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Untersuchung der Wirkungen einer Priorisierung des öffentlichen Personennahverkehrs an Lichtsignalanlagen

Kaluzny, Thomas (2010)
Untersuchung der Wirkungen einer Priorisierung des öffentlichen Personennahverkehrs an Lichtsignalanlagen.
Technische Universität Darmstadt
Diplom- oder Magisterarbeit, Bibliographie

Kurzbeschreibung (Abstract)

Der steigende Umfang des motorisierten Individualverkehrs (MIV) verursacht Überlastungen im Straßenraum, wodurch die Verkehrsqualität gemindert wird. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken wird zunehmend versucht den Anteil des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) sowie des nichtmotorisierten Individualverkehrs (NIV, z.B. Fußgänger, Radfahrer) zu erhöhen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Förderung des ÖPNV. Angesichts hoher Besetzungsgrade der Fahrzeuge bietet ÖPNV gegenüber MIV insofern Vorteile, als mehr Menschen unter Einsatz weniger Fahrzeuge befördert werden können. Das verringert die Anzahl der aktiven Verkehrsteilnehmer und entlastet die Kapazitäten des Straßenraums. Mit Beschleunigungsmaßnahmen für Busse, Straßenbahnen oder Stadtbahnen versucht man die Fahrzeiten zu verringern und die Fahrten schneller, sicherer und wirtschaftlicher zu gestalten. Maßnahmen zur Reduzierung der Verlustzeiten an lichtsignalgeregelten Knotenpunkten haben sich als besonders effektiv erweisen um spürbare Beschleunigungswirkungen zu erzielen. Die Priorisierung des ÖPNV steht dabei für die vorrangige Behandlung des ÖPNV gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern im Straßenraum. Öffentliche Verkehrsmittel wie Straßenbahnen und Busse werden gegenüber dem Individualverkehr (IV) an Lichtsignalanlagen (LSA) bevorrechtigt behandelt. Auf Grund verschiedener Einflüsse, wie zum Beispiel der aktuellen Verkehrslage oder unvorhersehbaren Fahrgastwechselzeiten, kommt es beim ÖPNV zu Unregelmäßigkeiten im Fahrtablauf. Das spiegelt sich in der Streuung der Fahr- und Reisezeiten wider. Damit eine Beschleunigungswirkung innerhalb eines festen Zeitplans erzielt werden kann, greifen Steuerungslogiken über den gesamten Signalumlauf der LSASteuerung ein und minimieren die signalbedingten Verlustzeiten für ÖPNV. Die im Rahmen der ÖPNVPriorisierung eingeleiteten Eingriffe in das Signalprogramm der LSA teilen dem herannahenden ÖPNVFahrzeug die Freigabe zu und erlauben somit die Durchfahrt. Andere Verkehrsteilnehmer, besonders der querende MIV, erfahren dadurch eine Kürzung der Freigabezeit. Die Bevorrechtigung des ÖPNV an LSA kann dabei unterschiedliche Formen annehmen. Die stärkste Form ist die absolute Bevorrechtigung, die eine freie Fahrt des ÖPNV an allen Konfliktpunkten gewährleisten soll. Die bedingte Bevorrechtigung stellt eine abgeschwächte Form der Priorisierung dar, die dem ÖPNV die Durchfahrt nur unter bestimmten Bedingungen ermöglicht. Art, Intensität und Ablauf der ÖPNV-Priorisierung hängen grundsätzlich von der verfolgten Strategie der Verkehrslenkung, der Knotenpunktgestaltung, der Verkehrsbelastung und der bevorrechtigten Verkehrsart ab. Angesichts der erhöhten Verkehrsbelastung an Knotenpunkten mit LSA kann sich die ÖPNV-Priorisierung auf andere Verkehrsteilnehmer negativ auswirken. Bei dem motorisierten Individualverkehr (MIV) können, besonders bei querenden Strömen, lange Reisezeiten und wachsende Staulängen entstehen, die wiederum erhöhte Abgasemissionen nach sich ziehen können. Bei Fußgängern kann es zu inakzeptabel langen Wartezeiten kommen. Ziel dieser Diplomarbeit ist es die Wirkungen einer ÖPNV-Priorisierung zu untersuchen und mögliche negative Effekte auf die betroffenen Verkehrsteilnehmer aufzuzeigen. Von den festgestellten negativen Wirkungen sollen Hinweise zur Minimierung dieser Wirkungen abgeleitet werden. Im Zuge dessen wird ein Konzept für ÖPNV-Priorisierungen ausgearbeitet, mit dem die Eingriffe in das Verkehrsgeschehen den Anforderungen der beteiligen Verkehrsteilnehmer angepasst werden. Im Vordergrund stehen die Erhöhung der Verkehrssicherheit und die Verbesserung der Qualität des Verkehrsablaufs, mit dem Vorsatz der Wirtschaftlichkeit und der Verringerung der Umweltbelastungen. Im ersten Schritt werden im Rahmen einer Vororientierung umfassend Grundlagen zum Planungsraum einer ÖPNV-Priorisierung dargestellt. Gängige Regelwerke und ausgewiesene Fachliteratur ermöglichen die Ausarbeitung der Grundsätze der ÖPNV-Priorisierung. Dabei werden alle zur Einleitung von ÖPNVBevorrechtigungsvorgängen benötigten Voraussetzungen vorgestellt. Anschließend wird die Funktionsweise der Signalisierung und der angewendeten Erfassungssysteme erläutert. Es werden Signalsteuerungsverfahren vorgestellt und deren Rolle bei der Verkehrslenkung und der Einleitung der Vorgänge zur ÖPNV-Priorisierung skizziert. Diesbezüglich wird auf die Systemarchitektur zur Steuerung von ÖPNV-Bevorrechtigungen näher eingegangen. Als Eingriff in das Verkehrsgeschehen werden Maßnahmen zur Durchführung von ÖPNV-Bevorrechtigungen genauer betrachtet. Diesbezüglich werden verschiedene Priorisierungsarten zusammengetragen und deren Einsatzbereiche dargestellt. Erläutert werden zudem die Möglichkeiten eines Eingriffs in das Steuerungsprogramm der LSA sowie Maßnahmen zur Steuerung von ÖPNV-Priorisierungen an Einzelknotenpunkten sowie Strecken und Netzen. Im zweiten Schritt erfolgt eine Untersuchung der Wirkungen einer ÖPNV-Priorisierung anhand der Literaturrecherche. Internationale Studien und Forschungsberichte, die Untersuchungen zu den Beschleunigungsmaßnahmen für ÖPNV beinhalten, werden bezüglich der Auswirkungen von ÖPNVPriorisierungsmaßnahmen analysiert. Dabei wird untersucht, inwieweit Signalsteuerungsverfahren, Erfassungssysteme, Priorisierungsarten oder Eingriffe in die Lichtsignalsteuerung Einfluss nehmen. So sollen Schlüsse hinsichtlich der Ursache der Wirkungen gezogen werden. Die Untersuchung wird für alle Verkehrsteilnehmer durchgeführt. Dabei wird ein besonderer Schwerpunkt auf die negativen Wirkungen gelegt. Im Hinblick auf spätere Vorschläge zur Minimierung der negativen Wirkungen werden auch positive Aspekte betrachtet. Im dritten Schritt werden die festgestellten Wirkungen an einem fiktiven Knotenpunkt überprüft. Zu diesem Zweck wird eine vollständige Knotenpunktberechnung mit LSA nach HBS 2001 aufgestellt. Um ein möglichst reales Bild des Umfelds wiederzugeben, in dem ÖPNV-Priorisierungen stattfinden, wird ein innerstädtischer Knotenpunkt mit lichtsignalgesteuerter Verkehrsführung nachgebildet. Als Knotenpunktform wird eine Kreuzung mit einer getrennten ÖPNV-Fahrbahn in der Mittellage gewählt. Die Knotenpunktgestaltung orientiert sich an der innerhalb hochbelasteter MIV-Bereiche gebräuchlichsten Form der ÖPNV-Führung. Im Zuge der Untersuchung der Wirkungen der ÖPNV-Bevorrechtigungen werden verschiedene Priorisierungsarten durch unterschiedliche Eingriffe in das Lichtsignalprogramm nachgebildet. Die Eingriffe basieren auf der Verlängerung der Phase, in der ÖPNV mitgeführt wird, bei gleichzeitiger Verkürzung der übrigen Phasen. Die Umlaufzeit wird dabei nicht verlängert, damit die koordinierte Verkehrsführung erhalten bleibt. Die Eingriffe beinhalten das Vorziehen der Freigabezeit, Freigabezeitverlängerung, gleichzeitiges Vorziehen und Verlängern der Freigabezeit sowie Phaseneinschub, wobei die eingeschobene ÖPNV-Bedarfsphase nur von ÖPNV genutzt wird. Durch die Wahl dieser Eingriffsmöglichkeiten kann die jeweilige Art der ÖPNV-Priorisierung nachgestellt werden. Die absolute Bevorrechtigung wird durch die Wahl aller Eingriffe erreicht und ermöglicht eine Freigabe des ÖPNV während der gesamten Umlaufzeit. Die bedingte Bevorrechtigung wird qua Freigabezeitverlängerung und Vorziehen der Freigabezeit erreicht. Je nach Wahl beider oder eines einzelnen Eingriffs wird der ÖPNV für einen bestimmten Bereich der Umlaufzeit für ÖPNV freigeschaltet. Zur Beurteilung der entstandenen Wirkungen werden die Wartezeiten vor und nach dem Eingriff für jeden Verkehrsteilnehmer und getrennt nach Fahrspur errechnet. Die Berechnungen werden für drei verschiedene Verkehrsbelastungen des MIV durchgeführt um eventuelle Auswirkungen einer Verkehrszunahme oder -abnahme erfassen zu können. Anhand der ermittelten Wartezeiten erfolgt die Beurteilung der Verkehrsqualität. Die entstandenen Wartezeiten werden miteinander verglichen und es werden Rückschlüsse auf die angewendeten Eingriffe und somit die nachgestellten ÖPNVPriorisierungsarten gezogen. Das Ziel dieser Nachstellung ist es mittels einfacher und nachvollziehbarer Berechnungen mögliche Ursachen und das Ausmaß der Wirkungen sichtbar zu machen. Zur Abschätzung des gesamtwirtschaftlichen Nutzens und der Auswirkungen auf die Umwelt werden Personenwartezeiten sowie Gesamtwartezeiten betrachtet. Im Kapitel 6 werden die Ergebnisse der Literaturrecherche und des fiktiven Knotenpunkts zusammengefasst. Im ersten Teil werden die festgestellten positiven und negativen Wirkungen zusammengetragen und analysiert. Unter anderem wird hier eine deutliche Verschlechterung der Verkehrsqualität bei Freigabezeitverlängerung und Phaseneinschub festgestellt. Eine Erhöhung der Verkehrsbelastung hat in diesem Fall eine Überschreitung der Knotenpunktkapazität zur Folge. Bei Fußgängern wurden erhebliche Sicherheitsdefizite beim Phaseneinschub festgestellt. Basierend auf den Ergebnissen der Literaturrecherche und des Testlaufs am fiktiven Knotenpunkt werden im zweiten Teil des Kapitels 6 Vorschläge gemacht, die dazu beitragen sollen negative Wirkungen der ÖPNV-Priorisierung zu minimieren. In diesem Zusammenhang werden Maßnahmen zur generellen Erhöhung der Effektivität von ÖPNV-Priorisierungen vorgestellt sowie Möglichkeiten der Anpassung der ÖPNV-Priorisierungsart an die bestehenden Verkehrsbedingungen vorgetragen. Thomas Kaluzny August 2010

Typ des Eintrags: Diplom- oder Magisterarbeit
Erschienen: 2010
Autor(en): Kaluzny, Thomas
Art des Eintrags: Bibliographie
Titel: Untersuchung der Wirkungen einer Priorisierung des öffentlichen Personennahverkehrs an Lichtsignalanlagen
Sprache: Deutsch
Referenten: Boltze, Prof. Dr. Manfred ; Kohoutek, Dipl.-Ing. Sven
Publikationsjahr: 2010
Ort: Darmstadt
Datum der mündlichen Prüfung: 2010
URL / URN: https://www.verkehr.tu-darmstadt.de/media/verkehr/fgvv/beruf...
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Kurzbeschreibung (Abstract):

Der steigende Umfang des motorisierten Individualverkehrs (MIV) verursacht Überlastungen im Straßenraum, wodurch die Verkehrsqualität gemindert wird. Um dieser Entwicklung entgegenzuwirken wird zunehmend versucht den Anteil des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) sowie des nichtmotorisierten Individualverkehrs (NIV, z.B. Fußgänger, Radfahrer) zu erhöhen. Eine zentrale Rolle spielt dabei die Förderung des ÖPNV. Angesichts hoher Besetzungsgrade der Fahrzeuge bietet ÖPNV gegenüber MIV insofern Vorteile, als mehr Menschen unter Einsatz weniger Fahrzeuge befördert werden können. Das verringert die Anzahl der aktiven Verkehrsteilnehmer und entlastet die Kapazitäten des Straßenraums. Mit Beschleunigungsmaßnahmen für Busse, Straßenbahnen oder Stadtbahnen versucht man die Fahrzeiten zu verringern und die Fahrten schneller, sicherer und wirtschaftlicher zu gestalten. Maßnahmen zur Reduzierung der Verlustzeiten an lichtsignalgeregelten Knotenpunkten haben sich als besonders effektiv erweisen um spürbare Beschleunigungswirkungen zu erzielen. Die Priorisierung des ÖPNV steht dabei für die vorrangige Behandlung des ÖPNV gegenüber anderen Verkehrsteilnehmern im Straßenraum. Öffentliche Verkehrsmittel wie Straßenbahnen und Busse werden gegenüber dem Individualverkehr (IV) an Lichtsignalanlagen (LSA) bevorrechtigt behandelt. Auf Grund verschiedener Einflüsse, wie zum Beispiel der aktuellen Verkehrslage oder unvorhersehbaren Fahrgastwechselzeiten, kommt es beim ÖPNV zu Unregelmäßigkeiten im Fahrtablauf. Das spiegelt sich in der Streuung der Fahr- und Reisezeiten wider. Damit eine Beschleunigungswirkung innerhalb eines festen Zeitplans erzielt werden kann, greifen Steuerungslogiken über den gesamten Signalumlauf der LSASteuerung ein und minimieren die signalbedingten Verlustzeiten für ÖPNV. Die im Rahmen der ÖPNVPriorisierung eingeleiteten Eingriffe in das Signalprogramm der LSA teilen dem herannahenden ÖPNVFahrzeug die Freigabe zu und erlauben somit die Durchfahrt. Andere Verkehrsteilnehmer, besonders der querende MIV, erfahren dadurch eine Kürzung der Freigabezeit. Die Bevorrechtigung des ÖPNV an LSA kann dabei unterschiedliche Formen annehmen. Die stärkste Form ist die absolute Bevorrechtigung, die eine freie Fahrt des ÖPNV an allen Konfliktpunkten gewährleisten soll. Die bedingte Bevorrechtigung stellt eine abgeschwächte Form der Priorisierung dar, die dem ÖPNV die Durchfahrt nur unter bestimmten Bedingungen ermöglicht. Art, Intensität und Ablauf der ÖPNV-Priorisierung hängen grundsätzlich von der verfolgten Strategie der Verkehrslenkung, der Knotenpunktgestaltung, der Verkehrsbelastung und der bevorrechtigten Verkehrsart ab. Angesichts der erhöhten Verkehrsbelastung an Knotenpunkten mit LSA kann sich die ÖPNV-Priorisierung auf andere Verkehrsteilnehmer negativ auswirken. Bei dem motorisierten Individualverkehr (MIV) können, besonders bei querenden Strömen, lange Reisezeiten und wachsende Staulängen entstehen, die wiederum erhöhte Abgasemissionen nach sich ziehen können. Bei Fußgängern kann es zu inakzeptabel langen Wartezeiten kommen. Ziel dieser Diplomarbeit ist es die Wirkungen einer ÖPNV-Priorisierung zu untersuchen und mögliche negative Effekte auf die betroffenen Verkehrsteilnehmer aufzuzeigen. Von den festgestellten negativen Wirkungen sollen Hinweise zur Minimierung dieser Wirkungen abgeleitet werden. Im Zuge dessen wird ein Konzept für ÖPNV-Priorisierungen ausgearbeitet, mit dem die Eingriffe in das Verkehrsgeschehen den Anforderungen der beteiligen Verkehrsteilnehmer angepasst werden. Im Vordergrund stehen die Erhöhung der Verkehrssicherheit und die Verbesserung der Qualität des Verkehrsablaufs, mit dem Vorsatz der Wirtschaftlichkeit und der Verringerung der Umweltbelastungen. Im ersten Schritt werden im Rahmen einer Vororientierung umfassend Grundlagen zum Planungsraum einer ÖPNV-Priorisierung dargestellt. Gängige Regelwerke und ausgewiesene Fachliteratur ermöglichen die Ausarbeitung der Grundsätze der ÖPNV-Priorisierung. Dabei werden alle zur Einleitung von ÖPNVBevorrechtigungsvorgängen benötigten Voraussetzungen vorgestellt. Anschließend wird die Funktionsweise der Signalisierung und der angewendeten Erfassungssysteme erläutert. Es werden Signalsteuerungsverfahren vorgestellt und deren Rolle bei der Verkehrslenkung und der Einleitung der Vorgänge zur ÖPNV-Priorisierung skizziert. Diesbezüglich wird auf die Systemarchitektur zur Steuerung von ÖPNV-Bevorrechtigungen näher eingegangen. Als Eingriff in das Verkehrsgeschehen werden Maßnahmen zur Durchführung von ÖPNV-Bevorrechtigungen genauer betrachtet. Diesbezüglich werden verschiedene Priorisierungsarten zusammengetragen und deren Einsatzbereiche dargestellt. Erläutert werden zudem die Möglichkeiten eines Eingriffs in das Steuerungsprogramm der LSA sowie Maßnahmen zur Steuerung von ÖPNV-Priorisierungen an Einzelknotenpunkten sowie Strecken und Netzen. Im zweiten Schritt erfolgt eine Untersuchung der Wirkungen einer ÖPNV-Priorisierung anhand der Literaturrecherche. Internationale Studien und Forschungsberichte, die Untersuchungen zu den Beschleunigungsmaßnahmen für ÖPNV beinhalten, werden bezüglich der Auswirkungen von ÖPNVPriorisierungsmaßnahmen analysiert. Dabei wird untersucht, inwieweit Signalsteuerungsverfahren, Erfassungssysteme, Priorisierungsarten oder Eingriffe in die Lichtsignalsteuerung Einfluss nehmen. So sollen Schlüsse hinsichtlich der Ursache der Wirkungen gezogen werden. Die Untersuchung wird für alle Verkehrsteilnehmer durchgeführt. Dabei wird ein besonderer Schwerpunkt auf die negativen Wirkungen gelegt. Im Hinblick auf spätere Vorschläge zur Minimierung der negativen Wirkungen werden auch positive Aspekte betrachtet. Im dritten Schritt werden die festgestellten Wirkungen an einem fiktiven Knotenpunkt überprüft. Zu diesem Zweck wird eine vollständige Knotenpunktberechnung mit LSA nach HBS 2001 aufgestellt. Um ein möglichst reales Bild des Umfelds wiederzugeben, in dem ÖPNV-Priorisierungen stattfinden, wird ein innerstädtischer Knotenpunkt mit lichtsignalgesteuerter Verkehrsführung nachgebildet. Als Knotenpunktform wird eine Kreuzung mit einer getrennten ÖPNV-Fahrbahn in der Mittellage gewählt. Die Knotenpunktgestaltung orientiert sich an der innerhalb hochbelasteter MIV-Bereiche gebräuchlichsten Form der ÖPNV-Führung. Im Zuge der Untersuchung der Wirkungen der ÖPNV-Bevorrechtigungen werden verschiedene Priorisierungsarten durch unterschiedliche Eingriffe in das Lichtsignalprogramm nachgebildet. Die Eingriffe basieren auf der Verlängerung der Phase, in der ÖPNV mitgeführt wird, bei gleichzeitiger Verkürzung der übrigen Phasen. Die Umlaufzeit wird dabei nicht verlängert, damit die koordinierte Verkehrsführung erhalten bleibt. Die Eingriffe beinhalten das Vorziehen der Freigabezeit, Freigabezeitverlängerung, gleichzeitiges Vorziehen und Verlängern der Freigabezeit sowie Phaseneinschub, wobei die eingeschobene ÖPNV-Bedarfsphase nur von ÖPNV genutzt wird. Durch die Wahl dieser Eingriffsmöglichkeiten kann die jeweilige Art der ÖPNV-Priorisierung nachgestellt werden. Die absolute Bevorrechtigung wird durch die Wahl aller Eingriffe erreicht und ermöglicht eine Freigabe des ÖPNV während der gesamten Umlaufzeit. Die bedingte Bevorrechtigung wird qua Freigabezeitverlängerung und Vorziehen der Freigabezeit erreicht. Je nach Wahl beider oder eines einzelnen Eingriffs wird der ÖPNV für einen bestimmten Bereich der Umlaufzeit für ÖPNV freigeschaltet. Zur Beurteilung der entstandenen Wirkungen werden die Wartezeiten vor und nach dem Eingriff für jeden Verkehrsteilnehmer und getrennt nach Fahrspur errechnet. Die Berechnungen werden für drei verschiedene Verkehrsbelastungen des MIV durchgeführt um eventuelle Auswirkungen einer Verkehrszunahme oder -abnahme erfassen zu können. Anhand der ermittelten Wartezeiten erfolgt die Beurteilung der Verkehrsqualität. Die entstandenen Wartezeiten werden miteinander verglichen und es werden Rückschlüsse auf die angewendeten Eingriffe und somit die nachgestellten ÖPNVPriorisierungsarten gezogen. Das Ziel dieser Nachstellung ist es mittels einfacher und nachvollziehbarer Berechnungen mögliche Ursachen und das Ausmaß der Wirkungen sichtbar zu machen. Zur Abschätzung des gesamtwirtschaftlichen Nutzens und der Auswirkungen auf die Umwelt werden Personenwartezeiten sowie Gesamtwartezeiten betrachtet. Im Kapitel 6 werden die Ergebnisse der Literaturrecherche und des fiktiven Knotenpunkts zusammengefasst. Im ersten Teil werden die festgestellten positiven und negativen Wirkungen zusammengetragen und analysiert. Unter anderem wird hier eine deutliche Verschlechterung der Verkehrsqualität bei Freigabezeitverlängerung und Phaseneinschub festgestellt. Eine Erhöhung der Verkehrsbelastung hat in diesem Fall eine Überschreitung der Knotenpunktkapazität zur Folge. Bei Fußgängern wurden erhebliche Sicherheitsdefizite beim Phaseneinschub festgestellt. Basierend auf den Ergebnissen der Literaturrecherche und des Testlaufs am fiktiven Knotenpunkt werden im zweiten Teil des Kapitels 6 Vorschläge gemacht, die dazu beitragen sollen negative Wirkungen der ÖPNV-Priorisierung zu minimieren. In diesem Zusammenhang werden Maßnahmen zur generellen Erhöhung der Effektivität von ÖPNV-Priorisierungen vorgestellt sowie Möglichkeiten der Anpassung der ÖPNV-Priorisierungsart an die bestehenden Verkehrsbedingungen vorgetragen. Thomas Kaluzny August 2010
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The increasing number of Motorized Personal Transportation causes congestion in the street, which reduces the quality of traffic. To address such situation, there has been an increase in the public transportation and Non-motorized transportation, such as pedestrians and cyclists. The promotion of public transport plays a central role. Public transport carries more people as compared to private vehicles. It transports more people using fewer vehicles. This reduces the number of active users on the road and increases the capacity of road space. With acceleration measures for buses, trams or light rail, it reduces travel time and makes the rides faster, more secure and economical. Measures to reduce the delay times at intersections with traffic lights have to be particularly effective in order to achieve significant acceleration effects. The prioritization of public transport stands for the prioritization of public transport over cars and pedestrians on the street. Public transport such as trams and buses are given priority and preferential treatment at traffic signals as compared to individual vehicles. Due to various factors such as the current traffic situation or unpredictable passenger exchange, there are irregularities in the travel process of public transport. This is reflected in the variation of travel and travel times. An acceleration effect within a fixed timetable can be achieved by accessing control logic over the entire signal cycle of the traffic signal control and minimize the delay times at intersections for public transport. In the context of public transport, priority interventions initiated in the traffic signal program give clearance to approaching public transport vehicles and enable their transit. The clearance time for other road users, especially for the crossing Motorized Personal Transportation is shortened. The prioritization of public transport at intersections with signalized traffic control can take different forms. The strongest form is the full priority, which ensures the free passage of public transport to all points of conflict. The conditional prioritization represents an attenuated form of prioritization, which allows the passage of public transport only under certain conditions. The type, intensity and timing of the public transport priority basically depend on the strategy pursued by the traffic control, the intersection design, congestion and the preferential form of the transportation. Given the increased traffic congestion at junctions with traffic signal control, public transport prioritization may adversely affect other road users. Motorized Personal Transportation may encounter crossing streams, long travel times and increasing congestion lengths, which in turn can entail increased exhaust emissions. For pedestrians, it can lead to unacceptably long waiting times. The thesis aims to investigate the effects of public transport prioritization and to identify possible negative effects on the affected road users. The instructions to minimize these effects should be derived from the identified adverse effects. Accordingly, a concept for public transport prioritization will be developed wherein the interventions in the traffic are adjusted to the requirements of the involved road users. The focus is to increase road safety and improve the quality of traffic flow, with the intention of the economic efficiency and reduction of environmental impact. As a pre-orientation, the first step shows a comprehensive basis for the planning of a public transport prioritization. Common rules and designated technical literature enable the development of public transport prioritization principles. All the conditions required for initiating a public transport prioritization processes are presented. Then, the operation of the signal system and applied acquisition systems are explained. The signal control methods are presented including their role in the traffic control and the initiation of the public transport prioritization processes. This is further elaborated on the system architecture managing public transport prioritization. The measures for the implementation of public transport priority are specified. In this regard, several Priority forms are collected and operating conditions are considered. Moreover, the possibilities of interventions in the traffic signal program are explained as well as the measures to control public transport prioritization on local intersections and street networks or sections. In the second step, the study focuses on the effects of public transport prioritization. It is based on the literature search. It also includes International Studies and technical reports on the acceleration measures for public transport and analyses on the impact of public transport priority. It examines the extent of signal control method, acquisition systems and forms of prioritization or interference within traffic signal control. Conclusions as to the cause of the effects are considered. The investigation is carried out for all road users. A special emphasis is placed on the negative effects. Future proposals to minimize the negative effects considered positive aspects. The third step verifies the observed effects at a fictitious intersection. For this purpose, a full node calculation with traffic signal control according to HBS 2001 is set up. To play a possible real picture of the environment in which the public transport prioritization takes place, an inner-city hub is simulated with traffic signal controlled traffic flow. A crossing with a separate public transport lane in the middle position is chosen as a hub. The intersection design is based on the most commonly public transport control in areas with high capacity utilization of Motorized Personal Transportation. The investigation of the effects of the public transport priority has different priority species simulated by different interventions in the light signal plan. The principle of the interventions is carried out by extending the phase in which public transport is signalized, while shortening the other phases. The signal cycle period does not extend to preserve the coordinated traffic flow. The interventions include early green, green extension, simultaneous early green and green extension and insertion of a phase. The inserted phase is reserved only for public transport. By choosing one or many of these interventionpossibilities, different priority forms can be emulated. The full priority is achieved by choosing all interventions, which provide the release of public transport throughout the entire signal cycle period. The conditional priority is achieved by choosing only early green and green extension. Depending on the choice of both or a single intervention, the public transport is released only in a certain range of the signal cycle period. To assess the resulting effects, the delay times are calculated separately for each lane before and after the procedure for every road user. The calculations are performed for three different degrees of traffic volumes of Motorized Personal Transportation in order to regard possible effects of a traffic increase or decrease. In using delay times, the assessment of the traffic quality is affected. The resulting delays are compared with each other and give conclusions about the applied interventions and thus the trailing public transport priority species. The adjustment aims to make it visible through simple and reproducible calculations on possible causes and extent of effects. To estimate the economic benefits and the impact on the environment, the person delay times and the overall delay times are considered. Chapter 6 summarizes the results of the literature and the fictitious intersection. In the first part, identified positive and negative effects are collected and analyzed. Among others, a considerable deterioration in the quality of the traffic quality was assessed in combination with green extension and phase-insertion. The increase of the traffic volume has exceeded the capacity of the fictitious intersection. For the pedestrians, the phase-insertion caused extensive security-deficits. Based on the results of the literature review and the test run on the fictitious intersection, suggestions are developed in the second part of the sixth chapter to minimize negative effects of public transport prioritization. In this context, general measures for improving the effectiveness of public transport prioritization are presented. Moreover, possibilities of adapting public transport prioritization to existing traffic conditions are also discussed. Thomas Kaluzny August 2010

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Fachbereich(e)/-gebiet(e): 13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Verbund Institute für Verkehr
13 Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften > Verbund Institute für Verkehr > Institut für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik
Hinterlegungsdatum: 27 Apr 2017 11:15
Letzte Änderung: 22 Jun 2018 09:55
PPN:
Referenten: Boltze, Prof. Dr. Manfred ; Kohoutek, Dipl.-Ing. Sven
Datum der mündlichen Prüfung / Verteidigung / mdl. Prüfung: 2010
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