Geschwindigkeitsbremsen an der Ortseinfahrt

  Universität für Bodenkultur  

Inhaltsverzeichnis

1  Einleitung  4

2  Problemstellung  6

2.1  Fahrgeschwindigkeiten des KFZ-Verkehrs an herkömmlichen Orts  

  einfahrten  6

2.2  Gestaltung des Ortseinfahrtsbereiches  8

3  Begriffe und Meßgrößen  10

3.1  Augenblicksgeschwindigkeit  10

3.2  Lokale und momentane Geschwindigkeit  10

3.3  Fahrgeschwindigkeit  10

3.4  Geschwindigkeitsprofil  10

3.5  Beurteilungsgröße V m  10

3.6  Beurteilungsgröße V 85  11

3.7  Inselparameter p i  12

4  Meßverfahren  13

4.1  Auswahl der Meßstellen  13

4.2  Beschreibung der Inseltypen  14

4.2.1  Fahrbahnteiler ohne Fahrstreifenverschwenkung  15

4.2.2  Fahrbahnteiler mit einseitiger Fahrstreifenverschwenkung  15

4.2.3  Fahrbahnteiler mit beidseitiger Fahrstreifenverschwenkung  16

4.3  Meßgerät  17

4.4  Durchführung der Messungen  19

4.5  Stichprobenumfang  20

5  Methode der Auswertung  23

6  Beschreibung der Meßstellen und Ergebnisse  27

6.1  Korneuburg (p i 17 7)  27

6.1.1  Allgemeines  27

6.1.2  Abmessungen  29

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6.1.3  Geschwindigkeitsverhalten vor baulicher Maßnahme  30

6.1.4  Geschwindigkeitsverhalten nach baulicher Maßnahme  31

6.1.5  Vorher-Nachher Vergleich  32

6.1.6  Analyse der Bremsinsel  34

6.2  Klein Engersdorf (p i 10 0)  35

6.2.1  Allgemeines  35

6.2.2  Abmessungen  37

6.2.3  Geschwindigkeitsverhalten vor baulicher Maßnahme  38

6.2.4  Geschwindigkeitsverhalten nach baulicher Maßnahme  39

6.2.5  Vorher-Nachher Vergleich  40

6.2.6  Analyse der Bremsinsel  41

6.3  Stetten West (p i 9 7)  43

6.3.1  Allgemeines  43

6.3.2  Abmessungen  45

6.3.3  Geschwindigkeitsverhalten vor baulicher Maßnahme  46

6.3.4  Geschwindigkeitsverhalten nach baulicher Maßnahme  47

6.3.5  Vorher-Nachher Vergleich  48

6.3.6  Analyse der Bremsinsel  49

6.4  Stetten Ost (p i 9 2)  51

6.4.1  Allgemeines  51

6.4.2  Abmessungen  53

6.4.3  Geschwindigkeitsverhalten vor baulicher Maßnahme  54

6.4.4  Geschwindigkeitsverhalten nach baulicher Maßnahme  55

6.4.5  Vorher-Nachher Vergleich  56

6.4.6  Analyse der Bremsinsel  57

6.5  Leobendorf (p i 6 1)  59

6.5.1  Allgemeines  59

6.5.2  Abmessungen  61

6.5.3  Geschwindigkeitsverhalten vor baulicher Maßnahme  62

6.5.4  Geschwindigkeitsverhalten nach baulicher Maßnahme  63

6.5.5  Vorher-Nachher Vergleich  64

6.5.6  Analyse der Bremsinsel  65

  Martin LINAUER Seite  2

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7  Zusammenstellung der Ergebnisse  67

8  Dimensionierungshilfe für Bremsinseln  70

8.1  Dänische Richtlinien für Mittelinseln mit Fahrbahnverzug  70

8.2  Vergleich mit Dänischen Richtlinien  72

8.3  Erstellung einer Dimensionierungshilfe für Bremsinseln  74

9  Schlußfolgerungen  78

10  Quellenverzeichnis  79

11  Anhang  81

11.1  Geschwindigkeitsmessungen der NÖ Landesregierung (Vorher)  81

11.2  Protokolle der Geschwindigkeitsmessungen (Nachher)  86

  Martin LINAUER Seite  3

1

Ein Grundproblem der Verkehrssicherheit - besonders in Ortsgebieten - stellt die zu hohe Fahrgeschwindigkeit dar. Dies wurde in den letzten Jahrzehnten durch bis vor kurzem geltende Querschnittsrichtlinien unterstützt: Der Querschnitt der Fahrbahn im Freilandbereich wurde mit unverminderter Breite durch den Ort gezogen und so in zunehmendem Maße Fahrraum für den motorisierten Kraftfahrzeugverkehr zur Verfügung gestellt.

Straßenausbauten und zunehmende Motorisierung führten ganz allgemein zu einer beträchtlichen Anhebung der Verkehrsgeschwindigkeit [7]. Geschwindigkeitsmessungen des Kuratoriums für Verkehrssicherheit [6/10] zeigen österreichweit den gleichen Trend. Daraus geht hervor, daß Tempo 50 von rund 70% der PKW-Lenker und von rund 50% der LKW-Lenker überschritten wird. Selbst dort, wo Tempo 70 vorgeschrieben ist, fahren 50% der PKW-Lenker und 30% der LKW-Lenker schneller als erlaubt.

Diese hohen Fahrgeschwindigkeiten zeigen deutlich die Notwendigkeit einer zeitgemäßen Straßengestaltung, um die damit verbundenen Gefahren für andere, vor allem für die nicht motorisierten Verkehrsteilnehmer, zu reduzieren.

Der direkte Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit und Unfallfolgen soll folgendes Beispiel veranschaulichen:[9]

Die Auswirkungen der Anfahrgeschwindigkeit auf die Verletzungsschwere der Fußgänger zeigt Abbildung 1-1. Demnach liegt die Wahrscheinlichkeit, als Fußgänger bei 30 km/h Anfahrgeschwindigkeit tödlich zu verunglücken bei 10%. Bei 50 km/h Anfahrgeschwindigkeit bereits bei 40%, und ab 70 km/h ist die Wahrscheinlichkeit des Überlebens kaum mehr gegeben.

Abbildung 1-1: Verletzungswahrscheinlichkeit für Fußgänger in Abhängigkeit unterschiedlicher Kollisionsgeschwindigkeit durch Kraftfahrzeuge [9]

Dieses Beispiel verdeutlicht die Notwendigkeit verkehrsberuhigender Maßnahmen im Ortsgebiet, um das tödliche Konfliktpotential zwischen Fahrgeschwindigkeit und Unfallhäufigkeit drastisch zu reduzieren.

In dieser Diplomarbeit werden im speziellen künstliche Engstellen an Ortseinfahrten (in weiterer Folge als Bremsinseln bezeichnet) als geschwindigkeitsdämfende Maßnahmen untersucht.

Ziel ist es, für die Praxis Empfehlungen abzugeben, unter welchen Randbedingungen bzw. geometrischen Ausführungsformen ein bestimmtes Geschwindigkeitsniveau erreicht werden kann. Dafür wurden an fünf verschiedenen Bremsinseln freifahrenden Fahrzeugen durchgeführt und ca. 22.000 Datenpaare (jeweils Entfernung und Geschwindigkeit) ausgewertet und analysiert.

2 Problemstellung

2.1 Fahrgeschwindigkeiten des KFZ-Verkehrs an herkömmlichen Ortseinfahrten Durch das Amt der NÖ Landesregierung, Abteilung Straßenplanung, wurden in den letzten zehn Jahren laufend Geschwindigkeitsmessungen in Ortschaften durchgeführt, wo von Anrainern bzw. Gemeindevertretungen Maßnahmen zur Reduktion der Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeugverkehrs gefordert wurden.

Die Ergebnisse an 22 herkömmlich ausgebauten Ortseinfahrtsbereichen zeigen, daß das Geschwindigkeitsniveau V 85 bei den PKW deutlich über 70 km/h liegt und LKW eine um rund 10 km/h geringere Geschwindigkeit fahren [12]. Von Bedeutung ist, daß auch die mittlere Geschwindigkeit V m sowohl für PKW als auch für LKW deutlich über 50 km/h liegt. Der Anteil der Überschreiter der vorgegebenen Geschwindigkeitsbeschränkung von 50 km/h liegt im Bereich der Ortstafel zwischen 90 und 100% (siehe Tabelle 2-1).

Tabelle 2-1: Geschwindigkeitsniveau des PKW- und LKW-Verkehrs herkömmlich ausgebauter Ortseinfahrtsbereiche (Ortstafel).Verordnete Höchstgeschwindigkeit 50 km/h.[12]

s Standardabweichung

Abbildung 2-1 zeigt eine schematische Darstellung der Meßergebnisse und das vom Gesetzgeber vorgeschriebene Geschwindigkeitsniveau. Der Geschwindigkeitsunterschied zwischen IST und SOLL-Zustand beträgt dabei im Ortseinfahrtsbereich bis zu 25 km/h und stellt somit das angestrebte Reduktionspotential dar.

Abbildung 2-1: Geschwindigkeitsverlauf des KFZ-Verkehrs im Zuge von Ortsdurchfahrten [4]

Nahezu gleiche Ergebnisse zeigt die Auswertung der Messungen in Nordrhein-Westfahlen [3]. Auch hier konnte ein Geschwindigkeitsreduktionspotential von ca. 20 km/h ermittelt werden. Diese Entwicklung zeigt die Wichtigkeit verkehrsberuhigender Maßnahmen mit Signalwirkung im Bereich der Ortseinfahrten, da das rechtliche Signal - nämlich die Ortstafel - diese Wirkung nicht mehr erbringt.

2.2 Gestaltung des Ortseinfahrtsbereiches An der Ortseinfahrt müssen die Kraftfahrzeuglenker die hohe Geschwindigkeit der freien Strecke auf die im Ort vorgeschriebene Geschwindigkeit reduzieren. Während in größeren, stadtnahen Orten oft ein Übergangsbereich zwischen der freien Strecke und dem geschlossenen Ortsraum vorhanden ist, ist der Wechsel in kleinen, ländlich geprägten Orten sehr abrupt. [4]

Die Ortseinfahrt soll daher auf den Kraftfahrer eine Signalwirkung haben, die den Übergang vom Freiland zum Ortsgebiet deutlich macht. Solch eine Signalwirkung sollte zweckmäßigerweise durch eine bauliche Veränderung im Straßenverlauf erreicht werden (siehe Abbildung 2-2). Eine entsprechende Bepflanzung der Fahrbahnränder sowie dominierende Einzelbäume können eine optische Torwirkung erreichen oder die Wirkung baulicher Maßnahmen unterstützen. [8]

Abbildung 2-2: Beispiele für konstruktive und gestaltende Maßnahmen zur Erzielung eines Toreffektes [8]

Durch die künstliche Fahrstreifenverschwenkung muß der PKW-Lenker seine Geschwindigkeit aus fahrdynamischen Gründen reduzieren, um die Bremsinsel sicher zu durchfahren. Es wurde angenommen, daß die erzielte Geschwindigkeitsreduktion der Bremsinsel hauptsächlich von der geometrischen Ausführung der Fahrstreifenverschwenkung abhängt. Um die Geometrie und die daraus resultierende Geschwindigkeitsreduktion verschiedener Bremsinseln vergleichen zu können, wurde im Rahmen dieser Diplomarbeit der Inselparameter p i definiert (siehe Abschnitt 3.7).

3 Begriffe und Meßgrößen

3.1 Augenblicksgeschwindigkeit Das ist die Geschwindigkeit eines bewegten Körpers an einem Ort X zu einem Zeitpunkt t. Dies wird auch durch die Steigung der Bewegungslinie eines Körpers in einem Punkt des Zeit-Weg-Diagrammes ausgedrückt.

3.2 Lokale und momentane Geschwindigkeit Augenblicksgeschwindigkeiten, die an einen bestimmten Querschnitt gemessen werden, heißen lokale Geschwindigkeiten. Jene, die zu einem bestimmten Zeitpunkt gemessen werden, heißen momentane Geschwindigkeiten.

3.3 Fahrgeschwindigkeit Entspricht dem Quotient s/t aus der Länge der Meßstrecke s und der für diese Strecke benötigten Fahrzeit t.

3.4 Geschwindigkeitsprofil Verlauf der Geschwindigkeit eines Fahrzeuges über den Weg.

3.5 Beurteilungsgröße V m Die mittlere Geschwindigkeit ist das arithmetische Mittel, der in einer Meßreihe erfaßten Geschwindigkeiten und ist geeignet, das "durchschnittliche Verhalten" dieser Fahrzeuge zu beschreiben. [5]

3.6 Beurteilungsgröße V 85 Als Beurteilungsgröße des Geschwindigkeitsverhaltens wird unter anderem die V 85 herangezogen. Das ist jene Geschwindigkeit, die von 85 % der KFZ nicht überschritten wird. Dieser Wert wird im Verkehrswesen häufig verwendet und gilt als wichtige Kenngröße zur Beschreibung der relevanten Geschwindigkeit.

Aus statistischer Sicht handelt es sich bei der V 85 um das 85ste Perzentil [5]. Die Berechnung wurde wie folgt durchgeführt:

• Die Werte der Meßreihe werden der Größe nach geordnet.

• Die Ordnungszahl x p des r-ten Perzentils errechnet sich wie folgt:

• Die Ordnungszahl x 85 gibt an, der wievielte Wert in der nach der Größe geordneten Meßreihe, der V 85 entspricht. Ist diese Ordnungszahl x 85 nicht ganzzahlig, erhält man die V 85 durch lineare Interpolation. Für die vorliegende Diplomarbeit wurde die V 85 mit einem Makrobefehl berechnet, der im verwendeten Tabellenkalkulationsprogramm integriert ist.

3.7

Im Rahmen dieser Diplomarbeit wurde die Hypothese erstellt, daß der Inselparameter p i ein Maß für die Bremswirkung der Bremsinsel darstellt. Er beschreibt die Geometrie der Bremsinsel (siehe Abbildung 3-1) und entspricht dem Quotient l v /2t v aus der Versatzlänge l v zu zweimaliger Versatztiefe t v (zwei Versätze mit zweimaliger Wirkung). Die Geschwindigkeitsreduzierung ist proportional zum Inselparameter p i .

Abbildung 3-1: Schema und Abmessungen einer Bremsinsel. Der Inselparameter p i entspricht dem Quotient l v /2t v aus der Versatzlänge l v zu zweimaliger Versatztiefe t v .

4

4.1 Auswahl der Meßstellen Die ausgewählten Meßstellen (siehe Abbildung 4-1) liegen geographisch alle im Raum Korneuburg und fallen in den Zuständigkeitsbereich der NÖ Straßenbauabteilung Hollabrunn.

Tabelle 4-1: Auflistung der untersuchten Bremsinseln im Raum Korneuburg

Abbildung 4-1: Übersichtslageplan der ausgewählten Bremsinseln, Maßstab 1 : 50.000

Bei der Auswahl der Meßstellen wurde auf folgende Kriterien besonders Wert gelegt:

• Umfeld: Die Gebiete sollten etwa gleiche Umfeldbedingungen aufweisen. In allen Fällen handelt es sich um Orts- bzw. Stadteinfahrten mit maximal 50 km/h höchstzulässiger Geschwindigkeit.

• Inselgeometrie: Die Bremsinseln sollten hinsichtlich ihrer geometrischen Abmessungen (Länge, Versatztiefe, Inselbreite) möglichst unterschiedlich sein.

• Freie Strecke: Die vom Freilandbereich kommenden Fahrzeuge sollten nicht durch Kreuzungen oder Kreisverkehre in ihrem Fahrverhalten beeinflußt werden.

• Vorher-Messung: Bei allen ausgewählten Bremsinseln sollte bereits eine Geschwindigkeitsmessung vor der Errichtung derselben durchgeführt worden sein, um die qualitative und quantitative Wirkung dieser Baumaßnahme beurteilen zu können.

• Meßstandort: Es sollten Parkstreifen oder andere geeignete Stellen zur Durchführung von unauffälligen Messungen vorhanden sein.

4.2 Beschreibung der Inseltypen

Grundsätzlich wurden drei Typen von Geschwindigkeitsbremsen an Ortseinfahrten definiert. Diese können sich wiederum durch die ausgeführte Versatztiefe t v und der Versatzlänge l v unterscheiden und so mehr oder weniger effizient wirken.

Wird im Rahmen dieser Diplomarbeit nicht untersucht.

Abbildung 4-2: Fahrbahnteiler ohne Fahrstreifenverschwenkung

Abbildung 4-3: Fahrbahnteiler mit schwacher einseitiger Fahrstreifenverschwenkung

• Mittlere Verschwenkung bei Ortseinfahrt, keine bei Ortsausfahrt

Beispiel: Klein Engersdorf und Stetten Ost

Abbildung 4-4: Fahrbahnteiler mit mittlerer einseitiger Fahrstreifenverschwenkung

• Starke Verschwenkung bei Ortseinfahrt, keine bei Ortsausfahrt

Beispiel: Leobendorf

Abbildung 4-6: Fahrbahnteiler mit beidseitiger Fahrstreifenverschwenkung

4.3

Für die Geschwindigkeitsmessung wurde eine Laserpistole vom Type Lasertape LR 90-235 verwendet.

Die Funktionsweise der Lasertape LR 90-235 basiert auf einem elektronischen Impulsgenerator der in periodischer Folge einen Diodenlaser ansteuert. Dieser gibt daraufhin kurze Infrarot-Lichtimpulse ab, die durch die Sendeoptik gebündelt und als Sendesignal abgestrahlt werden. Über die Empfangsoptik gelangt ein Teil des vom Ziel reflektierten (KFZ-Kennzeichen) Echosignals auf eine Fotodiode, die ein entsprechendes elektrisches Signal liefert. Eine Auswerteeinrichtung mißt das Zeitintervall zwischen Sende- und Empfangsimpuls, das ein Maß für die Zielentfernung darstellt. Ein geräteinterner Mikrocomputer sorgt für die weitere Aufbereitung der Meßwerte, die Ermittlung der Geschwindigkeit, des Ziels und für die Datenanzeige und Datenausgabe. [10]

In der Betriebsart "PRESSED" wird durch Halten der Triggertaste (Auslösetaste) eine Messung ausgelöst, welche Distanz und Geschwindigkeit des Fahrzeuges in Intervallen von 0,3 Sekunden kontinuierlich ermittelt. Dadurch kann ein Geschwindigkeitsprofil gemessen werden.

Zusätzlich besitzt das Gerät eine serielle Datenschnittstelle (V24, bidirektional) welche es ermöglicht, die gemessenen Daten extern abzuspeichern. Durch Verbindung mit einem Notebook (Texas Instruments Extensa) und unter Verwendung eines Terminalprogrammes wurden die ermittelten Meßwerte online abgespeichert und anschließend mittels EDV ausgewertet (siehe Abbildung 4-7).

Abbildung 4-7: Gesamtkonfiguration des Meßsystems LR90-235 mit Notebook und Zubehör

[10]