Planfreie Knotenpunkte

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1 Verkehrsplanung Plangleiche Knotenpunkte Gliederung / Zeitplan Rheinisches Studieninstitut FÜR KOMMUNALE VERWALTUNG Fachhochschule Köln University of Applied Sciences Cologne Plangleiche Knotenpunkte Prof. Dr.-Ing. Rüdiger Küchler 09:00 10:30 10:30 11:00 11:00 12:30 12:30 13:30 13:30 15:00 Grundlagen Einmündungen / Kreuzungen ohne LSA Pause Kreisverkehre Mittagspause Knotenpunkte mit Lichtsignalanlage F01 1 F01 2 Plangleiche Knotenpunkte Arten von Knotenpunkten Anschlussstelle Autobahnkreuz Plangleicher Knotenpunkt 1. Grundlagen Abwicklung in einer Ebene: Abwicklung in 2 Ebenen: Plangleicher Knotenpunkt Planfreie Knotenpunkte F01 3 F01 4

2 Formen plangleicher Knotenpunkte Kreuzungen und Einmündungen mit / ohne LSA Plangleiche Knotenpunkte Betriebsweisen und Vorfahrtregelungen rechts-vor-links Vorfahrtregelnde Beschilderung Lichtsignalanlage Kreuzung Einmündung Kreisverkehre StVO 8 Vorfahrt: An Kreuzungen und Einmündungen hat die Vorfahrt, wer von rechts kommt. Das gilt nicht, wenn die Vorfahrt durch Verkehrszeichen besonders geregelt ist (Zeichen 205, 206, 301, 306) oder für Fahrzeuge, die aus einem Feld- oder Waldweg auf eine andere Straße kommen. Lichtzeichen gehen Vorrangregeln, vorrangregelnden Verkehrsschildern und Fahrbahnmarkierungen vor ( 37). F01 5 F01 6 Richtlinien, Merkblätter, Hinweise Richtlinien, Merkblätter, Hinweise Entwurf von Einmündungen und Kreuzungen Richtlinien für die Anlage von Straßen, Teil: Plangleiche Knotenpunkte, RAS-K-1 Rast - Richtlinien für die Anlage von Stadtstraßen Entwurf von Kreisverkehren Leistungsfähigkeitsberechnung Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen Hrsg.: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Ausgabe 2001 Merkblatt für die Anlage von Kreisverkehren F01 7 F01 8

3 Richtlinien, Merkblätter, Hinweise Richtlinien, Merkblätter, Hinweise Merkblatt für die Anlage von Kreisverkehren Hrsg.: Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Ausgabe 2006 Der Kreisverkehr Hrsg.: ADAC, 2005 Leitfaden zur Qualitätssicherung bei Planung, Bau und Betrieb von Kreisverkehren Hrsg.: Hessisches Landesamt für Straßen- und Verkehrswesen Empfehlungen zum Einsatz und zur Gestaltung von Mini-Kreisverkehrsplätzen Hrsg.: Ministerium für Wirtschaft und Mittelstand, Technologie und Verkehr des Landes NRW, 1999 F01 9 F01 10 Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundform I Kreuzung / Einmündung von 2-streifigen Straßen Grundform II Kreuzung / Einmündung von 2-bahnigen Straßen mit 2-streifigen Straßen F01 11 F01 12

4 Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundform III Kreuzung / Einmündung von zwei 2-bahnigen Straßen Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundform IV Teilplanfreie Kreuzung von 2-streifigen oder 2-bahnigen Straßen mit Lichtsignalanlage F01 13 F01 14 Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundform V Kreuzung 2-streifiger Straßen mit Versatz Grundform VI Aufgeweitete Einmündung / Kreuzung F01 15 F01 16

5 Grundformen plangleicher Knotenpunkte Anforderungen an plangleiche Knotenpunkte Grundform VII Kreisverkehre sicher leistungsfähig wirtschaftlich umfeldgerecht erkennbar übersichtlich begreifbar befahrbar Anzahl Spuren Betriebsweise Flächenbedarf Ausbaustandard Gestaltung Knotenpunktform F01 17 F01 18 Grundformen plangleicher Knotenpunkte Grundformen plangleicher Knotenpunkte In Knotenpunkten sollen die Achsen sich kreuzender Straßen möglichst senkrecht aufeinander stehen F01 19 F01 20

6 Plangleiche Knotenpunkte Plangleiche Knotenpunkte Einmündung Kreuzung Kreisverkehr Knoten ohne LSA Kreisverkehr Knoten mit LSA Sicherheit relativ geringe Unfallhäufigkeit geringe Unfallhäufigkeit und Unfallschwere relativ geringe Unfallhäufigkeit 9 Konfliktpunkte 32 Konfliktpunkte 8 Konfliktpunkte Kreuzungspunkte Einfädelungspunkte Ausfädelungspunkte Leistungsfähigkeit Kfz/Tag Kfz/Tag (1-spuriger Kreisel) < Kfz/Tag (2-spuriger Kreisel) Kfz/Tag Abhängig von der Anzahl der Spuren F01 21 F01 22 Plangleiche Knotenpunkte Plangleiche Knotenpunkte Knoten ohne LSA Kreisverkehr Knoten mit LSA Knoten ohne LSA Kreisverkehr Knoten mit LSA Unterhaltungskosten relativ geringe Unterhaltungskosten relativ geringe Unterhaltungskosten pro Jahr Abbiegespuren In der Regel erforderlich Nicht erforderlich In der Regel erforderlich Bevorrechtigung von Strömen Bevorrechtigung der durchgehenden Fahrbahn Keine Bevorrechtigung möglich Bedingte Bevorrechtigung z.b. Grüne Welle ÖPNV Bevorrechtigung Nur in der bevorrechtigten Richtung Keine Bevorrechtigung möglich Bevorrechtigung durch Signalprogramm F01 23 F01 24

7 Plangleiche Knotenpunkte Plangleiche Knotenpunkte Knoten ohne LSA Kreisverkehr Knoten mit LSA Knoten ohne LSA Kreisverkehr Knoten mit LSA Stauraumkontrolle / Pförtneranlage nicht möglich nicht möglich möglich durch verkehrsabhängige Steuerung Bedingt möglich nachträgliche Signalisierung Erhöhung der Leistungsfähigkeit Knotenpunktausbau nur bedingt möglich (Bypass) Signalprogramm Spuraufteilung Knotenausbau Anpassung an veränderliche Belastungen nur innerhalb der Leistungsfähigkeit Signalisierung nur innerhalb der Leistungsfähigkeit möglich durch verkehrsabhängige Steuerung Knotenpunktund Platzgestaltung nur begrenzt möglich Gestaltung der Mittelinsel nur begrenzt möglich F01 25 F01 26 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Verkehrsstärke / Verkehrsbelastung: Anzahl der Fahrzeuge oder Fußgänger, die in einem bestimmten Zeitintervall die Verkehrsanlage benutzen 12 IV IV Leistungsfähigkeit: Maximale Verkehrsstärke L i eines Verkehrsstromes i unter den gegebenen baulichen, verkehrlichen und betrieblichen Bedingungen 9 8III 1 7 I II Knotenströme i G-H-Straße Süd G-H-Straße Nord 400 I An der Feuerwache [ Kfz/h ] II Baumarkt III 650 Knotenstrombelastungen q i in Kfz/h z.b: Wieviel Fahrzeuge können in einer Stunde maximal abbiegen Ermittlung der Verkehrsbelastung: Zählung oder Modellrechnung F01 27 F01 28

8 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Belastungsreserve Qualität des Verkehrsablaufes R = L Q Auslastungsgrad Differenz aus Leistungsfähigkeit und Belastung Quotient aus Belastung und Leistungsfähigkeit a = Q / L Mittlere Wartezeit Rückstaulänge Anzahl der Halte Mittlere Reisegeschwindigkeit Überholmöglichkeiten Lärm- und Schadstoffemissionen Energieverbrauch F01 29 F01 30 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Mittlere Wartezeit Rückstaulänge unbehinderte Fahrt Weg Staulänge VerteilungAnzahldergestautenFahrzeuge[%] Häufigkeitensumme % Δt Abbremsen Halten 50 Wartezeit Δt k eines Fahrzeugs k: Zeitdifferenz Δt des tatsächlich benötigten Zeitaufwandes t1 gegenüber einer unbehinderten Fahrt mit dem Zeitaufwand t0 Zeit t w q Beschleunigen Δtk k = = 1 [ s] q Anzahl der gestauten Anzahl Fahrzeuge der gestauten Anzahl der gestauten Fahrzeuge N 95, die in95% aller Fälle (Zeiten) unterschritten wird. Rückstaulänge L Stau = N 95 * lfz; lfz = 6,0... 7,0 m F01 31 F01 32

9 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Zeitlücken Weg s Δ T Weg-Zeit-Diagramm Δ S vl1 vl2 1 vm1 2 vm2 vl3 vl4 Q Δs3 Δs2 3 4 vm3 vm4 Δs1 T Zeit t Δ t1 Δ t2 Δ t3 F01 33

10 Plangleiche Knotenpunkte Einmündungen und Kreuzungen Entwurfselemente durchgehende Fahrbahn Eckausrundung Dreicksinsel Markierung 2. Einmündungen und Kreuzungen 2.1 Entwurfsgrundlagen Verziehung Rechtsabbiegespur Linksabbiegespur Fahrbahnteiler F021 1 F021 2 Linksabbiegespuren Linksabbiegespuren i Beidseitige Aufweitung - Verziehung beider Fahrbahnränder i/2 i/2 i Einseitige Aufweitung - Verziehung eines Fahrbahnrandes i F021 3 F021 4

11 Formen von Linksabbiegespuren Form 1: mit Verzögerungsstrecke und geschlossener Einleitung Formen von Linksabbiegespuren Form 2: ohne Verzögerungsstrecke und in der Regel offener Einleitung geschlossene Einleitung offene Einleitung Aufstellstrecke l A Verziehungsstrecke l Z Verzögerungsstrecke l V Verziehungsstrecke l Z Aufstellstrecke l A F021 5 F021 6 Formen von Linksabbiegespuren Formen von Linksabbiegespuren Form 3: Aufstellbereich Form 4: Keine bauliche Maßnahme Verziehungsstrecke l Z F021 7 F021 8

12 Formen von Linksabbiegespuren Einsatzbereiche Linksabbiegespuren Verziehungsstrecken 1 2 lz = v e i 3 [m] 3 Verziehungsstrecke V e lz i km/h] [m] [m] 4 T Kreisbogen R Verbreiterungsmaß i MSV ql Kreisbogen R T lz/2 T Verziehungslänge lz T l ² i² R z + = 4 i γ T = R tan( ) 2 Verziehungskonstruktion mit Kreisbögen l z γ = arcsin( ) 2 R F021 9 F Linksabbiegespuren Verzögerungsstrecken Linksabbiegespuren Verzögerungsstrecken Verzögerungsstrecke Aufstellstrecke Regellänge außerorts: 20 m Mindestlänge außerorts: 10 m Bemessung nach Rückstaulänge Länge der erforderlichen Verzögerungsstrecke l V F F021 12

13 Bewegungsräume für gleichzeitiges Linksabbiegen Formen von Rechtsabbiegespuren Linksabbiegen Linkseinbiegen b 6 m a 8 m bei R 15 m a 10 m bei R < 15 m F F Eckausrundungen Einsatzbereiche von Rechtsabbiegeformen Einfacher Kreisbogen Dreiteilige Kreisbogenfolge R α R Hauptbogenradius R1 R2 R2 R3 R1 : R2 : R3 = 2 : 1 : 3 3-teilige Bögen sind besser an die Schleppkurve angepasst F F021 16

14 Bemessung von Eckausrundungen Bemessung von Eckausrundungen Lz0 Lz1a Lz2 Lz1b F F Bemessung von Eckausrundungen Fahrbahnteiler Erforderliche Breite im Ausfahrquerschnitt F F021 20

15 ` Radwegführung in Knotenpunkten ` Radwegführung in Knotenpunkten F ` Radwegführung in Knotenpunkten F ` Radwegführung in Knotenpunkten F F021 24

16 Radwegführung in Knotenpunkten Radwegführung in Knotenpunkten F F Radwegführung in Knotenpunkten F021 27

17 Plangleiche Knotenpunkte Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Vorfahrtregelnde Beschilderung 2. Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA 2.2 Leistungsfähigkeit und Qualität des Verkehrsablaufes F022 1 F022 2 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Verkehrsablauf an vorfahrtgeregelten Knotenpunkten Zeitlücken im Hauptstrom Nebenstrom (wartepflichtig) Anzahl der Zeitlücken = Verkehrsstärke des Hauptstromes q H 12 IV Hauptstrom (vorfahrtberechtigt) Nebenstrom Hauptstrom 9 8 III 1 7 a. Wieviel Zeitlücken treten im Hauptstrom auf? b. Wie sind die Zeitlücken hinsichtlich ihrer Größe verteilt? c. Wieviele Fahrzeuge des Nebenstroms nutzen eine bestimmte Zeitlücke im Hauptstrom? q H,7 = q 2 + q 3 I II F022 3 F022 4

18 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Zeitlückenverteilung Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Theoretische Zeitlückenverteilung - Verteilungsdichte 0,25 Häufigkeitsverteilung h(t) / Verteilungsdichte f(t) [ - ] 0,25 Verteilungsdichte f(t) [ - ] Exponentialverteilung ft ()= λ λ e t 0,20 0,15 0,10 0, theoretische / statistische Zeitlückenverteilung f(t) - Exponentialverteilung empirische Zeitlückenverteilung h(t) Zeitlücke t [s] 0,20 0,15 0,10 0, Q = 900 Kfz/h Q = 600 Kfz/h Zeitlücke t [s] λ Intensität [ Fz/s ] t Zeitlücke [ s ] Erwartungswert mittlere Zeitlücke [ s ] Et () = t= 1 [ s] λ F022 5 F022 6 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Theoretische Zeitlückenverteilung - Verteilungsfunktion 0,632 0,368 1,00 0,80 0,60 0,40 0, Verteilungsfunktion F(t) [ - ] Exponentialverteilung Unterschreitungswahrscheinlichkeit Überschreitungswahrscheinlichkeit mittlere Zeitlücke für Q = 900 Kfz/h Zeitlücke t [s F(t) = e λ 1 t F(t) 1 - F(t) PT ( 0) = 1 PT ( t) = 0368, PT ( t) = 0632, Verteilung der Fahrzeugankünfte POISSON-Verteilung Wahrscheinlichkeitsfunktion 0,25 0,20 0,15 0,10 0,05 0 Wahrscheinlichkeit für genau k Fahrzeugankünfte im Zeitintervall T POISSON-Verteilung Q = 300 Kfz / h Zeitintervall T = 60 Sekunden Erwartungswert Anzahl k der Fahrzeugankün im Zeitintervall T m m px ( = k) = e k! λ T k m Intensität [ Fz/s ] Zeitintervall [ s ] Anzahl der Fahrzeugankünfte in T Erwartungswert Q m = λ T = T k F022 7 F022 8

19 Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Verteilung der Fahrzeugankünfte POISSON-Verteilung Verteilungsfunktion 1,00 0,80 0,60 0,40 Wahrscheinlichkeit für k oder weniger als k Fahrzeugankünfte im Zeitintervall T POISSON-Verteilung Q = 300 Kfz / h Zeitintervall T = 60 Sekunden x= k m m Px ( = k) = e k! x= 0 k Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Abflussmodell für nachgeordnete Ströme Anzahl der abfließenden Fahrzeuge Abflußgesetz als Treppenfunktion Abflußgesetz als lineare Funktion 0 für t t0 gt ()= t t0 für t > t tf 0 0, Anzahl k der Fahrzeugankünfte Erwartungswert im Zeitintervall T t0 tg tf tf Nullzeitlücke Grenzzeitlücke 8 9 tf tf Zeitlücke [s] Folgezeitlücke F022 9 F Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Leistungsfähigkeitsgrundwert Leistungsfähigkeitsgrundwert Anzahl der Zeitlücken: Zeitlückenverteilung: Verkehrsstärke im Hauptstrom q H Exponentialverteilung f(t) λ t L e h 0 0 = tf Zeitlückennutzung: Abflussmodell g(t) Leistungsfähigkeitsgrundwert L 0 L qh t = qh f(t) g(t) dt = e t t f 0 0 λ H t f t 0 L0 Intensität des Haupstromes [Kfz/s] Folgezeitlücke [s] Nullzeitlücke [s] Leistungsfähigkeit-Grundwert in Pkw-E/h Die Zeitlücken in einem Hauptstrom mit der Verkehrsstärke q H können von maximal L 0 Fahrzeugen eines Nebenstromes zum Kreuzen oder Einfädeln genutzt werden. Hauptstrom q H in Kfz/h - Leistungsfähigkeits-Grundwert L 0 in Pkw-E/h F F022 12

20 Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Bezeichnung der Knotenströme Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Rangordnung der Knotenströme IV KREUZUNG EINMÜNDUNG I III 7 I III 2 3 I II II Ströme 1. Ordnung: 2, 3, 8, 9 Ströme 2. Ordnung: 1, 7, 6, 12 Ströme 3. Ordnung: 5, 11 Ströme 4. Ordnung: 4, 10 II Ströme 1. Ordnung: 2, 3, 8 Ströme 2. Ordnung: 6, 7 Ströme 3. Ordnung: 4 F F Grundlagen des Verkehrsablaufes an Knotenpunkten Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Verkehrsvorgänge / Fahrmanöver Maßgebende Hauptströme - Linksabbiegen Fahrmanöver Linksabbiegen Strom q1 q7 maßgebender Hauptstrom q8 + q9 1) q2 + q3 1) IV Linksabbiegen aus der Hauptstraße Rechtseinbiegen aus der Nebenstraße Kreuzen aus der Nebenstraße Linkseinbiegen aus der Nebenstraße 1) Wird rechtsabbiegender Verkehr durch eine Dreiecksinsel abgetrennt und hat dieser ein Vorfahrt beachten -Schild, so brauchen q3 und q9 nicht berücksichtigt zu werden III 7 I II F F022 16

21 Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Maßgebende Hauptströme - Rechtseinbiegen Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Maßgebende Hauptströme - Kreuzen Fahrmanöver Strom maßgebender Hauptstrom Fahrmanöver Strom maßgebender Hauptstrom Rechtseinbiegen q6 q2 + 0,5 * q3 3) Kreuzen q5 q1+q2+0,5*q3 3) +q7+q8+q9 1) q12 q8 + 0,5 * q9 3) q11 q1+q2+q3 1) +q7+q8+0,5*q9 3) 3) Ist eine bauliche Trennung für Rechtsabbieger vorhanden (Ausfahrkeil oder Rechtsabbiegespur), werden q3 und q9 nicht berücksichtigt. 12 IV III 1) Wird rechtsabbiegender Verkehr durch eine Dreiecksinsel abgetrennt und hat dieser ein Vorfahrt beachten -Schild, so brauchen q3 und q9 nicht berücksichtigt zu werden 12 IV III 1 I ) Ist eine bauliche Trennung für Rechtsabbieger vorhanden (Ausfahrkeil oder Rechtsabbiegespur), werden q3 und q9 nicht berücksichtigt. 1 I II II F F Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Maßgebende Hauptströme - Linkseinbiegen Umrechnungsfaktoren Kfz/h in Pkw-E/h Fahrmanöver Strom maßgebender Hauptstrom Umrechnungsfaktor Fz/h in Pkw-E/h Linkseinbiegen q4 q10 1) Wird rechtsabbiegender Verkehr durch eine Dreiecksinsel abgetrennt und hat dieser ein Vorfahrt beachten -Schild, so brauchen q3 und q9 nicht berücksichtigt zu werden q1+q2+0,5*q3 3) +q7+q8+q11+q12 1) q1+q2+q5+q6 1) +q7+q8+0,5*q9 3) 12 IV Rad 1) Kraftrad Pkw LKW Lz Fz 2) 0,5 1,0 1,0 1,5 2,0 1,1 1) Radfahrer im Mischverkehr auf der Fahrbahn 2) Näherungswert für überschlägliche Berechnungen, bei denen die Verkehrszusammensetzung nicht genau bekannt ist 3) Ist eine bauliche Trennung für Rechtsabbieger vorhanden (Ausfahrkeil oder Rechtsabbiegespur), werden q3 und q9 nicht berücksichtigt. 1 I III II F F022 20

22 Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Leistungsfähigkeit für Ströme 1. und 2. Ordnung Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Leistungsfähigkeit für Ströme 3. Ordnung Die Leistungsfähigkeit der Verkehrsströme 1. Ordnung entspricht der Leistungsfähigkeit durchgehender Fahrstreifen. Diese wird im Allgemeinen mit bis Pkw-E/h je Fahrstreifen gesetzt. Für Ströme 3. Ranges müssen die Wahrscheinlichkeiten des rückstaufreien Zustandes der sie behindernden Ströme 2. Ranges einbezogen werden. Die Wahrscheinlichkeit für rückstaufreien Zustand (p 0 ) ergibt sich aus der vorhandenen Belastung q und der maximalen Leistungsfähigkeit L der Ströme 2. Ranges zu: Für Ströme 2. Ranges ist die maximale Leistungsfähigkeit gleich der Grundleistungsfähigkeit. q p 1 i 0,i = [ ] mit p0, i 0 Li L = L 0 Einmündung: L 4 = p 0,7 * L 0,4 Kreuzung: L 5 = p 0,1 * p 0,7 * L 0,5, L 11 = p 0,1 * p 0,7 * L 0,11 F F Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Leistungsfähigkeit für Ströme 4. Ordnung Für Ströme 4. Ordnung (Strom 4 /10 bei 4-armigen Kreuzungen) müssen die Wahrscheinlichkeiten des rückstaufreien Zustands der Ströme 2. und 3. Ranges betrachtet werden L 4 = pz,11 p0,12 L0,4 L10 = p z,5 p0,6 L0, 10 1 p z,5 = 1 p x 1 p0, p x p0,5 p x = p0,1 p0,7 1 p z,11 = 1 p x 1 p0, p x p0,11 Mischspur in der Nebenrichtung mit 2/3 Mischspur in der Nebenrichtung 4/6 L M = geometrischer Mittelwert 8 7 L M b = i = q 1 b / L i i q i,m i F F022 24

23 Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Mischspur in der Hauptrichtung Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Qualitätsstufen des Verkehrsablaufes Mischspur in der Hauptrichtung 2/3 4/6 7/8 I 1 3 IV III II qi + q j + qk Lm = min ai + a j + ak mit : a = q L Bemessungswert: D ausgelastet überlastet F F Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Kreuzungen und Einmündungen ohne LSA Mittlere Wartezeit Rückstaulänge F F022 28

24 Kreisverkehre Typen von Kreisverkehren Kleine Kreisverkehre Kleiner Kreisverkehr 1-spurig 3. Kreisverkehre 3.1 Typen von Kreisverkehren Durchmesser m Vorfahrtkreisel innerorts, außerorts Merkblatt für die Anlage von Kreisverkehren FGSV, R Wendekreis nach StVO F031 1 F031 2 Typen von Kreisverkehren Typen von Kreisverkehren Kleine Kreisverkehr Vorfahrtkreisel Kleine Kreisverkehre Zeichen 215 (Kreisverkehr) gibt den Fahrzeugen im Kreis Vorfahrt. Üblich ist es, das Zeichen 205 Vorfahrt gewähren zur Verdeutlichung mit zu zeigen. Ohne Beschilderung gilt rechts-vor-links. An Kreisverkehren mit Zeichen 215 darf beim Einfahren in den Kreis nicht geblinkt werden; dafür muss aber bei der Ausfahrt aus dem Kreis rechts geblinkt werden. Z 215 Z 205 Kleiner Kreisverkehr 2-spurig befahrbar Kreiszufahrt 1 oder 2-spurig Kreisausfahrt 1-spurig Durchmesser m Vorfahrtkreisel innerorts, außerorts Man darf die Mittelinsel nicht überfahren. Das Halten im Kreis ist verboten, wenn es nicht verkehrsbedingt ist. Merkblatt für die Anlage von Kreisverkehren FGSV, 2006 F031 3 F031 4

25 Typen von Kreisverkehren Turbo-Kreisel Typen von Kreisverkehren Mini-Kreisel Durchmesser > 50 m Spiralförmige Kreisfahrbahnen Mini-Kreisel Durchmesser < 26 m Vorfahrtkreisel innerorts Empfehlungen zum Einsatz und zur Gestaltung von Mini-Kreisverkehrsplätzen Land NRW, 1999 Merkblatt für die Anlage von Kreisverkehren, FGSV, 2006 F031 5 F031 6 Typen von Kreisverkehren Typen von Kreisverkehren Großer Kreisverkehr Signalisierte Kreisverkehre Durchmesser > 50 m Verflechtungskreisel innerorts, außerorts Durchmesser > 50 m Lichtsignalsteuerung innerorts Hinweise in RAS-K-1 Hinweise in RAS-K1, RiLSA F031 7 F031 8

26 Typen von Kreisverkehren Verkehrstechnik Großer Verteilerkreisel Durchmesser > 50 m Verflechtungskreisel Anschlussstellen Vor- und Nachteile von Kreisverkehren Hinweise in RAS-K1, RAL-K-2 F031 9 F Vorteile Kleine Kreisverkehre Vorteile Kleiner Kreisverkehre Geringe Unfallhäufigkeit und Unfallschwere gegenüber konventionellen Einmündungen und Kreuzungen. Niedrige Geschwindigkeit in der Kreisfahrbahn durch kleine Kreisdurchmesser Niedrige Geschwindigkeiten durch enge Radien bei Einund Ausfahrt Reduzierung der Geschwindigkeit bei der Annäherung durch rechtzeitige Verdeutlichung der Knotenpunktform Gute Sichtverhältnisse auf den bevorrechtigten Verkehr durch senkrechte Zufahrt auf die Kreisfahrbahn Geringe Anzahl von Konfliktpunkten (Kreisverkehr 8, Kreuzung 32 Konfliktpunkte) Höhere Leistungsfähigkeit und bessere Qualität des Verkehrsablaufes als an konventionellen Knotenpunkten ohne LSA. Kleiner 1-spuriger Kreisverkehr: L = Kfz/Tag Kreuzung ohne LSA: L = Kfz/Tag Außerhalb der Spitzenstunden treten praktisch keine Wartezeiten auf; der Verkehrsablauf in den Spitzenstunden ist flüssiger F F031 12

27 Vorteile Kleiner Kreisverkehre Nachteile Kleiner Kreisverkehre Die Verknüpfung von mehr als 4 Knotenpunktarmen ist bei Kreisverkehren leichter möglich als bei konventionellen Knotenpunkten. Begrenzte Leistungsfähigkeit (ca Kfz/Tag bei 1-spurigen Kreisverkehren, max bei 2-spurigen Kleinen Kreisverkehren) Gestalterische Integrationsmöglichkeiten sind in der Regel höher als bei Kreuzungen Durch Wegfall von Abbiegespuren und große Mittelinseln ergeben sich zusätzliche Flächen für die Begrünung; die Versiegelung ist geringer als bei Kreuzungen Die Neuanlage eines Kreisverkehrs ist in der Regel mit geringeren Kosten verbunden als der Bau von Knotenpunkten mit LSA (keine Kosten für Strom, Wartung und Reparatur von Lichtzeichenanlagen) An Kreisverkehren gibt es keine bevorrechtigten Ströme; alle Ströme sind gleichberechtigt. Die Netzhierachie läßt sich kaum verdeutlichen. Bei beengten räumlichen Verhältnissen lassen sich Kleine Kreisverkehre aufgrund der erforderlichen Mindestabmessungen und den gestalterisch notwendigen Flächen nicht anordnen. F F Nachteile Kleiner Kreisverkehre Kleine Kreisverkehre Einsatzbereiche Verkehrsabhängige Steuerungen sind nicht möglich Einsatzbereiche Kleiner Kreisverkehre Keine ÖPNV-Bevorrechtigung an Unfallschwerpunkten von Kreuzungen Keine Stauraumkontrolle Keine Pförtneranlagen und Zufahrtsdosierungen Keine Anpassungsmöglichkeiten an unterschiedliche Verkehrsbelastungen Keine Grüne Welle zur Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Knoten ohne LSA sowie zur Verbesserung der Qualität des Verkehrsablaufes an Ortseingangsbereichen, als Übergangselement zwischen Straßen unterschiedlicher Charakteristik zur Gestaltung von städtebaulich bedeutenden Knoten und Plätzen zur Vermeidung von Kosten für Bau und Betrieb von LSA bei mehr als 4 Knotenpunktarmen zur Reduzierung der Geschwindigkeit F F031 16

28 Plangleiche Knotenpunkte Kleine Kreisverkehre Begriffe und Definitionen Bypass Mittelinsel Kreisdurchmesser Kreisfahrbahn Eckausrundungen 3.2 Entwurf von Kreisverkehren Fußgängerquerungen Kreisausfahrt Kreiszufahrt Fahrbahnteiler F032 1 F032 2 Kleine Kreisverkehre Entwurfsgrundlagen Grundanforderungen an den Entwurf Sicherheit Erkennbarkeit Übersichtlichkeit Begreifbarkeit Befahrbarkeit Leistungsfähigkeit Umfeldverträglichkeit Wirtschaftlichkeit Erkennbarkeit Der Knotenpunkt sollte für den sich nähernden Kraftfahrer rechtzeitig erkennbar sein. Insbesondere bei Kreisverkehren außerorts muss die Situation dem Kraftfahrer frühzeitig verdeutlicht werden. F032 3 F032 4

29 Entwurfsgrundlagen Entwurfsgrundlagen Übersichtlichkeit Begreifbarkeit Die Sichtbedingungen zwischen Kraftfahrern, Radfahrern und Fußgängern müssen uneingeschränkt gegeben sein. Die bauliche Anlage einschließlich Markierung und Beschilderung muss so ausgelegt sein, dass sich alle Verkehrsteilnehmer automatisch richtig verhalten. F032 5 F032 6 Entwurfsgrundlagen Kleine Kreisverkehre Entwurfsprinzipien Befahrbarkeit Die Kreisfahrbahn ist kreisrund anzulegen. Alle Teile des Kreisverkehrs müssen von den größten zum Straßenverkehr zugelassenen Fahrzeugen benutzt werden können. Nach der derzeit gültigen StVZO muss jedes Fahrzeug einen Kreisring mit einem Außenradius von 12,50 m und einer Ringbreite von 7,20 m durchfahren können. Aus Gründen der Verkehrssicherheit ist die Kreisfahrbahn kreisrund anzulegen. Elliptisch geformte Kreisfahrbahnen oder anderweitig wechselnde Radien im Kreis sind zu vermeiden. Abweichend davon kann innerhalb bebauter Gebiete bei zwingenden städtebaulichen Bedingungen auch ein Kreisverkehr angelegt werden, dessen Kreisfahrbahn aus zwei Halbkreisen mit gleichem Radius besteht, die durch Geradenabschnitte verbunden sind. Die Länge der Geraden sollte dann größer als der Radius der Halbkreise sein. L > R R12.50 R R F032 7 F032 8

30 Kleine Kreisverkehre Entwurfsprinzipien Kleine Kreisverkehre Entwurfsprinzipien Die Zufahrten sollen radial, unter einem Winkel von ca. 90 auf die Kreisfahrbahn treffen, um die Vorfahrtberechtigung für den Kreis zu verdeutlichen. Die Achse der Zufahrten sollten immer auf den Kreismittelpunkt gerichtet sein. Spitzwinklige bis tangentiale Einfahrten verursachen häufig Auffahrunfälle sowie Vorfahrtmissachtungen. Radiale Kreiszufahrten Ablenkung der Geradeausströme F032 9 F Plangleiche Knotenpunkte Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Kreisdurchmesser 1-spurige kleine Kreisverkehre: innerorts: 26,0 35,0 m Regelwerte: 30, ,0 m außerorts: 30,0 50,0 m Regelwerte: 35, ,0 m Entwurfselemente von kleinen Kreisverkehren F F032 12

31 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fahrbahnbreiten Kreiszufahrt: Kreisausfahrt: innerorts 3,25 3,50 m 3,50 3,75 m außerorts 3,50 4,00 m 3,50 4,25 m Breite der Kreisfahrbahn 9 Breite der Kreisfahrbahn [m] Fahrbahnbreite b Befahrbarer Innenring als Teil der Fahrbahn äußerer Kreisradius [m] F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Gestaltung der Kreisfahrbahn Innenring Breite 2,50 m Befahrbarer Innenring als Teil der Kreisfahrbahn für große Fahrzeuge Optische Einengung der Fahrbahn um Überholvorgänge im Kreis zu vermeiden Außerorts kann auf den Innenring verzichtet werden F F032 16

32 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Gestaltung der Kreisfahrbahn Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Zweispuriger Kreisverkehr Durchmesser: m Kreisfahrbahn: 8-10 m Ausfahrten: einspurig Innenring asphaltiert Ohne Innenring F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Zweispuriger Kreisverkehr Zweispuriger Kreisverkehr Münster Berchtesgaden F F032 20

33 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Eckausrundungen Kreiszufahrt: Kreisausfahrt: innerorts 10,0 12,0 m 12,0 14,0 m außerorts 12,0 14,0 m 14,0 16,0 m F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Eckausrundungen Eckausrundungen Kurvenaufweitungen beachten - Schleppkurve F F032 24

34 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fahrbahnteiler / Querungshilfen Regelbreite: 2,50 m Mindestbreite: 1,60 m Gerader Fahrbahnteiler Schräger Fahrbahnteiler F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fahrbahnteiler mit Anpassung der Inselköpfe an den Fahrbahnrand F F032 28

35 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Gestaltung der Mittelinsel Gestaltung der Mittelinsel F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Gestaltung der Mittelinsel Bypässe F F032 32

36 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fußgängerführung Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fußgängerführung Bei starkem Fußgänger- und Kfz-Verkehr sollten die Querungsmöglichkeiten als Fußgängerüberwege (Zeichen 293 StVO, Zebrastreifen) ausgebildet werden. An schwach belasteten Kreisverkehren, an denen ein Stauraum zwischen Fahrbahn und Querungsstelle nicht erforderlich ist, kann die Absetzung der Fußgängerquerungsstelle auch weniger als 4 m betragen. Um Fußgängern das Überqueren der Fahrbahn zu erleichtern, sind zwischen den Ein- und Ausfahrten auf den zuführenden Straßen Trenninseln einzurichten. An sehr schwach belasteten Zufahrten mit weniger als 150 Kfz/h kann auf Mittelinseln als Querungshilfe verzichtet werden. Zweistreifige Kreiszufahrten: Die Querungsstellen können ohne besondere Markierung bleiben. Eine Markierung der Querungsstellen als Fußgängerfurt ist unzulässig (VwV-StVO, Zu 25 Fußgänger, III, Nr. 2). F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fußgängerführung Fußgängerführung Querung ohne Markierung Fußgängerüberweg Bordsteinabsenkung F F032 36

37 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Fußgängerführung Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre. Führung der Radfahrer > 20 m Mischverkehr im Kreis Bei Kreiselbelastungen < Kfz/Tag Radwege F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Führung der Radfahrer Straßenbegleitender Radweg 3,50. 3,50 R Angebotsstreifen 1,0 1,0 R R=1, ,50 3,50. 2,50. R=12 R=0,5 R=0,5 Einleitung von Radwegen in den Kreis nach Merkblatt Kleine Kreisverkehre 3,00. Rampe R ca Verziehung R R=12 F F032 40

38 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Radfahrstreifen.... R R R=12 3, ,50 Angebotsstreifen 3,50 Angebotsstreifen R 20,00. Verziehung R ,50 R=12 F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Führung der Radfahrer Radwegeinleitung als Angebotsstreifen F F032 44

39 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Ausbildung von Radwegfurten in Kreiszufahrten F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Gemeinsame Geh- und Radwegflächen Führung der Radfahrer Grundstückszufahrt im Kreis Führung von Zwei-Richtungs-Radwegen F F032 48

40 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Führung der Radfahrer Linksabbiegen auf Zwei-Richtungsradweg Radfahrer müssen an Fußgängerüberwegen absteigen F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Führung der Radfahrer Busspuren Bypass Radwegeinleitung im Kreis F F032 52

41 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Bus-Haltestellen Bus-Haltestellen F F Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Bus-Haltestellen Busspuren Bypass Buskap in der Kreiszufahrt Busspur als Bypass F F032 56

42 Entwurfselemente kleiner Kreisverkehre Kleine Kreisverkehre Gustav-Heinemann-Straße, Kaarst, D = 26 m Radwegeinleitung über Angebotsstreifen Busbuchten in der Knotenpunktausfahrt F F Kleine Kreisverkehre Kleine Kreisverkehre Gustav-Heinemann-Straße, Kaarst, D = 26 m Schnitt A-A F F032 60

43 Kleine Kreisverkehre Bautechnische Hinweise Kleine Kreisverkehre Bautechnische Hinweise Ausreichende fahrgeometrische Bemessung (Schleppkurvennachweis) zum Schutz der Fahrbahnränder Bauklasse der Kreisfahrbahn: nächst höhere Bauklasse bezogen auf den am stärksten belasteten Abschnitt im Kreisverkehr und in den Zufahrten Pflasterbauweise nur in den Bauklasse III und IV, bei höheren Bauklassen Asphalt- oder Betonbauweise Querneigung der Fahrbahn und des Innenrings 2,5%, bei Naturpflaster 3,5 % Einfassung der Kreisinsel soll grundsätzlich mit Schrägborden (Flachbordstein F 20 x 25 oder F 30 x 25, Anlaufhöhe 15 cm) oder schräg verlegten Pflaster erfolgen Außenränder der Kreisein- und -ausfahrten werden mit üblichen Borden (Hochbord, Flachbord) eingefasst. Fahrbahnteiler innerhalb bebauter Gebiete werden mit üblichen Borden begrenzt; außerhalb bebauter Gebiete: Schrägborde (Flachbordstein F20 x 25 oder F 30 x 25 mit Weißvorsatz) Kreisfahrbahn und bauliche Innenringe sind durch Rundborde oder Flachborde (Anlaufhöhe 3 4 cm) und eine mindestens einzeilig Betonsteinreihe zu trennen. F F Kreisverkehre Mini-Kreisel Fahrgeometrie / Funktionsweise Kreisdurchmesser < 25 m 3.2 Entwurf von Kreisverkehren Mini-Kreisel F F032 64

44 Mini-Kreisel Einsatzkriterien Mini-Kreisel Entwurfselemente Innerhalb bebauter Gebiete Außendurchmesser 13,00 bis 22,00 m Vzul 50 km/h Fahrstreifenbreite Zufahrt 3,25 3,75 m Innerhalb von Tempo 30-Zonen Zufahrtbelastung Kfz /Tag ( Kfz/Tag) Gute Erkennbarkeit Fahrstreifenbreite Ausfahrt Eckausrundungen Kreisinsel Fahrbahnteiler 3,50 4,00 m 8,00 10,00 m Kugelkalotte empfohlen Radverkehr im Kreis F F Mini-Kreisel Mini-Kreisel Markierte Mittelinsel Markierte Mittelinsel F F032 68

45 Mini-Kreisel Mini-Kreisel Markierte Mittelinsel Geplasterte Mittelinsel F F Mini-Kreisel Mini-Kreisel Asphaltierte Mittelinsel Markierte Mittelinsel F F032 72

46 Kleine Kreisverkehre Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Berechnungsgrundlagen 3. Kreisverkehre 3.3 Leistungsfähigkeit und Qualität des Verkehrsablaufes Anwendungsbereich: Kleine ein- und zweispurig befahrbare Kreisverkehre und Minikreisel Die Fahrzeuge in der Kreisfahrbahn haben Vorfahrt vor den Fahrzeugen in den Zufahrten. Kreisverkehre können als eine Folge von Einmündungen in eine bevorrechtigte Ein-Richtungsstraße angesehen werden. Verkehrsvorgang: Rechtseinbiegen in eine Ein-Richtungsstraße Einzelbetrachtung der Kreiszufahrten F033 1 F033 2 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Eingangsdaten in die Leistungsfähigkeitsberechnung Bauliche Gestaltung (Kreisgeometrie) Anzahl der Spuren im Kreis Anzahl der Spuren in der Kreiszufahrt Bypässe Fußgänger / Radfahrerführung Kreisgeometrie Anzahl der Spuren in der Kreiszufahrt Anzahl der Spuren im Kreis Typ 1-1 Typ 1-2 Typ Typ 1-2 Maßgebenden Knotenstrombelastungen in Pkw-E/h Knotenstrombelastungen für Pkw, Lkw, Querende Fußgänger und Radfahrer Verkehrszählung / Verkehrsprognose Maßgebendes Zeitintervall 1-spurige Kreisfahrbahn Typ 1-1 Typ spurige Kreisfahrbahn F033 3 F033 4

47 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Bezeichnung der Knotenströme Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Umrechungsfaktoren Fz/h in Pkw-E/h Umrechnungsfaktoren Fz/h in Pkw-E/h Längsneigung Pkw Lkw Lz Rad Kfz + 4% 1,4 3,0 6,0 0,7 1,7 + 2% 1,2 2,0 3,0 0,6 1,4 0% 1,0 1,5 2,0 0,5 1,1-2% 0,9 1,2 1,5 0,4 1,0-4% 0,8 1,0 1,2 0,3 0,9 Die Leistungsfähigkeitsberechnung erfolgt in Pkw-E/h F033 5 F033 6 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Knotenströme in der Kreiszufahrt 2 Knotenströme in der Kreisausfahrt 2 F033 7 F033 8

48 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Knotenströme im Kreis vor Zufahrt 2 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung 1. Leistungsfähigkeit Kreiszufahrt 2. Leistungsfähigkeit Kreisausfahrt 3. Leistungsfähigkeit Bypass / Kreisausfahrt 4. Leistungsfähigkeit Bypass / Fußgänger F033 9 F Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit der Kreiszufahrten Leistungsfähigkeit der Kreiszufahrten Die Leistungsfähigkeit des gesamten Kreisverkehrs ist dann gewährleistet, wenn jede Zufahrt z noch über eine gewisse Belastungsreserve Rz zwischen der höchstmöglichen Belastung Lz (Leistungsfähigkeit) und der tatsächlich vorhandenen Belastung qz verfügt. Fahrzeuge in der Zufahrt (wartepflichtigt) Fahrzeuge im Kreis (vorfahrtberechtigt) Rz = Lz qz > 100 Pkw-E/h Lz = Leistungsfähigkeit der Zufahrt z qz = vorhandene Zufahrtsbelastung Rz = Belastungsreserve F F033 12

49 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit der Kreiszufahrt 1-spurige Kreisverkehre Typ 1-1 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit der Kreiszufahrt Mini-Kreisel L tmin qk qk t f = 1 exp (t g tmin ) t f L tmin qk qk t f = 1 exp (t g tmin ) t f L0 qk tg tf tmin = Leistungsfähigkeitsgrundwert Pkw-E/h = Verkehrsstärke im Kreis Pkw-E/h = Grenzzeitlücke: 4,1 s = Folgezeitlücke: 2,9 s = Mindestzeitlücke im Kreis: 2,1 s L0 qk tg tf tmin = Leistungsfähigkeitsgrundwert Pkw-E/h = Verkehrsstärke im Kreis Pkw-E/h = Grenzzeitlücke: 4,5 s = Folgezeitlücke: 3,0 s = Mindestzeitlücke im Kreis: 3,0 s F F Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit der Kreiszufahrt 2-spurige Kreisverkehre Typ 1-2 Typ 2-2 Leistungsfähigkeits-Grundwert von Kreiszufahrten n L = t z f q exp( k (t g t f ) 2 L0 = Leistungsfähigkeitsgrundwert [Pkw-E/h] qk = Verkehrsstärke im Kreis [Pkw-E/h] tg = Grenzzeitlücke: 4,3 s tf = Folgezeitlücke: 2,5 s nz = Typ 1-2: 1,0; Typ 2-2: 1,14 Grundleistungsfähigkeit L0 [Pkw-E/h] Typ Typ MK Typ 1-1 Typ Belastung im Kreis qk [Pkw-E/h] F F033 16

50 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Berücksichtigung von Fußgängern und Radfahrern Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigsberechnung Berücksichtigung von Fußgängern und Radfahrern Fußgänger und Radfahrer, die die Zu- und Ausfahrten der Kreisverkehre überqueren, können die Leistungsfähigkeit der Anlage beeinträchtigen. Die Abminderungen der Grund- Leistungsfähigkeit, die sich aufgrund des Einflusses von Fußgängern und Radfahrern ergeben, werden mit Hilfe eines Abminderungsfaktors fg ermittelt. L z = L z,0 * fg z Verkehrsstärke einspuriger Kleiner Kreisverkehr zweipsuriger Kleiner Kreisverkehr im Kreis Fußgänger / h Fußgänger / h Pkw-E/h ,99 0,93 0,87 0,81 0,89 0,86 0,83 0, ,99 0,93 0,87 0,82 0,89 0,87 0,84 0, ,99 0,94 0,88 0,83 0,90 0,87 0,84 0, ,99 0,94 0,89 0,84 0,91 0,88 0,85 0, ,99 0,95 0,90 0,86 0,92 0,89 0,86 0, ,99 0,95 0,91 0,88 0,94 0,90 0,87 0, ,99 0,96 0,93 0,90 0,95 0,91 0,88 0, ,99 0,97 0,95 0,93 0,96 0,93 0,89 0, ,99 0,98 0,97 0,96 0,98 0,94 0,90 0, ,99 1,00 1,00 1,00 1,00 0,96 0,91 0, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,97 0,93 0, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,99 0,95 0, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,96 0, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,98 0, ,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 1,00 0,95 Abminderungsfaktoren fg F F Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Berücksichtigung von Fußgängern und Radfahrern Berücksichtigung von Fußgängern und Radfahrern Abminderungsfaktor fg [ - ] 1, Fg/h 0,95 0,90 0,85 0,80 0, Fg/h 300 Fg/h 400 Fg/h Kreisverkehre mit 1-spuriger Kreiszufahrt 1-spuriger Kreisfahrbahn Typ 1-1 Abminderungsfaktor fg [ - ] 1,00 0,95 0,90 0,85 0,80 0, Fg/h 200 Fg/h 300 Fg/h 400 Fg/h Kreisverkehre mit 2-spuriger Kreiszufahrt 2-spuriger Kreisfahrbahn Typ 1-2 Typ 2-2 0, Belastung im Kreis qk [Pkw-E/h] Belastung im Kreis qk [Pkw-E/h] F F033 20

51 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit der Kreisausfahrten Die Leistungsfähigkeit des gesamten Kreisverkehrs ist dann gewährleistet, wenn jede Ausfahrt z noch über eine gewisse Belastungsreserve Rz zwischen der höchstmöglichen Belastung La (Leistungsfähigkeit) und der tatsächlich vorhandenen Belastung qa verfügt. Der Rückstau vor der Fußgängerfurt soll nicht zu einem regelmäßigen Blockieren der Kreisfahrbahn führen Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit der Kreisausfahrt L a = t f e Fg (t g t f ) 2 La = Leistungsfähigkeit der Ausfahrt a [Pkw-E/h] Fg = Anzahl querende Fußgänger und Radfahrer in Zufahrt z [Fg/h] tf = 2,77 s (Folgezeitlücke) tg = 4,1 s (Grenzzeitlücke) F F Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit von Kreisausfahrten Leistungsfähigkeit von Bypässen Leistungsfähigkeit La [Pkw-E/h] Querende Fußgänger und Radfahrer / Stunde Ausreichende Leistungsfähigkeit beim Einfädeln in die Kreisausfahrt F F033 24

52 Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit von Bypässen Bypässe haben einen Leistungsfähigkeits-Grundwert von Pkw-E/h. Werden Bypässe über eine vorfahrtregelnde Beschilderung in die Knotenpunktausfahrt eingefädelt (ähnliche Situation wie Rechtsabbieger neben Dreiecksinseln) so berechnet sich die Leistungsfähigkeit wie folgt: L by = t f e qa (t g t f ) 2 Lby = Leistungsfähigkeit Bypass [Pkw-E/h] qa = Belastung der Kreisausfahrt [Pkw-E7h] tf = 2,5 s (Folgezeitlücke) tg = 4,3 s (Grenzzeitlücke) Kleine Kreisverkehre Leistungsfähigkeitsberechnung Leistungsfähigkeit von Bypässen Leistungsfähigkeits Lby [Pkw-E/h] Bypass wartepflichtig Belastung in der Kreiselausfahrt [Pkw-E/h] F F Kleine Kreisverkehre Qualität des Verkehrsablaufes Kleine Kreisverkehre Qualität des Verkehrsablaufes Mittlere Wartezeit Mittlere Wartezeit mittlere Wartezeit tw [s] L = Pkw-E/h L = 100 Pkw-E/h L = 500 Pkw-E/h Näherungswert für R > 100 t = w R z 1 1 t w = t w1 + E + t w1 = ( μ 2 μ = λ = L q Fz / s Fz / s T = Dauer der Spitzenperiode F² + G F) 1 T h F = ( ( μ λ) y + y + ) + E * * μ λ 2 μ 2 T y λ G = ( ( μ λ) E) * * μ λ μ * μ E = * * * μ ( μ λ ) * * h = μ μ + λ h y = 1 λ * = Werte nach der Spitzenperiode ca. 80% der Spitzenstunde Belastungsreserve R [Pkw-E/h] F F033 28

53 Kleine Kreisverkehre Qualität des Verkehrsablaufes Kleine Kreisverkehre Qualität des Verkehrsablaufes Anzahl der gestauten Fahrzeuge / Rückstaulänge Anzahl der gestauten Fahrzeuge / Rückstaulänge N 95 μ T (a a (1 a)² + μ T [Fz] N 99 μ T (a ,84 a (1 a)² + μ T [Fz] q a = L μ = L Auslastungsgrad Fz / s T = Dauer der Spitzenperiode F F Kleine Kreisverkehre Qualität des Verkehrsablaufes Kleine Kreisverkehre Qualitätsstufen des Verkehrsablaufes Zusammenfassung der Arbeitsschritte Qualitätsstufe mittlere Wartezeit erforderliche Belastungsreserve Erläuterungen [s] Pkw-E/h A sehr gute Qualität B gute Qualität C zufriedenstellende Qualität D ausreichende Qualität E > 45 0 ausgelastet F überlastet Ermittlung der maßgebenden Prognoseverkehrsstärken für die einzelnen Knotenpunktströme, differenziert nach den Fahrzeugarten Pkw, Lkw, Lz und Rad, sowie der Fußgängerverkehrsstärken an den Querungsstellen. Festlegung der Obergrenze für die mittlere Wartezeit bzw. die angestrebte Qualitätsstufe unter Berücksichtigung der angestrebten Verkehrsqualität und der Vorgaben aus der Straßennetzgestaltung (RAS-N, 1988). Festlegung der baulichen Gestaltung des Kreisverkehrs Anzahl der Fahrspuren in der Zufahrt, Anzahl der Fahrspuren im Kreis, Art der Fußgängerquerungen, Längsneigungen in den Zufahrten. F F033 32

54 Kleine Kreisverkehre Kleine Kreisverkehre Umrechnung aller Verkehrsstärken in Pkw-Einheiten für die Ströme in allen Zufahrten und im Kreis zur Berücksichtigung der verschiedenen Fahrzeugarten und der Längsneigungen in den Knotenpunktzufahrten. Bestimmung der maßgebenden Verkehrsbelastungen in den Zufahrten und im Kreis. Ermittlung der Grund-Leistungsfähigkeit für alle Zufahrten. Berücksichtigung des Einflusses der Fußgänger durch Abminderung der Grund-Leistungsfähigkeit. Berechung der Leistungsfähigkeit Kreiszufahrt, Kreisausfahrt und ggf. von Bypässen Ermittlung der Belastungsreserven, der mittleren Wartezeiten und der Rückstaulängen in allen Zufahrten; Berechnung der zulässigen Verkehrsstärken; Ermittlung der vorhandenen Qualitätsstufen. 3. Berechnung von Kreisverkehren 3.4 Berechnungsbeispiele F F Kleine Kreisverkehre Berechnungsbeispiel 1 Kleine Kreisverkehre Programm RK-KKV Kreisgeometrie Knotenstrombelastungen IV Bahnhofstraße I Kölner Straße Kölner Straße III 450 Kfz/h 100 [ Kfz/h ] Bahnhofstraße II Umrechnungsfaktor Kfz/h -> Pkw-E/h: 1,1 Fußgängerbelastungen F F033 36

55 Kleine Kreisverkehre Berechnungsbeispiel 1 Kleine Kreisverkehre Berechnungsbeispiel 2 Seminar Kreisverkehr BSP-01 Kreisgeometrie Knotenstrombelastungen Knotenpunkt: 104 Kölner Straße / Bahnhofstraße Planfall: BSP-01 Kleiner 1-spuriger Kreisverkehr Zeitintervall: 16:00-17:00 Uhr Knotenpunktform: Kleiner 1-spuriger Kreisverkehr IV IV Zufahrt z Kreiselform Belastungen Zufahrt nk nz By add kz qz qby qkz qa qka qk Fg fg L0 L R a w N95 QSV Fz/h Pkw-E/h Fg/h --- Pkw-E / h % s/fz Pkw-E Kölner Straße West , ,0 B 2 Bahnhofstraße Süd , ,0 A 1 3 Kölner Straße Ost , ,0 A 4 Bahnhofstraße Nord , ,0 A Summe B Ausfahrt Bypass Qualitätsstufen des Verkehrsablaufes Zufahrt z L R a W N95 QSV L R a w N95 QSV A w < 10 s D w < 45 s Pkw-E/h % s/fz Pkw-E --- Pkw-E/h % s/fz Pkw-E --- B w < 20 s E w > 45 s und a < 100 % 1 Kölner Straße West ,7 A C w < 30 s F w > 45 s und a > 100% 2 Bahnhofstraße Süd ,6 A Anmerkungen I III I FH-Straße Kreuzstraße Kreuzstraße FH-Straße III Kölner Straße Ost ,0 A 4 Bahnhofstraße Nord ,7 A Summe A nk Anzahl der Spuren im Kreis kz Zufahrtbelastung qk Belastung im Kreis L Leistungsfähigkeit II [ Kfz/h ] 670 II nz Anzahl der Spuren in der Zufahrt qz Belastung Knotenzufahrt Fg Fußgängerbelastung R Belastungs-Reserve By 1 = Bypass in Zufahrt vorhanden qby Belastung Bypass fg Abminderungsfaktor Fußgänger a Auslastungsgrad add 1 = Spuraddition in Ausfahrt qkz Belastung Kreiseinfahrt w mittlere Wartezeit qa Belastung Knotenausfahrt N95 Anzahl gestaute Fz (95%-Wert) Umrechnungsfaktor Kfz/h -> Pkw-E/h: 1,1 Fußgängerbelastungen qka Belastung Kreisausfahrt QSV Qualitätsstufe Verkehrsablauf F F Kleine Kreisverkehre Berechnungsbeispiel 2 Kleine Kreisverkehre Berechnungsbeispiel 2 Seminar Kreisverkehr BSP-02 Seminar Kreisverkehr BSP-02 Knotenpunkt: 105 FH-Straße / Kreuzstraße Knotenpunkt: 105 FH-Straße / Kreuzstraße Planfall: BSP-02 Belastungen BSP 02 Zeitintervall: 16:00-17:00 Uhr Planfall: BSP-02 Belastungen BSP 02 Zeitintervall: 16:00-17:00 Uhr Knotenpunktform: 2-spuriger Kreisverkehr Knotenpunktform: 2-spuriger Kreisverkehr mit Bypass Kreiselform Belastungen Zufahrt Zufahrt z nk nz By add kz qz qby qkz qa qka qk Fg fg L0 L R a w N95 QSV --- Fz/h Pkw-E/h Fg/h --- Pkw-E / h % s/fz Pkw-E FH-Straße West , ,0 C 2 Kreuzstraße Süd , ,0 E 2 3 FH-Straße Ost , ,0 C 4 Kreuzstraße Nord , ,0 C Summe E Kreiselform Belastungen Zufahrt Zufahrt z nk nz By add kz qz qby qkz qa qka qk Fg fg L0 L R a w N95 QSV --- Fz/h Pkw-E/h Fg/h --- Pkw-E / h % s/fz Pkw-E FH-Straße West , ,0 C 2 Kreuzstraße Süd , ,0 A 2 3 FH-Straße Ost , ,0 C 4 Kreuzstraße Nord , ,0 C Summe C Ausfahrt Bypass Qualitätsstufen des Verkehrsablaufes Zufahrt z L R a W N95 QSV L R a w N95 QSV A w < 10 s D w < 45 s Pkw-E/h % s/fz Pkw-E --- Pkw-E/h % s/fz Pkw-E --- B w < 20 s E w > 45 s und a < 100 % 1 FH-Straße West ,0 A C w < 30 s F w > 45 s und a > 100% 2 Kreuzstraße Süd ,2 A Anmerkungen 3 FH-Straße Ost ,0 A 4 Kreuzstraße Nord ,6 A Summe A Ausfahrt Bypass Qualitätsstufen des Verkehrsablaufes Zufahrt z L R a W N95 QSV L R a w N95 QSV A w < 10 s D w < 45 s Pkw-E/h % s/fz Pkw-E --- Pkw-E/h % s/fz Pkw-E --- B w < 20 s E w > 45 s und a < 100 % 1 FH-Straße West ,0 A C w < 30 s F w > 45 s und a > 100% 2 Kreuzstraße Süd ,2 A A Anmerkungen 3 FH-Straße Ost ,1 A 4 Kreuzstraße Nord ,6 A Summe A A nk Anzahl der Spuren im Kreis kz Zufahrtbelastung qk Belastung im Kreis L Leistungsfähigkeit nz Anzahl der Spuren in der Zufahrt qz Belastung Knotenzufahrt Fg Fußgängerbelastung R Belastungs-Reserve By 1 = Bypass in Zufahrt vorhanden qby Belastung Bypass fg Abminderungsfaktor Fußgänger a Auslastungsgrad add 1 = Spuraddition in Ausfahrt qkz Belastung Kreiseinfahrt w mittlere Wartezeit qa Belastung Knotenausfahrt N95 Anzahl gestaute Fz (95%-Wert) qka Belastung Kreisausfahrt QSV Qualitätsstufe Verkehrsablauf nk Anzahl der Spuren im Kreis kz Zufahrtbelastung qk Belastung im Kreis L Leistungsfähigkeit nz Anzahl der Spuren in der Zufahrt qz Belastung Knotenzufahrt Fg Fußgängerbelastung R Belastungs-Reserve By 1 = Bypass in Zufahrt vorhanden qby Belastung Bypass fg Abminderungsfaktor Fußgänger a Auslastungsgrad add 1 = Spuraddition in Ausfahrt qkz Belastung Kreiseinfahrt w mittlere Wartezeit qa Belastung Knotenausfahrt N95 Anzahl gestaute Fz (95%-Wert) qka Belastung Kreisausfahrt QSV Qualitätsstufe Verkehrsablauf F F033 40