Im Gegensatz zu anderen europäischen Ländern gibt es seitens der StVO keine expliziten Vorgaben zur Benutzung zweistreifiger Kreisverkehre, insbesondere bzgl. der Fahrstreifenwahl. Eine europaweit einheitliche Regelung erscheint dabei jedoch schon aus dem Ziel einer Harmonisierung der europäischen Gesetzgebungen sinnvoll.

Eingangs werden die Vorgänge an zweistreifigen Kreisverkehren einer ausführlichen theoretischen Betrachtung unterzogen. Mit Hilfe mikroskopischer Verkehrsflusssimulation soll darauf aufbauend die Frage beantwortet werden, ob Verkehrsregelungen aus anderen Ländern eine Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit haben. 

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1 Einführung in die Thematik

Der einstreifige ‚kleine Kreisverkehr’ ist heutzutage deutschlandweit eine gängige Lösung zur Ausbildung von plangleichen Knotenpunkten [1]. Dieser stellt sich in den Aspekten Umwelt und Wirtschaftlichkeit positiv dar, „... mit Blick auf die Verkehrssicherheit [stellt er gar] die beste niveaugleiche Lösung [dar].“ [1] Neben den genannten Faktoren spielt bei der Wahl der Ausbildung eines Knotenpunktes insbesondere aber auch die Kapazität der Knotenpunktsform eine entscheidende Rolle.

Die Kapazität ist nach dem Handbuch zur Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) „... die größte Verkehrsstärke, die ein Verkehrsstrom bei gegebener entwurfstechnischer Gestaltung und Verkehrssteuerung, trockener Fahrbahn und Helligkeit in einem Zeitintervall an einem Querschnitt erreichen kann.“ [2]. Diesbezüglich lässt sich der einstreifige ‚kleine Kreisverkehr’ qualitativ zwischen einem kleinen LSA-gesteuerten Knotenpunkt und einem ausgebauten, großen LSA-gesteuerten Knotenpunkt einordnen [3].

Der einstreifige ‚kleine Kreisverkehr’ weißt eine Kapazität von bis zu 25.000 Kfz / 24h als Gesamtverkehrsstärke auf. Eine Ausführung als zweistreifig befahrbarer ‚kleiner Kreisverkehr’ steigert die Kapazität auf bis zu 32.000 Kfz / h. [5] Dies entspricht einem Zuwachs von ca. 30 %.

Viele Verkehrsteilnehmer fühlen sich jedoch bei der Benutzung von zweistreifig befahrbaren ‚kleinen Kreisverkehren’ scheinbar überfordert. [1] Dies mag zum einen daran liegen, dass zweistreifig befahrbare ‚kleine Kreisverkehre’ bei weitem weniger verbreitet sind als die einstreifigen Varianten. Zum anderen nimmt die Komplexität der Verkehrsabläufe im zweistreifig befahrbaren ‚kleinen Kreisverkehr’ gegenüber dem einstreifigen Pendant zu, was sich in vergleichsweise höheren Unfallraten niederschlägt. Hierfür werden in erster Linie Fahrstreifenwechsel verantwortlich gemacht. Es besteht Uneinigkeit darüber, ob in Fällen, in denen eine hohe Leistungsfähigkeit gefordert wird, eine Ausbildung als LSA-geregelter Knotenpunkt nicht die bessere Wahl ist. [1]

Für die Ausbildung als zweistreifig befahrbarer ‚kleiner Kreisverkehr’ spricht dabei die im Vergleich zum LSA-geregelten Knotenpunkt, aufgrund geringerer Unfallschweren, niedrigere Unfallkostenrate. [1]

Es gibt derzeit keine besonderen Regelungen in der StVO bzgl. der Verhaltensweisen in zweistreifig befahrbaren ‚kleinen Kreisverkehren’ (vgl. auch Kap. 3). Hier stellt sich die Frage, ob die höheren Unfallraten gegenüber einstreifigen Kreisverkehren auch auf das Fehlen einer eindeutigen Regelung zurückzuführen sein können und ob Vorschriften zur Benutzung (wie in anderen Ländern üblich) die Unfallraten nicht senken könnten.

2 Fragestellung

In anderen europäischen Ländern bestehen gesetzliche Regelungen zur Benutzung zweistreifig befahrbarer ‚kleiner Kreisverkehre’. Die Fragestellung nach einer europaweit einheitlichen Verkehrsregelung an zweistreifig befahrbaren ‚kleinen Kreisverkehren‘ erscheint aus mehreren Gründen für Praxis und Forschung relevant:

• Es wird unterstellt, dass die Kenntnis von Verkehrsregeln und damit ein funktionierender Umgang der Verkehrsteilnehmer untereinander die wesentliche Voraussetzung für eine hohe Verkehrssicherheit ist. Insofern liegt es auf der Hand, dass in Zeiten eines freien europäischen Binnenmarktes, in dem Verkehrsteilnehmer ohne weiteres in verschiedenen Ländern am Straßenverkehr teilnehmen können, eine einheitliche Verkehrsregelung schon allein aus Gründen der Verkehrssicherheit sinnvoll wäre.
• Es kann weiterhin davon ausgegangen werden, dass unterschiedliche Regelungen auch zu unterschiedlichen Leistungsfähigkeiten beitragen können. Insofern sollte neben der Betrachtung der Verkehrssicherheit auch eine in diesem Sinne vorteilhafte Lösung gefunden werden.
• Planungsaufgaben und verkehrstechnische Untersuchungen werden zunehmend europaweit bearbeitet. Einheitliche Regelungen mit der Konsequenz einheitlicher Rechenverfahren würde auch hier die Arbeit deutlich vereinfachen.
• Nicht zuletzt sei die absehbare Entwicklung hochautomatisierter bzw. autonom fahrender Fahrzeuge erwähnt: Deren Algorithmen müssen (insbesondere in der Übergangsphase, in der sich manuell gesteuerte und autonom fahrende Fahrzeuge im Mischverkehr befinden) entsprechend der verschiedenen geltenden Verkehrsregeln unterschiedlich programmiert werden. Insofern würde auch hier eine einheitliche Regelung den Aufwand für die Programmierung reduzieren bzw. die Arbeit beschleunigen.

In dem diesem Papier zugrundeliegenden Promotionsvorhaben geht es vorrangig um die Frage, welche der untersuchten Regelungen hinsichtlich der Kapazität ein Optimum darstellen würde. Sicherheitsaspekte werden nicht in derselben Tiefe betrachtet, aber nicht außen vor gelassen.

3 Internationale Verkehrsregelungen

3.1 Frühere Publikationen

Die in diesem Kapitel vorgestellten Verkehrsregelungen wurden bereits an anderer Stelle in gleicher oder ähnlicher Weise publiziert (siehe [6], [7]). Die Literaturverweise im Text beziehen sich auf die Originalquellen, auf eine Zitation der o. g. Quellen wird aufgrund der besseren Leserlichkeit verzichtet.

3.2 Allgemeines

Die nachfolgende Auflistung und Erläuterung der Verkehrsregelungen an mehrstreifigen Kreisverkehren im europäischen Ausland bildet nach derzeitigem Kenntnisstand alle derzeit in Europa gültigen Verkehrsregelungen ab. Diese entsprechen den geltenden Verkehrsregelungen bzw. Empfehlungen in Deutschland, Frankreich, Großbritannien und Portugal.

3.3 Deutschland

In der StVO sind die Regeln festgesetzt, nach denen sich Verkehrsteilnehmer in Deutschland verhalten müssen. Allgemein gilt hier das Rechtsfahrgebot, außer die Verkehrsdichte rechtfertigt eine Abweichung. Innerorts dürfen Fahrzeuge bis zu 3,5 t den Fahrstreifen frei wählen. Über die Nutzung der Fahrstreifen an Kreisverkehren trifft die StVO weder für die Zufahrten noch für die Kreisfahrbahn Aussagen. Es gibt lediglich die Vorschrift, dass der Verkehr auf der Kreisfahrbahn Vorfahrt hat. [8]

Ergänzend zu den Vorschriften der StVO gibt es seitens des ADAC ‚Fahrtipps zum korrekten Befahren eines Kreisverkehrs’. Für das Befahren von zweistreifigen Kreisverkehren empfiehlt der ADAC die folgende Verhaltensweise:

„Wählen Sie den rechten Fahrstreifen der Einfahrt, wenn Sie an der ersten oder zweiten Ausfahrt den Kreisverkehr verlassen wollen. Für alle weiteren Ausfahrten wählen Sie den linken Fahrstreifen in der Einfahrt. Falls Sie unsicher sind, sollten Sie den rechten Fahrstreifen benutzen.“ [9]

Die oben beschriebene Empfehlung ist in Bild 1 (links) grafisch dargestellt.

(Bilder siehe PDF)

3.4 Frankreich

Die Verkehrsregelungen in Frankreich sind im „Code de la route“ niedergeschrieben. Der, für die Benutzung mehrstreifiger Kreisverkehre, relevante Artikel R412-9 besagt:

„Im Regelfall muss jeder Fahrer sein Fahrzeug soweit wie möglich rechts halten, außer die Straße ist dort in einem schlechten Zustand. Ein Fahrzeugführer, der in einen Kreisverkehr mit mehreren Fahrstreifen einfährt, kann sich jedoch links halten, wenn er aus seiner Sicht links abbiegen möchte.“ [10]

Analog zu Deutschland gibt es hier demnach keine Regeln und Gesetze zur Benutzung eines linken Fahrstreifens, sondern lediglich eine Erlaubnis.

Auch hier gibt es Empfehlungen (der Association Prévention Routière). Diesen vermitteln die Benutzung des inneren Fahrstreifens lediglich als Alternative oder Option, vgl. Bild 1 (rechts).

Bild 1: Fahrtipps des ADAC (links) [9] sowie der Association Prévention Routière (rechts) [11]

3.5 Großbritannien

In Großbritannien sind die für Deutschland und Frankreich genannten „Fahrtipps“ gesetzlich vorgeschrieben und auch der Einsatz des Fahrtrichtungsanzeigers (‚Blinker’) ist geregelt. Die relevante Regel 186 befindet sich im ‚The Highway Code’ und ist in Bild 2 dargestellt sowie nachfolgend beschrieben.

Ist das Ziel die erste Ausfahrt, so muss sich der Verkehrsteilnehmer in der Zufahrt links einordnen und links blinken (1). [12]

Bei Benutzung der rechten Ausfahrt oder bei Umrundung des Kreisverkehrs hat sich der Verkehrsteilnehmer in der Zufahrt rechts einzuordnen und rechts zu blinken. Auf der Kreisfahrbahn hält sich der Verkehrsteilnehmer rechts, bis ein Fahrstreifenwechsel erfolgen muss, um den Kreisverkehr zu verlassen. Wenn die (letzte) Ausfahrt vor der gewünschten Ausfahrt passiert wurde muss links geblinkt werden (2). [12]

Soll eine Ausfahrt dazwischen angesteuert werden (z. B. geradeaus), so ist der „adäquate“ Fahrstreifen in der Zufahrt und auf der Kreisfahrbahn zu wählen, ein Blinken ist nicht notwendig, bis der Kreisverkehr verlassen wird (3). [12]

3.6 Portugal

Eine sehr weitreichende Regelung gibt es in Portugal: In der portugiesischen Straßenverkehrsordnung, der ‚Código da Estrada’, ist festgesetzt, wann es erlaubt ist, den rechten Fahrstreifen zu benutzen. Artikel 14-A besagt:

„Beim Verlassen des Kreisverkehrs an der ersten Ausfahrt muss sich der Autofahrer rechts halten.

Beim Verlassen des Kreisverkehrs über irgendeine der anderen Ausfahrten, muss der Autofahrer den rechten Fahrstreifen benutzen, nachdem er an der Ausfahrt vorbeigefahren ist, die unmittelbar vor der Ausfahrt liegt, über die er den Kreisverkehr verlassen möchte. Er nähert sich allmählich dieser Ausfahrt und wechselt den Fahrstreifen, nachdem er die angemessenen Vorkehrungen getroffen hat.

Gespanne, Lkw und Fahrräder haben die Erlaubnis, durchgängig den rechten Fahrstreifen zu benutzen, müssen aber den anderen Verkehrsteilnehmer die Ausfahrt zugänglich machen.“ [13]

Bild 2: Regelung an 'mehrstreifigen Kreisverkehren' in Großbritannien (links), nach [12] und Schematische Darstellung der portugiesischen Regelung (rechts) [6]

Die verbindlichen Verkehrsregelungen in Großbritannien entsprechen im Wesentlichen den ‚Fahrtipps‘ aus Deutschland und Frankreich (geringfügige Abweichungen gibt es bzgl. des Gebrauchs des Fahrtrichtungsanzeigers). Die unterschiedlichen Regelungen bzw. Hinweise werden im Folgenden als ‚Fahrweise DE‘ und ‚Fahrweise PT‘ bezeichnet.

Die folgende Abbildung zeigt die Verbreitung der oben beschriebenen Fahrweisen in der EU. (Bild siehe PDF)

Bild 3:         Gültigkeit der verschiedenen Fahrweisen in der EU (Kartengrundlage: [14])

4 Gegenüberstellung der Konfliktpunkte

Punkte an denen nach [3] die Bewegungsformen Einbiegen, Abbiegen und Kreuzen auftreten, werden als ‚Konfliktpunkte’ bezeichnet. An Konfliktpunkten treffen oder schneiden sich die Fahrlinien von Fahrzeugen verschiedener Ströme, so dass an Konfliktpunkten potenziell auch die Gefahr der Kollision von Fahrzeugen besteht, wenn die Verkehrsregelungen nicht eingehalten oder unklar sind. Eine geringe Anzahl von Konfliktpunkten (an einer Knotenpunktform) kann also potenziell auch auf eine höhere Verkehrssicherheit der Knotenpunktform hindeuten.

Gegenüber einer vierarmigen Kreuzung reduziert sich die Anzahl der Konfliktpunkte an einem einstreifigen, vierarmigen Kreisverkehr deutlich, diese gelten als eine sehr sichere Knotenpunktform. Beim kleinen zweistreifig befahrbaren Kreisverkehr erhöht sich die Anzahl der Konfliktpunkte jedoch wieder, mit der Anzahl der Fahrstreifen verdoppelt sich die Anzahl der Konfliktpunkte bei Ein- und Ausfädelungsvorgängen. Hinzu kommen Kreuzungs- bzw. Konfliktpunkte, da Fahrzeuge, die auf den inneren Fahrstreifen der Kreisfahrbahn einfahren oder aus diesem ausfahren wollen, den Verkehrsstrom auf dem äußeren Fahrstreifen kreuzen müssen.

Bild 4: Konfliktpunkte an einem zweistreifig befahrbaren Kreisverkehr bei Anwendung der Fahrweise DE (links) bzw. der Fahrweise PT (rechts), Darstellung in Anlehnung an [3]

Aufgrund der Mehrstreifigkeit ergeben sich zudem noch Bereiche, in denen Fahrzeuge Fahrstreifenwechsel durchführen müssen, diese sind in Bild 4 grün eingefärbt.

Diese Konfliktpunkte gibt es generell bei allen Fahrweisen, in denen alle Fahrbeziehungen möglich sind. Bei Anwendung der ‚Fahrweise DE’ treten auch alle Konfliktpunkte auf [6]. Bei strikter Einhaltung der ‚Fahrweise PT’ reduziert sich die Anzahl der Konfliktpunkte dagegen auf vier (vgl. Bild 4). Hier sind auch zusätzliche Potentiale zugunsten der Verkehrssicherheit zu erkennen, da insbesondere die Kreuzungspunkte entfallen. Konflikte gelten hier als besonders folgeschwer. [15]

In dieser Arbeit liegt der Fokus jedoch auf dem Einfluss der Fahrweisen auf die Kapazität der Knotenpunkte. In diesem Zusammenhang ist vor allem relevant, dass sich mit der Konstellation der Konfliktpunkte auch die Verkehrsmengen an verschiedenen Querschnitten im Kreisverkehr verändern (vgl. Kapitel 6).

5 Abgrenzung zum Turbokreisverkehr

Eine Reduzierung der Konfliktpunkte erfolgt auch beim sogenannten ‚Turbokreisverkehr’. Das ‚Arbeitspapier Turbokreisverkehre’ [14] definiert diesen als „[...] (abschnittsweise)

Eine Reduzierung der Konfliktpunkte erfolgt auch beim sogenannten ‚Turbokreisverkehr’. Das ‚Arbeitspapier Turbokreisverkehre’ [16] definiert diesen als „[...] (abschnittsweise) mehrstreifigen Kreisverkehr, bei dem durch Vorsortierung in den Kreiszufahrten und Ansetzen neuer Fahrstreifen an der Innenseite der Kreisfahrbahn Fahrstreifenwechsel auf der Kreisfahrbahn vermieden und Fahrwegüberschneidungen in den Kreisausfahrten verhindert werden sollen [...].“.

Beim ‚Turbokreisverkehr‘ hängt die Anzahl der Konfliktpunkte stark von der Geometrie bzw. Konstruktion des Knotenpunkts ab. Bild 5 zeigt die Konfliktpunkte an einem ‚Turbokreisverkehr‘, der für eine ungleiche Belastung (ausgeprägte Hauptrichtung und Nebenrichtung) der angeschlossenen Straßen konstruiert ist.

Bild 5: Konfliktpunkte an einer Zufahrt der Hauptrichtung an einem vierarmigen Turbokreisverkehr bei unterschiedlicher Belastung der Straßen, nach [14]

Es bestehen inzwischen Formeln für die Berechnung der Kapazität von Turbokreisverkehren. [16] Insbesondere in Bezug auf die Verkehrssicherheit lassen sich jedoch nur Orientierungswerte nennen, da diese stark von der Ausbildung des Kreisverkehrs bzw. dessen Zu- und Ausfahrten abhängig ist.

Für die Kapazität werden in [16] generell Werte zwischen 25.000 Kfz / 24 h und 40.000 Kfz / 24 h genannt. Damit bewegen sich die Kapazitätswerte im Bereich zwischen dem ‚kleinen zweistreifigen Kreisverkehr’ und dem ‚großen Kreisverkehr’. Nach aktuellem Kenntnisstand liegen sowohl die Unfallrate, als auch die Unfallkostenrate im Mittel unter den Werten von ‚kleinen zweistreifigen Kreisverkehren’. [1]

„Turbokreisverkehre sind in Deutschland nach dem derzeitigem Erkenntnisstand nur an Straßen außerhalb bebauter Gebiete und im Vorfeld bebauter Gebiete anwendbar.“ [16] Zudem erweisen sich diese als besonders geeignet, wenn dominante Ströme zweistreifige Ein- und Ausfahrten erfordern sowie auch bei starken Übereckströmen. [16] Mittlerweile wurden jedoch erste Turbokreisverkehre auch innerorts gebaut [17], weitere Erkenntnisse hierzu soll ein im Jahr 2021 von der BASt ausgeschriebenes FE-Projekt liefern.

6 Theoretische Betrachtung

6.1 Vereinfachte Betrachtung der Vorgänge

Eine theoretische Betrachtung der Vorgänge an einem zweistreifig befahrbaren ‚kleinen Kreisverkehr’ soll erste Erkenntnisse über potenzielle Auswirkungen liefern.

Hierzu wird der Bereich zwischen zwei Zufahrten in Augenschein genommen. Die aus dem Handbuch zur Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) bekannten Querschnitte K1 bis K4 und Z1 bis Z4 werden an dieser Stelle feingliedriger aufgeteilt, so dass jeweils ein Querschnitt je Fahrstreifen vorliegt (z. B. K1L, K1R, Z1L, Z1R). Zusätzlich werden auf dem Abschnitt der Kreisfahrbahn zwischen den Zufahrten weitere Querschnitte eingeführt. Ein Überblick über diese liefert Bild 6. Die hier dargestellten blauen Querschnitte (z. B. K1.1L oder K1.2R) sollen einen Zustand darstellen zu dem außerhalb des Verflechtungsbereichs eine stabile Verteilung der Verkehrsmenge vorliegt. Zwischen diesen beiden Querschnitten finden die Fahrstreifenwechsel von dem inneren auf den äußeren Fahrstreifen der Kreisfahrbahn statt. Die Menge der Fahrzeuge, die diesen Wechsel vornehmen wird hier mit gVerfl bezeichnet.

Bild 6: Abwicklung eines Abschnitts der Kreisfahrbahn zwischen zwei Zufahrten [6]

6.2 Einfluss der Verkehrsregelung auf die Fahrstreifenbelastung

In einem ersten Schritt soll dargestellt werden, wie sich (bei derselben Gesamtverkehrsmenge) die Verkehrsmengen an den in Bild 6 definierten Querschnitten allein aufgrund der beiden unterschiedlichen Fahrweisen (deren Beachtung wird zunächst vorausgesetzt) unterscheiden.

Betrachtet wird ein vierarmiger, zweistreifig befahrbarer ‚kleiner Kreisverkehr’ mit zweistreifigen Zufahrten. In mehreren Schritten werden die Gesamtverkehrsbelastung des Kreisverkehrs sowie die Verteilung der Verkehrsströme auf die Haupt- und Nebenrichtung variiert. Als Hauptrichtung wird hier die Achse mit den Zufahrten Z1 und Z3 angenommen, als Nebenrichtung die Achse mit den Zufahrten Z2 und Z4. Die Bezeichnungen orientieren sich an den Festlegungen des HBS [2].

Es werden im Folgenden verschiedene Verteilungen einer insgesamt gleichbleibenden Gesamtverkehrsbelastung auf die Hauptrichtung (HR) und Nebenrichtung (NR) bzw. auf die verschiedenen Zufahrten betrachtet. Bei einer Verteilung von 60/40 (HR/NR) fahren dabei aus den Haupt-Zufahrten Z1 und Z3 jeweils 30% und aus den Neben-Zufahrten Z2 und Z4 jeweils 20% des Gesamtverkehrs ein. Diese einfahrenden Fahrzeuge teilen sich wiederum gemäß der gewählten Verteilung auf die folgenden Ausfahrten auf. Das heißt, dass sich beispielsweise der Zufluss aus Z1 zu 60% auf die gegenüberliegende Ausfahrt (Z3) und zu jeweils 20% auf die Ausfahrten Z2 und Z4 verteilt.

Tabelle 1 zeigt beispielhaft die Verkehrsbelastungen an den in Bild 6 definierten Querschnitten auf, in Spalte 6 für die ’Fahrweise DE‘, in Spalte 7 die ‚Fahrweise PT‘. Die letzte Spalte zeigt prozentual die Zu- / Abnahme bei Anwendung der ‚Fahrweise PT‘ im Vergleich zur ‚Fahrweise DE‘. Diese prozentuale Zu- / Abnahme ist unabhängig von der Gesamtverkehrsbelastung.

(Tabelle siehe PDF)

Tabelle 1: Betrachtung der Fahrstreifenbelastungen für eine Verteilung der Verkehrsströme auf die Haupt-/Nebenrichtung von 60/40 bei einer Gesamtverkehrsbelastung von 2000 Fz/h

Wird die Verteilung der Verkehrsströme zwischen 50/50 und 85/15 variiert, ergeben sich die in Bild 7 und Bild 8 dargestellten, prozentualen Zu- bzw. Abnahmen der Verkehrsstärke am jeweiligen Querschnitt für ‚Fahrweise PT’ gegenüber ‚Fahrweise DE’

Bild 7:         Prozentuale Zu- bzw. Abnahme der Verkehrsstärken an verschiedenen Querschnitten, Abschnitt zwischen Z1 nach Z2 (Hauptrichtung nach Nebenrichtung)

Bild 8:         Prozentuale Zu- bzw. Abnahme der Verkehrsstärken an verschiedenen Querschnitten, Abschnitt zwischen Z2 nach Z3 (Nebenrichtung nach Hauptrichtung)

Bereits an dieser Stelle lassen sich deutliche Auswirkungen der unterschiedlichen Fahrweisen erkennen:

• Die Zahl der Einbieger auf den äußeren Fahrstreifen der Kreisfahrbahn (Z1R/Z2R) ist bei Anwendung der ‚Fahrweise PT’ deutlich geringer.
• Die Einbieger auf den äußeren Fahrstreifen der Kreisfahrbahn haben bei Anwendung der ‚Fahrweise PT’ freie Zufahrt (zumindest, wenn von den Sonderregelungen bzgl. Gespannen etc. abgesehen wird).
• Die Zahl der Einbieger auf den inneren Fahrstreifen der Kreisfahrbahn (Z1L/Z2L) erhöht sich dagegen bei Anwendung der ‚Fahrweise PT’ deutlich.
• Die Einbieger auf den inneren Fahrstreifen haben lediglich einen Fahrzeugstrom (auf dem linken Fahrstreifen) zu beachten, da auf dem rechten Fahrstreifen ein Abbiegegebot an der jeweiligen Ausfahrt besteht (vgl. auch Kapitel 4).
• Für die Verflechtungsvorgänge ist festzustellen, dass bei ‚Fahrweise PT’ eine deutlich höhere Zahl an Fahrzeugen vom inneren auf den äußeren Fahrstreifen wechseln muss. Die Anzahl ist dabei stark abhängig von der Verteilung der Verkehrsströme auf die Haupt- und Nebenrichtung.

Daraus ergeben sich mehrere Fragen, die im weiteren Lauf der Promotion geklärt werden sollen. Im Vordergrund steht dabei vor allem die Frage ob und in welchem Maße die mutmaßlich höheren Kapazitäten aufgrund der Entlastungen und reduzierten Konfliktpunkte an den einen Stellen durch deutlich höhere Fahrstreifenbelastungen an anderen Stellen (über)kompensiert werden.

7 Untersuchungsmethodik

7.1 Fokus der Bearbeitung

7.2 Mikroskopische Verkehrsflusssimulation

Sadek et al. [18] kommen in einem Vergleich mehrerer Softwares zum Schluss, dass ‚VISSIM’ die höchste Flexibilität bei der Kalibrierung von Kreisverkehren bietet und deshalb im Vergleich zu anderen Simulationsprogrammen bessere Ergebnisse liefern soll. Aus diesem Grund, soll diese für die Beantwortung der vorliegenden Fragestellung zur Anwendung kommen.

Im Zuge einer Untersuchung von Brilon und Geppert [1] wurden die in [18] erarbeiteten Ergebnisse bestätigt, jedoch wurde auch festgestellt, dass VISSIM derzeit bei der Modellierung des Verkehrsablaufs an zweistreifig befahrbaren ‚kleinen Kreisverkehren’ und ‚Turbokreisverkehren’ noch an ihre Grenzen stößt. Empirisch ermittelte Kapazitätsfunktionskurven konnten mit der Software nicht ausreichend genau abgebildet werden. [1] Grund sind nach derzeitigem Kenntnisstand die eingangs beschriebenen Abhängigkeiten und Wechselwirkungen, die nicht oder nur bedingt mit einem einheitlichen Parametersatz abgebildet werden können. Diese Problematik wird in Rahmen dieser Arbeit nicht gelöst.

7.3 Systematische Analyse der Kapazität

Gemäß [18] ist nach vorbereitenden Überlegungen und Festsetzungen die Initialisierung eines sog. Basismodells durchzuführen, mit dem Ziel ein „… nachprüfbares, reproduzierbares und fehlerfreies Modell mit dem für die Aufgabenstellung erforderlichen Genauigkeitsgrad zu erstellen.“ [18]

Zur Abbildung der Fahrweisen ist es notwendig ein flexibles Modell zu erstellen, welches die Möglichkeit bietet einzelne Fahrbeziehungen zu unterbinden. Im besten Fall ist dies für alle Verkehrsregelungen das selbe Modell in dem z. B. nur die Routenwahl angepasst werden muss, um die jeweilige Regelung abzubilden. Prinzipiell sind bspw. drei Möglichkeiten denkbar, mit denen die Kreisfahrbahn abgebildet werden kann (vgl. Bild 9).

Bild 9:         Verschiedene Varianten zur Abbildung der Kreisfahrbahn

Auch im Bereich der zweistreifigen Zufahrten und der Zuflüsse sind mehrere Varianten denkbar, auf die hier nicht eingegangen wird. In Kombination mit verschiedenen Fahrverhalten lassen sich die Fahrweisen dabei unterschiedlich gut abbilden.

Neben einer rein visuellen Beurteilung des Fahrverhaltens während der Simulation hat sich eine während der Bearbeitung entwickelte Methodik auf Basis der Ausgabe des “Fahrzeugprotokolls” aus VISSIM bewährt. Dieses ermöglicht eine quantitative Bewertung für verschiedene Bereiche:

• Bereiche, in denen Fahrstreifenwechsel vollzogen werden. Hierdurch kann bspw. das Querverhalten evaluiert werden.
• Bereiche, in denen die Geschwindigkeit stark zurückgeht oder Fahrzeuge häufig zum Stehen kommen. Diese können dargestellt und verortet werden. Hierdurch können bspw. die Einstellungen der Konfliktflächen bzw. der Vorfahrtsregeln validiert werden.
• Bereiche, in denen es zu Rückstau kommt. Dabei lassen sich auch Rückschlüsse ziehen ob die Fahrzeuge zum Stillstand kommen oder lediglich langsam aufrücken.
• Wunschgeschwindigkeitsverteilungen als auch die Wirksamkeit von Langsamfahrbereichen können validiert werden.
• Durch hinterlegten Zeitstempel (Simulationssekunde) können Bereiche, in denen anhand dieser Methodik keine Rückschlüsse auf die Ursache von Problemen gezogen werden können, nochmals in der Simulation betrachtet werden (gemäß deterministischem Ansatz gleiche Eingangsparameter und Startzufallszahl ergibt gleichen Simulationsablauf)

7.4 Kalibrierung und Validierung

Der Fokus der Bearbeitung liegt auf einem Vergleich der beiden Fahrweisen, weshalb eine Kalibrierung des erstellten Modells auf das HBS lediglich für einen begrenzten Kapazitätsbereich erfolgt.

7.5 Simulationsexperiment

Das VISSIM-Handbuch führt eine Kapazitätsanalyse zwar explizit als Anwendungsfall der Software auf. Ein selbständiges Finden von Belastungsobergrenzen kann die Software derzeit nicht leisten. Hierzu sind mehrere Schritte notwendig. Für die vorliegende Fragestellung wurde deshalb eine automatisierte Lösung auf Basis der COM-Schnittstelle entwickelt.

Dabei gibt es verschiedene Möglichkeiten, die Kapazität, aber auch die unterhalb der Kapazität liegenden Grenzen für die nach HBS festgesetzten QSV zu untersuchen. Eine Möglichkeit ist es, die Belastungen auf der Kreisfahrbahn und der Zufahrt sukzessive zu erhöhen. Bei einer Schrittweite von 200 Fz/h ergibt sich die in Bild 10 links dargestellte Anzahl und Verortung von Belastungskombinationen resp. Lastfällen. Dabei muss ein Gleichgewicht zwischen Genauigkeit (Schrittweite) und Rechenaufwand gefunden werden. Denn jeder der Lastfälle muss dabei für jede der beiden Fahrweisen mit einer iterativ zu bestimmenden Anzahl an Simulationsläufen statistisch abgesichert werden. Bei beispielsweise 30 Simulationsläufen je Lastfall ergibt sich die Anzahl an notwendiger Simulationen gemäß Tabelle 2.

Tabelle 2:    Anzahl der Simulationen je betrachteter Verkehrsregelung

Ein anderer Ansatz, der von Vortisch et al. [20] gewählt wurde, ist, dass unterschiedliche Auslastungsgrade unter- und oberhalb der nach HBS bekannten Kapazität gewählt werden bei fester Schrittweite für die Verkehrsstärke auf der Kreisfahrbahn. Bei einer gewählten Schrittweite von 200 Fz/h ergeben sich die in Bild 10 rechts dargestellten Lastfälle.

Bild 10:       Lastfälle

Bei jeweils 30 Simulationsläufen bzw. Startzufallszahlen ergibt dies für jede der betrachteten Fahrweisen eine Anzahl von 1350 Simulationsläufen. Nicht mit einberechnet sind hierbei verschiedene Konstellationen der Haupt- und Nebenrichtung, die verschiedene Verteilung der Fahrzeuge auf die beiden Fahrstreifen bedingen sowie eine gesamtheitliche Betrachtung des Knotenpunktes.

Es wird die von Vortisch et al. [20] gewählte Methode weiterverfolgt. Neben einer Ersparnis von Rechenaufwand sind dabei tendenziell bessere Aussagen zum Verhalten der Kapazitätskurve nahe den Kapazitätswerten nach HBS zu erwarten.

8 Weiteres Vorgehen

9 Zusammenfassung und Ausblick 

Die vorliegende Veröffentlichung gibt einen ausführlichen Einblick in die Fragestellung und einen ersten Einblick in die Methodik, die zur Beantwortung der Fragestellung dient. Ziel ist es, mittels einer fundierten Erarbeitung eines Simulationsmodells und einer systematischen Kapazitätsanalyse neue Erkenntnisse und Aussagen über die betrachteten Fahrweisen zu treffen und daraus resultierend Empfehlungen für eine einheitliche europäische Regelung auszusprechen.

Die dieser Veröffentlichung zugrundeliegende Promotion wird vom Ministerium für Wissenschaft, Forschung und Kunst Baden-Württemberg gefördert.

9 Literatur

[6] J. Wachsmann (2016). Entwicklung einer Methodik zur Ermittlung der Leistungsfähigkeit von zweistreifigen Kreisverkehrsplätzen unter Betrachtung verschiedener europäischer Verkehrsregelungen. Karlsruhe, 2016 (unveröffentlicht).

[7] J. Wachsmann (2019): Verkehrsregelungen an zweistreifigen Kreisverkehren und deren Auswirkung auf die Leistungsfähigkeit. In: Tagungsband zum 1. Kolloquium Straßenbau in der Praxis der Technischen Akademie Esslingen (TAE). Ostfildern 2019.

[8] Bundesministerium der Justiz und für Verbraucherschutz (BMJV) (2013). Straßenverkehrs-Ordnung (StVO), Fassung vom 06.03.2013, in Kraft getreten am 01.04.2013, zuletzt geändert durch Art. 1 V vom 06.10.2017, auf den Seiten von: BMJV. URL: http://www.gesetze-im-internet.de/stvo_2013/StVO.pdf, abgerufen am: 04.11.2018

[9] Allgemeiner Deutscher Automobil-Club e.V. (ADAC) Ressort Verkehr (Hrsg.) (2014). Infobroschüre ‚Der Kreisverkehr’, auf den Seiten von: ADAC. URL: https://www.adac.de/_mmm/pdf/rv_kreisverkehr_flyer_1214_27621.pdf, München 2014, abgerufen am: 08.04.2016

[10] Code et lois (2016). Code de la route. Auf den Seiten von: www.codes-et-lois.fr, URL: http://www.codes-et-lois.fr/code-de-la-route, abgerufen am: 30.03.2016

[11] Association Prévention Routière (APR) (2016). Bien emprunter un giratoire. Auf den Seiten von: APR, URL: https://www.preventionroutiere.asso.fr/wp- content/uploads/2016/04/APR_Memento_Giratoire_SCREEN-1.pdf, abgerufen am: 29.03.2016, Übersetzung: Caroline Issenmann.

[12] Gov.uk (2016). The Highway Code – Using The Road, auf den Seiten von: GOV.UK. URL: https://www.gov.uk/guidance/the-highway-code/using-the-road-159-to-203, abgerufen am 30.03.2016, eigene Übersetzung.

[13] Autoridade Nacional Seguranca Rodoviaria (ANSR) (2018). Código da Estrada. Auf den Seiten von: ANSR. URL: http://www.ansr.pt/SegurancaRodoviaria/CodigoDaEstrada/Documents/Codigo_Estrada_2014_versaoWEB.pdf, abgerufen am: 03.11.2018, Übersetzung: Veronika Abraco.

[14] Geoportal of the European Comission (EUROSTAT). Countries, 2016 - Administrative Units – Dataset, Stand 23.05.2018. URL: https://ec.europa.eu/eurostat/web/gisco/geodata/reference-data/administrative-units-statistical-units, abgerufen am: 04.03.2020

[15] U.S. Department of Transportation, Federal Highway Administration. Roundabouts: An Informal Guide. URL: https://nacto.org/wp-content/uploads/2010/08/Roundabout-An-Informational-Guide.pdf, abgerufen am: 11.02.2021

[16]  Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.) (2015). Arbeitspapier Turbokreisverkehre, Ausgabe 2015. FGSV 242/1. Köln 2015.

[17] Stadt Bergisch Gladbach (2017). „Strunde hoch vier“: Letzte Markierungsarbeiten im neuen Kreisverkehr Schnabelsmühle. Pressemitteilung vom 11.04.2017. URL: https://www.bergischgladbach.de/news/16104/Dienstleistungsliste.aspx?abc=G

[18] A.-W. Sadek, A. Cagnon, A. Touchette, M. Smith (2018). Calibration Potential of Common Analytical and Microsimulation Roundabout Models: A New England Case Study. Auf den Seiten von: www.uvm.edu. URL: http://www.uvm.edu/~transctr/pdf/trb_sadek.pdf, abgerufen am: 08.10.2018.

[19]  Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen (Hrsg.) (2006). Hinweise zur mikroskopischen Verkehrsflusssimulation, Ausgabe 2006. FGSV 388. Köln 2006.

[20]  A.-W. Sadek, A. Cagnon, A. Touchette, M. Smith (2018). Calibration Potential of Common Analytical and Microsimulation Roundabout Models: A New England Case Study. Auf den Seiten von: www.uvm.edu. URL: http://www.uvm.edu/~transctr/pdf/trb_sadek.pdf, abgerufen am: 08.10.2018.