Intermodale Verkehrsqualitätsstufen für den Strassenverkehr - Vorstudie

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: SVI2007/005
• Projekttitel Englisch: Intermodal level of services – preliminary study

Schlüsselwörter (Deutsch)

Verkehrsqualität, Intermodalität, verkehrstechnische Bemessungsmethoden, Verkehrsqualitätsstufen, intermodale Vergleichbarkeit.

Schlüsselwörter (Englisch)

Quality of service, intermodality, transportation measurement methods, level of service, intermodal comparability

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Das Projekt ist als Vorstudie zu den Folgeuntersuchungen des VSS (VSS 2007/305 und VSS 2007/306) konzipiert. Als Grundlage für die heute immer mehr geforderten gesamtverkehrliche Betrachtungen sind die Lücken der Verkehrsqualitätsbeurteilung, welche insbesondere im Fuss- und Zweiradverkehr sowie dem öffentlichen Verkehr bestehen, zu schliessen. Für die Beurteilung der intermodalen Verkehrsqualität wird hierfür die Erarbeitung einer einheitlichen Systematik angestrebt, welche die Basis für die angestrebte intermodale Vergleichbarkeit bildet.

Im Rahmen dieser Vorstudie werden bestehende Qualitätsmerkmale und deren Bemessungen zusammengestellt und entsprechend einer Qualitätssystematik geordnet und beurteilt. Die Herangehensweise erfolgt sequentiell über die verschiedenen Verkehrsmodi und Betrachtungsebenen. Schlussendlich resultieren Empfehlungen zur sinnvollen Bestimmung von intermodalen Verkehrsqualitätsstufen, welche in die Folgeforschung einfliessen.

Kurzbeschreibung (Englisch)

The project is designed as a preliminary study for the subsequent VSS studys (VSS 2007/305 und VSS 2007/306). For pedestrian, bicycle and public transport facilites and services exist some gaps in terms of quality measures that have to be covered to get a broader consideration regarding all transport modes. A systematic arrangement of the different quality charactaristics compose the framework for an intermodal comparability.

In the context of this preliminary study the different existing quality characteristics of transportation systems and their measurement will be compiled and arranged in a systematic way. The approach is fielded into the different transport modes and into various levels. Finally, the study results in references and recommendations for a useful identification of intermodal level of services as a basis for subsequent studys.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Auf der Basis der gebräuchlichen Qualitätsdefinitionen wird das Verständnis von Verkehrsqualität reflektiert und eine für die intermodale Betrachtung geeignete Qualitätsdefinition vorgeschlagen. Als Grundlage für die Erarbeitung einer Gesamtqualität sind neben der Zusammenstellung von angewendeten Methoden zur Bestimmung der Verkehrsqualität folgende Überlegungen vorzunehmen:

· Entwicklung eines einheitlichen Verkehrsqualitätsverständnisses.

· Beschreibung der Gesamtqualität.

· Diskussion und Festlegung von möglichen Ansätzen zu Qualitätsstufen oder anderer Methoden zur Quantifizierung der Qualität.

Die aus der Literatur- und Normenrecherche gesammelten Qualitätsmerkmale werden systematisch geordnet. Das Grundgerüst ist im Sinne einer Arbeitsgrundlage auf die drei Ebenen Planung & Projektierung, Betrieb und Service aufzuteilen, welche jeweils unterschiedliche Qualitätsmerkmale je Verkehrsmodus berücksichtigen. Unter der Planung werden jene Qualitätselemente subsumiert, welche vor der eigentlichen Benützung determiniert werden und damit vom konkreten Verkehrsablauf unabhängig sind (z.B. Takt für den ÖV, Netzdichte bei Radfahrern). Der Betrieb umfasst die dynamischen Qualitätselemente (z.B. Zuverlässigkeit), der Service schliesslich additive Leistungen oder auch Merkmale des Komforts. Diese sind zur Benützung des Systems nicht zwingend erforderlich.

Dieses Konzept verspricht aus unserer Sicht folgende Vorteile:

· Umfassender Überblick über die gegenwärtig gebräuchlichen Qualitätselemente aus dem In- und Ausland.

· Geordnete Übersicht über alle Qualitätsmerkmale, deren Herkunft und die zugehörigen Messmethoden sowie deren Anwendungsgebiete.

· Angaben zum räumlichen Anwendungsbereich.

· Strukturierung der Elemente, Einordnung in den Planungs- und Betriebsprozess.

Die Verkehrsqualität wird für jeden Verkehrsmodus zusammengefasst und eine sektorielle Gesamtqualität daraus abgeleitet. Wenn es sich als möglich oder notwendig zeigt, werden die bisherigen Qualitätsstufen des LOS weiterentwickelt und integriert. Dieser modulare Aufbau der Verkehrsqualität erlaubt es, je nach Anwendungszweck auch nur sektorielle Verkehrsqualitäten zu berücksichtigen. Trotz des umfassenden Ansatzes wird grosses Gewicht auf praktikable Lösungen gelegt.

Abschliessend werden Vorschläge zur Migration der Verkehrsqualitätsbeurteilung erarbeitet, um die Implementierung der intermodalen Verkehrsqualitätsstufen schrittweise – ausgehend von den angewandten Verkehrsqualitätsstufen – ausführen zu können.

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Die erwarteten Resultate sind im Wesentlichen:

• Zusammenstellung der angewandten Methoden.
• Festlegung relevanter Qualitätsdefinitionen und Ebenen der Qualitätsbestimmung.
• Beschreibung und Quantifizierung der Gesamtqualität.
• Identifikation von Qualitätsmerkmalen und Vorschlag für geeignete Messmethoden.
• Festlegung der sektoriellen Verkehrsqualität.
• Entwurf einer möglichen Berechnungsmethode für die Bestimmung der Gesamtqualität.
• Ansätze für Qualitätsstufen.
• Migrationskonzept zur Einführung der intermodalen Verkehrsqualität.
• Empfehlungen für Folgeforschung.

Die Ergebnisse der Vorstudie werden dazu beitragen, die Wahrnehmung der Qualität verschiedener Verkehrsmittel und -systeme durch die Benützenden anhand von objektiven Qualitätsmerkmalen vergleichbar zu machen. Diese planerischen Aufgaben stellen sich insbesondere in gemischt genutzten Verkehrsräumen. Die intermodalen Verkehrsqualitätsstufen können eine wichtige Beurteilungshilfe u.a. bei der Umsetzung von Agglomerationsprogrammen darstellen.

Methoden (Deutsch)

Die Vorstudie beruht auf einer umfassenden nationalen und internationalen Literaturrecherche zur Verkehrsqualität im Hinblick auf intermodale Verkehrsqualität sowie Kenntnissen der Forschungsstelle. Die Ergebnisse werden systematisch, analog zur vorangehend beschriebenen Qualitätssystematik geordnet und mit entsprechenden Messmethoden gekoppelt.

Die Resultate aus dieser Vorstudie werden schrittweise erarbeitet und den parallel laufenden Forschungsprojekten zur Verfügung gestellt. Dies soll eine optimale Koordination mit den anderen Forschungsprojekten zur Verkehrsqualität ermöglichen.

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Für die Bearbeitung dieser Vorstudie sind keine speziellen Geräte erforderlich.

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Hintergrund des Level of Service

Der Begriff der Verkehrsqualität, respektive der Qualitätsstufen wurde in der Schweiz erstmals im Hinblick auf die Belastbarkeit von Strassen erwähnt. Der früher gebräuchliche Begriff der „zulässigen Belastung“ wurde neben der Leistungsfähigkeit als einziges Klassifikationsmass der Verkehrsqualität in der inzwischen überholten SN 641 145 aus dem Jahr 1973 verwendet. Diese 2 Abstufungen wurden als unzureichend empfunden. In KELLER (1993) wird die Verkehrsqualität wie folgt umschrieben:

„die der Verkehrsqualitätsstufe zugeordnete Verkehrsmenge wird sodann als höchste Anzahl von Fahrzeugen definiert, die den Strassenquerschnitt pro Stunde durchfahren kann...“.

Diese Definition ist klar auf den MIV zugeschnitten und lediglich von den Faktoren der Reisezeit (Reisegeschwindigkeit auf Strecken und mittlere Wartezeit an Knoten) eines Anlageelementes abhängig. In Anlehnung an das amerikanische Highway Capacity Manual (HCM) wurden ebenfalls 6 Verkehrsqualitätsstufen für die unterschiedlichen Anlagenelemente vorgeschlagen.

Für den MIV existieren in der Schweiz gegenwärtig 7 Normen (SN 640 017a-640 024) welche die Verfahren zur Abschätzung der „Leistungsfähigkeit, Verkehrsqualität, Belastbarkeit“ auf verschiedenen Strassentypen und Anlagenelementen festlegen. Generell wird die Verkehrsqualität bei der verkehrstechnischen Dimensionierung über die Leistungsanalyse bestimmt (KELLER, KAREL 2002). Erste Versuche, das System des LOS auf die Planung von Fussgängeranlagen zu übertragen wurden schon zu Beginn der 70er Jahre von FRUIN (1971) durchgeführt. Das „Handbuch zur Bemessung von Strassenverkehrsanlagen“ berücksichtigt in der neuesten Version (HBS 2001) Qualitätsstufen für unterschiedliche Verkehrsmittel, lässt jedoch keinen intermodalen Vergleich zu.

Aktueller Stand

Für die Schweiz wurde schon im Forschungsbericht „Leistungsfähigkeit, Verkehrsqualität und Belastbarkeit“ von KELLER, KAREL (2002) die Normrevision für diese Problematik in 5-10 Jahren prognostiziert, dies insbesondere im Hinblick auf die Erarbeitung von Grundlagen zur Beurteilung der Verkehrsqualität und Leistungsfähigkeit von Netzen sowie von intermodalen Korridoren und Systemen. SIMON (2001) hat für die intermodale Leistungsfähigkeit von lichtsignalgeregelten Knoten einen Intermodalen Qualitätsindikator (IQI) entwickelt, welcher auf einer gewichteten Bilanz der Personenverlustzeiten im MIV und ÖV aufbaut. In SIMON (2006) macht er den Vorschlag – analog zu den führenden Anwendungen des Florida Departement of Transportation (FDOT) – die unimodale Betrachtungsweise auf Strassen innerorts beizubehalten und keine Aggregation der LOS vorzunehmen, d.h. die Verkehrsqualität weiterhin je Verkehrmittel zu beurteilen. Diese Überlegungen basieren auf dem bestehenden System des LOS und sind mit den Schwierigkeiten begründet, eine Gesamtqualität für die Ebene der verkehrstechnischen Planung zu definieren. Die Forschungsstelle ist jedoch der Meinung, dass es notwendig ist, eine Gesamtqualität zu definieren. Erfahrungen im eigenen Haus haben gezeigt, dass ein einheitliches Qualitätsmass, vergleichbare Kapazitätsuntersuchungen sowie einheitliche ökologische und ökonomische Kennwerte der Verkehrssysteme eine notwendige - aktuell leider noch nicht verfügbare – Grundlage für eine integrierte Verkehrssystemplanung bilden. Der Bedarf für diese zentralen Beurteilungsgrössen eines intermodalen Gesamtverkehrssystems ist damit klar vorhanden. Die Herausforderung besteht darin, ein schlüssiges und systematisches Konzept zur Beurteilung und Messung der Gesamtqualität zu entwickeln.

Wahrgenommene Verkehrsqualität

Jüngste Studien zur Untersuchung der Eignung der LOS des HCM bezüglich Wahrnehmung der Qualität durch Verkehrsteilnehmer haben gezeigt (FLANNERY et al. 2005), dass lediglich 35% der Qualitätswahrnehmung von Autofahrern durch das System des LOS erklärt werden kann. Wesentliche Qualitätsmerkmale, welche von den Probanden als wichtig eingestuft wurden, sind im LOS nicht enthalten (z.B. HALL et al. 2001). In den USA sind einige Arbeiten zur multimodalen Verkehrsqualitätsbeurteilung abgeschlossen, welche einen direkten Qualitätsvergleich ermöglichen sollen (McLEOD 2000, GUTTENPLAN et al. 2001, DOWLING et al. 2002, GUTTENPLAN et al. 2003).

Gegenwärtig werden vom FDOT Untersuchungen geleitet, um neue Ansätze für die Bestimmung der Verkehrsqualität zu erarbeiten (WINTERS, TUCKER 2004), welche sich teilweise stark von der bestehenden LOS Betrachtung distanzieren. Das Ziel ist, eine Methodik zur multimodalen Qualitätsdefinition zu entwickeln, welche einen verkehrsmittelübergreifenden Vergleich erlaubt. LANDIS et al. (2005) haben verschiedene Methoden (Videosimulationen, Begehungen) angewendet, um die Qualitätswahrnehmung von Fussgängern zu untersuchen und daraus die Qualitätsstufen des LOS für Fussgänger zu entwickeln.

Für die Erarbeitung eines zielführenden Verkehrsqualitätverständnisses wird es notwendig, die bestehende Basis des LOS zu erweitern und zweckmässiger zu strukturieren. Wie die aufgeführten Studien zeigen, ist das System des LOS somit nicht ausreichend für die Abbildung der intermodalen Verkehrsqualität. Insbesondere im Hinblick auf eine Ausweitung des Beurteilungsperimeters auf Strassenzüge und Strassennetze muss der Ansatz zur Qualitätsbestimmung neu überdacht werden. Dabei ist zu berücksichtigen, dass das LOS-Konzept in der Praxis bereits eingeführt ist und sich für bestimmte Fragestellungen gut bewährt hat.

Verkehrsqualität für einzelne Verkehrsmittel

In der Schweiz und auch im Ausland existieren zahlreiche Vorschläge zu Qualitätsmerkmalen für die Beurteilung einzelner Verkehrsmodi (z.B. Qualitätsnormen, gemäss Literaturverzeichnis). Die Forschungsstelle hat unter Anderem für das Forschungsprojekt „Einsatz verschiedener Verkehrsmittel in den Agglomerationen“ selber umfangreiche Untersuchungen und Recherchen zu Leistungsfähigkeiten und Verkehrsqualitätsstufen in Agglomerationsräumen abgeschlossen und verschiedene Leistungsfähigkeitsstufen anhand von Feldstudien hergeleitet (z.B. ANDERHUB, DORBRITZ 2007). Dazu wurde als Arbeitshypothese ein Ansatz entwickelt, welcher auf Gleichgewichtsüberlegungen im Gesamtverkehrssystem basiert.

Die Interaktion zwischen den einzelnen Verkehrsmitteln wurde bisher nur ungenügend untersucht und findet noch keine nennenswerte Beachtung in der Verkehrsplanung (HINTERMEISTER et al. 2002). Zur Beurteilung von intermodalen Schnittstellen existieren nur spärliche Grundlagen. Am weitesten fortgeschritten ist die Beurteilung von intermodalen Schnittstellen nach funktionalen Elementen (DE TOMMASI et al. 2004).

Forschungsbedarf

Im Hinblick auf nachfolgende Forschungsarbeiten auf diesem Gebiet ist es notwendig, ein Konzept zur weiteren Vertiefung der Verkehrsqualitätsstufen auf verkehrsmittelübergreifendem Niveau und unter Berücksichtigung von Wegeketten zu definieren. Anschliessende Forschungsvorhaben sollen sich an denselben Ankerpunkten und Prinzipien orientieren können. Da dem Thema der Verkehrsqualität derzeit international sehr hohe Beachtung geschenkt wird, ist es notwendig, die Entwicklungen in der EU und insbesondere in den USA zu beobachten und laufend mit den eigenen Arbeiten zu vergleichen.

Projektziele (Deutsch)

Derzeit existieren Verkehrsqualitätsstufen (VQS) für den Fussverkehr, den Radverkehr und den ÖV in der Praxis nur unvollständig. Für die heute verstärkt geforderte gesamtverkehrliche Betrachtung fehlen demnach die Grundlagen von VQS für Anlage-Elemente, Netze und Betriebszustände. Auf Basis einer umfassenden Literaturrecherche sollen mit dieser Vorstudie die Lücken in der Verkehrsqualitätsbeurteilung geschlossen werden. Das Resultat ist ein strukturierter Gesamtüberblick über die national und international verwendeten Qualitätsmerkmale der einzelnen Verkehrsmodi sowie deren Bemessung. Die Arbeit liefert Hinweise und Empfehlungen zur sinnvollen Bestimmung von Verkehrsqualitätsstufen für die Schweiz und bildet die Grundlage für die Folgeforschung, insbesondere für die beiden Haupstudien VSS 2007/305 und VSS 2007/306.

Projektziele (Englisch)

Levels of service for pedestrian and bicycle and public transportation facilities exist in practice only fragementary. Fundamentals for the increased request of overall traffic considerations concerning the level of service of transport facilities, networks and operating conditions are missing. This preliminary study aims to close these gaps based on a broad literature research. The result will be an overview of national and international quality characteristics and measurements for different transportation modes. The study ends with references and recommendations for a useful identification of intermodal levels of service for Swiss conditions. The study provide a basis for subsequent studys, namely VSS 2007/305 and VSS 2007/306.

Forschungsplan (Deutsch)

Das geplante Vorgehen gliedert sich in die folgenden 4 Schritte:

Schritt 1: Entwicklung einer Qualitätssystematik

1a) Zusammenstellung der angewandten Methoden zur Bestimmung der Verkehrsqualität

1b) Definition des Qualitätsbegriffes, Ebenen der Qualitätsbestimmung

1c) Beschreibung und Quantifizierung der Gesamtverkehrsqualität.

Zwischenresultat: Festlegung des zugrunde liegenden Qualitätsverständnisses, Übersicht über angewandte Methoden zur Qualitätsbestimmung.

Schritt 2: Messung der Qualitätsmerkmale

2a) Identifikation geeigneter Qualitätsmerkmale pro Element des Verkehrssystems

2b) Vorschlag für Messmethoden der einzelnen Qualitätsmerkmale

Zwischenresultat: Systematische Einordnung der Qualitätsmerkmale und deren Messung.

Schritt 3: Sektorielle Qualität

3a) Gewichtung der einzelnen Qualitätsmerkmale innerhalb der Verkehrssysteme

3b) Zusammenführen der einzelnen Qualitätsmerkmale zur sektoriellen Verkehrsqualität.

3c) Formulierung von Empfehlungen für Verkehrsqualitätsstufen.

Zwischenresultat: Vorschläge zur Beschreibung der sektoriellen Verkehrsqualität.

Schritt 4: Intermodale Verkehrsqualität und Migration

4a) Berechnungsmethode für die Gesamtqualität auf definierten Ebenen, Vorschläge für intermodale Verkehrsqualitätsstufen.

4b) Vergleich mit bestehenden Systemen.

4c) Migrationskonzept.

Endresultat: System von Qualitätsmerkmalen mit Ansätzen für intermodale Verkehrsqualitätsstufen. Vergleich mit bestehenden Systemen und Migrationskonzept.

Meilensteine:

1. Qualitätssystematik und –messung: Bearbeitungsmonate 1-5

Festlegung der Qualitätsbegriffe (Arbeitsschritt 1).
Identifikation der gebräuchlichen Qualitätsmerkmale und Messmethoden (Arbeitsschritt 2).

2. sektorielle Qualität: Bearbeitungsmonate 5-7

Erarbeiten von Gewichtungsvorschlägen und sektoriellen Verkehrsqualitätsstufen (Arbeitsschritt 3).

3. intermodale Qualität und Migration: Bearbeitungsmonate 8-9

Herleitung der intermodalen Verkehrsqualität und des Migrationsverlaufes (Arbeitsschritt 4). Hinweise auf Datenlücken, Herausforderungen bei der Umsetzung.

4. Abgabe Schlussbericht Bearbeitungsmonat 10

Bereinigung der Dokumentation aufgrund von Vorschlägen/ Einwänden an der Schlusssitzung

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Die praktische Umsetzung der Ergebnisse dieser Vorstudie besteht in der Unterstützung der Hauptstudien (Forschungsprojekte des VSS zu Leistungsfähigkeit und Verkehrsqualität des strassengebundenen öffentlichen Verkehrs sowie des leichten Zweirad- und Fussgängerverkehrs).

Zudem wird die Forschungsstelle – wie bereits ausgeführt – auf maximale Integrierbarkeit der bisherigen Messgrössen achten, um die Umsetzbarkeit sicherzustellen.

Berichtsnummer (Deutsch)

1277

Literatur (Deutsch)

Anderhub, G., R. Dorbritz (2007) Leistungsfähigkeit öffentlicher Verkehrssysteme, Arbeitsbericht, Institut für Verkehrsplanung und Transportsysteme (IVT), ETH Zürich, Zürich.

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Buchmüller, S., U. Weidmann (2006) Parameters of pedestrians, pedestrian traffic and walking facilities. Schriftenreihe, 132, Institut für Verkehrsplanung und Transportsysteme (IVT), ETH Zürich, Zürich.

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