Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Verkehrswegebau Prof. Dr.-Ing. M. Radenberg

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1 Ruhr-Universität Bochum Lehrstuhl für Verkehrswegebau Prof. Dr.-Ing. M. Radenberg Lehrstuhl für Verkehrswesen Prof. Dr.-Ing. J. Geistefeldt Diplomprüfung im Querschnittsfach Verkehrswesen Donnerstag, den :30 11:30 Uhr Zugelassene Hilfsmittel: Skripte und Mitschriften, Fachliteratur, Taschenrechner Aufgabe % Punkte erreicht Aufgabe % Summe % Punkte Note erreicht Name : Matr. Nr:

2 Aufgabe 1 20 Punkte Die folgende Abbildung zeigt eine geplante Einmündung an einer Ortsdurchfahrt. Aufgrund baulicher Einschränkungen stehen für den Linksabbiegefahrstreifen max. 15 m zur Verfügung. 650 Fz/h 895 Fz/h 85 Fz/h? 150 Fz/h 50 Fz/h a) Wie hoch darf die Belastung des Abbiegestroms maximal werden, damit der Verkehrsablauf auf dem Geradeausfahrstreifen der Hauptfahrbahn nicht durch zurückstauende Fahrzeuge beeinträchtigt wird? b) Kann der Knotenpunkt bei dieser Verkehrsbelastung noch mit einer ausreichenden Verkehrsqualität betrieben werden?

3 Aufgabe 2 15 Punkte Die Gebäude eines Messegeländes verteilen sich auf beide Seiten eines Flusses. Um von einem Teil des Geländes über den Fluss zu dem anderen Teil des Messegeländes zu gelangen, gibt es folgende Möglichkeiten: Variante 1: Seilbahn Variante 2: Boot Variante 3: Fußgängerbrücke Bestimmen Sie die Verteilung der Messebesucher auf die drei Varianten unter Verwendung des Logit-Models und dem gegebenen Modell zur Berechnung des Nutzens. Berücksichtigen Sie, dass 20 % der Besucher aus gesundheitlichen Gründen nur das Boot nutzen können. Modell zu Berechnung des Nutzens: V i = -a * X 1 + b i mit: X 1 = Reisezeit [Minuten] a = 0,065 b i = Komfortfaktor [-] Reisezeit [Min.] Komfortfaktor [-] Variante ,63 Variante ,39 Variante ,51

4 Aufgabe 3 20 Punkte In Flussbergen wohnen Einwohner. Die meisten Einwohner arbeiten in der nächstgrößeren Stadt. Die schnellste Verbindung besteht über eine Bundesstraße, die durch Flussbergen führt. Alternative Routen führen über A oder B auf einer Landstraße. 1. Es wurde eine Haushaltsbefragung durchgeführt, um herauszufinden, welche Route die Bewohner von Flussbergen nutzen, um in den Morgenstunden zur Arbeit in die Stadt zu kommen. Es kamen 650 Antworten zurück. Mit welcher Wahrscheinlichkeit kann ein Fehler von 3 % eingehalten werden? (Die Standardabweichung beträgt 0,4) A Stadt Flussbergen B 2. Um den Durchgangsverkehr der Bundesstraße durch Flussbergen zu schätzen, wird eine Querschnittsbefragung durchgeführt. Wie groß muss der Stichprobenumfang sein, wenn der Anteil des Durchgangsverkehrs bestimmt werden soll? Es ist schätzungsweise von einem Anteil von 64 % auszugehen. Das Signifikanzniveau 0,95 soll mit einem Fehler von 3 % eingehalten werden. 3. Welche Verkehrserhebungsmethoden können eingesetzt werden, um den Durchgangsverkehr auf der Bundesstraße zu ermitteln?

5 4. Die Erhebungen ergaben eine Belastung der Bundesstraße von 1280 Kfz/h in der Spitzenstunde. Die Bundesstraße muss aufgrund von Baumaßnahmen an einer Brücke gesperrt werden. Wie verteilt sich der Verkehr der Bundesstraße bei der Sperrung auf die Landstraßen über A und B? Führen Sie eine Sukzessivumlegung mit den Schritten 50%, 25%, 25% durch. Ist die Aufteilung so realistisch? Begründen Sie Ihre Antwort. A Stadt Flussbergen B Von A B Stadt Nach Flussbergen A B

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7 Aufgabe 4 10 Punkte In einem Kleinsiedlungsgebiet einer Stadt mit ca Einwohnern soll eine 3 ha große Fläche bebaut werden. Bestimmen Sie das Maß der baulichen Nutzung, das Nettowohnbauland und die Anzahl der möglichen Einwohner! Wie verändert sich die Anzahl bei einer GFZ von 0,35?

8 Aufgabe 5 10 Punkte Die Verkehrsbelastung einer gemeindeverbindenden Straße (DTV = 4500 Kfz/24h, Asphaltbeton, V zul = 60 km/h) steigt in 10 Jahren jährlich um 1 %. a) Wie erhöht sich der Emissionspegel dieser Straße innerhalb dieser 10 Jahre? b) Die Verkehrszunahme ist ausschließlich auf einen gestiegenen LKW-Anteil zurückzuführen. Wie ändert sich der Emissionspegel in diesem Fall, wenn die Anzahl der PKW gleich bleibt?

9 Hochbord Hochbord Aufgabe 6 15 Punkte Eine Straße mit Parkbuchten in Senkrechtaufstellung (vgl. Skizze) soll zu einer Einbahnstraße mit einem einseitigen Radfahrstreifen in Gegenrichtung umgebaut werden. Die Parkstände sollen daher zwischen den bestehenden Randsteinen (Hochborden) neu angeordnet werden. Machen Sie einen Vorschlag für einen optimalen Aufstellwinkel und ermitteln Sie, wie viele Parkplätze durch diese Maßnahme auf einer Strecke von 100 m verloren gehen. Vorhandener Zustand: 2,50 6,70 4,30 3,20

10 Aufgabe 7 15 Punkte Für den Bau einer Bundesautobahn ist der Oberbau gemäß RStO 2001 zu dimensionieren und der Fahrbahnaufbau festzulegen. Folgende Daten sind zugrunde zu legen: Parameter DTV (Pkw+Lkw) Werte Kfz/24h SV-Anteil 12 % Nutzungsdauer Verkehrszunahme Anzahl der Fahrstreifen Breite der Fahrstreifen 30 Jahre 3 % pro Jahr (keine Zunahme im 1. Jahr der Nutzungsdauer) 3 (für jede Fahrtrichtung getrennt) 3,50 m Steigung 2 % Frostempfindlichkeitsklasse F3 Frosteinwirkung Zone 1 Lage der Gradiente Wasserverhältnisse Randbereiche Geschlossene Ortslage Ungünstig In geschlossener Ortslage mit wasserdurchlässigen Randbereichen a) Berechnen Sie die bemessungsrelevante Beanspruchung B und die erforderliche Bauklasse. b) Ermitteln Sie die Mindestdicke des frostsicheren Oberbaus. c) Skizzieren Sie die passende Bauweise Asphalttragschicht und Schottertragschicht auf Frostschutzschicht. Geben Sie die erforderlichen Schichtenarten und Schichtdicken der einzelnen Schichten an. d) Führen Sie für jede Asphaltschicht auf, welche Mischgutarten bzw. Mischgutsorten für die dargestellte Baumaßnahme eingesetzt werden dürfen.

11 Aufgabe 8 15 Punkte Aus einer Asphaltschicht wurden Bohrkerne gezogen. Daran wurden im Labor die folgenden Werte jeweils als arithmetisches Mittel bestimmt: Volumen: Masse: Bindemittelgehalt: 762,68 cm³ 1898,46 g 4,5 M.-% a) Berechnen Sie sowohl den mittleren fiktiven Hohlraumgehalt als auch den mittleren Ausfüllungsgrad der Bohrkerne, wenn die Dichte des Bindemittels 1,015 g/cm³ beträgt und die Angaben für das Gesteinskörnungsgemisch wie folgt lauten: Masse [g] Masse [M.-%] Rohdichte [g/cm³] Füller 83,2 2,572 Feine Gesteinskörnung 0/2 Grobe Gesteinskörnung 2/5 Grobe Gesteinskörnung 5/8 Grobe Gesteinskörnung 8/11 166,9 2, ,6 2, ,1 2, ,4 2,826 Die mittlere Raumdichte von Marshallprobekörpern aus dem gleichen Material betrug 2,424 g/cm³. b) Berechnen Sie den mittleren Verdichtungsgrad!

12 Aufgabe 9 30 Punkte Ihnen ist in der folgenden Tabelle der Streckenabschnitt einer Landstraße der Entwurfsklasse EKL 4 gegeben. Nr. Element 1 Gerade 100 Winkel τ Winkel α L R A (Klothoide) (Kreisbogen) [m] [m] [m] [gon] [gon] 2 Klothoide 75?? 3 Kreisbogen? ,83 4 Eiklothoide ? 5 Kreisbogen?? 84,88 6 Klothoide? 150? 7 Klothoide?? 3,54 8 Kreisbogen 300?? 9 Klothoide 66,7?? 10 Gerade? 1183,4? 148,54 a) Ergänzen Sie die fehlenden Angaben der Elemente. Sofern Sie Aufgabenteil a) nicht lösen konnten, können Sie die in der folgenden Tabelle angegebenen (falschen) Werte zur weiteren Bearbeitung nutzen. Nr. Element 1 Gerade 100 Winkel τ Winkel α L R A (Klothoide) (Kreisbogen) [m] [m] [m] [gon] [gon] 2 Klothoide ,53 3 Kreisbogen ,83 4 Eiklothoide ,85 5 Kreisbogen ,88 6 Klothoide ,74 7 Klothoide ,54 8 Kreisbogen ,81 9 Klothoide 66, ,75 10 Gerade ,4 48,12 148,54 b) Überprüfen Sie die Elementenfolge auf die Einhaltung folgender Kriterien nach RAL 07: - R min, R max - Relationstrassierung - A 1 / A 2 - A min, A max

13 c) Skizzieren Sie qualitativ (nicht maßstabsgetreu) den Verlauf der Trasse. Beschriften Sie dabei die Elemente (Element-Nr., Anfang, Ende, R bzw. A, α). d) Bestimmen Sie die radienabhängigen Querneigungen der Elemente nach RAL 07.

14 Aufgabe Punkte Ein Güterzug mit Gleitlagern muss 10 Kohlewagen (m = 80 t) zum Containerhafen transportieren. Die maximale Steigung auf der Strecke beträgt 5 und der maßgebende Radius in diesem Bereich 800 m. Die Lokomotive hat ein Gewicht von 120 t. Welche Leistung muss die Lokomotive haben, damit diese die Strecke mit 80 km/h befahren kann?

15 Aufgabe Punkte Die in der folgenden Abbildung dargestellten Gleise sollen durch eine Weiche verbunden werden. Die Stammgleise können mit einer Geschwindigkeit von 100 km/h befahren werden, die zulässige Geschwindigkeit im Verbindungsgleis beträgt 80 km/h. r 2 = 1204 m r 1 = 1200 m a) Wählen Sie nachvollziehbar eine geeignete Weiche für die Gleisverbindung und erläutern Sie die Bezeichnung. b) Skizzieren Sie das Krümmungsband der Gleisverbindung. c) Geben Sie näherungsweise die Länge der Gleisverbindung an. Welche Länge verbleibt für einen eventuellen Zwischenbogen?