Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik. Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike. Verkehrsplanung. Grundlagen Bemessung, Kinematik

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1 Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike Verkehrsplanung Grundlagen Bemessung, Kinematik 1

2 Allgemeine Bewegungsgleichungen Weg in Abhängigkeit von der Zeit [m] Geschwindigkeit: Änderung des Weges je Zeiteinheit [m/s] (1) Beschleunigung: Änderung der Geschwindigkeit je Zeiteinheit [m/s²] (2) Ruck: Änderung der Beschleunigung je Zeiteinheit [m/s³] (3) Zeit [s] 2

3 Sonderfälle Bewegungsgleichungen Gleichförmige Bewegung Gleichmäßig beschleunigte/verzögerte Bewegung Ungleichmäßig beschleunigte/verzögerte Bewegung 3

4 Gleichförmige Bewegung a(t) = k(t) = 0, v(t) = v 0 = konst Weglänge pro Zeit konstant Quelle: Schnabel/Lohse, (7) 4

5 Gleichmäßig beschleunigte / verzögerte Bewegung k(t) = 0, a(t) = a 0 = konst Schnabel 2011 Geschwindigkeit nimmt in gleichen Zeitspannen um gleichbleibende Beträge zu/ab 5

6 Gleichmäßig beschleunigte / verzögerte Bewegung: Bewegungsgleichungen Mittlere Geschwindigkeit v m [m/s] 0 0 tan 0 2 Endgeschwindkeit v [m/s] bei v> Zeit t [s] Weg s [m] Beschleunigung a [m/s²], konstant Anfangsbedingungen: t 0, s 0, v 0, a = konst. Beschleunigte Bewegung: v > v 0, a positiv; verzögerte Bewegung v < v 0, a negativ 6

7 Rechenbeispiel Bewegungsgleichungen Ein Fahrzeug fährt auf einer Landstraße mit der erlaubten Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h. Plötzlich nimmt der Fahrer in einer Entfernung von 110 m ein Objekt auf der Fahrbahn wahr. Nach einer kurzen Phase der Entscheidung (Was tun? Bremsen oder Ausweichen?) entschließt er sich zu einer Vollbremsung. Die Verlustzeit t v bis zum Erreichen der vollen Bremsverzögerung von a = -5 m/s 2 (die Fahrbahn ist nach einem Regenschauer noch nass) beträgt 1,8 s. a) Kann er noch vor dem Objekt anhalten? b) Wenn nein, mit welcher Geschwindigkeit kollidiert er mit dem Objekt? c) Wie rasch hätte er reagieren müssen, um eine Kollision zu vermeiden? d) Wie groß hätte die Verzögerung mindestens sein müssen, um eine Kollision zu vermeiden? 7

8 a) Berechnung Bremsweg geg.: v start = 100 km/h, Entfernung Hindernis 110 m, t v = 1,8 s, a = -5 m/s 2 a) Kann er noch vor dem Objekt anhalten? Antwort: Nein, er kann nicht mehr vor dem Objekt anhalten. Der Bremsweg ist mit 127,2 m länger als die Entfernung zum Objekt. 8

9 b) Berechnung Kollisionsgeschwindigkeit geg.: v start = 100 km/h, Entfernung Hindernis 110 m, t v = 1,8 s, a = -5 m/s 2 b) Wenn nein, mit welcher Geschwindigkeit kollidiert er mit dem Objekt? 110 m v 110m v 110m s v t v t 110m s v 110 m t v t 110m Antwort: Die Kollisionsgeschwindigkeit beträgt 13,1 m/s bzw. 47,2 km/h. 9

10 c) Berechnung Verlustzeit für Bremsweg = 110 m geg.: v start = 100 km/h, Entfernung Hindernis 110 m, t v = 1,8 s, a = -5 m/s m c) Wie rasch hätte er reagieren müssen, um eine Kollision zu vermeiden? s v1,8s s v1,2s Bremsweg: t v 110m, 1,8s t v 110m, 1,2s Verfügbarer Weg in Verlustzeit: Aufgabe a), b) Aufgabe c) Verlustzeit: v 110m Antwort: Ein Bremsweg von 110 m wird bei unveränderter Beschleunigung mit einer Verlustzeit von t v = 1,2 s erreicht. s v1,2s s v1,8s 110 m 10

11 d) Berechnung notwendige Verzögerung für Bremsweg = 110 m geg.: v start = 100 km/h, Entfernung Hindernis 110 m, t v = 1,8 s, a = -5 m/s m d) Wie groß hätte die Verzögerung mindestens sein müssen, um eine Kollision zu vermeiden? s v1,8s Verfügbarer Bremsweg bei t v = 1,8s: Aufgabe a), b) Aufgabe d) t v 110m a1 t v 110m a2 Notwendige Beschleunigung: v 110m Antwort: Bei unveränderter Verlustzeit von t v = 1,8 s ist eine Beschleunigung von -6,4 m/s² notwendig, um nach 110 m zum Stillstand zu kommen. s v1,8s 110 m 11

12 Beispiel Bremsweg, Zusammenfassung Aufgabe a), b) Aufgabe c) Aufgabe d) Aufgabe a), b) Aufgabe c) Aufgabe d) 12

13 Zurückgelegte Wege bei Vollbremsung (trockene Fahrbahn) in Abhängigkeit von Geschwindigkeit, Bremsverzögerung (a = -7,5 m/s 2 ), Verlustzeit (= Zeitbedarf objektive Reaktionsaufforderung bis Einsetzen volle Bremswirkung t v =1,0 s) Ausgangsgeschwindigkeit [km/h] Weg [m] Reaktionsweg + Bremsweg = Anhalteweg 13

14 Weg-Zeit-Diagramm 14

15 Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike Verkehrsplanung Kenngrößen Verkehrsströme 15

16 Zulässige Höchstgeschwindigkeiten v zul ( 3 STVO) (auch unter günstigsten Umständen) 3 Geschwindigkeit (1) Wer ein Fahrzeug führt, darf nur so schnell fahren, dass das Fahrzeug ständig beherrscht wird. Die Geschwindigkeit ist insbesondere den Straßen-, Verkehrs-, Sicht- und Wetterverhältnissen sowie den persönlichen Fähigkeiten und den Eigenschaften von Fahrzeug und Ladung anzupassen. Beträgt die Sichtweite durch Nebel, Schneefall oder Regen weniger als 50 m, darf nicht schneller als 50 km/h gefahren werden, wenn nicht eine geringere Geschwindigkeit geboten ist. Es darf nur so schnell gefahren werden, dass innerhalb der übersehbaren Strecke gehalten werden kann. Auf Fahrbahnen, die so schmal sind, dass dort entgegen kommende Fahrzeuge gefährdet werden könnten, muss jedoch so langsam gefahren werden, dass mindestens innerhalb der Hälfte der übersehbaren Strecke gehalten werden kann. (2) Ohne triftigen Grund dürfen Kraftfahrzeuge nicht so langsam fahren, dass sie den Verkehrsfluss behindern. (2a) Wer ein Fahrzeug führt, muss sich gegenüber Kindern, hilfsbedürftigen und älteren Menschen, insbesondere durch Verminderung der Fahrgeschwindigkeit und durch Bremsbereitschaft, so verhalten, dass eine Gefährdung dieser Verkehrsteilnehmer ausgeschlossen ist. 16

17 Zulässige Höchstgeschwindigkeiten v zul ( 3 Abs. 3 STVO) (auch unter günstigsten Umständen) Innerhalb geschlossener Ortschaften für alle Fahrzeugarten 50 km/h Außerhalb geschlossener Ortschaften: Fahrzeugart Kfz mit zul. Gesamtmasse 3,5t 7,5t (ausgenommen Pkw) Pkw mit Anhänger Lkw und Wohnmobile bis 3,5t mit Anhänger Kraftomnibusse (ohne und mit Gepäckanhänger) Kfz mit zul. Gesamtmasse > 7,5t Kfz mit Anhänger (ausgenommen Pkw, Lkw, Wohnmobile) bis 3,5t Kraftomnibusse mit Fahrgästen ohne Sitzplatz Pkw und andere Kfz bis 3,5t v zul 80 km/h 60 km/h 100 km/h Geschwindigkeitsbeschränkung gilt nicht auf Autobahnen, auf anderen Straßen mit Fahrbahnen für eine Richtung, die durch Mittelstreifen oder sonstige bauliche Einrichtungen getrennt sind Sie gilt ferner nicht auf Straßen, die mindestens zwei durch Fahrstreifenbegrenzung oder durch Leitlinien markierte Fahrstreifen für jede Richtung haben. 17

18 Kenngrößen Geschwindigkeitsverteilungen v 85 Arithmetischer Mittelwert, Standardabweichung / Varianz als Streuungsmaß Anteilswerte: Median (v 50, 50%), v 85 (85%) Weitere wichtige Darstellungen: Geschwindigkeitsprofil, -ganglinie 18

19 Kenngrößen Verkehrsablauf freie Strecke Erfassung im Messquerschnitt Verkehrsstärke Zeitlücken Geschwindigkeit im Querschnitt (lokale Geschwindigkeit) Zeitliches Mittel der Geschwindigkeiten Erfassung im Straßenabschnitt Verkehrsdichte Abstände (Weg-/Raumlücken) Geschwindigkeiten auf Strecke (momentane Geschwindigkeit) Streckenmittel der Geschwindigkeiten 19

20 Verkehrsstärke q, Verkehrsdichte k Verkehrsstärke q Anzahl M der Verkehrselemente eines Verkehrsstroms je Zeitintervall t an einen Straßenquerschnitt [Kfz/Zeiteinheit] Lokale Größe Verkehrsdichte k Quotient aus der Anzahl der Verkehrselemente n zu einem Zeitpunkt auf einem Abschnitt der freien Strecke und der Länge s des Abschnitts Kehrwert der Brutto-Weglücke zwischen zwei Fahrzeugen ä Kfz/km, momentan, räumlich 20

21 Geschwindigkeits-Dichte-Beziehung Verkehrsdichte k k max Nach Schnabel

22 Geschwindigkeit v Verkehrsdichte k (D) mittlere Geschwindigkeit V [km/h] V krit D opt freier Verkehrsfluss Stau Verkehrsdichte D [Kfz/km] 22

23 Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Verkehrsdichte Verkehrsdichte k Nach Schnabel

24 Geschwindigkeit v Verkehrsstärke q (Q) mittlere Geschwindigkeit V [km/h] stationär instationär V krit Q max freier Verkehrsfluss Stau Verkehrsstärke Q [Kfz/h] 24

25 Fundamentaldiagramm: Verkehrsstärke q (Q) Verkehrsdichte k (D) Verkehrsstärke Q [Kfz/h] Q max D opt Stau freier Verkehrsfluss Verkehrsdichte D [Kfz/km] 25

26 Kontinuitätsgleichung 26

27 Zusammenhänge Verkehrsdichte, Verkehrsstärke, Geschwindigkeit q = 0 für k = 0 q = 0 für k = k max für k = 0 0für k = k max FGSV

28 Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike Verkehrsplanung Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Grundlagen 28

29 Grundprinzip Bemessung Vorfahrtknoten Beim Kreuzen oder Einbiegen: Kann aus dem Nebenstrom nur gefahren werden, wenn der bevorrechtigte Strom dies zulässt Notwendig: ausreichend große (Zeit-)Lücke Zum Einfahren bzw. Kreuzen genutzte Zeitlücken: Resultat der individuellen Entscheidungen der Verkehrsteilnehmer Einflussfaktoren: Fahrereigenschaften, Tageszeit, Wartezeit, etc. Zufallsgröße i.s. der mathematischen Statistik mit Verteilung und Kennwerten, z.b. Erwartungswert und Streuung Bestimmung empirisch 29

30 Zeitlücke Definition Zeitlücke [s]: = zeitlicher Abstand zwischen zwei hintereinander fahrenden Fahrzeugen Bruttozeitlücke: von Fahrzeugfront zu Fahrzeugfront Nettozeitlücke: vom Heck des vorderen Fahrzeuges bis zur Front des nachfolgenden Fahrzeuges 30

31 Grenzzeitlücke, Folgezeitlücke Zeitlücke t ausreichend für Kreuzen des Hauptstroms? Wie viele nachfolgende Fahrzeuge können Zeitlücke t nutzen? t 31

32 Grenzzeitlücke, Folgezeitlücke Grenzzeitlücke: Zeitlücke, die im Mittel von genau einem Fahrer für die Ausführung seines geplanten Fahrmanövers genutzt wird. t g Folgezeitlücke: zusätzlich zur Grenzzeitlücke vorhandene Zeit innerhalb einer Zeitlücke, die im Mittel zum Einfahren des 2./3... Fahrzeugs genutzt wird Zeitlicher Abstand zwischen zwei Nebenstromfahrzeugen, die dieselbe Zeitlücke im Hauptstrom nutzen t f t g 32

33 Von Ankunfts- zu Zeitlückenverteilungen Poissonverteilte Fahrzeugankünfte:,! Im Mittel in t eintreffende Fahrzeuge: 3600 Wahrscheinlichkeit, dass im Zeitintervall t kein Fahrzeug eintrifft: 0 Mittlere Zeitlücke im Verkehrsstrom: 3600 Das ist die Wahrscheinlichkeit des Eintretens einer Zeitlücke gleich oder größer der Länge t. 33

34 Beispiele nutzbare Zeitlücken, Zeitlückensummenlinie, q = 750 Kfz/h Wahrscheinlichkeit des Auftretens einer Zeitlücke der Größe gleich oder größer t: 34

35 Abflussgesetz der wartepflichtigen Fahrzeuge Treppenform der Abflussfunktion nach Harders: Bei Zeitlücken kleiner als Grenzzeitlücke im Hauptstrom: kein Abfluss im Nebenstrom Bei Zeitlücken größer als Grenzzeitlücke: mindestens ein Fahrzeug im Nebenstrom Anzahl der Nebenstromfahrzeuge die in einer Hauptstromlücke der Größe t abfließen: ergibt sich aus (t t g )/ t f also der verbleibenden Zeitlücke (ohne t g ) und der Frage wie oft die Folgezeitlücke t f in die verbleibende Zeitlücke t passt 35

36 Abflussgesetz der wartepflichtigen Fahrzeuge [Anz. Kfz] t f/2 t f t 0 g(t) t gr tt t für t >t0 für t t0ft t [sec] Größe der Zeitlücke 0 g t tf 2 36

37 Kapazitätsgrundformel Siegloch G PE,i 3600 t f e q p 3600 mit G PE,i = Grundkapazität des Verkehrsstroms i [Pkw-E/h] q p = maßgebende Hauptstrombelastung [Fz/h] t g = mittlere Grenzzeitlücke [s] t f = mittlere Folgezeitlücke [s] t g tf 2 Quelle: Schnabel

38 Professur für Integrierte Verkehrsplanung und Straßenverkehrstechnik Prof. Dr.-Ing. Regine Gerike Verkehrsplanung Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz 38

39 Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Strombelastungen einstreifige Zufahrt, einstreifige Kreisfahrbahn, Außendurchmesser D = 30 m von / nach [Pkw-E] Z1 Z2 Z3 Σ Zufahrt Zufahrt Zufahrt Σ Ziel Bemessung: Bestimmung Verkehrsqualität Kreisverkehr Methode: Anwendung Bemessungsverfahren nach HBS

40 # Quelle: FGSV Merkblatt für die Anlage von Kreisverkehren Minikreisverkehr Zweistreifig befahrbarer Kreisverkehr mit drei zweistreifigen Kreiszufahrten Kleiner Kreisverkehr innerhalb bebauter Gebiete Zweirichtungsradweg mit Piktogrammen und Pfeilen auf Radfahrerfurt 40

41 Bewertung der Verkehrsqualität, Verfahrensablauf Knotenpunkte ohne Lichtsignalanlage Berechnungsschritte zur Bewertung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten mit Vorfahrtbeschilderung: Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen 1. Bestimmung Kapazitäten für wartepflichtige Verkehrsströme und Mischströme 2. Bestimmung mittlere Wartezeiten der einzelnen Verkehrsströme und Mischströme auf Basis der Kapazitätsreserve 3. Bewertung der Wartezeiten durch Zuordnung zu Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs QSV 4. Bestimmung Rückstaulängen 5. Für Einmündungen und Kreuzungen: Bewertung Verkehrsqualität von Fußgängern, welche die Fahrbahn queren, sowie Radfahrern auf Radverkehrsanlagen 41

42 Grundprinzip Ermittlung Verkehrsqualität q PE,Ki q PE,Zi 42

43 Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Strombelastungen einstreifige Zufahrt, einstreifige Kreisfahrbahn, Außendurchmesser D = 30 m von / nach [Pkw-E] Z1 Z2 Z3 Σ Zufahrt Zufahrt Zufahrt Σ Zufahrt Verkehrsstärke Zufahrt q PE,Zi [Pkw-E/h] Verkehrsstärke im Kreis q PE,Ki [Pkw-E/h] Grundkapazität = Kapazität* C PE,Zi [Fz/h] Kapazitätsreserve R zi [Fz/h] Mittlere Wartezeit t W,Zi [s] Qualitätsstufe QSV Z Z Z * Einschließlich Abminderungsfaktor Fußgänger (hier gleich 1), Umrechnung in Fz/h (hier mit Pkw-E / Fz = 1) 43

44 Grundkapazität G PE von Kreisverkehrszufahrten für Kreisverkehre mit einstreifigen Zufahrten und einstreifiger Kreisfahrbahn in Abhängigkeit vom Außendurchmesser Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen Q PE,K2 = 305 Pkw-E/h, G PE,Z2 = 973 Pkw-E/h = C Z2 = 973 Fz/h Q PE,K1 = 475 Pkw-E/h, G PE,Z1 = 817 Pkw-E/h = C Z1 = 817 Fz/h Q PE,K3 = 555 Pkw-E/h, G PE,Z3 = 774 Pkw-E/h = C Z3 44

45 Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Strombelastungen einstreifige Zufahrt, einstreifige Kreisfahrbahn, Außendurchmesser D = 30 m von / nach [Pkw-E] Z1 Z2 Z3 Σ Zufahrt Zufahrt Zufahrt Σ Zufahrt Verkehrsstärke Zufahrt q PE,Zi [Pkw-E/h] Verkehrsstärke im Kreis q PE,Ki [Pkw-E/h] Grundkapazität = Kapazität* C PE,Zi [Fz/h] Kapazitätsreserve R zi [Fz/h] Mittlere Wartezeit t W,Zi [s] Qualitätsstufe QSV Z Z Z * Einschließlich Abminderungsfaktor Fußgänger (hier gleich 1), Umrechnung in Fz/h (hier mit Pkw-E / Fz = 1) 45

46 Bewertung der Verkehrsqualität, Verfahrensablauf Knotenpunkte ohne Lichtsignalanlage Berechnungsschritte zur Bewertung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten mit Vorfahrtbeschilderung: Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen 1. Bestimmung Kapazitäten für wartepflichtige Verkehrsströme und Mischströme 2. Bestimmung mittlere Wartezeiten der einzelnen Verkehrsströme und Mischströme auf Basis der Kapazitätsreserve 3. Bewertung der Wartezeiten durch Zuordnung zu Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs QSV 4. Bestimmung Rückstaulängen 5. Für Einmündungen und Kreuzungen: Bewertung Verkehrsqualität von Fußgängern, welche die Fahrbahn queren, sowie Radfahrern auf Radverkehrsanlagen 46

47 Bestimmung der mittleren Wartezeiten Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen Notwendige Schritte zur Bestimmung der mittleren Wartezeit: Umrechnung der ermittelten Kapazitätswerte von Pkw-E/h in Fz/h Berechnung Kapazitätsreserve Ablesen mittlere Wartezeit aus Diagramm Zuordnung Wartezeiten zu Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs Maßgebend für die zusammenfassende Bewertung des Knotens: größte Wartezeit max{t W,i, t W,m } aller beteiligten Verkehrsströme i oder Mischströme m R i, R m Kapazitätsreserve des Verkehrsstroms i bzw. Mischstroms m [Fz/h] C i, C m Kapazität des Verkehrsstroms i bzw. Mischstroms m [Fz/h] q i, q m Verkehrsstärke des Verkehrsstroms i bzw. Mischstroms m [Fz/h] 47

48 Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Strombelastungen einstreifige Zufahrt, einstreifige Kreisfahrbahn, Außendurchmesser D = 30 m von / nach [Pkw-E] Z1 Z2 Z3 Σ Zufahrt Zufahrt Zufahrt Σ Zufahrt Verkehrsstärke Zufahrt q PE,Zi [Pkw-E/h] Verkehrsstärke im Kreis q PE,Ki [Pkw-E/h] Grundkapazität = Kapazität* C PE,Zi [Fz/h] Kapazitätsreserve R zi [Fz/h] Mittlere Wartezeit t W,Zi [s] Qualitätsstufe QSV Z Z Z * Einschließlich Abminderungsfaktor Fußgänger (hier gleich 1), Umrechnung in Fz/h (hier mit Pkw-E / Fz = 1) 48

49 Bestimmung der mittleren Wartezeiten R Z2 = 203 Fz/h, t W,Z2 = 17 s R Z1 = 262 Fz/h, t W,Z1 = 13 s R Z3 = 284 Fz/h, t W,Z3 = 12 s 49 Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen

50 Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Strombelastungen einstreifige Zufahrt, einstreifige Kreisfahrbahn, Außendurchmesser D = 30 m von / nach [Pkw-E] Z1 Z2 Z3 Σ Zufahrt Zufahrt Zufahrt Σ Zufahrt Verkehrsstärke Zufahrt q PE,Zi [Pkw-E/h] Verkehrsstärke im Kreis q PE,Ki [Pkw-E/h] Grundkapazität = Kapazität* C PE,Zi [Fz/h] Kapazitätsreserve R zi [Fz/h] Mittlere Wartezeit t W,Zi [s] Qualitätsstufe QSV Z ,2 Z ,8 Z ,2 * Einschließlich Abminderungsfaktor Fußgänger (hier gleich 1), Umrechnung in Fz/h (hier mit Pkw-E / Fz = 1) 50

51 Bewertung der Verkehrsqualität, Verfahrensablauf Knotenpunkte ohne Lichtsignalanlage Berechnungsschritte zur Bewertung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten mit Vorfahrtbeschilderung: Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen 1. Bestimmung Kapazitäten für wartepflichtige Verkehrsströme und Mischströme 2. Bestimmung mittlere Wartezeiten der einzelnen Verkehrsströme und Mischströme auf Basis der Kapazitätsreserve 3. Bewertung der Wartezeiten durch Zuordnung zu Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs QSV 4. Bestimmung Rückstaulängen 5. Für Einmündungen und Kreuzungen: Bewertung Verkehrsqualität von Fußgängern, welche die Fahrbahn queren, sowie Radfahrern auf Radverkehrsanlagen 51

52 Qualitätskriterien Knotenpunkte ohne Lichtsignalanlage Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen Qualitätskriterium: mittlere Wartezeit der Verkehrsströme Für jeden Nebenstrom getrennt zu berechnen Maßgebend für zusammenfassende Bewertung Verkehrsqualität Knoten: schlechteste Verkehrsqualität der betroffenen Nebenströme Grenzwerte der mittleren Wartezeit für die Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs (QSV) 52

53 Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs Knotenpunkte ohne Lichtsignalanlage QSV A: Die Mehrzahl der Verkehrsteilnehmer kann nahezu ungehindert den Knotenpunkt passieren. Die Wartezeiten sind sehr gering. QSV B: Die Abflussmöglichkeiten der wartepflichtigen Verkehrsströme werden vom bevorrechtigten Verkehr beeinflusst. Die dabei entstehenden Wartezeiten sind gering. Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen QSV C: QSV D: QSV E: QSV F: Die Verkehrsteilnehmer in den Nebenströmen müssen auf eine merkbare Anzahl von bevorrechtigten Verkehrsteilnehmern achten. Die Wartezeiten sind spürbar. Es kommt zur Bildung von Stau, der jedoch weder hinsichtlich seiner räumlichen Ausdehnung noch bezüglich der zeitlichen Dauer eine starke Beeinträchtigung darstellt. Die Mehrzahl der Verkehrsteilnehmer in den Nebenströmen muss Haltevorgänge, verbunden mit deutlichen Zeitverlusten, hinnehmen. Für einzelne Verkehrsteilnehmer können die Wartezeiten hohe Werte annehmen. Auch wenn sich vorübergehend ein merklicher Stau in einem Nebenstrom ergeben hat, bildet sich dieser wieder zurück. Der Verkehrszustand ist noch stabil. Es bilden sich Staus, die sich beider vorhandenen Belastung nicht mehr abbauen. Die Wartezeiten nehmen sehr große und dabei stark streuende Werte an. Geringfügige Verschlechterungen der Einflussgrößen können zum Verkehrszusammenbruch (d.h. ständig zunehmende Staulänge) führen. Die Kapazität wird erreicht. Die Anzahl der Verkehrsteilnehmer, die in einem Verkehrsstrom dem Knotenpunkt je Zeiteinheit zufließen, ist über eine Stunde lang größer als die Kapazität für diesen Verkehrsstrom. Es bilden sich lange, ständig wachsende Staus mit besonders hohen Wartezeiten. Diese Situation löst sich erst nach einer deutlichen Abnahme der Verkehrsstärken im zufließenden Verkehr wieder auf. Der Knotenpunkt ist überlastet. 53

54 Beispiel Bemessung Kreisverkehrsplatz, Strombelastungen einstreifige Zufahrt, einstreifige Kreisfahrbahn, Außendurchmesser D = 30 m von / nach [Pkw-E] Z1 Z2 Z3 Σ Zufahrt Zufahrt Zufahrt Σ Die Verkehrsqualität des Kreisverkehrs ist zusammenfassend mit der QSV B zu bewerten. Die Qualität liegt damit deutlich über der angestrebten QSV D. Zufahrt Verkehrsstärke Zufahrt q PE,Zi [Pkw-E/h] Verkehrsstärke im Kreis q PE,Ki [Pkw-E/h] Grundkapazität = Kapazität* C PE,Zi [Fz/h] Kapazitätsreserve R zi [Fz/h] Mittlere Wartezeit t W,Zi [s] Qualitätsstufe QSV Z ,2 B Z ,8 B Z ,2 B * Einschließlich Abminderungsfaktor Fußgänger (hier gleich 1), Umrechnung in Fz/h (hier mit Pkw-E / Fz = 1) 54

55 Bewertung der Verkehrsqualität, Verfahrensablauf Knotenpunkte ohne Lichtsignalanlage Berechnungsschritte zur Bewertung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten mit Vorfahrtbeschilderung: Quelle: FGSV Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen, Teil Stadtstraßen 1. Bestimmung Kapazitäten für wartepflichtige Verkehrsströme und Mischströme 2. Bestimmung mittlere Wartezeiten der einzelnen Verkehrsströme und Mischströme auf Basis der Kapazitätsreserve 3. Bewertung der Wartezeiten durch Zuordnung zu Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs QSV 4. Bestimmung Rückstaulängen 5. Für Einmündungen und Kreuzungen: Bewertung Verkehrsqualität von Fußgängern, welche die Fahrbahn queren, sowie Radfahrern auf Radverkehrsanlagen 55