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Verkehrsqualität auf Streckenabschnitten von Hauptverkehrsstraßen

BASt-Bericht V 108

M. M. Baier, T. Kathmann, Institut für Straßenwesen Aachen, Rheinisch-Westfälische Technische Hochschule Aachen
R. Baier, K.H. Schäfer, BSV Büro für Stadt-und Verkehrsplanung Dr.-Ing. Reinhold Baier GmbH, Aachen
64 Seiten
Erscheinungsjahr: 2003
Preis: 5,00 €

Bestellung eines gedruckten Exemplars beim Carl Schünemann Verlag GmbH

Das Forschungsvorhaben diente zur Ermittlung notwendiger Grundlagen zur Fortschreibung des Kapitels "Streckenabschnitte von Hauptverkehrsstraßen" des Handbuchs für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen. Untersuchungsgegenstand waren Streckenabschnitte von angebauten Hauptverkehrsstraßen innerhalb bebauter Gebiete mit maßgeblicher Verbindungsfunktion entsprechend der Kategoriengruppe C, Verbindungsfunktionsstufe III, zwischengemeindliche Straßenverbindungen, der RAS-N.

Eine Auswertung der aktuellen Fachliteratur diente zur Ermittlung der relevanten Einflussgrößen auf die Qualität des Verkehrsablaufs in Streckenabschnitten von Hauptverkehrsstraßen für den Kfz-Verkehr sowie praxisrelevanter Fahrbahnquerschnitte mit typischen verkehrlich-städtebaulichen Nutzungskonstellationen (Straßen-Umfeld-Typen). Die durchgeführten empirischen Untersuchungen dienten zum einen zur Abklärung grundlegender Fragen, insbesondere nach der Länge von definierbaren Streckenabschnitten unter Ausschluss der jeweiligen Knotenpunkteinflüsse, zum anderen zur Ermittlung der Größenordnungen auftretender "Störeinflüsse" auf den Kfz-Verkehr aus der Erschließungsfunktion als Grundlage für die nachfolgenden mikroskopischen Verkehrsflusssimulationen.

Im Rahmen einer situativen Bewertung wurden die maßgeblichen Parameter und eine geeignete Stufenstruktur für das zu entwickelnde Qualitätsstufenkonzept ermittelt. Als Basis dienten ausgewählte Videosequenzen aus der Empirie, die von den Experten hinsichtlich der Verkehrsqualität aus der Perspektive des Kfz-Verkehrs bewertet wurden. Der Vergleich der Bewertungen mit zu Grunde liegenden Parametern des Verkehrsablaufs ergab, dass die mittlere Kfz-Dichte im Streckenabschnitt als relevante Kenngröße zur Beschreibung der Kfz-Verkehrsqualität herangezogen werden kann.

Die anschließende Simulation des Kfz-Verkehrsablaufs in den definierten Straßen-Umfeld-Typen diente der Erweiterung des Daten- und Aussagenspektrums aus den empirischen Untersuchungen durch Variation der Kfz-Verkehrsbelastungen und der Einflüsse aus den städtebaulichen Randnutzungen. Angewandt wurde das mikroskopische Verkehrsflusssimulationsmodell PARAMICS. Die empirischen Daten aus den Untersuchungsfällen wurden hierbei zur Validierung der Simulation fallbeispielbezogen herangezogen.

In Verknüpfung der Ergebnisse aus den Expertenbefragungen und den Simulationsuntersuchungen erfolgten schließlich die Darstellung eines differenzierten Qualitätsstufenkonzeptes zur Beschreibung und Bewertung der Verkehrsqualität im Kfz-Verkehr auf Strecken von Hauptverkehrsstraßen mit ergänzenden Hinweisen für Anwender und weitergehenden Schlussfolgerungen. Im Ergebnis wurden für fünf Straßen-Umfeld-Typen von Hauptverkehrsstraßen spezifische Diagramme zur Ermittlung der Qualitätsstufen des Verkehrsablaufs im Kfz-Verkehr auf Streckenabschnitten entwickelt. Die Verwendung der Diagramme setzt voraus, dass für den zu bewertenden Streckenabschnitt Analyse- bzw. Prognosedaten zur mittleren Kfz-Verkehrsstärke sowie zur Anzahl der Einparkvorgänge, der Liefer-/Ladevorgänge und Bushalte auf der Fahrbahn, der LSA - Anforderungen an vorhandenen Fußgängerfurten und zum Anteil der Linksabbieger (an nachrangigen Knotenpunkten und Grundstückszufahrten), bezogen auf die Kfz-Verkehrsstärke, in einem Stundenraster vorliegen. Für den darüber hinaus empirisch untersuchten Straßen-Umfeld-Typ "Hauptverkehrsstraße mit Stadt-/Straßenbahn auf straßenbündigem Bahnkörper" konnte demgegenüber kein nachweisbarer Zusammenhang zu einem der untersuchten streckenbezogenen Parameter ermittelt werden; diesbezüglich besteht weiterer Forschungsbedarf.

Die Diagramme erlauben die Bewertung der Kfz-Verkehrsqualität auf Streckenabschnitten von Hauptverkehrsstraßen zur Einstufung von gegebenen Straßen-Umfeld-Konstellationen bzw. Verkehrszuständen und Einflüssen aus der Erschließungsfunktion, zur planerischen Diskussion von straßenverkehrsrechtlichen, verkehrsorganisatorischen bzw. -technischen Modifikationen im Streckenabschnitt (z. B. zur Einführung von Zeitfenstern für Liefer- und Ladevorgänge, der Einrichtung einer Fußgängerfurt mit manueller Anforderung usw.) sowie zum Vergleich von verschiedenen Entwurfsvarianten im Zuge der Neu- und Umgestaltung von Hauptverkehrsstraßen bei gegebenen Kfz-Verkehrsstärken und Anforderungen aus der Erschließungsfunktion.

Dem Originalbericht ist ein umfangreicher Anhangband beigefügt zu den Literaturauswertungen (Anhang A), den empirischen Untersuchungsergebnissen (Anhang B), den Ergebnissen der situativen Bewertung (Anhang C), zu den Untersuchungsergebnissen der Simulation (Anhang D) sowie ein Formulierungsvorschlag für HBS-Kapitel 8 "Streckenabschnitte von Hauptverkehrsstraßen" (Anhang E). Auf die Wiedergabe dieser Anhänge wurde in der vorliegenden Veröffentlichung verzichtet. Sie liegen bei der Bundesanstalt für Straßenwesen vor und sind dort einsehbar. Verweise auf die Anhänge wurden im Berichtstext beibehalten.

Traffic quality on arterial road sections

The research project was intended to ascertain the principles necessary for updating the chapter titled "Arterial road sections" of the manual on road traffic system design issued by the research society for roads and traffic. Investigations were conducted on sections of arterial roads integrated into existing infrastructure and performing important linkage functions as defined by category group C, linkage function stage III (road links between municipalities) of RAS-N.

Current technical literature was evaluated in order to determine the variables actually influencing the quality of traffic flow on arterial road sections bearing passenger cars as well as practically significant carriageway cross-sections with typical urban traffic utilization profiles (road-environment types). Empirical investigations were conducted to firstly clarify fundamental issues, especially concerning the length of definable route sections - excluding influences exerted by any involved nodes - and secondly to determine the magnitudes of developmental factors disturbing passenger car traffic flow as a basis for the subsequent, microscopic simulations of traffic flow.

A situational assessment was used to determine decisive parameters and a suitable system of gradation for the quality classes to be developed. This was based on empirically selected video sequences evaluated by experts in terms of the quality of passenger car traffic flow. A comparison of the evaluation results with underlying traffic flow parameters suggests that the average density of passenger car traffic can be used as a relevant characteristic variable for describing the related quality of traffic flow.

Subsequent simulations of passenger car traffic flow in the defined road-environment types involved variations in passenger car traffic loads and the influences exerted by marginal urban utilization factors in order to extend the spectrum of data and results obtained from empirical investigations. Use was made here of the microscopic traffic flow simulation model PARAMICS. The empirical data obtained from the investigations were used to validate simulations of individual cases.

Finally, the results of interviews with experts and investigative simulations were combined in order to formulate a concept of differentiated quality stages for describing and assessing traffic quality on arterial road sections, including supplementary data for users and additional findings. This was used ultimately to prepare diagrams to specifically determine stages in the quality of passenger car traffic flow on arterial route sections comprising five different road-environment types. A prerequisite for the use of these diagrams is the availability of hourly analytical and projected data on average passenger car traffic density, number of parking manoeuvres, delivery/loading operations and bus stops on carriageways, LSA requirements for existent pedestrian crossings and proportion of left-hand turns (on secondary nodes and property driveways) executed with respect to the overall density of passenger car traffic. By comparison, it was not possible to verify any correlations with any of the analyzed route-specific parameters in the case of the empirically examined road-environment type designated "Arterial road incorporating metropolitan railway on a flush roadbed"; additional research is needed for this purpose.

The diagrams permit an assessment of the quality of passenger car traffic flow on arterial road sections for the purpose of classifying existent road-environment combinations, traffic conditions and developmental influences, discussing and planning legal, organizational and technical modifications to road traffic flow on route sections (for instance, to introduce time slots for delivery and loading operations, establish pedestrian crossings with manual request signalling etc.) as well as comparing design variants for constructing or restructuring arterial roads given prevailing passenger car traffic densities and developmental requirements.

The original report is accompanied by a volume of detailed appendices comprising literature evaluations (appendix A), results of empirical investigations (appendix B), results of situational analysis (appendix C), results of simulation (appendix D) and a proposal for formulating chapter 8 titled "Arterial road sections" of the manual on road traffic system design (appendix E). These appendices have not been reproduced as part of this publication. They are stored and accessible at the Federal Highway Research Institute. References to the appendices have been retained in the report.