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Optimierte Verkehrsablaufqualität durch kontinuierlich erfasste Leistungskennzahlen

Die systematische Auswertung der Verkehrsablaufqualität kann zur Optimierung sowohl des Betriebs als auch der Planung künftiger Maßnahmen genutzt werden. Im Auftrag der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) wurde hierzu ein System von Key Performance Indikatoren entwickelt. Bei einer flächendeckenden Einführung könnten kontinuierliche Aussagen zur Verkehrsablaufqualität auf einzelnen Streckenabschnitten sowie im gesamten Autobahnnetz gewonnen werden.

Die Grafik zeigt Visualisierungsmöglichkeiten von KPI im KPI Dashboard Visualisierungsmöglichkeiten von KPI im KPI Dashboard (Bild: PTV Optima, PTV Planung Transport Verkehr AG, Karlsruhe)

Aufgabenstellung

Stockungen im Verkehrsfluss sorgen dafür, dass Verkehrsteilnehmer ihre Fahrten nicht mehr zuverlässig planen können. Zur Optimierung von Verfügbarkeit und Zuverlässigkeit werden eine kontinuierliche Bewertung der Verkehrsablaufqualität und der Leistungsfähigkeit der Verkehrsinfrastruktur angestrebt. Die BASt beauftragte deshalb die PTV Planung Transport Verkehr AG, Karlsruhe, mit der Entwicklung eines Systems von Leistungskennzahlen für das deutsche Autobahnnetz. Mithilfe dieser Key Performance Indikatoren (KPI) sollen Aussagen für einzelne Netzelemente und -abschnitte sowie für das gesamte Streckennetz ermöglicht werden. Die Berechnung der KPI sollte auf der Basis aktueller verkehrstechnischer Messwerte wie Geschwindigkeiten, Fahrtzeiten und Verkehrsstärken erfolgen.

Untersuchungsmethode

Zur Bewertung der Verkehrsablaufqualität wurden zunächst potenzielle Kenngrößen sowie Methoden und Datenquellen der erforderlichen Datenerfassung systematisiert. Anschließend erfolgte eine Differenzierung möglicher Einsatzfelder von KPI-Systemen, von der Auswertung aggregierter Eckwerte für die Leitungsebene über die Engpassanalyse als Grundlage für die Bedarfsplanerstellung bis hin zu Real-Time-Verkehrsmanagement-Anwendungen.

Im Rahmen der Konzeptentwicklung wurden zunächst allgemeine Anforderungen an ein KPI-System formuliert. Für die Bewertung wurden die Aufwände von 5 primär aus einer Datenquelle versorgten Systemen beispielhaft abgeschätzt und dem Nutzen je Anwendungsfall gegenübergestellt. Da in der Praxis von den Verkehrszentralen bereits heute unterschiedliche Datenquellen genutzt werden, wurden zusätzlich für hybride, mehrere Datenquellen kombinierende KPI-Systeme mehrstufige Ansätze gewählt und ebenfalls anhand der Anforderungen bewertet.

Zur exemplarischen Umsetzung eines KPI-Systems wurde ein webbasierter Prototyp mit dem Autobahnviereck aus A 5, A 8, A 81 und A 6 zwischen Heidelberg, Karlsruhe, Stuttgart und Heilbronn realisiert und die Nutzerbewertung evaluiert.

Ergebnisse

Der Bericht beschreibt und bewertet die aktuell zur Verfügung stehenden Datenquellen und nimmt eine Klassifizierung der zahlreichen Anwendungsfelder vor. Eine erste Abschätzung der Kosten zum Aufbau eines deutschlandweiten Systems auf Autobahnen ergab, dass Floating-Car-Daten (FCD) und Mobilfunkdaten durch die günstigen Marktpreise ohne erforderliche Investition in die Erfassungsinfrastruktur aktuell preiswerter sind. Die ohnehin vorhandenen stationären Detektordaten sind bisher jedoch die einzige Quelle für belastbare Verkehrsmengendaten, welche für zahlreiche Anwendungen die Voraussetzung darstellen. Bei der Nutzenbewertung stand daher im Vordergrund, inwieweit die diskutierten Einsatzmöglichkeiten durch das jeweilige KPI-System abgedeckt werden. Zur Bewertungssynthese wurde für die 5 KPI-Systeme ein Wirksamkeits-Kosten-Quotient, für die hybriden Systeme dagegen eine Differenzbetrachtung im Vergleich zu einem Basisfall vorgeschlagen.

Mit einem in einer Excel-Mappe zusammengestellten Berechnungswerkzeug lassen sich Annahmen zu Kosten und Nutzen und die Gewichtung in Bezug auf die Anwendungsfelder flexibel anpassen, um verschiedene Szenarien zu berechnen.

Folgerungen

Je nach Zielrichtung können unterschiedliche der im Bericht beschriebenen Kenngrößen zur Beschreibung der Verkehrsablaufqualität auf Autobahnen relevanter sein. Bei einer Weiterverfolgung eines KPI-Systems ist es sinnvoll die konkreten Anforderungen an das System zu definieren und in Gewichtungsfaktoren umzusetzen. Da grundsätzlich alle skizzierten Anwendungsfälle parallel in der Praxis auftreten und insofern nicht singulär betrachtet werden sollten, wäre nach jetzigem Stand ein hybrides System basierend auf stationären Detektordaten in Kombination mit FCD die Lösung für eine synergetische Nutzung über alle betrachteten Anwendungsfälle.

  • Kontakt

    Bundesanstalt für Straßenwesen
    Brüderstraße 53
    51427 Bergisch Gladbach
    Info-Service
    Telefon: 02204 43-9101
    Fax: 02204 43-2550
    info@bast.de

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