Schmale zweibahnig vierstreifige Landstraßen (RQ 21)

Bei einer vom Auslastungsgrad abhängigen Verkehrsdichte
als Qualitätskriterium verändert sich
der Dichtewert in Abhängigkeit der Kapazität und
der q-V-Beziehung (Fahrtgeschwindigkeit). Dies
bedeutet, dass für unterschiedliche SV-Anteile
unterschiedliche Dichten auftreten. Das Ablesen
der Qualitätsstufen, basierend auf der mittleren
Pkw-Fahrtgeschwindigkeit, ist anhand des gängigen
q-V-Diagramms ohne Berechnung der jeweiligen
Auslastungsgrade aus der gegenwärtigen
Verkehrsstärke nicht möglich.
Um die mittleren Pkw-Fahrtgeschwindigkeiten in
Abhängigkeit verschiedener Parameter in einem
Diagramm abzubilden und die direkte Bestimmung
der QSV mit Bezug auf das Kapitel „Strecke von
Landstraßen“ des HBS-Entwurfs 2010 zu ermöglichen,
wurde die Berechnung anhand der Verkehrsdichte
als MQV gewählt.
Grundlage bildeten die Simulationen des Verkehrsablaufes
der freien Strecke mit folgenden
Rahmenbedingungen:
- Abbildung der drei Geschwindigkeitstypen
„vzul = 100 km/h“, „vzul = 120 km/h“ und „v
vzul = frei“ anhand der simulierten
q-V-Beziehungen für mittlere Pkw-Fahrtgeschwindigkeiten
- Nur Strecken mit einer Steigung < 2 %
aufgrund der empirischen Daten
- Bewertung bis 2.500 Kfz/(h*Ri), da diese
Verkehrsstärke die Grenze nach dem zukünftigen
Regelwerk für den RQ 21 abdeckt
- Für die Ableitung der Verkehrsqualität
wurde die Annahme getroffen, dass sich
die Kapazität des RQ 21 nur unwesentlich
von den Werten zweistreifiger Autobahnen
mit gleicher Höhe der vzul nach dem neuen
HBS-Entwurf unterscheiden. Für alle Geschwindigkeitstypen
wurde die Kapazität
der Strecken mit einer Beschränkung der
vzul auf 120 km/h nach HBS Entwurf
(FGSV, 2009) unterstellt. Diese wurden
um jeweils 200 Kfz/h gemindert damit die
ermittelten Verkehrsdichten auf der sicheren
Seite liegen.
Die q-V-Wertepaare wurden mittels der Kontinuitätsgleichung
in die k-V Ebene überführt. Für die
Beschreibung der k-V-Beziehung wurde mittels
verschiedener mathematischer Ansätze nach einer
geeigneten Regression gesucht. Die Berechnung
zeigte mit einem Polynom zweiten Grades für alle
Klassen die beste Übereinstimmung und wurde
weiter angewendet.
2
v a b*
k c*
k [km/h]
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Tab. 54 enthält die Kennwerte der Regressionsrechnung.
Bei der Überführung der Gleichung in
die q-V-Ebene entstand ein Polynom dritten Grades.
Ausgehend von den Kapazitäten der einzelnen
Klassen erfolgte für die Übergänge der Qualitätsstufen
von A bis C anhand des Auslastungsgrades
und der q-V-Beziehung die Berechnung der
jeweiligen Verkehrsdichten.
Der Übergang von Qualitätsstufe C zu D konnte
anhand der empirischen Daten nicht immer abgebildet
werden. Basierend auf dem Auslastungsgrad
liegt dieser Übergang bei Verkehrsstärken zwischen
ca. 2.550 und 2.850 Kfz/h je Richtung Diese
Werte entsprechen Spitzenstundenbelastungen
zwischen 15 und 19 % für eine Fahrtrichtung. Solche
anteiligen Auslastungen liegen über den zu
erwartenden täglichen Verkehrsbelastungen nach
EWS (FGSV, 1997). Eine Bestimmung dieser QSV
ist mit Blick auf den zukünftigen Einsatzbereich
des RQ 21 nicht notwendig.
SV-
Anteil
Verwendete Kapazität
zweistreifige Richtungsfahrbahn
QSV
Auslastungsgrad
[a]
0% 3.800 Kfz/h A ≤ 0,3
10% 3.600 Kfz/h B ≤ 0,55
20% 3.400 Kfz/h C ≤ 0,75
Tab. 53: theoretische angenommene Kapazität RQ 21 und
QSV für Autobahnabschnitte außerhalb von Knotenpunkten
SV - Anteil Formel r 2 Sx.y
[km/h]
vzul = 100 km/h
0% v=111-0,319*k-0,007*k 2 0,83 2,2
10% v=111-0,378*k-0,007*k 2 0,88 2,2
20% v=111-0,511*k-0,005*k 2 0,89 2,4
vzul = 120 km/h
0% v=121-0,330*k-0,011*k 2 0,77 2,5
10% v=121-0,476*k-0,010*k 2 0,82 2,6
20% v=121-0,649*k-0,009*k 2 0,86 3,2
vzul = frei (km/h)
0% v=134-0,238*k-0,022*k 2 0,83 2,1
10% v=134-0,527*k-0,018*k 2 0,82 2,6
20% v=134-0,939*k-0,009*k 2 0,86 2,6
Tab. 54: Kennwerte der Regressionsrechnung zur Ermittlung
der k-V-Beziehung
Tab. 55 verdeutlicht die Differenzen der Verkehrsdichte
bei unterschiedlichem SV-Anteil ausgehend