Ausbau der Autobahn A 7 in Hamburg Simulationsstudie zur Wirksamkeitsanalyse einer Zuflussregelung am AD Hamburg- Nordwest in Fahrtrichtung Nord

Transkript

1 Ausbau der Autobahn A 7 in Hamburg Simulationsstudie zur Wirksamkeitsanalyse einer Zuflussregelung am AD Hamburg- Nordwest in Fahrtrichtung Nord Schlussbericht Oktober 215 Prof. Dr.-Ing. Justin Geistefeldt Helen Waleczek, M. Sc. Im Auftrag der DEGES Deutsche Einheit Fernstraßenplanungs- und -bau GmbH

2 2 Inhalt 1 Einleitung Grundlagenanalyse Verkehrsführung Datengrundlage Verkehrsstärken im Zustand mit Baustelle Verkehrsstärken im Zustand ohne Baustelle Analytische Ermittlung des Rückstaus in der Einfahrt Mikroskopische Simulation Netzmodell Modellierung der Pulkbildung im Zufluss Verkehrsnachfrage Kalibrierung und Validierung Steuerung der ZRA Simulationsergebnisse für tu = 5 s Simulationsergebnisse für tu = 4 s Fazit Zusammenfassung und Empfehlungen Literatur Anhang A: Verhaltensparameter in BABSIM Anhang B: Ergebnisse der Validierung Anhang C: q-v-diagramme aus den Simulationen... 27

3 3 1 Einleitung Die Autobahn A 7 zählt zu den wichtigsten Verkehrsachsen in Hamburg. Zur Bewältigung des weiter steigenden Verkehrsaufkommens wird die A 7 sechs- bis achtstreifig ausgebaut und aus Lärmschutzgründen in mehreren Teilabschnitten überdeckelt. Im Bauabschnitt Schnelsen wird dazu voraussichtlich ab November 215 eine 4+-Verkehrsführung umgesetzt. Derzeit ist in diesem Bereich noch eine 3+1- Verkehrsführung vorhanden. Durch den gepulkten Zufluss aufgrund der vorgelagerten Lichtsignalanlage am Anschlussknotenpunkt Holsteiner Chaussee in Verbindung mit einer hohen Auslastung der Behelfsfahrstreifen im Baustellenbereich kommt es an der Einfahrt am Autobahndreieck (AD) Hamburg-Nordwest in Fahrtrichtung Nord regelmäßig zu Überlastungen, die sich auf die stromaufwärts liegenden Netzbereiche auswirken. Daher soll in der vorliegenden Untersuchung geprüft werden, ob die Einrichtung einer Zuflussregelungsanlage (ZRA) während der Baumaßnahmen an dieser Einfahrt sinnvoll ist. Auf der Grundlage von Verkehrsdaten der Einfahrrampe und der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt, die mit Seitenradargeräten im derzeitigen Zustand mit 3+1-Verkehrsführung erhoben wurden, werden die Höhe der Verkehrsbelastungen sowie deren zeitliche Verteilung untersucht und mit Archivdaten aus den Jahren 28 bis 212 im Zustand vor Einrichtung der Baustelle verglichen. Durch mikroskopische Verkehrsflusssimulationen mit dem Programm BABSIM wird geprüft, inwieweit durch die Einrichtung einer ZRA an der Einfahrt des AD Hamburg-Nordwest in Fahrtrichtung Nord eine Reduzierung der Überlastungen auf der A 7 erreicht werden kann. Dazu wird sowohl der Zustand mit als auch der Zustand ohne ZRA simuliert und vergleichend bewertet. Als maßgebendes Beurteilungskriterium wird auch analysiert, ob durch die ZRA zusätzliche, über das derzeitige Ausmaß der Rückstaus hinausgehende Auswirkungen auf den Anschlussknotenpunkt Holsteiner Chaussee im nachgeordneten Netz zu erwarten sind.

4 4 2 Grundlagenanalyse 2.1 Verkehrsführung Der Untersuchungsraum umfasst die Einfahrt zur Autobahn A 7 in Fahrtrichtung Nord am AD Hamburg- Nordwest, Abschnitte der Hauptfahrbahn (HFB) stromabwärts und stromaufwärts der Einfahrt sowie die Einfahrrampe bis zum Knotenpunkt Holsteiner Chaussee. Die Bauarbeiten auf der A 7 werden in mehreren Bauphasen mit unterschiedlichen Verkehrsführungen umgesetzt. Die vorliegende Untersuchung bezieht sich auf die 4+-Verkehrsführung der Bauphase 1a. Die vier Baustellenbehelfsfahrstreifen werden auf der Richtungsfahrbahn Flensburg geführt (vgl. Bild 2-1). Die zulässige Höchstgeschwindigkeit beträgt 6 km/h auf der Hauptfahrbahn und 5 km/h in der Einfahrrampe. Die Breite der beiden Behelfsfahrstreifen sowie des Beschleunigungsstreifens in der Arbeitsstelle beträgt 3,25 m (vgl. Bild 2-2). Die Gesamtlänge der zweistreifigen Einfahrrampe vom Knotenpunkt Holsteiner Chaussee bis zum Beginn des Beschleunigungssteifens an der A 7 beträgt ca. 55 m. Der Einzug des linken Fahrstreifens der Einfahrrampe soll nach Angaben des Auftraggebers, entgegen der Darstellung in Bild 2-1, erst unmittelbar vor der Einfahrt erfolgen. Die Länge des provisorischen Einfädelungsstreifens wird (mindestens) 15 m betragen. Bild 2-1: Lageplan der Verkehrsführung am AD Hamburg-Nordwest, Bauphase 1a

5 5 Bild 2-2: Detailzeichnungen der Verkehrsführung am AD Hamburg-Nordwest, Bauphase 1a 2.2 Datengrundlage Für die Untersuchung lagen Verkehrsdaten sowohl von fest installierten Zählstellen als auch von Radarmessungen in der Einfahrt und auf der Hauptfahrbahn vor. Im Mai und Juni 215 wurden im Rahmen einer vorhergehenden Untersuchung zur Aufhebung des Lkw- Überholverbots im Baustellenbereich Verkehrsmessungen mit Seitenradargeräten durchgeführt. Dabei wurde der Verkehrsablauf in der Einfahrt zur Autobahn A 7 am AD Hamburg-Nordwest und im Baustelleninnenbereich stromabwärts der Einfahrt von dem 1,4 km entfernten Brückenbauwerk Frohmestraße auf den beiden separat geführten Behelfsfahrstreifen in Fahrtrichtung Nord erfasst. Die Messungen wurden vom 2. bis sowie vom 1. bis durchgeführt. Für die weiteren Untersuchungen wurde nur die zweite Messperiode berücksichtigt, da die erste Messperiode aufgrund des Pfingstwochenendes nur eingeschränkt repräsentative Daten zur Verkehrsnachfrage im Normalzeitbereich außerhalb von Ferien und Feiertagen lieferte. Zusätzlich standen Zählstellendaten der Einfahrt (Verkehrserfassung durch Induktionsschleifen) sowie der Behelfsfahrstreifen auf der Hauptfahrbahn (Verkehrserfassung durch Radarsensoren der Streckenbeeinflussungsanlage) zur Verfügung, die vom Landesbetrieb für Straßen, Brücken und Gewässer (LSBG) Hamburg bereitgestellt wurden. Die relevanten Querschnitte sind in Bild 2-3 dargestellt. Darin sind in Grün die vom LSBG bereitgestellten Daten und in Rot die selbständig durchgeführten Radarmessungen dargestellt.

6 Frohmestraße 6 Holsteiner Chaussee MQ 59 MQ 4 A 7 FR Flensburg Radar Einfahrt Radar HFB Bild 2-3: Lage der Messstellen in der Einfahrt und auf der Hauptfahrbahn am AD Hamburg-Nordwest in Fahrtrichtung Nord 2.3 Verkehrsstärken im Zustand mit Baustelle Die Verkehrsstärke- und die Geschwindigkeitsganglinie der Radarmessung in der Einfahrt sind in Bild 2-4 dargestellt. Zur Orientierung ist das Wochenende hellrot hinterlegt. Die Daten der Zählschleifen in der Einfahrt wurden für die Untersuchung nicht herangezogen, da die dort erfassten Verkehrsstärken nicht plausibel waren und Geschwindigkeiten generell nicht erfasst wurden. Die Verkehrsstärken in der Einfahrt erreichten an Werktagen bis zu ca. 11 Kfz/h. Die Geschwindigkeiten betrugen im fließenden Verkehr ca. 65 km/h. Es traten regelmäßig Geschwindigkeitseinbrüche mit Geschwindigkeiten unter 2 km/h in den Spitzenstunden auf. Diese Geschwindigkeitseinbrüche fallen mit den Spitzen der Verkehrsbelastung zusammen, was auf regelmäßige Staus in der Einfahrt hindeutet. Die durch die unterschiedlichen Messverfahren ermittelten Schwerverkehrsanteile weichen deutlich voneinander ab. Dies ist vor allem auf die unterschiedliche Fahrzeugklassifizierung zwischen Radarerfassung und Schleifenerfassung zurückzuführen. Vereinfachend wurde in der Simulation daher ein konstanter Schwerverkehrsanteil von 15 % angenommen.

7 Verkehrsstärke Geschwindigkeit Bild 2-4: Verkehrsstärke- und Geschwindigkeitsganglinie der Radarmessung in der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest in 5-Minuten- Intervallen Zum Vergleich der eigenen Radardaten mit den vom LSBG zur Verfügung gestellten Zählstellendaten der Hauptfahrbahn wurden die Ganglinien der Verkehrsstärken von zwei Wochen ohne Feiertage außerhalb der Ferien gegenübergestellt (Bild 2-5). Aufgrund von Lücken in den Zählstellendaten der Hauptfahrbahn konnte kein direkter Vergleich für den Zeitraum der Radarmessung durchgeführt werden. Da sowohl die Höhe der maximalen Verkehrsstärken als auch der Verlauf der Ganglinien beider Messungen vergleichbar sind und bei den eigenen Radarmessungen zusätzlich Einzelfahrzeugdaten vorlagen, wurden die Radarmessungen für weitere Untersuchungen als einheitliche Datengrundlage herangezogen. Da zum Zeitpunkt der Messung die beiden Behelfsfahrstreifen der Richtungsfahrbahn Flensburg baulich getrennt geführt wurden, sind die gemittelten Geschwindigkeiten beider Fahrstreifen nicht aussagekräftig und werden daher nicht dargestellt Radarmessung Zählstellendaten (MQ 4) Bild 2-5: Vergleich der Verkehrsstärkeganglinien aus den Radarmessungen und den Zählstellendaten auf der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest in 5-Minuten-Intervallen Die folgenden Grafiken stellen die Überlagerung der Verkehrsstärkeganglinien der einzelnen Tage dar, um die zeitliche Lage der Spitzenstunde sowohl in der Einfahrt (Bild 2-6) als auf der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt (Bild 2-7) zu ermitteln. Dargestellt sind die Normalwerktage Dienstag, Mittwoch und Donnerstag des Messzeitraums. Während in der Einfahrt die morgendliche Spitzenbelastung von ca. 11 Kfz/h bereits in der Stunde zwischen 5:2 und 6:2 Uhr erreicht wird, wird die Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt erst zwischen 6:4 und 7:4 Uhr mit ca. 3 Kfz/h maximal belastet. Im Gegensatz zur Einfahrt, die am Morgen die höchste Verkehrsbelastung des Tages aufweist, werden auf der

8 8 Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt die höchsten Verkehrsstärken von bis zu ca. 34 Kfz/h am Nachmittag erreicht. Vereinzelte Ausreißerwerte mit geringen Verkehrsstärken, die in den Nachmittagsstunden zu erkennen sind, sind auf Verkehrsstörungen zurückzuführen. Die frühe Belastungsspitze in der Einfahrt ist möglicherweise von den Betriebszeiten des nahegelegenen Flughafens Hamburg beeinflusst , Mi 11.6., Do 16.6., Di 17.6., Mi 18.6., Do 5 : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: : Bild 2-6: Tagesganglinien der Verkehrsstärke in der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest in 5-Minuten-Intervallen , Mi 11.6., Do 16.6., Di 17.6., Mi 18.6., Do : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: : Bild 2-7: Tagesganglinien der Verkehrsstärke auf der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest in 5-Minuten-Intervallen 2.4 Verkehrsstärken im Zustand ohne Baustelle Zum Vergleich mit den während der Einrichtung der Baustelle gemessenen Verkehrsstärken wurden Archivdaten der Zählschleifen sowohl in der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest als auch auf der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt für die Jahre 28 bis 212 analysiert. Ausgewählt wurden jeweils repräsentative Normalwerktage im Juni außerhalb von Ferien und Feiertagen. Die Verkehrsstärkeganglinien im Zustand ohne Baustelle (Bild 2-8) zeigen eine generell sehr hohe Belastung der Einfahrt mit einer ausgeprägten Morgenspitze und maximalen Verkehrsstärken zwischen etwa 15 und 2 Kfz/h. Die höchsten Verkehrsstärken liegen damit deutlich über den im Baustellenzeitraum gemessenen Werten. Die Daten im Zustand vor Einrichtung der Baustelle bestätigen, dass die morgendliche Spitzenbelastung in der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest deutlich früher erreicht wird als auf der Hauptfahrbahn. Die Verkehrsstärkeganglinien der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt von

9 9 ausgewählten Normalwochentagen im Zustand ohne Baustelle sind in Bild 2-9 dargestellt. Im Vergleich zu den Messdaten im Zustand mit Baustelle waren die Belastungen im Zustand ohne Baustelle ebenfalls deutlich höher, was für eine teilweise Verlagerung des Verkehrs im Baustellenzeitraum auf alternative Routen oder Verkehrsmittel spricht : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: : Bild 2-8: Verkehrsstärkeganglinien der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest an Normalwerktagen im Zustand ohne Baustelle (Zählstellendaten MQ 59, 5-Minuten-Intervalle) : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: : Bild 2-9: Verkehrsstärkeganglinien der Hauptfahrbahn stromabwärts des AD Hamburg-Nordwest an Normalwerktagen im Zustand ohne Baustelle (Zählstellendaten MQ 4, 5-Minuten-Intervalle) 2.5 Analytische Ermittlung des Rückstaus in der Einfahrt Der Einsatz einer ZRA bewirkt einerseits eine Auflösung der ankommenden Fahrzeugpulks und andererseits in Abhängigkeit von der Steuerung eine Drosselung der Kapazität der Einfahrt. Die Kapazität der Einfahrt ist direkt aus der Umlaufzeit der ZRA ermittelbar. Nach den Richtlinien für Lichtsignalanlagen (RiLSA, FGSV 21) beträgt die minimale Umlaufzeit für ZRA 5 s. Dabei entfallen je 1 s auf GRÜN, GELB und ROT/GELB sowie 2 s auf ROT. Unter der Annahme, dass ein Fahrzeug pro Umlauf die Anlage passiert, wird bei einer Umlaufzeit von 5 s eine Kapazität der Einfahrt von 72 Kfz/h erreicht. Eine Reduzierung der Umlaufzeit ist nach RiLSA (FGSV, 21) nicht zulässig. Höhere Kapazitäten können nach RiLSA nur durch die Regelung 2 Fahrzeuge bei GRÜN erreicht werden. In diesem Fall werden jedoch Zweierpulks gebildet, so dass die Auflösung der Fahrzeugpulks weniger gut gelingt.

10 1 Aus der berechneten Kapazität der ZRA und der gemessenen Verkehrsstärke in der Einfahrt kann nach der Warteschlangentheorie der Rückstau berechnet werden, der sich in den Intervallen ergibt, in denen die Verkehrsstärke die Kapazität übersteigt. Die 55 m lange, zweistreifige Einfahrrampe kann den Rückstau bis zu einem gewissen Maß aufnehmen, ohne dass der angrenzende Knotenpunkt Holsteiner Chaussee überstaut wird. Die Schätzung der Rückstaukapazität der Einfahrrampe wird nachfolgend erläutert. Die mittlere Bruttoweglücke eines Fahrzeugs im Stau ( xstau) wurde anhand der in der Einfahrt gemessenen Radardaten aus dem unteren Ast des q-v-diagramms abgeleitet. Die benötigte Länge eines Fahrzeugs kann als Kehrwert der Verkehrsdichte im Stau (kstau) und somit als Quotient aus der mittleren Geschwindigkeit (vstau) und der Verkehrsstärke (qstau) berechnet werden. Anhand der q-v-daten in 5-Minuten-Intervallen (Bild 2-1) wurde überschlägig eine mittlere Verkehrsstärke im Stau von 9 Kfz/h bei einer mittlere Geschwindigkeit von ca. 15 km/h ermittelt. Dabei ist zu berücksichtigen, dass die Radardaten in dem während der Messung einstreifigen Bereich der Einfahrt erfasst wurden. Die mittlere Bruttoweglücke pro Fahrzeug ergibt sich daraus zu: x Stau 1 k Stau v q Stau Stau 15km h 17m Kfz 9Kfz h Bei einer gesamten Aufstellfläche der zweistreifigen Einfahrt von ca = 11 m ergibt sich eine Rückstaukapazität von etwa 11 / Kfz. Demnach kann die zweistreifige Einfahrt, sofern der Fahrstreifeneinzug unmittelbar vor dem Beginn des Einfädelungsstreifens angeordnet wird, maximal ca. 65 Kfz aufnehmen, ohne dass der angrenzende Knotenpunkt überstaut wird Bild 2-1: q-v-diagramm der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest in 5-Minuten-Intervallen Aus dem Vergleich von zufließender Verkehrsstärke und Kapazität der ZRA als maßgebender Engpass der Einfahrrampe kann die zeitliche Entwicklung des Rückstaus mit Hilfe der Warteschlangentheorie berechnet werden. Dabei ergibt sich der Rückstau in der Einfahrt durch Kumulierung der Differenzen zwischen zufließender Verkehrsstärke und Kapazität der ZRA in aufeinanderfolgenden Intervallen. In Bild 2-11 sind die Ganglinien der gemessenen Verkehrsstärken in der Zufahrt einer Normalwoche für ausgewählte Zeiträume in Blau dargestellt. In Rot und Grün sind die berechneten Ganglinien der Rückstaulängen dargestellt, die sich für eine Kapazität der ZRA von 72 Kfz/h und 9 Kfz/h ergeben. Unter Annahme einer Kapazität der ZRA von 72 Kfz/h werden in den Spitzenstunden an Normalwerktagen regelmäßig Rückstaulängen zwischen 3 und 4 Kfz erreicht. Dieser durchschnittliche Rückstau kann von der Einfahrrampe nicht aufgenommen werden. Bei einer angenommenen Kapazität von 9 Kfz/h beträgt der maximale Rückstau ca. 3 Kfz/h. In diesem Fall würde die Aufstellfläche der Einfahrt ausreichen und der Knotenpunkt Holsteiner Chaussee nicht überstaut.

11 Rückstau NGE [Kfz/h] Verkehrsstärke q [Fz/h] Rückstau NGE [Kfz] Verkehrsstärke (Radarmessung) Rückstau C = 72 Kfz/h Rückstau C = 9 Kfz/h Bild 2-11: Verkehrsstärkeganglinien und Rückstaulängen bei unterschiedlichen Kapazitäten einer ZRA in der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest in 5-Minuten-Intervallen Bei durchgehendem Betrieb der ZRA ergibt sich nach der Warteschlangentheorie mit den Verkehrsstärken aus der Radarmessung der in Bild 2-12 in Rot dargestellte zeitliche Verlauf des Rückstaus in der Einfahrt. Aufgrund der hohen Belastungen in der Einfahrt ist der Knotenpunkt Holsteiner Chaussee bereits vor 6: Uhr überstaut, noch bevor gegen 7: Uhr die maximalen Verkehrsstärken auf der Hauptfahrbahn erreicht sind Zufahrt HFB stromabwärts Rückstau C = 72 Kfz/h max. aufnehmbarer Rückstau : 3: 4: 5: 6: 7: 8: 9: 1: Bild 2-12: Verkehrsstärkeganglinien und Entwicklung des Rückstaus in der Einfahrt

12 12 3 Mikroskopische Simulation 3.1 Netzmodell Die Auswirkungen eines Einsatzes einer ZRA in der Einfahrt am AD Hamburg-Nordwest auf den Verkehrsablauf in Fahrtrichtung Nord wurden durch mikroskopische Simulationen untersucht. Dazu wurde die geplante Verkehrsführung 1 sowohl ohne als auch mit ZRA simuliert und die Ergebnisse anschließend verglichen. Für die Simulationen wurde das Simulationsprogramm BABSIM (BRILON et al., 25, 27) verwendet. Das Simulationsnetz umfasst die Einfahrt des AD Hamburg-Nordwest, die angrenzenden Abschnitte der Hauptfahrbahn in Fahrtrichtung Nord sowie die Einfahrrampe und die relevanten Teile des Knotenpunkts Holsteiner Chaussee im nachgeordneten Netz. Außerdem wurde die Hauptfahrbahn in beide Richtungen um eine Vor- und Nachlaufstrecke verlängert, um eine realistische Verteilung der Fahrzeuge im Netz zu erreichen. Bild 3-1 zeigt zur Veranschaulichung einen Ausschnitt des Simulationsnetzes. Auf der Grundlage skalierter Luftbilder und der bereitgestellten Verkehrsführungspläne wurde der Streckenverlauf in der geplanten Bauphase modelliert. Links im Bild ist der für die Pulkbildung im Zufluss maßgebende Teil des Knotenpunkts Holsteiner Chaussee zu erkennen. Bild 3-1: Ausschnitt des Netzmodells in BABSIM Die Eigenschaften der zweistreifigen Hauptfahrbahn in Fahrtrichtung Nord wurden nach den bereitgestellten Baustellenplänen der Bauphase 1a eingegeben. Die Richtungsfahrbahn besteht aus zwei jeweils 3,25 m breiten Behelfsfahrstreifen. Die Geschwindigkeit ist im gesamten Baustellenbereich auf 6 km/h beschränkt. Die zweistreifige Einfahrrampe wird kurz vor dem Einfädelungsstreifen auf einen Fahrstreifen reduziert. Zur Kalibrierung des Simulationsnetzes wurden Messquerschnitte an den tatsächlichen Messstellenstellen eingefügt, um vergleichbare Daten zu erhalten.

13 Zeitlücke Δt [s] Modellierung der Pulkbildung im Zufluss Fahrzeugpulks entstehen an Lichtsignalanlagen durch den periodischen Wechsel von Freigabe- und Sperrzeiten. Fahrzeugpulks im Zufluss sind durch geringe Zeitlücken zwischen den einzelnen Fahrzeugen zu erkennen und durch deutlich größere Zeitlücken voneinander abzugrenzen. Die zeitliche Länge der Fahrzeugpulks ergibt sich aus den Freigabezeiten der zufließenden Verkehrsströme am Knotenpunkt. Aus den in der Radarmessung erfassten Zeitlücken im Einfahrtstrom konnte die Pulkbildung im Zufluss präzise geschätzt und in der Simulation nachgebildet werden. Bild 3-2 zeigt einen Ausschnitt der Ganglinie der gemessenen Zeitlücken in der Einfahrt. In Grün sind die Zeitbereiche mit geringen Zeitlücken (Fahrzeugpulks) markiert. Die ca. 3 s langen Zeitbereiche mit Fahrzeugpulks wechseln sich ab mit deutlich größeren Zeitlücken über eine Zeitspanne von ca. 6 s. Aus der regelmäßigen Wiederholung dieser Abfolge ergeben sich die Umlaufzeit der LSA von 9 s sowie die Freigabezeit des maßgebenden Verkehrsstroms von 3 s, die für die Simulation angesetzt wurden. Durch zwei weitere kürzere Phasen wurden einzelne Fahrzeuge von der Holsteiner Chaussee aus nördlicher und südlicher Richtung zwischen den Pulks in das Simulationsnetz eingeleitet :53 5:54 5:55 5:56 5:57 5:58 5:59 Bild 3-2: Ganglinie der Zeitlücken in der Einfahrt am zwischen 5:53 und 6: Uhr 3.3 Verkehrsnachfrage Fahrzeuge werden in BABSIM an definierten Quellen in das Netz eingespeist und verlassen das Netz an festgelegten Senken. Die Verkehrsnachfrage muss für jede Quelle-Senke-Beziehung eingegeben werden. In Bild 3-3 sind die Quellen Nr. 7, 8, 9, 1 und 15 sowie die Senke Nr. 5 des Simulationsnetzes schematisch dargestellt. Nr. 7 und 8 sind die maßgebenden Quellen am Knotenpunkt Holsteiner Chaussee, an denen die Fahrzeugpulks durch den Abfluss von der LSA gebildet werden. Die Lage der 5 Messquerschnitte (MQ), an denen Verkehrsstärkedaten vorliegen, ist ebenfalls eingezeichnet. Da im Bereich zwischen der stromaufwärts gelegenen und der betrachteten Einfahrt keine validen Daten zur Bestimmung der Verkehrsstärke auf der Hauptfahrbahn unmittelbar vor der Einfahrt vorlagen, musste die Ganglinie der stromaufwärtigen Verkehrsstärke aus einer Kontinuumsbetrachtung geschätzt werden: q HFB,stromaufwärts q HFB,stromabwärts q Ein MQ HFB,stromabwärts f ahrt Bild 3-3: Schematische Lage der Quellen (grün) und Senke (lila)

14 HFB stromabwärts HFB stromaufwärts (Differenz) Einfahrt : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: : Bild 3-4: Verkehrsstärkeganglinien in der Einfahrt sowie auf der Hauptfahrbahn stromabwärts und stromaufwärts der Einfahrt ( ) Für die Simulation wurde ein repräsentativer Datensatz (Dienstag, ) außerhalb der Ferien ohne Verkehrsstörung ausgewählt. Um die Schwankungen der Verkehrsstärke möglichst genau abbilden zu können, wurden Verkehrsstärkeganglinien in 5-Minuten-Intervallen als Eingangswerte verwendet. Aus den vorliegenden Ganglinien der Verkehrsstärke in der Einfahrt sowie auf der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt wurde die Ganglinie auf der Hauptfahrbahn stromaufwärts nach der o. g. Gleichung berechnet. Bild 3-4 stellt die drei Ganglinien dar. Die in der Einfahrt gemessenen Verkehrsstärken wurden auf die Quellen des Knotenpunkts (Nr. 7, 8, 9 und 1) verteilt (vgl. Bild 3-3). Da der größte Teil der Fahrzeuge gepulkt an der Einfahrt ankommt, wurden 95 % der Verkehrsstärke auf die maßgebenden Quellen Nr. 7 und 8 verteilt. Damit konnte die im staufreien Zustand gemessene Zeitlückenverteilung im Zufluss realistisch nachgebildet werden. Um eine gleichmäßige Verteilung der Fahrzeuge auf die beiden Fahrstreifen in der Einfahrt zu gewährleisten, wurden zwei separate Quelle (Nr. 7 und 8) eingefügt und die Gesamtverkehrsstärke jeweils zur Hälfte auf diese beide Quellen aufgeteilt. Die verbleibenden 5 % wurden je zur Hälfte auf Quelle Nr. 9 und 1 verteilt. Die Simulationen umfassten den Zeitraum zwischen 5: und 2: Uhr. Die Nachtstunden sind aufgrund der geringen Verkehrsnachfrage für das Überlastungsgeschehen nicht relevant. 3.4 Kalibrierung und Validierung Im Zuge der Kalibrierung wurde versucht, eine möglichst gute Übereinstimmung der gemessenen mit den simulierten Daten zu erreichen. Neben den vorgegebenen, streckenbezogenen Randbedingungen wie Fahrstreifenbreite, Streckenverlauf oder zulässige Höchstgeschwindigkeit werden die Simulationsergebnisse maßgebend vom Verhalten der Verkehrsteilnehmer bestimmt. In BABSIM wird das Fahrverhalten durch verschiedene Fahrverhaltensparameter nachgebildet. Dadurch kann das Abstands-, Geschwindigkeits- und Überholverhalten sowie das Verhalten bei aktiven und passiven Fahrstreifenwechseln auf den einzelnen Strecken im Simulationsnetz separat angepasst werden. Ausgehend von einem vorgegebenen Standardparametersatz für das Fahrverhalten in Baustellen wurde das Simulationsnetz sowohl anhand von makroskopischen als auch mikroskopischen Verkehrsdaten kalibriert. Innerhalb des Simulationsnetzes wurden unterschiedliche Parametersätze verwendet. Die Anpassung der Verhaltensparameter auf der Hauptfahrbahn erfolgte qualitativ unter der Annahme, dass aufgrund der schmaleren Behelfsfahrstreifen weniger Überholvorgänge durchgeführt werden und somit die Fahrstreifenaufteilung gleichmäßiger ist als im Zustand ohne Baustelle. Dies entspricht den Erkenntnissen aus früheren Untersuchungen. Im Einfädelungsbereich der Hauptfahrbahn wurde durch Anpassung der Parameter das unterstützende Verhalten von Fahrzeugen auf der Hauptfahrbahn für einfahrende Fahrzeuge

15 15 durch Ausweichen auf den linken Behelfsfahrstreifen oder durch Vergrößerung der Lücke zum vorausfahrenden Fahrzeug nachgebildet. Die verwendeten Verhaltensparameter sind in Anhang A zu finden. Die Übereinstimmung des Simulationsmodells mit dem realen Verkehrsablauf wird in den folgenden Bildern anhand von q-v-diagrammen bewertet. In Blau sind die real gemessenen Verkehrsstärken und Geschwindigkeiten einer Normalwoche dargestellt, in Grün die simulierten Werte des kalibrierten Netzes. Bild 3-5 zeigt das q-v-diagramm der Einfahrt in 5-Minuten-Intervallen. Dabei ist eine gute optische Übereinstimmung der maximalen Verkehrsstärken von ca. 1 Kfz/h sowie der Verteilung der Punktewolken zu erkennen. Der obere Ast der Punktewolke im Bereich geringer Verkehrsstärken und hoher Geschwindigkeiten ergibt sich aus den schwächer belasteten Nachtstunden, die in der Simulation nicht berücksichtigt werden. Bild 3-6 zeigt das q-v-diagramm der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt. Wie in der Realität wurden in der Simulation Verkehrsstärken von bis zu ca. 3.2 Kfz/h erreicht. Verkehrszusammenbrüche, erkennbar durch geringe Verkehrsstärken und Geschwindigkeiten, sind nur vereinzelt zu erkennen. Die geringe Streuung der gemessenen Geschwindigkeiten im Baustellenbereich, erkennbar durch eine schmale Punktwolke im oberen Ast des Diagramms, wird mit dem kalibrierten Simulationsmodell ebenfalls realistisch nachgebildet Radarmessung Simulation Bild 3-5: q-v-diagramm der Einfahrt (Vergleich Radarmessung Simulation, 5-Minuten-Intervalle) 12 1 Radarmessung Simulation Bild 3-6 q-v-diagramm der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt (Vergleich Radarmessung Simulation, 5-Minuten-Intervalle)

16 Zeitlücke Δt [s] > 2 a 16 Um die Pulkbildung im Einfahrtstrom in der Simulation möglichst realitätsnah abzubilden, wurden Zeitlücken aufeinanderfolgender Fahrzeuge vergleichen. Die Verteilungen der Zeitlücken in der Einfahrt aus Radarmessung und Simulation sind in Bild 3-7 dargestellt. Die Umsetzung der Pulkbildung in der Simulation ist nur bedingt anhand einer definierten Größe kalibrierbar. Vielmehr ist zu gewährleisten, dass die zeitliche Länge des Pulks sowie die Verteilung der Pulks in der Periode übereinstimmen. Bild 3-8 zeigt die Zeitlücken am zwischen 5: und 6: Uhr. Für eine genauere Betrachtung ist in Bild 3-9 ein kleiner Ausschnitt dargestellt. Insbesondere der vergrößerte Ausschnitt zeigt, dass die Größe und Verteilung der Pulks sowie die Größe der Zeitlücken in den Pulks repräsentativ modelliert werden. 3% 25% Radarmessung Simulation 2% 15% 1% 5% % Zeitlücke Δt [s] Bild 3-7: Zeitlückenverteilung in der Einfahrt (Vergleich Radarmessung Simulation) Verteilungsfunktion 12 1 Radarmessung Simulation : 5:5 5:1 5:15 5:2 5:25 5:3 5:35 5:4 5:45 5:5 5:55 6: Bild 3-8: Zeitlücken in der Einfahrt am zwischen 5: und 6: Uhr

17 Zeitlücke Δt [s] Radardaten Simulation :4 5:41 5:42 5:43 5:44 5:45 5:46 5:47 5:48 5:49 5:5 Bild 3-9: Zeitlücken in der Einfahrt am zwischen 5:4 und 5:5 Uhr Zur Validierung des Simulationsnetzes wurden Verkehrsstärken eines anderen Messtages ( ) in das kalibrierte Netz eingespeist und simuliert. Die Ergebnisse wurden analog zur Kalibrierung ausgewertet. Die Validierung ergab vergleichbare Ergebnisse. Die entsprechenden Diagramme sind in Anhang B dargestellt. 3.5 Steuerung der ZRA Ziel des Einsatzes der ZRA ist die Auflösung der zufahrenden Fahrzeugpulks bei gleichzeitiger Aufrechterhaltung einer möglichst hohen Zuflussverkehrsstärke, um Rückstaus in das nachgeordnete Netz zu vermeiden. Gängige Steuerungsverfahren wie beispielsweise das ALINEA-Verfahren (PAPAGEORGIOU, 1997) oder das RWS-Verfahren (OWENS & SCHOFIELD, 1989) regulieren die Zuflussverkehrsstärke in Abhängigkeit vom optimalen Belegungsgrad oder von der Restkapazität der Hauptfahrbahn. Die Priorität liegt üblicherweise auf dem optimalen Verkehrsablauf auf der Hauptfahrbahn unter Drosselung des zufließenden Verkehrs. Bei hohen Verkehrsstärken auf der Hauptfahrbahn ergeben sich daher ggf. stark reduzierte Zuflussverkehrsstärken. In der vorliegenden Untersuchung wurde aufgrund der sehr hohen Verkehrsstärken in der Einfahrt und der hohen Auslastung der Hauptfahrbahn in den maßgebenden Spitzenstunden eine Grenzfallbetrachtung durchgeführt, bei der durchgehend eine Steuerung der ZRA mit der nach RiLSA (FGSV, 21) minimal zulässigen Umlaufzeit von 5 s simuliert wurde. Daraus ergibt sich bereits eine Reduzierung der Zuflussverkehrsstärke durch die ZRA in den Spitzenstunden. Um die maximal erreichbaren Auswirkungen der ZRA auf den Verkehrsablauf der Hauptfahrbahn zu ermitteln, wurde in der Simulation auf eine Stauerfassung in der Einfahrrampe und deren Einbeziehung in die Steuerung der ZRA verzichtet. Da bei einer Schaltung der ZRA mit einer Umlaufzeit von 5 s erhebliche Rückstaus in der Einfahrt entstehen, wurde in einem zweiten Steuerungsszenario geprüft, wie sich eine geringere Umlaufzeit von 4 s auf den Verkehrsablauf der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt auswirken würde. Eine Umlaufzeit von 4 s ist nach den RiLSA (FGSV, 21) nicht zulässig, kann aber näherungsweise als gleichwertig mit einer Steuerung mit 8 Sekunden Umlaufzeit und der Beschilderung 2 Fahrzeuge bei Grün angesehen werden.

18 mom Simulationsergebnisse für t U = 5 s Für die Bewertung des Verkehrsablaufs wurden jeweils der Zustand ohne ZRA und der Zustand mit ZRA nachgebildet. Dazu wurden jeweils zehn Simulationsläufe über 15 Stunden durchgeführt. Da die Einfahrt den maßgebenden Engpass auf dem zu untersuchenden Streckenabschnitt darstellt und sich Verkehrsstörungen stromaufwärts der Einfahrt ausbreiten, wurde der für die Bewertung maßgebende Analysequerschnitt 25 m stromaufwärts der Trenninselspitze der Einfahrt angeordnet. Der Lage des Analysequerschnitts wurde so gewählt, dass die sich stromaufwärts ausbreitenden Rückstaus erfasst wurden, aber kleinere, lokal an der Einfahrt auftretende Störungen nicht in den Ganglinien enthalten sind. Die Ermittlung der Fahrtzeiten zwischen Quelle und Senke schließt aber auch solche Störungen mit ein. Die lokal gemessenen Ganglinien der Verkehrsstärke und Geschwindigkeit aus den Simulationsläufen mit und ohne ZRA sind in Bild 3-1 und Bild 3-11 gegenübergestellt. Die q-v-diagramme enthält Anhang C. Bild 3-1 zeigt die Verkehrsstärkeganglinien der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt mit und ohne ZRA. Sowohl im Zustand mit als auch im Zustand ohne ZRA werden maximale Verkehrsstärken stromaufwärts der Einfahrt von ca. 25 Kfz/h erreicht. In Bild 3-11 sind die Geschwindigkeitsganglinien der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt mit und ohne ZRA gegenübergestellt. Im Zustand ohne ZRA sind deutliche Geschwindigkeitseinbrüche über den gesamten Simulationszeitraum zu erkennen. Im Zustand mit ZRA sind vor allem in der Morgenspitze weniger Geschwindigkeitseinbrüche erkennbar ohne ZRA mit ZRA : 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: Bild 3-1: Verkehrsstärkeganglinien der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt ohne ZRA mit ZRA : 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: Bild 3-11: Geschwindigkeitsganglinien der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt

19 19 Die Verlustzeiten lassen sich aus der Differenz der simulierten Fahrtzeit und der Referenzfahrtzeit bei unbeeinflusstem, freien Verkehr berechnen. Die Referenzgeschwindigkeit wurde aus der Streckenlänge der modellierten Hauptfahrbahn und der maximal zulässigen Höchstgeschwindigkeit im Baustellenbereich von 6 km/h berechnet. Im Zustand ohne ZRA ergaben sich Verlustzeiten auf der Hauptfahrbahn von durchschnittlich 22 s. Durch die ZRA konnten die Verlustzeiten im Mittel um ca. 2 % auf 17 s reduziert werden. Die Ergebnisse der einzelnen Simulationsläufe sind in der folgenden Tab. 3-1 zusammengefasst. Simulationslauf tu = 5 s Absolute Differenz Relative Differenz -22 % -13 % -24 % -23 % -23 % -15 % -2 % -36 % -22 % -2 % Tab. 3-1: Vergleich der Verlustzeiten [s] bei tu = 5 s Auch die Simulationsergebnisse zeigen den Rückstau in der Einfahrrampe im Zustand mit ZRA. Zur Rückstauerfassung wurden ein Messquerschnitt ca. 65 m stromabwärts des Knotenpunkts Holsteiner Chaussee in der Einfahrrampe gesetzt und die simulierten Daten ausgewertet. Die Lage des Messquerschnitts orientierte sich an der in den Hinweisen für Zuflussregelungsanlagen (FGSV, 28) empfohlenen Entfernung eines Rückstauerfassungsquerschnitts zum Übergang zum nachgeordneten Netz von 5 bis 8 m. Bild 3-12 zeigt die Geschwindigkeitsganglinien der Einfahrrampe der Simulationsläufe im Zustand mit und ohne ZRA. Die entsprechenden q-v-diagramme sind im Anhang C dargestellt. Während die Geschwindigkeiten im Zustand ohne ZRA über den gesamten Simulationszeitraum mit ca. 5 km/h relativ konstant bleiben, sind im Zustand mit ZRA deutlich geringere Geschwindigkeiten von etwa 3 km/h in den Zeitbereichen mit hohen Verkehrsstärken (6: bis 1: Uhr und 15: bis 19: Uhr) erkennbar. Die Ergebnisse der empirischen Rückstauanalyse werden auch in der Simulation durch einen Abfall der Geschwindigkeiten zwischen 5: und 6: Uhr bestätigt : 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: Bild 3-12: Geschwindigkeitsganglinien der Einfahrrampe in 5-Minuten-Intervallen 3.7 Simulationsergebnisse für t U = 4 s Da bei einer Schaltung der ZRA mit einer Umlaufzeit von 5 s erhebliche Rückstaus in der Einfahrt entstehen, wurde in einem zweiten Schritt geprüft, wie sich eine geringere Umlaufzeit von 4 s, die näherungsweise als gleichwertig mit einer Steuerung mit 8 Sekunden Umlaufzeit und der Beschilderung 2

20 mom. 2 Fahrzeuge bei Grün angesehen werden kann, auf den Verkehrsablauf auswirken würde. Dazu wurden analog zehn Simulationsläufe durchgeführt und ausgewertet. Die Ganglinien der stromaufwärts der Einfahrt gemessenen Verkehrsstärken (Bild 3-13) zeigen ebenfalls maximale Verkehrsstärken von bis zu 25 Kfz/h. Geschwindigkeitseinbrüche treten im Zustand mit ZRA ebenfalls auf, allerdings vor allem in den Vormittagsstunden weniger ausgeprägt (Bild 3-14) ohne ZRA mit ZRA : 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: Bild 3-13: Verkehrsstärkeganglinien der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt 8 7 ohne ZRA mit ZRA : 6: 7: 8: 9: 1: 11: 12: 13: 14: 15: 16: 17: 18: 19: 2: Bild 3-14: Geschwindigkeitsganglinie der Hauptfahrbahn stromaufwärts der Einfahrt Bei einer Umlaufzeit der ZRA von 4 s sind keine maßgebenden Änderungen der Verlustzeiten auf der Hauptfahrbahn erkennbar. Die Reduzierung der Verlustzeit im Vergleich zum Zustand ohne ZRA beträgt im Durchschnitt 7 %. Die Ergebnisse der Simulationsläufe sind in Tab. 3-2 zusammengefasst. Simulationslauf tu = 4 s Absolute Differenz Relative Differenz -1 % 18 % 9 % 4 % -16 % 5 % 1 % -35 % -19 % -25 % Tab. 3-2: Vergleich der Verlustzeiten [s] bei tu = 4 s

21 Fazit Bei einer Steuerung der ZRA mit einer Umlaufzeit von 5 s ergeben sich bei durchgehender Schaltung Verlustzeiten von durchschnittlich 17 s, die damit 2 % geringer sind als im Zustand ohne ZRA. Allerdings ist durch die begrenzte Kapazität der Einfahrt von ca. 72 Kfz/h und die frühe Verkehrsspitze im zufließenden Strom die Einfahrrampe bereits überstaut, bevor die höchsten Gesamtverkehrsbelastungen auf der Hauptfahrbahn erreicht werden. Bei einer weiteren Erhöhung des Zuflusses im Zustand mit ZRA, die nur durch eine Steuerung mit der Regel 2 Fahrzeuge bei Grün erreicht werden könnte, ergäben sich kaum noch positive Wirkungen auf den Verkehrsablauf der Hauptfahrbahn. Demnach ist eine Verbesserung des Verkehrsablaufs auf der Hauptfahrbahn nur unter Inkaufnahme von Überstauungen des nachgeordneten Straßennetzes erreichbar.

22 22 4 Zusammenfassung und Empfehlungen In der vorliegenden Untersuchung wurde die Wirksamkeit einer Zuflussregelung im Baustellenbereich an der Einfahrt des AD Hamburg-Nordwest im Zuge der Autobahn A 7 analysiert. Im Rahmen des sechsstreifigen Ausbaus ist in Bauphase 1a im Bauabschnitt Schnelsen eine 4+-Verkehrsführung geplant. Durch das hohe Verkehrsaufkommen in Verbindung mit einer starken Pulkbildung in der Einfahrt aufgrund der vorgelagerten Lichtsignalanlage am Anschlussknotenpunkt Holsteiner Chaussee treten in diesem Bereich besonders während der Baustellenverkehrsführung regelmäßig Überlastungen auf. Auf der Grundlage von Verkehrsdaten wurde die aktuelle Verkehrssituation in der Einfahrt sowie auf der Hauptfahrbahn untersucht. Anhand von Radarmessungen, die im Juni 215 durchgeführt wurden, wurden relativ konstant hohe Belastungen von ca. 1 Kfz/h in der Einfahrt über einen Zeitraum von etwa 3 Stunden in der Morgenspitze ermittelt. Aus Dauerzählstellendaten der Jahre 28 bis 212 ergaben sich noch höhere Spitzenbelastungen von bis zu ca. 16 Kfz/h. Die höchsten Verkehrsstärken in der Einfahrt wurden bereits ab 5:3 Uhr und damit etwa eineinhalb Stunden früher als auf der Hauptfahrbahn erreicht. Um die Auswirkungen der geplanten Verkehrsführung mit und ohne Zuflussregelungsanlage untersuchen zu können, wurden mikroskopischen Simulationen mit dem Programm BABSIM durchgeführt. Aus der Analyse der Verkehrsstärkeganglinien im Vergleich zu der theoretischen Kapazität der Einfahrt mit Zuflussregelung wurde zunächst das Ausmaß des entstehenden Rückstaus in der Einfahrrampe geschätzt. Bei Umsetzung der ZRA mit einer Umlaufzeit von 5 s konnten in der Simulation Verbesserungen durch Reduzierung der Verlustzeiten auf der Hauptfahrbahn um durchschnittlich 2 % erreicht werden. Dabei mussten allerdings lange Rückstaus in der Einfahrt mit Überstauungen des Anschlussknotenpunktes Holsteiner Chaussee in Kauf genommen werden. Bei den testweise durchgeführten Simulationen mit einer Umlaufzeit der ZRA von 4 s, die näherungsweise als gleichwertig mit einer Umlaufzeit von 8 s in Verbindung mit der Beschilderung 2 Fahrzeuge bei Grün angesehen werden kann, konnten zwar die Rückstaulängen so stark reduziert werden, dass der Anschlussknotenpunkt nicht überstaut wurde, allerdings konnten in den Simulationen keine wesentlichen Verbesserungen des Verkehrsablaufs auf der Hauptfahrbahn mehr ermittelt werden. Zusammenfassend lässt sich festhalten: Eine Zuflussregelung an der Einfahrt des AD Hamburg-Nordwest ist nur zweckmäßig, wenn eine Überstauung des Knotenpunkts Holsteiner Chaussee und ggf. der Zulaufstrecken im nachgeordneten Netz in Kauf genommen wird. Bereits bei einer Steuerung der ZRA mit der nach den RiLSA (FGSV, 21) mindestens erforderlichen Umlaufzeit von 5 s ergäbe sich über einen Zeitraum von etwa 3 bis 4 Stunden in der Morgenspitze eine erhebliche Drosselung des Zuflusses. Eine Überstauung des Knotenpunkts Holsteiner Chaussee könnte nur durch eine Zuflussregelung mit der Beschilderung 2 Fahrzeuge bei Grün in Verbindung mit einer Umlaufzeit von 8 s (d. h. 1 Kfz pro 4 s) oder weniger vermieden werden. Allerdings ergeben sich dann kaum noch messbare Wirkungen auf den Verkehrsablauf auf der Hauptfahrbahn. Zudem ist diese für den Verkehrsteilnehmer relativ komplizierte Steuerungsart im Rahmen einer Erstanwendung der Zuflussregelung im Raum Hamburg generell nicht empfehlenswert. Insgesamt ist der Einsatz einer Zuflussregelung im Baustellenbereich an der Einfahrt des AD Hamburg- Nordwest aufgrund der hohen Zuflussverkehrsstärken und der dadurch entstehenden Rückstaus ins nachgeordnete Netz nicht zu empfehlen. Anstelle der Einrichtung einer Zuflussregelung sollten alle Möglichkeiten für eine optimale entwurfstechnische Gestaltung des Einfädelungsstreifens der Behelfseinfahrt genutzt werden. Insbesondere kann eine möglichst große Länge des Einfädelungsstreifens zur Vermeidung von Störungen aufgrund von Einfädelungsvorgängen beitragen.

23 23 5 Literatur BRILON et al. 25 Brilon, W.; Harding, J.; Erlemann, K. Seifarth, S.: Fortentwicklung und Bereitstellung eines bundeseinheitlichen Simulationsmodells für Bundesautobahnen. Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 918, Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen (Hrsg.), Bonn, 25. BRILON et al. 27 Brilon, W.; Harding, J.; Hartmann, D.; Erlemann, K.: Weiterentwicklung des bundeseinheitlichen Simulationsmodells für Bundesautobahnen. Forschung Straßenbau und Straßenverkehrstechnik, Heft 974, Bundesministerium für Verkehr, Bau- und Wohnungswesen (Hrsg.), Bonn, 27. FGSV 28 Hinweise für Zuflussregelungsanlagen (H ZRA). Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen (Hrsg.), Köln, 28. FGSV 21 Richtlinien für Lichtsignalanlagen (RiLSA). Forschungsgesellschaft für Straßen und Verkehrswesen (Hrsg.), Köln, 21. OWENS & SCHOFIELD 1989 Owens, D.; Schofield, M. J.: Access Control on the M 6 Motorway. Traffic Engineering and Control, PAPAGEORGIOU et al Papageorgiou, M.; Hadj-Salem, H.; Middelham, F.: ALINEA Local Ramp Metering Summary of Field Results, Transportation Research Record, No. 163, Transportation Research Board, Washington D.C., 1997.

24 24 Anhang A: Verhaltensparameter in BABSIM Absicht Parameter Einheit Wiedemann Abstand halten Rechts überholen Route folgen Behelfsfahrstreifen Seitenabstand Überholen Unterstützen Einfahrt Zufahrt zeitluecke [-],55,55,7 troedelwahrscheinlichkeit [-],99,99 1, troedelzeit [s] 3, 3, 3, traegheitabstandhalten [-] 1, 1, 1, traegheitrechtsfahrgebot [-] 1, 1, 1, distanzfahrstreifensubtraktion [m] 5, 5, 5, toleranzgeschwindigkeit [km/h] 55, 55, 6, toleranzrelativgeschwindigkeit [m/s] 7, 7, 5, traegheitroutefolgen [-],5,5,5 distanznormierung [m] 6, 6, 6, interakionsschwellelinks [m] 5, 5, 5, interaktionsschwellerechts [m] 5, 5, 5, komfortdistanz [m] 1, 1, 1, kritischezeitlueckelinks [s] 5, 5, 5, kritischezeitlueckerechts [s] 3, 3, 3, unterstuetzungsschwelle [m] 5, 5, 5, mintc [s] 2, 2, 2, maxtc [s] 4, 4, 4, toleranzhintenlinks [-] 2,5 2,5 2,5 traegheitueberholen [-],5 1,,1 traegheitueberholenfahrstreifen1 [-],5,1,1 traegheitueberholenfahrstreifen2 [-],5,5,5 distanzfahrstreifeneinzug [m] 5, 5, 5, ungeduld [m/s] 2, 2, 2, traegheitunterstuetzen [-] 1, 1,,7 minimalgeschwindigkeit [m/s] 15, 15, 15, maximalebremsverzoegerung [m/s²] -1, -1, -1,

25 25 Anhang B: Ergebnisse der Validierung Verkehrsstärkeganglinien des HFB stromabwärts HFB stromaufwärts (Differenz) Einfahrt : 2: 4: 6: 8: 1: 12: 14: 16: 18: 2: 22: : q-v-diagramm der Hauptfahrbahn stromabwärts der Einfahrt 12 1 Radarmessung Simulation q-v-diagramm der Einfahrt 12 1 Radarmessung Simulation

26 Zeitlücke Δt [s] Zeitlücke Δt [s] > 2 a 26 Zeitlückenverteilung in der Einfahrt 3% 25% Radarmessung Simulation 2% 15% 1% 5% % Zeitlücke Δt [s] Zeitlücken in der Einfahrt am zwischen 5: und 6: Uhr 12 1 Radarmessung Simulation : 5:5 5:1 5:15 5:2 5:25 5:3 5:35 5:4 5:45 5:5 5:55 6: Zeitlücken in der Einfahrt am zwischen 5:4 und 5:5 Uhr 6 5 Radardaten Simulation :4 5:41 5:42 5:43 5:44 5:45 5:46 5:47 5:48 5:49 5:5

27 27 Anhang C: q-v-diagramme aus den Simulationen Simulation I I I

28 28 Simulation I I I

29 29 Simulation I I I

30 3 Simulation I I I

31 31 Simulation I I I

32 32 Simulation I I I

33 33 Simulation I I I

34 34 Simulation I I I

35 35 Simulation I I I

36 36 Simulation I I I