Signaltechnische Unterlagen FÜSSEN

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1 Stührenberg GmbH Heinrich-Hertz-Straße 8 07 Gera Tel.: 0 65 / - 0 Fax.:0 65 / Signaltechnische Unterlagen Lichtsignalanlage FÜSSEN B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Leistungsfähigkeitsberechnung (Stand: Oktober 0) Auftraggeber: Wilhelm Geiger GmbH & Co. KG Mittagstraße 87 Sonthofen Auftragnehmer: Stührenberg GmbH Heinrich-Hertz-Straße 8 07 Gera Bearbeiter: Dipl.-Math. K. Barthel

2 Inhaltsverzeichnis Erläuterungen zur Leistungsfähigkeitsberecnung... - Anlage :... Signaltechnische Grunddaten :... Knotendaten... Signalgruppendaten... Zwischenzeitenmatrix... Signalzeitenpläne SZP / SZP.... Strombelastungsplan... Phasenfolgeplan... Phasenübergang PÜ.... Koordinierungsdaten :... Zeit-Weg-Diagramm Schwachlast / SZP... Zeit-Weg-Diagramm Verkehrsspitze / SZP.... Zeit-Weg-Diagramm-Ausschnitt... HBS-Bewertung

3 Erläuterungen zur Leistungsfähigkeitsberechnung. Ausgangspunkt und Ziel der Untersuchung Im Rahmen des Bauprojektes Theresienhof soll signaltechnisch nachgewiesen werden, dass die geplante Lichtsignalanlage am Knoten B 6 / Theresienstraße auch bis in das Jahr 05 leistungsfähig ist. Weiterhin soll der Beweis erbracht werden, dass eine Integration der neuen Anlage in den bestehenden Koordinierungsverbund der beiden Lichtsignalanlagen auf der B6 Maximilianplatz und Hochstiftstraße - ohne Minderung der Qualität des Verkehrsablaufes einhergeht.. Grundlagen der Berechnungen.. Verkehrsdaten Von den umfangreichen Daten der Verkehrsuntersuchung Theresienhof 0 wurden in erster Linie die Belastungszahlen am Knoten B 6/Theresienstraße für die Spitzenstunde Prognose 05 (Blatt / Planungsgruppe Kölz) verwendet... Koordinierungssteuerung Bestand Basis für die Einbindung der geplanten Lichtsignalanlage in die Koordinierung ist die Koordinierungssteuerung Bestand. Es wurden keine Veränderungen an den Signalprogrammen der bestehenden Anlagen vorgenommen. Die vorhandene Koordinierungssteuerung hat folgende Leistungsmerkmale: Es läuft eine sogenannte dynamische Grüne Welle, die sich zwischen den Umläufen Tu= s (minimaler Umlauf) und Tu=90 s (maximaler Umlauf) bewegt. Die Lichtsignalanlage Maximilianplatz übernimmt dabei die Dirigentenfunktion. Sie bestimmt die Aufdehnung der Welle (maximal s) durch verkehrsabhängige Grünzeitbemessung der entsprechenden Verkehrsströme ( Tgmin bis Tgmax) an ihrem Knoten und steuert die Synchronisation beider Anlagen. (Die Steuerung der Fußgängeranlage östlich des Knotens erfolgt über das Steuergerätes Maximilianplatz. ) Nach Erreichen von 0 s grün in der Phase (Freigabe Hauptrichtungen K Luitpoldstr./K Sebastianstr.) sendet der Dirigent den Syn-Impuls über Relais zur Nachbaranlage (Hochstiftstraße), die einen festen Umlauf von s hat. Diese wiederum wartet in ihrem Syn-Punkt (Umlaufstop) auf den Syn-Impuls des Dirigenten. Mit Erhalt des Syn-Impulses wird der Umlaufstop aufgehoben und beide Anlagen sind wieder synchron geschaltet (siehe Zeit-Weg-Diagramme Schwachlast / Verkehrsspitze). Die verkehrsabhängige Grünzeitdehnung der Signalgruppen am Knoten Hochstiftstraße erfolgt über Zeitfenster innerhalb des festen Umlaufes von s. Mit dieser flexiblen Koordinierungssteuerung mit nur einem Programm (SZP )wird zur Zeit die gesamte Tagesbelastung abgedeckt. Für Umleitungsverkehre steht auch noch ein Programm für eine dynamische Grüne Welle bis Tu=0 s zur Verfügung.. Ergebnisse der Leistungsberechnung unter Aufrechterhaltung der Koordinierung.. Vorgehungsweise Für die Erstellung der Festzeitprogramme SZP (Grundprogramm für dynamische Grüne Welle ) und SZP. (Spitzenprogramm der dynamischen Grüne Welle ) wurden die signaltechnischen Grunddaten wie Knotendaten, Signalgruppendaten und Zwischenzeitenmatrix ermittelt ( in der Anlage hinterlegt). Das Grundprogramm SZP fügt sich gut in das vorhandene Zeit-Weg-Diagramm ein und stellt für die dynamische Welle kein Qualitätsverlust dar (siehe Z-W-D SZP/SZP.). Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum /

4 Erläuterungen zur Leistungsfähigkeitsberechnung An der neuen Anlage läuft der gleiche Steuerungsmechanismus bzgl. Koordinierung ab wie am Knoten Hochstiftstraße (siehe Punkt..). Im Phasenfolgeplan sind alle möglichen Phasen und Übergänge dargestellt. Der Linksabbieger der B 6 West ist laut Verkehrsbelastung 05 (siehe Strombelastungsplan) nicht so stark, so dass keine Nachlaufphase für ihn notwendig wird ( siehe HBS-Bewertung). Die Lichtsignalanlage läuft im Hauptrichtung-Dauergrün-Betrieb, d. h. die Theresienstraße wird nur auf Bedarf bedient... Signaltechnische Berücksichtigung der Besonderheiten der Lichtsignalanlage Die Lichtsignalanlage Theresienstraße ist nur rund m von der Lichtsignalanlage Hochstiftstraße entfernt (Abstand Knotenmitte), d.h. die Fahrzeuge der B 6 in beiden Richtungen müssen am Ende Grün den Ausstellbereich für die Nebenrichtungen beider Knoten frei geräumt haben. Die Räumzeit bzgl. Signalgruppe K (Theresienstr.) beträgt - s, die bzgl. Signalgruppe K (Hochstiftstr.) rund 5 s. Der Phasenübergang von Phase nach Phase (siehe PÜ.) und die Einbindung in die Koordinierung (siehe Z-W-D-Ausschnitt ) tragen dieser Forderung Rechnung. Eine zusätzliche Kommunikation beider Lichtsignalanlagen (Datenaustausch Grünende SG K/K) kann die verkehrsabhängige Phasensteuerung noch dynamischer und flüssiger gestalten. Es stehen für die Einbieger der Nachbaranlage rund 7 m (-5 Pkw) Aufstelllänge und für die Linkseinbieger aus der Theresienstraße rund 5 m (5-6 Pkw) Aufstelllänge zur Verfügung. Dieser Sachverhalt führt laut Verkehrszahlen jedoch nicht zu einer Behinderung des Verkehrsablaufes, z.b. Theresienstraße Verkehrsspitze 77 Pkw-Einheiten Linkseinbieger, d.h. Pkw im Umlauf (Tu=90 s). In Sonderfällen kann durch eine zusätzliche Ausrüstung mit Stauschleifen am Ende der Aufstellflächen die verkehrsabhängige Steuerung ein Überstauen beider Knoten verhindern... HBS - Bewertung Das Festzeitprogramm SZP. wurde nach dem Handbuch für Bemessung von Straßen (HBS 00) unter der Maßgabe Spitzenstunde Prognose 05 bewertet (siehe HBS-Bewertung). Die Kenngröße Sättigungsgrad (g) bzw. Auslastungsgrad gibt Auskunft über die Leistungsfähigkeit einer Lichtsignalanlage. In der entsprechenden Spalte finden wir nur g-werte unter 0,8. Nach RiLSA 00 muss der Auslastungsgrad geringer als 0,85 sein, damit eine gute Qualität der Koordinierung erzielt werden kann. Die Signalgruppen der Hauptströme (K, K) haben eine Auslastung von knapp 80 %, die der Theresienstraße liegt bei rund %, d.h. es sind noch Reserven vorhanden insbesondere für die Zufahrt Theresienstraße. Eine zusätzliche Fußgängerfurt über die B6 West könnte deshalb bei großer Nachfrage in die Signalisierung mit eingebunden werden. Die Rückstaulängen für Signalgruppe K (Theresienstr.) von mittlerer Staulänge nach Grünende (N GE ) mit 0 m bis maximaler Staulänge bei Rotende (N RE ) mit 6 m sind sicher unproblematisch. Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum /

5 Erläuterungen zur Leistungsfähigkeitsberechnung Die Bewertung des Verkehrsablaufes (QSV) bezogen auf die mittleren Wartezeiten der einzelnen Verkehrsströme bzw. Signalgruppen brachte gute Qualitätsstufen, A für die Hauptströme, B für die Nebenrichtung und C für den Linksabbieger der B6 West... Auswirkungen auf die Fußgänger-Lichtsignalanlage Nähe Maximilianplatz Die rund 70 m östlich vom Maximilianplatz entfernte Anlage wird vom Steuergerät des Maximilianplatzes aus mit signalisiert. Die Bedienung des Fußgängers an dieser Furt ist von der Integration der geplanten Anlage in den Koordinierungsverbund unberührt. Nach wie vor wird die Furt im Zeitfenster des Diagonalsignals (D- Nachlauf K) nach Bedarf frei geschaltet. Der Verkehrspulk von der Augsburger Straße (Signalgruppe K) und der von der Luitpoldstraße (Signalgruppe K) hat vorher die Anlage passiert..5. Fazit Für die geplante Lichtsignalanlage B 6/Theresienstraße steht aus signaltechnischer Sicht nichts im Wege. Sie erfüllt alle Leistungskriterien einer Lichtsignalanlage und hat zudem noch freie Kapazitäten. Bei der HBS-Bewertung erhält sie gute bis sehr gute Qualitätsstufen. Das gestellte Ziel - die Integration in den bestehenden Koordinierungsverbund ohne Qualitätsverlust wird erreicht. Wie in den Erläuterungen beschrieben, tragen die verkehrsabhängige Steuerung und die Kommunikation der Anlagen untereinander noch einen weiteren Teil zur Verbesserung des Verkehrsablaufes bei. Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum /

6 Knotendaten Theresienstraße K (Kfz;Rad) F (ZuAb) B 6 West K (Kfz;Rad) K (Kfz;Rad) K (Kfz;Rad) B 6 Ost Klosterstraße Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

7 Signalgruppen Nr Name Typ Signalisierte Ströme Freigabezeit Sperrzeit Symbol ID-Nr. von Min Max Min Max Vorfahrt Farbbild Aus Gelb-Blk Vmax [km/h] Anwurf Abwurf Verkehrsart K Kfz (-feldig) a a a 0-0 a Dunkel Rotgelb s Gelb s Kfz;Rad K Kfz (-feldig) a a a 0-0 a Dunkel Rotgelb s Gelb s Kfz;Rad K Kfz (-feldig) a a a 5-0 Gelbblinken Rotgelb s Gelb s Kfz;Rad F Fuß/Rad (-feldig) (quer.) ZuAb 8-0 Dunkel - - Rad;Fuss Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

8 Zwischenzeitenmatrix EINFAHREND K K K RÄUMEND F K K K F min. Frei Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

9 Signalzeitenpläne Signalgruppe An Ab TF K 5 6 K 5 5 K 5 F 5 5 Gelb Gruen Rot Rotgelb Eigenschaften Signalplan-Art SZP ID-Nr SY EP\AP\UP TU= Grundprogramm für dynamische "Grüne Welle" (minimaler Umlauf,d.h. ohne Aufdehnung im Syn-Punkt) Normal Nur Dokumentation nein Versatz 0 Bewertung HBS: Spitzenstunde Prognose 05 Betriebsart Festzeit Nr Name Art Zeit Zeit SZP Max.Wartezeit EP EP 0 AP AP 0 UP UP 0 SY SY 5 0 Sonderprogramm Anfo-Nr - Rahmenplan - Parametersatz - nein Zwischenzeitenmatrix SiSi VB Freigabeanfang VMFA VB Freigabeende Min-/Max-Liste - Einschaltplan - Ausschaltplan - VMFE Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

10 Signalzeitenpläne Signalgruppe An Ab TF TU=90 SG K ,78 K ,7 K ,5 F SY EP\AP\UP HBS Gelb Gruen Rot Rotgelb Eigenschaften Signalplan-Art SZP. ID-Nr Spitzenprogramm der dynamischen "Grüne Welle" bzgl. SZP (maximaler Umlauf,d.h. maximale Aufdehnung ( s) im Syn-Punkt) Normal Nur Dokumentation nein Versatz 0 Bewertung HBS: Spitzenstunde Prognose 05 Betriebsart Festzeit Nr Name Art Zeit Zeit SZP Max.Wartezeit EP EP 0 AP AP 0 UP UP 0 SY SY 5 0 Sonderprogramm Anfo-Nr - Rahmenplan - Parametersatz - nein Zwischenzeitenmatrix SiSi VB Freigabeanfang VMFA VB Freigabeende Min-/Max-Liste - Einschaltplan - Ausschaltplan - VMFE Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

11 Strombelastungsplan Spitzenstunde Prognose 05 Theresienstraße B 6 West B 6 Ost 7 Prognosefallplan 05 in Pkw-Einheiten (Bl.) Von\Nach Klosterstraße Maßstab 0 7 Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

12 Phasenfolgeplan Phase K F Standphase Hauptrichtung-Dauergrün-Schaltung K PÜ. Phase PÜ. Phase K PÜ. K K Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

13 Phasenübergänge PÜ. Signalgruppe An Ab TF K 0 0 K 9 9 K 5 F 0 Eigenschaften Von Phase Phase Nach Phase Phase Sek.Zielphase ID-Nr TU Nur Dokumentation nein TU= Zwischenzeitenmatrix SiSi VB Freigabeanfang - VB Freigabeende - Min-/Max-Liste - Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0

14 Zeit-Weg-Diagramm Bestand bzgl. SZP (Schwachlast) Zeit [s] 5 K K 6 K K6 K K K5 K K SZP M SZP F SZP E SZP M6 Weg [m] Hochstiftstr. B6-Augsburger Str. Theresienstraße Luitpoldstr. B6-Sebastianstr. B 6 West B 6 Ost B 6 West B 6 Ost B6 West B6 Ost Blutanger Klosterstraße Koordinierung B 6 - Koordinierung auf der B 6 zwischen Maximilianplatz und Blutanger Variante Einbindung Knoten Theresienstraße (LSA E.999) in den Koordinierungsverbund Bearbeiter K. Barthel Datum Blatt

15 Zeit-Weg-Diagramm Bestand bzgl. SZP. (Verkehrsspitze) Zeit [s] 90 K K K K6 K K K5 K K SZP. M SZP. F SZP. E SZP. M6 Weg [m] Hochstiftstr. B6-Augsburger Str. Theresienstraße Luitpoldstr. B6-Sebastianstr. B 6 West B 6 Ost B 6 West B 6 Ost B6 West B6 Ost Blutanger Koordinierung B 6 - Koordinierung auf der B 6 zwischen Maximilianplatz und Blutanger Variante Einbindung Knoten Theresienstraße (LSA E.999) in den Koordinierungsverbund Bearbeiter K. Barthel Datum Blatt

16 Zeit-Weg-Diagramm - Ausschnitt Zeit-Weg-Diagramm Bestand bzgl. SZP (Schwachlast) Zeit [s] K K K K Weg [m] SZP E SZP M6 Hochstiftstr. Theresienstraße B6 West B6 Ost B 6 West B 6 Ost Koordinierung B 6 - Koordinierung auf der B 6 zwischen Maximilianplatz und Blutanger Variante Einbindung Knoten Theresienstraße (LSA E.999) in den Koordinierungsverbund Bearbeiter K. Barthel Datum Blatt

17 HBS-Bewertung Spitzenstunde Prognose 05, SZP. Zuf. Fstr.Nr Symbol Sgr t F [s] q [Fz/h] q S [Fz/h] C [Fz/h] g N GE [Fz] N GE [m] n H [Fz] r S [%] N RE [Fz] N RE [m] w [s] QSV K K , ,0 6 6, B , ,0 66 8,75 A K K , ,0 0, C , ,0 8 5,6 A Knotenpunktssummen: Gewichtete Mittelwerte: 0,7,7 TU = 90 s T = 0 s Tabelle in Anlehnung an Formblatt a) HBS 00 Kapitel 6 Knotenpunkt mit Lichtsignalanlage Zuf. Zufahrt [-] Fstr.Nr Fahrstreifen-Nummer [-] Symbol Fahrstreifen-Symbol [-] Sgr Signalgruppen [-] t F Freigabezeit [s] q Verkehrsstärke [Fz/h] q S Sättigungsverkehrsstärke unter konkreten Bedingungen [Fz/h] C Kapazität des Fahrstreifens [Fz/h] g Sättigungsgrad [-] N GE Mittlere Anzahl gestauter Fahrzeuge bei Grünende [Fz] N GE Mittlere Staulänge bei Grünende [m] n H Anzahl der haltenden Fahrzeuge pro Umlauf [Fz] r Maximale Anzahl von Vorrückvorgängen [-] S Statistische Sicherheit [%] N RE Maximale Anzahl der gestauten Fahrzeuge bei Rotende [Fz] N RE Maximale Staulänge bei Rotende [m] w Mittlere Wartezeit [s] QSV Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs [-] T Untersuchungszeitraum [s] Projekt Leistungsfähigkeitsnachweis im Koordinierungsverbund (Prognose 05) Knoten B 6 - Sebastianstraße / Theresienstraße Auftr.-Nr. 50/ Variante Leistungsnachweis Progno Datum 7.0.0