Evaluierung (Erfolgskontrolle und Bewertung) der Grünen Wellen im Zuge der Modellachse Albersloher Weg in Münster mittels Reisezeitmessung

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1 Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Verkehrswesen Prof. Dr.-Ing. W. Brilon Evaluierung (Erfolgskontrolle und Bewertung) der Grünen Wellen im Zuge der Modellachse Albersloher Weg in Münster mittels Reisezeitmessung Schlussbericht Januar 2009 Auftragnehmer: Prof. Dr.-Ing. W. Brilon Sachbearbeiter: Dipl.-Ing. Th. Wietholt

2 2 Inhaltsverzeichnis 1 Einleitung Dokumentation der Messorte Modellachse Albersloher Weg Messaufbau Routen Ablauf der Messfahrten ÖPNV-Linien Dokumentation der Methodik Messungen mit der Floating Car Methode Auswertung der GPS Daten Bestimmung des Koordinierungsmaßes (ADAC-Test) Analyse der Telematikdaten der ÖPNV Betriebe Linie 6 und Linie S Bewertung der Messergebnisse mit dem Performance Index Vergleich der Messergebnisse Verkehrsbelastungen Verkehrsqualität der Knotenpunkte Verkehrsqualität der Routen Telematikdaten der ÖPNV-Betriebe Linie 6 und Linie S Wartezeiten der Fußgänger und Radfahrer Bewertung durch den Performance Index Zusammenfassung Literatur Anhang...47

3 3 1 Einleitung Das bestehende Verkehrssteuerungssystem der Stadt Münster wurde seit 1985 sukzessive als Inselsystem aufgebaut. Das alte System konnte die Ansprüche, die durch eine immer höhere Verkehrsbelastung entstanden, nicht mehr erfüllen. Außerdem hat es in diesem Zeitraum einen erheblichen Fortschritt in der Computertechnologie und der Verkehrssteuerung gegeben. Dieser Fortschritt soll nun auch in der Stadt Münster zur Verbesserung der Verkehrsituation genutzt werden. In den vergangen Jahren wurde deshalb in Münster ein modernes, vernetztes Verkehrsmanagementsystem eingerichtet. Ein Gutachten, das im Auftrag der Stadt Münster erstellt wurde, empfiehlt auf Verknüpfungen mit dem Altsystem zu verzichten und dieses vollständig durch ein neues System zu ersetzen. Das neue Steuerungssystem soll durch eine adaptive Verkehrssteuerung im Netzzusammenhang und dynamisch optimierten Grünen Wellen die Grünzeiten der Lichtsignalanlagen (LSA) an die Verkehrsnachfrage anpassen. Die aktuelle Verkehrssituation wird dabei durch die Messungen zahlreicher Detektoren erfasst. Der Verkehrsrechner ist in der Lage, aufgrund der aktuellen Verkehrssituation optimierte Grüne Wellen zu errechnen und zu schalten. Bisher konnten die Grünen Wellen nur für historische Verkehrsbelastungen errechnet werden und dann in einem bestimmten Zeitraum geschaltet werden. Die Modernisierung der Lichtsignalsteuerungen in Münster wurde stufenweise realisiert. In der ersten Baustufe soll die neue Netzsteuerung auf der Hauptverkehrsstraße Albersloher Weg eingerichtet werden. Nach der Evaluierung der Modellachse Albersloher Weg sollen auch die anderen Hauptverkehrsstraßen in Münster mit dem neuen Verkehrssteuerungssystem ausgestattet werden. In dieser Untersuchung wurde festgestellt, wie effizient die neue verkehrsabhängige Steuerung im Vergleich zur füheren Situation ist und in welchem Umfang die adaptive Steuerung den Verkehrsablauf gegenüber der konventionellen verkehrsabhängigen Steuerung verbessert. Die Verkehrsqualität für den Kfz-Verkehr, den ÖPNV und die Fußgänger/Radfahrer wurde durch drei empirische Messungen festgestellt. Dabei wurden die Wartezeiten und Halte des Kfz-Verkehrs durch 10 Messfahrzeuge ermittelt, die mit GPS-Geräten ausgestattet den Albersloher Weg befuhren. Die Telematikdaten des ÖPNV wurden von den ÖPNV-Betrieben im Messzeitraum aufgezeichnet und die Wartezeiten der Fußgänger und Radfahrer wurden durch Zählungen der Stadt Münster ermittelt. Alle Bewertungsgrößen fließen schließlich in einen so genannten Performance Index zur Bewertung der Verkehrsqualität des gesamten Netzes ein. Die Messungen erfolgten in drei Stufen. In der ersten Stufe wurde die Qualität der Steuerung vor der Modernisierung untersucht, um eine Referenz für das neue Steuerungssystem zu erhalten. Diese Messung wird in diesem Bericht als VORHER Messung bezeichnet. In der NACHHER-I Messung wurde die modernisierte Steuerung im konventionellen verkehrsabhängigen Steuerungszustand untersucht. Dabei wurde eine neu optimierte Koordinierung ohne die Programmbestandteile der adaptiven Netzsteuerung und der dynamischen Grünen Wellen betrieben. Die NACHHER-II Messung zeichnete die Verkehrsqualität der adaptiven Steuerung auf. Dabei wurden die adaptiven Steuerungselemente der dynamischen Grünen Wellen auf dem gesamten Straßenzug aktiviert. Bisher gibt es keine systematische Qualitätskontrolle der LSA im Hinblick auf die verkehrstechnischen Wirkungen. Dies soll in Zukunft in Münster verbessert werden. Die Untersuchung soll vor allem Kenntnisse darüber liefern, wie die Verkehrsqualität im Zuge des Albersloher Weges durch eine neue Technik gesteigert wird. Sie wird auch Erkenntnisse dazu liefern, wie die Verkehrsqualität im Zuge koordinierter LSA im laufenden Betrieb qualifiziert beurteilt werden kann.

4 4 2 Dokumentation der Messorte 2.1 Modellachse Albersloher Weg Der Straßenzug Albersloher Weg ist eine wichtige Hauptverkehrsstraße in Münster. Sie verläuft radial vom Stadtzentrum der Stadt Münster bis in die Gemeinde Albersloh. Der Streckenabschnitt, der bei den Messungen befahren wird, erstreckt sich von der Hafenstraße bis zum Osttor an der südlichen Stadtgrenze von Münster. Die Untersuchungsstrecke ist ca. 6 km lang und umfasst 24 Knotenpunkte. In Abbildung 2.1 sind die signalisierten Knotenpunkte aufgeführt, die auf dem untersuchten Straßenzug liegen. Der Albersloher Weg ist nördlich der B51 vierstreifig ausgebaut, die Richtungsfahrbahnen sind zwischen B51 (8040) und Hafenweg (8020) baulich getrennt. In der Verlängerung des Albersloher Weges liegt in nördlicher Richtung der Münsteraner Hauptbahnhof. Südlich der B51 ist der Straßenquerschnitt bis zum Knotenpunkt 8053 zweistreifig. Zwischen diesem Knotenpunkt und dem Otto-Hersing-Weg (8140) ist der Straßenquerschnitt vierstreifig und die Richtungsfahrbahnen sind baulich getrennt. Südlich des Otto-Hersing-Wegs ist der Straßenquerschnitt bis zum Osttor (29010) zweistreifig. Knotenpunkte Kreuzende Straße 3290 Hafenstraße 8020 Hafenweg 8030 Lippstädter Straße 8031 Am Haferkamp 8032 Hafengrenzweg 8041 Theodor-Scheiwe-Weg 8040 B Loddenheide (Ratio) 8052 Praktiker Baumarkt 8053 Willy- Brandt- Weg 8054 Martin-Luther-King Weg 8060 Heumannsweg 8070 Münnichweg 8080 Erbdrostenweg 8090 Gremmendorfer Weg 8100 York-Kaserne 8110 Paul-Engelhard-Weg 8120 Heidestraße 8130 Angelsachsenweg 8140 Otto-Hersing-Weg Homannstraße Blaukreuzwäldchen Am Schütthook Osttor Abbildung 2.1: Signalisierte Knotenpunkte auf dem Albersloher Weg

5 5 Der Albersloher Weg führt vom Innenstadtbereich Münsters bis an den Stadtrand. Am nördlich Ende des Albersloher Wegs liegen die Stadtverwaltung und ein Kinokomplex. Zwischen der B51 und dem Heumannsweg (8060) liegt ein Gewerbegebiet, in dem einige Industriebetriebe angesiedelt sind. Südlich des Knotenpunkts 8060 führt der Straßenzug durch den Münsteraner Stadtteil Gremmendorf. Diese Umgebung hat einen typischen Vorstadtcharakter mit Wohnbebauung und Einkaufsmöglichkeiten. Zwischen den Messungen VORHER und NACHHER-I wurde der Straßenzug zwischen den Knotenpunkten 8040 und 8060 ausgebaut. Unmittelbar südlich des Knotenpunktes 8040 wurde der Verkehr im VORHER-Zustand in südlicher Richtung auf einem Fahrstreifen und in nördlicher Richtung auf zwei Fahrstreifen geführt. Durch den Neubau eines Brückenbauwerkes konnten Flächen gewonnen werden und die Fahrstreifenanzahl erhöht werden. Im NACHHER-Zustand sind auf diesem Streckenabschnitt in südlicher Fahrtrichtung zwei und in nördlicher drei Fahrstreifen vorhanden. Außerdem wurde der Streckenabschnitt zwischen KP 8050 und KP 8060 mit durchgehend zweistreifigen Richtungsfahrbahnen für den Individualverkehr ausgebaut. Links- und Rechtsabbieger haben in diesem Bereich zusätzliche Abbiegespuren. In nördlicher Fahrtrichtung kommt außerdem ein zusätzlicher Busfahrstreifen dazu. Im Vergleich zur VORHER-Situation ist also in jeder Fahrtrichtung ein Fahrstreifen mehr vorhanden. Auf dem übrigen Straßenzug wurden keine baulichen Veränderungen vorgenommen. D.h. alle drei Messungen unterlagen demselben Ausbauzustand im Straßenraum. 2.2 Messaufbau Die Messungen erfolgen in drei Stufen. In der ersten Stufe wurde die Qualität der Steuerung vor der Modernisierung untersucht, um eine Referenz für das neue Steuerungssystem zu erhalten. Die VORHER Messung fand am 7. und statt. Die NACHER-I Messung erfolgte am 10. und In dieser Messung wurde die modernisierte Steuerung im konventionellen verkehrsabhängigen Steuerungszustand untersucht. Dabei wird das Verkehrssteuerungssystem ohne die Programmbestandteile der adaptiven Netzsteuerung und der dynamischen Grünen Wellen betrieben. Die NACHHER-II Messung zur Untersuchung der adaptiven Steuerung fand am 17. und Dabei wurde die adaptive Netzsteuerung auf dem gesamten Straßenzug aktiviert. Die Messungen wurden jeweils an zwei aufeinander folgenden Tagen durchgeführt. In Absprache mit dem Auftraggeber wurden dafür die Wochentage Dienstag und Mittwoch gewählt, da an diesen Tagen das normale Verkehrsaufkommen eines Werktages erwartet wird. Vom Auftraggeber wurde sichergestellt, dass im Messzeitraum keine Veranstaltungen in der Halle Münsterland und keine anderen außergewöhnlichen Ereignisse in der näheren Umgebung stattfanden. Dies hätte das Verkehrsaufkommen gegenüber einem normalen Werktag verändert. Die Messungen wurden jeweils in der morgendlichen und abendlichen Spitzenstunde durchgeführt. Der genaue Zeitraum der Messungen war am Morgen von 7:00 bis 9:00 Uhr und am Abend von 16:00 bis 18:00 Uhr. Die Messungen wurden mit 7 Mietwagen und 3 Fahrzeugen der Mitarbeiter des Lehrstuhls durchgeführt. Die Messfahrzeuge setzten sich aus sechs Kleinwagen, drei Mittelklassewagen und einem VW-Bus zusammen. Somit entstand eine breite Streuung der Größe und Leistungsfähigkeit der Messfahrzeuge.

6 GPS Empfänger 2 Videokamera 3 Notebook 4 Timecode Generator 5 Videorekorder Abbildung 2.2 : Darstellung des Messaufbaus in den Fahrzeugen Jedes Messfahrzeug wurde mit einer Videokamera, einem Videorekorder und einem Timecode- Generator ausgestattet (siehe Abbildung 2.2). Die Timecodes jedes Gerätes wurden vor der Messung miteinander synchronisiert, so dass der Messung eine einheitliche Bezugszeit zugrunde liegt. Die Videokameras wurden so justiert, dass die Fahrzeuge des Gegenverkehrs während der Fahrt aufgezeichnet werden konnten. Die Kameras wurden mit einem Saugstativ direkt an der Windschutzscheibe oder an der Kopfstütze des Beifahrersitzes befestigt. Zudem wurde jedes Fahrzeug mit einem Rechner und einem GPS-Empfänger ausgerüstet. Der GPS-Empfänger wurde per Magneten auf dem Dach der Fahrzeuge befestigt und über einen USB-Anschluss mit dem Notebook verbunden. 2.3 Routen Die Befahrung des Albersloher Weges wurde auf fünf verschiedenen Routen durchgeführt. Dadurch wurde nicht nur die Verkehrsqualität des gesamten Straßenzuges in der Hauptrichtung erfasst, sondern auch andere Verkehrsbeziehungen, die nur einen Teil des Straßenzuges benutzen. Die Routen wurden in Absprache mit dem Auftraggeber festgelegt und stellen die wichtigsten Fahrtbeziehungen auf dem Albersloher Weg dar. Die hier definierten Routen wurden bei allen drei Messungen, mit derselben Anzahl an Messfahrzeugen, befahren.

7 7 Abbildung 2.3: Route 1 der Messfahrten auf dem Albersloher Weg Die Route 1 (siehe Abbildung 2.3) wird von 4 Messfahrzeugen befahren. Diese Route stellt die Fahrt über den gesamten Albersloher Weg vom Knotenpunkt Hansaring bis zum Knotenpunkt Osttor dar. Die Fahrzeuge fahren am nördlichsten Knotenpunkt in der koordinierten Richtung (Westen) in den Straßenzug ein und über den südlichsten Knotenpunkt hinaus. Am nördlichen Ende befindet sich eine Wendemöglichkeit auf einem Parkplatz zwischen den Bahngleisen. Am südlichen Ende wenden die Fahrzeuge am Straßenrand des Albersloher Wegs. Die Fahrzeuge überqueren auf der Route 24 Knotenpunkte, damit werden auf der Route 1 sämtliche Knotenpunkte des Albersloher Wegs in der koordinierten Richtung befahren. Die Routen 2a und 2b (siehe Abbildung 2.4) werden jeweils von einem Messfahrzeug befahren. Diese Routen erfassen nur das nördliche Teilstück des Albersloher Wegs.

8 8 Auf der Route 2a werden 7 Knotenpunkte überquert. Hier wird eine starke Fahrtbeziehung zwischen der Innenstadt und der B51 erfasst. Das Fahrzeug fährt aus der nicht koordinierten östlichen Zufahrt (Hansaring) in den Albersloher Weg ein und verlässt den Straßenzug in westlicher Richtung auf die B51. Wendemöglichkeiten befinden sich am Hansaring in einigen Seitenstraßen und auf der B51 an der nächsten Zufahrt. Die Route 2b umfasst 8 Knotenpunkte und erfasst die Fahrten von der Innenstadt in das Industriegebiet westlich des Albersloher Wegs. Das Fahrzeug fährt aus der westlichen Zufahrt des Hansarings in den Straßenzug ein und biegt in die Loddenheide ein. Dort befindet sich ein Kreisverkehr, an dem gewendet werden kann. Am Hansaring kann auch bei dieser Route auf dem Parkplatz zwischen den Bahngleisen gewendet werden. Abbildung 2.4: Routen 2a und 2b der Messfahrten auf dem Albersloher Weg Die Route 3 (siehe Abbildung 2.5) stellt das südliche Teilstück des Albersloher Wegs dar und wird von 3 Messfahrzeugen befahren. Die Fahrzeuge fahren vom Knotenpunkt Heumannsweg bis zum Knotenpunkt Osttor und überqueren somit 13 Knotenpunkte. Die Fahrzeuge fahren auf dieser Route aus westlicher Richtung in den Straßenzug ein und biegen rechts in die Straße Osttor ein. Die Fahrzeuge wenden hierbei an den Straßenrändern der Querstraßen.

9 9 Abbildung 2.5: Routen 3 und 4 der Messfahrten auf dem Albersloher Weg Die Route 4 (siehe Abbildung 2.5) wird von einem Fahrzeug befahren und erfasst eine starke Fahrtbeziehung aus dem Wohngebiet am Gremmendorfer Weg bis zur B51. Auf diesem Streckenabschnitt werden 9 Knoten mit Lichtsignalanlagen überquert. Das Messfahrzeug wendet auf dem Gremmendorfer Weg am Straßenrand und auf der B51 an der nächsten Ausfahrt. Ein Großteil dieses Streckenabschnittes wurde zwischen den VORHER und NACHHER Messungen umgebaut (siehe Kapitel 2.1), so dass ein Vergleich der Messergebnisse der Route 4 nur bedingt aussagekräftig ist. 2.4 Ablauf der Messfahrten Die Fahrzeugführer der Messfahrzeuge setzten sich aus Studenten und Mitarbeitern des Lehrstuhls zusammen. Sie wurden angewiesen, die geltenden Verkehrsregeln zu beachten und sich dem normalen Verkehrsablauf auf der Messtrecke anzupassen. Sie sollten nicht besonders schnell oder langsam fahren, sondern im Verkehr mitschwimmen. Außerdem warteten die Messfahrer an den Wendestellen in unregelmäßigen Zeitabständen, damit Sie nicht immer zum gleichen Zeitpunkt der Umlaufzeit in den Straßenzug einfahren. Weitere Verhaltensregeln wurden den Fahrzeugführern nicht auferlegt, damit sie die Strecke möglichst unbefangen befahren konnten. Die Messfahrten wurden im Zeitraum von 7:00 bis 9:00 Uhr und von 16:00 bis 18:00 Uhr durchgeführt. Die Fahrer sind allerdings teilweise schon früher losgefahren um eine gewisse Verteilung der Fahrzeuge über die Strecke zu erreichen. Die letzte Fahrt wurde immer bis zum letzten Wendepunkt durchgeführt, auch wenn der Messzeitraum abgelaufen war. Dadurch waren sämtliche Fahrzeuge während des gesamten Messzeitraumes auf dem Straßenzug unterwegs.

10 ÖPNV-Linien Auf dem Albersloher Weg fahren drei Buslinien. Die Linien 6 und S30 befahren den Albersloher Weg auf der gesamten untersuchten Strecke. Die Linie 8 befährt den Straßenzug vom Hansaring bis zum Gremmendorfer Weg, wo sie in Richtung Gremmendorf abbiegt (siehe Abbildung 2.6). Die Telematikdaten (siehe Kapitel 3.4) der Linien 6 und 8 wurden von den ÖPNV Betrieben aufgezeichnet. Die Linie 6 fährt auf dem Albersloher Weg im Messzeitraum in einem 20-Minuten-Takt und hält an 16 Haltestellen. Die Haltestelle Martin-Luther-King Weg wird allerdings nur in südlicher Fahrtrichtung bedient. Die Haltestellendichte ist im südlichen Teil des Straßenzuges (Gremmendorf) höher als im Norden. Die von der Linie 8 befahrenen Haltestellen sind auf dem Albersloher Weg dieselben wie bei der Linie 6. Die Linie S30 ist eine Verbindung im Regionalverkehr. Sie verbindet die Stadt Münster mit der Stadt Beckum. Deswegen werden auch nicht sämtliche Haltestellen auf dem Albersloher Weg bedient, sondern nur 6 Haltestellen. Die Linie S30 fährt in einem 60-Minuten-Takt. In der VORHER Messung wurden die Daten der Linie S30 aufgezeichnet. Bei den NACHHER-I und NACHHER-II Messungen ist der Rechner des Verkehrsbetriebes (WVG) leider ausgefallen, so dass keine Daten zur Verfügung gestellt werden konnten. In Abbildung 2.6 ist der Linienplan der ÖPNV Linien auf dem Albersloher Weg dargestellt. Abbildung 2.6: Linienplan der ÖPNV Linien auf dem Albersloher Weg

11 11 3 Dokumentation der Methodik 3.1 Messungen mit der Floating Car Methode Die Verkehrsbelastungen auf dem Straßenzug werden mit der Floating Car Methode ermittelt. Dabei fährt das Messfahrzeug zunächst in Fahrtrichtung mit dem Verkehrsstrom mit. Dabei werden die entgegenkommenden Fahrzeuge gezählt. Bei dem Messaufbau dieser Untersuchung geschieht dies praktisch ununterbrochen, da der gesamte Untersuchungszeitraum von zehn Fahrzeugen aufgezeichnet wird, die auf dem Straßenzug verteilt unterwegs sind. Die Auswertungen der Videoaufnahmen werden durch studentische Hilfskräfte durchgeführt. Es soll eine möglichst hohe Genauigkeit erreicht werden. Deswegen wird der gesamte Straßenzug in kleinere Streckenabschnitte unterteilt, die durch die Haltelinien der LSA markiert werden. Es ist allerdings zu beachten, dass nicht immer alle Fahrzeuge des Gegenverkehrs sichtbar sind. Auf einigen Streckenabschnitten verdeckte Buschwerk zwischen den Fahrbahnen die Sicht auf die Gegenfahrbahn. Außerdem kann die Sicht vereinzelt durch LKW behindert werden. In den NACHHER Messungen wurde die Sicht auf vier Streckenabschnitte komplett durch die Bepflanzung zwischen den Fahrbahnen versperrt. Die betroffenen Streckenabschnitte sind in Tabelle 3.1 dargestellt. Zwischen den Streckenabschnitten und behindert die Bepflanzung teilweise die Sicht, so dass der Gegenverkehr hier auf einigen Fahrten nicht beobachtet werden konnte. Streckenabschnitt Tabelle 3.1: Streckenabschnitte mit Sichtbeeinträchtigung Bei der Auswertung der Videoaufnahmen werden die Überfahrzeiten der Messfahrzeuge über die Haltelinien ermittelt. Zwischen den Haltelinien werden jeweils die entgegenkommenden Fahrzeuge gezählt. Da beide Richtungen von allen Messfahrzeugen befahren werden, können die mittleren Reisezeiten der entgegenkommenden Fahrzeuge durch die Messfahrten selbst ermittelt werden. Die Verkehrsstärke kann nach Leutzbach (1981) mit folgender Gleichung geschätzt werden: N q = [3.1] t t Mit: N = t a = a + Anzahl der Begegnungen Reisezeit in Fahrtrichtung t = mittlere Reisezeit der Fahrzeuge in der Gegenrichtung Bei diesem Verfahren handelt es sich lediglich um eine Schätzung. Das TRRL (1970) empfiehlt bei der mittleren Dauer einer Messfahrt von 10 Minuten im Stadtverkehr 64 Fahrten durchzuführen um

12 12 eine ausreichende Stichprobe aufzuweisen. Bei den Messungen wurden jeweils zwischen 492 und 553 Messfahrten (insgesamt 1598 Fahrten) auf dem Albersloher Weg durchgeführt. Zusätzlich zu diesen Messungen wurden von der Stadt Münster Verkehrszählungen mit Plattendetektoren durchgeführt. Diese Daten vervollständigen als Ergänzung zu den o.g. Schätzungen das Bild über die Verkehrssituation im Messzeitraum. Bei dem Verfahren der Floating Car Methode ist es nicht möglich den ein- und ausfahrenden Verkehr zu berücksichtigen. Die Schätzung der Verkehrsstärke bezieht sich lediglich auf die Hauptfahrtrichtung des Albersloher Wegs. So kann es zu Ungenauigkeiten an den Knotenpunkten kommen. Es ist häufig nicht zu erkennen, ob die an der Haltelinie wartenden Fahrzeuge abbiegen oder geradeaus fahren. Die Schätzung der Verkehrsstärke wird herangezogen, um die Vergleichbarkeit der VORHER und NACHHER Messungen zu ermitteln. Dafür ist die Methode geeignet, da die systematischen Fehler bei allen Messungen in gleicher Weise auftreten werden. 3.2 Auswertung der GPS Daten Die GPS-Empfänger zeichnen die Daten nach dem allgemein gültigen NMEA-Protokoll auf. Für die Messungen wurde der Datensatz GPGGA verwendet, der das in Abbildung 3.1 dargestellte Format besitzt. Abbildung 3.1: Erläuterung des GPGGA Datenformats Die GPS-Empfänger empfangen in einem Takt von einer Sekunde neue Daten. So kann die Position des Messfahrzeuges in jeder Sekunde neu bestimmt werden. Zusätzlich zu den in Abbildung 3.1 dargestellten Daten kann auch die Geschwindigkeit ausgegeben werden. Bei vorhergehenden Testfahrten wurde allerdings festgestellt, dass diese Geschwindigkeiten teilweise erhebliche Ungenauigkeiten aufweisen. Deswegen wird die Geschwindigkeit in der Auswertung über die Differenz der Positionen in jeder Sekunde berechnet. Die aufgezeichneten GPS-Daten werden mit einem Tabellenkalkulationsprogramm ausgewertet. Da die Daten in Textdateien gespeichert werden, ist die Auswertung mit MS Excel ohne Probleme möglich. Es wurde ein Excel Spreadsheet entwickelt, das es ermöglicht die Auswertungen weitgehend automatisiert ablaufen zu lassen. Zunächst wird die Position auf der Erdoberfläche, durch eine Transformation der Längen- und Breitengrade in eine Ebene, bestimmt. Höhenunterschiede im Verlauf des Straßenzuges werden dabei vernachlässigt. Das Ergebnis dieser Transformation sind die X-und Y-Koordinaten des Fahr-

13 13 zeugs in jeder Sekunde. Als Bezugspunkt wird ein Mittelwert der Streckenkoordinaten gewählt. Ein Beispiel der transformierten Daten ist in Abbildung 3.2 dargestellt. Hier ist der Fahrtverlauf eines Messfahrzeugs während der Messungen zu sehen. -0,6-2 -1,5-1 -0,5 0-0,8 y [km] -1-1,2-1,4 Parkplatz x [km] Wendepunkt an der B51-1,6-1,8-2 Abbildung 3.2: Fahrten des Messfahrzeugs auf der Route 2a aus der Vogelperspektive Die Koordinaten der Start- und Endpunkte der jeweiligen Untersuchungsstrecken werden manuell eingegeben, so dass die Daten der Fahrten an den Wendepunkten herausgefiltert werden können (Abbildung 3.3). Die restlichen Berechnungen laufen automatisch ab, müssen aber manuell überprüft werden, um Fehler auszuschließen. Als Ergebnis der Auswertungen können die Reisezeit, die Anzahl der Halte, die mittlere Geschwindigkeit, das Koordinierungsmaß und die Wartezeit ausgegeben werden. Die Start- und Endpunkte der bewertungsrelevanten Strecken werden immer nach dem folgenden Prinzip bestimmt. 0,14 0,13 0,12 0,11 0,1 y (O-W) 0,09 0,08 0,07 0,06 0,05 Startpunkt Endpunkt 0,04 0,25 0,26 0,27 0,28 0,29 0,3 0,31 0,32 0,33 0,34 0,35 x (N-S) Abbildung 3.3: Start- und Endpunkt einer Messstrecke

14 14 Die Bewertung einer Strecke erfolgt, nachdem das Fahrzeug in den koordinierten Straßenzug eingefahren ist. Der Startpunkt der Messung liegt also hinter der ersten Haltelinie. Dadurch wird ausgeschlossen, dass zufällige Werte, wie die Wartezeiten oder Halte vor dem ersten Knotenpunkt mit einbezogen werden. Diese Werte hängen von der Ankunftszeit der Fahrzeuge ab und sie sollten bei der Bewertung der Koordinierung nicht berücksichtigt werden. Der Endpunkt wird hinter der letzten Haltlinie des koordinierten Straßenzuges positioniert. Bei dieser Art der Auswertung werden alle koordinierten Knotenpunkte erfasst. Der erste Knotenpunkt kann nicht als koordiniert bezeichnet werden, da die Fahrzeuge nicht koordiniert, sondern zufällig eintreffen. Die Reisezeiten, Wartezeiten und Anzahl der Halte werden nicht nur für eine gesamte Fahrt bestimmt, sondern auch zwischen zwei aufeinander folgenden Haltelinien bestimmt. Die Position der Haltelinien wurde mit einem GPS-Empfänger auf der Messstrecke ermittelt. Bei der Auswertung der GPS-Daten werden die Zeitpunkte des Überfahrens einer Haltelinie ermittelt. Die Differenz zwischen der tatsächlich gefahrenen Reisezeit und der optimalen Reisezeit einer ununterbrochenen Fahrt mit der zulässigen Geschwindigkeit ergibt die Verlustzeit auf dem Streckenabschnitt. Bei der VORHER Messung wurden Störwirkungen auf das GPS-Signal in der Umgebung der Yorck Kaserne festgestellt. Diese Störungen konnten bei den NACHHER-Messungen nicht festgestellt werden. Stark fehlerhafte Messfahrten wurden vor Berechnung der Ergebnisse aussortiert. 3.3 Bestimmung des Koordinierungsmaßes (ADAC-Test) Der ADAC-Test (2003), der in acht deutschen Städten durchgeführt wurde, lenkte einige Aufmerksamkeit auf die Grünen Wellen. In diesem Test wurden mehrere Testfahrten außerhalb der morgendlichen Hauptverkehrszeit durchgeführt. Während der Messfahrten wurde die Anzahl der Halte an den Lichtsignalanlagen aufgezeichnet. Im Zuge der Bestimmung der Halte wird auch das Koordinierungsmaß nach dem HBS (2001) ermittelt. Das Koordinierungsmaß ermittelt sich nach folgender Gleichung: k = Di 100 (N 1) n [3.2] i K,LSA D i = Anzahl der registrierten Durchfahrten N K,LSA = Anzahl der Knotenpunkte des Straßenzuges mit LSA n = Anzahl der Messfahrten Mit dem Auftraggeber wurde vorher abgestimmt, dass die Untersuchung in der morgendlichen und abendlichen Hauptverkehrszeit durchgeführt werden sollte. Damit ergibt sich eine andere Vorgehensweise als beim ADAC-Test, der außerhalb der Hauptverkehrszeit durchgeführt wurde. Die Anzahl der Halte in einer Zufahrt einer LSA bezieht sich immer auf den Streckenabschnitt zwischen zwei aufeinander folgenden Haltelinien. Vereinzelt können hier also auch Halte, die nicht auf eine LSA zurückzuführen sind, z.b. durch wartende Linksabbieger, in die Auswertung einbezogen werden. Da bei allen drei Messungen dasselbe Vorgehen gewählt wurde, sind die Ergebnisse unmittelbar vergleichbar. Diese Werte können aus den GPS-Daten, wie in Kapitel 3.2 beschrieben, gewonnen werden.

15 Analyse der Telematikdaten der ÖPNV Betriebe Bei der Analyse der Koordinierung der LSA auf dem Albersloher Weg wurde der Auftragnehmer von den Stadtwerken Münster und der Westfälischen Verkehrsgesellschaft mbh (WVG) unterstützt. Die Telematikdaten der ÖPNV-Fahrzeuge werden für den Messzeitraum von beiden ÖPNV- Betrieben zur Verfügung gestellt. Die aktuellen Positionen der Fahrzeuge werden von den Bordcomputern der Fahrzeuge ermittelt. Die Haltestellen und deren Abstände sind genau vermessen worden. Diese Werte sind in den Bordcomputern gespeichert. Das Getriebe der Fahrzeuge sendet nach jeweils 25 cm zurückgelegtem Weg ein Signal an den Bordcomputer, wodurch die aktuell zurückgelegte Wegstrecke bestimmt wird. Passiert das Fahrzeug nun eine Funkbake, die z.b. zur ÖPNV Priorisierung installiert ist, wird die Position des Fahrzeugs im System korrigiert. Außerdem nimmt das System eine Korrektur der Position vor, wenn das Fahrzeug in einer Haltestelle steht und die Türen zum Fahrgastwechsel öffnet (logische Ortung). So kann die Position eines Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt bestimmt werden Linie 6 und 8 Die Stadtwerke Münster stellten ausgewertete Daten zur Verfügung. Die Daten wurden jeweils getrennt nach Messzeitraum und Fahrtrichtung über alle Fahrzeuge, die auf dem Streckenabschnitt fuhren, gemittelt. Diese Daten sind im Anhang 3 dargestellt. Die Daten enthalten Angaben über die mittlere Bruttofahrzeit, die Fahrgastwechselzeit, die Haltezeit in der Haltestelle, die Fahrplanabweichung und die Reisegeschwindigkeit. Diese Angaben beziehen sich jeweils auf die Streckenabschnitte zwischen den Haltestellen. Daten über die Anzahl der Halte der Fahrzeuge sind nicht enthalten. Die Auswertung wurde für die Strecke zwischen den Haltestellen Hansaring und Am Schütthook vorgenommen Linie S30 Die WVG stellte Rohdaten einzelner Fahrzeuge zur Verfügung. Die Messdaten beziehen sich auf die gesamte Strecke der S30 vom Münsteraner Hbf bis zum Hbf Beckum. Für diese Untersuchung sind allerdings nur die Daten auf dem Albersloher Weg interessant. Deswegen werden nur die Daten zwischen der Haltestelle Albersloh Vogelsang und der Haltestelle Von-Steuben-Straße, ausgewertet. Der Aufbau der Dateien ist in Abbildung 3.4 dargestellt. In Abbildung 3.4 ist zu erkennen, dass bei jedem Aufzeichnungsschritt die Zeit, die zurückgelegte Distanz und ein Ereignistyp (Halt, Abfahrt, Schließen der Türen usw.) aufgezeichnet werden. Außerdem ist in der Datei jede Haltestelle, die ein Fahrzeug passiert oder anfährt, in Klarschrift dargestellt. Die Reisezeiten der Fahrzeuge lassen sich dadurch auch zwischen den Haltestellen genau ermitteln. Die Halte eines Fahrzeuges können durch den entsprechenden Ereignistyp ermittelt werden. Die Daten der Linie S30 wurden während der NACHHER-I und NACHHER-II Messungen aufgrund eines Fehlers im Rechner des Verkehrsbetriebes nicht aufgezeichnet. Somit können diese Daten auch nicht in den Vergleich mit einfließen.

16 16 Datum : ; Version : 1.00 ; Messart : 0 ; Messbeginn : :04:20 ; Messende : :12:44 ; Tagesart : 0 ; Geraete Nr : 3140 ; Fahrzeug Nr : 4 ; Messprofil : 1 ; Zykl Zeit : 5 ; sec Linie : ; Nr Kurs : 30 ; Nr Ziel : 4349 ; Nr ; Nr Typ Wert1 Wert2 ; 1 : 29 Beckum, Busbahnh ; 2 : 5 16:05:30 0 ; m 3 : 3 16:05:30 0 ; m 4 : 2 16:05:31 0 ; m 5 : 3 16:05:32 0 ; m 6 : 2 16:05:32 0 ; m 7 : 3 16:05:32 1 ; m 8 : 1 16:05:37 6 ; m 9 : 1 16:05:42 14 ; m 10 : 2 16:05:43 14 ; m Abbildung 3.4: Datenformat der WVG- Fahrzeugdaten 3.5 Bewertung der Messergebnisse mit dem Performance Index Bei der Bewertung der Koordinierung des Straßenzuges werden die Messwerte Anzahl der Halte und Wartezeiten der verschiedenen Verkehrsteilnehmer nicht mehr isoliert betrachtet. Es wird vielmehr ein Bewertungsverfahren verwendet, bei dem alle Messwerte, mit einer unterschiedlichen Gewichtung, in eine Bewertungszahl einfließen. Diese Bewertungszahl wird im folgenden Performance Index genannt. Für die Bewertung der Verkehrsqualität auf dem Albersloher Weg, während der Messfahrten wird die in Tabelle 3.2 dargestellte Zielstruktur verwendet. Die Verkehrsqualität des Kfz-Verkehrs wird aus den GPS-Daten ermittelt. Die Reisezeiten und Fahrplanabweichungen des ÖPNV werden auf Grundlage der Telematikdaten der ÖPNV-Betriebe ermittelt. Die Reisezeiten der Fußgänger und Radfahrer wurden vom Auftraggeber gemessen. Alle gemessenen Daten fließen in den Performance Index ein. Basierend auf der in Tabelle 3.2 dargestellten Zielstruktur wird der folgende Performance Index verwendet, um eine einheitliche Bewertungsgrundlage zu erhalten.

17 17 Oberziel Detail-Ziel Kriterium Verkehrsqualität im Kfz-Verkehr (Pkw und Lkw) Kurze Reisezeiten für Radfahrer Kurze Reisezeiten für Fußgänger Kurze Reisezeiten für Linienbusse Kurze Reisezeiten für den durchgehenden Kfz- Verkehr Kurze Reisezeiten für Kfz- Verkehre, die nur partiell die koordinierte Strecke benutzen Bequemlichkeit der Fahrt im Kfz-Verkehr geringe Beeinträchtigungen ökologischer Aspekte Kurze Wartezeiten für Radfahrer bei der Überquerung jedes Knotenpunktarms Kurze Wartezeiten für Fußgänger bei der Überquerung jedes Knotenpunktarms Einhaltung des Fahrplans Kurze Wartezeiten für Linienbusse an jeder Haltelinie Summe der Reisezeiten getrennt nach Pkw und Lkw bei der Fahrt über die gesamte Strecke (oder Mittelwert pro Fzg) Summe aller Reisezeiten für alle Kfz, die die Hauptstraße - auch in Abschnitten - befahren einschl. der Wartevorgänge auf der jeweiligen Querstraße (oder Mittelwert pro Fzg) Anzahl der Haltevorgänge pro durchgefahrenes Kfz in einer Zufahrt des Knotenpunktes im Zuge der Hauptstraße Anzahl der Haltevorgänge beim Befahren der gesamten Strecke Schätzwert für Kraftstoffverbrauch und Emissionen (Mehrverbrauch gegenüber freier Fahrt) Lärmimmissionen an ausgewählten Punkten Summe aller Wartezeiten bei der Überquerung des Knotenpunktarms, Mittelwert pro Radfahrer Summe aller Wartezeiten bei der Überquerung des Knotenpunktarms, Mittelwert pro Fußgänger Abweichungen vom Fahrplan, die in der Untersuchungsstrecke verursacht werden (Häufigkeit + Ausmaß) Reisezeit der Linienbusse für die gesamte Strecke Anzahl der signalbedingten Halte Signalbedingte Wartezeiten Tabelle 3.2: Zielstruktur für die Bewertung der Verkehrsqualität PI = GW Wi,z Qi,z gi gz + GH Hi,z Qi,z gi gz [3.3] i z i z Mit: G = Gewicht der Wartezeiten W W = Summe der Wartezeiten pro Stunde für Fahrzeuge der Art z auf der Strecke i i,z g = Gewicht der Strecke i i g = Gewicht der Wartezeiten für Fahrzeuge der Art z z,w G = Gewicht der Halte H H = Summe der Anzahl von Halten pro Stunde für Fahrzeuge der Art z auf der Strecke i i,z g = Gewicht der Halte für Fahrzeuge der Art z z,h Q = Verkehrsstärke der Fahrzeuge der Art z auf dem Knotenpunktarm i i,z

18 18 Um den Performance Index auf ein einheitliches Maß zu bringen, wird er nach Gleichung [3.4] durch die Summe aus Q i,z multipliziert mit g z dividiert. Dadurch können auch Verkehrszustände unterschiedlicher Verkehrsbelastungen miteinander verglichen werden. PI PI gesamt = Q g [3.4] i z i,z z Die o.g. Bewertungsparameter des Performance Index haben entscheidenden Einfluss auf das Bewertungsergebnis der Koordinierung. Über die Parameter können bestimmte Verkehrsteilnehmer gegenüber anderen bevorzugt werden oder bestimmten Streckenabschnitten eine höhere Bedeutung eingeräumt werden. Deshalb wurden die Parameter zwischen allen Beteiligten (Auftraggeber, Auftragnehmer und SIEMENS) abgestimmt. Die Abstimmung erfolgte vor den NACHHER-Messungen. So wurde sichergestellt, dass der Optimierungsprozess für die adaptive Steuerung und alle Bewertungen auf einer einheitlichen Bewertungsgrundlage beruhen. Bei der Gewichtung der Halte und Wartezeiten wird davon ausgegangen, dass ein Halt, gemessen am Energieverbrauch, einer Wartezeit von 60 Sekunden entspricht. Die Gewichte der Fahrzeugarten wurden an der Anzahl der beförderten Verkehrsteilnehmer gemessen, d.h. die Fußgänger und Radfahrer werden mit dem Faktor 1 bewertet, während die Pkw und Busse mit ihrem durchschnittlichen Besetzungsgrad bewertet werden. Für die Pkw wird hier ein Faktor von 1,2 angenommen. Der Besetzungsgrad der ÖPNV Fahrzeuge wurde von den ÖPNV Betrieben angegeben. Die Werte sind nach Fahrtrichtung und Zeitraum sehr unterschiedlich und werden deswegen auch in der Bewertung unterschieden. Alle Strecken wurden mit dem Faktor 1 bewertet. Die Faktoren, die in dieser Untersuchung verwendet wurden, sind in Tabelle 3.3 zusammengefasst. G W = 1 g ÖPNV,W / H = morgens/ stadteinwärts 75 G H = 60 morgens/ stadtauswärts 28 g i = 1 abends/ stadteinwärts 36 g PKW,W / H = 1,2 abends/ stadtauswärts 52 g Fußgänger,W / H = 1 g Radfahrer,W / H = 1 Tabelle 3.3: Bewertungsparameter des Performance Index

19 19 4 Vergleich der Messergebnisse 4.1 Verkehrsbelastungen Floating Car Schätzungen Die Verkehrsbelastungen im Zeitraum der Messungen wurden auf dem Albersloher Weg mit der Floating Car Methode geschätzt. Die Methodik ist in Kapitel 3.1 beschrieben. Die Ergebnisse dieser Berechnungen sind in Tabelle 4.1 und 4.2 dargestellt. Wegen einer starken Bepflanzung konnte auf vier Streckenabschnitten der Gegenverkehr nicht eingesehen werden. Die Verkehrsstärken dieser Streckenabschnitte wurden den Detektordaten der LSA Steuerungen entnommen. In Tabelle 4.1 und 4.2 sind die betroffenen Werte grau unterlegt. In den Abbildungen 4.1 bis 4.4 sind die Verkehrsbelastungen noch einmal grafisch gegenübergestellt. Hier wird deutlich, dass besonders die Verkehrsbelastungen im NACHHER-I und NACHHER-II Zustand in einer ähnlichen Größenordnung liegen. Im Vergleich zum VORHER Zustand ergeben sich doch einige Unterschiede in den Belastungen. Diese Unterschiede lassen jedoch keine systematische Änderung erkennen. Auf einigen Streckenabschnitten war die Verkehrsbelastung vorher geringer auf anderen höher. Insgesamt liegen die Verkehrsbelastungen jedoch auf den meisten Streckenabschnitten in den gleichen Größenordnungen. Knoten- VORHER NACHHER-I NACHHER-II punkte 7:00-9:00 16:00-18:00 7:00-9:00 16:00-18:00 7:00-9:00 16:00-18: Tabelle 4.1: Schätzung der Verkehrsstärke in nördlicher Fahrtrichtung mit der Floating Car Methode [Kfz/h]

20 20 Knoten- VORHER NACHHER-I NACHHER-II punkte 7:00-9:00 16:00-18:00 7:00-9:00 16:00-18:00 7:00-9:00 16:00-18: Tabelle 4.2: Schätzung der Verkehrsstärke in südlicher Fahrtrichtung mit der Floating Car Methode [Kfz/h] In Abbildung 4.5 wird deutlich, dass kein eindeutiger Trend hinsichtlich einer Erhöhung oder Reduzierung der Verkehrsbelastungen festgestellt werden kann. Die Streuung der Werte ist sehr hoch, was eine geringe Übereinstimmung der Verkehrsbelastung einiger Streckenabschnitte in der VORHER und NACHHER Messung zeigt. Im Mittel liegen die Werte jedoch in einer vergleichbaren Größenordnung.

21 VORHER NACHHER-I NACHHER-II Verkehrsbelastungen Fahrtichtung Nord - Morgens 1400 Verkehrsstärke [Kfz/h] Knotenpunkte Abbildung 4.1: Geschätzte Verkehrsbelastung in der morgendlichen Spitzenstunde Fahrtrichtung Nord VORHER NACHHER-I NACHHER-II Verkehrsbelastungen Fahrtichtung Süd - Morgens 1400 Verkehrsstärke [Kfz/h] Knotenpunkte Abbildung 4.2: Geschätzte Verkehrsbelastung in der morgendlichen Spitzenstunde Fahrtrichtung Süd

22 VORHER NACHHER-I NACHHER-II Verkehrsbelastungen Fahrtichtung Nord - Nachmittags 1400 Verkehrsstärke [Kfz/h] Knotenpunkte Abbildung 4.3: Geschätzte Verkehrsbelastung in der nachmittäglichen Spitzenstunde Fahrtrichtung Nord VORHER NACHHER-I NACHHER-II Verkehrsbelastungen Fahrtichtung Süd - Nachmittags 1400 Verkehrsstärke [Kfz/h] Knotenpunkte Abbildung 4.4: Geschätzte Verkehrsbelastung in der nachmittäglichen Spitzenstunde Fahrtrichtung Süd

23 23 Verkehrsstärken der NACHHER Messungen [Kfz/h] NACHHER-1 NACHHER Verkehrsstärken der VORHER Messungen [Kfz/h] Abbildung 4.5: Vergleich der Verkehrsstärken während der VORHER und NACHHER Messungen Lokale Verkehrszählungen: In Abbildung 4.6 und 4.7 sind die Verkehrsdaten der lokalen Plattendetektoren, die zwischen den Knotenpunkten 8060 und 8070 installiert wurden, dargestellt. Es wird deutlich, dass besonders die Verkehrszählung der NACHHER-I und NACHHER-II Messung auf einem sehr ähnlichen Niveau liegen. Die Verkehrsstärke während der VORHER Messung war in allen Messintervallen etwas geringer als bei den NACHHER Messungen. Besonders in den Spitzenintervallen zwischen 17:00 und 19:00 Uhr wird dies deutlich. In der Fahrtrichtung Stadteinwärts wurden ebenfalls Plattendetektoren eingesetzt, um die Verkehrstärke zu ermitteln. Während der NACHHER Messungen ist jedoch ein Plattendetektor ausgefallen, so dass die Daten nicht zur Verfügung standen. Ersatzweise wurden die Detektoren der Lichtsignalanlagen verwendet, um vergleichbare Werte zu erhalten. Diese Daten sind natürlich nicht direkt mit den Daten der VORHER Messung vergleichbar, können jedoch einen Eindruck über das Niveau der Verkehrsstärken vermitteln. In Abbildung 4.7 ist zu sehen, dass die NACHHER-I und NACHHER-II Messungen relativ ähnliche Ergebnisse liefern. Ein deutlicher Unterschied der Verkehrsstärke ist hier nicht zu erkennen. Die Verkehrsstärke der NACHHER Messungen liegen im Tag-Verkehr zwischen 20 und 80% über den Werten der VORHER Messungen. Tendenziell werden in den lokalen Verkehrszählungen also während NACHHER Messungen höhere Verkehrsstärken festgestellt als in der VORHER Messung. Dies wird in Abbildung 4.8 deutlich. Sämtliche Punkte liegen hier über der Winkelhalbierenden, das bedeutet: Die Verkehrsstärke der VORHER Messung ist geringer als die der NACHHER Messungen. Die NACHHER Messungen sind von der Höhe der Verkehrsstärken vergleichbar.

24 24 Fahrtrichtung Stadtauswärts VORHER NACHHER-1 NACHHER-2 Verkehrsstärke [Kfz/h] Uhrzeit Abbildung 4.6: Zähldaten der lokalen Detektoren in Fahrtrichtung Stadtauswärts (Mittelwert beider Messtage) Fahrtrichtung Stadteinwärts Verkehrsstärke [Kfz/h] VORHER NACHHER-1 NACHHER Uhrzeit Abbildung 4.7: Zähldaten der lokalen Detektoren in Fahrtrichtung Stadteinwärts (Mittelwert beider Messtage)

25 25 Verkehrsstärken der NACHHER Messungen [Kfz/h] NACHHER-1 NACHHER Verkehrsstärken der VORHER Messungen [Kfz/h] Abbildung 4.8: Vergleich der Verkehrsstärken während der VORHER und NACHHER Messungen Die Schätzmethode nach dem Floating Car Verfahren liefert ungenauere Werte als die Messungen mit den Plattendetektoren. Aber nur so können die Verkehrsstärken auf dem gesamten Straßenzug miteinander verglichen werden. Beim Vergleich der lokalen Daten der Plattendetektoren mit den Schätzdaten aus der Floating Car Methode ergaben sich jedoch sehr ähnliche Werte. Es kann also davon ausgegangen werden, dass die Schätzungen relativ genaue Werte für den gesamten Straßenzug liefern. 4.2 Verkehrsqualität der Knotenpunkte Die Bewertungsparameter für die Streckenabschnitte zwischen den Knotenpunkten sind in Tabelle 4.3 bis 4.6 dargestellt. Es sind die Reisezeit, Wartezeit, Anzahl der Halte pro Fahrzeug ( Halte ) und die Anzahl der Messfahrten, die Standardabweichungen der Wartezeiten und Halte und die Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs (QSV) nach HBS aufgeführt. Die Wartezeiten sind so definiert, dass sie die Zeitdifferenz von der tatsächlich benötigten Reisezeit bis zur optimal erreichbaren Reisezeit (bei Einhaltung der zulässigen Höchstgeschwindigkeit) darstellen. In einzelnen Fällen kann es dazu kommen, dass die mittlere Reisezeit unter der berechneten optimalen Reisezeit liegt. In diesen Fällen hat die Wartezeit einen Wert von 0 s. 1 1 In den Tabellen 4.3 bis 4.6 ist die Wartezeit in einigen Zufahrten 0, obwohl die Standardabweichung ungleich 0 ist. In diesen Fällen war die Wartezeit negativ, da die mittlere Reisezeit einen geringeren Wert als die optimale Reisezeit hat.

26 26 Zur besseren Übersichtlichkeit sind hier nur die mittleren Werte der in Koordinierungsrichtung durchfahrenden Fahrzeuge dargestellt. D.h. die Fahrten, der in den Straßenzug einbiegenden Fahrzeuge, werden erst nach dem ersten Knotenpunkt auf der durchgehenden Strecke dazu gerechnet. Die hier dargestellten Werte beziehen sich auf den gesamten Streckenabschnitt von der Haltelinie eines Knotenpunktes bis zur Haltelinie des nächsten Knotenpunktes. Die hier dargestellten Wartezeiten und die Anzahl der Halte gehen in den Performance Index ein. Die Veränderung der Bewertungskenngrößen Wartezeit und Anzahl der Halte wird mit einem statistischen Test auf ihre Signifikanz untersucht. Auf einem Signifikanzniveau von 95 % wird untersucht, ob die Unterschiede der Mittelwerte statistisch signifikant sind. Die signifikanten Änderungen der Wartezeiten (Sign. W) und der Halte (Sign. H) sind mit einem X in den beiden letzten Spalten gekennzeichnet (X = Verbesserung; o = Verschlechterung; - = keine Veränderung). In den Tabellen 4.3 und 4.5 ist zu erkennen, dass die Umstellung der Steuerung der Lichtsignalanlagen in südlicher Fahrtrichtung die gewünschte Wirkung erzielt. Die Summen der Wartezeiten und der Anzahl der Halte reduzieren sich mit jeder Messung. Durch die verkehrsabhängige Steuerung (NACHHER-I) können morgens die Wartezeiten in der Summe von 281,4 s auf 205,9 s gesenkt werden. Die Anzahl der Halte wird von 6,2 auf 5,4 gesenkt. Derselbe Trend zeigt sich auch in der Nachmittagsmessung. Hier wurden die Wartezeiten von 404,7 auf 264,1 s gesenkt und die Halte um 3,3 Halte reduziert. Durch die adaptive Steuerung (NACHHER-II) kann eine weitere Reduzierung der Reisezeiten und Halte erreicht werden. Morgens wird die Reisezeit noch einmal um 47,6 s und die Anzahl der Halte um 15 % gesenkt. Nachmittags wird die Reisezeit gegenüber der verkehrsabhängigen Steuerung um 47,2 s und die Anzahl der Halte um 11 % gesenkt. In Fahrtrichtung Nord kann die Verkehrsqualität durch die neu optimierte verkehrsabhängige Steuerung am Morgen nicht gesteigert werden. Hier erhöht sich sowohl die Wartezeit als auch die Anzahl der Halte. Nachmittags kann die Summe der Wartezeiten zwar reduziert werden, die Anzahl der Halte steigt jedoch. Die adaptive Steuerung ist in der Lage, die Verkehrsqualität in Fahrtrichtung Nord erheblich zu steigern. Morgens wird die Summe der Wartezeiten von 295,5 s auf 198,6 s reduziert. Die Anzahl der Halte wird von 6,1 auf 4,8 gesenkt. Nachmittags werden die Wartezeiten um 85,3 s auf 169,3 s reduziert. Die Anzahl der Halte wird von 5,0 auf 4,2 gesenkt.

27 Tabelle 4.3: Bewertungskenngrößen in Fahrtrichtung Süd, Messzeitraum 7:00-9:00 Uhr 27

28 Tabelle 4.4: Bewertungskenngrößen in Fahrtrichtung Nord, Messzeitraum 7:00-9:00 Uhr 28

29 Tabelle 4.5: Bewertungskenngrößen in Fahrtrichtung Süd, Messzeitraum 16:00-18:00 Uhr 29

30 Tabelle 4.6: Bewertungskenngrößen in Fahrtrichtung Nord, Messzeitraum 16:00-18:00 Uhr 30

31 31 Wartezeiten NACHHER-I-Messung [s] Wartezeiten VORHER-Messung [s] Halte NACHHER-I-Messung [-] 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 Halte VORHER-Messung [-] Abbildung 4.9: Vergleich der Wartezeiten und Halte während der VORHER und NACHHER-I Messungen Wartezeiten NACHHER-II-Messung [s] Wartezeiten VORHER-Messung [s] Halte NACHHER-II-Messung [-] 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 Halte VORHER-Messung [-] Abbildung 4.10: Vergleich der Wartezeiten und Halte während der VORHER und NACHHER-II Messungen

32 32 Wartezeiten NACHHER-II-Messung [s] Wartezeiten NACHHER-I-Messung [s] Halte NACHHER-II-Messung [-] 1,4 1,2 1,0 0,8 0,6 0,4 0,2 0,0 0,0 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 Halte NACHHER-I-Messung [-] Abbildung 4.11: Vergleich der Wartezeiten und Halte während der NACHHER-I und NACHHER-II Messungen In Abbildung 4.9 bis 4.11 ist ein Vergleich der Wartezeiten während der VORHER und der NACHHER Messungen dargestellt. Jeder Punkt in diesen Diagrammen stellt den Vergleich der Wartezeiten und Anzahl der Halte in derselben Knotenpunktzufahrt dar. In Abbildung 4.9 ist zu erkennen, dass sich beim Vergleich der NACHHER-I mit der VORHER Messung kein eindeutiger Trend abzeichnet. Beim Vergleich der NACHHER-II mit der VORHER Messung (siehe Abbildung 4.10) liegt die Mehrzahl der Punkte unter der Winkelhalbierenden. Das bedeutet, dass sich die Wartezeiten bei der NACHHER-II Messung im Vergleich zur VORHER Messung reduziert haben. Die NACHHER-II Messung liefert auch im Vergleich mit der NACHHER- I Messung positive Ergebnisse (siehe Abbildung 4.11). Die Mehrzahl der Werte liegt auch hier unterhalb der Winkelhalbierenden. Die adaptive Steuerung konnte also auch hier die Verkehrsqualität gegenüber der verkehrsabhängigen Steuerung weiter steigern. 4.3 Verkehrsqualität der Routen Zusätzlich zu den Bewertungskenngrößen auf den Streckenabschnitten zwischen den Knotenpunkten, die in den Performance Index eingehen, werden auch die Messfahrten der einzelnen Routen bewertet. In den Tabellen 4.8 bis 4.10 sind die Reisezeiten, die Anzahl der Halte und das Koordinierungsmaß der Routen dargestellt. Es werden die mittleren Werte aller Messfahrzeuge, die in dem angegebenen Messzeitraum die Route befuhren, angegeben. Da der Straßenzug während der NACHHER- Messungen nicht exakt dem VORHER-Zustand entsprach (wegen des zwischenzeitlich erfolgten Umbaus), wurde zusätzlich die Route 1* berechnet. Diese Route stellt einen Vergleich der Bewertungskriterien des Straßenzuges ohne die von den Änderungen im Straßenraum betroffenen Knotenpunkte ( ) dar. Im unteren Teil der Tabelle werden außerdem die prozentualen Veränderungen der Reisezeiten und der Anzahl der Halte der NACHHER-Messungen im Vergleich zur VORHER-Messung und ein Vergleich der NACHHER-I und NACHHER-II Messungen dargestellt. Die Veränderungen der Bewertungskenngrößen wurden einem statistischen Test unterzogen. Mit dem t-test wurde überprüft, ob die Mittelwerte aus einer normalverteilten Grundgesamtheit stammen. Wenn die Hypothese, dass beide Mittelwerte einer Grundgesamtheit entstammen, bei