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https://nap.nationalacademies.org/catalog/27432/critical-issues-in-transportation-for-2024-and-beyond

Auswirkungen des teil- und hochautomatisierten Fahrens auf die Kapazitaet der Fernstrasseninfrastruktur

Ziel des Projektes ist die Wirkungsermittlung von teil- und hochautomatisierten Fahrzeugen auf die Kapazitaet der Fernstrasseninfrastruktur Deutschlands. Die Methodik sieht vor, zunaechst Teilelemente des Fernstrassennetzes simulationsgestuetzt zu untersuchen und darauf basierend eine Hochrechnung auf die gesamte deutsche Fernstrasseninfrastruktur vorzunehmen. Hierfuer werden zunaechst Definitionen und Rahmenbedingungen fuer die Simulation von automatisierten Fahrzeugen festgelegt. Auf Basis dieser Rahmenbedingungen folgt die simulative Ermittlung der Wirkungen von automatisierten Fahrzeugen auf die Kapazitaet von isoliert betrachteten Netzelementen des Fernstrassennetzes. Aus den Simulationsergebnissen laesst sich schliessen, dass die Kapazitaet der Infrastruktur gesteigert werden kann, sofern die Funktion der automatisierten Fahrzeuge es erlaubt, dass auch geringe Fahrzeugfolgeabstaende zugelassen werden. Ausserdem wird aus den Simulationen deutlich, dass die Harmonisierung der Geschwindigkeiten von den Verkehrsteilnehmern zu einer Reduzierung von Verkehrszusammenbruechen fuehren kann. Abgesehen vom Abstandsverhalten scheint auch das kooperative Verhalten beim Fahrstreifenwechsel einen massiven Einfluss auf die Kapazitaet der Infrastruktur zu haben. Um die Wirkungen der Kapazitaetsveraenderungen auf das gesamte Autobahnnetz hochzurechnen, wird ein Flottenmodell entwickelt, das den zeitlichen Verlauf der Ausstattungsraten der Fahrzeuge fuer die verschiedenen Automatisierungsstufen abschaetzt. Mit diesem Flottenmodell wurde die Fahrzeugzusammensetzung einschliesslich der Automatisierungsgrade fuer verschiedene Prognosejahre bis 2050 bestimmt. Die Kapazitaetsaenderungen, die durch Simulation auf isolierten Netzelementen berechnet wurden, wurden auf das gesamte Autobahnnetz uebertragen, indem jeder Abschnitt dieses Netzes einem simulierten Netzelement zugeordnet wurde. Betrachtet man die mittlere Kapazitaetsaenderung im Netz ueber die Zeit, zeigt sich der gleiche Effekt wie schon bei den isoliert betrachteten Netzelementen: Erst bei Erreichen eines sehr hohen Anteils von Fahrzeugen mit kommunizierender Automatisierung (kHAF) koennen Kapazitaetsgewinne erzielt werden. Bei Vollausstattung betraegt der mittlere Kapazitaetsgewinn im Netz circa 30 %. In den Jahren vorher, die durch hohe Anteile nicht-kommunizierender Fahrzeuge (TAF/HAF) gekennzeichnet sind, sind dagegen im Mittel leichte Kapazitaetsverluste zu erwarten. Auf das Netz mit den geaenderten Kapazitaeten wurde dann die (heutige) Verkehrsnachfrage umgelegt, um die entstehenden Fahrzeiten und insbesondere die Verlustzeiten zu berechnen. Die Entwicklung der Verlustzeiten folgt dem zeitlichen Verlauf der Kapazitaetsentwicklung. Im Zustand der Vollausstattung mit kommunizierender Automatisierung (kHAF) bewirken die Kapazitaetsgewinne eine Reduzierung der Verlustzeiten durch verkehrliche Ueberlastung (ohne Unfaelle und Baustellen) um ueber die Haelfte. Damit werden 6 % der gesamten Fahrzeiten im Autobahnnetz eingespart. Schliesslich wurde eine volkswirtschaftliche Bewertung durchgefuehrt, bei der die Zeitgewinne im Personen- und Gueterverkehr mit den Kostensaetzen der Bundesverkehrswegeplanung monetarisiert wurden. Die erreichbare Reduzierung der Fahrzeiten entspricht darin einer Einsparung von circa 2 Milliarden Euro pro Jahr. Die komplette Studie wurde modular aufgebaut, sodass einzelne Module (Fahrzeugflottenmodell, Strassennetz-Operationen, mikroskopische Untersuchungen) an den aktuellsten Stand der Empirie beziehungsweise Prognosen angepasst werden koennen. So kann das Modell immer mit den aktuellsten Erkenntnissen aus der Autoindustrie und Verkehrsforschung aktualisiert werden. (A)

  • Availability:
  • Supplemental Notes:
    • Forschungsprojekt, gefoerdert mit Mitteln der Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V. (FAT); Auftragnehmer: Technische Universitaet Muenchen (TUM), Lahrstuhl fuer Verkehrstechnik (VT) und Karlsruher Institut fuer Technologie (KIT), Institut fuer Verkehrswesen.
  • Authors:
    • Krause, S
    • Motamedidehkordi, N
    • Hoffmann, S
    • Busch, F
    • Hartmann, M
    • Vortisch, P
  • Publication Date: 2017

Language

  • German

Media Info

  • Media Type: Web
  • Features: Appendices; Figures; References; Tables;
  • Pagination: 154p
  • Serial:
    • FAT-Schriftenreihe
    • Issue Number: 296
    • Publisher: Forschungsvereinigung Automobiltechnik e.V.
    • ISSN: 2192-7863

Subject/Index Terms

Filing Info

  • Accession Number: 01698636
  • Record Type: Publication
  • Source Agency: Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt)
  • Files: ITRD
  • Created Date: Mar 6 2019 9:37AM