Verkehrslogistik. Technik und Wirtschaft. Prof. Dr. oec. habil. Werner Schubert. Verlag Franz Vahlen München. herausgegeben von.

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1 Verkehrslogistik Technik und Wirtschaft herausgegeben von Prof. Dr. oec. habil. Werner Schubert Mit Beiträgen von Dr. oec. Jürgen Schmädicke Prof. Dr. oec. habil. Werner Schubert Doz. Dr. oec. habil. Joachim Matthäi Prof. Dr.-Ing. habil. Dr. h. c. Werner Voigt Prof. Dr.-Ing. habil. Haike-Ralf Händel Prof. Dr.-Ing. habil. Ernstwendelin Bach Prof. Dr.-Ing. Norbert Brückner Prof. Dr. oec. habil. Kurt Jakubasch Prof. Dr.-Ing. habil. Günter Wohl Prof. Dr. oec. habil. Peter Biebig Prof. Dr. sc. oec. Kpt. Uwe Laue Prof. Dr.-Ing. Ulrich Schmidt Prof. Dr. oec. habil. Ulrike Stopka Doz. Dr. jur. habil. Willi Vock, TU Dresden Freital HS Wismar HS Wismar TU Dresden Kap. 1 Kap. 2-5 Kap. 5 Kap. 6-8 Kap. 7 Kap. 9 Kap. 9 Kap. 9 Kap. 10 Kap. 11 Kap. 11 Kap. 12 Kap. 13 Kap. 14 Verlag Franz Vahlen München

2 Inhaltsübersicht Vorwort Einführung 1 1 Geschichte des Verkehrswesens 3 2 Die Logistik der Personen- und Stofflüsse in der Volkswirtschaft 29 3 Die Wechselwirkungen zwischen Verkehrstechnik und Verkehrswirtschaft Ziele und Elemente des volkswirtschaftlichen Verkehrssystems 89 5 Die Verkehrszweige im logistischen Dienstleistungsprozeß am Markt Grundlagen der Verkehrsplanung Infrastrukturgestaltung, Anlagen des Straßen-, Eisenbahn- und Luftverkehrs Straßenverkehrstechnik Kraftfahrzeugtechnik und Automobilwirtschaft Schienenfahrzeugtechnik Schiffahrtstechnik und Schiffahrtstechnologie Fördermittel und Umschlagsysteme Telematiksysteme im Verkehrswesen Verkehrsrecht 615 Sachverzeichnis 641 V

3 Inhaltsverzeichnis Vorwort Abbildungsverzeichnis Tabellenverzeichnis V XIX XXVII Einfuhrung 1 1 Geschichte des Verkehrswesens Verkehrsgeschichte und das Verständnis der verkehrswirtschaftlichen Gegenwart Neue Antriebe eröffnen den Weg zum Massenverkehr Das Jahrhundert der Eisenbahnen Traditionelle Verkehrszweige im Wandel der Technik und Wirtschaft Binnenschiffahrt zwischen Niedergang und Wiedergeburt Der Straßenverkehr im Aufstieg Die Ausbildung des Verkehrssystems zwischen den Weltkriegen Die Etablierung des Kraftverkehrs Die Eisenbahnen im wachsenden Wettbewerb 24 Literatur 27 2 Die Logistik der Personen- und Stofflüsse in der Volkswirtschaft Die historischen Veränderungen der Raum-Zeit-Struktur Ansätze zur Senkung des Reisezeitaufwandes Bewertung der Ortsveränderungszeiten Wirkungen von Beförderungsdauer und -Zeitpunkt auf den Transportbedarf Vergleich der statischen und dynamischen Mobilität Ansätze zur regionalen raumstrukturellen Verkehrssparsamkeit Gesetzmäßigkeiten beim Weg-Zeit-Aufwand Wechselwirkungen zwischen Isohemeren und Isodistanten Strukturveränderungen in den Stofflüssen der Volkswirtschaft 44 Literatur 46 3 Die Wechselwirkungen zwischen Verkehrstechnik und Verkehrswirtschaft Verkehrswirtschaft in der Volkswirtschaft Verkehrswirtschaftliche Begriffsdarstellung Logistischer Gesamtkostenansatz Das Leistungsangebot der Logistik Ziele und Tendenzen der Verkehrswirtschaft Verkehrssystemmanagement Die Verkehrsnachfrage und Bedarfsermittlung auf dem Verkehrsmarkt 55

4 X Inhaltsverzeichnis Verkehrsmärkte, Verkehrsnachfrage Charakteristika der Verkehrsnachfrage Mobilität und Arbeitsteilung Kenngrößen zur Darstellung des Transportbedarfs Faktoren für die Beförderungsbedarfsermittlung Die Ermittlungsmethoden für den Personenbeförderungs- und Gütertransportbedarf Das Leistungsbild der Verkehrswirtschaft Die Leistungsfähigkeit der Wege und Knoten Die Leistungsfähigkeit der Fahrzeuge Die qualitative Leistungsfähigkeit der Wege und Fahrzeuge Verkehrssicherheit Die technische Leistungsfähigkeit der Verkehrssysteme Die Wirtschaftlichkeit der Verkehrsleistung Die Abhängigkeit der Kosten von der Verkehrsleistung Die Dynamik der Kosten in Abhängigkeit vom Leistungsumfang Verkehrslogistische Wirtschaftlichkeitsbetrachtungen Das logistische Controlling Kosten-Nutzen-Untersuchungen 85 Literatur 88 4 Ziele und Elemente des volkswirtschaftlichen Verkehrssystems Begriff, Zweck und Bestandteile des Verkehrssystems, Verkehrsmeßgrößen Der Wertschöpfungsprozeß und seine technisch-wirtschaftlichen Kennziffern Die Bewertung der Verkehrsinfrastruktur Verkehrspolitik und Wirtschaftspolitik Öffentliche Personennahverkehrssysteme Kooperationsformen zwischen Verkehrsunternehmen im Personenverkehr Kooperationsräume und Vertragsformen Öffentliche Gütertransportsysteme Güterverkehrszentren Kombinierte Transportformen Infrastrukturplanung Verkehrssystemtechnik Verkehrssysteme im Wandel 121 Literatur Die Verkehrszweige im logistischen Dienstleistungsprozeß am Markt Straßengüterverkehr Eisenbahngüterverkehr Schiffahrt Luftfrachtverkehr Umschlagsysteme, Leitungstransport 141

5 Inhaltsverzeichnis XI Umschlagsysteme und Gutartanforderungen Leitungstransport Transportanforderungen der Verlader und Kriterien für optimale Transportvarianten Kombinierte Gütertransportprozesse Gebrochener Ladungstransport Kombinierter Gütertransport Speditionspiozesse Personenbeförderungsprozesse Straßenpersonenverkehr mit Kraftfahrzeugen Schienengebundener Personenverkehr Passagierluftverkehr, Kombinierte Personenbeförderung 181 Literatur Grundlagen der Verkehrsplanung Gegenstand und Aufgaben der Verkehrsplanung Struktur- und Verkehrsanalyse Abgrenzung und Gliederung verkehrsplanerischer Untersuchungsgebiete Territorial- oder Raumstruktur Verkehrsnetzstruktur Verkehrserhebungen Erhebungsmethoden Auswertung Verkehrsprognose Strukturentwicklung Verkehrsplanerische Berechnungen Allgemeines Verkehrserzeugung Verkehrsverteilung Verkehrsaufteilung Verkehrsumlegung Planungsstrategische Hinweise 216 Literatur Infrastrukturgestaltung, Anlagen des Straßen-, Eisenbahn- und Luftverkehrs Anlagen des Straßenverkehrs Straßennetz- und Straßenraumgestaltung Funktionale Anforderungen Einteilung der Straßen und Straßennetze Grundformen der städtischen Straßenhauptnetze Grundformen der städtischen Straßennebennetze Straßenraumgestaltung/Straßenquerschnittsgestaltung Anlagen des ruhenden Verkehrs 234

6 XII Inhaltsverzeichnis Planungsgrundlagen Parkraumplanung Anlagen des öffentlichen Personennahverkehrs Planungsgrundlagen Anlagendes Busverkehrs Anlagen des Straßenbahnverkehrs Anlagen des Fußgängerverkehrs Zielvorstellungen der Netzplanung Kenngrößen des Fußgängerverkehrs Fußgängerwegenetze Fußgängerbereiche Anlagen des Fahrradverkehrs Grundlagen der Netzplanung Bemessung und Gestaltung der Radverkehrsanlagen 258 Literatur zu Eisenbahnanlagen Gestaltungsgrundlagen Allgemeine Merkmale und Kenngrößen Bahnkörper.' Lichtraumumgrenzung Gleis- und Weichengeometrie Gestaltung von Eisenbahnstrecken Allgemeines Ausgewählte Gestaltungselemente Gestaltung von Bahnhofsanlagen Einteilung der Bahnhöfe Gleisarten, Gleislängen, Gleisabstände Personenverkehrsanlagen Güterverkehrsanlagen Rangierbahnhöfe 291 Literatur zu Flughafenanlagen Gestaltungsgrundlagen Begriffe, Kenngrößen und Merkmale von Luftverkehrsanlagen Verkehrliche und betriebliche Aufgaben Flughafenbereiche Gestaltung der Flughafenanlagen Empfangsgebäude Abfertigungsanlagen Serviceanlagen Flughafendienste Verkehrliche Anbindung des Flughafens 310 Literatur zu

7 Inhaltsverzeichnis XIII 8 Straßenverkehrstechnik Verkehrsablauf und Leistungsfähigkeit der freien Strecke Verkehrskenngrößen Zusammenhänge zwischen Verkehrsdichte, Geschwindigkeit und Verkehrsstärke Kontinuitätsgleichung Zusammenhang zwischen Verkehrsdichte und Geschwindigkeit Zusammenhang zwischen Verkehrsstärke und Geschwindigkeit Leistungsfähigkeit und zulässige Verkehrsstärke Leistungsfähigkeit Zulässige Verkehrsstärke Leistungsfähigkeitsuntersuchungen Verkehrsablauf und Leistungsfähigkeit von Straßenknotenpunkten Knotenpunktformen Vorfahrtknoten Leistungsfähigkeit von Nebenströmen Zulässige Verkehrsstärke von Nebenströmen Leistungsfähigkeit und Verkehrsstärke des Vorfahrtknotens Kreisverkehrsplätze Einsatzbedingungen und verkehrstechnische Gestaltungsgrundsätze Leistungsfähigkeit Zulässige Verkehrsstärke Lichtsignalgesteuerte Straßenknotenpunkte Berechnungsgrundlagen Festzeitgesteuerte Einzelknoten Koordinierte Lichtsignalsteuerung Verkehrsabhängige Lichtsignalsteuerung 346 Literatur Kraftfahrzeugtechnik und Automobilwirtschaft Straßenfahrzeuge Einteilung der Straßenfahrzeuge Bau-und Betriebsvorschriften Gesetzliche Anforderungen an die Kurvenfahrt von Nutzfahrzeugen Verbrennungsmotoren Otto-Motoren Dieselmotoren Gemischbildungsverfahren Kenngrößen und Kennlinien von Verbrennungsmotoren Schadstoffe und Grenzwerte Alternative Kraftstoffe für Verbrennungsmotoren Kraftübertragung Fahrwiderstände 368

8 XIV Inhaltsverzeichnis Aufgaben der Kraftübertragung Kraftfahrzeugantriebsarten Mechanische Kraftübertragung im Fahrzeug Aufbau und Verluste Kupplungen Getriebe Kontakt zwischen Reifen und Fahrbahn Kraftschluß Das Kraftschluß-Schlupf-Diagramm und der Kammsche Kreis Aquaplaning Berechnung von statischen und dynamischen Achslasten Anforderungen an die Fahrzeugentwicklung Automobilwirtschaftliche Aspekte bei der Beschaffung von Kraftfahrzeugen Auswahl der Antriebsart Kostenarten Verkehrliche und betriebliche Daten Fahrzeugunabhängige Grundgrößen Wirtschaftlichkeitsberechnung Kraftfahrzeugproduktion, Fahrzeugvertrieb, Handel und Service Organisation des Fahrzeugvertriebs und Fahrzeugservicenetzes Die Aufgaben eines Autohauses, technische und räumliche Struktur Management im Autohaus 415 Literatur Schienenfahrzeugtechnik Eisenbahnbetriebs- und Fahrzeugtechnik Aufbau, Grundmaße und Einteilung der Schienenfahrzeuge Grundlegender Aufbau und Maße eines Schienenfahrzeuges Lichtraumprofile und Fahrzeugbegrenzung Einschränkungsberechnung Einteilung und Kennzeichnung der Schienenfahrzeuge Triebfahrzeuge und Antriebe Reisezugwagen Güterwagen Grundausrüstungen an Schienenfahrzeugen Bremsen an Schienenfahrzeugen Einteilung Druckluftbremsen Zug- und Stoßeinrichtungen Einteilung und Aufgaben Zugeinrichtungen Stoßeinrichtungen Automatische Kupplungen Tragwerke Grundsätzliche Festlegungen 456

9 Inhaltsverzeichnis XV Lastfälle und Lastannahmen Berechnung des äußeren und inneren Gleichgewichtes Laufwerke Aufgaben und Bauteile Radsätze Aufbau Radprofile Sonderbauarten Radsatzlager Tragfedern und Dämpfer 468, Laufwerksarten Freier Lenkradsatz Drehgestelle Entgleisungssicherheit Instandhaltung und Zuverlässigkeit Grundlagen der Instandhaltung Definition und gesetzliche Forderungen Historischer Abriß der Schienenfahrzeuginstandhaltung Schädigungsprozeß an Schienenfahrzeugen Beanspruchungsfaktoren, Übersicht und Wirkung Verschleiß und Korrosionsvorgänge Schädigungsgrenzen der Abnutzung Schädigung durch nicht bewertbare Abnutzung Zuverlässigkeitsberechnung für Schienenfahrzeuge Begriffsbestimmung Bewertung der Betriebszuverlässigkeit Bestimmung der Entwurfszuverlässigkeit Instandhaltungsmethoden Instandhaltungspläne Aufbau und Aussage Instandhaltungspläne für Güterwagen Instandhaltungspläne für Reisezugwagen Instandhaltungspläne für Triebfahrzeuge 503 Literatur Schiffahrtstechnik und Schiffahrtstechnologie Schiffahrtsmärkte und Nachfragestrukturen Der Schiffahrtsmarkt Schiffahrtswege Transportgüter Weltseehandel Technische Mittel der Schiffahrt Schiffe und deren Klassifizierung Grundanforderungen und Kenngrößen Seeschiffe 515

10 XVI Inhaltsverzeichnis Binnenschiffe Unkonventionelle Schiffe Grundstruktur und Einteilung der Häfen, Hafentechnik Transporttechnologische Prozesse Begriff und Struktur Schiffsreise als transporttechnologischer Gesamtprozeß Technologische Struktur der Schiffsreise Arten von Schiffsreisen Transporttechnologische Teilprozesse Fahrtbetrieb Hafenbetrieb Bestimmen der Reisezeiten Reisedauer Fahrtzeit Hafenzeit 531 Literatur Fördermittel und Umschlagsysteme Umschlagsysteme, Gutartanforderungen, Lastaufnahmeeinrichtungen Unstetigförderer Allgemeines Serienhebezeuge Krane Auslegerkrane Brückenkrane Hängekrane Portalkrane Standsicherheit von Auslegerkranen Gleislose Flurförderer, Fahrgeräte ohne Hubeinrichtung Fahrgeräte mit Hubeinrichtung Stapelgeräte Stetigförderer Begriffsbestimmung, Allgemeines, Einteilung Stetigförderer mit Zugmittel (Auswahl) Bandförderer Gliederbandförderer Trogkettenförderer Becherwerk Stetigförderer ohne Zugmittel (Auswahl) Schneckenförderer Rollenförderer Schwerkraftförderer Strömungsförderer 561 Literatur 563

11 Inhaltsverzeichnis XVII 13 Telematiksysteme im Verkehrswesen Wechselwirkung zwischen Verkehr und Telematik Zum Begriff Verkehrstelematik Komponenten und Grundfunktionen von Verkehrstelematiksystemen Komponenten von Verkehrstelematiksystemen Grundfunktionen von Verkehrstelematiksystemen Kommunikationsinfrastruktur zur Realisierung verkehrstelematischer Anwendungen Funkruf Radio Data System/Traffic Message Channel (RDS/TMC) Digital Audio Broadcasting (DAB) Funkbaken Zellularer Mobilfunk Bündelfunk Satellitenfunk Satellitengestützte Ortung und Navigation Mobilfunk der Zukunft Potentiale und Einsatzfelder von Verkehrstelematik Optimierung der Verkehrsabläufe durch telematikgestützte Verkehrsinformations-, -leit- und -managementsysteme Kollektive Verkehrsinformations- und -leitsysteme Individuelle Verkehrsinformations- und -leitsysteme Automatische Gebührenerhebung (AGE) Verkehrstelematische Systeme zur Erhöhung der Verkehrssicherheit Optimierung der Betriebsabläufe und Logistikketten in Transport- und Beförderungsunternehmen Straßengüterverkehr Schienenverkehr Öffentlicher Personennahverkehr Luftverkehr Binnenschiffahrt Ökonomische Bewertung der Verkehrstelematik Volkswirtschaftliche Nutzeffekte der Verkehrstelematik Betriebswirtschaftliche Produktivitätseffekte beim Einsatz verkehrstelematischer Systeme Zusammenfassung und Ausblick 611 Literatur Verkehrsrecht Begriff, Wesen und Regelungsgegenstand des Verkehrsrechts Quellen des Verkehrsrechts Objektives Recht Nationales objektives Recht Rechtsverordnungen Internationales objektives Recht 618

12 XVIII Inhaltsverzeichnis Gewohnheitsrecht Richterrecht Struktur und Erscheinungsformen des Verkehrsrechts Öffentliches Verkehrsrecht Verkehrsstrafrecht Verkehrsordnungswidrigkeitenrecht (Bußgeldrecht) Öffentliches Gütertransportrecht Öffentliches Personenbeförderungsrecht Privates Verkehrsrecht Speditionsgeschäfte Lagergeschäfte Frachtgeschäfte 638 Literatur 640 Sachverzeichnis 641