Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Warum es vor der Ausfahrt zäh fließt: RUB-Ingenieurin untersucht Verkehrsablauf auf Autobahnen

07.03.2008
Problematisch: Dicht aufeinander folgende Knotenpunkte
Je mehr Ein- und Ausfahrten und Autobahnkreuze sich auf einer Strecke drängen, desto instabiler wird der Verkehr. Was sind aber die Einflussfaktoren auf den Verkehrsfluss und wie lässt sich die Kapazität einer solchen Strecke bemessen? Diese Frage hat Dr.-Ing. Christina Betz in ihrer Doktorarbeit "Verkehrsablauf auf Autobahnen mit dicht aufeinander folgenden Knotenpunkten" (Betreuer: Prof. Dr. Werner Brilon, Lehrstuhl für Verkehrswesen) untersucht. Ihr Fazit: Da die Autofahrer in städtischen Ballungsräumen mit vielen Ein- und Ausfahrten auf engen Raum einen anderen Fahrstil pflegen als Fahrer in ländlichen Gebieten, sollten für Knotenpunkte in Ballungsräumen andere Kapazitäten angewandt werden, wie es für freie Strecken schon jetzt üblich ist.

Rückstau kann stromaufwärts für Ärger sorgen

Die Kapazität und die Qualität des Verkehrsablaufs auf Autobahnen werden wesentlich durch Knotenpunkte wie Auf- und Abfahrten sowie Autobahnkreuze beeinflusst. Durch Ausfädelungs-, Einfädelungs- und Verflechtungsvorgänge kommt es immer wieder zu Konflikten, die den Verkehrsablauf beeinträchtigen können. "Gerade bei dicht aufeinander folgenden Knotenpunkten gibt es aber Einflussfaktoren, die bisher nicht weiter untersucht wurden", so Christina Betz. "Die gegenseitigen Beeinflussungen treten z.B. dann auf, wenn sich ein Rückstau von einem Knotenpunkt in einen stromaufwärts liegenden ergibt." Eignen sich für die Bemessung der Kapazität solcher Strecken die herkömmlichen Bemessungsverfahren? Wie lassen sich die Verkehrsabläufe dort beschreiben?

... mehr zu:
»Ballungsraum »Verkehrsablauf

Videoaufnahmen und Computersimulation

Um diese Frage zu beantworten nahm Christina Betz nach einer Literaturrecherche acht hoch belastete Streckenabschnitte auf Autobahnen in NRW und eine in Baden-Württemberg auf Video auf. Zu den gefilmten Abschnitten zählte zum Beispiel die A 40 an der Ausfahrt Essen-Frillendorf und das Autobahnkreuz Leverkusen. Diese Videofilme wurden dann per Hand ausgewertet. Im Mittelpunkt der Studie standen dabei die Fahrstreifenaufteilung im Verlauf der Streckenabschnitte sowie der Verkehrsablauf unter Einschätzung der Verkehrsqualität mit den Qualitätsstufen des "Handbuchs für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen" (HBS) 2001. Für ausgewählte Messstellen ermittelte die Forscherin außerdem die Geschwindigkeiten, das Fahrstreifenwechselverhalten und die Folgezeitlücken. Die empirischen Messungen ergänzte sie durch mikroskopische Simulation mit einem Computerprogramm.

In Ballungsräumen ist die Kapazität größer

Zusammenfassend stellt sie fest: Das Zusammenwirken der einzelnen Elemente von Autobahnknotenpunkten konzentriert sich vornehmlich auf Zeiten und Orte mit einer Überlastung. Es lässt sich nicht nach einfachen Regeln beschreiben und ist stark von ortsspezifischen Verhaltensweisen der Fahrer geprägt: Autofahrer in Ballungsräumen nutzen engere Lücken und wissen, wie sie sich verhalten müssen, um den Verkehrsfluss zu optimieren. "Innerhalb von Ballungsräumen wird häufig eine größere Kapazität von Knotenpunkten erreicht", fasst Christina Betz zusammen. Entsprechend sollten für die Bemessung von Knotenpunkten in Ballungsräumen andere Kapazitäten angewandt werden, die diese Unterschiede im Fahrstil berücksichtigen. "Das vorhandene Bemessungsverfahren sollte erweitert werden", empfiehlt Christina Betz. "Bisher gilt -vereinfacht gesagt - eine Kapazität für das jeweilige Element, Einfahrt, Ausfahrt, Verflechtungsstrecke. Ich schlage in meiner Arbeit vor, einen Kapazitätswert für Knotenpunkte in Ballungsräumen und eine andere für Knoten außerhalb von Ballungsräumen zu verwenden."

Stau fängt schon vor der Ausfahrt an

Mit Hilfe der empirischen Daten und der Simulation konnte sie nachweisen, dass der eigentliche funktionale Engpass einer Ausfahrt nicht zwangsweise die Kapazität des Ausfädelungsstreifens ist, sondern ca. 200 bis 300 Meter stromaufwärts vor Beginn des Ausfädelungsstreifens liegt. Die Kapazität des rechten Fahrstreifens an dieser Stelle beträgt mindestens 2.000 Kfz/h. Für die Bemessung einer Ausfahrt ist es somit essentiell, die Verkehrsbelastung des rechten Fahrstreifens stromaufwärts des Ausfädelungsfahrstreifens ermitteln zu können. Hierfür leitete Christina Betz mehrere Berechnungsverfahren her.

Neues Verfahren ist für Strecken mit vielen Knotenpunkten geeignet

Darüber hinaus bestätigte sich ihre Hypothese, dass bei starker oder lang andauernder Überlastung jedes betroffene Einzelelement maßgebend für alle stromaufwärts liegenden Elemente ist. Sie entwickelte mit Hilfe der Videoaufnahmen ein Bilanzierungsverfahren zur Ermittlung der "Restkapazität" der stromaufwärts liegenden Knotenpunkte bei einem Verkehrszusammenbruch. Dieses Verfahren ist für Streckenabschnitte mit einer engen Abfolge von Knotenpunkten geeignet. In den bisherigen Bemessungsverfahren für Knotenpunkte wird die Lage der Knotenpunkte nicht berücksichtigt. Die Untersuchung liefert somit wesentliche Grundlagen und Kennwerte für eine Weiterentwicklung des HBS 2001 Kapitel "Planfreie Knotenpunkte".

Weitere Informationen
Dr.-Ing. Christina Betz, E-Mail: christina.betz@rub.de

Dr. Josef König | idw
Weitere Informationen:
http://www.ruhr-uni-bochum.de/

Weitere Berichte zu: Ballungsraum Verkehrsablauf

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Verkehr Logistik:

nachricht Smarte Datenanalyse für Verkehr in Stuttgart
28.02.2017 | Fraunhofer-Institut für Arbeitswirtschaft und Organisation IAO

nachricht HIGH-TOOL unterstützt Verkehrsplanung in Europa
22.02.2017 | Karlsruher Institut für Technologie

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Verkehr Logistik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Gigantische Magnetfelder im Universum

Astronomen aus Bonn und Tautenburg in Thüringen beobachteten mit dem 100-m-Radioteleskop Effelsberg Galaxienhaufen, das sind Ansammlungen von Sternsystemen, heißem Gas und geladenen Teilchen. An den Rändern dieser Galaxienhaufen fanden sie außergewöhnlich geordnete Magnetfelder, die sich über viele Millionen Lichtjahre erstrecken. Sie stellen die größten bekannten Magnetfelder im Universum dar.

Die Ergebnisse werden am 22. März in der Fachzeitschrift „Astronomy & Astrophysics“ veröffentlicht.

Galaxienhaufen sind die größten gravitativ gebundenen Strukturen im Universum, mit einer Ausdehnung von etwa zehn Millionen Lichtjahren. Im Vergleich dazu ist...

Im Focus: Giant Magnetic Fields in the Universe

Astronomers from Bonn and Tautenburg in Thuringia (Germany) used the 100-m radio telescope at Effelsberg to observe several galaxy clusters. At the edges of these large accumulations of dark matter, stellar systems (galaxies), hot gas, and charged particles, they found magnetic fields that are exceptionally ordered over distances of many million light years. This makes them the most extended magnetic fields in the universe known so far.

The results will be published on March 22 in the journal „Astronomy & Astrophysics“.

Galaxy clusters are the largest gravitationally bound structures in the universe. With a typical extent of about 10 million light years, i.e. 100 times the...

Im Focus: Auf der Spur des linearen Ubiquitins

Eine neue Methode ermöglicht es, den Geheimcode linearer Ubiquitin-Ketten zu entschlüsseln. Forscher der Goethe-Universität berichten darüber in der aktuellen Ausgabe von "nature methods", zusammen mit Partnern der Universität Tübingen, der Queen Mary University und des Francis Crick Institute in London.

Ubiquitin ist ein kleines Molekül, das im Körper an andere Proteine angehängt wird und so deren Funktion kontrollieren und verändern kann. Die Anheftung...

Im Focus: Tracing down linear ubiquitination

Researchers at the Goethe University Frankfurt, together with partners from the University of Tübingen in Germany and Queen Mary University as well as Francis Crick Institute from London (UK) have developed a novel technology to decipher the secret ubiquitin code.

Ubiquitin is a small protein that can be linked to other cellular proteins, thereby controlling and modulating their functions. The attachment occurs in many...

Im Focus: Physiker erzeugen gezielt Elektronenwirbel

Einem Team um den Oldenburger Experimentalphysiker Prof. Dr. Matthias Wollenhaupt ist es mithilfe ultrakurzer Laserpulse gelungen, gezielt Elektronenwirbel zu erzeugen und diese dreidimensional abzubilden. Damit haben sie einen komplexen physikalischen Vorgang steuern können: die sogenannte Photoionisation oder Ladungstrennung. Diese gilt als entscheidender Schritt bei der Umwandlung von Licht in elektrischen Strom, beispielsweise in Solarzellen. Die Ergebnisse ihrer experimentellen Arbeit haben die Grundlagenforscher kürzlich in der renommierten Fachzeitschrift „Physical Review Letters“ veröffentlicht.

Das Umwandeln von Licht in elektrischen Strom ist ein ultraschneller Vorgang, dessen Details erstmals Albert Einstein in seinen Studien zum photoelektrischen...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungen

Über Raum, Zeit und Materie

22.03.2017 | Veranstaltungen

Unter der Haut

22.03.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Die „Panama Papers“ aus Programmierersicht

22.03.2017 | Veranstaltungsnachrichten

Neues Schiff für die Fischerei- und Meeresforschung

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie

Mit voller Kraft auf Erregerjagd

22.03.2017 | Biowissenschaften Chemie