Die Kapazität und die Qualität des Verkehrsablaufs eines Autobahnabschnitts werden entscheidend durch die planfreien Knotenpunkte und hier insbesondere durch die Einfahrt beeinflusst. Um Kapazitätsengpässe in Einfahrten zu vermeiden, ist die Kenntnis der Kapazität der verschiedenen Einfahrttypen von großer Bedeutung.Für die Bemessung sind darüber hinaus die Zusammenhänge zwischen den Verkehrsbelastungen unterhalb der Kapazität und der Qualität des Verkehrsablaufs wichtig. Nur die Kenntnis über diese Zusammenhänge ermöglicht eine den verkehrlichen Randbedingungen angepasste und damit wirtschaftliche Bemessung. Das übergeordnete Ziel des Forschungsvorhabens bestand in der Entwicklung eines Bemessungsverfahrens für zweistreifige Einfahrten (Typ E 4 und E 5) an dreistreifigen Hauptfahrbahnen. Dabei stand die Ermittlung von Bemessungsdiagrammen für die Bestimmung von Qualitätsstufen bei unterschiedlichen Belastungskonstellationen in der durchgehenden Hauptfahrbahn und der Verbindungsrampe oberhalb der Einfahrt im Mittelpunkt der Untersuchungen. Weiterhin sollte auch die Verkehrssicherheit in zweistreifigen Einfahrten näher analysiert werden, da auch hierzu bislang keine ausreichend abgesicherten empirischen Untersuchungen vorliegen. Basierend auf empirischen Untersuchungen zum Verkehrsablauf an 2-zweistreifigen Einfahrten an 3-streifigen Hauptfahrbahnen (1-mal Einfahrtyp E 4, 2-mal Einfahrttyp E 5) wurden hierfür Simulationsuntersuchungen mit dem mikroskopischen Simulationsmodell AIMSUN NG durchgeführt. Die Simulationsumgebung und die Modellparameter wurden für jeden Einfahrttyp an vier Querschnitten innerhalb der Einfahrten kalibriert und validiert. Um statistisch abgesicherte Ergebnisse zu erhalten, wurde eine entsprechende Anzahl von Simulationsläufen durchgeführt. Für die Formulierung von belastbaren Aussagen standen somit gute Grundlagen zur Verfügung. Neben verschiedenen Belastungskonstellationen wurden auch verschiedene Schwerverkehrsanteile abgebildet, welche anschließend für das Bemessungsverfahren des HBS in die Einheit [Pkw-E/h] umgerechnet wurden (Umrechnungsfaktor 2,0 für Lkw). Für Einfahrten bestimmt sich die Kapazität des gesamten Einfahrbereichs in der Regel aus der maximal möglichen Verkehrsstärke der Hauptfahrbahn unterhalb der Einfahrt sowie der maximal möglichen Einfädelungsverkehrsstärke der ersten und/oder zweiten Einfädelungshälfte. Die Kapazität des Einfahrbereichs ist dann erreicht, wenn in einem der definierten Bereiche die Kapazität nicht mehr aufrechterhalten werden kann. Für die Ableitung der Bemessungsdiagramme wurde unterstellt, dass die Kapazität bei einer mittleren Geschwindigkeit von 70 km/h erreicht wird. Unter dieser Annahme wurden Regressionen zwischen der Verkehrsstärke der Hauptfahrbahn oberhalb der Einfahrt und der Verkehrsstärke des einfahrenden Verkehrs durchgeführt. Unter Berücksichtigung der Grenzwerte der Auslastungsgrade für die Qualitätsstufen A bis F wurden hieraus für beide Einfahrttypen die zulässigen Verkehrsstärken für jede Qualitätsstufe berechnet. Diese wurden in Form von Bemessungsdiagrammen aufbereitet, mit denen eine Bemessung zweistreifiger Einfahrten auch ohne Kenntnis fahrstreifenbezogener Verkehrsstärken möglich ist. Diese Bemessungsdiagramme können direkt für die Überprüfung der Kapazität verwendet werden. Die empirischen Untersuchungen zur Verkehrssicherheit haben gezeigt, dass in den betrachteten zweistreifigen Einfahrten insgesamt nur wenige Unfälle aufgetreten sind. Unfälle mit Getöteten traten nicht auf, Unfälle mit schwerem Personenschaden traten nur sehr selten auf. Eine besondere Gefährdung stellen zweistreifige Einfahrten in planfreien Knotenpunkten somit nicht dar. Die Ergebnisse der makroskopischen und mikroskopischen Unfallanalysen zeigten nur bedingte Unterschiede zwischen den betrachteten Einfahrttypen und Knotenpunktsystemen. Die für die Unfallraten berechneten Vertrauensbereiche zeigten keine statistisch bedeutsamen Unterschiede. Ein Vergleich der berechneten Unfallkenngrößen mit denen anderer Elemente in planfreien Knotenpunkten (Ausfahrten, Verflechtungsstrecken) zeigte keine Auffälligkeiten. Insofern können aus den Untersuchungen zum Verkehrsablauf keine Empfehlungen für den bevorzugten Einsatz des einen oder anderen Einfahrttyps abgeleitet werden. Berücksichtigt man allerdings, dass für die zweistreifigen Ausfahrten aus Sicherheitsgründen den verstärkten Einsatz der Ausfahrttypen A 4 und A 5 (mit Fahrstreifenreduktion) empfehlen, so liefert die vorliegende Untersuchung auch keine Erkenntnisse, die gegen den aus Konsequenz daraus folgenden verstärkten Einsatz des Einfahrttyps E 5 sprechen.

    The main goal of the research project was the development of an evaluation method for two-lane feeder roads (Type E 4 and E 5) to three-lane main carriageways. The key issue of the investigation was the compilation of evaluation diagrams for determining the quality levels at different load configurations on the continuing main carriageway and the slip road upstream of the feeder road. The traffic safety at two-lane feeder roads was to be investigated in more detail, as sufficiently confirmed empirical findings are not available. Computer simulations were performed with the microscopic simulation model AIMSUN NG, based on empirical investigations of the traffic flow at three two-lane feeder roads at three-lane main carriageways (1 time feeder road type E 4, 2 times feeder road type E 5). The simulation environment and the model parameters for each feeder road type were calibrated and validated with four cross sections within the feeder roads. An appropriate number of simulation runs was performed to obtain statistically significant results. This created a good foundation for deriving reliable conclusions. In addition to different load configurations, different percentages of heavy traffic were also mapped in the model and subsequently converted to the unit [car-equivalents/h] used in the evaluation method of the Manual for Evaluating Road Traffic Systems (conversion factor for trucks: 2.0). For feeder roads, the capacity of the whole feeder area is usually determined by the maximum possible traffic capacity of the main carriageway downstream of the feeder road as well as the maximum possible threading traffic flow of the first and/or second half of the threading area. The capacity of the whole feeder area has been reached when the capacity specified for one of the defined areas can no longer be maintained. For the compilation of the evaluation diagrams, it was assumed that this capacity is reached at a mean speed of 70km/h. This assumption was used to calculate regressions between the traffic flow at the main carriageway upstream of the feeder road and the flow of the feeder traffic. The permitted traffic flows for each quality level were calculated for both feeder road types, taking the limit values of the load levels for the Quality Levels A to F into account. These values were presented in the form of evaluation diagrams that allow evaluation of two-lane feeder roads without knowledge of the lane-specific traffic flow. These evaluation diagrams can be directly used to check the capacity. Empirical investigation of traffic safety has shown that only few accidents occurred on the two-lane feeder roads investigated here. There were no accidents with fatalities and few accidents with severe injuries. Two-lane feeder roads at multi-level road junctions do not pose a special risk. The results of the macroscopic and microscopic accident analyses only show limited differences between the feeder road types considered and the junction systems. The confidence intervals calculated for accident rates did not indicate statistically significant differences. A comparison of the calculated accident indicators with those of other elements at multi-level road junctions (exit roads, interweaving areas) show no noteworthy patterns. This investigation of the traffic flow therefore does not support any recommendations for the preferred use of one or the other feeder road type. WEISER et al. (2006) recommend increased use of the exit road types A4 and A 5 (with lane reduction) for safety reasons. This also implies increased use of the feeder road type E 5. The present investigation does not provide any results that cast doubt on these recommendations.


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    Title :

    Zweistreifige Einfahrten an dreistreifigen Richtungsfahrbahnen - Verkehrssicherheit und Verkehrsablauf


    Additional title:

    Two-lane feeder roads to three-lane carriageways - traffic safety and traffic flow


    Contributors:


    Publication date :

    2008


    Size :

    127 Seiten, Bilder, Tabellen




    Type of media :

    Report


    Type of material :

    Print


    Language :

    German