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Verkehrsanalysesystem (VAS) – Weiterentwicklung der Baubetriebsplanung

Hintergrund

Das Bild zeigt eine Baustelle auf einer Autobahn prill/iStock/Getty Images Plus

Der Planung und Koordination von Arbeitsstellen insbesondere auf Autobahnen kommt eine immer größere Bedeutung zu. Dazu wurde bereits 2011 der von einer Bund/Länder-Arbeitsgruppe unter Leitung der BASt erarbeitete „Leitfaden zum Arbeitsstellenmanagement auf Bundesautobahnen“ durch das Bundesministerium für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung eingeführt. Ziel des Arbeitsstellenmanagements ist es, eine möglichst weitgehende Verfügbarkeit des Verkehrsraumes bei gleichzeitiger Wirtschaftlichkeit der durchzuführenden Arbeiten zu gewährleisten. Dadurch sollen das Eintrittsrisiko, die Dauer und die Auswirkungen von arbeitsstellenbedingten verkehrlichen Störfällen sowie Konflikte zwischen verschiedenen Maßnahmen auf ein unvermeidliches Minimum reduziert werden. Eine wesentliche Basis dafür ist eine Bewertung der Auswirkungen von Arbeitsstellen auf den Verkehrsablauf.

Der Leitfaden enthält in seinen Ausführungshinweisen bisher nur ein einfaches Handrechenverfahren für einzelne Spitzenstunden, das in mehreren Bundesländern noch angewendet wird. Einzelne Bundesländer arbeiten bereits mit IT-Verfahren, die die Dauer und den Zeitpunkt der Durchführung einer Arbeitsstelle berücksichtigen. Eine übergeordnete Prüfung und Koordination der Arbeitsstellen auf Bundesautobahnen erfolgt durch das Bundesverkehrsministerium (BMVI) im Rahmen der sogenannten Baubetriebsplanung. Hierzu melden die Bundesländer gemäß Allgemeinem Rundschreiben Straßenbau (ARS) Nr. 04/2011 ihre Arbeitsstellen ab einer Dauer von 4 Tagen derzeit 4 Mal jährlich an das BMVI, das die geplanten Ausführungen überprüft und gegebenenfalls Hinweise oder Rückfragen zu den geplanten Maßnahmen gibt.

Aufbauend auf dem Leitfaden zum Arbeitsstellenmanagement wird derzeit zur Unterstützung von Arbeitsstellenplanern und -koordinatoren durch die BASt mit dem Verkehrsanalysesystem (VAS) ein IT-gestütztes Instrument zur bundeseinheitlichen Bewertung der jeweiligen strecken- und zeitspezifischen Auswirkungen von Arbeitsstellen entwickelt. Dieses VAS soll dem BMVI bei der Beurteilung der Baustellenplanungen der Länder dienen und den Ländern ein einheitliches Verfahren an die Hand geben, um das einfache Handrechenverfahren zu ersetzen. In späteren Entwicklungsstufen soll das VAS zu einem umfassenden Bewertungsinstrument des Verkehrsablaufs auf Bundesautobahnen insbesondere für Forschungsfragen weiterentwickelt werden.

Bewertungsmethodik des VAS

Auf Basis der Lage einer geplanten Arbeitsstelle prognostiziert das VAS zunächst die zukünftige Verkehrsnachfrage. Dafür werden die Verkehrsnachfragedaten der letzten 5 Jahre des automatischen Zählstellennetzes sowie die Angaben zum durchschnittlichen täglichen Verkehr aus den manuellen Straßenverkehrszählungen (SVZ) berücksichtigt. Als Ergebnis kann das VAS eine erwartete Verkehrsnachfrage für jede Stunde des geplanten Bauzeitraumes berechnen.

Die Grafik zeigt den prognostizierter Tagesverlauf der Verkehrsnachfrage an einer Arbeitsstelle Prognostizierter Tagesverlauf der Verkehrsnachfrage an einer Arbeitsstelle, aufgeteilt nach Leichtverkehr und Schwerverkehr

Dann ermittelt das VAS auf Basis von im System hinterlegten Streckenparametern (basierend auf dem Bundesinformationssystem Straße – BISStra) und vom Nutzer festgelegten Arbeitsstelleneigenschaften die Kapazität der Arbeitsstelle. Diese wird unter anderem durch die Anzahl der verbleibenden Fahrstreifen, die Streckenneigung, den Schwerverkehrsanteil und die Fahrstreifenbreiten beeinflusst. Das VAS modelliert für jede Stunde den Verkehrsablauf und bewertet die Verkehrsqualität durch einen Vergleich der zuvor errechneten Verkehrsnachfrage mit der berechneten Kapazität (deterministisches Warteschlangenmodell). Vereinfacht ausgedrückt bildet sich immer dann ein Stau, wenn die prognostizierte Verkehrsnachfrage größer ist als die berechnete Kapazität.

Die Grafik zeigt eine berechnete Staulänge an einer Arbeitsstelle Berechnete Staulänge an einer Arbeitsstelle über den gesamten Einrichtungszeitraum

In Anlehnung an die Kennwerte aus den bisher noch als Entwurf vorliegenden „Richtlinien für Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen an Straßen“ ermittelt das VAS anschließend für die gesamte Arbeitsstelle die zu erwartenden volkswirtschaftlichen Kosten in Gegenüberstellung zur Strecke ohne die Arbeitsstelle. Dabei werden neben den reinen Fahrtzeitverlusten auch die Emissionskosten und der Kraftstoffverbrauch berücksichtigt. In einem weiteren Entwicklungsschritt sollen ebenfalls zu erwartende Unfallkosten in die Berechnung einfließen. Anschließend bewertet das VAS, ob die gewählte Form der Arbeitsstelle den übrigen Anforderungen aus dem Leitfaden zum Arbeitsstellenmanagement entspricht. Dabei wird nach einem Ampelsystem bewertet, ob eine Arbeitsstelle zum Beispiel zu lang, die gewählte Verkehrsführung zu schmal oder die Anzahl der verbleibenden Fahrstreifen zu gering ist. Der Planer wird auf Wunsch vom VAS darüber informiert, was der Grund für einen festgestellten Regelverstoß ist. Das VAS ermöglicht damit den Vergleich von mehreren verschiedenen Arbeitsstellenvarianten derselben Arbeitsstelle hinsichtlich ihrer zu erwartenden volkswirtschaftlichen Kosten sowie der Regelbefolgung und stellt damit ein wirkungsvolles Werkzeug zur Verringerung der Verkehrsbeeinträchtigungen dar.

Prozessbeschreibung

Arbeitsstellenplaner haben die Möglichkeit, ihre Arbeitsstellen über eine Web-Maske in das VAS einzugeben, zu bewerten und im Kontext zu weiteren geplanten Arbeitsstellen im Umfeld zu sehen. Somit haben sie die Möglichkeit schon in frühen Phasen der Projektplanung (zum Beispiel der Erhaltungsplanung) Arbeitsstellen zu erstellen und bewerten zu lassen. Nach abgeschlossener Planungsphase und Abstimmung innerhalb der Organisationseinheit können die Nutzer die Vorzugsvarianten ihrer Arbeitsstellenplanungen dem BMVI zur finalen Prüfung vorlegen. Hat das BMVI zu einzelnen Planungen Rückfragen, kann es diese an die Bearbeiter/Koordinatoren zur Kommentierung zurückgeben. Die finale Arbeitsstellenmeldung kann anschließend über das VAS an den Mobilitäts Daten Marktplatz (MDM) zur Publikation übertragen werden. Damit stehen die wichtigsten Angaben zu geplanten Arbeitsstellen auch anderen Datenabnehmern über den MDM zur Verfügung. Änderungen an Arbeitsstellen, die nach Sichtung durch das BMVI eingetragen wurden, werden vom System dokumentiert. Die Zuordnung erfolgt über die Arbeitsstellen-ID, eine eindeutige, zentrale Identifikationsnummer, die immer nur genau einer ganz bestimmten Arbeitsstelle zugeordnet ist. Dabei überprüft das VAS, ob die im MDM vorhandenen Arbeitsstellenpublikationen inhaltlich zu den dem BMVI als geplant gemeldeten Arbeitsstellen passen. So soll sichergestellt werden, dass auch für die realisierte Ausführung der Arbeitsstelle die Verkehrsbeeinträchtigungen verträglich sind.

Neben der Eingabe und Verwaltung von Arbeitsstellenmeldungen über die Web-Oberfläche wird den Dienststellen auch eine externe Schnittstelle zum VAS zur Verfügung gestellt. Über diese haben sie die Möglichkeit, mit ihrem eigenen Arbeitsstellenmanagementsystem direkt mit dem VAS zu kommunizieren und Arbeitsstellendaten auszutauschen sowie sich die Bewertungsergebnisse für ihre Planungen abzuholen. Dies hat den Vorteil, dass Arbeitsstellendaten nicht in mehreren Systemen manuell eingegeben werden müssen. Für den Austausch wird das DATEX-II Format (nach Baustellenprofil 4.0) genutzt.

Das VAS baut auf Basis der eingegebenen Arbeitsstellen erstmalig eine bundesweite Arbeitsstellendatenbank auf, die für anschließende Forschungsfragen und Auswertungen genutzt werden kann. So können zukünftig Fragen zur Entwicklung, Anzahl, Länge und Dauer von Arbeitsstellen einfacher beantwortet werden.

Aktueller Stand und nächste Schritte

Das VAS ist seit Januar 2018 in der Entwicklung. Gegenwärtig wird davon ausgegangen, dass das VAS 2020 als Version 1.0 in den Produktivbetrieb übergehen wird.