Verfahren für die Engpass- und Mängelanalyse im städtischen Hauptverkehrsstraßennetz

  • Ansprechpartner:

    Prof. Peter Vortisch
    Dipl.-Ing. Sebastian Buck

  • Förderung:

    Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)

  • Partner:

    iTUBS - Innovationsgesellschaft Technische Universität Braunschweig mbH

    BSV - Büro für Stadt- und Verkehrsplanung Dr.-Ing. Reinhold Baier GmbH

  • Beginn:

    2021

  • Ende:

    2023

Problemstellung

Vor allem in den Hauptverkehrszeiten sind Knotenpunkte in vielen Städten aufgrund der hohen Verkehrsnachfrage überlastet, was zu Rückstaus und damit verbunden zu Zeitverlusten und zu erhöhten Emissionen führt. Aus diesem Grund soll ein Verfahren entwickelt werden, das Engpässe und Mängelursachen im innerstädtischen Hauptverkehrsstraßennetz lokalisiert und identifiziert, indem allgemein zugängliche FCD (Floating Car Data) genutzt werden.

Zusätzlich dazu soll die Bewertung der Angebotsqualität von Netzabschnitten zur Überprüfung der Zielvorgaben der RIN (2008) ermöglicht werden. Dies ist erforderlich, da das im HBS (2015) hierzu enthaltene Berechnungsverfahren erhebliche Anwendungsgrenzen aufweist, insbesondere im Hinblick auf die Anwendung für hochbelastete Hauptverkehrsstraßen in Städten innerhalb von Ballungsräumen.

Projektziel

Ziel des Projekts ist die Bereitstellung von zwei FCD-basierten Verfahren:

  1. Ein alternatives Verfahren (im Sinne des HBS) zur Bestimmung der mittleren Fahrtgeschwindigkeiten als Ausgangspunkt für die Beurteilung der Angebotsqualität von Netzabschnitten auf Hauptverkehrsstraßen.
  2. Ein Verfahren zur Identifikation von strecken- oder knotenpunktbezogenen Engpässen als Grundlage für eine Engpass- und Mängelanalyse in innerörtlichen Hauptverkehrsstraßennetzen.
Methode

In der ersten Projektphase ist eine umfassende Analyse der bestehenden Methoden zur Verarbeitung von FC-Daten sowie der verfügbaren Quellen und Qualitäten der Daten vorgesehen.

Es werden repräsentative Netzabschnitte für die empirische Untersuchung ausgewählt. Kern des Projekts sind die Aufbereitung und Analyse von FCD zur Ermittlung der Fahrzeiten. Mit Geräten zur automatischen Kennzeichenerfassung werden Fahrtzeiten auf Netzabschnitten als Referenzgrößen erfasst. Auf denselben Netzabschnitten werden Fahrtzeiten aus FCD für den gleichen Zeitraum ermittelt und verglichen. Der Vergleich wird ausgeweitet auf Fahrtzeiten aus mikroskopischen Verkehrsflussmodellen und auf im HBS (2015) beschriebene Berechnungsverfahren.

Die Fahrtzeiten und Geschwindigkeiten bzw. die Bewertungen des Verkehrsablaufs werden in der Form von Raum-Zeit-Diagrammen (Kontour-Plots, Heatmaps) visualisiert. Zusätzlich werden Verfahren für die Ermittlung von Fahrtzeiten im Radverkehr aus der GPS-Ortung von Smartphones vorgestellt und anhand realer Daten bewertet. Die Möglichkeiten, mit Hilfe der FCD-Analytik Störungsstellen und Störungsursachen zu ermitteln, werden anhand der empirischen Daten aufgezeigt. Die Ergebnisse der verschiedenen Fahrtzeitberechnungen werden vergleichend dargestellt und analysiert.  Zum Ende wird das Vorgehen für die Verwendung als alternatives Verfahren in der Fortschreibung des HBS aufbereitet und beschrieben.

Das IfV ist, neben der Gesamtprojektleitung, hauptsächlich zuständig für die Erstellung der Simulationsmodelle und die empirischen Erhebungen.