Abschlussarbeit von Kenneth Sai Kit Lam

Abschätzung der Verkehrsqualität von signalgesteuerten Knoten in einem zusammenhängenden städtischen Straßennetz

Kurzfassung

Bei der Planung neuer und Beurteilung bestehender Straßenanlangen, wie z.B. Lichtsignalanlagen, ist die Berücksichtigung der Qualität des Verkehrsablaufs wesentlich, weil sie sich auf Verkehrsteilnehmer sowie die Umwelt und das Umfeld auswirken. In städtischen Netzen ist die Qualität der Knotenpunkte ein wichtiger Maßstab, da Knotenpunkte grundsätzlich verantwortlich für die Erscheinung von Staus sind. Zurzeit steht ein sehr ausführliches aber auch aufwändiges Verfahren im Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS 2001) zur Verfügung. Dieses Verfahren erlaubt die Bestimmung der Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs durch die Berechnungen der mittleren Wartezeiten. Der Aufwand bei großen städtischen Verkehrsnetzen ist aber erheblich, weil die erforderlichen Daten bezüglich der Lage und der Verkehrszusammensetzung erfasst werden müssen. Somit betrifft diese Arbeit die Anforderungen eines vereinfachten Verfahrens zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit eines Knotenpunktes, der mit Lichtsignalanlagen ausgestattet ist. Durch eine schnelle Beurteilung kann eine Aussage über die Möglichkeiten von Umleitungen verwirklicht werden.

Ein Ziel dieser Arbeit ist die Ableitung der maßgebenden stündlichen Verkehrsstärke (MSV) aus der durchschnittlichen täglichen Verkehrsstärke. Dieser Schritt wird am Anfang gerichtet und basiert auf einer im HBS (2001) dargestellten Vorgehensweise für die Hochrechnung der Bemessungsverkehrsstärke (MSV) aus Kurzzeitzählungen. Zunächst wird das Verfahren kurz dargestellt und dann verwendet. Das Verfahren wird für 20 Knotenpunkte in der Stadt Aachen angewendet und die daraus resultierenden Ergebnisse werden bewertet. Ein Vergleich zwischen den berechneten und die aus Knotenpunktzählungen ermittelten MSV-Werten wird durchgeführt. Darüber hinaus werden die aus verschiedenen Stundengruppen berechneten Ergebnisse verglichen.

Der nächste Teil bezieht sich auf die Ganglinien des Verkehrsaufkommens für die 20 Knotenpunkte in Aachen. Die Ganglinien sind für jeden Querschnitt auf jedem Knotenpunkt aufgezeichnet und dann gleichzeitig nach Ähnlichkeit und Straßentypen zusammengruppiert. Es ist hier zwischen Ganglinien für den Gesamtquerschnitt und richtungsbezogenen Ganglinien zu unterscheiden. Die Ganglinien werden dann mit weiteren Zählungen aus Köln ergänzt, damit eine Ableitung der MSV aus der DTV möglich ist. Die DTV-Werte kommen aus Modellprognosen und sind mit den echten Zähldaten verglichen. Danach wird ein weiterer Vergleich zwischen den aus den Ganglinien hergeleiteten und den aus den Knotenpunktzählungen ermittelten MSV-Werten ausgeführt. Kritische Aussagen sind angegeben.

Die Vorstellung von zwei Verfahren zur Ermittlung des Auslastungsgrades eines lichtsignalgesteuerten Knotenpunktes ist im nächsten Abschnitt dargestellt. Zunächst werden die wesentlichen Knotenpunkte des Aachener Netzes definiert. Das erste Verfahren kommt aus dem HBS (2001) sowie das "Highway Capacity Manual" (HCM 2000) aus den USA. Dieses Verfahren wird angewendet und die Ergebnisse zusammen mit einer Diskussion über die Nachteile dargestellt. Das zweite Verfahren wird erläutert und angewendet, deren Ergebnisse auch angegeben sind. Ein Vergleich zwischen den zwei Verfahren erfolgt mit Empfehlungen darüber, welches der Verfahren unter welchen Umständen verwendet werden soll. Ein Schwerpunkt hinsichtlich der Ermittlung der Reserve eines Knotenpunktes wird diskutiert. Die Ergebnisse aller wesentlichen Knotenpunkte sind tabellarisch sowie graphisch dargestellt. Eine kurze Aussage über den allgemeinen Zustand des Netzes hinsichtlich der Auslastungen ist angegeben nach dem, ein Beispiel für eine mögliche Umleitung dargestellt ist. Mögliche einfache Lösungen für überlastete Knotenpunkte sind dann erläutert und die Darstellung eines Beispiels ist angegeben.

Zum Schluss sind die möglichen Fehler und Ungenauigkeiten sowie Beschränkungen der zwei Verfahren dargestellt. Hier wird ebenfalls auf Empfehlungen für Verbesserungen auch hingewiesen. Die Schlussfolgerung kommt danach mit kritischen Diskussionen über die Ergebnisse, wobei Anzeichen dieser Arbeit angegeben sind.

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