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Maßnahmen an Knotenpunkten mit Lichtsignalanlagen zur Beschleunigung des ÖPNV

Erstellt am: 26.09.2005 | Stand des Wissens: 21.10.2021
Synthesebericht gehört zu:
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Bahnverkehr, öffentlicher Stadt- und Regionalverkehr, Prof. Dr.-Ing. R. König

Die größten Zeitverluste für öffentliche Verkehrsmittel entstehen an Knotenpunkten mit Lichtsignalanlagen (LSA). Im Jahr 2012 betrug bei den Dresdner Straßenbahnen der Anteil der LSA-Verlustzeiten an der gesamten Beförderungszeit stolze 19%. Die reine Fahrzeit machte gerade einmal die Hälfte der Beförderungszeit aus.
DVB_Verlustzeiten.PNGAbb. 1: Fahr- und Verlustzeitanteile im Dresdner Straßenbahnnetz 2012 [DVB13b]
Maßgeblichen Einfluss auf die Zeitverluste haben die Ausbauform, die Verfahren zur Steuerung der Lichtsignalanlagen und der Verkehrsablauf. Behinderungen, die sich aus der Ausbauform eines signalisierten Knotenpunkts ergeben, entstehen häufig durch:
  • fehlende oder nicht bedarfsgerechte Spuraufteilung
  • zu enge Radien beim Abbiegen sowie
  • großräumige Ausbauformen, die sehr große Zwischenzeiten und komplexe Signalprogramme erfordern, was für den ÖPNV in der Regel kontraproduktiv ist.
Signalprogramme mit Festzeitsteuerungen können grundsätzlich keinen zügigen Fahrtverlauf des öffentlichen Verkehrsmittels gewährleisten. Deshalb werden heute in der Regel bedarfsabhängige Steuerungen verwendet. Sie vermögen Behinderungen abzubauen, werden sie aber nie völlig ausschließen. Einerseits können Mängel im Steuerungsprogramm oder bei der An- und Abmeldung auftreten, andererseits sind konkurrierende Anforderungen durch verschiedene (öffentliche) Verkehrsteilnehmer zu erwarten [FGSV99].
Mit dem heutigen Stand der Technik existieren verschiedene Möglichkeiten zur verkehrsabhängigen Steuerung von Lichtsignalanlagen. Gegenüber der bisherigen Festzeitsteuerung können diese Steuerungstechniken die Leistungsfähigkeit des Knotenpunktes erhöhen und lassen sich flexibel an die verkehrlichen Anforderungen anpassen. Die Richtlinien für Lichtsignalanlagen [FGSV10b] enthalten hierfür die Gestaltungs- und Berechnungsgrundlagen.
An LSA mit ÖPNV-Bevorrechtigung kann die Freigabe für das ÖPNV-Fahrzeug nur auf Anforderung erfolgen. Mit Hilfe des Rechnergestützten Betriebleitsystems (RBL) werden die Fahrzeugposition, der weitere Fahrtverlauf und die Ankunftszeit an der LSA überwacht. Auf diese Weise ist eine ÖPNV-abhängige Phasenwechselsteuerung möglich, bei der Grünzeiten und Phasenfolgen verändert werden können [Beck04b]. Die Steuerung sollte insbesondere auf makroskopischer Ebene (Betrachtung eines (Teil-)Netzes) statt auf mikroskopischer Ebene (Betrachtung eines einzelnen Knotenpunktes) erfolgen, damit eine Priorisierung über zusammenhängende Netzabschnitte gewährleistet werden kann [FGSV99]. Einfache Systeme gewähren allen ÖPNV-Fahrzeugen Priorität am Knotenpunkt ohne Berücksichtigung von verschiedenen Randbedingungen. Komplexere Systeme hingegen beziehen Maß der Verspätung, Besetzungsgrad, Linie und Fahrtrichtung sowie die Stärke des wartenden Individualverkehrs in die Steuerung ein [WehSchi03]. Sofort nach Passieren des Knotenpunktes meldet sich das ÖPNV-Fahrzeug wieder ab, womit nur die unbedingt notwendige Freigabezeit benötigt wird.
Phasen aendern.PNGAbb. 2: Prinzipielle Möglichkeiten der ÖPNV-Priorisierung [gevas12]
Ansprechpartner
TU Dresden, Professur für Bahnverkehr, öffentlicher Stadt- und Regionalverkehr, Prof. Dr.-Ing. R. König
Zugehörige Wissenslandkarte(n)
Beschleunigung des ÖPNV (Stand des Wissens: 21.10.2021)
https://www.forschungsinformationssystem.de/?158416
Literatur
[Beck04b] Beckmann, Klaus, Univ.-Prof. Dr.-Ing. Verkehrsmanagement und Verkehrssteuerung, 2004/06
[DVB13b] Dresdner Verkehrsbetriebe AG, Verkehrsmanagement/Marketing (Hrsg.) Damit Bahn und Bus pünktlich sind - Das tun wir für einen verlässlichen Nahverkehr., 2013/08
[FGSV99] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. (Hrsg.) Merkblatt für Maßnahmen zur Beschleunigung des öffentlichen Personennahverkehrs mit Straßenbahnen und Bussen, Ausgabe/Auflage FGSV-Nr. 114, FGSV Verlag, Köln, 1999
[gevas12] Gerhard Listl, Dr.-Ing., Martin Böttcher, Dipl.-Ing., Matthias Falkenhagen, Dipl.-Geogr. Intermodal Transport Control System - Biberach an der Riß, 2012/07
[WehSchi03] Wehberg, Ingo, Dipl.-Ing., Schick, Peter, Dipl.-Ing Systeme der Buspriorisierung - Kategorisierung von Systemarchitekturen, veröffentlicht in Der Nahverkehr, 1-2/2003, Ausgabe/Auflage 1-2, 2003
Weiterführende Literatur
[FGSV10b] Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen e.V. Richtlinien für Lichtsignalanlagen - RiLSA
Lichtzeichenanlagen für den Straßenverkehr, Ausgabe/Auflage FGSV-Nr. 321, FGSV Verlag, Köln, 2010, ISBN/ISSN 978-3-939715-91-7
Glossar
LSA Lichtsignalanlagen LSA (umgangssprachlich: Ampeln) dienen der Steuerung des Straßenverkehrs, indem mittels Lichtsignalen ein bestimmtes Verhalten der Verkehrsteilnehmer angeordnet wird.
Knotenpunkt
Ein Knotenpunkt im Verkehr ist ein Ort, bei dem sich mehrere Verkehrswege gleicher Art kreuzen oder ein Verkehrsweg in einen Verkehrsweg gleicher Art einmündet. In einem Verkehrsknotenpunkt befinden sich mehrere Verkehrsknoten von Verkehrswegen unterschiedlicher Art in unmittelbarer Nähe. In einem Verknüpfungspunkt kann der Übergang zwischen Fahrzeugen eines Verkehrssystems oder zweier verschiedener Verkehrssysteme erfolgen.
Öffentlicher Personennahverkehr
Der öffentliche Personennahverkehr ist juristisch im Personenbeförderungsgesetz (PBefG) definiert. Laut Paragraf 8, Absatz 1 und 2 umfasst der ÖPNV "die allgemein zugängliche Beförderung von Personen mit Straßenbahnen, Obussen und Kraftfahrzeugen im Linienverkehr, die überwiegend dazu bestimmt sind, die Verkehrsnachfrage im Stadt-, Vorort- oder Regionalverkehr zu befriedigen". Taxen oder Mietwagen können dieses Angebot ersetzten, ergänzen oder verdichten.
Der Begriff ÖPNV bezieht sich in der Regel auf Strecken mit einer gesamten Reiseweite von weniger als 50 Kilometern oder einer gesamten Reisezeit von weniger als einer Stunde. Das in einer Stadt oder Region erforderliche Nahverkehrsangebot und dessen Eignung hinsichtlich Nachhaltigkeit und Klimaschutz wird in einem Nahverkehrsplan definiert und festgehalten.
Besetzungsgrad Unter Besetzungsgrad wird die Auslastung von Verkehrsmitteln verstanden. Im Öffentlichen Personennahverkehr entspricht das Platzangebot dabei i. d. R. der Summe aus den Sitzplätzen und 4 Plätzen je m² Stehfläche. Der Besetzungsgrad wird hierbei in % angegeben. Er liegt im Durchschnitt bei rd. 20 % und erreicht in der Spitze Werte zwischen 80 und 100 %. Vor allem bei besonderen Veranstaltungen kann der Besetzungsgrad im ÖPNV auch über 100 % betragen. In Analogie hierzu wird auch im Individualverkehr oft dieser Begriff verwendet; damit sind jedoch häufig die Anzahl der (durchschnittlich) im Auto befindlichen Personen gemeint (z. B. 1,2 Personen) und nicht die Platzauslastung. Zum Teil wird daher auch der Begriff "Besetzungszahl" verwendet. Der Quotient aus der Summe der Personenfahrten im Pkw und der Anzahl der Pkw-Fahrten wird auch als "ungewichteter Besetzungsgrad" bezeichnet. Daneben gibt es den seltener verwendeten "gewichteten Besetzungsgrad", der die Fahrtlängen berücksichtigt. Da mit zunehmender Fahrtlänge die Besetzung höher ist, liegt der gewichtete Besetzungsgrad um ca. 0,1 höher als der ungewichtete.
LSA Lichtsignalanlagen (LSA) dienen der Steuerung des Straßenverkehrs. Sie ordnen für Verkehrsteilnehmer ein bestimmtes Verhalten an, indem sie gesteuerte Signale abgeben. Umgangssprachlich werden sie auch häufig Ampeln genannt.
RBL
Rechnergestützte Betreibsleitsysteme sind Rechner-Verbundsysteme mit denen Steuerungs-, Überwachungs- und Informationsprozesse im Fahrbetrieb untereinander verknüpft werden. Diese kommen hauptsächlich in folgenden Bereichen zum Einsatz:
  • Informations- und Kommunikationsmöglichkeit zwischen Fahrzeug und Leitstelle
  • rechnergestützter Fahrbetrieb
  • Fahrgastinformation in Fahrzeugen und an Haltestellen sowie über Mobilfunk und Internet (dynamische Fahrgastinformation)
Inzwischen wurde der Begriff "RBL" durch "ITCS" (Intermodal Transport Control System) ersetzt.

Auszug aus dem Forschungs-Informations-System (FIS) des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur

https://www.forschungsinformationssystem.de/?167518

Gedruckt am Montag, 20. Mai 2024 08:45:01