Umplanung suboptimaler Straßenknoten von Schnellstraßen und Autobahnen

Abstract

Die Mobilität ist eines der Grundbedürfnisse des Menschen, und bedeutet dieBefriedigung von Bedürfnissen durch Raumveränderung. Der Mensch strebt daher, vor allem bei hohen Reisedistanzen, stetig nach der Zeiteinsparung bei Ortsveränderung. Dabei ist der Mensch nur ein Bestandteil des Verkehrssystems, und nicht das System selbst. Die Strukturen, welche die Systemgrenzen des Verkehrssystems abbilden, sind die Grundpfeiler des Systems. Die Systemgrenzen werden unteranderem durch die bei der Planung festgelegte Entwurfsgeschwindigkeit festgesetzt. Daher gilt, je höher die Fahrgeschwindigkeit angesetzt wird, desto größer müssen die Entwurfselemente der Trassierung und Linienführung ausgelegt werden, da die Grundlagen der Fahrphysik dies bedingen. Die Erkenntnis, dass es durch die Geschwindigkeitserhöhung keine Zeiteinsparung im System gibt, führt zu einem Paradigmenwechsel im Verkehrswesen, das Resultat ist lediglich einen höheren Flächenverbrauch. Dieses Denkmuster, welches der Mensch seit Beginn der Verkehrsplanung folgt, fördert eine flächenintensive Infrastrukturentwicklung und steht im Widerspruch zu den Prinzipien der Umweltfreundlichkeit, Nachhaltigkeit und Ökologie. Damit ergeben sich folgende Forschungsfragen dieser Diplomarbeit:1. Woran kann man nun die Geschwindigkeit festlegen?2. Wie viel Fläche kann damit gegenüber den herkömmlichen Entwurfsvorgabeneingespart werden? Um die Fragen beantworten zu können wird das Fundamentaldiagramm im Verkehrswesen und die sich daraus ergebende Optimal Geschwindigkeit von 80 km/h im System herangezogen. Dafür wird die Höchstgeschwindigkeit bei bestehenden Anschlussstellen von Schnellstraßen und Autobahnen herabgesetzt. Auf dem Straßenquerschnitt wird die Geschwindigkeit auf 80 km/h und im Bereich der Anschlussstellen auf 50 km/h reduziert. Durch dieses Tempolimit ergeben sich kleinere Entwurfselemente in der Lage und im Querschnitt. Dabei werden die Prinzipien der RVS in Anspruch genommen. Wobei hier zu erläutern ist, dass wir uns bei diesen im unteren Bereich der Systembegrenzungen bewegen. Weiters führen symmetrische Planungen der Anschlussstellen zu einem geringeren Flächenverbrauch. Daher wird bei der Umplanung, soweit möglich, der Aspekt der Symmetrien eingehalten. Anschließend wird analysiert, inwiefern diese Variante im Vergleich zu bestehenden Anschlussstellen ökologische und wirtschaftliche Vorteile aufweist. Hier werden Soll-Ist-Vergleiche des Flächenverbrauchs durchgeführt und auf dem gesamten Schnellstraßennetz Österreichs ausgelegt. Somit wird eine scharfe Abschätzung eines Soll-Ist-Vergleichs im Gesamten möglich gemacht.

Mobility is one of the fundamental needs of human beings and involves satisfying those needs through movement from one place to another. Humans therefore constantly strive to save time when traveling, especially over long distances. However, people are only one component of the transportation system, not the system itself. fundamental pillars of the system are the structures that define the boundaries of the transportation system. These boundaries are determined, among other things, by the design speed established during planning. Therefore, the higher the design speed is set, the larger geometric design elements of alignment and roadway layout must be, as required by the principles of vehicle dynamics. The realization that increasing speed does not actually lead to time savings within the system results in a paradigm shift in transportation planning, the only outcome is greater land consumption. This pattern of thinking, which humans have followed since the beginning of transportation planning, promotes land-intensive infrastructure development and stands in contradiction to the principles of environmental compatibility, sustainability, and ecology. This gives rise to the following research questions for this thesis:1. On what basis should an appropriate design speed be determined?2. How much land area can be saved compared to conventional design standards? To answer these questions, the fundamental diagram of traffic flow and the resulting optimal system speed of 80 km/h are used as a basis. For this purpose, the maximum speed at existing interchanges of expressways and highways is reduced. On the main roadway cross-section, the speed is limited to 80 km/h, while in the area of interchanges it is reduced to 50 km/h. This speed limit results in smaller design elements in both the horizontal alignment and the cross-section. In doing so, the principles of the RVS (Austrian road design guidelines) are applied. It should be noted, however, that we are operating within the lower range of the system’s limits. Furthermore, symmetrical designs of interchanges contribute to reduced land consumption. Therefore, during the redesign process, the principle of symmetry is maintained wherever possible. An analysis is conducted to determine the extent to which this variant offers ecological and economic advantages compared to existing interchanges. For this purpose, target–actual comparisons of land consumption are carried out and extrapolated to the entire Austrian expressway network. This enables a precise assessment of a target actual comparison across the entire network.