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 Flugtaxi: TUM entwickelt Regelungssystem für Senkrechtstarter
11.04.2019 | Technische Universität München

nachricht “Cleared for Take Off!”
01.04.2019 | Technische Universität Berlin

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: Explosion on Jupiter-sized star 10 times more powerful than ever seen on our sun

A stellar flare 10 times more powerful than anything seen on our sun has burst from an ultracool star almost the same size as Jupiter

  • Coolest and smallest star to produce a superflare found
  • Star is a tenth of the radius of our Sun
  • Researchers led by University of Warwick could only see...

Im Focus: Neues „Baustein-Konzept“ für die additive Fertigung

Volkswagenstiftung fördert Wissenschaftler aus dem IPF Dresden bei der Erkundung eines innovativen neuen Ansatzes im 3D-Druck

Im Rahmen Ihrer Initiative „Experiment! - Auf der Suche nach gewagten Forschungsideen“
fördert die VolkswagenStiftung ein Projekt, das von Herrn Dr. Julian...

Im Focus: Vergangenheit trifft Zukunft

autartec®-Haus am Fuß der F60 fertiggestellt

Der Hafen des Bergheider Sees beherbergt seinen ersten Bewohner. Das schwimmende autartec®-Haus – entstanden im Rahmen eines vom Bundesministerium für Bildung...

Im Focus: Hybrid-Neuronen-Netzwerke mit 3D-Lithografie möglich

Netzwerken aus wenigen Neuronenzellen können gezielt künstliche dreidimensionale Strukturen vorgegeben werden. Sie werden dafür elektronisch verschaltet. Dies eröffnet neue Möglichkeiten, Fehler in neuralen Netzwerken besser zu verstehen und technische Anwendungen mit lebenden Zellen gezielter zu steuern. Dies stellt ein Team aus Forschenden aus Greifswald und Hamburg in einer Publikation in der Fachzeitschrift „Advanced Biosystems“ vor.

Eine der zentralen Fragen der Lebenswissenschaften ist, die Funktionsweise des Gehirns zu verstehen. Komplexe Abläufe im Gehirn ermöglichen uns, schnell Muster...

Im Focus: Was geschieht im Körper von ALS-Patienten?

Wissenschaftler der TU Dresden finden Wege, um das Absterben von Nervenzellen zu verringern und erforschen Therapieansätze zur Behandlung von ALS

Die Amyotrophe Lateralsklerose (ALS) ist eine unheilbare Erkrankung des zentralen Nervensystems. Nicht selten verläuft ALS nach der Diagnose innerhalb...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

Künstliche Intelligenz: Lernen von der Natur

17.04.2019 | Veranstaltungen

Mobilität im Umbruch – Conference on Future Automotive Technology, 7.-8. Mai 2019, Fürstenfeldbruck

17.04.2019 | Veranstaltungen

Augmented Reality und Softwareentwicklung: 33. Industrie-Tag InformationsTechnologie (IT)²

17.04.2019 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Irdischer Schutz für außerirdisches Metall

18.04.2019 | Verfahrenstechnologie

Erster astrophysikalischer Nachweis des Heliumhydrid-Ions

18.04.2019 | Physik Astronomie

Radioteleskop LOFAR blickt tief in den Blitz

18.04.2019 | Physik Astronomie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics