendes koordinatensystem zur Auswertung von virtuellen schleifen.

• Liefert Verkerhsstärke und Geschwindigkeit

• Mit KI kann auch in Fahrzeugklassen unterschiden werden

• Bei einfachen temporären Auswärtungen wird mit manuellen zähler ausgewertet.

• Verkehrsdichte nur schwirig zu erfassen, aber beispielsweise durch überfliegung möglich. nicht dauerhaft oder automatisiert

Weitere Methoden

• Floating Car Data(FCD)/Floating Phone Data(FPD)

  • Mobiltelephone und GPS-systeme als Sonden im Straßenverkehr

• Bluethooth-Erfassung

  • Erfassung bei Querschnitssdurchfahrt durch Bluethoothsignal des Fahrzeuges oder Bilderkennung. heirbei werden individual fahrzeuge erkannt.

  • durch wiedererkennung an unterschiedlichen punkten kann die Fahrtzeit bestimmt werden

• Kennzeichenerfassung

  • bilderkennung des kennzeichens, vergleichbare auswertung wie bei Bluethootherfassung

• generell ist bei diesen Drei auswerte verfahren ein hoher anspruch an den Datenschutz erforderlich. Personenzuordnung muss ausgeschlossen sein

Offensichtlhc um zukunftszustände zu bewerten. SO nahm die Durchschnittliche tägliche Verkehrsstärke über alle Autobahnen von 1996 zu 2019 um 19% zu.

Durch bekannte anstiegen kann eine Trendprognose abgebildet werden.

DTV(p) = DTV(0) * (1+(p/100))^(N)

DTV(P) DTV im Prognosejahr

DTV(0) DTV im Basisjahr

p mittlere jährliche Zunahme in [%]

N prognosezeitraum in [a]

Trendprognose hat begrenzte einsatzmöglichkeiten, z.B. nur bei bestand möglich und keine Neu Bauten, des weiteren nicht bei

• veränderter Verkehrsnachfrage

• verändertes Verkehrsnetz

• verändertes Mobilitätsverhalten

• disruptive Veränderungen in Technologie, Politik und Gesellschaft

Modellprognose durchsequenzielle Vier-Stufen-Alogrithmus

1. Verkerhserzeugung

   1. wie viele Wege werden von Personen in einem Bestimmten gebiet zurückgelegt

2. Verkerhsverteilung

   1. QUelle und Ziel der Mobilitätswünsche der Personen

3. Verkehrsaufteilung

   1. Welche Verkerhsmittel wählen die Personen

4. Verkerhsumlegung

   1. projizierung der Fahrtwünsche auf die Vekerhsnetze. Routenwahrverfahren wird durchgeführt (Wo lang) dabei auch berücksichtigung der Verkerhsmittel

Bei der Dimensionierung von Verkerhsanlagen ist es das Ziel diese so auszulegen das sie auch bei zukünftigen Verkersstärken ohne übermäßige Stauereignisse funktionieren. Die Leistungsfähigkeit erfolgt mithilfe definierter Verkerhskenngrößen und wird in sechs Qualitätsstufen unterteilt.

• QSV A

  • fließender Verkehr: individuell nahzu nicht beeinträchtigt, Fluss ist frei

  • Wartender Verkehr: sehr kurze

• QSV B

  • Fließend: individuell nur geringes Maß eingeschränkt

  • warten: kurz

• QSV C

  • Fließend: individuell spürbar eingeschränkt

  • warten: spürbar

• QSV D

  • fließen: individuell deutlich beeinträchtigt

  • warten: beträchtlich

• QSV E

  • fließend: Individuell nahezu ständig, Funktionsfähigkeit an der Grenze

  • warten: lang, erheblich an grenze der Funktionsfähigkeit

• QSV F

  • fließen: ständig beeinträchtigt, Funktionsfähigkeit nicht merh gegeben

  • warten: sehr lang, funktionsfähigkeit nicht merh gegeben

im Bemessungsverfahren soll mindestens die Qualitätsstufe D eingehalten werden.

Gegleidert nach Strecken, Knotenpunkten und Netzabschnitten. Für alle teilbereiche teilweise eigene Qualitätsparameter

Lokale und streckenbezogene Verkerhskenngrößen zur beurteilung der Verkerhsanlagen über das Fundamentaldiagramm der Verkerhstechnik

• Q-v-Diagramm

  • Freier Verkerhsfluss lässt die Fahrer ihre Geschwindigkeit bis die mittlere geschwindigkeit v(0) beträgt, Mit Mehr Verkehr wird die geschwindigkeit niedriger. Bei Qmax ist die Maximale verkehrsstärke erreicht, hier ist die Geschwindigkeit v(opt). Steigt die Verkerhsmenge weiter an kommt es zum Verkerhszusammenbruch udn zu Stau.

• Q-D-Diagramm

  • bei freien Verkehrsfluss sind wenige Fahrzeuge unterwegs und somit sind Dichte und Stärke gering. Mit steigenden Verkerhs werden die Abstände der VFahrzeuge geringer udn die Verkerhsdichte nimmt zu Bei Überschreitung von Qmax sinkt die Verkerhsstärke wieder währned die Verekrhsdichte weiter zunimmt. Bei Dmax stehen die Fahrzeuge dicht aneinander und Q ist gleich 0

• v-D-Diagramm

  • Die Geschwindigkeit sinkt linear mit zunehmender Verkerhsdichte bis Dmax v zu 0 wird

Kontinuitätsgleichung

• Q = v*D

Qmax wird auch als Kapazität C einer Verkehrsanlage bezeichnet.

Die Maßgebliche Verkerhsnachfage innerhalb eines Jahres, der Bemessungsverkehrsstärke q(B). Diese ist die 50. häächstbelastete Stunde des Jahres. IN 49 Stunden des Jahres wird eine Überstauung der Verkerhsanlage akzeptiert, in den restlichen 49 Stunden muss der Verkehrsfluss gesichert sein.

Bei Autobahnen ist das Bemessungskriterium der Auslastungsgrad

a = q(B) / C

a auslastungsgrad

q(B) Bemessugnsverkerhssträrke

C Kapazitöt (Qmax)

QSV nach Auslastungsgrad

• QSV A <= 0,3

• QSV B <= 0,55

• QSV C <= 0,75

• QSV D <= 0,9

• QSV E <= 1,0

• QSV F >1,0