V 354: Martin Radenberg, Deborah Müller, Markus König, Philipp Hagedorn, Justin Geistefeldt, Sandra Hohmann, Joshua Heinrichs, Dirk Stiehler, Johanna Kortemeyer:
Anwendung der Methode BIM in Konformität mit den Regelwerken der FGSV und des IT-Ko
63 S., 43 Abb., 10 Tab., ISBN 978-3-95606-657-3, 2022
Durch den Stufenplan Digitales Bauen und Betreiben wird vom Bundesministerium für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) die ganzheitliche und flächendeckende Nutzung von Building Information Modeling (BIM) im Straßenbau gefordert. Demnach sollen auch für Infrastrukturprojekte moderne, IT-gestützte Prozesse und Technologien bei Planung, Bau und Betrieb ähnlich den Strukturen im Hochbau verwendet werden. Das Projekt beschäftigt sich mit der Überprüfung der Konformität der Methode BIM mit den Regelwerken der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (FGSV) und des Gremiums „Koordinierung der Bund/Länder Fachinformationssysteme im Straßenwesen (IT-Ko). Darüber hinaus sollen digitale und datenbanktaugliche Strukturen mit den wesentlichen Inhalten der R1-Regelwerke erstellt werden, anhand derer die Konformitätsprüfung erfolgen kann. Als erste Grundlage für eine einheitliche Anwendung der Methode BIM in Infrastrukturprojekten dient die Entwicklung eines BIM-konformen Objektkataloges für das Verkehrswesen und den Straßenbau. Die Umsetzung erfolgte in Form einer Datenbank, in welcher die wichtigsten Begrifflichkeiten und Definitionen der Regelwerke der FGSV und des IT-Ko als Merkmalsgruppen und Merkmale importiert wurden. Hierbei wurde eine einheitliche Verwendung von den Begrifflichkeiten innerhalb eines Regelwerkes als auch zwischen verschiedenen Regelwerken untersucht. Zusätzlich wurden den einzelnen Merkmalen nach Möglichkeit Definitionen, Beschreibungen, Beispiele, Wertebereiche, physikalische Größen sowie Dimensionen zugewiesen. Der Informationsgehalt in der Datenbank ist stark von der Detailtiefe im jeweiligen Regelwerk abhängig. Die Analyseergebnisse und die Hinweise zu nicht harmonisierten Bereichen der einzelnen Regelwerke werden für die weitere Gremienarbeit und gegebenenfalls erforderliche Abstimmungen zwischen verschiedenen Gremien zur Verfügung gestellt. Zusätzliche Hinweise zu abbildbaren und nicht abbildbaren Informationen in digitalen Modellen wurden ebenfalls herausgearbeitet. Eine Liste mit weiteren BIM-relevanten Regelwerken sowie erwartete Neuerungen in bereits analysierten Regelwerken ist diesem Bericht beigefügt. Eine Anleitung für die systematische Analyse weiterer Regelwerke zur Ergänzung der Datenbank für die zukünftige Fortentwicklung und Datenpflege wurde verfasst. Ein Umsetzungsbeispiel der Datenbank in Form eines dreidimensionalen Datenmodells wurde erzeugt. Prüfungen hinsichtlich der Merkmalsabhängigkeiten können in Zukunft durch gezielte Abfragen innerhalb eines Modells ergänzt werden. Durch die beispielhafte Analyse ausgewählter Regelwerke und die Entwicklung einer geeigneten Datenbankstruktur kann dieses Projekt als erster Schritt zu einer einheitlichen BIM-Struktur für den Infrastrukturbau dienen.
Aktualisiert: 2022-02-04
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V 335: Justin Geistefeldt, Sandra Hohmann, Nina von der Heiden, Julia Finkbeiner:
Ermittlung aktualisierter Grundlagen für Beschleunigungsvergütungen in Bauverträgen
60 Seiten, 20 Abb., 13 Tab., ISBN 978-3-95606-528-6, 2020 EUR 16,00
Die Beschleunigungsvergütung ist ein wichtiges Instrument zur Bauzeitverkürzung auf Bundesautobahnen. Die im HVA B-StB bislang angegebenen Nutzungsausfallkosten sind veraltet und stellen für die beschleunigte Durchführung von Baumaßnahmen keinen ausreichenden Anreiz dar. Im Rahmen der Untersuchung erfolgte daher eine Erweiterung und Aktualisierung der Nutzungsausfallkostentabelle. Dazu wurden die arbeitsstellenbedingten Kostenveränderungen der Fahrtzeiten im fließenden Verkehr, der Fahrtzeitverluste, der Zuverlässigkeit des Verkehrsablaufs, des Unfallgeschehens, des Kraftstoffverbrauchs und der Schadstoffbelastung modellbasiert ermittelt. Für typische Verkehrsführungen auf vier-, sechsund achtstreifigen Autobahnen wurden tägliche volkswirtschaftliche Kosten sowie Mehrkosten als Differenz der Kosten im Zustand mit und ohne Arbeitsstelle für verschiedene Szenarien bestimmt. Anhand der Berechnungsergebnisse konnte der Einfluss der maßgebenden Randbedingungen hinsichtlich der Verkehrsnachfrage und der Kapazität mit und ohne Arbeitsstelle analysiert werden. Basierend auf diesen Untersuchungen wurden zur Ermittlung aktualisierter Nutzungsausfallkosten Bezugsrandbedingungen festgelegt, mit denen ein möglichst großer Teil der Strecken des deutschen Autobahnnetzes abgedeckt wird. Im Ergebnis werden Nutzungsausfallkosten in Abhängigkeit vom DTV für 32 Arbeitsstellenverkehrsführungen in drei Tabellen für vier-, sechs- und achtstreifige Autobahnen angegeben, die zukünftig als Grundlage für die Vereinbarung von Bonus-Malus-Regelungen dienen können.
Aktualisiert: 2020-10-15
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BASt V 289: Verkehrsqualität an verkehrs¬abhängig gesteuerten und koordinierten Lichtsignalanlagen
J. Geistefeldt, St., M. Vieten, S. Dias Pais
128 S., 99 Abb., 59 Tab., ISBN 978-3-95606-336-7, 2017, EUR 20,00
In der Untersuchung wurden Verfahren zur Schätzung der Wartezeiten an signalisierten Knotenpunkten mit unterschiedlichen Steuerungsverfahren auf der Grundlage umfangreicher empirischer Erhebungen und Simulationsuntersuchungen über¬prüft und für deutsche Verkehrsverhältnisse kalibriert. Die Analyse umfasste Knotenpunkte mit koordinierter Festzeitsteuerung sowie Einzelknotenpunkte mit verkehrsab-hängiger Steuerung. Durch den Vergleich mit den Ergebnissen der empirischen Erhebungen und der Simulations¬unter¬suchungen wurde die Güte der Wartezeitermittlung mit den einzelnen Verfahren fest-gestellt und Möglichkeiten zur Kalibrierung überprüft. Die Betrachtung der Fehlermaße zeigte für alle Verfahren ähn¬liche Abweichungen zu den empirischen Verlustzeiten. Aus Gründen der einfacheren Handhabbarkeit werden die Verfahren nach HCM 2010 für Zufahrten an koordiniert gesteuerten Licht-signalanlagen und nach HCM 2000 für verkehrsabhängig gesteuerte Lichtsignalanlagen für die Anwendung im deutschen Regelwerk vorgeschlagen. Die Parameterkalibrierung ergab für das Verfahren für verkehrsabhängig gesteuerte Lichtsignalanlagen eine Anpassung des Korrekturfaktors der Grundwartezeit. Das HCM-Verfahren für Zufahrten an koordiniert gesteuerten Lichtsignalanlagen, welches in dieser Form bereits im HBS 2015 enthalten ist, kann dagegen unverändert beibehalten werden. Die Verfahren wurden anhand von Simulationsmodellen aus Praxisbeispielen validiert. Die Er¬gebnisse der Validierung bestätigen die Praxis¬tauglichkeit der Verfahren.
Aktualisiert: 2020-01-16
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BASt V 293: Ermittlung der geeigneten Verkehrsnachfrage als Bemessungsgrundlage von Straßen
J. Geistefeldt, S. Hohmann, A. Estel / Unterauftragnehmer: W. Manz
80 S., 49 Abb., 16 Tab., plus Anhang, ISBN 978-3-95606-344-2, 2017, EUR 17,00
Die Bemessung von Verkehrsanlagen erfolgt üblicherweise anhand einer bestimmten Spitzenstunde (n-te Stunde). In Deutschland wird dafür bislang die 30. Stunde der Dauerlinie der Verkehrsnach-frage zugrunde gelegt.
Im Rahmen der Untersuchung wurden die Eignung der 30. Stunde als Bemessungsgrundlage geprüft und alternative Bemessungskonzepte analysiert. Für 50 Messquerschnitte von Bundesautobahnen wurden anhand einer stochastischen Ganzjahresanalyse mit dem Simulationsprogramm KAPASIM staubedingte Fahrtzeitverluste ermittelt. In Verbindung mit den jeweiligen Fahrtzweckanteilen und den entsprechenden Zeitkostensätzen wurden so für jede Stunde des Jahres volkswirtschaftliche Zeitkosten berechnet. Darüber hinaus wurde der Zusammenhang zwischen dem Auslastungsgrad und den überlastungsbedingten Zeitverlusten durch eine Modellfunktion beschrieben.
Bei vorwiegend von Urlaubs- und Freizeitverkehr geprägten Strecken entsteht der Großteil der stau-bedingten Zeitkosten in den 30 höchstbelasteten Stunden des Jahres. Bei Strecken mit überwiegen-dem Pendlerverkehr treten dagegen auch jenseits der 300. Stunde noch Zeitverluste auf, der Anteil der überlastungsbedingten Zeitkosten in den ersten 30 Stunden der Dauerlinie beträgt zwischen ca. 40 bis 80 %.
Für die Wahl des in der Bemessungsstunde relevanten Schwerverkehrsanteils wird der Median im Bereich der (n – 5)-ten bis (n + 5)-ten Stunde der Dauerlinie der Verkehrsnachfrage empfohlen.
Für alternative Bemessungskonzepte konnten im Ergebnis der Untersuchung keine Vorteile im Ver-gleich zum Ansatz der n-ten Stunde festgestellt werden. Hinsichtlich der Wahl einer n-ten Stunde ergeben sich nur geringe Unterschiede zwischen der 30. und der 50. Stunde, so dass im Sinne einer Harmonisierung der europäischen Bemessungsverfahren ein Wechsel von der 30. zur 50. Stunde erwogen werden kann.
Aktualisiert: 2020-02-10
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V 279: HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf Autobahnen
J. Geistefeldt, St. Giuliani, F. Busch, T. Schendzielorz, A. Rascher, P. Vortisch, U. Leyn, R. Trapp
176 S., 200 Abb., 28 Tab., ISBN 978-3-95606-289-6, 2017, EUR 23,00
Ziel der Untersuchung war es, eine Methodik für die HBS-konforme Durchführung und Auswertung von Simulationsstudien zu erarbeiten. Dazu wurden HBS-konforme Standardelemente in den Simulationsprogrammen BABSIM, VISSIM, Aimsun, Paramics und SUMO modelliert und an den Bemessungswerten des HBS kalibriert. Die Ermittlung der Kapazität erfolgte anhand der Identifikation von Zusammenbrüchen des Verkehrsflusses, die durch Steigerung der Verkehrsstärke auf bis zu 120 % der Kapazität nach HBS in der Simulation erzeugt wurden. An Teilknotenpunkten wurden sechs Verhältnisse der Verkehrsstärke auf der Hauptfahrbahn zur Verkehrsstärke des ein- bzw. ausfahrenden Stroms untersucht. Als Kriterium für die Übereinstimmung der in der Simulation ermittelten Kapazität und q-v-Beziehung mit dem HBS wurde eine maximale Abweichung von 5 % festgelegt. Die Fehlergrenze konnte mit den Simulationsprogrammen BABSIM, VISSIM, Aimsun und Paramics in der Regel eingehalten werden, während sich in SUMO größere Abweichungen ergaben. Die Übertragbarkeit der Parametersätze auf nicht HBS-konforme Bemessungssituationen wurde anhand der Daten realer Untersuchungsobjekte überprüft. Im Ergebnis werden Empfehlungen und Standardparameterkombinationen für die HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf Autobahnen bereitgestellt, die als Ausgangsparameter für die Simulation nicht HBS-konformer Untersuchungsobjekte herangezogen werden können.
Aktualisiert: 2020-01-16
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BASt V 272: Einsatzkriterien fur Baubetriebsformen
F. Göttgens, D. Kemper, T. Volkenhoff, M. Oeser, J. Geistefeldt, S. Hohmann
64 S., 25 Abb., 25 Tab., ISBN 978-3-95606-262-9, 2016, EUR 16,00
Durch steigende Verkehrsleistungen sowie zunehmendem Erhaltungs- und Ausbaubedarf auf Bundesautobahnen ist in den nächsten Jahren nicht mit einer Abnahme der Anzahl von Arbeitsstellen längerer
Dauer zu rechnen. Hiermit gehen auch immer wieder Staus mit hohen volkswirtschaftlichen Verlusten einher.
Ziel muss es daher sein, die Auswirkungen von Arbeitsstellen längerer Dauer auf den Verkehr durch die Verkürzung der Bauzeiten zu minimieren. Bauzeitverkürzungen können durch Intensivierung der Arbeitszeiten (Baubetriebsformen) erreicht werden.
Neben der Verkehrsbelastung stellen weitere Kriterien wie Arbeitsrecht, Material- und Personalressourcen,
Immissionsschutzvorgaben, Fahrpersonalverordnungen, Sondergenehmigungen und psycho-soziale Aspekte wichtige Einflussfaktoren auf die Wahl der Baubetriebsform dar, die gesamtwirtschaftlich sinnvoll getroffen werden sollte. Da sich nur wenige der Kriterien geeignet monetarisieren lassen wird zunächst die Verkehrsstarke als Leitkriterium herangezogen und die durch eine Bauzeitverkürzung eingesparten Fahrtzeitverlustkosten den zur Erreichung der Beschleunigungswirkung erforderlichen Baulastträgerkosten zur Generierung eines Nutzen-Kosten-Verhältnisses gegenübergestellt.
Für insgesamt 13 definierte Standardmaßnahmen konnten durch dieses Vorgehen gesamtwirtschaftlich sinnvolle Einsatzgrenzen ermittelt werden, die als mittlere DTV-Jahreswerte vorliegen und die Schwelle der Verkehrsstarke markieren, ab der eine Durchführung der Baumaßnahme in einer intensiveren Betriebsform gesamtwirtschaftlich vorteilhafter ist. Zur Berücksichtigung örtlicher verkehrlicher Randbedingungen wurden die Einsatzgrenzen für Variationen von Schwerverkehrsanteilen, Längsneigungen, Lage bezügliche Ballungsraumen sowie typisierten Ganglinien der Verkehrsnachfrage bestimmt. Die ausgewählten Standard-Maßnahmen decken insgesamt ein breites Spektrum der auf Bundesautobahnen durchgeführten Leistungen der Instandhaltung und Erneuerung ab.
Für zukünftig durchzuführende Maßnahmen auf Bundesautobahnen existieren somit Richtwerte, ab welchen Verkehrsstarken die Durchführung in intensiveren Betriebsformen empfohlen werden kann. Zusätzlich können für definierte Randbedingungen der Nutzen sowie das Nutzen-Kosten-Verhältnis durch diese Intensivierung abgeschätzt werden.
Eine Vorauswahl der Betriebsform, die auf einer gesamtwirtschaftlichen Bewertung basiert, ist somit unter Ansatz der vorliegenden Streckenparameter und verkehrlichen Randbedingungen möglich. Zur endgültigen Auswahl sind zusätzliche, nicht monetarisierbare Kriterien zu prüfen und in die Entscheidung für die auszuschreibende
Aktualisiert: 2021-08-05
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Thematische Eingangsstatements
Prof. Dr.-Ing. Iris Mühlenbruch, Hochschule Bochum
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Bert Leerkamp, Bergische Universität Wuppertal
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Justin Geistefeldt, Ruhr-Universität Bochum
Herausforderungen der kommunalen Verkehrsplanung zwischen Anspruch und Wirklichkeit
Visionen einer Mobilität für die Stadt der Zukunft
Prof. em. Dr. techn. Jörg Schönharting, TRC Transportation Research & Consulting GmbH
Radschnellverbindungen als neues Element der Verkehrsplanung und Teil der Strategie zur Förderung der Nahmobilität in NRW
MR Ulrich Malburg, MBWSV NRW
Reaktivierung innerstädtischer Infrastruktur für den Radverkehr in privater Initiative – das Beispiel der Nordbahntrasse Wuppertal
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Felix Huber, Bergische Universität Wuppertal
Bestandsplanung kommunaler Straßen unter dem Haushaltsdiktat – Ein Lagebericht aus Bochum
Dipl.-Ing. Christoph Matten, Tiefbauamt der Stadt Bochum
Perspektiven für den Güterverkehr
Energiewende im Verkehr – Anforderungen an die Stromnetze
Univ.-Prof. Dr.-Ing. Markus W. Zdrallek, Bergische Universität Wuppertal
Anforderungen der Verlader an den Schienengüterverkehr
Dr. Gernot Liedkte, KIT Karlsruhe
Ausbau der Schieneninfrastruktur in NRW
Dr.-Ing. Michael Häßler, Deutsche Bahn Netz AG
Intelligente Nutzung der Verkehrsinfrastruktur
Lichtsignalsteuerung: Gestern – Heute – Übermorgen
Prof. Dr.-Ing. Birgit Hartz, Fachhochschule Münster
Herausforderungen der Einführung kooperativer Intelligenter Verkehrssysteme
Dr.-Ing. Christine Lotz, Bundesanstalt für Straßenwesen
Erfahrungen mit Vollsperrungen von Autobahnen in Ballungsräumen
Dr.-Ing. Anja Estel, Landesbetrieb Straßenbau NRW
Aktualisiert: 2020-06-16
Autor:
Anja Estel,
Justin Geistefeldt,
Birgit Hartz,
Michael Häßler,
Felix Huber,
Bert Leerkamp,
Gernot Liedtke,
Christine Lotz,
Ulrich Malburg,
Christoph Matten,
Iris Mühlenbruch,
Jörg Schönharting,
Markus Zdrallek
In der Untersuchung wurde der Verkehrsablauf auf Autobahnen mit zwei- und dreistreifigen Richtungsfahrbahnen empirisch analysiert. Ziel war es, die Kapazitätswerte und q-v-Diagramme des HBS (2001) für Autobahnabschnitte außerhalb der Knotenpunkte zu überprüfen und ggf. Vorschläge zur Anpassung der Werte zu erarbeiten.
Aktualisiert: 2023-01-16
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