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Einfluss von Instationarität auf die Wartezeit an Knotenpunkten mit und ohne Lichtsignalanlage

Leyn, Ulrike

Abstract: Für die Bewertung der Verkehrsqualität an plangleichen Knotenpunkten legt das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) die mittlere Wartezeit von Fahrzeugen zugrunde. Sie berechnet sich auf Basis der Kapazität und der Verkehrsstärke in einer Analyseperiode, die meist der Spitzenstunde entspricht. Gerade in diesem Zeitraum schwankt die Verkehrsstärke in kurzen Zeitintervallen häufig in ihrer Höhe. Außerdem kann in einzelnen Intervallen die Verkehrsnachfrage durchaus die Kapazität erreichen oder sogar überschreiten. Die Verfahren zur Berechnung der Wartezeit berücksichtigen diese Schwankungen, also die Instationarität, der Verkehrsstärke nur teilweise. Für Knotenpunkte mit Lichtsignalanlage enthält die Methodik zur Berechnung der mittleren Wartezeit den Instationaritätsfaktor. Dieser ergibt sich aus der höchstbelasteten Viertelstunde innerhalb der Analyseperiode und geht von einem parabelförmigen Verlauf der Verkehrsstärkeganglinie innerhalb dieser Zeit aus. Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand von Messdaten das Vorkommen unterschiedlicher Formen instationärer Verkehrsstärkeverläufe analysiert. Davon ausgehend wird eine Reihe von Zuflussprofiltypen entworfen, die zur Modellierung instationärer Zuflüsse innerhalb mikroskopischer Verkehrsfluss-Simulationen dienen. Mittels der Simulationsmodelle wird der Einfluss von Instationarität auf die Wartezeit an Knotenpunkten untersucht. Die Ergebnisse für lichtsignalgeregelte Knotenpunkte zeigen, dass in den meisten Fällen ein instationärer Fahrzeugzufluss zu einer höheren mittleren Wartezeit führt als eine gleichbleibende Belastung über den untersuchten Zeitraum hinweg. Die Wartezeiten fallen für die Simulationsergebnisse im Durchschnitt geringer aus als bei der Berechnung mit dem Verfahren des HBS (2015). Zur genaueren Berücksichtigung der Instationarität in diesem Verfahren wird ein neuer Instationaritätsfaktor auf Basis der Simulationsergebnisse entwickelt und mithilfe empirischer Daten validiert. Dieser Faktor enthält neben dem Verhältnis der Verkehrsstärke der höchstbelasteten Viertelstunde zu jener der gesamten Stunde auch die Verteilung der Belastung auf die beiden Stundenhälften sowie den Auslastungsgrad des Betrachtungszeitraums. Wird im Verfahren zur Berechnung der mittleren Wartezeiten nach dem HBS statt des bestehenden der neu entwickelte Instationaritätsfaktor verwendet, so stimmen diese besser mit den Ergebnissen aus der Simulation überein. Für vorfahrtgeregelte Knotenpunkte kann kein eindeutiger Einfluss von Instationarität der Verkehrsstärke erfasst werden, der für die Bewertung der Verkehrsqualität von Bedeutung ist.


Zugehörige Institution(en) am KIT Institut für Verkehrswesen (IFV)
Publikationstyp Hochschulschrift
Jahr 2016
Sprache Deutsch
Identifikator DOI(KIT): 10.5445/IR/1000065916
URN: urn:nbn:de:swb:90-659168
KITopen ID: 1000065916
Verlag Karlsruhe
Umfang IX, 155 S.
Abschlussart Dissertation
Fakultät Fakultät für Bauingenieur-, Geo- und Umweltwissenschaften (BGU)
Institut Institut für Verkehrswesen (IFV)
Prüfungsdaten 20.12.2016
Referent/Betreuer Prof. P. Vortisch
Lizenz CC BY-SA 3.0 DE: Creative Commons Namensnennung – Weitergabe unter gleichen Bedingungen 3.0 Deutschland
Schlagworte Verkehr, Instationarität, Wartezeit, Lichtsignalanlage, Kapazität, traffic, non-stationarity, waiting time, traffic signal, capacity
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