Quantitative Prüfung sicherheitsrelevanter Defizite in der räumlichen Linienführung in den RAL

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1 Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen Kolloquium für Fortgeschrittene im Straßenwesen Karlsruhe, Quantitative Prüfung sicherheitsrelevanter Defizite in der räumlichen Linienführung in den RAL Dr.-Ing. Matthias Zimmermann

2 Übersicht Derzeitige Berücksichtigung der räumlichen Linienführung (RAS-L) Aktuelle Forschungsergebnisse zur räumlichen Linienführung Schlussfolgerungen für die Übernahme in das Regelwerk Planerische Berücksichtigung in der RAL Defizite und ihre Beispiele Räumliche Linienführung in den RAL 2

3 Berücksichtigung in den RAS-L Beschreibung und Darstellung Defiziten Kaum quantitative Beschreibungen Qualitative Hinweise zur Vermeidung Räumliche Linienführung in den RAL 3

4 Aktuelle Forschungsergebnisse zur räumlichen Linienführung ZIMMERMANN Quantitative Methoden zur Beurteilung der räumlichen Linienführung Straßen (2001) WEISE et.al. Entwicklung eines praktikablen Verfahrens zur Berücksichtigung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen (2002) ZIMMERMANN, LIPPOLD et.al. Entwicklung eines Verfahrens zur Kontrolle und Bewertung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen auf der Grundlage quantitativer Parameter (2006) KÜHN, LIPPOLD, ZIMMERMANN et.al. Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Visualisierung in der Straßenplanung (lfd.) Tiefe der Sichtschattenstrecke [m] Verhältnis der sichtbaren Fahrbahnoberflächen [-] Gradiente [m] Räumliche Linienführung in den RAL 4

5 Aktuelle Forschungsergebnisse zur räumlichen Linienführung ZIMMERMANN Quantitative Methoden zur Beurteilung der räumlichen Linienführung Straßen (2001) WEISE et.al. Entwicklung eines praktikablen Verfahrens zur Berücksichtigung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen (2002) ZIMMERMANN, LIPPOLD et.al. Entwicklung eines Verfahrens zur Kontrolle und Bewertung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen auf der Grundlage quantitativer Parameter (2006) KÜHN, LIPPOLD, ZIMMERMANN et.al. Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Visualisierung in der Straßenplanung (lfd.) Räumliche Linienführung in den RAL 5

6 Aktuelle Forschungsergebnisse zur räumlichen Linienführung ZIMMERMANN Quantitative Methoden zur Beurteilung der räumlichen Linienführung Straßen (2001) WEISE et.al. Entwicklung eines praktikablen Verfahrens zur Berücksichtigung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen (2002) ZIMMERMANN, LIPPOLD et.al. Entwicklung eines Verfahrens zur Kontrolle und Bewertung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen auf der Grundlage quantitativer Parameter (2006) KÜHN, LIPPOLD, ZIMMERMANN et.al. Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Visualisierung in der Straßenplanung (lfd.) Räumliche Linienführung in den RAL 6 Abstand vom Betrachter [m] Höhenplan [münn] Geschwindigkeiten V [km/h] H = m H TS = 413,138 m 415 TS = 9+904, G R = 202,151 m H = m H TS = 414,425 m TS = ,251 G R = -279,811 m H = m H TS = 417,715 m TS = ,902 GR = 298,245 mg H = m H TS = 411,851 m TS = ,858 H = m H TS = 408,847 m TS = ,791 R = -233,220 m G R = -423,366 m G R = -559,027 m GR = 85,275 R = m402,914 R = 192,831 m m Krümmung [1/m] Beschleunigungen, dv [m/s² bzw. km/h] Unfalltypen 1: F 2: AB 3: EK 4: ÜS 5: RV 6: LV 7: SO -: unbek. Unfallkategorien 1: U GT 2: U SV 3: U LV 4 bis 6: SS Fahrverhaltensinformationen Geschwindigkeit V Modell Geschwindigkeiten V15, V50, V85 Differenz V85-V Modell Längsbeschl. a15, a50, a85 Querbeschl. q15, q50, q85 LEGENDE Zielstation außerhalb der Trassenstationierung Sichtweite mit hz = 1.00 m Sichtschattenstrecke Tiefe: >= 1.00 m TAUCHEN Tiefe: >= 0... < 1.00 m Sichtqualität: Relative sichtbare Fahrbahnfläche Flattern/Aufwölbung Gegenverkehr scheinbar in Verlängerung des eigenen Fahrstreifens Sichtverzerrung: Rel. sichtbare Fahrbahnfl. KURVENSCHEITEL Relation: > <= 1.30 Relation: > <= 1.40 Relation: > <= 1.60 Relation: > <= 1.80 Relation: > 1.80 Nächster Krümmungswechsel Beginn der verdeckten Krümmungsänderung Krümmungsänderung 3,5 gon

7 Aktuelle Forschungsergebnisse zur räumlichen Linienführung ZIMMERMANN Quantitative Methoden zur Beurteilung der räumlichen Linienführung Straßen (2001) WEISE et.al. Entwicklung eines praktikablen Verfahrens zur Berücksichtigung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen (2002) ZIMMERMANN, LIPPOLD et.al. Entwicklung eines Verfahrens zur Kontrolle und Bewertung der räumlichen Linienführung Außerortsstraßen auf der Grundlage quantitativer Parameter (2006) KÜHN, LIPPOLD, ZIMMERMANN et.al. Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Visualisierung in der Straßenplanung (lfd.) Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 7

8 Planerische Berücksichtigung in der RAL Allgemeines Anforderung an Fahrraum: erkennbar, begreifbar, übersichtlich und eindeutig Berücksichtigung Umfeld, Straßenausstattung, Bepflanzung Harmonisches Einfügen in das Landschaftsbild Ziel: Wendepunkte (WP) in Lage und Höhe etwa an gleicher Stelle, Übereinstimmung der Anzahl WP in Lage und Höhe Besonders ungünstig: Anzahl WP im Höhenplan größer als Anzahl WP im Lageplan Bei ungleicher Anzahl WP trennen der WP einer Ebene Tangentenschnittpunkten der anderen Ebene Einschluss Höhenplanelement durch Lageplanelement Nach Möglichkeit Verwendung Standardraumelementen Räumliche Linienführung in den RAL 8

9 Planerische Berücksichtigung in der RAL Standardraumelemente Beginn und Ende Kurven im Lageplan fallen mit Beginn und Ende Kuppen und Wannen im Höhenplan zusammen Räumliche Linienführung in den RAL 9

10 1. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Berücksichtigung Standardraumelementen Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 10

11 1. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Berücksichtigung Standardraumelementen Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Standardraumelemente Prinzipiell geringfügige Verschiebung (20 % der Länge des Lageplanelementes) zulässig Wichtige Randbedingungen: Erkennbarkeit des Kurvenbeginns: Verschiebung des Kuppenbeginns hinter den Kurvenbeginn Wannenkurven mit R/H > 1:10: Einschluss Höhen- durch Lageplanelement Räumliche Linienführung in den RAL 11

12 1. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Berücksichtigung Standardraumelementen Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Erforderliche Verschiebung [m] des Kuppenbeginns hinter den Kurvenbeginn Räumliche Linienführung in den RAL 12

13 1. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Berücksichtigung Standardraumelementen Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Standardraumelemente Prinzipiell geringfügige Verschiebung (20 % der Länge des Lageplanelementes) zulässig Wichtige Randbedingungen: Erkennbarkeit des Kurvenbeginns: Verschiebung des Kuppenbeginns hinter den Kurvenbeginn Wannenkurven mit R/H > 1:10: Einschluss Höhen- durch Lageplanelement Räumliche Linienführung in den RAL 13

14 1. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Berücksichtigung Standardraumelementen Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 14

15 2. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Quantitative Prüfung sicherheitsrelevanter Defizite Berücksichtigung Standardraumelementen Verdeckter Kurvenbeginn Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 15

16 2. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Quantitative Prüfung sicherheitsrelevanter Defizite Berücksichtigung Standardraumelementen Verdeckter Kurvenbeginn Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten 75 m Räumliche Linienführung in den RAL 16

17 2. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Quantitative Prüfung sicherheitsrelevanter Defizite Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Sichtschattenstrecke s 1 s 2 krit. Sichtschattenbereich s 3 Qualitative gestalterischen Defiziten Augpunkt H w2 H W2 H K1 H K1 s t 0,75 m H K3 Abstand zum Ende des Sichtschattens 600 m Sichtschattentiefe s t Räumliche Linienführung in den RAL 17

18 2. Teilprüfung der räumlichen Linienführung Quantitative Prüfung sicherheitsrelevanter Defizite Berücksichtigung Standardraumelementen Verdeckter Kurvenbeginn Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 18

19 3. Teilprüfung der räumlichen Linienführung: Berücksichtigung gestalterischer Defizite Berücksichtigung Standardraumelementen Indizien für gestalterische Defizite Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 19

20 3. Teilprüfung der räumlichen Linienführung: Berücksichtigung gestalterischer Defizite Berücksichtigung Standardraumelementen Indizien für gestalterische Defizite Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 20

21 Prüfung der räumlichen Linienführung in den RAL Berücksichtigung Standardraumelementen Quantitative sicherheitsrelevanter Defizite Qualitative gestalterischen Defiziten Räumliche Linienführung in den RAL 21

22 Ermittlung und Darstellung sicherheitsrelevanter Defizite Sichtschattenstrecken 5 4,5 4 H = m T = 120 m Höhe TS = 105,100 m Stat TS = 55 m s 1 = 2 % s 2 = -6 % H = m T = 165 m Höhe TS = 87,100 m Stat TS = 355 m s 1 = -6 % s 2 = 5 % 3,5 3 2,5 2 1,5 1 0, Abstand vom Blickpunkt [m Räumliche Linienführung in den RAL 22

23 Ermittlung und Darstellung sicherheitsrelevanter Defizite Sichtbarkeit Krümmungswechseln Räumliche Linienführung in den RAL 23

24 Ermittlung und Darstellung sicherheitsrelevanter Defizite Sichtbarkeit Krümmungswechseln 5 4,5 4 H = m T = 120 m Höhe TS = 105,100 m Stat TS = 155 m s 1 = 2 % s 2 = -6 % Tiefe der Sichtschattenstrecke [m] 3,5 3 2,5 2 1, Gradientenhöhe [m] , Abstand vom Blickpunkt [m] Räumliche Linienführung in den RAL 24

25 Sichtschattenband Abstand vom Betrachter [m] Höhenplan [münn] G R = -300 m G Krümmung [1/m] Räumliche Linienführung in den RAL 25

26 Beispiele der Anwendung Beispiele aus FE-Vorhaben Grundlagen und Anwendungsmöglichkeiten der Visualisierung in der Straßenplanung Realbeispiel 1 5,1 km Gesamtlänge nahezu komplett aus Standardraumelementen zusammengesetzt 2 kritische Sichtschattenstrecken keine verdeckten Richtungsänderungen Realbeispiel 2 9,5 km Gesamtlänge 5 kritische Sichtschattenstrecken 5 verdeckte Richtungsänderungen Räumliche Linienführung in den RAL 26

27 Beispiele der Anwendung Hinrichtung: Tauchen: bis Räumliche Linienführung in den RAL 27

28 Realbeispiel 1 B101, Station Räumliche Linienführung in den RAL 28

29 Beispiele der Anwendung Hinrichtung: Tauchen + verdeckte Richtungsänderung: bis Räumliche Linienführung in den RAL 29

30 Realbeispiel 2 - Hinrichtung Realbeispiel 2 Hinrichtung: Station Räumliche Linienführung in den RAL 30

31 Institut für Straßen- und Eisenbahnwesen Kolloquium für Fortgeschrittene im Straßenwesen Karlsruhe, Berücksichtigung der räumlichen Linienführung Straßen in den RAL Dr.-Ing. Matthias Zimmermann