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Testing internal hydrophobization of road pavement concretes for building practice
Full text linkAufbauend auf dem Forschungsprojekt zur Bewertung der Innenhydrophobierung von Fahrbahndeckenbetonen als neuartige AKR-Vermeidungsstrategie und einer Literaturrecherche erfolgten zunächst mannigfaltige Grundsatzuntersuchungen zum Einfluss eines ausgewählten Hydrophobierungsmittels (HM). Zementleimuntersuchungen zeigen, dass das HM die Zementhydratation verzögert und die Porosität des Zementsteins im Nanometerbereich erhöht. Weiterführende Mörteluntersuchungen belegen, dass zur Einstellung des gleichen Luftgehalts im Mörtel bei der HM-Zugabe die Dosierung des LP-Bildners auf Wurzelharzbasis signifikant erhöht werden muss. Außerdem verschlechtern sich bei HM-Zugabe tendenziell die mechanischen Eigenschaften des Mörtels. Weiterhin wurde der Einfluss der Dosierung des HM von 0 bis 1,0 M.-% (Bezug auf Zementgehalt) auf die Frisch- und Festbetoneigenschaften eines nach dem ARS 04/2013 entworfenen OB (D>8)/UB und OB (0/8) mit einer sehr alkaliempfindlichen Grauwacke grundhaft untersucht. Auch hier bestätigte sich, dass zur Sicherstellung des normativen LP-Gehalts im hydrophobierten Frischbeton die Dosierung des LP-Bildners signifikant erhöht werden muss. Das Fazit der Festbetonprüfungen ist:
• signifikante Reduzierung kapillarer Wasseraufnahme des Betons ab einer HM-Dosierung von 0,5 M.-%
• geringe Verschlechterung der Druck- und Spaltzugfestigkeit mit zunehmender HM-Dosierung
• Verminderung des Frost-Tausalz-Widerstands (FTSW) mit zunehmender HM-Dosierung
• hinreichende Verminderung des AKR-Schädigungspotenzials ab einer HM-Dosierung von 0,75 M.-%.
Ursächlich für den verminderten FTSW ist der erhöhte Freuchtegradient in der beaufschlagten Betonrandzone. Durch die Behinderung der daraus resultierenden hygrischen und vor allem frostinduzierten Dehnung werden Querzugspannungen generiert, die die frostinduzierte Abwitterung begünstigen. Resümierend wurden für die aufbauenden Untersuchungen und den Technikumsversuch bei beiden Betonarten eine HM-Dosierung von 1,0 M.-% gewählt. Zusätzlich erfolgten folgende Modifikationen:
• Substitution des WS-Prüfzements (Sackware) durch Straßenbauzement CEM I 42,5 N (tb) mit ähnlichem Na2O-Äquivalent (Siloware)
• Substitution des Grauwackesplitts durch einen Rhyolithsplitt mittlerer Alkaliempfindlichkeit.
Zur Sicherstellung der normativen Vorgaben für die mechanischen Eigenschaften und der steifen Konsistenz (hohe Grünstandfestigkeit) wurde der w/z-Wert beim OB (D>8)/UB auf 0,41 und beim OB (0/8) auf 0,43 bei den aufbauenden Untersuchungen abgesenkt. Zur Erreichung des normativ geforderten LP-Gehalts im Frischbeton wurde der wurzelharzbasierte durch einen hochwirksamen synthetischen LP-Bildner ersetzt. Zusätzlich wurde das HM nicht mehr zu Beginn, sondern erst nach dem abgeschlossenen Mischprozess aller anderen Betonausgangsstoffen zugegeben. Das Mischen selbst erfolgte zur besseren Übertragbarkeit auf die Großmischanlage mit einem Labordoppelwellenmischer. Die Modifikation der Betonrezeptur und des Mischregimes führte zu einer Verbesserung der mechanischen Eigenschaften und vor allem des FTSW der hydrophobierten Rhyolithbetone. Für die Überführung auf die Großmischanlage wurden die Betonrezepturen und die Mischregime nochmals modifiziert. Auf der Großmischanlage wurden beide Betonarten ohne und mit HM hergestellt. Mit allen Betonarten wurden Plattenstreifen mittels Gleitschalungsfertiger mit verschiedener Oberflächentextur hergestellt. Die zusätzlich hergestellten Laborprüfkörper und die aus den Plattenstreifen gewonnenen Prüfkörper dienten der Ermittlung der Festbetonparameter. Es kann folgendes Fazit gezogen werden:
• keine bzw. geringfügige Verschlechterung der mechanischen Parameter der großtechnisch hergestellten Betone durch HM-Zugabe
• hydrophobierter OB (D>8)/UB mit moderater und hydrophobierter OB (0/8) mit signifikanter Verminderung des FTSW
• ausreichende Verminderung des AKR-Schädigungspotenzials bei großtechnisch hergestellten Betone mit HM.
Abschließend wurde der Einsatz des Hochofenzements CEM III/A 42,5 N (HOZ) als alternative AKR-Vermeidungsstrategie analysiert. Zu diesem Zweck wurde der WS-Prüf- bzw. Straßenbauzement durch den HOZ im OB (D>8)/UB mit Grauwacke bzw. Rhyolith mit folgendem Fazit ersetzt:
• kapillare Wasseraufnahme des Grauwacke- und Rhyolithbetons mit HOZ gegenüber der Referenz ohne HM tendenziell geringer und im Vergleich zu hydrophobiertem Beton höher
• vergleichbare mechanische Eigenschaften des Grauwacke- und Rhyolithbetons mit HOZ wie beim Referenzbeton ohne und mit HM
• signifikante Verminderung des FTSW durch HOZ
• signifikante Reduzierung des AKR-Schädigungspotenzials durch den HOZ, selbst bei sehr alkaliempfindlicher Grauwacke.
Resümierend ist der Einsatz des HOZ eine wirkungsvolle alternative AKR-Vermeidungsstrategie für Betonfahrbahndecken. Seine Verwendung sollte sich wegen des verminderten FTSW auf den Unterbeton beschränken. Abschließend wird ein Grobkonzept für die Errichtung einer Erprobungsstrecke mit hydrophobiertem Beton vorgestellt.Based on the research project on evaluating internal hydrophobization of road pavement concrete as a novel ASR avoidance strategy and following a literature search, a range of fundamental tests was carried out to examine the influence of a selected hydrophobic agent (HA). Tests on cement paste show that the HA delays cement hydration and increases the porosity of hardened cement paste in the nanometre range. Further cement mortar tests prove that to achieve the same air content in cement mortar with added HA, the dosage of air entraining agent (AEA) based on wood resin must be increased significantly. Also, adding HA tends to result in deterioration of the cement mortar’s mechanical properties. Further, the project thoroughly examined the influence of HA dosages from 0 to 1.0 M.-% (of cement content) on the properties of fresh and hardened concrete of a top concrete layer (TCL) (D>8)/bottom concrete layer (BCL) and TCL (0/8) designed according to the General Circular on Road Construction (ARS) 04/2013 with a very alkali-sensitive greywacke. Here too, tests confirmed that to ensure normative air void content in hydrophobic fresh concrete, the AEA dosage must be significantly increased. The conclusion from the hardened concrete tests is:
• Significant reduction of capillary water absorption at an HA dosage of 0.5 M.-% or above
• Slight deterioration of compressive strength and splitting tensile strength with increasing HA dosage
• Reduction of freeze-de-icing salt resistance with increasing HA dosage
• Adequate reduction of ASR damage potential with HA dosage of 0.75 M.-% or above.
The reduction in freeze-de-icing salt resistance is due to the increased moisture gradient in the treated concrete boundary zone. Impeding the resulting hygric and above all, frost-induced expansion generates transverse tensile stresses that promote frost-induced scaling. To sum up, in the follow-up tests and the Technikum tests an HA dosage of 1.0 M.-% was selected for both concrete types. The following modifications were also applied:
• Substituting the WS (moisture class for highly stressed road surfaces) test cement (bagged cement) with pavement cement CEM III/A 42.5 N (tb) with similar Na2O equivalent (silo cement)
• Substituting greywacke with rhyolite chips of moderate alkali sensitivity.
To achieve the specified standards for mechanical properties and stiffness (high green strength) the w/c ratio of the TCL (D>8)/BCL was reduced to 0.41 and of the TCL (0/8) to 0.43 for the follow-up tests. To achieve the standard air void content of fresh concrete specified in ARS, the wood rosin based AEA was replaced by a highly effective synthetic AEA. Further, the HA was added not at the beginning of the mixing process but after mixing all the other constituents. For better transferability to a large mixing plant, a laboratory double shaft mixer was used. The modification of the concrete formula and mixing regime resulted in improved mechanical properties and above all, improved freeze-de-icing salt resistance of the hydrophobized rhyolite concretes. The concrete formula and mixing regime were modified again for transfer to a large mixing plant. Both concrete types were produced without and with HA in the large mixing plant. Pavement strips were produced with all concrete types using slipform pavers with different surface textures. Laboratory test specimens and specimens from the paving strips were used to determine the hardened concrete parameters. The following conclusions can be drawn:
• No or only slight deterioration of mechanical properties in the concretes produced in the large mixing plant with added HA
• Moderate reduction of freeze-de-icing salt resistance in the hydrophobized TCL (D>8)/BCL and significant reduction in the hydrophobized TC (0/8)
• Adequate reduction of ASR damage potential in concrete produced in the large mixing plant with added HA.
Finally, the use of blast furnace cement CEM III/A 42.5 N (BFC) was analysed as an alternative ASR avoidance strategy. For this test, the WS test cement and concrete pavement cement were replaced by BFC in TCL (D>8)/BCL with greywacke or rhyolite, with the following results:
• Capillary water absorption of greywacke and rhyolite concrete with BFC tended to be lower compared to the reference concrete without HA and higher compared to hydrophobized concrete
• Mechanical properties of greywacke and rhyolite concrete with BFC comparable to the reference concretes without and with HA
• Significant reduction of freeze-de-icing salt resistance due to BFC
• Significant reduction of ASR damage potential due to BFC even with very alkali-sensitive greywacke.
To sum up, the use of BFC is an effective alternative ASR avoidance strategy for concrete road pavements. Its use should be restricted to the bottom concrete layer, due to the lower freeze-de-icing salt resistance. Finally, a concept was roughed out for setting up a test section with hydrophobized concrete
Development of a foundation for a tree register on federal highways for BISStra
Full text linkBäume und Alleen wurden bereits in den zurückliegenden Jahrhunderten entlang von Verkehrswegen gepflanzt, dienten der Orientierung, boten Schutz vor der Witterung und waren auch als Holzlieferant geschätzt (Ministerium für Klimaschutz, Land Nordrhein-Westfalen 2016a). Heute sind die oft alten Baumbestände entlang der Straßen ein wertvolles Naturgut, denn Alleen und Baumreihen sind Lebensraum, Brutstätte und Nahrungsquelle für zahlreiche, oft geschützte Tiere und nehmen insbesondere in landwirtschaftlich intensiv genutzten Gebieten wichtige Biotopverbundfunktionen wahr (Bütler 2020; Oettel 2021). Alleen sind prägende Landschaftselemente und ein Kulturgut, das es zu schützen und zu erhalten gilt.
Als bedeutende Komponenten der Verkehrsinfrastruktur müssen Bundesfernstraßen sicher und leistungsfähig sein. Abkommensunfälle in baumbestandenen Straßenabschnitten ohne Schutzeinrichtung sind beim Aufprall auf Baum durch eine besondere Unfallschwere mit hohem Verletzungsrisiko gekennzeichnet (Bakaba und Kühn 2009).
Um den kontroversen Nutzungs- und Schutzansprüchen der unterschiedlichen Interessengruppen entgegenzuwirken und den Alleenschutz mit der Straßenverkehrssicherheit zu vereinbaren, wurde 2016 die fraktionsübergreifende Parlamentsgruppe „Kulturgut Alleen“ gegründet (Göppel und Centgraf 2016). Für das Alleenmanagement und zur Erfolgskontrolle von Maßnahmen zum Schutz, Erhalt und zur Förderung von Alleen wird von der Parlamentsgruppe das Erstellen eines bundesweiten Alleenkatasters gefordert.
Mit dem vorliegenden Forschungsprojekt trägt das BMDV der Forderung aus der Politik Rechnung, ein bundesweit einheitliches Baumkataster zu realisieren und regelmäßig zu aktualisieren. Die Datengrundlagen für das bundesweite Baum- und Alleenkataster an Bundesfernstraßen werden unter Berücksichtigung umwelt- als auch verkehrstechnischer Aspekte definiert und mit Datenlieferanten und Interessengruppen abgestimmt. Aus den gewonnenen Erkenntnissen wird ein Datenmodell entwickelt, welches als neue Fachschale im BISStra integriert wird.
Die Entwicklung des bundeseinheitlichen Baumkatasters wird als Querschnittsprojekt betrachtet, in welchem durch die Vernetzung von Informationen die Effizienz / Wirtschaftlichkeit verbessert und der Wissensstand erhöht wird. Das zu erstellende Baumkataster wird aus einer übergeordneten Sicht betrachtet. Bei der Identifikation der Grundlagen werden die Bereiche Verkehrssicherheit, Landschaftselement / Kulturgut, Schutzstatus und Schutzwürdigkeit, Umwelt, Natur und Ökologie mit vergleichbarer Intensität analysiert.
Eine bundesweit einheitliche Definition von Alleen und Baumreihen existiert bisher nicht (Peters et al. 2022). Um die einheitliche Verwendung des Begriffs sicherzustellen, werden die Begriffe „Allee“ und „Baumreihe“ im Kontext des bundesweiten Baumkatasters definiert.
Aus Sicht der Straßenverkehrssicherheit werden Bäume an Straßen primär als Hindernisse wahrgenommen, die zu einem erhöhten Unfallrisiko mit schweren Unfallfolgen führen (Schreck-von Below 2021). Zur Vermeidung von Baumunfällen und zur Minderung der Unfallschwere, haben die Bundesländer verschiedene verkehrstechnische Maßnahmen ergriffen (Bakaba und Lippold 2021). Die Autoren zeigen mit Wirkungsanalysen, dass sich neben Fahrzeugrückhaltesystemen auch Überholverbote und Beschränkungen der zulässigen Höchstgeschwindigkeiten in Verbindung mit Geschwindigkeitskontrollen als geeignete Maßnahmen erwiesen haben.
Früher analog geführte Baumkataster liegen heute digital vor und sind eine unabdingbare Hilfe bei der Baumkontrolle und -pflege. Neben Sicherstellung und Erhalt eines gesunden Zustands der Bäume, ist der Verkehrssicherungspflicht und der Gefahrenabwehr Rechnung zu tragen. Bis auf Baden-Württemberg führen alle Flächenbundesländer ein digitales Baumkataster oder bauen ein solches auf. Daten zu Straßenbäumen der Stadtstaaten Berlin, Hamburg, Bremen werden von der Autobahn GmbH geführt.
Basierend auf der Literaturrecherche und in Abstimmung mit den Stakeholdern (Bundesländer, Autobahn GmbH, Fernstraßen-Bundesamt, Bundesanstalt für Straßenwesen) wurde ein logisches Datenmodell erstellt und die Lieferbarkeit der Attribute (kurz-, mittel-, oder langfristig) ermittelt. Die vier Aufgabenbereiche Verkehrssicherheit, Schutzstatus, Umwelt / Natur und Landschaftselement / Kulturgut wurden auf fachlich zusammengehörende Komponenten verteilt. Mit der Umsetzung in ein datenbankspezifisches Datenmodell wurde die ASB-Konformität sichergestellt. Neben der Schreibweise zur Modellgestaltung und Definition von Tabellen wurden Mechanismen zum Umgang mit Datenlücken und Inhomogenitäten berücksichtigt. Aus dem Datenmodell wurden SQL-Skripte für die Integration ins BISStra erstellt.
Mit Testdaten aus den Bundesländern RP, NRW und MV wurde die Datenübernahme länderspezifischer Baumkatasterdaten in das bundesweit einheitliche Datenmodell geprüft. Inhomogene Daten und Datenlücken wurden identifiziert und mit den vorgesehenen Mechanismen erfolgreich bearbeitet. Alle Testdaten konnten in das Modell überführt werden.
Die gegenwärtig verfügbaren Daten in der BISStra-Fachschale Baumkataster ermöglichen bereits die Durchführung zahlreicher Analysen und Monitoringaufgaben. Beispiele aus den Bereichen Umwelt / Natur sind die geographische Verteilung der Baumarten, inklusive Alter und Zustand sowie die Auswirkung von Trockenheit oder Streusalz auf die Baumgesundheit. Die vorgeschlagene Alleedefinition ermöglicht erstmals ein bundesweites Monitoring zum Bestand und zur Entwicklung der Alleen, inklusive der Identifikation von Lücken und der Ermittlung des Ausdünnungsgrad der Alleen. Mit den Baumstandorten, den Abständen der Bäume zueinander und zum Fahrbahnrand, sowie dem Stammdurchmesser stehen wichtige Eingangsgrößen für die netzweite Sicherheitsbewertung im Sinne der EU-Direktive RL 2019/1936 zur Verfügung.
Die netzweite Sicherheitsbewertung für Bundesfernstraßen erfordert die Kenntnis aller ortsfesten nicht verformbaren Hindernisse im Straßenseitenraum, die nicht durch Fahrzeugrückhaltesysteme geschützt sind. Neben Bäumen sind dies Ingenieurbauwerke (Brücken, Tunnelportale) und Objekte der Straßeninfrastruktur (Signalmaste, Notrufsäulen, u.a.). Alle genannten Hindernisse sind digital in unterschiedlichen Fachsystemen verfügbar und könnten über Schnittstellen in ein Gefahrenkataster überführt werden. Inhalte, Schnittstellen und Anwendungen für ein Gefahrenkataster werden in einer Ideenskizze beschrieben.
Folgerungen aus den Untersuchungsergebnissen, Vorschläge für die Nutzung der Forschungsresultate in der Praxis sowie Ideen für neue Forschungsthemen, mit welchen die Daten das Baumkatasters in Wert gesetzt werden, finden sich in der Schlussbetrachtung.
Namentlich mit Methoden der Künstlichen Intelligenz (KI) könnten im umfangreichen Datenbestand des Baumkatasters Muster und Charakteristiken für umwelt- und naturrelevante Fragestellungen identifiziert werden. KI könnte auch dazu dienen die Baumkontrolle effizienter und wirtschaftlicher zu gestalten. Solche Forschungsprojekte könnten im europäischen Kontext lanciert werden.Trees and tree-lined avenues have been planted along traffic routes for centuries, serving as landmarks, providing protection from the weather, and being valued as a source of wood (Ministerium für Klimaschutz, Land Nordrhein-Westfalen 2016a). Today, trees, often very old, standing along roads are valuable natural assets. Trees and avenues (here defined as rows of trees) are important habitats, breeding grounds, and food sources for numerous, often protected, species. Trees play an important role in biotope connectivity, especially in areas intensively used for agriculture (Bütler 2020; Oettel 2021). Trees and avenues are also defining landscape elements and a cultural heritage that should be protected and preserved.
On the other hand, federal highways are important components of the transport infrastructure, and must be safe and efficient. Accidents involving vehicles veering off the road and colliding with roadside trees without protective barriers are often causing severe injuries (Bakaba and Kühn 2009).
To address the conflicting demands of different interest groups and reconcile flora protection with road safety, the cross-party parliamentary group "Kulturgut Alleen" was established in 2016 (Göppel and Centgraf 2016). The parliamentary group calls for the creation of a nationwide avenue register for avenue management and to monitor the success of measures for the protection, preservation, and promotion of avenues.
The present research project addresses the demand to implement and maintain a uniform national avenue and tree database. The data foundation for this database has been defined by considering both environ-mental and traffic-related aspects, and is coordinated with data suppliers and interest groups. A data model has been developed from the insights gained. This data model will be integrated as a new specialist layer in the Federal Highway Information System (BISStra).
The development of the national avenue and tree database is a cross-sectional project, improving efficiency and increasing knowledge through synthesis of information from several sources. The database will be considered from an overarching perspective, where elements include traffic safety, landscape elements, cultural heritage, protection status and worthiness, environment, nature and ecology.
A nationwide uniform definition of avenues and tree rows does not currently exist but would be helpful for management of avenues and for analyses of accidents involving trees. To ensure the uniform use of terms, the terms "avenue" and "tree row" are defined in the context of the nationwide tree register.
From a road safety perspective, trees and other vegetation along roads are primarily seen as obstacles that increase the risk of severe accidents (Schreck-von Below 2021). To prevent accidents involving roadside trees, and reduce their severity, the federal states have implemented various traffic engineering measures (Bakaba and Lippold 2021). Analyses have shown that in addition to vehicle safety systems like collision warning systems and automatic braking systems, traffic regulations such as overtaking bans and speed limit restrictions enforced by traffic controls have proven effective.
Earlier and existing tree registers are now widely available in digital form and are an indispensable tool for tree inspection and maintenance. In addition to ensuring and maintaining the healthy condition of trees, road safety obligations and hazard prevention must be considered. All federal states, except Baden-Württemberg, currently maintain or are developing digital tree registers. Data on roadside trees in the city-states of Berlin, Hamburg, and Bremen are managed by Autobahn GmbH.
Based on literature research, and in consultation with stakeholders (Bundesländer, Autobahn GmbH, Fernstraßen-Bundesamt, Bundesanstalt für Straßenwesen), a data model was created, and identification of data attributes (short-, medium-, or long-term) was conducted. The four areas; traffic safety, protection status, environment/nature, and landscape elements/cultural heritage were distributed among related components. The implementation into a database-specific data model ensured ASB (Anweisung Straßeninfor-mationsdatenbank) compliance. A model design and definition of database tables as well as methods for handling data gaps and inconsistencies were addressed. Based on the model, several Structured Query Language (SQL) scripts were created for integration into BISStra.
Test data from the federal states of Rheinland-Pfalz, Nordrhein-Westfalen, and Mecklenburg-Vorpommern were used to test the integration of state-specific tree register data into the national uniform data model. Inhomogeneous data and data gaps were identified and successfully processed using the planned mechanisms. All test data were transferred into the model.
The currently available data in the BISStra tree register module already enable numerous analyses and monitoring tasks. Examples from the environment/nature sector include the geographical distribution of tree species, including age and condition of individual trees, as well as the impact of drought or road salt on tree health. The proposed definition of “avenue” allows for nationwide monitoring of the status and development of avenues, including identifying gaps (i.e., stretches of missing trees) and determining the time evolution (e.g., thinning rate) of avenues. The location of trees, their trunk diameter, distances between adjacent trees as well as distance between trees and the road are all important input parameters for a network-wide safety assessment in accordance with EU Directive RL 2019/1936.
A network-wide safety assessment for federal highways requires knowledge about all fixed, non-deformable obstacles along the roadside that are not protected by vehicle safety systems. In addition to trees, these include engineering structures (e.g., bridges, tunnel portals) and road infrastructure objects (road signage elements, emergency call pillars, edge barriers etc.). Information about such obstacles are already digitally registered and available from specialized databases. This information could be integrated into a centralized hazard register through application programming interfaces (APIs). The data content, interfaces, and potential applications for such a hazard register are outlined in this report.
Conclusions from the research results, suggestions for the practical use of the research findings, and ideas for new research topics that could utilize the tree register data are also found in the summary section of this report. In particular, methods utilizing artificial intelligence (AI) could potentially identify patterns and characteristics in the extensive tree register data relevant to environmental and nature-related questions. AI could also make tree inspections more efficient and economical. Such research projects could be launched in a European wide context
Application and further development of the guideline on noise accumulation
Full text linkDas Forschungsvorhaben „Praxisanwendung der Methoden aus ExNet 1.0: Gesamtlärm“ ist eine Fortführung der im Forschungsvorhaben FE 02.0400/2016/IRB „Verkehrsträgerübergreifende Lärmkumulation in komplexen Situationen“ als Leitfaden erarbeiteten Vorgehensweise. Das Ziel war, die Prüfung des Leitfadens hinsichtlich seiner Praxistauglichkeit. Sie mündete in einer Überarbeitung des Leitfadens, die einen Einsatz in der Praxis erleichtert.
Durchgeführt wurde vorab eine Recherche zu früheren Vorhaben zum Thema „Gesamtlärm“ in Deutschland, nach der in den identifizierten bisherigen Ansätzen zum Gesamtlärm keine Aspekte vorliegen, die im Verfahren zur Lärmkumulation nicht berücksichtigt wurden bzw. die nicht grundsätzlich aufgenommen werden können. Eine ebenfalls durchgeführte quantitative Analyse des Auftretens von Gesamtlärmsituationen in Deutschland zeigt, dass eine Belastung von jeweils LDEN ≥ 55 dB(A) durch mehr als eine Verkehrslärmquelle für fast 3 % der Bevölkerung besteht, das Thema somit eine hohe Relevanz aufweist. Eine direkte Ansprache an geeignete Kontakte zeigt, dass Prüfungen zu Gesamtlärm derzeit nur vereinzelt vorgenommen werden. Bei der Maßnahmenfindung wurden in vielen Meldungen keine einheitlichen Vorgaben erwähnt. Zur Findung der „besten Variante“ wurden weitgehend keine Aussagen zu konkreten Verfahren getroffen.
Die Praxistauglichkeit des Leitfadens wurde im Rahmen eines Praxisworkshops erprobt. Aufgrund der erhobenen Rückmeldungen wurde eine Bewertung des bestehenden Leitfadens anhand der Prüfkriterien „Aussagekraft“, „Verständlichkeit“, „Transparenz“ und „Praxistauglichkeit“ durchgeführt. Abgeleitet wurden dann notwendige Änderungen am Verfahren sowie an den Materialien, um den Leitfaden für einen Praxiseinsatz tauglich zu machen und die Verbreitung zu forcieren.
Es wurden für die Beschreibung des Verfahrens zur Lärmkumulation gezielte Überarbeitungsbedarfe bzw. Hinweise für den Leitfaden abgeleitet. Es hat sich vor allem gezeigt, dass eine zu frühe Fokussierung auf Nutzen-Kosten-Bewertungen nicht unbedingt zu einem hohen Schutzniveau führt bzw. dass das erreichte Nutzen-Kosten-Verhältnis nicht in jedem Fall optimal ist. Eine frühe Einschränkung auf ggf. wenige Varianten kann zudem dazu führen, dass bestimmte Maßnahmen nicht betrachtet werden. Für die Überarbeitung stellt sich somit heraus, dass in der Verfahrensbeschreibung herauszustellen ist, dass eine Maßnahmenprüfung möglichst erst bei Erreichen eines Vollschutzes beendet wird. In der ersten Durchführung ist eine „Ermittlung des Vollschutzes durch Abschirmung“ aber auch eine Prüfung der möglichen emissionswirksamen Maßnahmen durchzuführen. Weitere Überarbeitungen umfassen z.B. Empfehlungen für die Darstellung im Streudiagramm.
Die Erkenntnisse u.a. aus dem Praxisworkshop zeigen zudem, dass für das Verständnis des Leitfadens und seiner Methoden eine ausreichende Erklärung notwendig ist. Es wurden Materialien erstellt, die eine Einarbeitung in den Leitfaden erleichtern. Ein Schulungsvideo zu den Grundlagen des Leitfadens Lärmkumulation umfasst eine allgemeine Einführung in die Thematik Gesamtlärm sowie das Verfahren Lärmkumulation. Ziel des Videos ist weniger die praktische Anwendung, sodass auf das Streudiagramm sowie konkretere Beispiele nicht eingegangen wird. Das Schulungsvideo zur Einführung in die Anwendung des Leitfadens umfasst eine kurze Erläuterung des zweitstufigen Verfahrens. Kern der Vorstellung ist das Streudiagramm. Dieses wird anhand eines vereinfachten Beispiels erklärt. Anschließend wird ein exemplarischer Durchlauf des Leitfadens mit Auswirkungen auf das Streudiagramm gezeigt. Eine Handlungsanleitung führt die Inhalte des Leitfadens unabhängig von der im Schlussbericht veröffentlichten „formellen“ Beschreibung auf. Es werden jeweils Hinweise für die Praxisanwendung gegeben. Im Rahmen des Projekts wurde auch geprüft, ob und wie der Praxiseinsatz des Leitfadens umgesetzt werden kann. Im Rahmen eines von der BASt durchgeführten Werkstattgesprächs zeichnete sich ab, dass eine einheitliche Regelung zum Vorgehen bei Gesamtlärmbelastungen fehlt, aber gewünscht und benötigt wird. Das vorgestellte Verfahren zum Umgang bei Lärmkumulation bietet ein mögliches Verfahren, es fehle jedoch noch ein rechtlicher Rahmen bzw. es besteht keine ausreichende Verbindlichkeit zur Anwendung. Für mögliche verbindliche Umsetzungen werden Änderungen an Verordnungen, Richtlinien, Normen sowie Rundschreiben durch das Bundesministerium genannt.
Im durchgeführten Projekt wurden Anmerkungen aus einer ersten Praxisanwendung sowie aus einem weiten Beteiligtenkreis gesammelt. Nach ausführlicher Bewertung ist das Konzept in der angepassten Fassung geeignet für einen Praxiseinsatz. Ergänzende Materialien wie Schulungsvideos unterstützen die Verbreitung. Obwohl der Leitfaden selbst weiterhin weitgehend unabhängig von Regelungen zum Schallschutz ist, fehlt eine verbindliche Verankerung z. B. in relevanten Verordnungen, um einen Praxiseinsatz zu unterstützen.The research project ‘Practical application of methods from ExNet 1.0: Overall noise’ is a continuation of the approach developed as a guideline in the research project FE 02.0400/2016/IRB ‘Cross-modal noise accumulation in complex situations’. The aim here was not so much to fundamentally rework a method, but rather to test the guidelines in terms of their practical suitability. This resulted in a revision of the guidelines, which facilitates their use in practice.
Preliminary research was conducted on previous projects on the topic of ‘total noise’ in Germany, which revealed that the approaches to total noise identified to date do not contain any aspects that were not taken into account in the noise accumulation procedure or that cannot be included in principle. A quantitative analysis of the occurrence of overall noise situations in Germany also shows that almost 3% of the population is exposed to LDEN ≥ 55 dB(A) from more than one source of traffic noise, making this a highly relevant issue. Direct contact with suitable contacts shows that overall noise tests are currently only carried out in isolated cases. When determining measures, many reports did not mention any uniform specifications. For the most part, no statements were made on specific procedures for finding the ‘best option’.
The practical suitability of the guide was tested in a practical workshop. Based on the feedback collected, the existing guide was evaluated using the criteria of ‘in-formativeness’, ‘comprehensibility’, “transparency” and ‘practicality’. Necessary changes to the procedure and materials were then derived in order to make the guide suitable for practical use and to promote its dissemination.
Specific revisions and recommendations for the guidelines were derived from the description of the noise accumulation process. Above all, it became apparent that focusing too early on cost-benefit analyses does not necessarily lead to a high level of protection, and that the cost-benefit ratio achieved is not always optimal. An early restriction to a small number of variants may also mean that certain measures are not considered. For the revision, it is therefore necessary to emphasise in the procedure description that a measure review should only be completed once full protection has been achieved. In the first implementation, however, a ‘determination of full protection through shielding’ must also be carried out, as well as a review of possible emission-effective measures. Further revisions include, for example, recommendations for presentation in the scatter diagram.
The findings from the practical workshop, among other things, also show that sufficient explanation is necessary for understanding the guide and its methods. Materials have been created to facilitate familiarisation with the guide. A training video on the basics of the noise accumulation guideline provides a general introduction to the topic of overall noise and the noise accumulation procedure. The video is not intended for practical application, so it does not cover the scatter plot or specific examples. The training video introducing the application of the guideline provides a brief explanation of the two-stage procedure. The core of the presentation is the scatter diagram. This is explained using a simplified example. This is followed by an exemplary run-through of the guidelines with effects on the scatter diagram. A guide to action lists the contents of the guidelines independently of the ‘formal’ description published in the final report. Tips for practical application are provided in each case.
The project also examined whether and how the guide can be implemented in practice. During a workshop discussion conducted by the BASt, it became apparent that there is a lack of uniform regulations on how to deal with overall noise pollution, but that such regulations are desired and needed. The procedure presented for dealing with noise accumulation offers a possible approach, but a legal frame-work is still lacking and there is insufficient binding force for its application. The Federal Ministry mentions changes to regulations, guidelines, standards and circulars as possible binding implementations.
In the project, comments were collected from an initial practical application and from a wide range of participants. After detailed evaluation, the adapted version of the concept is suitable for practical use. Supplementary materials such as training videos support its dissemination. Although the guide itself remains largely independent of noise protection regulations, there is no binding anchoring, e.g. in relevant regulations, to support its practical application
Erfahrungsbericht zur Innenbeschichtung nach TL-Blatt 50 an der Brücke über den Petersdorfer See
Full text linkSeit ca. 2016 verfolgt das Bundesministerium für Verkehr und Infrastruktur (ab 12/2021 Bundesministerium für Digitales und Verkehr) das Konzept, bedingt begehbare Hohlkästen im Bedarfsfall zu öffnen und handnah insbesondere auf Schweißnahtrisse zu prüfen [3]. Um solche Prüfungen zu erleichtern, sind solche Hohlkästen im Inneren seit der Neuausgabe der ZTV-ING 4-3 [4] und TL KOR-Stahlbauten [5] mit einer Beschichtung nach TL-Blatt 50 zu versehen. Im Rahmen des Ersatzneubaus der Brücke über den Petersdorfer See im Zuge der BAB A 19 zwischen der Anschlussstelle Waren (Müritz) und Malchow begleitete die BASt ein Pilotprojekt, in dem erstmalig die Innenbeschichtung von Hohlkästen nach TL-Blatt 50 ausgeführt wurde. Die Grundlage für die Ausführung waren die ZTV-ING 4-3 und die TL KOR-Stahlbauten jeweils in der Entwurfsfassung, Stand 2017 sowie die Zustimmung im Einzelfall. Während der Ausführung der Pilotmaßnahme und vor Veröffentlichung der ZTV-ING 4-3 [4] und der TL/TP-ING [5] wurde das TL-Blatt 50 auf Grundlage bereits gesammelter Erfahrungen modifiziert, um den Aufwand für künftige Projekte mit dem TL-Blatt 50 zu reduzieren und den Umgang an Oberflächen aus dem Werk und auf der Baustelle im Inneren einander anzugleichen. Die Erprobung des TL-Blattes 50 im vorliegenden Fall erfolgte in Hohlkästen, die deutlich größere Abmessungen besitzen als im aktuellen Regelwerk zur Anwendung von TL-Blatt 50 vorgesehen. Gesammelte Erfahrungen im Rahmen der Pilotmaßnahme sind nur eingeschränkt auf bedingt begehbare Hohlkästen zu übertragen. Es wird empfohlen, das TL-Blatt 50 an bedingt begehbaren Bauwerken zu erproben sowie entstandene Kosten der Beschichtung nach TL-Blatt 50 in eine Wirtschaftlichkeitsbetrachtung der späteren Notbegehung einzubeziehen. Ferner wird empfohlen, die Notwendigkeit, Baustellenmontagestöße im Inneren von luftdicht verschlossenen Hohlkästen zu beschichten, auf Grundlage der Auslagerungsergebnisse der geschweißten Proben (erwartet in 2026) zu prüfen.Since around 2016, the Federal Ministry of Transport and Infrastructure (from 12/2021 Federal Ministry of Digital and Transport) has been pursuing the concept of opening partially accessible box girders if necessary and inspecting them manually, particularly for weld cracks [3]. In order to facilitate such inspections, since the new edition of ZTV-ING 4-3 [4] and TL KOR-Stahlbauten [5], the interior of such box girders must be coated in accordance with TL-Blatt 50. As part of the replacement construction of the bridge over the Petersdorfer See on the A 19 motorway between Waren (Müritz) and Malchow junctions, BASt accompanied a pilot project in which the interior coating of box girders was carried out for the first time in accordance with TL-Blatt 50. The basis for the execution was the ZTV-ING 4-3 and the TL KOR-Stahlbauten, each in the draft version as of 2017, as well as the approval in individual cases. During the execution of the pilot project and prior to the publication of ZTV-ING 4-3 [4] and TL/TP-ING [5], TL-Blatt 50 was modified on the basis of experience already gained in order to reduce the effort required for future projects using TL-Blatt 50 and to harmonize the handling of surfaces from the factory and on the construction site. The testing of TL-Blatt 50 in the present case was carried out in hollow boxes, which have significantly larger dimensions than provided for in the current regulations for the application of TL-Blatt 50. The experience gained during the pilot project can only be applied to a limited extent to box girders with limited accessibility. It is recommended that TL-Blatt 50 be tested on structures with limited accessibility and that the costs incurred for coating in accordance with TL-Blatt 50 be included in a profitability analysis of the subsequent emergency inspection. Furthermore, it is recommended that the need to coat construction site assembly joints inside airtight box girders be examined on the basis of the results of the ageing of the welded samples (expected in 2026)
Analyse des Reaktions- und Fluchtverhaltens in Straßentunneln unter Berücksichtigung von Gruppeneffekten
Full text linkDie Auswertung realer Ereignisse und früherer Studien zeigt, dass Menschen in Extremsituationen oft gemeinschaftlich abgesicherte Fluchtentscheidungen treffen. Die resultierende Gruppendynamik kann sowohl positive als auch negative Auswirkungen auf die Selbstrettung haben. Da Gruppeneffekte im Zusammenhang mit Ereignissen in Tunneln zuvor kaum untersucht oder quantifiziert wurden, hat die Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) im April 2023 das Forschungsvorhaben „Analyse des Reaktions- und Fluchtverhaltens in Straßentunneln unter Berücksichtigung von Gruppeneffekten“ an ein interdisziplinäres Konsortium aus Ingenieur- und Sozialwissenschaften vergeben. Das Forschungsvorhaben verfolgte das Ziel, den Einfluss der Gruppendynamik auf die Selbstrettung in Tunnelsystemen hinsichtlich soziologischer als auch ingenieurtechnischer Aspekte systematisch zu untersuchen. Im Rahmen des Projektes wurden über 60 Versuchspersonen in ein sehr realistisches Szenario eines Unfalls mit Brand in einem Straßentunnel gebracht und ihr Verhalten während der Selbstrettungsphase detailliert analysiert. Die Probandenversuche wurden in den Tunnelanlagen der Forschungseinrichtung Zentrum am Berg (ZaB) in Österreich durchgeführt. Im Ergebnis wurde eine Vielzahl unterschiedlicher Verhaltensweisen von Einzelpersonen und in Gruppenstrukturen dokumentiert, die Motivlagen der Probanden über Interviews transparent gemacht und die Folgen reflektiert. Für die Verhaltensweisen wurden typisierende Schemata entworfen und eine Einordnung nach positiv, ambivalent, problematisch, kritisch oder fatal vorgenommen. Bei den Einzelversuchen wurde deutlich, dass immer mit einer Flucht von oder durch die Gefahrenstelle im eigenen Fahrzeug zu rechnen ist und Einschätzungen zur Gefahrenlage auch von Personen mit professionellem Vorwissen schwer zu treffen sind. Bei den Gruppenversuchen zeigt sich, dass im hier dargestellten Szenario eher von einer positiven Wirkung des Kollektivs gesprochen werden kann, insofern Ansätze zu problematischem, kritischen oder gar fatalem Verhalten durch Gruppeneffekte korrigiert werden. Wie weit sich die hier dokumentierten Ansätze auch anders auswirken könnten, lässt sich nur über umfangreichere Versuche klären. Die ingenieurmäßige Auswertung der durchgeführten Probandenversuche, bei denen die Reaktionszeiten und die resultierenden Fluchtgeschwindigkeiten sowohl von Gruppenversuchen als auch von einzelnen Referenzpersonen ermittelt wurden, trägt zur Validierung der Basisparameter zum menschlichen Verhalten von Risikomodellen bei. Eine Notwendigkeit zur Anpassung der Methodik zur Bewertung der Sicherheit von Straßentunneln kann aus den Ergebnissen nicht abgeleitet werden.Analyses of real events and previous studies show that people in extreme situations often decide how to escape based on other people’s behaviour. The resulting group dynamics can have both positive and negative effects on the self-rescue phase. As group effects in connection with incidents in tunnels have hardly been investigated or quantified before, the Federal Highway Research Institute (BASt) awarded the research project ‘Analysis of reaction and escape behaviour in road tunnels taking group effects into account’ to an interdisciplinary consortium of engineers and social scientists in April 2023. The aim of the research project was to systematically analyse the influence of group dynamics on self-rescue in road tunnels with regard to both sociological and engineering aspects. As part of the project, over 60 test persons placed in a very realistic scenario of an accident with fire in a road tunnel and their behaviour during the self-rescue phase was analysed in detail. The subject tests were carried out in the tunnel facilities of the Zentrum am Berg (ZaB) research centre in Austria. As a result, a large number of different behaviours of individuals and in group structures were documented, the motives of the test subjects were made transparent via interviews and the consequences reflected upon. Types of behaviour were developed and categorised as positive, ambivalent, problematic, critical or fatal. In the individual tests, it became clear that an escape from or through the danger zone in one's own vehicle is always to be expected and that assessments of the danger situation are difficult to make even by people with prior professional knowledge. The group tests show that in the scenario described here, it is more likely to speak of a positive effect of the collective, insofar as approaches to problematic, critical or even fatal behaviour are corrected by group effects. The extent to which the approaches documented here could also have a different effect can only be clarified through more extensive tests. The engineering evaluation of the subject experiments carried out, in which the reaction times and the resulting escape velocities of both group experiments and individual reference persons were determined, contributes to the validation of the basic parameters for the human behaviour of risk models. A requirement to adapt the methodology for assessing the safety of road tunnels cannot be derived from the results
Empfehlungen zur Breite von hochfrequentierten Radverkehrsanlagen unter Berücksichtigung der Verkehrsqualität
Full text linkIn der Untersuchung wurde das Fahrverhalten im Radverkehr bei hohem Radverkehrsaufkommen analysiert. Dazu wurden Radar- und Videomessungen des Geschwindigkeits- und seitlichen Abstandsverhaltens an Einzelanlagen des Radverkehrs mit unterschiedlichen Führungsformen, Breiten, Steigungsverhältnissen und Randnutzungen durchgeführt. Bei der empirischen Analyse des Verkehrsablaufs wurde die Zusammensetzung des Fahrradkollektivs in die Auswertung einbezogen. Dabei zeigte sich, dass eine hohe Streuung der Einzelgeschwindigkeiten im Radverkehr vor allem aus einer inhomogenen Zusammensetzung des Fahrradkollektivs resultiert. Neben der Analyse des Verkehrsablaufs an Einzelanlagen wurde der Verkehrsablauf auf drei längeren Radverbindungen, die den Charakter eines Netzabschnitts aufweisen und sich in mehrere Einzelanlagen (Strecken und Knotenpunkte) gliedern, empirisch untersucht. Für die Extrapolation der baulichen und verkehrstechnischen Randbedingungen an den empirisch untersuchten Radverkehrsanlagen wurden Verkehrsflusssimulationen mit dem Programm VISSIM durchgeführt. Im Ergebnis zeigte sich, dass vor allem die Breite der Radverkehrsanlage die Qualität des Verkehrsablaufs beeinflusst. Basierend auf den gewonnenen Erkenntnissen wurde ein Vorschlag für ein Verfahren zur Bewertung der Verkehrsqualität an Radverkehrsanlagen entwickelt, in dem die Verkehrsdichte als Bewertungskenngröße verwendet wird. Darüber hinaus wurde ein Verfahren zur netzweiten, fahrtgeschwindigkeitsbasierten Bewertung der Angebotsqualität für Radverkehrsanlagen erarbeitet.In this research project, the driving behavior in bicycle traffic at high traffic volumes was analyzed, taking into account different bicycle types. The traffic flow was examined on segments of bicycle facilities with different geometric parameters, including facility type, gradient, and width. The speed and lateral distance behavior of bicyclists was analyzed by using radar and video measurements. By considering the proportions of different bicycle types in the analysis, it was found that a large variance of the bicycle speed distribution mainly results from an inhomogeneous composition of bicycle types. In addition to the empirical analysis of the traffic flow at individual segments, the traffic flow on three facilities consisting of several segments and intersections was investigated. The bicycle facilities were modeled with the microscopic traffic simulation tool VISSIM to analyze the impact of different geometric parameters and high proportions of different bicycle types. It was found that the traffic flow quality is mainly influenced by the width of the facility. Based on the results, a new method for the evaluation of traffic flow quality of bicycle facilities was recommended, which applies the traffic density as measure of effectiveness. Furthermore, a procedure for the speed-based evaluation of the traffic flow quality for bicycle facilities was developed
Jahresbericht 2024
Full text linkIm Jahresbericht 2024 präsentiert die BASt eine Auswahl von Forschungsaktivitäten des Jahres 2024. In über 40 Beiträgen werden Projekte aus 5 Fachbereichen vorgestellt. Das Themenspektrum ist weit gespannt und orientiert sich an den Themenbereichen: Nachhaltigkeit beim Bauen und Energieeinsatz sind große Zukunftsthemen. Aktive Mobilität, Automatisiertes und vernetztes Fahren sowie proaktive Verkehrssicherheit überschreiben beispielweise weitere Kapitel. Auch Digitalisierung und Fachkräftesicherung werden in den Fokus genommen. Schlaglichter sowie Zahlen und Fakten in knapper Form ergänzen den Bericht
Abweichendes Verkehrsverhalten und Nichtbefolgung von Regeln im Straßenverkehr – Entwicklung eines Sicherheitsindikators (SPI) und Ersterhebung
Full text linkDas Verhalten von Verkehrsteilnehmenden trägt einen wesentlichen Anteil zur Sicherheit im Straßenverkehr bei, denn unangemessene Verhaltensweisen in Form von Nichteinhaltung von Verkehrsregeln und Verordnungen können zu Unfällen mit schwerwiegenden Folgen führen. Kommt es zu einem Unfall, so werden in diesem Zusammenhang auch die Unfallursachen polizeilich in einem Unfallprotokoll mit aufgenommen. Ebenso werden im Rahmen der behördlichen Verkehrs-überwachung Regelverstöße aufgedeckt und entsprechend geahndet. Ein Großteil der Regelverstöße, das so genannte Dunkelfeld, bleibt aber unentdeckt und es sind keine Informationen über die Häufigkeiten der Regelübertretungen vorhanden. Inhalt dieses Forschungsprojektes war es deshalb, die vorliegenden Datenbanken, Statistiken sowie Literaturquellen hinsichtlich der Dokumentation von Regelverstößen zu analysieren und gleichzeitig eine Methodik zu entwickeln, wie für ausgewählte, hoch priorisierte Regelverstöße das Dunkelfeld ermittelt werden kann. Sämtliche Ergebnisse wurden anschließend zu einem geeigneten Safety Performance Indicator (SPI) „Abweichendes Verkehrsverhalten-Nichtbefolgung von Regeln“ zusammengefügt. Damit liegt erstmalig eine Methodik vor, mit der die Entwicklung des abweichenden Verkehrsverhaltens in Deutsch-land langfristig beobachtet werden kann.
Für den Pkw-Verkehr ergaben sich folgende zu berücksichtigende Arten von Verstößen im SPI:
• Abstand,
• Alkohol,
• Drogen/Medikamente (und andere berauschende Mittel),
• Fahren ohne Fahrerlaubnis,
• Geschwindigkeit,
• Gurtnutzung erwachsener Pkw-Insassen,
• Rotlicht,
• Sicherung von Kindern in Pkw,
• Smartphone-Nutzung und
• Unfallflucht.
Eine Übertragbarkeit der gewählten Verstoßarten auf andere Gruppen von Verkehrsteilnehmenden ist nicht ohne weiteres möglich, da diese dort nicht existieren (z.B. Gurtnutzung bei Radfahrenden) oder verkehrsrechtlich nicht relevant sind (z.B. Abstand zwischen Radfahrenden). Der Gesamtindikator wurde als ungewichtete Summe bzw. ungewichteter Mittelwert über die insgesamt 10 Leistungskennwerte der einzelnen Verstoßarten gebildet.The behavior of road users makes a significant contribution to road safety, because inappropriate behavior in the form of non-compliance with traffic rules and regulations can lead to accidents with serious consequences. If an accident occurs, the causes of the accident are recorded by the po-lice in an accident report. In the same way, violations of the rules are uncovered in the course of official traffic monitoring and punished accordingly. However, a large proportion of rule violations, the so-called dark field, remains undetected and no information is available on the frequency of rule violations. The content of this research project was therefore to analyze the available data-bases, statistics and literature with regard to the documentation of rule violations and, at the same time, to develop a methodology for determining the dark field for selected, high-priority rule viola-tions. All results were then combined into a Safety Performance Indicator (SPI) "deviant traffic behavior-noncompliance with rules". Thus, for the first time, a methodology is available that can be used to monitor the development of deviant traffic behavior in Germany over the long term.
For passenger car traffic, the SPI resulted in the following types of offenses to be considered:
• distance,
• alcohol,
• drugs/medication (and other intoxicating substances),
• driving without a license,
• speed,
• seat belt use by adult car occupants,
• red light,
• securing children in passenger vehicles,
• smartphone use and
• hit-and-run accidents.
It is not easily possible to transfer the selected individual indicators to other road user groups be-cause they do not exist there (e.g. seat belt use by cyclists) or are not relevant under traffic law (e.g. distance between cyclists). The overall indicator was formed as an unweighted sum or un-weighted average over the total of 10 individual offense type values
Datenverknüpfung zur Erfassung von Fahrzeugausstattungen in GIDAS
Full text linkVor-Ort-Unfallerhebungen sind ein essenzieller Bestandteil bei den Anstrengungen zur Verbesserung der Verkehrssicherheit. Um diese Verbesserungen zu erreichen, ist es erforderlich, dass die Daten, die im Rahmen der Unfallaufnahme erhoben werden, möglichst umfangreich sind und korrekt in Datenbanken codiert werden. Die Ermittlung von in Fahrzeugen verbauten Sicherheitssystemen ist dabei oftmals eine besonders große Herausforderung für das Erhebungspersonal. Es wird angenommen, dass in der automatisierten Codierung von Sicherheitssystemen hohes Potential zur Verbesserung der Qualität von Unfalldaten steckt Dazu gilt es zu untersuchen, welche externen Datenbanken als zusätzliche Informationsquelle und Basis zur automatisierten Codierung dienlich sein können Aus den Untersuchungen geht hervor, dass sowohl die Datenbank der Deutschen Automobil Treuhand (DAT) als auch die bereits hierfür genutzte Fahrzeugdatenbank der VUFO GmbH (Unfallforschungsdatenbank sehr gute Möglichkeiten zur Verwendung in genanntem Sinne darstellen Zur Verwendung der DAT-Datenbank ist die Kenntnis der Fahrzeugidentifikationsnummer (FIN) des Fahrzeuges vonnöten Die Unfallforschungsdatenbank hingegen ist fahrzeugmodellbasiert. Zusätzlich wurde untersucht, ob Daten der Testprotokolle des European New Car Assessment Programme (NCAP) in GIDAS, bspw. im Rahmen der Rekonstruktion, genutzt werden können. Um den aktuellen Stand der Codierqualität in der Datenbank der German In-Depth Accident Study (GIDAS) zu ermitteln und daraus weitere Verbesserungspotentiale aufzudecken, wurde untersucht, wie groß die Fehlerrate bei der Fahrzeugidentifizierung in GIDAS ist, und es wurde eine Ist-Analyse auf Basis der Unbekannt-Rate verschiedener GIDAS-Variablen durchgeführt. Hieraus geht hervor, dass es bei Betrachtung der Unbekannt-Rate einen erheblichen Unterschied zwischen den Vorgehensweisen der beiden bisherigen GIDAS-Erhebungsteams gibt Daten des Teams A weisen durchschnittlich deutlich niedrigere Unbekannt-Raten als die Daten des Teams B auf. Die Dateneingabe- und Plausibilisierungsprozesse in Team A unterliegen einem kontinuierlich wachsenden und erweiterten Qualitätsmanagement, welches sich in Teilen bereits auf die automatisierte Codierung auf Basis der DAT-Datenbank und der Unfallforschungsdatenbank stützt. Es konnte nachgewiesen werden, dass die Genauigkeit bei der Fahrzeugidentifizierung in GIDAS insgesamt bereits auf hohem Niveau liegt und nur wenige Identifizierungsfehler auftreten. Der vorgestellte Prozess zur Fahrzeugsystemidentifikation in Team A und der damit verbundene Qualitätsmanagementprozess sollte daher als Stand der Technik zugrunde gelegt werden. Darüber hinaus lässt sich aber festhalten, dass es erforderlich ist, die Datenbasis für die Fahrzeugarten motorisiertes Zweirad, Güterkraftfahrzeug und Bus zu verbessern. Dafür ist die Einbeziehung neuer Datenquellen, insbesondere solcher der Fahrzeughersteller falls möglich, erforderlich Die Erstellung von automatisiert verwendbaren Datenbanken wird auch für diese Fahrzeugarten empfohlen. Die Einbeziehung eines Sachverständigen in die GIDAS-Fahrzeuguntersuchung erbringt keine verbesserten Ergebnisse und ist daher nicht sinnvoll Vielmehr sollten die Teams zur Gewinnung elektronischer Daten aus dem Fahrzeug (Diagnosegeräte) und zum Auslesen der Ereignisdatenspeicher unter Nutzung des EDR-Protokolls (CDR-Tool) befähigt werden Gemeinsam mit den Informationen aus dem NCAP-Protokoll für getestete Fahrzeuge sollten diese Daten zukünftig standardisiert erhoben und in der Rekonstruktion genutzt werden.In-depth accident investigations are an essential part of improving road safety. For this purpose, however, it is important that the data collected in the course of the investigations of accidents is as comprehensive as possible and correctly coded. The identification of safety systems, vehicles are equipped with, is often a particularly great challenge for the data investigation personnel It is assumed that there is a high potential for improving the quality of accident data in the automated coding of safety systems For this purpose, it is necessary to investigate external databases which could serve as an additional source of information and as basis for automated coding. The investigations showed that both, the database of the company Deutsche Automobil Treuhand (DAT) and the already for this purpose used vehicle database by the VUFO GmbH (traffic accident investigation database) represent very good possibilities for use in the aforementioned sense In order to use the DAT database, it is necessary to know the vehicle identification number of the vehicle The traffic accident investigation database, on the other hand, is vehicle model-based. In addition, it was found that data from the test protocols of the European New Car Assessment Programme (NCAP) can be used in GIDAS, e g in the context of reconstruction. In order to determine the current status of coding quality in the database of the German In-depth Accident Study (further GIDAS) and to identify further potential for improvement, the error rate of vehicle identification in GIDAS was investigated and an as-is analysis was carried out based on the rate of unknown of various GIDAS variables. This shows that there is a considerable difference between the procedures of the two GIDAS investigation teams when considering the rate of unknown. In average, Team A has significantly lower unknown rates than Team B The entire process of accident investigation of Team A has been subject to a continuously improved quality management Team A already uses automated coding procedures based on the DAT database and the traffic accident investigation database It has been proven that the accuracy of vehicle identification in GIDAS is all in all already at a high level and only a few identification errors occurred The presented process of Team A for vehicle system identification and the associated quality management process should therefore be the state of the art of the GIDAS investigation processes Furthermore, it is necessary to improve the data basis for the vehicle types motorized two-wheeler, truck and bus. This requires the involvement of new databases, especially such of vehicle manufacturers, if it is possible. The creation of databases that can be used automatically is also recommended for these vehicle types. The involvement of an expert in the GIDAS vehicle investigation does not offer improved results and is therefore not useful Rather, teams should be empowered to obtain electronic data from the vehicle (test equipment) and to read out the event data recorder using the EDR log (CDR tool). Together with the information from the NCAP protocol for tested vehicles, this data should be collected in a standardized way in the future and used in reconstruction
HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf einbahnigen Landstraßen
Full text linkFür die verkehrstechnische Bemessung von Landstraßen kann nach dem Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) die mikroskopische Verkehrsflusssimulation als alternatives Verfahren eingesetzt werden, sofern die Einsatzgrenzen des analytischen Bemessungsverfahrens nicht eingehalten sind. In der Untersuchung wurden Hinweise und Standardparameterkombinationen für die HBS-konforme Simulation des Verkehrsablaufs auf Landstraßen mit den Simulationsprogrammen PTV Vissim, Aimsun und BABSIM erarbeitet.
Grundlage der Untersuchung bildeten empirische Analysen des Verkehrsablaufs auf zwei- und dreistreifigen Landstraßen. Dazu wurden Verkehrsmessungen durchgeführt und Daten von Dauerzählstellen ausgewertet. Die Analyse der q-V-Beziehung ergab eine große Bandbreite der in der Realität auftretenden Geschwindigkeiten, die teilweise auf den Einfluss von Geschwindigkeitsbeschränkungen zurückzuführen ist. Als weitere wesentliche Eigenschaften des Verkehrsablaufs auf Landstraßen wurden u. a. die Einflüsse der Kurvigkeit auf die Wunschgeschwindigkeitsverteilung sowie die Pulkbildung auf einstreifigen Teilstrecken dreistreifiger Landstraßen analysiert.
Zur Erarbeitung der Standardparameterkombinationen für die Verkehrsflusssimulation wurden Strecken als fiktive Laborobjekte nachgebildet, die der Herleitung der q-V-Beziehungen des HBS mit dem Simulationsmodell LASI zugrunde lagen. Die Simulationsparameter wurden anhand der q-V-Beziehungen des HBS kalibriert. Die ermittelten Parameter wurden anschließend für die Simulation des Verkehrsablaufs auf realen Untersuchungsstrecken angewandt, um die Übereinstimmung der Simulationsergebnisse mit den Messdaten und den Bemessungswerten des HBS zu bewerten. Dabei zeigte sich, dass die Simulationen mit den HBS-konformen Standardparameterkombinationen die q-V-Beziehungen in der Regel gut abbilden. Auftretende Unterschiede sind zumeist auf lokale Einflüsse wie Geschwindigkeitsbeschränkungen zurückzuführen.For the quality-of-service assessment of rural highways according to the German Highway Capacity Manual HBS, microscopic traffic simulation can be applied as an alternative method in the case that the constraints of the analytical evaluation methods are not fulfilled. In the investigation, recommendations and standard parameters for the microscopic simulation of traffic flow on rural highways with the tools PTV Vissim, Aimsun, and BABSIM were developed.
The investigation was based on empirical analyses of traffic flow on two- and three-lane rural highways by conducting traffic flow measurements and evaluating detector data. The analysis of the speed-flow relationship revealed a wide range of speeds in real traffic flow, which is partly due to the influence of speed limits. Other relevant characteristics of traffic flow on rural highways that were investigated include the influence of curves on the desired speed distribution as well as the extent of bunching of vehicles on single-lane segments of three-lane rural highways.
For the development of standard parameters for traffic simulation, the same artificial highway segments that were already used for the derivation of the speed-flow relationships given in the HBS with the simulation model LASI were replicated in PTV Vissim, Aimsun, and BABSIM. The simulation parameters were calibrated based on the speed-flow relationships of the HBS. The derived parameters were then used to simulate traffic flow on real highway segments in order to evaluate the accordance of the simulation results with the measurement data and the HBS design values. Overall, the simulation results represent the speed-flow relationships of the HBS quite well. Differences between the simulation results and the HBS design values were mainly due to local influences, particularly speed limits