Aktualisierung der Verfahren zur Bewertung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten mit LSA

Das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS 2015) enthält ein umfangreiches
Berechnungsverfahren zur Bewertung der Verkehrsqualität an Knotenpunkten mit Lichtsignalanlage (LSA).
Die praktische Anwendung des Verfahrens zeigte in den vergangenen Jahren, dass einige Teilkomponen-
ten des Verfahrens die Randbedingungen des aktuellen Verkehrsablaufs nicht mehr ausreichend genau
berücksichtigen und relevante Fahrstreifenkonstellationen nicht unmittelbar betrachtet werden können. Da-
her wurden in der Untersuchung eine Neukalibrierung und Erweiterung der bestehenden Modelle durchge-
führt sowie Hinweise für eine HBS-konforme Simulation mit der Software PTV Vissim als alternatives Ver-
fahren zur Ermittlung der Qualität des Verkehrsablaufs erarbeitet.

Grundlage der Untersuchung bildeten umfangreiche empirische Analysen des Verkehrsablaufs an Knoten-
punkten mit LSA. Dabei wurden Sättigungsverkehrsstärken für verschiedene Randbedingungen gemes-
sen, der Einfluss des querenden Fuß- und Radverkehrs auf bedingt verträglich geführte Abbiegeströme
anhand der Belegungszeit erhoben, der Verkehrsablauf an Zufahrten mit mindestens einem zusätzlichen
kurzen Aufstellstreifen beobachtet sowie Fahrtzeiten an verkehrsabhängig gesteuerten LSA erfasst. Die
Datengrundlage wurde teilweise durch mikroskopische Verkehrsflusssimulationen erweitert.

Im Ergebnis der Analysen konnte die Sättigungsverkehrsstärke von 2000 Kfz/h im Pkw-Verkehr ohne wei-
tere Einflüsse bestätigt werden. Es zeigte sich jedoch, dass die Einflüsse des Schwerverkehrs, der Stei-
gung und des Abbiegeradius weniger stark ausgeprägt sind als im HBS 2015 angenommen. Zudem wurde
die zulässige Höchstgeschwindigkeit für die Sättigungsverkehrsstärke als eine weitere maßgebende Ein-
flussgröße ermittelt, wobei geringere Geschwindigkeiten zu geringeren Sättigungsverkehrsstärken führen.
Die Verwendung eines Zeitzuschlags von einer Sekunde zur Ermittlung der effektiven Freigabezeit konnte
näherungsweise bestätigt werden. Bei den Erhebungen an Fußgänger- und Radfurten konnte beobachtet
werden, dass die im HBS 2015 angegebene Berechnungsfunktion die Belegungszeiten aufgrund der Nicht-
berücksichtigung relevanter Randbedingungen wie der Furtgeometrie, der Furtsignalisierung (simultan
oder progressiv), der Freigabezeit und der Umlaufzeit nicht ausreichend genau beschreibt und tendenziell
unterschätzt. Es wurde ein neues Modell auf der Grundlage der Zeitlückentheorie abgeleitet, welches diese
Parameter unmittelbar als Eingangsgrößen verwendet und die Belegungszeit damit deutlich genauer schät-
zen kann. Die Analyse von Zufahrten mit zusätzlichem kurzem Aufstellstreifen zeigte, dass das aktuell im
HBS 2015 verwendete Berechnungsmodell die Kapazität sehr gut beschreibt und auch auf Zufahrten mit
zwei oder drei durchgehenden Fahrstreifen erweitert werden kann. Zusätzlich wurden unterschiedliche Mo-
dellvereinfachungen erarbeitet. Bei der Analyse einfacher verkehrsabhängiger Steuerungen mit einer
Grundstellung in einer Dauergrünphase der Hauptrichtung oder einer Alles-Rot-Phase zeigte sich kein An-
passungsbedarf der Kriterien für die Bewertung der Verkehrsqualität. Die Bewertung eines Festzeitpro-
gramms mit mittleren Freigabe- und Sperrzeiten stellt für diese Schaltungen eine akzeptable Näherung dar.

Für die HBS-konforme mikroskopische Verkehrsflusssimulation wurden in der Untersuchung Anwendungs-
hinweise und Parametereinstellungen für das Programm PTV Vissim abgeleitet, die auch die neuen empi-
rischen Erkenntnisse berücksichtigen. Dabei zeigte sich, dass unter Standardeinstellungen deutliche Un-
terschiede der Simulation zum analytischen Verfahren des HBS 2015 vorhanden sind und damit eine di-
rekte Vergleichbarkeit der Ergebnisse nur eingeschränkt gegeben ist. Die sachgerechte Berücksichtigung
der Instationarität in der Simulation im Sinne des HBS wurde ebenfalls analysiert. Durch die erarbeiteten
Anwendungshinweise und Parametereinstellungen können diese Unterschiede minimiert werden.