Fachbereich Bauingenieurwesen

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1 Fachbereich Bauingenieurwesen Lehrgebiet Verkehrswesen Prof. Dr.-Ing. R. R. Stephan MODULPRÜFUNG Modul: Verkehrswesen 1 Prüfungsleistung: Klausur (90 Minuten) Hilfsmittel: ohne Taschenrechner(!) Datum: Name:... Matrikel-Nr.:... Vorbemerkungen: Die Bearbeitung der Aufgaben soll ausschließlich auf dem dafür vorgesehenen freien Platz des jeweiligen Aufgabenblatts (einschließlich Rückseite) erfolgen. Der Lösungsweg muss in allen Teilen nachvollziehbar sein; nur dann können Punkte bei falschen Ergebnissen ggf. angerechnet werden. Antworten auf zusätzlich abgegebenen Blättern werden nicht bewertet! Bitte verwenden Sie keine Stifte mit grüner Farbe! Es wird Wert auf eine übersichtliche, kurze, stichwortartige Beantwortung der Fragen gelegt also bitte keine langen Aufsätze! Zeichnerische Darstellungen sind als Handskizzen (ggf. auch unter Zuhilfenahme von Geodreieck und Zirkel) auszuführen. Zum Bestehen der Klausur werden 18,0 Punkte und für die Note 1,0 werden 36,0 Punkte benötigt. Die Aufgaben umfassen insgesamt gesehen 4,0 Arbeits- bzw. Bewertungspunkte mehr als die maximal anrechenbare Punktsumme. Daher könnten Sie ggf. Aufgabenteile weglassen. Beurteilung: Aufgabe erreicht Punkte von maximal Note 1 8,0 2 15,0 (+ 2,0) 3 5,0 (+ 2,0) 4 4,0 5 4,0 6 7 Summe 36 (40,0) Detmold, Viel Erfolg! Tragen Sie bitte auf dieser Seite oben Ihren Namen und Ihre Matrikelnummer ein. Nur wenn die Heftung der Aufgabenblätter von Ihnen gelöst wird, so sind alle Aufgabenblätter mit Ihrem Namen und Ihrer Matrikelnummer zu versehen. Nicht mit Namen und Matrikelnummer gekennzeichnete lose Aufgabenblätter können nicht zugeordnet und daher nicht gewertet werden!

2 - 2 - Aufgabe 1: Straßenentwurf Allgemeines 8 Punkte Kreuzen Sie die richtige Antwort an; es ist jeweils genau eine Antwort richtig. a) Ein sogenanntes Standardraumelement ist die kleinste Raumeinheit bei IKEA. entsteht, wenn Beginn und Ende von Kurven im Lageplan mit dem Beginn von Kuppen und Wannen im Höhenplan zusammenfallen. umfasst jegliches Inventar einer Straße, wie beispielsweise Bordsteine, Leitpfosten usw. hat nichts mit irdischem Verkehrswesen zu tun; es handelt sich um einen Fachbegriff aus der Raumfahrt. b) Was bedeutet die Kurzform RAA 08? Radius-Anfang und Außendurchmesser mit 8 % Fehlertoleranz. Richtlinien für die Anlage von Autobahnen, Ausgabe Regelwerk der FGSV für die einheitliche Berechnung vom Ausrundungsanfang bei Autobahnen, Ausgabe Rinnenanfang einer alternierenden Rinne, in 8 cm Höhe gemessen. c) Welche Aussage zum DTV ist richtig? Der DTV ist die durchschnittliche Stundenbelastung aller Tage eines Jahres, ohne Berücksichtigung von Ferienzeiträumen, Feiertagen und den Wintermonaten. Der DTV ist die durchschnittliche Stundenbelastung aller Werktage eines Jahres, ohne Berücksichtigung von Ferienzeiträumen und Feiertagen. Der DTV einer innerstädtischen Hauptverkehrsstraße ist niedriger als der einer Radialstraße am Stadtrand. Der DTV ist ein absoluter Durchschnittswert. d) Regelquerschnitte werden innerorts und außerorts angewendet. werden weder innerorts noch außerorts angewendet. werden ausschließlich innerorts angewendet. werden ausschließlich außerorts angewendet.

3 - 3 - e) Welche Breite besitzt der befestigte Seitenstreifen des RQ 21? 2,50 m, beidseits der Fahrbahn je 0,50 m, 1,50 m, Der RQ 21 besitzt keinen befestigten Seitenstreifen. Quelle: [FGSV: Richtlinien für die Anlage von Landstraßen (RAL 08), Ausgabe 2008] f) Welche Aussage zum Verkehrsplanungsprozess ist falsch? Die inhaltliche Abfolge lautet: Vororientierung => Problemanalyse => Maßnahmenuntersuchung => Abwägung und Entscheidung => Umsetzung und Wirkungskontrolle. Der Verkehrsplanungsprozess ist ein Verfahren, bei dem bereits im Planungsstadium abgeschätzt wird, welche Belastung aller Voraussicht nach auf die Umwelt zukommt. Die Erfassung des Zustands ist ein Arbeitsschritt innerhalb der Problemanalyse. Bei der Vororientierung werden Beschwerden von Bürgerinnen und Bürgern behandelt, gesetzliche Handlungsaufträge bearbeitet, Planungsbeschlüsse gefasst und vieles mehr. g) Was wird im Schienenverkehr unternommen, um das Entgleisungsrisiko zu mindern? Die Spurkränze werden geschmiert. Die Schiene auf der Kurveninnenseite wird überhöht eingebaut. Die Schienenprofile werden möglichst nah zueinander verlegt, so dass die Spurkränze gerade so dazwischen passen (± 1 mm). Schienen werden in der Regel so verlegt, dass das Spurspiel (Spurweite minus Spurmaß) mindestens 25 mm beträgt. h) Im Schienenverkehr versteht man unter einem Ablaufberg ein bei Rangierbahnhöfen in der Regel künstlich angelegter Hügel mit einem Gleis zum Sortieren von Güterwaggons. eine ausschließlich in Kopfbahnhöfen vorhandene künstlich angelegte Schutzeinrichtung am Ende der Gleise. eine zur Senkung des Energieverbrauchs künstlich angelegte Gefällestrecke. jede Gleisstrecke mit einem Gefälle von mehr als 5 %.

4 - 4 - Aufgabe 2: Straßenentwurf außerorts Krümmungsband, Rampenband, Lageplan 15,0 Punkte (+ 2 Bonuspunkte) Gegeben ist das nachstehende Krümmungsband für eine Ortsumgehungsstraße mit der EKL 3 von Baukilometeranfang (0+000 km) bis Baukilometerende (2+000 km). Die Straße wurde gemäß den RAL 08 trassiert. a) Berechnen Sie anhand der vorbereiteten Tabelle auf der nächsten Seite die Parameter der im Krümmungsband dargestellten Entwurfselemente und ergänzen Sie damit die 3. Tabellenspalte. b) Zeichnen Sie das zugehörige Rampenband in das untenstehende Koordinatensystem, beschriften Sie die jeweiligen Querneigungen an den Knickstellen (senkrecht über die -Achse) und ergänzen Sie die Einheit der Ordinate in der eckigen Klammer. Berechnen Sie hierfür die in o. g. Tabelle noch fehlenden Eintragungen (einschließlich der Stationierung des Nulldurchgangs der Querneigung Spalte 1) sowie die Richtungsänderung in R 1 und tragen Sie diese dort ein. c) Zeichnen Sie qualitativ den zugehörigen Lageplan von Bauanfang bis Bauende und beschriften Sie diesen nach RE. Schriftrichtung + Pfeilrichtung + Antrag BA / BE + Seitenwechsel (je 0,25 => max. 2,0) richtig +L R1 < L R2 + R 1 > R 2 + Bau-km (irgendwas, wie bspw ) + kein Knick. Nur, wenn alle A 1-3 etwa gleich lang + Elementreihenfolge richtig (je 0,5 => max. 1,0) Orientierung bzw. Richtungsänderung bezügl. BA am BE ist LINKS! (!) (0,5)

5 - 5 - Bau-Kilometrierung [km + m] Parameter [ m ] q [ % ] h [ m ] s [ % ] min s [ % ] geteilte Verwindung erforderlich? Entwurfselement Richtungsänderung [ gon ]* (Spalte 1) (Spalte 2) (Spalte 3) (Spalte 4) (Spalte 5) (Spalte 6) (Spalte 7) (Spalte 8) (Spalte 9) A ,5 0,1 0,16 nein ,5 0,26 R (0,00) ,5 0, ab Spalte 4: ,59 A A ,0 0, ,0 0,28 0,135 ja 0,4 R (0,00) ,0 0,28 A ,06 nein ,5 0,1 R ,5 0,1 (0,00) *) Nur für R1 gefragt. 1/R = -0,0025 => R 1 =400m s 1 =(q e -q a ) a/l v =(6,5-2,5) 4/100=0,16% 1/R = -0,0033 => R 2 =300m s 2 =(q e -q a ) a/l v =(7,0+6,5) 4/400=0,135% A²=W_(R L) => A 1,2 =W_( )=200m s 3 =(q e -q a ) a/l v =I(2,5-7,0)I 4/300=0,06% A²=W_(R L) => A 3,4 =W_( )=300m min s=0,1 a=0,4% EKL 3 => a=4,0m h=q a/100=2,5 4/100=0,1m Stationierung des q-nulldurchgangs: =6,5 4/100=0,26m =7,0 4/100=0,28m L v0 = q B1 a/ s 2 =6,5 4/0,135=26/0,135=192,59 200m => [0+728] + 192,59m = [0+920,59] d) Wie heißt die Formel für die Berechnung der Schrägneigung und wie groß ist diese bei Stationierung 1+456, wenn die Längsneigung dort 0,0 % beträgt? p = W_(s²+q²) hier: p = W_(0+7²) = 7% e) Bonus-Doppelpunkt: Finden Sie den Trassierungsfehler anhand des Krümmungsbandes und begründen Sie diesen! Gerade R 3 ist zu lang für R 2 oder R 2 müsste mindestens 375m betragen. ( vgl. RAL 08, Bild 13)

6 - 6 - Aufgabe 3: Straßenentwurf innerorts 5,0 Punkte (+ 2 Bonuspunkte) Es soll der im Foto dargestellte Straßenabschnitt gemäß den RASt 06 umgebaut werden. Es gelten folgende Randbedingungen: Lage: Ortsdurchfahrt mit geringer Siedlungstiefe (langgezogener Ort) mit wenig Geschäftsbesatz, meist Wohnenbebauung, Schulweg A 19,0 m Foto: Gorxheimertal, Hauptstraße A Länge Straßenabschnitt: ca. 850 m Verbindungsfunktion: HS IV, Straßencharakter: (siehe Foto), Verkehrsbelastung: Kfz/24 h, Verkehrsregelung v zul. : 50 km/h, Straßenraumbreite: 18,0 bis 22,0 m, Linienbusverkehr: ja (regelmäßig). a) Skizzieren Sie den im Foto dargestellten Straßenquerschnitt A A im Maßstab 1:100. Beschriftung/Skizzierung/BS(!)_(1,0) Gehweg mit P (Kfz) /BS/ 2 Fahrtrichtungen (Kfz, Rad) / P (Kfz) über BS / Gehweg / 5,5 m /.2,0 m../. 7,50 m.../.1,00 m./.1,00 m./2,00 m./ / ,0 m.../ Maßstab + Maße_(1,0) b) Ordnen Sie den Straßenzug einer Typischen Entwurfssituation nach RASt 06 zu. Typische Entwurfssituation nach RASt 06:... Örtliche Einfahrstraße (1,0) c) Welchen Straßenquerschnitt nach RASt 06 wählen Sie zur Umgestaltung aus bzw. wie ist weiter zu verfahren, wenn Sie entweder Restbreiten haben oder keinen geeigneten Lösungsvorschlag aus den RASt 06 finden? Wahl des Querschnitts nach RASt 06:... Querschnitt 6.5 nach RASt 06 (1,0) Restbreite: von 0,5 m bis 3,0 m werden den Seitenbereichen (Gehwegen) rechts und links zuschlagen (1,0) d) Bonus-Doppelpunkt: Worauf ist hier unter dem Aspekt Verkehrssicherheit besonders zu achten? Durch die gerade Lienienführung sind hohe Geschwindigkeiten zu erwarten => geschwindigkeitsdämpfende Maßnahmen (RAST 06: Mittelinseln, kleine Kreisverkehre )! (2,0)

7 - 7 - Aufgabe 4: Unfallanalyse 4,0 Punkte a) Für eine Landesstraße der Entwurfsklasse EKA 2 sollen die Unfalldichte UD, die Unfallkostendichte KD sowie überschläglich die Unfallrate UR ermittelt werden (mit exakten Einheiten). Gegeben sind: Betrachtungszeitraum:... 3 Jahre DTV: Kfz/24h Tabelle 9 aus dem Merkblatt zur Örtlichen Unfalluntersuchung in Unfallkommissionen der FGSV, 2012: Streckenlänge L:.. 8,0 km Registrierte Unfälle: - Unfälle mit Schwerverletzten: Unfälle mit Leichtverletzten: Schwerwiegende Unfälle mit Sachschaden:. 3 - Sonstige Unfälle mit Sachschaden: 10 UD [U/L t] Unfälle je km und Jahr (0,25) => 20 / (8 3) = 0,83 [U/km a] (0,25) KD [K/L t] Kosten je km und Jahr (0,25) => ( ) / (8 x 3) = [ /km a] (0, 5) UR [U 10 6 /DTV L t 365] Unfälle je Mio. Kfz-km (0,25) => / ( ) / ( ) = 0,2 [U/Mio.km a] (1, 5) b) Was gibt die Unfallkategorie an und was der Unfalltyp? Unfallkategorie:... schwerste Unfallfolge.(0,5) Unfalltyp:. Beschreibung die Konfliktsituation, die zum Unfall führte. (0,5) Aufgabe 5: Schienenverkehr - Überhöhung 4,0 Punkte Eine regionale Bahnstrecke der DB AG (v e = 100 km/h) besitzt einen Radius von r = m. a) Wie groß ist die ausgleichende Überhöhung? u 0 = 11,8 v 2 /r 11, /3.540 = 27,00 mm (2,0) oder(!): oder(!): regionale Bahnstrecke der DB AG => Normalspur, d. h.: Schienenabstand s = mm (0,5) Umrechnung von km/h in m/s: v e = 90 km/h = 90/3,6 = 25,00 m/s (0,25) tan α = v 2 /(r g) => tan α = 25 2 / (3.540 * 9,81) = 0, => α = 1, (0,5) mit sin α = u/s (0,25) u = sin (1, ) (0,25) => h = u 0 = 27,00 mm (0,25) b) Welche Überhöhung wird tatsächlich eingebaut? reg u = 0,55 * u 0 = 0,55 * 27,00 = 14,85 mm (0,5) Da aber nur Überhöhungen eingebaut werden, die über 20 mm sind, wird nicht überhöht! (1,0) c) Bringen Sie die Begriffe u, u 0 und u f in einen mathematischen Zusammenhang! u 0 = u + u f (0,5)