Empirische Untersuchung zur Wirkung von dynamischen Geschwindigkeitsanzeigen in Hannover

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1 Institut für Verkehr und Stadtbauwesen Prof. Dr.-Ing. Bernhard Friedrich Empirische Untersuchung zur Wirkung von dynamischen Geschwindigkeitsanzeigen in Hannover Thomas Kurth 1, Jannis Rohde 2 TU Braunschweig, Institut für Verkehr und Stadtbauwesen, Rebenring 31, 3 Braunschweig, Kurzfassung einer gleichnamigen Bachelorarbeit, vorgelegt von Thomas Kurth im Dezember Studierender im Studiengang Wirtschaftsingenieurwesen/Bau, t.kurth@tu-bs.de 2 Wissenschaftlicher Mitarbeiter, j.rohde@tu-bs.de

2 1 Einführung Systeme zur dynamischen Geschwindigkeitsanzeige stellen in der Verkehrstechnik einen neuen Ansatz dar, um auf die Geschwindigkeitswahl der Kraftfahrer Einfluss zu nehmen. Dabei wird dem Kraftfahrer in regelmäßigen Intervallen, i.d.r. auf einem LED-Display, seine aktuell gefahrene Geschwindigkeit angezeigt. Man unterscheidet zwischen reinen Geschwindigkeitsanzeigen, die die Geschwindigkeit als Zahlenwert darstellen, und Dialog-Displays, die Textbotschaften wie z.b. zu schnell oder Danke, anzeigen. Die Stadt Hannover besitzt insgesamt zehn Systeme mit Geschwindigkeitsanzeige (Hersteller: Sierzega Elektronik GmbH, Kirchberg-Thening, Österreich). Vier der Systeme wechseln wöchentlich ihren Einsatzort, sechs sind dauerhaft an Standorten angebracht, an denen die zulässige Höchstgeschwindigkeit im Bereich eines Fußgängerüberwegs von 0 auf 30 km/h reduziert wird (gestiftet von der Rettungsstiftung Jürgen Pegler e.v.). Abbildung 1 zeigt schemahaft das Funktionsprinzip und den Lageplan der Systeme. Die Geräte sind mit einer Radarantenne ausgestattet und speichern pro erfasstem Fahrzeug zwei Geschwindigkeiten: (1.) v1, die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei Einfahrt in den vom Radar erfassten Bereich am ersten Messpunkt (MP I), und (2.) v2, die Geschwindigkeit bei Verlassen des Radarbereiches am zweiten Messpunkt (MP II). 2 Fragestellung und Untersuchungsmethodik Die Fragestellung dieser Arbeit lautet: Wird die Geschwindigkeitswahl der Kraftfahrer durch die Systeme zur dynamischen Geschwindigkeitsrückmeldung positiv beeinflusst? Die Untersuchungsmethodik besteht aus zwei Mit-Ohne-Vergleichen. 1. Zeitlicher Mit-Ohne-Vergleich: Den Ohne-Fall stellt ein mobiles System dar, bei dem während der ersten von zwei Messwochen das LED-Display mit einer Abdeckung verdeckt wird; der Mit-Fall ist das aktive System, also ohne Abdeckung, in der zweiten Messwoche. 2. Lokaler Mit-Ohne-Vergleich: Der Mit-Fall sind Messorte mit dauerhaft installierten Systemen; der Ohne-Fall zwei weitere Messorte ohne Geschwindigkeitsanzeige. Hierbei wurden die Geschwindigkeiten v1 und v2, analog zum Funktionsprinzip in Abbildung 1 mit Seitenradargeräten gemessen, wie in Abbildung 2 dargestellt. Abbildung 1: Funktionsprinzip und Lageplan der Systeme mit Geschwindigkeitsanzeige in Hannover

3 Abbildung 2: Lokaler Mit-Ohne-Vergleich: Funktionsprinzip und Lageplan der Seitenradargeräte im Ohne-Fall. In den Auswertungen durften nur Kraftfahrzeuge untersucht werden, deren Geschwindigkeitsverlauf zwischen MP I und MP II ausschließlich durch die Geschwindigkeitsanzeige beeinflusst werden, und nicht durch andere Einflüsse, wie z.b. ein- oder ausparkende, ein- oder abbiegende Kraftfahrzeuge. Diese Unterscheidung ist jedoch anhand der innerhalb der Systeme gespeicherten Daten nicht möglich. Daher wurden für jeden Messort die Mindestgeschwindigkeiten v1,min und v2,min definiert, die ein Geschwindigkeitsdatum mindestens aufweisen muss, um in die Auswertungen einzufließen. Auf diese Weise werden ebenso Daten eliminiert, die nicht von Kraftfahrzeugen, sondern z.b. von Radfahrern oder Joggern (auf dem Gehweg) stammen. Die Auswertung stützt sich auf die folgenden statistischen Kenngrößen und Untersuchungen: Durchschnittsgeschwindigkeit, vd [km/h] Standardabweichung, s [km/h], 0,-Perzentil aller Geschwindigkeiten, v [km/h], Anteil der Geschwindigkeiten, die größer sind als die zulässige Höchstgeschwindigkeit, hü [%], durchschnittliche Geschwindigkeitsdifferenz, vdiff (= vi, MP I vi, MP II) [km/h], Verteilungsfunktion (kumulierte Häufigkeiten), Korrelationsanalyse zwischen der Einfahrgeschwindigkeit vi, MP I und vdiff. Die Auswahl der Messorte erfolgte anhand von mehreren Kriterien (Übersichtlichkeit, Querschnittsbreite, Parkangebot des Straßenraums u.a.). In den Vergleichen wurden Messorte benutzt, die in möglichst vielen Kriterien übereinstimmen. Für den zeitlichen Mit-Ohne-Vergleich wurden in Absprache mit der Stadt Hannover zwei Messorte in Tempo-30-Zonen ausgesucht (Anecampstraße, , Hartenbrakenstraße, ), für den lokalen Mit-Ohne-Vergleich vier (Am Fuhrenkampe, Am Sandberge, Buschriede, Ebelingstraße bzw. Alte Stöckener Straße, Woermannstraße). 3 Ergebnisse 3.1 Zeitlicher Mit-Ohne-Vergleich Tabelle 1 zeigt die Kenngrößen des zeitlichen Mit-Ohne-Vergleichs (sichtbares bzw. abgedecktes LED-Display) an den beiden Messorten Anecampstraße und Hartenbrakenstraße. Auffällig ist zunächst, dass schon im Ohne-Fall ein deutlicher Unterschied zwischen den - 2 -

4 Durchschnittsgeschwindigkeiten vd an den Messpunkten I und II auftritt. Da im Straßenraum der Messorte keine erklärenden Ursachen hierfür gefunden werden konnten, ist zu vermuten, dass auch die abgedeckte Geschwindigkeitsanzeige einen Einfluss auf die Geschwindigkeitswahl der Kraftfahrer hatte (wahrscheinlich, weil sie eine Geschwindigkeitskontrolle vermuteten). Dennoch unterscheidet sich der Mit-Fall bei allen Kenngrößen positiv vom Ohne-Fall, insbesondere am Messort Hartenbrakenstraße, wo der Anteil der Geschwindigkeiten, die größer sind als die zulässige Höchstgeschwindigkeit mit aktivem System nur 31 statt 1 % beträgt. 3.2 Lokaler Mit-Ohne-Vergleich Die Auswertungen der vier Messorte des Mit-Falls, d.h. dort, wo dauerhaft Systeme zur dynamischen Geschwindigkeitsanzeige installiert sind, ergeben ähnlich große Durchschnittsgeschwindigkeiten vd am MP II ( bis 3 km/h) und Anteile der Geschwindigkeiten größer als die zulässige Höchstgeschwindigkeit ( bis %). Zumindest letztere erscheinen zunächst unbefriedigend hoch, den positiven Einfluss der Systeme belegt jedoch der Vergleich mit dem Ohne-Fall: Hier sind die Durchschnittsgeschwindigkeiten vd am MP II mit bzw. km/h deutlich größer, und über 0 % der Geschwindigkeiten am MP II liegen oberhalb der zulässigen Höchstgeschwindigkeit (am Messort Woermannstraße ist vdiff sogar negativ!). Auch der Vergleich der Verteilungsfunktionen der Geschwindigkeiten am MP II in Abbildung 3 belegt, dass an allen vier Messorten mit Tabelle 1: Ausgewertete Kenngrößen im zeitlichen Mit-Ohne-Vergleich Kenngröße Anecampstraße Hartenbrakenstraße tagsüber insgesamt nachts Anzahl aufgezeichneter Fahrzeuge [-] Mit-Fall Ohne-Fall Mit-Fall Ohne-Fall MP I MP II MP I MP II MP I MP II MP I MP II Durchschnittsgeschwindigkeit vd [km/h] Standardabweichung s [km/h] 0,-Perzentil v [km/h] Anteil Geschwindigkeiten größer zulässige Höchstgeschwindigkeit hü [%] Geschwindigkeitsdifferenz vdiff [km/h] 12 Die zulässige Höchstgeschwindigkeit beträgt an allen MP 30 km/h

5 Tabelle 2: Kenngröße tags insg. nachts Ausgewertete Kenngrößen im lokalen Mit-Ohne-Vergleich Am Fuhrenkampe Fz [-] Mit-Fall Buschriede Ohne-Fall Ebelingstr. Alte Stöckener Straße Am Sandberge Woermannstr. MP I 1) MP II MP I 1) MP II MP I 1) MP II MP I 1) MP II MP I 2) MP II MP I 2) MP II vd [km/h] s [km/h] 11 v [km/h] hü [km/h] vdiff [km/h] ) Zulässige Höchstgeschwindigkeit 0 km/h 2) Zulässige Höchstgeschwindigkeit 30 km/h (Standort Schild: Zulässige Höchstgeschwindigkeit 30 km/h) Die zulässige Höchstgeschwindigkeit beträgt an allen MP II 30 km/h. dem System am Fußgängerüberweg deutlich niedrigere Geschwindigkeiten gefahren werden als an den beiden Messorten im Ohne-Fall. Überraschenderweise besteht an allen vier Messorten des Mit-Falls ein (perfekter) linearer Zusammenhang (Bestimmtheitsmaße zwischen 0, und 0,) zwischen den individuellen Geschwindigkeiten am MP I und der durchschnittlichen Geschwindigkeitsdifferenz vdiff. Abbildung zeigt den Zusammenhang am Beispiel des Messorts Am Sandberge. Es gilt also einerseits: Je größer die Geschwindigkeit der Kraftfahrer zu Beginn der Beeinflussung durch die Geschwindigkeitsanzeige (MP I), desto stärker verringern sie ihre Geschwindigkeit bis zum Fußgängerüberweg (MP II). Andererseits muss auch postuliert werden: Eine Verringerung bis auf die zulässige Höchstgeschwindigkeit von 30 km/h oder darunter vollziehen nur die Kraftfahrer, die am MP I mit einer (wegen der Tachovoreilung 3 subjektiven) Geschwindigkeit von nicht mehr als km/h auf das System zufahren. 3 Die auf dem Tachometer angezeigte Geschwindigkeit vtacho darf nie kleiner sein als die reale Geschwindigkeit des Fahrzeugs vreal, wobei gelten muss: 0 < vtacho vreal < 0,1 vreal + km/h. [Regelung Nr. der Wirtschaftskommission der Vereinten Nationen für Europa (UN/ECE)] - -

6 kummulierte Häufigkeit [-] 1 0, 0, 0, 0, 0, 0, 0,3 0,2 0,1 0 Am Sandberge (Mit) Buschriede (Mit) Ebelingstraße (Mit) Am Fuhrenkampe (Mit) Alte Stöckener Straße (Ohne) Woermannstraße (Ohne) > v i, MP II [km/h] Abbildung 3: Verteilungsfunktionen der Geschwindigkeiten am MP II beim lokalen Mit-Ohne-Vergleich. 1 1,1 1 v diff [km/h] 12,,0,,3,,,3 11,3 11, y = 0,x - 0,30 R² = 0, 2, 3, 2 0, 1, 0 v i, MP I [km/h] Abbildung : Linearer Zusammenhang zwischen den individuellen Geschwindigkeiten am MP I und der durchschnittlichen Geschwindigkeitsdifferenz (Messort Am Sandberge, Mit-Fall). - -

7 0,1 0,12 Tag Nacht Wahrscheinlichkeit [-] 0,1 0,0 0,0 0,0 0, v diff [km/h] Abbildung : Unterschiedliche Wahrscheinlichkeitsdichtefunktionen der durchschnittlichen Geschwindigkeitsdifferenz am Tag und in der Nacht (Messort Am Sandberge, Mit-Fall). Der positive Effekt der dynamischen Geschwindigkeitsanzeigen kann in dieser Versuchsreihe als tagezeitunabhängig bezeichnet werden. Da nachts (22 bis Uhr) im Allgemeinen höhere Geschwindigkeiten gefahren werden als tagsüber, treten hier auch häufiger größere durchschnittlichen Geschwindigkeitsdifferenzen auf (Abbildung ). Systeme zur dynamischen Geschwindigkeitsanzeige können daher auch hinsichtlich einer nächtlichen Lärmreduzierung einen positiven Beitrag leisten. 3.3 Fazit Die Systeme zur dynamischen Geschwindigkeitsanzeige in Hannover beeinflussen die Geschwindigkeitswahl der Kraftfahrer positiv, weil die durchgeführten Mit-Ohne- Vergleiche folgende Zusammenhänge bewiesen haben: (1.) Am zu schützenden Fußgängerüberweg (MP II) sind im Mit-Fall die durchschnittliche Geschwindigkeit sowie der Anteil an Geschwindigkeiten oberhalb der zulässigen Höchstgeschwindigkeit deutlich niedriger als im Ohne-Fall, (2.) es besteht ein linearer Zusammenhang zwischen den individuellen Geschwindigkeiten der Kraftfahrer bei Einfahrt in das System (MP I) und der durchschnittlichen Geschwindigkeitsdifferenz vdiff (bezogen auf die Ausfahrt aus dem System am MP II), und (3.) die Systeme leisten tagsüber vorrangig einen positiven Beitrag zur Verkehrssicherheit; nachts zur Lärmreduzierung. Danksagung Die Autoren danken herzlich Frau Maschke (Stadt Hannover, Straßenverkehrsbehörde) und Herrn Baranowski (Sierzega Elektronik GmbH), ohne deren Unterstützung die Durchführung dieser Arbeit nicht möglich gewesen wäre. - -