FGSV-Nr. FGSV 002/116
Ort Stuttgart
Datum 22.03.2017
Titel Erhöhung der Verkehrssicherheit am Überwachungsort
Autoren Dipl. Phys. Johannes Kupper
Kategorien HEUREKA
Einleitung

Die Geschwindigkeitsüberwachung wird in Deutschland flächendeckend betrieben, um die Verkehrssicherheit zu erhöhen. Die dafür eingesetzten Überwachungsgeräte arbeiten meist punktuell. Im vorliegenden Artikel wird die Verkehrssicherheit in der unmittelbaren Umgebung solcher punktuell wirksamer Überwachungsgeräte mit Hilfe von Surrogate Safety Measures bewertet. Die gewonnenen Erkenntnisse werden zeigen, dass bei der aktuell praktizierten Überwachungsstrategie hinsichtlich der Erhöhung der Verkehrssicherheit ein Verbesserungspotenzial besteht. Dieses Verbesserungspotenzial kann in zukünftigen Verkehrssicherheitsprojekten berücksichtigt werden.

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1 Einleitung

Trotz eines steigenden Verkehrsaufkommens zeigte die Zahl der getöteten Personen im deutschen Straßenverkehr in der Vergangenheit eine abnehmende Tendenz. So sank beispielsweise zwischen 1991 und 2010 die Zahl der jährlich getöteten Personen von 11 300 auf 3648 ab. Seit 2011 scheint dieser Trend gestoppt. Die Zahl der Verkehrstoten pro Jahr bewegt sich seit dem relativ konstant auf einem Niveau von ca. 3500 [1 - 4].

Die Zahl der getöteten Personen im Straßenverkehr ist ein aussagekräftiger Indikator für die Verkehrssicherheit. Die genannten Zahlen zeigen somit, dass die Verkehrssicherheit in Deutschland zwischen 1991 und 2010 stetig erhöht werden konnte. Diese erhöhte Verkehrssicherheit ist die gewünschte Folge verschiedener Verkehrssicherungsmaßnahmen. Ein Vertreter dieser Maßnahmen ist die Verkehrsüberwachung – insbesondere die Geschwindigkeitsüberwachung [5, 6].

Die Geschwindigkeitsüberwachung wird in Deutschland vorwiegend punktuell betrieben. Dass punktuell arbeitende Geschwindigkeitsüberwachungsgeräte die Zahl und Schwere von Verkehrsunfällen reduzieren und somit die Verkehrssicherheit erhöhen, konnte bereits in einer Vielzahl von Veröffentlichungen gezeigt werden [7 - 10]. Diese Überwachungsgeräte helfen nicht nur menschliche Tragödien zu verhindern, sondern senken auch die direkt und indirekt mit Unfällen verbundenen Kosten der straßengebundenen Mobilität.

Die bisher existierenden Veröffentlichungen zur Verkehrssicherheit am Überwachungsort punktuell arbeitender Geschwindigkeitsmessgeräte liefern nur grobe Anhaltspunkte darüber, wie sich der Verkehrsfluss und die Verkehrssicherheit in der unmittelbaren Umgebung zu einem solchen Messgerät verändern. Zudem beurteilen diese Veröffentlichungen meist nur das gesamte Fahrerkollektiv und machen wenige Aussagen zum detaillierten Verhalten Einzelner. Im vorliegenden Artikel wird deshalb der Verkehrsfluss in der unmittelbaren Umgebung zu punktuellen Geschwindigkeitsüberwachungsgeräten untersucht. Mit Hilfe der gewonnenen Parameter des Verkehrsflusses konnte eine Bewertung der Verkehrssicherheit anhand sogenannter Surrogate Safety Measures erfolgen. Die gesammelten Daten ermöglichten zudem Rückschlüsse auf die Verzögerungs- und die anschließenden Beschleunigungsmanöver Einzelner. Außerdem konnte damit die örtliche Änderung des Verkehrsflusses beschrieben werden.

Die im Rahmen dieser Untersuchungen erzielten Erkenntnisse zeigen, dass bei der aktuell praktizierten Überwachungsstrategie hinsichtlich der Erhöhung der Verkehrssicherheit ein Verbesserungspotenzial besteht. Dieses Verbesserungspotenzial kann in zukünftigen Verkehrssicherheitsprojekten berücksichtigt werden.

2 Surrogate Safety Measures

Surrogate Safety Measures können neben Unfallstatistiken verwendet werden, um die Verkehrssicherheit am Überwachungsort zu bewerten. Unter dem Begriff Surrogate Safety Measures wird eine Vielzahl von Sicherheitsindikatoren zusammengefasst. Sie dienen als Hilfsmaß zur Beschreibung der Kritikalität von Verkehrssituationen. Surrogate Safety Measures stellen somit einen Zusammenhang zwischen der Verkehrssicherheit und der Verkehrssituation her [11 – 13]. Im Gegensatz zu Unfallstatistiken, welche die Verkehrssicherheit direkt beschreiben, stellen Surrogate Safety Measures ein indirektes Maß für die Verkehrssicherheit dar. Surrogate Safety Measures bieten aber gegenüber Unfallstatistiken den Vorteil, dass sie auf sehr kurzen Zeitskalen (~ 1 Tag) bereits aussagekräftige Werte erlangen. Die Daten für Unfallstatistiken müssen hingegen typischerweise über mindestens 3 Jahre hinweg erhoben werden, bevor aus diesen belastbare Rückschlüsse gezogen werden können. Kurze Untersuchungszeiträume bieten den Vorteil, dass die Ergebnisse nicht von Entwicklungen auf dem Gebiet der Verkehrssicherheit und allgemeinen Änderungen des Verkehrsflusses verfälscht werden können. Außerdem können mit kurzen Untersuchungszeiträumen kritische Streckenabschnitte schnell erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen ergriffen werden.

Bekannte Surrogate Safety Measures (SSM) sind die Zeit bis zur Kollision (Time-To-Collision, TTC) und die Zeitlücke aufeinanderfolgender Fahrzeuge (Time Headway, THW). Die THW eines Fahrzeugpärchens beschreibt den zeitlichen Abstand der beiden Fahrzeuge zueinander. Sie entspricht der Zeit, die vergeht, bis die Front des hinteren Fahrzeugs den Ort erreicht, an dem sich zu Beginn der Zeitmessung das Heck des vorderen Fahrzeugs befand. Die THW hängt somit zum einen vom räumlichen Abstand der beiden Fahrzeuge und zum anderen von der Geschwindigkeit des hinteren Fahrzeugs ab. Die TTC basiert auf der THW. Sie beschreibt an welchem Zeitpunkt in der Zukunft es zur Kollision der beiden Fahrzeuge kommen wird. Dabei wird angenommen, dass sich beide Fahrzeuge zukünftig gleichförmig weiter bewegen werden. Sowohl die THW als auch die TTC werden in diesem Artikel verwendet, um die Verkehrssicherheit am Überwachungsort zu beschreiben. Beide Parameter wurden in der Literatur bereits intensiv untersucht, dabei wurde festgestellt, dass Zeitlücken ≤ 1 s als kritisch zu bewerten sind [14]. Das heißt, THW-Werte ≤ 1 s kennzeichnen Verkehrssituationen, in denen ein kritisches Auffahrmanöver stattfindet. Für die Kollisionszeiten wurde in der Literatur die Grenze zwischen kritischen und unkritischen Werten mit 5 s festgelegt. Das heißt, wenn ein TTC-Wert ≤ 5 s auftritt, dann stellt dies eine kritische Kollisionssituation dar [14].

Ein wichtiger Parameter für den Verkehrsfluss ist die mittlere Geschwindigkeit. An Hand der mittleren Geschwindigkeit kann beispielweise der Verkehrszustand (freier Verkehr oder stockender Verkehr) bestimmt werden. Die mittlere Geschwindigkeit ist aber nicht nur ein guter Indikator für den Verkehrszustand, sondern kann auch für die Bewertung der Verkehrssicherheit verwendet werden [6, 15]. Im vorliegenden Artikel wird daher zusätzlich zu TTC und THW die mittlere Geschwindigkeit des Verkehrsflusses (<v>) als SSM verwendet, um die Verkehrssicherheit zu bewerten. Ein kritischer Wert für <v> wird hier nicht definiert werden. Für die Bewertung genügt die Tatsache, dass der Verkehrszustand umso sicherer wird, je niedriger die mittlere Geschwindigkeit ist [6, 15].

In der unmittelbaren Umgebung zum Überwachungsort eines punktuell arbeitenden Geschwindigkeitsmessgerätes ist zu erwarten, dass die Fahrzeugführer Verzögerungs- und Beschleunigungsmanöver durchführen. Diese Fahrmanöver werden durch TTC, THW und <v> nur begrenzt beschrieben. Es wurde hier daher ein weiterer Vertreter der SSM konstruiert. Dieser wurde als maximale Bremsverzögerung (MBV) bezeichnet. Die MBV bezieht sich immer auf ein einzelnes Fahrzeug und gibt dessen betragsmäßig größte Verzögerung in der unmittelbaren Umgebung zum Überwachungsort an. Große Werte für die MBV sind als kritisch einzustufen, weil sie kritische Auffahrsituationen und kritische Kollisionssituationen fördern können. Für Autobahnen wurde hier der Grenzwert für kritische MBV-Werte in einer theoretischen Überlegung mit 4,2 m/s2 festgelegt - für Bundesstraßen mit 3,1 m/s2. Grundlage der theoretischen Überlegungen war immer ein Fahrzeugpärchen, welches sich mit 130 km/h (Autobahn) bzw. 100 km/h (Bundesstraße) in einem Sicherheitsabstand von 65 m bzw. 50 m fortbewegt. Wenn in einer solchen Situation der Vordermann ein Bremsmanöver mit einer Verzögerung größer 4,2 m/s2 bzw. 3,1 m/s2 durchführt, dann wird der Hintermann innerhalb von weniger als 5 s selbst zu einer Reaktion gezwungen, um eine Kollision zu vermeiden. Das heißt auf Autobahnen kennzeichnen MBV-Werte > 4,2 m/s2 und auf Bundesstraßen MBV-Werte > 3,1 m/s2 kritische Verzögerungsmanöver.

3 Messmittel

Die Eingangswerte der verwendeten SSM sind die Zeitpunkte, zu denen sich die Fahrzeuge an ausgewählten Positionen im Bezug zum Überwachungsort befanden, die einzelnen Fahrzeuggeschwindigkeiten und die einzelnen Fahrzeugpositionen. Diese Eingangswerte konnten mit Hilfe von zwei Trackingradarsensoren bestimmt werden. Die Trackingradarsensoren wurden dazu am Überwachungsort verdeckt betrieben. Jeder Trackingradarsensor bietet die Möglichkeit in einem etwa 100 m langen Erfassungsbereich die sich dem Überwachungsgerät nähernden Fahrzeuge bzw. die sich vom Überwachungsort entfernenden Fahrzeuge zu detektieren und zu verfolgen. Mit Hilfe der beiden Trackingradarsensoren war es somit möglich die Trajektorie eines jeden einzelnen Fahrzeugs in der unmittelbaren Umgebung (± 100 m) zum Überwachungsort aufzuzeichnen. Zu jedem Stützpunkt der einzelnen Fahrzeugtrajektorie lagen am Ende eines Untersuchungszeitraums Zeit-, Geschwindigkeits- und Positionsinformationen vor. Weiterführende Informationen zu den verwendeten Trackingradarsensoren und deren messtechnischer Eigenschaften sind in [16] zu finden.

Die Trackingradarsensoren verfolgen die Fahrzeuge innerhalb ihres jeweiligen Erfassungsbereichs. Die Geschwindigkeit, mit der ein Fahrzeug erstmalig detektiert wurde, wird hier als Startgeschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeugs bezeichnet. Der Bereich der unmittelbaren Umgebung des Überwachungsortes, in dem sich die Fahrzeuge dem Überwachungsort näherten, wird in diesem Artikel als Zufahrt bezeichnet. Mit Abfahrt wird dementsprechend der Bereich bezeichnet, in dem sich die Fahrzeuge wieder vom Überwachungsort entfernten. Der Zufahrt werden in diesem Artikel immer positive Entfernungswerte zugeordnet und der Abfahrt negative Entfernungswerte. Die Zufahrt erstreckt sich teilweise in Fahrtrichtung gesehen bis einige Meter hinter den eigentlichen Überwachungsort. Damit wird berücksichtigt, dass die Fahrzeugführer nicht genau wissen, wo sich die Sensoren des Überwachungsgerätes exakt befinden.

4 Untersuchte Überwachungsorte

Die hier vorgestellten Untersuchungsergebnisse zur Verkehrssicherheit am Überwachungsort fanden an zwei verschiedenen Streckenabschnitten in Deutschland statt. Zum einen wurde ein Autobahnabschnitt betrachtet, auf dem den Fahrzeugführern die zulässige Höchstgeschwindigkeit mit Hilfe einer Streckenbeeinflussungsanlage angezeigt wird und die Geschwindigkeit mit einem stationären Messgerät in einer Fahrtrichtung rund um die Uhr punktuell überwacht wird. Zum anderen wurde eine vierspurig ausgebaute Bundesstraße betrachtet, auf der die zulässige Höchstgeschwindigkeit mit Hilfe einer festen Beschilderung dargestellt wird und die Polizei mittels eines transportablen Überwachungsgerätes in regelmäßigen Intervallen an ein und demselben Überwachungsort in einer Fahrtrichtung punktuelle Geschwindigkeitskontrollen durchführt. Auf der Bundesstraße wurde die punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung – im Gegensatz zur Autobahn – teilweise mit einem Hinweisschild angekündigt. Das Hinweisschild befand sich in Fahrtrichtung gesehen ca. 140 m vor dem Überwachungsort. Es trug keine Entfernungsinformation, sondern wies nur allgemein auf die bevorstehende Überwachungssituation hin.

Auf beiden Streckenabschnitten wurden die genannten SSM für den Fall mit Überwachung und den Fall ohne Überwachung bestimmt. Mit Hilfe des Vergleichs beider Fälle konnte der Einfluss der Überwachung auf die SSM und somit auf die Verkehrssicherheit bestimmt werden. Auf der Autobahn wurden die beiden Untersuchungsfälle – mit und ohne Überwachung – an zwei unterschiedlichen Untersuchungsorten realisiert. Am Untersuchungsort A befindet sich das stationäre Geschwindigkeitsüberwachungsgerät. Der Untersuchungsort B wird hingegen nicht überwacht. Beide Untersuchungsorte unterscheiden sich ausschließlich durch die vorhandene bzw. nicht vorhandene Überwachungstechnik und sind etwa 1,4 km voneinander entfernt. Auf der Bundesstraße wurden beide Untersuchungsfälle am selben Untersuchungsort betrachtet.

Die Untersuchungen wurden auf beiden Streckenabschnitten in mehreren Untersuchungszeiträumen wiederholt. Dabei konnte verifiziert werden, dass die Untersuchungsergebnisse reproduzierbar sind.

5 Ergebnisse

5.1 Die mittlere Geschwindigkeit <v>

In Bild 1 ist der Verlauf der mittleren Geschwindigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Überwachungsortes der Autobahn (Untersuchungsort A) dargestellt worden. Die zu Grunde liegende Stichprobe umfasst 1000 bis 2500 Fahrzeuge pro Fahrspur. Neben den Messwerten findet sich in Bild 1 außerdem eine schematische Draufsicht auf  die unmittelbare Umgebung des Überwachungsortes. In diesem Schema sind die Komponenten des Überwachungsgerätes inklusive der verbauten Sensoren enthalten. Die Trackingradarsensoren werden hier nicht dargestellt. Diese befanden sich auf der Schilderbrücke der Streckenbeeinflussungsanlage bei einer Entfernung von 0 m.

Die mittleren Geschwindigkeiten der drei verfügbaren Fahrspuren unterscheiden sich in Bild 1 signifikant. Die Signifikanzgrenze beträgt hier 1,4 km/h. In der Zufahrt sinkt die mittlere Geschwindigkeit der Überholspur um -2,8 km/h. Für die Mittelspur ergibt sich entsprechend eine Reduzierung von -2,3 km/h und für die Normalspur von -0,6 km/h. Das heißt die Geschwindigkeitsabnahmen in der Zufahrt von Überholspur und Mittelspur sind signifikant. In der Abfahrt steigen die mittleren Geschwindigkeiten aller drei Fahrspuren signifikant an. Für die Überholspur ergibt sich eine Erhöhung von +3,8 km/h. Die Werte von Mittel- und Normalspur betragen entsprechend +2,5 km/h bzw. +3,0 km/h.

Es wird an Hand von Bild 1 ersichtlich, dass die mittlere Geschwindigkeit in der unmittelbaren Umgebung des Überwachungsortes ein lokales Minimum annimmt. Da heißt, in der Zufahrt werden bevorzugt Verzögerungsmanöver und in der Abfahrt bevorzugt Beschleunigungsmanöver von den Fahrzeugführern durchgeführt. Dieses Verhalten konnte in ähnlicher Form auch bei anderen zulässigen Höchstgeschwindigkeiten und selbst im Fall ohne zulässige Höchstgeschwindigkeit festgestellt werden [17]. Das heißt, die von der Streckenbeeinflussungsanlage angezeigte zulässige Höchstgeschwindigkeit hat kaum einen Einfluss auf die hier festgestellte Wirkung der punktuellen Geschwindigkeitsüberwachung.

An Hand des Untersuchungsortes B ist bekannt, dass die mittlere Geschwindigkeit auf der Überholspur der Autobahn im Fall ohne Überwachung bei einer zulässigen Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h ca. 120 km/h beträgt. Das heißt, dass die punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung insgesamt auf der Überholspur die mittlere Geschwindigkeit um ca. -20 km/h senkt. Mit Hilfe dieses Vorwissens können die in Bild 1 erkennbaren Anstiege der mittleren Geschwindigkeit der Überholspur verwendet werden, um den Wirkungsbereich der punktuellen Überwachung abzuschätzen. Diese Abschätzung ergibt hier einen Wirkungsbereich von ca. 0,7 km Länge.

Bild 1: Verlauf der mittleren Geschwindigkeit in der unmittelbaren Umgebung zum Überwachungsort der Autobahn (Untersuchungsort A). Die mittleren Geschwindig-keiten basieren auf den Einzelfahrzeuggeschwindigkeiten der Trackingradarsensoren. Die Mittelwerte wurden hier zusammen mit der zugehörigen Standardabweichung über die Entfernung zu den Trackingradarsensoren aufgetragen. Die Mittelwerte der unterschiedlichen Fahrspuren werden aus Gründen der Übersichtlichkeit hier etwas versetzt auf der Abszisse dargestellt. Der Term „WVZ-Limit“ bezeichnet die durch die Streckenbeeinflussungsanlage angezeigte zulässige Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h

Für den untersuchten Überwachungsort der Bundesstraße konnte ebenfalls festgestellt werden, dass die punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung die mittlere Geschwindigkeit am Überwachungsort lokal absenkt (ca. -7 km/h). Gegenüber der Autobahn bestand auf der Bundesstraße die Besonderheit, dass die Überwachungssituation teilweise den Fahrzeugführern mit Hilfe eines Hinweisschildes angekündigt wurde. Im Fall der angekündigten Überwachung konnte die geschwindigkeitssenkende Wirkung der punktuellen Überwachung von -7 km/h auf -12 km/h erhöht werden. Für beide Überwachungsfälle konnte der Wirkungsbereich auf dieselbe Art und Weise wie bei den Autobahnmessungen abgeschätzt werden. Für die unangekündigte Überwachung ergab die Abschätzung einen Wirkungsbereich von 0,4 km Länge. Im Fall der angekündigten Überwachung betrug die abgeschätzte Länge des Wirkungsbereichs hingegen 0,5 km. Das Hinweisschild  erhöht somit nicht nur die geschwindigkeitssenkende Wirkung der punktuellen Überwachung, sondern erweitert auch den Wirkungsbereich der Verkehrsüberwachungsmaßnahme.

Bild 2: Maximale Bremsverzögerung (MBV) der einzelnen Fahrzeuge in Abhängigkeit von der Startgeschwindigkeit für die Zufahrt des Geschwindigkeitsüberwachungsgerätes auf der Autobahn (Untersuchungsort A). Der Term „WVZ-Limit“ bezeichnet hier die durch die Streckenbeeinflussungsanlage angezeigte zulässige Höchstgeschwindigkeit von 100 km/h.

Es ist bekannt, dass niedrigere mittlere Geschwindigkeiten einen sichereren Verkehrszustand darstellen als höhere mittlere Geschwindigkeiten. Die geschwindigkeitssenkende Wirkung der punktuellen Überwachung ist daher als förderlich für die Verkehrssicherheit einzustufen.

5.2 Die Maximale Bremsverzögerung (MBV)

In Bild 2 wurden die MBV-Werte der einzelnen Fahrzeuge für die Zufahrt des Überwachungsortes auf der Autobahn (Untersuchungsort A) in Abhängigkeit von der jeweiligen Startgeschwindigkeit aufgetragen. Die Daten gehören zu einem ausgewählten Untersuchungszeitraum, in dem 1300 bis 2300 MBV-Werte pro Fahrspur gesammelt werden konnten. Die zulässige Höchstgeschwindigkeit wird in Bild 2 durch die vertikale rote Linie dargestellt. Sie unterscheidet zwischen Befolgern und Übertretern. Kritische und unkritische MBV-Werte werden hingegen durch die horizontale rote Linie unterschieden.

Dem Bild 2 kann entnommen werden, dass mit steigender Startgeschwindigkeit kritische MBV-Werte und damit kritische Verzögerungsmanöver immer wahrscheinlicher werden. Im hier dargestellten Fall gehören alle kritischen Verzögerungsmanöver zu Fahrzeugen, die anfangs die zulässige Höchstgeschwindigkeit übertreten. Da auf der Überholspur die größten Geschwindigkeiten auftraten, zeigt die Überholspur die meisten kritischen MBV-Werte. Für die Mittelspur findet sich nur ein kritischer Wert und für die Normalspur gar kein kritischer Wert.

Am Untersuchungsort B trat in mehreren Untersuchungszeiträumen nur ein einziges kritisches Verzögerungsmanöver auf. Es kann daher geschlussfolgert werden, dass die kritischen Verzögerungsmanöver am Überwachungsort tatsächlich eine Folge der Überwachungstechnik sind. Kritische Verzögerungsmanöver begünstigen das Auftreten von kritischen Auffahr- und Kollisionssituationen. Sie sind daher kontraproduktiv im Sinne der Verkehrssicherheit. Der Anteil der kritischen Verzögerungsmanöver betrug hier für verschiedene Untersuchungszeiträume und zulässige Höchstgeschwindigkeiten maximal 0,8 % an der Gesamtheit aller Fahrmanöver.

Auf der Autobahn konnte neben der Zufahrt auch die Abfahrt des Geschwindigkeitsüberwachungsgerätes untersucht werden. Dort traten keine kritischen Verzögerungsmanöver auf. Ein Einfluss der von der Streckenbeeinflussungsanlage angezeigten zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf die Häufigkeit der kritischen Verzögerungsmanöver konnte nicht festgestellt werden.

In Bild 3 wurden die MBV-Werte der einzelnen Fahrzeuge für die Zufahrt des Überwachungsortes der Bundesstraße in Abhängigkeit von der jeweiligen Startgeschwindigkeit aufgetragen. Die Stichprobe umfasst 430 bis 2500 Fahrzeuge je Fahrspur. Auf der Bundesstraße waren im Fall mit unangekündigter Überwachung signifikant mehr kritische Verzögerungsmanöver in der Zufahrt zu beobachten als auf der Autobahn. Der Anteil kritischer MBV-Werte bezogen auf die Gesamtheit aller Fahrmanöver betrug hier maximal 2,5 %. Ursache für diesen Unterschied zur Autobahn könnte die geringere Vorhersehbarkeit der Überwachungssituation auf der Bundesstraße sein. Während auf der Autobahn mit einem stationären Geschwindigkeitsmessgerät rund um die Uhr überwacht wird, findet die Überwachung auf der Bundesstraße nur etwa alle 2 Wochen statt.

Im Fall ohne Überwachung traten am Untersuchungsort der Bundesstraße keine kritischen Verzögerungsmanöver auf. Es konnte daher auch auf der Bundesstraße zweifelsfrei verifiziert werden, dass die punktuelle Überwachung Ursache für die beobachteten kritischen Verzögerungsmanöver ist.

Im Fall der angekündigten Geschwindigkeitsüberwachung betrug der Anteil kritischer Verzögerungsmanöver auf der Bundesstraße nur maximal 0,7 %. In Bild 4 sind die zugehörigen MBV-Werte über die Startgeschwindigkeit aufgetragen worden. Die Stichprobe umfasst hier 500 bis 2300 Fahrzeuge je Fahrspur. Der Anteil von 0,7 % ist signifikant kleiner als im Fall der unangekündigten Überwachung (2,5 %). Es kann daher geschlussfolgert werden, dass das Hinweisschild die Häufigkeit kritischer Verzögerungsmanöver reduziert.

Bild 3: Maximale Bremsverzögerung (MBV) der einzelnen Fahrzeuge in Abhängigkeit von der Startgeschwindigkeit für die Zufahrt des Geschwindigkeitsüberwachungsgerätes auf der Bundesstraße (unangekündigte Überwachung). Die zulässige Höchstgeschwindigkeit beträgt 100 km/h.

Zusammenfassend bleibt hier festzuhalten, dass auf der Bundesstraße der Anteil kritischer Verzögerungsmanöver größer war als auf der Autobahn. Doch selbst auf der Bundesstraße betrug dieser Anteil maximal nur 2,5 %. Es ist nicht davon auszugehen, dass dieser kleine Anteil der Fahrmanöver die Verkehrssicherheit maßgeblich negativ beeinflusst. Mit Hilfe der TTC soll diese Annahme im Abschnitt 5.3 genauer überprüft werden.

5.3 Die Kollisionszeiten (TTC)

In der Zufahrt und der Abfahrt des Geschwindigkeitsüberwachungsgerätes auf der Autobahn betrug in den verschiedenen Untersuchungszeiträumen der Anteil kritischer TTCs bezogen auf die Zahl der Fahrzeuge mit einem vorausfahrenden Fahrzeug (d. h. THW ≤ 6 s) maximal 0,7 %. Auf der Autobahn konnte festgestellt werden, dass sich der Überwachungsort (Untersuchungsort A) und der Untersuchungsort B bezüglich der Anteile kritischer TTCs nicht signifikant unterscheiden. Auf der Bundesstraße betrug in den verschiedenen Untersuchungszeiträumen der Anteil kritischer Kollisionszeiten bezogen auf die Zahl der Fahrzeuge mit einem Vordermann maximal 0,5 %. Dieser Maximalwert war wie auf der Autobahn unabhängig davon, ob eine Überwachung stattfand oder nicht.

Bild 4: Maximale Bremsverzögerung (MBV) der einzelnen Fahrzeuge in Abhängigkeit von der Startgeschwindigkeit für die Zufahrt des Geschwindigkeitsüberwachungsgerätes auf der Bundesstraße (angekündigte Überwachung). Die zulässige Höchstgeschwindigkeit beträgt 100 km/h.

Der Geschwindigkeitsüberwachung kann somit an beiden Überwachungsorten kein Einfluss auf die Häufigkeit kritischer TTCs zugeschrieben werden. Das heißt die Fahrmanöver in der Zufahrt und der Abfahrt der Geschwindigkeitsüberwachungsgeräte, insbesondere die kritischen Verzögerungsmanöver in der Zufahrt, haben keine Häufungen kritischer Kollisionssituationen zur Folge.

5.4 Die Zeitlücken (THW)

Bei der Betrachtung der THW in den verschiedenen Untersuchungszeiträumen zeigte sich, dass der Anteil kritischer THW-Werte sein Maximum immer auf der Überholspur annimmt. Dies gilt sowohl auf der Autobahn als auch auf der Bundesstraße. Die genauere Betrachtung der Fahrzeugabstände und Zeitlücken ergab, dass die Hauptursache dafür in der mittleren Geschwindigkeit zu finden ist. Da auf der Überholspur im Mittel die größten Geschwindigkeiten auftreten, ist dort der Anteil kritischer THW-Werte in jedem Untersuchungszeitraum größer als auf den anderen Fahrspuren. Ein Unterschied zwischen Zu- und Abfahrt am Überwachungsort lässt sich für den Anteil kritischer THW-Werte nicht finden.

In einer Sonderuntersuchung bestand auf der Autobahn die Möglichkeit die Verteilung der THW-Werte an beiden Untersuchungsorten gleichzeitig zu betrachten. Da sich zwischen beiden Untersuchungsorten keine Autobahnanschlussstellen befinden, konnte somit dasselbe Fahrerkollektiv für den Fall mit und ohne Überwachung herangezogen werden.

In Bild 5 sind die Häufigkeitsverteilungen der THW-Werte ≤ 6 s für beide Untersuchungsorte in Abhängigkeit von der Fahrspur gegenübergestellt worden. Die zu Grunde liegende Stichprobe umfasst 500 bis 1300 Fahrzeuge je Fahrspur. Die Häufigkeitsverteilungen sind hier in drei Bereiche unterteilt worden. Der grüne Bereich umfasst Zeitlücken, die größer sind als der sich aus der Halben-Tacho-Faustformel ergebende Sicherheitsabstand. Dieser beträgt 1,8 s. Zum gelben Bereich gehören Zeitlücken, die kleiner sind als der mittels Faustformel bestimmte Sicherheitsabstand, die aber noch nicht als kritisch gelten (1,0 s < THW ≤ 1,8 s). Die kritischen Zeitlücken fallen in den roten Bereich (0,0 s < THW ≤ 1,0 s). Je kleiner die Häufigkeit von THWs ist, die in den kritischen Bereich fallen bzw. die kleiner sind als der mittels Faustformel bestimmte Sicherheitsabstand, umso sicherer ist der Verkehrszustand insgesamt.

Bild 5: Häufigkeitsverteilung der THWs ≤ 6 s für die beiden Untersuchungsorte (A/B) für einen ausgewählten Untersuchungszeitraum. Am Untersuchungsort A befindet sich ein stationäres Geschwindigkeitsüberwachungsgerät. Am Untersuchungsort B fand keine Geschwindigkeitsüberwachung statt.

Der Gegenüberstellung in Bild 5 ist zu entnehmen, dass für alle 3 Fahrspuren die Häufigkeit kritischer THWs am Überwachungsort geringer ist als am Untersuchungsort B. Für die unkritischen Zeitlücken, die kleiner sind als der mittels Faustformel bestimmte Sicherheitsabstand, gilt dies auf Mittel- und Überholspur ebenfalls. Es kann daher geschlussfolgert werden, dass die Geschwindigkeitsüberwachung zu einer reduzierten Häufigkeit kritischer Auffahrsituationen führt und somit die Verkehrssicherheit erhöht. Für die Überholspur war diese Erhöhung der Verkehrssicherheit in jedem Untersuchungszeitraum signifikant.

Die Analyse der Fahrzeugabstände, Fahrzeuggeschwindigkeiten und Zeitlücken ergab, dass die Reduzierung der Häufigkeiten kritischer THWs am Überwachungsort eine direkte Folge der verminderten mittleren Geschwindigkeit am Überwachungsort ist. Mit Hilfe der Sonderuntersuchungen auf der Autobahn konnte somit gezeigt werden, dass die geschwindigkeitssenkende Wirkung der punktuellen Geschwindigkeitsüberwachung die Häufigkeit kritischer Auffahrsituationen reduziert. Ein negativer Einfluss der wenigen kritischen Verzögerungsmanöver am Überwachungsort ist in der Verteilung der THW nicht erkennbar.

Obwohl im Überwachungsfall die mittleren Geschwindigkeiten auf beiden Fahrspuren der Bundesstraße signifikant gesenkt werden, unterscheiden sich die Häufigkeiten kritischer THWs zwischen beiden Untersuchungsfällen kaum. Die Verkehrsflussmessungen auf der Bundesstraße konnten somit für die punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung keinen Einfluss auf die Häufigkeit kritischer Auffahrsituationen nachweisen. Die Hauptursache dafür ist sehr wahrscheinlich darin zu finden, dass in beiden Untersuchungsfällen jeweils andere Fahrerkollektive betrachtet wurden und der Anteil kritischer THWs im Gegensatz zu den anderen verwendeten SSM sehr stark vom betrachteten Fahrerkollektiv abhängt.

6 Zusammenfassung

Die in diesem Artikel präsentierten Ergebnisse haben gezeigt, dass von den Fahrzeugführern in den Zufahrten zu punktuellen Geschwindigkeitsüberwachungsgeräten bevorzugt Verzögerungsmanöver und in den Abfahrten bevorzugt Beschleunigungsmanöver durchgeführt werden. Dieses Fahrverhalten führt zu einem Minimum der mittleren Geschwindigkeit des Verkehrsflusses am Überwachungsort.

Die Verzögerungsmanöver in den Zufahrten werden teilweise mit kritischen Verzögerungen durchgeführt. Diese kritischen Verzögerungsmanöver traten allerdings so selten auf, dass es weder zu einer Häufung kritischer Kollisionssituationen noch zu einer Häufung kritischer Auffahrsituationen am Überwachungsort kam. Im Gegenteil, in einer Sonderuntersuchung konnte gezeigt werden, dass die Häufigkeit des Auftretens kritischer Auffahrsituationen auf der Überholspur mit Hilfe der punktuellen Geschwindigkeitsüberwachung signifikant reduziert werden kann. Diese Reduzierung konnte direkt auf das lokale Minimum der mittleren Geschwindigkeit des Verkehrsflusses am Überwachungsort zurückgeführt werden. Die selten auftretenden kritischen Verzögerungsmanöver in den Zufahrten der Überwachungsgeräte hatten daher keine negativen Konsequenzen für die Verkehrssicherheit. Es ist daher anzunehmen, dass die am Überwachungsort auftretenden kritischen Situationen in der Regel nicht überkritisch werden. Dieses Ergebnis stimmt mit den bereits existierenden Veröffentlichungen überein, wonach die punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung die Verkehrssicherheit erhöht, indem die Unfallzahl gesenkt wird [7 - 10].

Das lokale Minimum der mittleren Geschwindigkeiten des Verkehrsflusses am Überwachungsort und die reduzierten Häufigkeiten kritischer Auffahrsituationen am Überwachungsort zeigen, dass die punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung die Verkehrssicherheit lokal erhöht. Der Wirkungsbereich konnte mit maximal 0,7 km abgeschätzt werden.

Ein Einfluss der zulässigen Höchstgeschwindigkeit auf die Untersuchungsergebnisse konnte hier nicht nachgewiesen werden. Offensichtlich wirkt die punktuelle Überwachung unabhängig von der Art der Beschilderung positiv auf den Verkehrsfluss ein.

Für zukünftige Verkehrssicherheitsprojekte kann festgehalten werden, dass punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung idealerweise dort eingesetzt werden sollte, wo Gefahrenpunkte im Streckennetz bestehen. Soll hingegen die Verkehrssicherheit eines gesamten Streckenabschnitts erhöht werden, sind andere Überwachungskonzepte, wie zum Beispiel die Abschnittskontrolle, der punktuellen Überwachung vorzuziehen. Es ist außerdem förderlich für die Verkehrssicherheit, wenn die punktuelle Überwachung mit einem Hinweisschild angekündigt wird, weil dann dem Auftreten kritischer Verzögerungsmanöver entgegengewirkt, der Wirkungsbereich der punktuellen Überwachung erhöht und die mittlere Geschwindigkeit des Verkehrsflusses stärker abgesenkt wird.

Stationäre Überwachung hat gegenüber einer transportabel praktizierten Überwachung den Vorteil, dass signifikant weniger kritische Verzögerungsmanöver am Überwachungsort auftreten, weil vielen Fahrzeugführern der Überwachungsort bekannt ist. Transportable Überwachung birgt hingegen den Vorteil, dass die Überwachungssituation nicht so gut vorhersehbar ist und der Überwachungsdruck dadurch auch abseits des Überwachungsortes existiert.

7 Literatur

[1]    Statistisches Bundesamt, Verkehr – Verkehrsunfälle – 2014, Fachserie 8, Reihe 7 (2015).

[2]    Statistisches Bundesamt, Verkehrsunfälle - Zeitreihen - 2014, (2015).

[3]    Statistisches Bundesamt, Verkehr - Verkehrsunfälle - November 2015, Fachserie 8, Reihe 7 (2016).

[4]    Statistisches Bundesamt, Zahl der Verkehrstoten 2015 um 2,9 Prozent gestiegen, Pressemitteilung vom 25. Februar (2016).

[5]    M. Koornstra, D. Lynam, G. Nilsson, P. Noordzij, H.-E Pettersson, F. Wegman und P. Wouters, SUNflower: A comparative study of the development of road safety in Sweden, the United Kingdom, and the Netherlands, SWOV Institute for Road Safety Research, The Netherlands, TRL Transport Research Laboratory, United Kingdom, VTI National Road and Transport Research Institute, Sweden (2002).

[6]    R. Elvik, A. Hoye, T. Vaa und M. Sorensen, The Handbook of road safety measures, Bd. Second Edition, Emerald Group Publishing Limited (2009).

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[14]    K. Vogel, A comparison of headway and time to collision as safety indicators, Accident Analysis & Prevention 35, S. 427 – 433 (2003).

[15]    H. Schüller, Modelle zur Beschreibung des Geschwindigkeitsverhaltens auf Stadtstraßen und dessen Auswirkungen auf die Verkehrssicherheit auf Grundlage der Straßengestaltung, Institut für Verkehrsplanung und Straßenverkehr, Fakultät für Verkehrswissenschaften Friedrich List, Technische Universität Dresden (2010).

[16]    J. Kupper, Verkehrsflussmessungen - Vergleich zwischen Laserscanner und Trackingradar, Technisches Messen 82 (2), S. 65 - 72 (2015).

[17]    J. Kupper, Punktuelle Geschwindigkeitsüberwachung in Kombination mit Streckenbeeinflussungsanlagen - Auswirkungen auf die Verkehrssicherheit und Vergleich zur Abschnittskontrolle, Entwurf einer Dissertation, Technische Universität Braunschweig.