Entscheidungskriterien für den Einsatz von Maßnahmen zur Staureduktion im Straßenbetriebsdienst

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1 Entscheidungskriterien für den Einsatz von Maßnahmen zur Staureduktion im Straßenbetriebsdienst Rainer Hess Kolloquium für Fortgeschrittene im Straßenwesen Karlsruher Erfahrungsaustausch Straßenbetrieb 08. Februar

2 Einleitung Ausgangslage Zunehmende Verkehrsdichte aus steigender Verkehrsnachfrage insgesamt und besonders stark wachsendem Schwerverkehr bei gleichzeitig stagnierender Neu- und Ausbautätigkeit trifft auf eine steigende Arbeitsstellenzahl aus höherem Erhaltungsbedarf infolge des Alters der Strecken, eines bestehenden Erhaltungsdefizits und wachsenden Beanspruchungen aufgrund einer Erhöhung der zulässigen Fahrzeuggewichte. 2

3 Einleitung Bedeutung Stau hat negative Auswirkungen auf Verkehrssicherheit Wirtschaftlichkeit Umweltverträglichkeit Fahrkomfort Arbeitsstellentage 73% 25 % 2 % Reisezeitverluste durch Stau an Arbeitsstellen (Referenzgeschwindigkeit: freie Strecke) Arbeitsstellen kürzerer Dauer Arbeitsstellen längerer Dauer 14 Tage Arbeitsstellen längerer Dauer > 14 Tage Quelle: FE / 2000 / CRB VTec, Uni Kassel 52 % 46 % 2 % 3

4 Maßnahmen zur Staureduktion Systematik Bezeichnung Charakteristische Veränderung baulich Staureduktion erfolgt durch Änderungen bei der Ausstattung oder dem Querschnitt einer Straße. betrieblich Staureduktion erfolgt durch Änderungen in der Arbeitsorganisation und den Arbeitsabläufen. verkehrlich Staureduktion erfolgt durch Änderungen bei der Verkehrsführung. 4

5 Maßnahmen zur Staureduktion Bauliche Maßnahmen Arbeiten vermeiden Arbeitsumfang verringern Querschnittsreserve schaffen (Standstreifen als Arbeits- und Verkehrsraum) 5

6 Maßnahmen zur Staureduktion Einschätzung baulicher Maßnahmen Maßnahme Zeithorizont nachträgliche Umsetzung Finanzbedarf nachträgliche Umsetzung Einschätzung der Wirksamkeit im Einzelfall und im Netz Arbeiten vermeiden mittelfristig hoch kein Stau wegen einer Arbeit Stau wegen anderer Arbeiten Arbeitsumfang verringern mittelfristig hoch Stau an einzelner Arbeitsstelle weniger Stau im Netz Arbeitsraum schaffen langfristig hoch vollständige Stauvermeidung keine Arbeitsstelle erforderlich 6

7 Maßnahmen zur Staureduktion Betriebliche Maßnahmen Arbeiten verlegen (Zeitfenster, Dunkelheit, Wochenende, Ferien) Arbeitsleistung erhöhen (Kombination von Arbeiten oder Arbeitsstellen) AS Heimsheim NK ,9 km 226,100 km 8 224,5 km ,8 km PWC Rutesheim 218,8 km Arbeitsunterbrechung (Stau, feste räumliche oder zeitliche Abstände) PWC Rutesheim 219,1 km 6 AD Leonberg NK ,2 / 584,4 km ,700 km

8 Maßnahmen zur Staureduktion Einschätzung betrieblicher Maßnahmen Maßnahme Zeithorizont Umsetzung Finanzbedarf Umsetzung Einschätzung der Wirksamkeit im Einzelfall und im Netz Arbeiten verlegen kurzfristig gering vollständige Stauvermeidung Verfügbarkeit von Zeitfenstern entscheidet über Mehrkosten Arbeiten kombinieren kurzfristig gering Stau an einzelner Arbeitsstelle weniger Stau im Netz Arbeiten unterbrechen kurzfristig gering Stau an einzelnen Arbeitsstelle geringere Staulängen 8

9 Maßnahmen zur Staureduktion Verkehrliche Maßnahmen Erhöhen der verbleibenden Kapazität (Absicherung mit Verschwenkung) Ersatzverkehrsraum nutzen (Standstreifenmitbenutzung) Verkehr umleiten 9

10 Maßnahmen zur Staureduktion Einschätzung verkehrlicher Maßnahmen Maßnahme Zeithorizont nachträgliche Umsetzung Finanzbedarf nachträgliche Umsetzung Einschätzung der Wirksamkeit im Einzelfall und im Netz Kapazität erhöhen kurzfristig gering Stau an einzelner Arbeitsstelle geringere Staulängen Standstreifen nutzen langfristig hoch Stau an einzelner Arbeitsstelle viel geringere Staulängen Verkehr umleiten mittelfristig erkennbar vollständige Stauvermeidung setzt Umleitungsstrecken und Wegweisung voraus 10

11 Rahmenbedingungen Personalausstattung Flexibilität der Arbeitsorganisation (AUCH Fremdfirmen) flexible Regelungen zur täglichen Arbeitszeit (Arbeiten verlegen) flexible Arbeitsstellenorganisation (Arbeiten/Arbeitsstellen kombinieren, Arbeiten unterbrechen) Anpassung der Mitarbeiteranzahl höherer Personalbedarf (Arbeiten verlegen, Arbeiten kombinieren, Kapazität erhöhen) geringerer Personalbedarf (Arbeiten vermeiden, Arbeitsumfang verringern) 11

12 Rahmenbedingungen Fahrzeug- und Geräteausstattung Arbeitsstellen bei Dunkelheit erfordern (Arbeiten verlegen) zusätzliche Beleuchtung des Arbeitsraumes besondere Absicherung der Arbeitsstelle Absicherung mit Verschwenkung erfordert (Kapazität erhöhen) zusätzliche Absperrtafel mit Zugfahrzeug 12

13 Rahmenbedingungen Streckenverhältnisse Ausbauzustand des Standstreifens entscheidet über Arbeiten am rechten Fahrbahnrand vom Standstreifen aus (Arbeitsraum) Arbeiten am linken Fahrbahnrand mit Verkehrsführung über den Standstreifen (Verkehrsraum) Voraussetzungen (Baukosten): - Ausreichende Geometrie - Ausreichende Tragfähigkeit 13

14 Potenziale Wirtschaftlichkeit Maßnahme zur Staureduktion Mehrkosten [ /AkD] Nutzen-Kosten- Verhältnis 1) Nutzen-Kosten- Verhältnis 2) Nachtarbeit 2.156, Zeitfenster (tagsüber) 221, Zwei Arbeitsstellen 0,00 Arbeitsunterbrechung stark abhängig vom Takt Standstreifen 0,00 akzeptanzabhängig Verschwenkung 411, ) nach Streckenlänge gewichtetes Mittel über das gesamte deutsche Autobahnnetz 2) nach Streckenlänge gewichtetes Mittel über die 5% am stärksten ausgelasteten Strecken 14

15 Potenziale Beispielnetz Kosten [Mio. / Jahr] Euro / Jahr 55, Quelle: FE / 2000 / CRB VTec, Uni Kassel , Quelle: FE / 2003 / LGB ISE, Uni Karlsruhe (TH) 0 0 Betriebliche Mehrkosten Vermiedene Staukosten (Beispielnetz mit einer Streckenlänge von ca km) 15

16 Potenziale Wirksamkeit 100% 99,6% 75% 79,2% 50% 49,3% 67,6% 25% 27,8% 24,6% 0% 10,7% 37,7% 16 Verlegen von Arbeiten in die Nacht Verlegen von Arbeiten tagsüber Verkürzen von Arbeiten durch zwei Arbeitsstellen Unterbrechen von Arbeiten (taktabhängig) Nutzen des Standstreifens als Ersatzverkehrsraum (akzeptanzabhängig) Optimal Absichern mit Verschwenkung Anteil der vermeidbaren Zeitverluste Verlegen von Arbeiten (zeitliche Planung) ist kurzfristig und kostengünstig umsetzbar bei maximaler Wirksamkeit!

17 Planung von Arbeitsstellen Rahmenbedingung Verkehrsverhältnisse Grundsätzlicher Bedarf der Stauvermeidung Auslastung des Fahrbahnquerschnitts (Höhe) Müssen überhaupt Arbeiten verlegt werden? Verfügbarkeit von Zeitfenstern für staufreies Arbeiten Auslastung des Fahrbahnquerschnitts (Gleichmäßigkeit im Tagesverlauf) Muss beim Verlegen die reguläre Arbeitszeit verlassen werden? Verfügbarkeit von Zeitfenstern für staufreies Arbeiten Auslastung des Fahrbahnquerschnitts (Gleichmäßigkeit im Wochenverlauf) Muss beim Verlegen in die Dunkelheit ausgewichen werden? 17

18 Planung von Arbeitsstellen Aspekte der Nachtarbeit Tagesverlauf der physiologischen Leistungsfähigkeit Quelle: GRAF nach Angaben von BJERNER, HOLM und SWENSSON Betrachtung des Unfallrisikos Quelle: STÖCKERT, VDI

19 Planung von Arbeitsstellen Rechtfertigung von Nachtarbeit Betriebliche Konsequenzen von Nachtarbeit negative Auswirkung auf das gesundheitliche und soziale Wohlbefinden der Mitarbeiter erhöhtes Sicherheitsrisiko sowohl bezüglich der Arbeits- als auch Verkehrssicherheit zusätzliche Kosten durch Beleuchtung und Sicherung (Arbeit bei Dunkelheit allgemein) Gesellschaftliche Rechtfertigung von Nachtarbeit aus technologischen Gründen aufgrund eines öffentlichen Bedürfnisses für Arbeitsstellen folglich: NUR bei hoher Netzauslastung (letzter Ausweg) 19

20 Planung von Arbeitsstellen Neue Methodik Anforderungen an eine Methodik für die Planung von Arbeitsstellen: Differenzierte Betrachtung der verkehrlichen Überlastungswahrscheinlichkeit Wie wahrscheinlich ist eine Staubildung bei Einrichten der Arbeitsstelle? Berücksichtigung der zeitlichen und organisatorischen Flexibilität einer Tätigkeit Wie kann auf eine Staubildung reagiert werden und was kostet das? Ziel: Optimale Nutzung möglicher Arbeitsstellenzeiten während der Tageshelligkeit 20

21 Planung von Arbeitsstellen Überlastungswahrscheinlichkeit Anzahl der Intervalle [-] 15 Verkehrsstärke [Kfz/h] Verkehrsnachfrage M St 0 N Verkehrsstärke [Kfz/5min] 1,00 0,90 0,80 0,70 0,60 0,50 0,40 0,30 0,20 0,10 Verkehrliche Überlastungswahrscheinlichkeit 0, Stunde des Tages [h] 21

22 Planung von Arbeitsstellen Flexibilität einer Tätigkeit Planbarkeit einer Leistung (Zeitliche Flexibilität) Sofortmaßnahmen (z.b. Unfallabsicherung) Reparaturen (z.b. Austausch beschädigter Fahrbahnelemente oder Schutzplanken) Unterhaltungsarbeiten (z.b. Grünpflege oder Reinigung der Entwässerung) Möglichkeit und Folgen eines Abbruchs (Organisatorische Flexibilität) Kein Abbruch möglich (z.b. geöffnete Fahrbahndecke) Abbruch aufwändig und ergänzende Sicherung erforderlich (z.b. Markierungsarbeiten) Abbruch bei entsprechender Vorbereitung jederzeit möglich (z.b. Mäharbeiten) 22

23 Planung von Arbeitsstellen Festlegen von Anforderungen Übergeordnete Anforderung: Stau an Arbeitsstellen möglichst zu vermeiden! Planbarkeit und Abbruch möglich: Keine Anforderung 1,0 0,9 0,8 Eingeschränkte Planbarkeit und eingeschränkter Abbruch: Mittlere Anforderung 0,7 0,6 0,5 Planbarkeit, aber eingeschränkter Abbruch: 0,4 Moderate Anforderung 0,3 0,2 Planbarkeit, aber kein Abbruch: Strenge Anforderung 0,1 0, Überlastungswahrscheinlichkeit [-] Verkehrsnachfrage [Kfz/h] 23

24 Planung von Arbeitsstellen Anforderungsmatrix Ja Zeitliche Flexibilität einer Leistung Bedingt Nein Organisatorische Flexibilität der zugehörigen Tätigkeiten Ja Bedingt Nein Anpassen der Arbeitsorganisation Individuelle Risikoabschätzung nach Erfahrung des Personals: Überlastungswahrscheinlichkeit beliebig Zeitliche Planung Moderate Anforderung: Zeitfenster mit Überlastungswahrscheinlichkeit < Grenzwert Zeitliche Planung Strenge Anforderung: Überlastungswahrscheinlichkeit = 0 Anpassen der Arbeitsorganisation Ergänzende Vorkehrungen: Einsatz von Maßnahmen 24

25 Planung von Arbeitsstellen Beispiel Markierungsarbeiten Ja Zeitliche Flexibilität einer Leistung Bedingt Nein Organisatorische Flexibilität der zugehörigen Tätigkeiten Ja Bedingt Nein Anpassen der Arbeitsorganisation Individuelle Risikoabschätzung nach Erfahrung des Personals: Überlastungswahrscheinlichkeit beliebig Flexibilität: zeitlich ja Zeitliche Planung organisatorisch Moderate Anforderung: bedingt Zeitfenster mit Überlastungswahrscheinlichkeit Grenzwert: 0,3 < Grenzwert Zeitliche Planung Strenge Anforderung: Überlastungswahrscheinlichkeit = 0 Anpassen der Arbeitsorganisation Ergänzende Vorkehrungen: Einsatz von Maßnahmen 25

26 Planung von Arbeitsstellen Beispiel für die Anwendung Überlastungswahrscheinlichkeit [-] 09:30 Uhr 10:00 Uhr 10:30 Uhr 1,0 0,3 0,0 Zusätzliche Arbeitszeit: 25 Minuten Uhrzeit Intervalldauer [5min] Arbeitsstelle ab 09:50 Uhr Arbeitsstelle ab 10:15 Uhr Überlastungswahrscheinlichkeit 26

27 Ausblick Grundlagen und Erprobung Erforderliche Grundlagen und Voraussetzungen Verkehrsdaten zu Nachfragemengen (möglichst in Echtzeit) und Streuung Kapazitäten und Streuung verschiedener Verkehrsführungen an Arbeitsstellen Flexibilität der Arbeitsorganisation (insbesondere bei Fremdvergaben) Fragen an eine Erprobung Stehen die erforderlichen Verkehrsdaten in ausreichendem Umfang zur Verfügung? Lässt sich durch die Methodik in stark ausgelasteten Netzen Nachtarbeit verhindern? In welcher Höhe folgen aus den Anforderungen an die Flexibilität höhere Kosten? 27

28 Ausblick Empfehlungen Empfehlungen Stauvermeidung bei allen planbaren Arbeitsstellen kürzerer Dauer! Anwendung begleitender Maßnahmen an nicht planbaren Arbeitsstellen! Sofern dafür erforderlich Flexibilisierung der Arbeitsorganisation und der Arbeitszeitregelungen Berücksichtigung von Ausbauzustand und Verkehrsauslastung im betreuten Streckennetz bei der Ausstattung einer Meisterei mit Personal und Fahrzeugen Diskussion über eine Refinanzierung der entstehenden Mehrkosten (Höhe der vermiedenen Staukosten bewirkt einen volkswirtschaftlichen Nutzen) 28

29 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit 29