Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen

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1 Eidgenössische Technische Hochschule Zürich Institut für Verkehrsplanung, Transporttechnik, Strassen- und Eisenbahnbau IVT Kantonspolizei Zürich Verkehrstechnische Abteilung Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen HP. Lindenmann IVT - ETH Zürich R. Weber VTA, Kapo Zürich B. Ranft IVT - ETH Zürich Y. Chabot-Zhang IVT - ETH Zürich Unterstützt durch den September 2000

2 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen I Seite I.EINLEITUNG 1 1. Auftrag Anlass Auftrag 1 2. Ziele der Untersuchung 1 3. Abgrenzungen 1 II.VORGEHEN 2 4. Untersuchungsverfahren Grundsatz Hypothesen Erfassung und Auswertung des Verkehrsablaufes Analyse und Zusammenhänge 4 5. Mess- und Auswertemethoden Messverfahren Videokamera Autoscope Auswertegerät Videodetektoren Datenaufzeichnungen Datenauswertung Berechnungsmethode Fehlerbetrachtung Beurteilung der Fehler 7 6. Datenanalyse und bewertung Grundsatz Regressions- und Korrelationsverfahren 9 7. Untersuchungsumfang und zeitlicher Ablauf 10 III.ERGEBNISSE Unfallgeschehen Unfallgeschehen Autobahnen Gesamtschweiz Entwicklung der Unfall- und Verunfalltenzahlen Entwicklung der Unfall- und Verunfalltenraten Unfalltypen 15

3 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen II 8.2 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen Grundlagen Bestimmung der Unfallschwerpunkte Lage und Bedeutung der Unfallschwerpunkte Prüfung der Hypothesen zum Unfallgeschehen Verkehrsablauf Grundlagen Messstellen zur Erhebung des Verkehrsablaufes Erhebungsgrössen Verkehrsablauf Verkehrsablauf bei Autobahneinfahrten Fahrzeuganteile je Fahrstreifen Geschwindigkeitsdifferenzen linker/rechter Fahrstreifen Anteile der kleinen Zeitlücken (T<2s) Pulkbildung auf den Fahrstreifen Fahrstreifenwechsel Fundamentaldiagramm des Verkehrsablaufs Verkehrsablauf auf der freien Strecke Fahrzeuganteile je Fahrstreifen Geschwindigkeitsdifferenzen linker/rechter Fahrstreifen Anteile der kleinen Zeitlücken (T<2s) Pulkbildung auf den Fahrstreifen der freien Strecke Fahrstreifenwechsel Fundamentaldiagramm Verkehrsablauf bei Autobahnausfahrten Erkenntnisse aus der Literatur Verteilung der Verkehrsmenge auf die Fahrstreifen Fahrstreifenwechsel Prüfung der Hypothesen zum Verkehrsablauf und Bewertung Beurteilung der Ergebnisse und Folgerungen Erkenntnisse aus dem Unfallgeschehen Erkenntnisse aus dem Verkehrsablauf Massnahmen Kontrolltätigkeiten Verkehrsbeeinflussung zur Regelung der Fahrstreifenbenützung Geschwindigkeitsbeeinflussung Rampenbewirtschaftung Bauliche Anpassungen von Beschleunigungslängen von Rampen 50

4 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen III 12. Empfehlungen 50 Literatur und Quellenverzeichnis 52

5 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen Zusammenfassung ZUSAMMENFASSUNG Die durch den Fonds für Verkehrssicherheit unterstützte Untersuchung über das Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen verfolgte einerseits das Ziel, die Ursachen für die laufende Zunahme der Unfälle auf stark belasteten Autobahnabschnitten zu erkennen. Andererseits sollten aus diesen Erkenntnissen Massnahmen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit auf diesen Abschnitten abgeleitet werden. Zur Untersuchung wurden sechs stark belastete Autobahnabschnitte mit z.t. hoher Anschlussfolge ausgewählt und auf diesen vorerst Unfalluntersuchungen anhand der polizeilich registrierten Unfälle durchgeführt. Es bestätigte sich rasch, dass die Unfallschwerpunkte vor allem an den Anschlussstellen und dort vorherrschend bei den Einfahrten, liegen. Aufgrund dieser Tatsache wurden dann Analysen des Verkehrsablaufes, die mittels Videodetektion und Bildauswertung vorgenommen wurden, auf diese Stellen konzentriert. Die Untersuchungen führten zusammengefasst zu folgenden Erkenntnissen bzw. Empfehlungen: - Die Erhöhung der Verkehrssicherheit auf stark belasteten Autobahnen muss auf die Anschlüsse konzentrieren werden. - Die Erhöhung der Verkehrssicherheit muss über eine Verbesserung des Verkehrsablaufes kurz vor und während erhöhter Verkehrsbelastungen angestrebt resp. erreicht werden. Dazu sind in erster Linie Verkehrsbeeinflussungsmassnahmen bei den Autobahneinfahrten geeignet. - Als Massnahmen zur Verkehrsbeeinflussung erscheinen zeitlich beschränkt wirkende Massnahmen wie die Regelung der Fahrstreifenbenützung, die Anzeige der Höchstgeschwindigkeit und die Rampendosierung geeignet. Dazu ist eine laufende Beobachtung des Verkehrsablaufes mittels entsprechender Einrichtungen unumgänglich. - In Verbindung mit der laufenden Beobachtung des Verkehrsablaufes lassen sich auch flankierend Kontrollen, vor allem der Fahrzeugabstände und der Geschwindigkeiten, durchführen. - Schliesslich hat die Untersuchung auch angedeutet, dass teilweise eine Ueberprüfung der Beschleunigungsstrecken bei Einfahrten angezeigt erscheint. Die Untersuchung ergab somit konkrete Erkenntnisse, deren Umsetzung zu einer deutlichen Erhöhung der Verkehrssicherheit an Autobahnanschlüssen hochbelasteter Autobahnabschnitte führen dürfte.

6 Accidents sur des autoroutes très fréquentées Résumé RÉSUMÉ La recherche ayant pour objet les accidents sur des autoroutes très fréquentées, soutenue par le Fonds de sécurité routière, avait deux buts. Il s agissait, d abord, d identifier les causes de l augmentation continuelle des accidents sur des tronçons d autoroutes très fréquentés, ces connaissances devant ensuite permettre de dériver des mesures à même d augmenter la sécurité sur ces tronçons. Six tronçons d autoroute, dont la forte charge découle partiellement d importantes jonctions, ont été choisis pour cette étude. La première étape a consisté à étudier les accidents sur la base de ceux enregistrés par la police. Il s est rapidement avéré que les accidents se produisent surtout aux jonctions et principalement à leurs accès. En raison de cette constatation, les analyses sur l écoulement de la circulation, menées au moyen d images vidéo, se sont concentrées sur ces endroits. En résumé, les résultats, respectivement, les recommandations des analyses sont les suivants: - Pour augmenter la sécurité routière sur les autoroutes très fréquentées, il faut se concentrer sur les jonctions. - L augmentation de la sécurité routière doit passer et être atteinte par une amélioration de l écoulement du trafic juste avant et pendant des débits de trafic accrus. A cette fin, des mesures pour influencer le trafic aux accès autoroutiers sont les plus appropriées. - Les mesures pour influencer le trafic qui conviennent semblent être celles qui sont limitées dans le temps comme réglementer l utilisation des voies de circulation, afficher la vitesse maximale autorisée et doser la capacité des rampes. A cette fin, il est indispensable d observer en permanence l écoulement de la circulation au moyen d installations appropriées. - En relation avec l observation permanente de l écoulement du trafic, il est aussi possible d effectuer des contrôles complémentaires comme, surtout, la distance entre les véhicules et les vitesses. - Enfin, cette étude montre aussi qu il semble en partie indiqué d examiner les longueurs d accélération aux accès. Ainsi, la recherche a donné des résultats concrets dont la mise en pratique pourrait mener à une nette augmentation de la sécurité routière aux jonctions de tronçons d autoroutes très chargés.

7 Occurrence of Accidents on Heavily Used Motorways Summary Summary The study of the occurrence of accidents on heavily used motorways, supported by the Fund for Traffic Safety, has as its primary aim the identification of the causes for the constant increase in accidents on heavily used stretches of motorways. A secondary aim is to use these findings in the development of traffic safety measures on these stretches. Six heavily used motorway segments, some of which having highly frequented access roads, were chosen for the study. Accidents were first studied using the available police accident records. It soon became clear that the majority of accidents were occurring on the access roads, and most often at the point of entry into the motorway lanes. For this reason, the analyses of the traffic flow, conducted by means of video detection and picture evaluation, were concentrated on these locations. The study led to the following conclusions and recommendations: - Measures to increase traffic safety on heavily used motorways must focus on the access roads. - The increase in traffic safety should be realised by means of bettering the traffic flow shortly before and during periods of heavy traffic. The most appropriate measures would be those regulating traffic on the access roads. - Short-term traffic regulation measures, such as the regulation of lane use, display of driving speed and access ramp dosage, would be most appropriate. Continued observation of the traffic flow using the proper installations would be unavoidable in this case. - The continued observation of the traffic flow could be enhanced by controlling the distance between vehicles and their speed. - The study also showed that a partial inspection of the acceleration ramps on the access roads should be undertaken. The conclusion of the study is clear: the implementation of the suggested measures could lead to a considerable increase in traffic safety on the access roads of heavily used motorways.

8 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 1 I. EINLEITUNG 1. Auftrag 1.1 Anlass Seit über 10 Jahren steigen die Zahlen der Unfälle und der Verletzten auf Autobahnen mit Ausnahme von 1987 stark an. Im gleichen Zeitraum haben die Verkehrsmengen zugenommen, während das Autobahnnetz in der Länge wenig gewachsen ist. Wie eine Studie der Verkehrstechnischen Abteilung der Kantonspolizei Zürich zeigte, sind die auf die Fahrleistung bezogenen Unfälle (Unfallraten) vor allem auf den stark belasteten Autobahnabschnitten und bei relativ kurzer Anschlussfolge hoch. Dies bedeutet, dass die stark belasteten Autobahnabschnitte einen überdurchschnittlichen Anteil am Gesamtunfallgeschehen haben. 1.2 Auftrag Mit dem vorliegenden Forschungsauftrag sollen die Ursachen der überproportionalen Unfallzahlen auf stark bis sehr stark belasteten Autobahnen aufgeklärt werden mit dem Ziel, Massnahmen zur Erhöhung der Verkehrssicherheit zu erkennen. Da Autobahnen einen hohen Ausbaugrad aufweisen, konzentrieren sich die Abklärungen vor allem auf mögliche Mängel im Verkehrsablauf. 2. Ziele der Untersuchung Die Untersuchung verfolgte zwei Ziele: - Erkennen der Ursachen für die laufende Zunahme der Unfälle und der Unfallschwere auf Autobahnen; im Besonderen auch für die z.t. hohen Unfallraten auf stark belasteten Abschnitten. - Ableiten von Massnahmen zur Bekämpfung dieser ungünstigen Entwicklung, namentlich Massnahmen im Bereich des Verkehrsablaufes durch lenkende und leitende Massnahmen sowie gezielte Verkehrsüberwachung. 3. Abgrenzungen Die Untersuchungen konzentrierten sich auf stark bis sehr stark belastete Autobahnen. Aus diesem Grunde haben die Erkenntnisse nur für solche Strassenabschnitte Gültigkeit. Dies sei hier betont, weil sich bei wenig stark belasteten Autobahnen ganz andere Zusammenhänge und Feststellungen zeigen können, ja sogar, dass gewisse Effekte gar nicht auftreten (z.b. häufiges Spurwechseln). Aus diesen Gründen wurden in erster Linie Nationalstrassenabschnitte im Bereich von grossen Agglomerationen wie Zürich, Bern und Basel bei der Wahl der Erhebungsstrecken einbezogen. Das Schwergewicht der Erhebungen und Auswertungen lag beim Erfassen und Analysieren des Verkehrsablaufes, weil die Nationalstrassen grundsätzlich einen hohen

9 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 2 Ausbaugrad besitzen und die Unfallursachen nur ausnahmsweise bei Mängeln an der Anlage liegen. II. VORGEHEN 4. Untersuchungsverfahren 4.1 Grundsatz Bei der vorliegenden Untersuchung wurden im ersten Schritt detaillierte Unfallauswertungen mit Schwergewicht Lokalisierung der Unfallschwerpunkte durchgeführt. Der zweite Teil umfasste die Erhebung des Verkehrsablaufes an den Unfallschwerpunkten mit dem Ziel, Gesetzmässigkeiten zu erkennen und diese hinsichtlich Verkehrssicherheit zu beurteilen. Dazu wurden Hypothesen formuliert, die es mittels dieser Ergebnisse zu verifizieren bzw. zu verwerfen galt. 4.2 Hypothesen Es wurden folgende Hypothesen zum Unfallgeschehen und zum Verkehrsablauf aufgestellt: 1) Das Unfallgeschehen (vor allem die Unfallhäufigkeit) auf stark belasteten Autobahnen wird nicht oder nur sehr wenig vom Ausbaugrad beeinflusst (Linienführung, Querschnitt, Sichtweite). 2) Das Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen wird durch das Fahrverhalten (Verkehrsablauf) stark beeinflusst. Das Fahrverhalten wird vereinfacht durch das Geschwindigkeits-, Abstands- und Spurverhalten beschrieben. Grössen zur Beschreibung des Fahrverhaltens bzw. des Verkehrsablaufes sind: Geschwindigkeitsverhalten: Geschwindigkeitsniveau, Geschwindigkeitsdifferenz und Streuung der Geschwindigkeiten je Fahrstreifen. Abstandsverhalten: Anteile kleiner Zeitlücken (T<2s), Streuung der Zeitlücken, Grössen der kleinen Zeitlücken ( T15%) je Fahrstreifen Verkehrsdichte (pro Querschnitt und je Fahrstreifen) Pulkbildung Spurverhalten: Anteile der Fahrzeuge je Fahrstreifen Häufigkeit der Fahrstreifenwechsel 3) Die Unfallschwerpunkte (erhöhte Unfallraten) liegen auf der freien Strecke und bei den Ein- und Ausfahrten sowie in Verzweigungen und sind zufällig verteilt. 3a) Mit zunehmender Belastung steigt die Unfallhäufigkeit vor allem bei Steigungen und im Tunnelportalbereich.

10 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 3 4) Die Zahl der Unfälle an Unfallschwerpunkten bei Ein- und Ausfahrtbereichen und Verzweigungen ist grösser als diejenige auf der freien Strecke. Die folgenden Hypothesen beziehen sich auf Strecken mit mittleren bis hohen Verkehrsmengen: 5) Bei steigender Verkehrsmenge im Querschnitt nimmt der Anteil der Menge auf dem linken Fahrstreifen rasch zu. Er übertrifft zeitweilig die Menge auf dem rechten Fahrstreifen. 6) Die Geschwindigkeitsdifferenzen linker/rechter Fahrstreifen nehmen mit zunehmender Verkehrsmenge vorerst zu, ab einer bestimmten hohen Menge bleiben sie konstant und nehmen dann bei weiter steigender Menge ab. Die Streuung der Geschwindigkeiten auf den einzelnen Fahrstreifen nimmt mit zunehmender Verkehrsmenge vorerst zu. Wird ein kritischer Bereich der Verkehrsmenge erreicht, sinkt sie wieder ab. 7) Die Anteile kleiner Zeitlücken nehmen mit zunehmender Verkehrsmenge auf dem linken und rechten Fahrstreifen zu, auf dem linken stärker als auf dem rechten. Es tritt eine Sättigung ein. Die kleinen Zeitlücken nehmen mit zunehmender Verkehrsmenge ab, auf dem linken Fahrstreifen stärker als auf dem rechten. Es tritt ein Sättigung ein. 8) Die Pulkbildung nimmt mit zunehmender Verkehrsmenge vorerst rasch zu und dann wieder ab. Die Pulkbildung ist auf dem linken Fahrstreifen grösser als auf dem rechten. 9) Mit steigender Verkehrsmenge im Querschnitt nimmt die Zahl (Häufigkeit) der Fahrstreifenwechsel bis zu einer bestimmten Verkehrsmenge zu, mit weiter steigender Verkehrsmenge nimmt sie dann wieder ab. 10) Die Verkehrsdichte nimmt mit zunehmender Verkehrsmenge zu, sie nimmt noch zu, wenn die Leistungsfähigkeit erreicht ist und die Geschwindigkeiten bereits fallen (Fundamentaldiagramm). Das Geschwindigkeitsniveau sinkt mit zunehmender Verkehrsmenge erst bei Erreichen einer hohen Verkehrsmenge (Leistungsfähigkeit). Die Verkehrsdichte nimmt dann immer noch zu (Fundamentaldiagramm). Die folgenden Hypothesen treten verstärkt in den Bereichen von Ein- und Ausfahrten sowie Verzweigungen auf: 11) In Ein- und Ausfahrtbereichen ergeben sich (gegenüber der freien Strecke): grössere Geschwindigkeitsdifferenzen auf den einzelnen Fahrstreifen (links gegenüber rechts), grössere Streuungen bei den Zeitlücken je Fahrstreifen, höhere Anteile kleiner Zeitlücken sowohl auf dem linken als auch auf dem rechten Fahrstreifen,

11 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 4 höhere Anteile von Fahrzeugen auf dem linken Fahrstreifen als auf dem rechten bei gleicher Verkehrsmenge im Querschnitt, mehr Fahrstreifenwechsel zwischen dem linken und rechten Fahrstreifen als Folge des Wechselns auf den linken Fahrstreifen. 4.3 Erfassung und Auswertung des Verkehrsablaufes Der Verkehrsablauf wird anhand von Fahrzeugstichproben erfasst und statistisch ausgewertet. Um eine von äusseren Gegebenheiten möglichst unbeeinflusste Fahrweise festzuhalten, ist eine gute Tarnung erforderlich, die bei Radarerhebungen kaum vorhanden ist. Durch die Videoerfassung wird ein Film über die Messdauer erstellt und anschliessend mit einem Autoscope-Gerät im Büro ausgewertet. Die Videobilder werden via Autoscope auf einen PC übertragen. Hier lassen sich am Bildschirm entsprechende Marken auf dem Videobild setzen und so die Durchfahrtzeiten (Belegungen der Marken) der einzelnen Fahrzeuge ermitteln. Anhand der in der Realität vorhandenen Masse lassen sich die Erhebungsdaten aus den Videobildern auf die tatsächlichen Daten umrechnen (vgl. Ziffer 5). Auf diese Weise können die Verkehrsmengen gezählt und Geschwindigkeiten und Abstände der Fahrzeuge ermittelt werden. Die statistische Bearbeitung erlaubt schliesslich die Berechnung der gewünschten Grössen (vgl. Hypothesen). 4.4 Analyse und Zusammenhänge Sämtliche Werte des Verhaltens der Einzelfahrzeuge müssen anhand ihrer Verteilungen statistisch analysiert werden. Auf diese Weise lassen sich mittlere und extreme Verhaltensweisen (Geschwindigkeiten, kleine Fahrzeugabstände, Spurwechsel, Pulkbildung) und ihre Häufigkeiten angeben. In der vorliegenden Untersuchung interessieren dabei vor allem die Abhängigkeiten dieser Verhaltensweisen mit den Verkehrsmengen (insbesondere hohe und sehr hohe Verkehrsmengen). Dies sind die gesuchten Zusammenhänge zur Beantwortung der Hypothesen des Verkehrsablaufes. Schliesslich werden diese Ergebnisse den Merkmalen des Unfallgeschehens gegenübergestellt mit dem Ziel, die weiteren Hypothesen beurteilen zu können.

12 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 5 5. Mess- und Auswertemethoden 5.1 Messverfahren Videokamera Von einer Brücke wurde der Verkehr auf einer Fahrbahn mit einer Videokamera gefilmt. Die Videofilme wurden im Büro mit einem Autoscopegerät [1] ausgewertet Autoscope Auswertegerät Das Autoscope enthält die Hardware, um Videobilder für Verkehrsdaten zu analysieren. Am Autoscope wird einerseits die Videoquelle (Kamera oder Abspielgerät) und andererseits eine in einem PC enthaltene Fernsehkarte angeschlossen. Auf dem PC- Bildschirm können nun Verkehrszähler, Zeiterfassungen etc. als Detektoren (Abb. 1) eingezeichnet werden. Die Information der Detektoren wird im Autoscope gespeichert und dient als Basis für die Bildanalyse Videodetektoren In Abb. 1 ist ein typisches Beispiel von einem Detektor-Layout eingezeichnet. In beiden Fahrstreifen sind je zwei weisse Querbalken eingezeichnet. Diese Querbalken sind die eigentlichen Detektoren für das Erfassen der Durchfahrtzeit und der Anzahl Fahrzeuge. Die Distanz zwischen den beiden Detektoren pro Fahrstreifen ist bekannt und in Abb. 1 als S soll eingetragen. Mit der Distanz und der Zeitdifferenz der Durchfahrtzeiten wird die Fahrzeuggeschwindigkeit berechnet. Abb. 1: Detektoranordnung Datenaufzeichnungen Time, Detector, On Time, Speed, Lenght, Vehicle Class 4 02/10/ , rcounts, 195, lcounts, 196, rcounts2, 197, lcounts2, 14:07:30.910, 195, :07:30.910, 230, :07:30.910, 428, :07:30.910, 948, :07:30.910, 867, 360 Abb. 2: Aufzeichnung der Daten (Bsp.) Die vom Autoscope gelieferten Daten werden in einer Textdatei (Abb. 2) gespeichert. Die Durchfahrtszeiten werden mit einer Genauigkeit von 1 Millisekunde aufgezeichnet.

13 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen Datenauswertung Berechnungsmethode Da der Blickwinkel der Videokamera nicht vertikal auf die Fahrbahn fällt, kann das Autoscope nicht die effektiven Durchfahrtszeiten aufzeichnen. Im Videobild wird nicht die effektive Messdistanz s soll (Abb. 1 und Abb.3), sondern die Distanz s ist (Abb. 3) gesehen. Gemessen werden also die Zeiten t 1 und t 2. Da die Fahrzeuggeschwindigkeit mit der Formel ssoll v = (1) t 2 t1 * Videogerät gerechnet wird, ergeben sich grosse Fehler. Die Position des Fahrzeuges zum Zeitpunkt t 1 und t 2 ist nicht bekannt. Für eine genaue Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeit müsste die Formel h h F α β s1 s2 s ist t1 t2 d Ssoll mit sist v = (2) t 2 t1 s ist = s soll + s 1 - s 2 (3) Abb. 3: Videoerfassung (Schema) eingesetzt werden. Die Formel (3) kann durch Ersetzen der Wegdifferenzen s 1 und s 2 vereinfacht werden zu: hf sist = ssoll 1 (4) h Eingesetzt in (2) ergibt sich: v = s soll hf 1 h t 2 t Fehlerbetrachtung Der Fehler der Fahrzeuggeschwindigkeit ist also direkt vom Verhältnis der Fahrzeughöhe h F zur Kamerahöhe h abhängig. Die Kamerahöhe ist für jede Messstelle bekannt und wird mit dem entsprechenden Wert in die Formel (5) eingesetzt. Bei der Auswertung der Videofilme war es nicht möglich die Fahrzeugtypen automatisch festzustellen. Aus diesem Grund wurde die Fahrzeughöhe mit 1.50 m eingesetzt. Ist das Fahrzeug höher als 1.50 m wird die gerechnete Geschwindigkeit zu klein.

14 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen Beurteilung der Fehler Abb.4: Fehler an der Geschwindigkeit In Abb. 4 ist der Fehler der Distanz s ist in Bezug auf die Distanz s soll (siehe Abb. 3) dargestellt. Die Berechnung der Geschwindigkeiten wurde für eine Fahrzeughöhe h F = 1.50 m durchgeführt. Bei einem positiven Fehler ist die gerechnete Geschwindigkeit zu gross. Wie aus dem Diagramm ersichtlich, ist dies für Fahrzeuge mit einer Höhe von mehr als 1.50 m der Fall. Dies bedeutet, dass bei der Bestimmung der Geschwindigkeit alle Lastwagen eine zu grosse rechnerische Geschwindigkeit aufweisen. Der Lastwagenanteil auf stark belasteten Autobahnen bewegt sich im Bereich von 15% bis 20% der Querschnittsbelastung. Am Beispiel einer Messstelle soll der Fehler der Lastwagengeschwindigkeiten in Bezug auf die Geschwindigkeiten des gesammten Verkehrs betrachtet werden. Anzahl Fz Mittelwert Standardabw V-5% V-15% V-50% V-85% V-95% links rechts Querschnitt Anzahl Fz. im Querschnitt 2940 Fz Lastwagenanteil 20% 588 Fz Anzahl Fz. rechts 1166 Fz Lastwagenanteil rechts 50.4 % V-95% rechts 100 km/h Von 1166 Fahrzeugen sind 588 Lastwagen mit einer um 30% (h=8.50, h F =4.00) zu hohen Geschwindigkeit. V-95% rechts Lastwagen V-95% rechts Mittelwert = 588*70 + ( ) * = 70 km/h = 85 km/h

15 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 8 Die 95%-Geschwindigkeit für den rechten Fahrstreifen ist um 15 km/h zu gross. 588 *70 + ( ) * *111 V-95% Querschnitt = 2940 = 101 km/h Dies bedeutet, dass der Fehler der 95%-Geschwindigkeit für den rechten Fahrstreifen cirka 15 % beträgt. Dies ist ein extremer Wert und als maximaler Fehler zu betrachten, da die Belastung auf dem linken Fahrstreifen wesentlich grösser als auf dem rechten Fahrstreifen ist. Daraus resultiert für den rechten Fahrstreifen ein Lastwagenanteil von 50 %. Der Fehler von 15% gilt ebenso für die 85%-Geschwindigkeit und die mittlere Geschwindigkeit, die hier für die Beurteilung benützt werden. Auf den Querschnitt bezogen wird der Fehler vernachlässigbar klein. Während der Spitzenstunde ist der Lastwagenanteil kleiner als 10 % und dadurch reduziert sich der Fehler von 15% auf weniger als die Hälfte, also auf etwa 7%. Diese Fehlermargen sind bei den folgenden Angaben zum Geschwindigkeitsverhalten zu berücksichtigen. Da in dieser Untersuchung das Geschwindigkeitsniveau nur in seiner Grössenordnung (und nicht etwa z.b. in Bezug zur Tempolimite) für die Beurteilung herangezogen wird, sind die Aussagen zum Geschwindigkeitsverhalten auch unter Berücksichtigung dieser Fehler genügend.

16 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 9 6. Datenanalyse und -bewertung 6.1 Grundsatz Die Erhebungsdaten wurden einerseits je Fahrzeug bzw. der Konstellation zum Vorderfahrzeug (Abstände, Pulks) ausgewertet. Andererseits waren vor allem die statistischen Verteilungen der Grössen von Interesse. Schliesslich wurden die statistisch aufbereiteten Daten des Verkehrsablaufes und des Unfallgeschehens in Abhängigkeit zur Verkehrsmenge gesetzt mit dem Ziel, Gesetzmässigkeiten und Auffälligkeiten zu erkennen. 6.2 Regressions- und Korrelationsverfahren Für die Analyse der Entwicklungen im Unfallgeschehen und im Verkehrsablauf wurde die Methode der linearen Regression y = ax+b und der nichtlineare Regression (Gleichung zweiten Grades) y = ax 2 +bx+ c angewendet. Abb. 4: Lineare und nichtlineare Regressionen (Gleichung zweiten Grades) Die Korrelationsanalyse untersucht stochastische Zusammenhänge zwischen gleichwertigen Zufallsvariablen anhand einer Stichprobe. Ein Masszahl für die Ordinate y und Abzisse x (vgl. Abb. 5) eines linearen Zusammenhangs ist der Korrelationskoeffizient. Er ist gleich Null, wenn kein linearer Zusammenhang vorhanden ist. r 2 = 1 A mit A = (y y ˆ ) 2 und Q = (y ˆ y ) 2 Q y y y : Messwerte y ˆ : die mit der Funktionsgleichung gerechneten y-werte y : der Mittelwert von y y y y y y y x r < 1 x x x r = o x Abb. 5: Das lineare Abhängigkeitsmass (Korrelation)

17 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen Untersuchungsumfang und zeitlicher Ablauf Der Untersuchungsumfang wurde anhand der folgenden Überlegungen eingegrenzt: - Die ausgewählten Messstellen liegen nur auf stark belasteten Autobahnen (Gebiete in grossen Agglomerationen). - Aus statistischen Anforderungen sind für die Auswertung ca. 10 Messstellen gleichen Typs, z. B.: (Einfahrten) zu untersuchen. - Die Verkehrsmenge DTV soll für 2 Fahrstreifen ca. 30'000 bis 50'000 Fz/Tag erreichen oder überschreiten. - Die Messstellen sollen in verschiedenen schweizerischen Regionen verteilt gewählt werden. - Die Messstellen sollen nahe bei Zürich liegen (Reduktion des Aufwandes). Der zeitliche Ablauf der Untersuchungen war wie folgt: 1996: Bestimmung der Unfallschwerpunkte auf dem ausgewählten Netz 1997: Videoaufnahmen und -auswertung der verschiedenen Messstellen 1998: Auswertung und analyse der Entwicklungen im Unfallgeschehen und im Verkehrsablauf auf den Autobahnen 1999: Berichterstattung III. UNTERSUCHUNGSERGEBNISSE 8. Unfallgeschehen 8.1 Unfallgeschehen Autobahnen Gesamtschweiz [2] Im Folgenden wird einerseits eine Übersicht über die Entwicklung des Unfallgeschehens auf den Autobahnen der gesamten Schweiz aufgezeigt. Dies geschieht anhand der Entwicklungen der Zahl der Unfälle und der Zahl der Verunfallten über den Zeitraum von 1972 bis Andererseits müssen die Entwicklungen im Zusammenhang mit den Verkehrsmengen und der Netzlänge betrachtet und beurteilt werden. Dazu werden die Entwicklungen der Unfallraten und Verunfalltenraten herangezogen Entwicklung der Unfall- und Verunfalltenzahlen [2] Die nachstehende Tabelle enthält die Unfall- und Verunfalltenzahlen sowie als Kontrollgrössen die durchschnittlichen Verkehrsmengen und die Netzlänge der Autobahnen.

18 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 11 Jahr Unfälle Verunfallte Netzlänge [km] DTV [Fz/Tag] Tab. 1: Entwicklung des Unfallgeschehens, der Verkehrsmenge und der Netzlänge Die Analyse der Entwicklung der Zahl der Unfälle und der Zahl der Verunfallten mittels linearer Regression ergab folgende Resultate: Zeitabschnitt Unfälle Verunfallte Steigung Niveau Steigung Niveau Tab. 2: Analyse der Entwicklung im Unfallgeschehen Die Unterteilung der Analyse in zwei Zeiträume ergibt sich aufgrund der unterschiedlichen Geschwindigkeitslimiten ( mit Tempo 130 und mit Tempo 120).

19 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen 12 Anzahl der Unfälle Entwicklung der Unfälle Tempo 130 Tempo Jahr Jahreswerte Trend Abb. 6: Entwicklung der Unfälle Anzahl der Verunfallten Entwicklung der Verunfallten Tempo 130 Tempo Jahreswerte Abb. 7: Entwicklung der Verunfallten Jahr Trend - Sowohl die Zahl der Unfälle als auch die Zahl der Verunfallten nahmen über den Zeitabschnitt von 25 Jahren zu. - Die jährlichen Zunahmen sind bei der Zahl der Unfälle grösser als bei der Zahl der Verunfallten. - Bei diesen Entwicklungen ist neben der Vergrösserung des Netzes der Autobahnen auch die starke Zunahme der durchschnittlichen Verkehrsmengen zu berücksichtigen. - Obwohl die Autobahnen als sichere Strassen gelten, stellt der stete Aufwärtstrend auf den ersten Blick eine ungünstige Entwicklung dar, muss aber unter Berücksichtigung der Vergrösserung des Netzes betrachtet werden. - Deshalb muss das Unfallgeschehen auch im Zusammenhang mit der Fahrleistung beurteilt werden.

20 Unfallgeschehen auf stark belasteten Autobahnen Entwicklung der Unfall- und Verunfalltenraten [2] Die nachfolgende Tabelle und Abbildung zeigen die Entwicklungen der Unfallraten und Verunfalltenrate. Jahr Unfälle [U] Verunfallte [V] Netzlänge [km] DTV [Fz/Tag] U r [U/10 6 Fzkm] V r [V/10 8 Fzkm] Tab. 3: Er bedeuten: Entwicklung der Unfalldichte, Unfallrate und Verunfalltenrate auf Autobahnen Unfallrate pro Jahr : Zahl der Unfälle U r = = Netzlänge DTV 365 Unfälle Fahrleistung eines Jahres Verunfallrate pro Jahr Zahl Verunfallte : V = = r Netzlänge DTV 365 Verunfallte Fahrleistung eines Jahres Die Analyse der Entwicklungen der Unfall- und Verunfalltenrate mittels linearer Regression ergab folgende Resultate: Zeitabschnitt U r 10-6 a b