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Straßenbepflanzung und Verkehrssicherheit – Ermittlung unfallbeeinflussender Merkmale auf Basis empirischer Modelle unter besonderer Berücksichtigung der Bepflanzung im Seitenraum an Landstraßen

BASt-Bericht V 349

Benjamin Schreck-von Below, Bundesanstalt für Straßenwesen, Bergisch Gladbach
160 Seiten
Erscheinungsjahr: 2021
Projektnummer: 6114015
Preis: 22,00 €

Bestellung eines gedruckten Exemplars beim Carl Schünemann Verlag GmbH

Dieser Bericht steht auch kostenfrei im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.

Landstraßen in Deutschland weisen im Vergleich zu Autobahnen eine große Gesamtlänge und einen hohen Netzanteil auf. Dazu kommt eine große Vielfalt der Straßenbepflanzung im Seitenraum, die von einseitigen und zweiseitigen Baumreihen, Baumgruppen, Alleen, Waldbereichen, Einzelbäumen, Sträuchern, Feldhecken bis zu Feld- und Wiesenflächen reicht. Die Verkehrssicherheit auf Landstraßen steht hinsichtlich der Unfallfolgen in engem Zusammenhang mit der Bepflanzung. Die Unfälle mit einem Aufprall auf einen Baum neben der Fahrbahn sind durch eine besonders hohe Unfallschwere gekennzeichnet.

Das Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis empirischer Modelle mit einem Ansatz der Bayes-Inferenz die unfallbeeinflussenden Merkmale unter besonderer Berücksichtigung der Straßenbepflanzung im Seitenraum zu ermitteln und dabei das methodische Vorgehen für dieses empirische Bayes-Modell zu entwickeln und zu validieren. Der entwickelte Ablauf zur Erstellung der Unfallmodelle leistet einen Beitrag zur Erweiterung der Verfahren und Methoden der Sicherheitsuntersuchungen im Straßenwesen.

Vielen der bisherigen Sicherheitsuntersuchungen liegen monokausale Analysemethoden zugrunde. Es zeigt sich, dass ein wissenschaftlicher Nachweis auf der Grundlage von monokausalen Unfallanalysen nur unzureichend möglich ist. Die Erkenntnislücken bei den Zusammenhängen der verschiedenen Typen sowie weiterer Merkmale der Straßenbepflanzung mit dem Unfallgeschehen bildeten den Schwerpunkt der Untersuchung. Damit sollten weitergehende qualitative Aussagen und Abschätzungen über die Verkehrssicherheit und quantitative Abschätzungen des Unfallgeschehens in Abhängigkeit von möglichen Einflussmerkmalen abgeleitet werden.

Mit den entwickelten Unfallvorhersagemodellen sollen genauere Risikobewertungen von Landstraßenabschnitten vorgenommen werden. Das Ziel ist die Verbesserung der Verkehrssicherheit mit gezielt wirksamen Maßnahmen sowie der gleichzeitige Schutz der Verkehrsteilnehmer und der Straßenbepflanzung.

Die Analyse der Einzeldaten der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik zeigte, dass die Unfallschwere im Zusammenhang mit einem Hindernisaufprall 5-mal höher, bei einem Baumaufprall 8-mal höher und bei einem Schutzplankenaufprall 3-mal höher ist als ohne Aufprall. Die Auswertung der detaillierten Daten von Straßenverkehrsunfällen (In-Depth Study) brachte neueste Erkenntnisse zur Unfallentstehung und deren Randbedingungen. In dieser Auswertung zeigten sich zahlreiche signifikante Zusammenhänge, wie zum Beispiel zwischen den jeweiligen Unfallabläufen und der Deformationstiefe am Fahrzeug sowie zwischen dem Durchmesser des Baumes und der höchsten Verletzungsschwere der Personen im Fahrzeug.

Auf Basis eines umfangreichen und detaillierten Datensatzes mit über 2.600 fahrstreifenbezogenen Abschnitten und knapp 3.000 km Gesamtlänge standen einbahnige, zweistreifige Landstraßen außerhalb von Netzknoten im Fokus der Untersuchung. Die differenzierten Unfallmodelle zeigten, dass die Allee und der Waldbereich besonders unfallauffällige Bepflanzungstypen sind. Baumreihen, Waldmantel und Einzelbäume sind ebenfalls auffällig. Es konnte gezeigt werden, dass es einen deutlichen Zusammenhang zwischen der fahrleistungsbezogenen Häufigkeit von amtlich registrierten Fahrunfällen mit Abkommen von der Fahrbahn und der Straßenbepflanzung gibt. Maßgebliche und signifikante unfallbeeinflussende Entwurfselemente auf Fahrunfälle mit Abkommen von der Fahrbahn sind insbesondere Singularitäten (Kurvenradius unter 200 m einschließlich Mindestlänge von 50 m), aber auch Kurvenradien von 200 bis 400 m sowie Relationstrassierungen benachbarter Elemente des Lageplans im „zu vermeidenden Bereich“ oder „brauchbaren Bereich“ nach den Richtlinien für die Anlage von Landstraßen 2012. In Bezug auf die Unfallhäufigkeit mit Aufprall auf einen Baum hat sich gezeigt, dass mit steigendem Anteil der Straßenbepflanzung Allee und Waldbereich sich die Unfallhäufigkeit deutlich erhöht. Die Baumreihe sowie die Kombination Baumreihe und Allee erhöhen mit einem mittleren bis sehr hohen Einfluss die Unfallhäufigkeit.

Die Ergebnisse stellen Grundlagen für die Überarbeitung der technischen Regelwerke, wie zum Beispiel des Handbuchs für die Bewertung der Verkehrssicherheit von Straßen, des Merkblatts „Bäume an Straßen“ und für den Leitfaden beziehungsweise die Entwicklung von Sonderlösungen zum Baum- und Objektschutz an Landstraßen dar.

Roadside planting and road safety – Determination of characteristics influencing accidents on the basis of empirical models with special consideration of planting on rural road verge

Compared to motorways, rural roads in Germany have a large total length and account for a high proportion of the network. In addition, there is a great variety of roadside planting, ranging from rows of trees on one side or both sides, groups of trees, avenues, wooded areas, individual trees, shrubs, field hedges to fields and meadows. Rural road safety is closely related to planting in terms of accident consequences. Collisions with a tree next to the roadway are characterised by a particularly high accident severity.

The aim of this work is to determine the characteristics influencing accidents on the basis of empirical models using a Bayesian inference approach, with special consideration of roadside planting, and to develop and validate the methodological procedure for this empirical Bayesian model in the process. The procedure developed for the creation of the accident models contributes to extending the procedures and methods of safety investigations in the road sector.

Many of the safety investigations to date are based on monocausal analysis methods. It has been shown that scientific proof based on monocausal accident analyses is only insufficiently possible. The gaps in our knowledge of the correlations between the different types and other characteristics of roadside planting and accident occurrence formed the focus of the study. The aim was to derive further qualitative statements and road safety estimates as well as quantitative estimates of accident occurrence depending on possible influencing characteristics.

With the developed accident prediction models, more accurate risk assessments of rural road sections are to be carried out. The aim is to improve road safety by implementing targeted, effective measures while protecting both road users and roadside planting.

The analysis of the individual data of the official road traffic accident statistics showed that the accident severity is 5 times higher in collisions with a fixed obstacle, 8 times higher in collisions with a tree and 3 times higher in collisions with a crash barrier than without such impacts. The evaluation of detailed data from road traffic accidents (In-Depth Study) provided the latest findings on accident causation and its boundary conditions. This evalu-ation revealed numerous significant correlations, such as between the respective accident sequences and the depth of vehicle deformation as well as between the diameter of the tree and the highest injury severity of the vehicle occupants.

Based on an extensive and detailed data set with over 2,600 lane-related sections and almost 3,000 km total length, the focus of the investigation was on single carriageway with two-lanes outside of network junctions. The differentiated accident models showed that the avenue and the forest area are particularly accident-prone plantation types. Tree rows, forest mantles and individual trees are also conspicuous. It was shown that there is a clear correlation between the mileage-related frequency of officially recorded run-off-road accidents and roadside planting. Decisive and significant design elements influencing accidents caused by driving off the carriageway are, in particular, singularities (curve radius less than 200 m including minimum length of 50 m), but also curve radii of 200 to 400 m as well as relative alignments of neighbouring elements of the site plan in the „area to be avoided“ or „usable area“ according to the guidelines for the Design of Rural Roads 2012. With regard to collisions with a tree, it has been shown that the accident frequency increases significantly as the proportion of roadside planting of avenues and wooded areas increases. Row of trees as well as the combination of row of trees and avenue lead to medium to very high increases in accident frequency.

These results form the basis for the revision of technical regulations, such as the manual for the assessment of road safety, the recommendations „Roadside Trees“ and for the recommendations of special solutions for tree and object protection on rural roads.

  • 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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    Fax: 0421 36903-48
    buchverlag@schuenemann-verlag.de
    www.schuenemann-verlag.de

  • Berichte zum Download

    Die Berichte der Bundesanstalt für Straßenwesen stehen ab dem Jahrgang 2003 zum Teil als kostenfreier Download im elektronischen BASt-Archiv ELBA zur Verfügung.