Ihr Standort: Ergebnis > Simulationen > VISSIM Nächste Seite: 3ds Max

Simulation mit VISSIM

Wie können Staus vermieden werden?

Um diese Frage zu untersuchen, wählten wir einen Abschnitt der A7 zwischen Fulda und Kassel aus, der extrem staugefährdet ist. Im Autobahndreieck Hattenbach mündet zunächst die A5 in die A7, und nach nur 5 km mündet die A4 am Autobahndreieck Kirchheim in die A7. Diese Strecke wird pro Tag durchschnittlich von mehr als 90.000 Autos befahren. Staus entstehen nicht nur wegen des hohen Verkehrsaufkommens, sondern auch weil Fahrzeuge, die von der A5 in die A4 oder umgekehrt einfahren wollen, ein Spurwechsel von mindestens 2 Fahrspuren, bei LKWs sogar von 4 Fahrspuren vollziehen müssen.

Unser Ziel war, die Verkehrssituation im Bereich der beiden Autobahndreicke unter realistischen Bedingungen zu simulieren. Weiter wollten wir untersuchen, wie sich Maßnahmen zur Streckenbeeinflussung durch eine temporäre Freigabe der Standspur oder durch eine temporäre Geschwindigkeitsbeschränkung auswirken. Die erste Maßnahme schafft mehr Raum für Fahrzeuge und erhöht bei fließendem Verkehr den Durchsatz um rund 1800 Fahrzeuge pro Stunde. Eine Geschwindigkeitsbeschränkung von etwa 80 km/h führt ebenfalls zu einer höheren Straßenauslastung. Eine Simulation mit dem Intelligent-Driver-Model ergibt eine Erhöhung der Kapazität um rund 500 Fahrzeuge pro Stunde und Fahrspur. Können wir diese Erwartungen in unserer Simulation bestätigen?

Realisierung

Für unser Vorhaben konnten wir Dipl.-Ing. Bernd Fischer von der Ingenieurgesellschaft Dr. Brenner mbH in Aalen gewinnen. Die Ingenieure von Dr. Brenner werden dort zu Rate gezogen, wo Verkehrswege geplant und ein Verkehrsmanagement aufgebaut wird, in Stuttgart, Hamburg, in Tirana, Neu Dehli, Shanghai. Eines ihrer wichtigsten Planungsinstrumente ist die Verkehrssimulation mit VISSIM von PTV, mit dem auch wir arbeiten durften.

Um eine Verkehrssimulation zu erstellen, wird der entsprechende Streckenabschnitt unter Verwendung von Satellitenbildern originalgetreu erstellt. Dafür gibt es im Simulationsprogramm VISSIM ein spezielles Grafiktool, mit dem die Streckenabschnitte exakt nachmodelliert werden können. Selbst die Anzahl der Fahrbahnen, die Spurbreite und die Geschwindigkeitsbeschränkungen stimmen.

Um das Verkehrsgeschehen realitätsnah simulieren zu können, muss die Belastung des Streckenabschnittes genau bekannt sein. Die Verkehrszentrale Hessen stellte uns dazu freundlicherweise das entsprechende Datenmaterial für den Zeitraum vom 01.06.08 bis zum 30.08.08 mit einer Genauigkeit von 15-Minuten-Intervallen zur Verfügung. Aus diesen Daten ergaben sich die durchschnittliche Geschwindigkeit, die Verkehrsdichte, Fahrtrouten im Bereich der beiden Dreiecke und der Anteil des Schwerlastverkehrs.

Videos der Simulationen

Ohne Streckenbeeinflussung

Video

Zunächst wird der komplette zu simulierende Kartenausschnitt gezeigt. Die Autobahn zieht sich wie ein Band durch das Bild und man erkennt bereits die fahrenden Autos als bunte Flecken. Nach einer kurzen Stand-Sequenz wird in den problematischen Bereich hineingezoomt. Aufgrund der Verkehrszuflussdaten errechnet das Simulationsprogramm einen Stau. Dieser entsteht vor allem auch dadurch, dass von der A5 kommende Fahrzeuge auf die rechten Fahrspuren wechseln, da die äußerste linke Fahrspur in ca. 1 km Entfernung endet. Diese Stausimulation wurde anhand von Zuflussdaten erstellt, die uns freundlicherweise von der Hessischen Straßen- und Verkehrsverwaltung (HSSV) zur Verfügung gestellt wurden.

Mit Standstreifenfreigabe

Video

Das zweite Video zeigt denselben Streckenausschnitt wie Video 1, allerdings wurde in dieser Simulation der Standstreifen in eine weitere Fahrbahn umgewandelt. Dadurch kann mehr Verkehr durch den betrachteten Abschnitt fließen. Trotz identischer Zuflussmengen entsteht im Gegensatz zu Video 1 kein Verkehrsstau.

Mit temporärer Geschwindigkeitsbeschränkung

Video

Durch eine Geschwindigkeitsbegrenzung auf 80 km/h auf der A5 von Frankfurt her kommend und der A7 von Würzburg her kommend, jeweils 10 km vor dem Hattenbacher Dreieck beginnend, durchgängig bis kurz über das Kirchheimer Dreieck hinaus, wird eine Entzerrung des Verkehrs erreicht. Die Geschwindigkeiten der Fahrzeuge sind nahezu alle gleich, so dass der Verkehrsfluss homogen ist und die Autobahn letztlich mehr Verkehr aufnehmen kann. Eine temporäre Geschwindigkeitsbeschränkung bei Verkehrsspitzen kann als präventive Maßnahme zur Stauvermeidung angesehen werden.

Ergebnis

Die Simulation ohne Verkehrsbeeinflussungsmaßnahmen ergab in dem betrachteten Abschnitt einen Stau. Bei gleichem Verkehrsaufkommen und Standstreifenfreigabe bildete sich dieser Stau nicht. Wie Experten vorhergesagt hatten, wirkte sich die Geschwindigkeitsbeschränkung ebenfalls staumindernd aus.

<< zurück zu Simulationen mit 3ds Max

<< zurück zu Simulationen