Werner Brilon Livres

Reflecting on the future of society inevitably involves considering transportation systems. The challenge is clear: while mobility is essential for economic growth and personal freedom, it also burdens individuals, communities, and the environment. Finding a viable solution to this dilemma remains elusive. In response, the North Rhine-Westphalia Science and Research Ministry initiated a plan to create a solid scientific foundation to address the issues within our transport system. A research network, funded by the government for three years, has been established to achieve this goal. The "Traffic Simulation and Environmental Impact" network comprises highly regarded traffic experts from North Rhine-Westphalia. This interdisciplinary collaboration seeks to merge transportation and natural sciences, particularly physics and mathematics, to leverage the synergy between technical expertise and innovative methodologies. The current volume serves as a progress report and an introduction to the upcoming international colloquium, which will mark both the culmination of the three-year project funding period and a significant milestone in the quest for sustainable transportation solutions.

2012 e 23,50 Die vorliegende Forschungsarbeit behandelt die Vor- und Nachteile der Aufteilung einer vierstreifigen Richtungsfahrbahn in eine Hauptfahrbahn ohne Anschlussstellen für den Fernverkehr und eine getrennte Fahrbahn für den lokalen Verkehr. Diese getrennte Fahrbahn erschließt die Anschlussstellen ins nachgeordnete Netz und verfügt nur am Anfang und Ende über eine Verbindung zur durchgehenden Hauptfahrbahn. Während eine solche Verkehrsführung in den Ballungsgebieten im Ausland erfolgreich Verwendung findet, ist sie in Deutschland bisher weitestgehend unbekannt.

Zweistreifige Kreisverkehre werden im Merkblatt von 2006 als kompakte, befahrbare Anlagen mit 8 bis 10 m breiter Fahrbahn und 40 bis 60 m Außendurchmesser beschrieben. Diese Arbeit überprüft die Aussagen des Merkblatts hinsichtlich Verkehrssicherheit und Kapazität, einschließlich der Analyse von Turbokreisverkehren. Die Sicherheitsanalyse bestätigt die bisherigen Erkenntnisse und die Unfallkostenrate von 9,5 EUR/1000 Kfz zeigt eine günstige Sicherheitslage. Die bisherigen Entwurfsprinzipien, insbesondere der Verzicht auf Fahrstreifenmarkierungen im Kreis, bleiben gültig. Die Kapazitätsuntersuchungen unterstützen ebenfalls die Regelungen des Merkblatts, wobei bei hohen Verkehrsstärken Abweichungen auftreten. Ein verbessertes Verfahren zur Kapazitätsberechnung wird vorgeschlagen, das die höhere Auslastung des zweiten Fahrstreifens bei starkem Verkehr berücksichtigt. Bei Turbokreisverkehren zeigt die Analyse eine Unfallkostenrate von 6,6 €/1000 Kfz, was ein hohes Sicherheitsniveau belegt. Verkehrsregeln werden zwar übertreten, führen jedoch nicht zu erheblichen Gefahren. Turbokreise können bei starken Verkehrsströmen ein hohes Leistungsvermögen erreichen, da der linke Fahrstreifen besser genutzt wird. Die gleichmäßige Auslastung der Fahrstreifen bei starkem Verkehr wird durch mathematische Gleichungen dargestellt. Die Anwendung von Turbokreisverkehren wird unter geeigneten Bedingungen empfohlen.

Im Rahmen des vorliegenden Projektes wurde das mikroskopische Simulationsprogramm BABSIM um ein Verhaltensmodell zur Ab-bildung der in der RAA dargestellten Typen von Ein- und Ausfahr-ten erweitert. Aufgrund der bereits sehr komplexen Struktur und einiger bekannter Schwächen wurde auf eine Weiterentwicklung des vorhandenen Modells verzichtet und stattdessen ein völlig neues Verhaltensmodell entwickelt.

Die Anwendung mikroskopischer Simulationsmodelle zur Lösung verkehrstechnischer und planerischer Fragestellungen ist heute weit verbreitet. Auf dem Markt gibt es leistungsfähige Programme, die jedoch oft unzureichend dokumentiert sind und deren Quellcode nicht zugänglich ist. Zudem fehlt es an nachprüfbaren Beweisen für die Realitätstreue der Modelle, und nur Zellularautomaten können Phänomene wie „Stau aus dem Nichts“ nachbilden. Die Forschungsarbeit zielt darauf ab, ein Simulationsmodell zu entwickeln, das die mikroskopische Simulation verstärkt und die Nachteile bestehender Programme überwindet. Der Bericht erläutert die theoretischen Grundlagen der mikroskopischen Verkehrsmodellierung und beschreibt sechs theoretische Modelle für das Abstandsverhalten sowie Verhaltensmodelle für den Fahrstreifenwechsel. Messungen im fließenden Verkehr wurden durchgeführt, um das Abstandsverhalten zu analysieren und das Modell der Fahrzeugfolgetheorie zu kalibrieren. Es wurden vier austauschbare Modelle für das Abstandsverhalten implementiert, einschließlich einer Erweiterung zur Nachahmung zögerlicher Fahrweisen. Die Benutzerfreundlichkeit des Programms wurde durch einen grafischen Streckeneditor und selbsterklärende Werkzeuge verbessert. Neben der zweidimensionalen Visualisierung wurde auch eine dreidimensionale Ansicht für beeindruckende Animationen geschaffen. Das neue Programm bietet ein leistungsfähiges mikroskopisches Simulationsmode

Die Qualität des Verkehrsablaufs an Knotenpunkten ohne Lichtsignalanlage (LSA) wurde bisher nur für Kfz-Verkehr untersucht. Da solche Knotenpunkte auch von Fußgängern und Radfahrern genutzt werden, ist es notwendig, ein Modell zu entwickeln, das alle Verkehrsteilnehmer berücksichtigt. Dies erfordert eine Analyse der gegenseitigen Einflüsse der Verkehrsströme, die durch Vorfahrtregeln und das Verhalten der Nutzer bestimmt werden. Es werden zwei Berechnungsverfahren entwickelt, um die Verkehrsqualität für alle Teilnehmerarten zu ermitteln. Das bestehende Verfahren nach der Grenzzeitlückentheorie kann zwar erweitert werden, wird jedoch komplizierter. Daher wird ein einfacheres Verfahren auf Basis der Konflikttheorie entwickelt, das modular aufgebaut ist und verschiedene Betriebsformen wie „abknickende Vorfahrt“ oder Fußgängerüberwege berücksichtigt. Auch reale Abweichungen von Vorfahrtregeln können integriert werden. Zur Kalibrierung wurden 13 Knotenpunkte beobachtet und analysiert, ergänzt durch Befragungen und Unfallanalysen. Das Ergebnis ist ein Berechnungsverfahren zur Beschreibung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten ohne LSA für alle Verkehrsteilnehmer. Der Originalbericht enthält Anhänge mit detaillierten Daten, die bei der Bundesanstalt für Straßenwesen einsehbar sind. Verweise auf diese Anhänge bleiben im Berichtstext erhalten.