OdimAk – Optimiertes Dimensionierungsverfahren für Autobahnknoten

In dem Projekt ODIMAK werden bestehende Dimensionierungsverfahren für gemischte und planfreie Anschlussstellen und Knoten verbessert. Dazu erfolgen zunächst Erhebungen und Messungen des Verkehrsablaufes an komplexen Knoten im Netz der ASFINAG. Daraus werden typische Verflechtungsbereiche abstrahiert und mittels mikroskopischer Verkehrsflusssimulation modelliert. Aus den Messungen und Modellen wird durch Regressionsanalyse ein Dimensionierungsverfahren für Verflechtungsstrecken mit mehr als zwei Fahrstreifen entwickelt und mit dem FSV Arbeitsausschuss Knotenpunkte abgestimmt.

Kurzbeschreibung

Ausgangssituation/Motivation

Bei der Dimensionierung von Anschlussstellen und Knoten des hochrangigen Netzes spielen die Verflechtungsstrecken, nämlich jene Bereiche mit erforderlichem Fahrstreifenwechsel der Fahrzeuge bzw. Durchsetzen mehrerer Verkehrsströme in gleicher Richtung, die maßgebende Rolle in Bezug auf Leistungsfähigkeit und Verkehrssicherheit.

In Österreich erfolgt die verkehrstechnische Dimensionierung dieser Verflechtungen an gemischten und planfreien Knoten mit der RVS 03.05.13 (Richtlinien und Vorschriften für das Straßenwesen). Das gegenwärtig anzuwendende Verfahren gilt für den Standardfall der Durchsetzung zweier, sich in gleicher Fahrtrichtung bewegender Verkehrsströme.

Bezogen auf die dabei getroffenen Vereinfachungen geben jedoch zahlreiche Studien Anlass dazu, dass die RVS bereits für den Standardfall eine Überarbeitung und Anpassung an den State-of-the-art erfordern würde (BRILON et al. 1993, HOFFMANN et al. 2000, HBS 2005, CINDIRC et al. 2007 und BETZ 2008). Für den immer häufiger vorkommenden Fall der Durchsetzung dreier Verkehrsströme, mit dem daraus resultierenden mehrmaligen Fahrstreifenwechsel für Fahrzeuge, ist in Österreich derzeit keine gültige Bemessungsvorschrift vorhanden.

Eine umfassende Erneuerung der RVS 03.05.13 würde demnach sowohl die Überarbeitung des vorhandenen Verfahrens für den Standardfall zweier sich durchsetzender Verkehrsströme als auch die Erarbeitung eines neuen Verfahrens für drei sich durchsetzende Verkehrsströme erfordern.

Inhalte und Zielsetzungen

Für die Bestimmung der Leistungsfähigkeit und Verkehrssicherheit von Anschlussstellen an Autobahnen und Schnellstraßen sind die Verflechtungsstrecken, nämlich jene Bereiche mit erforderlichem Fahrstreifenwechsel und Durchsetzen mehrerer Verkehrsströme in gleicher Richtung von besonderer Bedeutung.

Berechnungsmethoden für verschiedene Verflechtungstypen sind in der RVS 03.05.13 (Stand 2001) beschrieben. Jedoch umfasst die RVS 03.05.13 ausschließlich einstreifige Verflechtungen und kann daher nicht für komplexe Knotenpunkte mit mehrstreifigen Ein- oder Ausfahrten angewendet werden.

Für den immer häufiger vorkommenden Fall der Durchsetzung dreier Verkehrsströme mit dem daraus resultierenden mehrmaligen Fahrstreifenwechsel für Fahrzeuge ist in Österreich derzeit keine gültige Bemessungsvorschrift vorhanden.

Auf Grund der Vorgaben des Auslobers ist das Ziel des Projektes ODIMAK jedoch nur die Entwicklung eines Dimensionierungsverfahrens für Verflechtungen mit mehr als zwei Fahrstreifen. Die vorgeschlagene Methode zur Entwicklung des Dimensionierungsverfahrens ist allerdings allgemein gültig und könnte auch zur Überarbeitung des Standardfalls angewandt werden.

Methodische Vorgehensweise

Es wurde eine Kombination aus Analysen von erhobenen und modelltechnisch simulierten Verhaltensdaten angewandt. Der Vorteil in der Anwendung einer abstrahierten Mikrosimulationsumgebung liegt in der Möglichkeit zur gezielten Kombination und Variation der wesentlichen Einflussgrößen des Verkehrsablaufes.

Im laufenden Forschungsprojekt „HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf Autobahnen" der BAST in Deutschland wird derzeit eine Kalibrierung verschiedener Simulationsumgebungen anhand realer Messdaten, insbesondere im schwierig zu modellierenden Verflechtungsteil vorgenommen.

In ODIMAK wird eine ähnliche Methode mit österreichischen Messungen angewandt. Getestet wurden relationsfeine Verkehrsmengen und Verkehrsstärkenverhältnisse, die Länge der Verflechtungsstrecke und Kennwerte zur Verkehrssicherheit und Qualität des Verkehrsablaufes wie beispielsweise Collision-time, Auslastungen und Fahrgeschwindigkeiten.

Darüber hinaus wurden begleitende Workshops mit FachexpertInnen der ASFINAG, des BMVIT und aus dem FSV Arbeitsausschuss Knotenpunkte sowohl die Vorgangsweise und Methoden als auch die Ergebnisse vorgestellt und kritisch diskutiert.

Ergebnisse und Ausblick

Die Ergebnisse der Simulationen wurden in Form leicht lesbarer Nomogramme dargestellt, die auch dem FSV Arbeitsausschuss Knotenpunkte zur Überarbeitung
der RVS 03.05.13 vorgestellt wurden.

Mit den durchgeführten Untersuchungen kann die Kapazität bei Verflechtungen mit mehrstreifigen Ein- oder Ausfahrten (Verflechtungstyp V3, V3+, V4 und V4+) bestimmt werden. Für den Standardfall (Verflechtungstyp V1, VR1 und V2) wird eine Überarbeitung gemäß der in ODIMAK vorgestellten Methodik empfohlen.

Publikationen

Projektbeteiligte

Projektleitung

Dr. Georg Kriebernegg, IKK Kriebernegg-Kaufmann ZT-GmbH

Projektpartner

Univ. Prof. Dr. Martin Fellendorf, TU Graz - Institut für Straßen- und Verkehrswesen

Kontaktadresse

IKK Kriebernegg-Kaufmann ZT-GmbH
Dr. Georg Kriebernegg
Tel.: +43 (316) 391110-12
E-Mail: g.kriebernegg@ikk.at