Geschwindigkeiten in Steigungen und Gefällen; Überprüfung

• Forschungsstelle: ASTRA SBT
• Projektnummer: ASTRA2009/010
• Projekttitel Englisch: Speed on upgrades and downgrades

Schlüsselwörter (Deutsch)

Geschwindigkeiten, Lastwagen, Steigungen, Gefällen

Schlüsselwörter (Englisch)

Speeds, heavy vehicles, upgrades, downgrades

Kurzbeschreibung (Deutsch)

Die Geschwindigkeiten von Lastwagen in Steigungen und Gefällen wurden in der Schweiz letztmals im Jahre 2002 erhoben. Nach dem im Jahr 2005 die Kontingentierung der Lastwagenfahrten mit Gesamtgewicht von über 28t in der Schweiz weggefallen war, muss davon ausgegangen werden, dass sich auf den Strassen der Anteil von Fahrten mit schweren Lastwagen gegenüber dem Jahr 2002 deutlich erhöht hat. Daher stellt sich nun die Frage, auf welchem Niveau sich die Geschwindigkeiten in Steigungen und Gefällen eingestellt haben. Bei dieser Fahrzeugkategorie mussten in einer früheren Arbeit die Auswirkungen des Wegfalls der Kontingentierung von Fahrzeugen mit über 28 Tonnen Gesamtgewicht auf das Geschwindigkeitsverhalten prognostiziert werden.
Zu diesem Zweck sollen Geschwindigkeitsmessungen durchgeführt werden. Aus Vergleichbarkeitsgrün-den erfolgen die Erhebungen an gleichen Neigungsstrecken und bei identischer Messanordnung wie in der Messserie 2002. Eingesetzt wird die gleiche Messeinrichtung (IVT-Messpfosten) wie bei der letzten Erhebung. Bei den Auswertungen werden Geschwindigkeitswerte für die Fahrzeuggruppen Lastwagen und Personenwagen, getrennt nach Steigungs- und Gefällsrichtung aufbereitet. Bei den Vergleichen stehen jene zwischen dem Zustand 2002 (Fahrten mit über 28t kontingentiert) und dem Zustand nach der Aufhebung der Kontingentierung im Vordergrund.

Kurzbeschreibung (Englisch)

It has been in the year 2002 since the speeds of passenger cars and heavy vehicles on upgrades and downgrades were last time investigated in Switzerland. After in the year 2005 the quotas for the truck drives with gross vehicle weight over 28 metric tons in Switzerland had been omitted. It must be assumed that on the roads the portion of drives with heavy trucks increased clearly in comparison to the year 2002. Therefore now the question arises, on which level the speeds established themselves on upgrades and downgrades. With this vehicle category the effects of the omission of the quotas for the truck drives with gross vehicle weight over 28 metric tons on the speed behaviour had to be prognosticated in an earlier work.

For this purpose speed measurements are to be executed. For reasons of the comparability the investigations will be made on the same gradient stretches and with identical measuring order as in the measuring serie of 2002. Also the same measuring instrument (IVT measuring poles) will be used as with the last measuring serie. The evaluations of speed values for the vehicles groups trucks and passenger cars will be prepared separate, according to the direction upgrade and downgrade. In the foreground of the comparisons stand those for the state 2002 (quotas for the truck drives with gross vehicle weight over 28 metric tons) and after the omission of the quotas for the truck drives.

Projektbeschreibung (Deutsch)

Die Geschwindigkeiten von Personen- und Lastwagen in Steigungen und Gefällen wurden letztmals im Jahre 2002 erhoben. Die Messungen wurden damals auf insgesamt 19 Neigungsstrecken mit verschiedenen Längsneigungen durchgeführt. Nach dem sich zwischenzeitlich verschiedene Rahmenbedingungen für die schweren Motorfahrzeuge verändert haben, sollen die Auswirkungen dieser Veränderungen auf das Geschwindigkeitsverhalten untersucht werden. Im Vordergrund stehen die Lastwagen, für die ab dem Jahr 2005 Betriebsgewichte bis zu 40t generell zugelassen sind.

Bei der Untersuchung werden Geschwindigkeiten entlang von längeren Neigungsstrecken gemessen. Dabei interessieren die Veränderungen der Geschwindigkeiten in Abhängigkeit der Streckenlänge sowie die sogenannten Dauergeschwindigkeiten V_D am Ende der Steigungs- und Gefällsabschnitte (vgl. Beispiele in folgender Abbildung).

Siehe hier Tabelle: Geschwindigkeiten von LKWs in Steigungen und Gefällen

 

Aus Vergleichbarkeitsgründen erfolgen die Erhebungen an gleichen Neigungsstrecken und bei identischer Messanordnung wie in der Messserie 2002. Die Messorte und die Absteckungsparameter sind beim IVT ausreichend dokumentiert. Die Wahl der Messorte im Jahr 2002 wurde primär auf den Nord-Süd-Verkehr ausgelegt. Eingesetzt wird die gleiche Messeinrichtung (IVT-Messpfosten) wie im Forschungsauftrag VSS 1998/079. Für die Messdurchführung wird teilweise die Unterstützung der Unterhaltsdienste bzw. der Polizei erforderlich sein (Absteckungen auf Autobahnabschnitten ohne Standstreifen). Zu diesem Zweck werden entsprechende Kontakte über die ASTRA-Filialen hergestellt.

Die Auswertungen erfolgen analog jenen im Forschungsauftrag VSS 1998/079. Separat aufbereitet werden Geschwindigkeitswerte für die Fahrzeuggruppen Lastwagen und Personenwagen, getrennt nach Steigungs- und Gefällsrichtung.

Bei den Vergleichen stehen jene zwischen dem Zustand 2002 (Lastwagenfahrten mit über 28t Gesamtgewicht kontingentiert) und dem Zustand nach der Aufhebung der Kontingentierung im Vordergrund. An bestimmten Messstrecken können auch Ergebnisse der Messungen im Jahr 1999 (Gewichtsbeschränkung auf 28t) zum Vergleich herangezogen werden.

In diesem Zusammenhang wäre auch ein Vergleich von Gewichtsmessungen angezeigt (analog Abschnitt 5.3 im Schlussbericht, wo die WIM-Messstellen Gotthard- und Plazzastunnel sowie Mattstetten berücksichtigt werden konnten).

Die Untersuchungsergebnisse werden in ähnlicher Form wie im Schlussbericht zum Forschungsauftrag VSS 1998/079 dokumentiert (Textteil und Anhang mit Detailergebnissen). 

 

Zugehörige Dokumente

• Geschwindigkeiten LKW Steigungen und Gefaellen [PDF] 26 kB

Erwartete Erkenntnisse/ Nutzen, Nutzniesser (Deutsch)

Erwartet werden Erkenntnisse zu

- Geschwindigkeitsverläufen entlang von längeren Neigungsstrecken in Abhängigkeit der Streckenlänge und der Grösse der Längsneigung

- Dauergeschwindigkeiten V_D am Ende der Steigungs- und Gefällsabschnitte

- Veränderungen gegenüber den früheren Erhebungen. Im Vordergrund stehen dabei schwere Motorfahrzeuge (Lastwagen).

Aufgrund der Ergebnisse sollen die Auswirkungen auf den Verkehrsablauf (Homogenität der Geschwindigkeitsverteilung) und gegebenenfalls auf die bestehenden Projektierungsnormen beurteilt werden können.

Methoden (Deutsch)

In der Untersuchung sind folgende Arbeitsschritte vorgesehen:
? Schritt 1: Geschwindigkeitserhebungen
Zur Abdeckung des Neigungsspektrums werden aus dem Angebot an Neigungsstrecken im FA VSS1998/079 geeignete Messtrecken ausgewählt (Ausrichtung auf Nord-Süd-Verkehr) und besichtigt. Anschliessend erfolgen je Strecke die Absteckung der Messorte gemäss den am IVT vorhandenen Unterlagen und die Durchführung von Geschwindigkeitsmessungen. Falls erforderlich, erfolgen die Erhebungen nach vorheriger Absprache mit den Polizei- und Unterhaltsdiensten. Die Messdaten werden nach jeder Messung aus den Speicherkarten ausgelesen und für die Messauswertungen abgelegt.
? Schritt 2: Auswertungen
In diesem Schritt werden die Geschwindigkeitsverläufe entlang der Neigungsstrecken ermittelt und die Zusammenhänge zwischen Dauergeschwindigkeiten und Grösse der Längsneigung untersucht. Einbezogen wird auch die Auswertung von Gewichtsmessungen an den massgebenden WIM-Messstellen des ASTRA (Häufigkeitsverteilung von Betriebsgewichten der Lastwagen).
? Schritt 3: Vergleiche mit Messwerten 2002
Das Ziel der Untersuchung sind die Vergleiche der allfälligen Geschwindigkeitsveränderungen zwischen den Zuständen 2002 und heute und die Beurteilung der Auswirkungen auf den Verkehrsablauf. Im Vordergrund steht dabei die Fahrzeuggruppe Lastwagen.
? Schritt 4: Berichterstattung
Die Berichterstattung erfolgt analog jener im FA VSS1998/079 (Text- und Anhangteil).

Spezielle Geräte und Installationen (Deutsch)

Messeinrichtung, bestehend aus 12 Messeinheiten, die Entlang der Neigungsstrecken aufgestellt werden, Auswertesoftware; Messfahrzeug. Es müssen keine zusätzlichen Investitionen getätigt werden.

Allgemeiner Stand der Forschung (Deutsch)

Bei der vorliegenden Untersuchung handelt es sich um eine Fortschreibung von Geschwindigkeitserhebungen, die zuletzt 2002 im Rahmen eines VSS-Forschungsauftrags durchgeführt wurden. Die Notwendigkeit gründet auf einer Änderung von Rahmenbedingungen seit 2005 (Wegfall der Kontingentierung von Lastwagenfahrten mit über 28t Gewichtslimite).
Zu diesem Problemkreis wurden von der Antragsstelle (IVT-ETH Zürich) mehrere Untersuchungen durchgeführt
- VSS-Forschungsaufträge Nr. 3/77 (1979), 21/80 (1984) und 1998/079 (2003)
- Untersuchung Nationalstrasse A13, Soazza – Thusis für Kanton Graubünden (2001)
- Untersuchung Mindestgeschwindigkeit für schwere Motorwagen zum Gütertransport (MINGE) für ASTRA (2000)
- Untersuchung über Auswirkungen der 40-Tonnen-Limite auf Strassen und Brücken für ASTRA (1997)

Projektziele (Deutsch)

Das Ziel der Untersuchung ist die Überprüfung bzw. Fortschreibung der im Jahre 2002 erhobenen Geschwindigkeiten in Steigungen und Gefällen auf längeren Neigungsstrecken. Dabei sollen aufgrund von Erhebungen im Verkehrsablauf auf Strassen ausserorts die Zusammenhänge zwischen der Grösse der Längsneigung und den Geschwindigkeiten von Motorfahrzeugen ermittelt und die Veränderungen gegenüber den früheren Erhebungen festgestellt werden. Im Vordergrund stehen dabei schwere Motorfahrzeuge (Lastwagen).

Aufgrund der Ergebnisse können Auswirkungen auf den Verkehrsablauf und gegebenenfalls auf die bestehenden Projektierungsnormen beurteilt werden.

Projektziele (Englisch)

The objective of the investigation is the verification resp. updating of the speeds on upgrades and downgrades on longer gradient stretches ascertained in the year 2002. Thereby the connections between the size of the gradient and the speeds of motor vehicles should be determined due to inquiries in the traffic flow on rural roads and motorways. The changes in relation to the earlier inquiries have to be quantified. In the foreground thereby are heavy motor vehicles (trucks).

Forschungsplan (Deutsch)

Die Durchführung der Messungen im Feld ist innerhalb von ca. 4 bis 5 Monaten, jeweils zwischen April und September möglich. Verzögerungen können sich ergeben durch Witterung (bei Regen keine Messungen möglich) und durch Baustellen auf den Messstrecken.
Da die Auswertungen und die Berichterstattung teilweise parallel erfolgen können, wird die gesamte Bearbeitungsdauer für die Untersuchung wie folgt geschätzt
- ca. 8 Monate, falls alle Messungen innerhalb eines Kalenderjahres durchgeführt werden können
- ca. 12 Monate, wenn fehlende Messungen in nachfolgendem Jahr erforderlich sind.
Die längere Bearbeitungsdauer wäre nötig, wenn die Messarbeiten erst ab August beginnen können.
Meilensteine:
1 Abschluss der Feldarbeiten
2 Abschluss der Auswertungen

Umsetzung und Anwendungen (Deutsch)

Je nach Ergebnis des Vergleichs mit früheren Messungen kann die Umsetzung zu Revision bestehender Projektierungsnormen führen.
Aus der Auswertung der Geshwindigkeitsverteilungen für die zwei Gruppen „langsame“ Fahrzeuge (beladene Lastwagen) und „schnelle“ Fahrzeuge (Personenwagen) können die Auswirkungen auf die Homogenität des Verkehrsablaufs auf Neigungsstrecken und allfällige Sicherheitsdefizite abgeschätzt werden.
Einsatz von zuverlässigeren Grundlagen zur Beurteilung der Zweckmässigkeit von Zusatzstreifen in Steigungen (Strassen mit Gegenverkehr) sowie von Überholverboten für Lastwagen und anderen Massnahmen des Verkehrsmanagements auf Autobahnen.

Publikationen / Ergebnisse (Deutsch)

.

Berichtsnummer (Deutsch)

1303

Literatur (Deutsch)

Auswahl Fachberichte aus der Schweiz:
- SPACEK P. und KOY Th. (2003) Geschwindigkeiten in Steigungen und Gefällen, Schriftenreihe Nr. 1054 des UVEK, Forschungsauftrag Nr. VSS1998/079, IVT-ETH Zürich
- GHIELMETTI M., SPACEK P. UND PITZINGER P. (2001) Nationalstrasse A13, Soazza – Thusis: Gutachten Verkehrssicherheit, IVT-EZHZ und Ingenieurbüros M. Ghielmetti und Dr. P. Pitzinger
- SPACEK P. UND PITZINGER P. (2000) Mindestgeschwindigkeit für schwere Motorwagen zum Gütertransport (MINGE), Synthesebericht, im Auftrag des Bundesamtes für Strassen, IVT-EZHZ und Ingenieurbüro Dr. P. Pitzinger
- Bundesamt für Statistik (BfS): „Strassenfahrzeuge in der Schweiz“, Bestand am 30. September 2001, Fachbereich 11: Verkehr und Nachrichtenwesen, Neuchâtel 2001
- BELOPITOV I., SPACEK P.: „Geschwindigkeiten in Kurven“, IVT-ETH Zürich, UVEK-Forschungsauftrag Nr. 1/96, Februar 1999
- ECOPLAN: „Die verkehrlichen Auswirkungen des bilateralen Landverkehrsabkommens zwischen der Schweiz und der Europäischen Union auf den Strassen- und Schienenverkehr“, GVF-Bericht 2/99 im Auftrag des GS UVEK, Bern Juni 1999
- BOPPART E., CAPREZ M., DIETRICH K. UND SPACEK P. (1997) Auswirkungen der 40-Tonnen-Limite auf Strassen und Brücken, im Auftrag des Bundesamtes für Strassenbau, Teilbericht IVT-ETH Zürich
- SPACEK P., DÜGGELI Ph.: „Geschwindigkeiten von Lastwagen in Steigungen und Gefällen“, IVT-ETH Zürich, EVED-Forschungsauftrag Nr. 21/80, Oktober 1984
- BOPPART E., LINDENMANN H.P., RANFT B.: „Geschwindigkeit in Steigungen und Gefällen“, IVT-ETH Zürich, EDI-Forschungsauftrag Nr. 3/77, Oktober 1979
Auswahl Ausländische Quellen:
- Forschungsgesellschaft für Strassen- und Verkehrswesen: „Richtlinien für die Anlage von Strassen, Teil Querschnitte (RAS-Q)“, Ausgabe 1996, Köln
- BRILON W., BRESSLER A.: „Verkehrssicherheit von Steigungsstrecken – Kriterien für Zusatzfahrstreifen“, Lehrstuhl für Verkehrswesen, Ruhr-Universität Bochum, Berichte der Bundesanstalt für Strassenwesen (bast), Bergisch Gladbach, Juli 2001
- Transportation Research Board: „Highway Capacity Manual (HCM 2000)“, National Research Council, Washington D.C., USA 2000
- VERWEIJ C.A.: „Evaluating Truck Speeds on Vertical Alignments“, Ministry of Transport, Civil Engineering Division, Niederlande 2001
- BRILON W., WEISER F. (1997): „Ermittlung von Q-V-Diagrammen für zweistreifige Strassen ausserhalb geschlossener Ortschaften“, Forschung Strassenbau und Strassenverkehrstechnik, Heft 747, Bonn.
- OTT K.: „Die Leistungsfähigkeit von Gebirgsautobahnen“, Dissertation an der Universität Innsbruck, 1977