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Detailergebnis zu DOK-Nr. 49929

Verkehr auf Schnellstraßen im Fundamentaldiagramm - Ein neues Modell und seine Anwendungen

Autoren	N. Wu
Sachgebiete	5.15 Verkehrsablauf (Verkehrsfluss, Leistungsfähigkeit)

Straßenverkehrstechnik 44 (2000) Nr. 8, S. 378-388, 24 B, 2 T, 13 Q

Ein neuer Ansatz zur Beschreibung des Fundamentaldiagramms ( Beziehungen zwischen Verkehrsstärke q, Verkehrsdichte k und mittlere Geschwindigkeit v) wird vorgestellt. Der Ansatz geht von dem Sachverhalt aus, dass der Verkehrsfluss in vier homogene Zustände a) freie Fahrt, b) gebundene Kolonne, c) "Go" in zähfließendem Verkehr und d) "STOP" in zähfließendem Verkehr aufgeteilt werden kann. Die vier homogenen Zustände können durch fünf einfache, charakteristische Kenngrößen bestimmt werden, die in der Wirklichkeit teilweise direkt messbar sind. Diese charakteristischen Parameter zur Beschreibung des Fundamentaldiagramms sind für die Erstellung der Steuerungsstrategien auf Autobahnen und Schnellstraßen von großer Bedeutung. Der Gesamtzustand des Verkehrsflusses lässt sich aus den Zuständen der vier homogenen Zustände zusammensetzen. Aus den fünf Kenngrößen können dann Fundamentaldiagramme generiert werden. Mit dem neuen Ansatz kann die Form des Fundamentaldiagramms in der k-v-Beziehung für alle Straßentypen vorausgesagt werden: Im Bereich des fließenden Verkehrs ist die k-v-Beziehung für Landstraßen eine exponentielle, für 2-streifige Richtungsfahrbahnen eine lineare und für 3-streifige Richtungsfahrbahnen eine quadratische Funktion; im Bereich des zähfließenden Verkehrs ist die k-v-Beziehung unabhängig von den Straßentypen immer eine hyperbolische Funktion. Durch den neuen Ansatz kann sowohl das Geschwindigkeitsverhalten als auch das Verhalten der Standardabweichung der Geschwindigkeit analysiert werden. Der Ansatz wurde mit zahlreichen Messdaten kalibriert und validiert.