Schlüsselwörter
(Deutsch)
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Bemessung von Verkehrsanlagen, Massgebender Verkehr, Nachfrage und Leistungsfähigkeit, Bemessungskonzepte
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Schlüsselwörter
(Englisch)
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Dimensioning of transport infrastructure, design traffic, demand and capacity, dimensioning concepts
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Alternative Projektnummern
(Deutsch)
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2000122
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Kurzbeschreibung
(Deutsch)
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Verkehrsplanung und Verkehrstechnik haben seit ihrer Entstehung in den 30‘iger Jah-ren eine Reihe von Konzepten entwickelt, um Planer und Entwerfer bei der Entscheidung über die Gestaltung von Netzen und einzelnen Anlagenteilen zu unterstützen: Dreissigste Stunde, Spitzenviertelstunde, durchschnittlicher werktäglicher Verkehr und andere mehr. Parallel dazu, aber nicht wirklich integriert mit diesen Ansätzen, wurden verschiedene ökonomische-orientierte Bewertungsansätze, wie zum Beispiel die Kosten-Nutzen-Analyse oder Nutzwertanalyse entwickelt. Ziel des Projektes ist die Definition eines modernen Bemessungskonzeptes für Verkehrsanlagen, dass die Variabilität der Nachfrage und der Leistungsfähigkeit der Verkehr-sanlagen angemessen berücksichtigt. Es sind Methoden zu entwickeln, mit denen die Nutzerkosten (Zeitkosten und Betriebskosten), Betreiberkosten (Investition und Unter-halt), aber auch die Ansprüche an die Verkehrssicherheit, die Umweltwirkungen, die politischen Vorgaben angemessen abgewogen werden können. Hierbei sind die neusten Erkenntnisse zur Bewertung der Wirkungen des Verkehrs auf Umwelt und Gesellschaft zu verwenden. Aus dem Gesamtkonzept sind, falls notwendig, spezielle Konzepte für die verschiedenen Teilaufgaben des Verkehrsingenieurwesens, abzuleiten. Die Erkenntnisse fliessen ein in eine grundlegende Neuformulierung der SN 640 016 „Massgebender Verkehr“.
Die Arbeitsmethode des Projektes besteht aus der Iteration von theoretischer Entwicklung der Ansätze, praktischer Überprüfung an Beispielen und Diskussion der Handhabbarkeit mit der Praxis und den entsprechenden Fach- und Expertenkommission.
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Kurzbeschreibung
(Englisch)
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Since their emergence in the 1930s, transport planning and engineering have developed a range of concepts which help planners to design networks and road infrastructures. 30th-hourly volume, peak 15-minute period, average daily traffic etc. Parallely, though not integrated in these approaches, several economically oriented evaluation concepts, such as the cost-benefit analysis, have been conceptualised. Aim of the project is the development of a modern dimensioning concept for transport infrastructure. The concept shall suitably consider the variability of travel demand as well as as the infrastructure's capacity. The underlying methodology evaluates user costs (time and operational costs) and operator's costs (investment and maintenance) appropriately and will furthermore match the requirements of traffic safety, the environment and and political measures. The concept will be based on the latest findings about the evaluation of traffic related impacts on the environment and the society. The working method of the project is the iteration of theoretical developments of approaches, practical testing of case studies, discussion of the feasibility with practians and the relevant expert commssions.
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Methoden
(Deutsch)
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Die Arbeitsmethode des Projektes besteht aus der Iteration von theoretischer Entwicklung der Ansätze, praktischer Überprüfung an Beispielen und Diskussion der Handhab-barkeit mit der Praxis und den entsprechenden Fach- und Expertenkommission. Die einzelnen Arbeitsschritte werden unten beschrieben.
Das Zürcher Team wird um Prof. Brilon (Ruhr-Universität Bochum) ergänzt, der in den letzten Jahren massgeblich an der Entwicklung des deutschen Handbuchs für die Be-messung von Strassenverkehrsanlagen (HBS) (FGSV, 2002) mitgearbeitet hat. Das HBS hat die 30. Stunde nicht grundsätzlich in Frage gestellt. (Siehe aber das oben erwähnte Forschungsprojekt an der Ruhr-Universität). Das gleiche gilt auch für das US – Highway Capacity Manual (HCM 2000) (TRB, 2000), obwohl hier der Bereich zwischen der 30. und der 100. Stunde angegeben wird.
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Stand der eigenen Forschung
(Deutsch)
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Mit dem Projekt erschliesst die Gruppe ein neues Forschungsthema, das bisher weltweit nur unzureichend behandelt worden ist. Es schliesst sich logisch an die Arbeiten über die Verwendung und Entwicklung von Mikrosimulationsmodellen (Axhausen, 1989 und 1990), zur dynamischen Umlegung (Vrtic, 2001) oder an das laufende Projekt mit Prof. Nagel „Large-scale multi-agent system of travel behaviour and traffic flow“ an, dass das Ziel hat, grosse Netze in fast-echt-Zeit zu simulieren. Als Anwendungsfall ist der Raum Zürich vorgesehen.
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Projektziele
(Deutsch)
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Ziel des Projektes ist die Definition eines modernen Bemessungskonzeptes für Verkehr-sanlagen, das die Variabilität der Nachfrage und der Leistungsfähigkeit der Verkehrsanlagen angemessen berücksichtigt. Es sind Methoden zu entwickeln, mit denen die Nutzerkosten (Zeitkosten und Betriebskosten), Betreiberkosten (Investition und Unter-halt), aber auch die Ansprüche an die Verkehrssicherheit, die Umweltwirkungen, die politischen Vorgaben angemessen abgewogen werden können. Hierbei sind die neusten Erkenntnisse zur Bewertung der Wirkungen des Verkehrs auf Umwelt und Gesell-schaft zu verwenden. Aus dem Gesamtkonzept sind, falls notwendig, spezielle Konzep-te für die verschiedenen Teilaufgaben des Verkehrsingenieurwesens, abzuleiten.
Die Erkenntnisse fliessen ein in eine grundlegende Neuformulierung der SN 640 016 „Massgebender Verkehr“.
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Projektziele
(Englisch)
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Aim of the project is the development of a modern dimensioning concept for transport infrastructure. The concept shall suitably consider the variability of travel demand as well as as the infrastructure's capacity. The underlying methodology evaluates user costs (time and operational costs) and operator's costs (investment and maintenance) appropriately and will furthermore match the requirements of traffic safety, the environment and and political measures. The concept will be based on the latest findings about the evaluation of traffic related impacts on the environment and the society. If necessary, special concepts for sub-tasks of transport engineering are deduced from the overall approach. The results will go into in a fundamental update of the norm SN 640 016 "design traffic".
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Forschungsplan
(Deutsch)
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Die Erarbeitung des Bemessungskonzepts wird folgende Schritte umfassen:
- Detaillierte Bestandsaufnahme der Bemessungskonzepte in den Schweizern Normen und den Richtlinienwerken anderer Länder, insbesondere Frankreichs, UK, Deutschlands und den USA. Schwerpunkt der Analyse werden hierbei die Verfahren zur Querschnittsbemessung und zur Bemessung von Knotenpunkten sein. Auf die Probleme der Sichtweiten und Begegnungsfälle wird soweit einge-gangen, wie sie für den Querschnitts- und Knotenentwurf relevant sind.
- Bestandsaufnahme möglicher weiterer Bemessungskonzepte aus der berufli-chen Praxis, da die Richtlinien und Normen in vielen Fällen nicht mehr oder nur abgewandelt angewendet werden, respektive durch Alternativen ersetzt worden sind. Das Projektteam wird hier verschiedene persönliche Befragungen von er-fahrenen Kollegen aus der Praxis durchführen, wobei auch einige wenige aus-gewählte Ansprechpartner in Frankreich, Deutschland und Österreich miteinbe-zogen werden sollen.
- Darstellung der Diskussion und der richtliniengemässen Implementierung aktu-eller Bemessungskonzepte in anderen Ingenieurdisziplinen, insbesondere des konstruktiven Ingenieurbaus, des Wasserbaus und Energieversorgung. Litera-turstudium wird hier mit einigen wenigen persönlichen Interviews ergänzt wer-den.
- Entwicklung eines Entscheidungsverfahrens, das die Schwankungen der Nach-frage und Leistungsfähigkeit über das Jahr angemessen berücksichtigt. Das Ver-fahren wird die Ergebnisse der ersten drei Arbeitsschritte berücksichtigen, um zu einem angemessenen und praktikablen Verfahren zu kommen. Während Ver-fahren denkbar sind, die alle möglichen Kombinationen durchrechnen, sind sie zur Zeit noch nicht praxistauglich. Das Projekt wird deshalb Regeln entwickeln müssen, die den Rechenaufwand in der Praxis in Grenzen halten. Simulations-rechnungen sind hier mit statistischer Modellentwicklung zu kombinieren, um die massgeblichen „Tage“, „Belastungsfälle“ oder Kombinationen von „Tagen“ zu identifizieren. Für die Simulationsrechnungen werden auf Schweizer Ver-hältnisse kalibrierte Modelle eingesetzt werden.
Diese Regeln erfordern Tests mit verschiedenen prototypischen Netz-, Strecken- und Knotenpunktssituationen. Das Projekt wird hier auf die Überlegungen zu den aktuellen Ganglinien (VSS, 2001) zurückgreifen, aber diese bei Bedarf über-prüfen. Zur Bestimmung der Variabilität der Leistungsfähigkeiten wird auf aktu-elle Schweizer und internationale Messungen zurückzugreifen sein. Die Kontak-te zu den Besitzern der Daten sind vorhanden.
Die Elemente der zu berücksichtigen Kosten und Nutzen werden mit dem gleichzeitig ausgeschriebenen Projekt zur Entwicklung einer Schweizer Grund-lagennorm „Kosten-Nutzen-Analyse“ abgestimmt werden.
Prognoseunsicherheiten erhöhen die Unsicherheit bei einer Entwurfsentschei-dung weiter, die durch die dynamische Entwicklung der Verkehrsnachfrage und der Systemeigenschaften noch weiter verschärft werden. Das Projekt wird hier auf die allgemeine Literatur zur Risikoabschätzung zurückgreifen, um Verfah-rensempfehlungen zu entwickeln.
- Überprüfung des Verfahrens für alle wesentlichen Anwendungsbereiche mit praktischen Beispielen, die das Projektteam gemeinsam mit den massgebenden Expertenkommissionen aussuchen wird. Die inhaltlichen Schwerpunkte bleiben der Strecken- und der Knotenpunktsentwurf.
In dieser Phase erfolgt auch die endgültige Formulierung des Verfahrens und die Darstellung seiner Auswirkungen auf das Normenwerk, wobei das Verfah-ren mit allen massgeblichen Kommissionen der VSS abgestimmt werden wird.
- Normentwurf für die Nachfolgenorm zu SN 640 016a „Massgebender Verkehr“ ist der letzte Arbeitsschritt.
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Umsetzung und Anwendungen
(Deutsch)
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Das Projekt wird einen wichtigen Beitrag zur beruflichen Praxis leisten, in dem es eine moderne Methode zur Abwägung zwischen Nachfrage, Ausbaustandard und generali-sierten Kosten zur Verfügung stellt, die auf aktuellen Daten und Methoden beruht. Man denke zum Beispiel an die kommende Diskussion über den „Sachplan Strasse“ auf Bundesebene und die entsprechenden Planungen der Kantone und Gemeinden.
Das zu entwickelnde Verfahren wird auch einen wichtigen Beitrag zur Erhöhung der Konsistenz des Normenwerks liefern, da es ein einheitliches Bemessungskonzept zur Verfügung stellen wird, das an vielen Stellen zum tragen kommen kann.
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Neue Kenntnisse/Literatur
(Deutsch)
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Axhausen, K.W. (1989) Eine ereignisorientierte Simulation von Aktivitätenketten zur Parkstandswahl, Schriften-reihe, 40, Institut für Verkehrswesen, Universität (TH) Karlsruhe, Karlsruhe.
Axhausen, K.W. (1990) A Simultaneous Simulation of Activity Chains, in P.M. Jones (Ed), New Approaches in Dynamic and Activity-based Approaches to Travel Analysis, 206-225, Avebury, Aldershot.
Bell, M.G.H. (2000) Stabilität von Strassennetzen bei Störungen, Vortrag beim IVT Seminar “ Optimierung von Netzen und Angeboten”, Zürich, Juni 2000.
FGSV (2002) Handbuch für die Bemessung von Strassenverkehrsanlagen, FGSV, Köln.
Hempsey, L.J. und S. Teply (1999) Redesigning the design hour for Alberta highways, ite journal, 69 (5) 43-48.
Heydecker, B.G. und M. Fellendorf (1989) Anglo-German comparison of signal design methodology, Vortrag bei dem 17. PTRC Summer Annual Meeting, Brighton.
TRB (2000) Highway Capacity Manual, Ausgabe 2000, Transportation Research Board, Washington, D.C.
Vrtic. M. (2001) Dynamische Umlegung des Strassenverkehrs, IVT Seminar „Kosten, Nutzen, Modelle“, ETH Zürich, Dezember 2001.
VSS (1998) SN 640 016 Massgebender Verkehr, VSS, Zürich.
VSS (2001) SN 640 005b Ganglinientypen und durchschnittlicher Verkehr, VSS, Zürich.
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Publikationen / Ergebnisse
(Deutsch)
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Berichtsnummer
(Deutsch)
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1283
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