Demanega

Ein Verkehrsverteilungsmodell beantwortet die Frage: Wer will wohin? (Quelle-Ziel-Matrizen). Das Verkehrsumlegungsmodell beantwortet die Frage: Wie wird der Verkehr tatsächlich durch das Netzwerk geleitet?

Die theoretische Grundlage der Verkehrsumlegungsmodelle bilden die Kirchhoffschen Regeln (Knotenregel und Maschenregel), die aus der Elektrotechnik kommen, aber auch in der Hydrodynamik oder im Verkehrswesen im Bereich von Netzen verwendet werden.

Verkehrsumlegungsmodelle sind mathematische und computergestützte Modelle, die den Verkehr in einem Straßennetz simulieren. Sie dienen dazu, den Verkehr von verschiedenen Quellen zu Zielen zu verteilen (Umlegung) und dabei die tatsächlichen Routen und Verkehrsmengen zu prognostizieren.

Statische Verkehrsumlegungsmodelle gehen von konstanten Verkehrsstärken aus. Dynamische Verkehrsumlegungsmodelle berücksichtigen hingegen dynamische Verkehrsstärken.

Die Modelle berechnen, welche Routen Verkehrsteilnehmer basierend auf verschiedenen Faktoren wählen und berücksichtigen mitunter die Belastungsgrenzen von Straßen und Verkehrsknoten.

Verkehrsumlegungsmodelle ohne Kapazitätsgrenzen dienen der überschlägigen Modellierung. Faktisch führt die begrenzte Kapazität von Verkehrsanlagen bei hohen Verkehrsstärken zu Verlagerungen der Verkehrsströme. Die Verkehrsteilnehmer weichen auf zeitkürzere Wege aus. Infolgedessen sind Verkehrsumlegungsmodelle iterativ.

Die Verkehrsumlegung ermöglicht verschiedene Erkenntnisse im Planungsprozess:

• Die Modelle prognostizieren Verkehrsmengen, die durch einen Knotenpunkt fließen, und helfen bei der Bestimmung der notwendigen Anzahl von Fahrstreifen, Ampelphasen und anderen Kapazitätsanforderungen.

• Basierend auf den Modell-Ergebnissen können Ingenieure alternative Designs bewerten (z. B. Kreisverkehr vs. Ampelkreuzung) und jene auswählen, die den Verkehrsfluss am besten optimieren.

• Verkehrsumlegungsmodelle identifizieren potenzielle Engpässe und unterstützen bei der Entscheidung, ob zusätzliche Infrastruktur wie Linksabbiegespuren oder eigene Busspuren notwendig ist.

• Sie ermöglichen die Simulation von Szenarien wie Verkehrswachstum, neuen Bauprojekten oder Änderungen der Verkehrsregeln, um die Wirkung auf Knotenpunkte zu bewerten.

• Die Modelle helfen dabei, Infrastruktur für Radfahrer, Fußgänger und den öffentlichen Verkehr zu planen und in das bestehende Straßennetz zu integrieren.

Um die physische Gestaltung eines Straßenverkehrsknotens zu planen, benötigt man Informationen über Spitzenbelastungen, Stauverhalten und alternative Routen – Daten, die nur ein Verkehrsumlegungsmodell liefern kann.

Damit ein Verkehrsumlegungsmodell direkt aus den statistischen Daten erstellt werden kann, müssen die Daten bereits die relevanten Informationen enthalten, nämlich Quelle-Ziel-Matrizen, also die Verkehrsmengen zwischen Quellen (z. B. Wohngebiete) und Zielen (z. B. Arbeitsplätze, Einkaufsmöglichkeiten) sowie Verhaltensannahmen, also Daten oder Modelle zur Routenwahl, die Faktoren wie Reisezeit, Kosten und Präferenzen der Verkehrsteilnehmer berücksichtigen.

Liegen die Quelle-Ziel-Matrizen nicht vollständig vor, muss die Verkehrsverteilung erst geschätzt werden, was wieder ein Verkehrsverteilungsmodell erfordert.

Ein Verkehrsumlegungsmodell ist rechnerisch aufwendiger als ein reines Verteilungsmodell. Ohne klare Grundlage der Verkehrsverteilung könnten fehlerhafte Annahmen getroffen werden, die die Ergebnisse verfälschen.

Verkehrsverteilungsmodelle bieten oft eine strategischere Perspektive, da sie unabhängig von den Netzdetails erstellt werden. Diese Abstraktion kann für übergeordnete Analysen (z. B. regionaler Verkehr) hilfreich sein, bevor man ins Detail geht.

Verkehrsverteilungsmodelle

Literatur:

[1] Michael Demanega: „Das Verkehrswertmodell als Grundlage für eine intelligente und transparente Verkehrsplanung am Beispiel Südtirols“, Technische Universität Wien 2017

[2] Werner Schnabel & Dieter Lohse: „Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung: Band 2 Verkehrsplanung“, Beuth Verlag, Berlin 2011

[3] Werner Schnabel & Dieter Lohse: „Grundlagen der Straßenverkehrstechnik und der Verkehrsplanung: Band 1 Straßenverkehrstechnik“, Beuth Verlag, Berlin 2011