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Fundamentaldiagramm des Verkehrsflusses
Mit dem Fundamentaldiagramm lassen sich Aussagen über das Durchlassvermögen eines Straßenabschnittes treffen. Außerdem können Simulationen vorgenommen werden, …
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Grundidee und Anwendungsbereich
Das Fundamentaldiagramm des Verkehrsflusses beschreibt den Zusammenhang zwischen Verkehrsstärke und Verkehrsdichte. Die Verkehrsstärke, auch Verkehrsfluss genannt, ist die Zahl der Verkehrsteilnehmer je Stunde. Die Verkehrsdichte ist die Zahl der Verkehrsteilnehmer pro Kilometer.
Es beruht auf einem makroskopischen Verkehrsflussmodell. „Makroskopisch“ bedeutet hier, dass nicht einzelne Fahrzeuge betrachtet werden, sondern der Verkehr als Gesamtzustand eines Straßenabschnitts. Das Modell verbindet Verkehrsdichte, Verkehrsgeschwindigkeit und Verkehrsstärke. Damit lassen sich das Durchlassvermögen eines Straßenabschnitts beurteilen und Auswirkungen von Maßnahmen wie Zuflussregulierung oder Geschwindigkeitsbegrenzungen simulieren.
Anwendbar ist das Modell nur auf knotenpunktfreie Strecken ohne Randeinflüsse. Praktisch betrifft das Autobahnen und autobahnähnliche Straßen. Für Landstraßen sowie alle Formen von Innerortsstraßen ist es nicht anwendbar.
Zusammenhänge im Verkehrsfluss
Mit zunehmender Verkehrsdichte sinkt die Fahrzeuggeschwindigkeit: Fahren mehr Fahrzeuge auf einem Straßenabschnitt, wird langsamer gefahren.
Es gibt eine optimale Geschwindigkeit. Bis zu etwa 75–85 km/h steigt die auf einer knotenpunktfreien Strecke abwickelbare Verkehrsstärke bis zur Kapazitätsgrenze. Bei höheren gefahrenen Geschwindigkeiten sinkt die abwickelbare Verkehrsstärke wieder.
Ein Stau wird vermieden und der Verkehrsfluss bleibt stabil, wenn höchstens so viele Fahrzeuge in einen Abschnitt einfahren, wie im gleichen Zeitraum aus ihm ausfahren. Bei einer kritischen Fahrzeugdichte und der zugehörigen Fahrzeuggeschwindigkeit wechselt der Verkehrsfluss von einem stabilen in einen instabilen Zustand.
Bedeutung für Straßenplanung und Betrieb
Das Fundamentaldiagramm ist ein Modell und wird in der Praxis nicht selbst zur Bewertung von Straßenverkehrsanlagen verwendet. Seine Aussagen dienen jedoch als Grundlage für Festlegungen zum Bau und Betrieb von Straßeninfrastruktur.
In Deutschland betrifft dies zum Beispiel das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen: Die QSV leiten sich direkt aus dem Fundamentaldiagramm ab. Auch die Richtlinien für die Anlage von Autobahnen nutzen diese Grundlage, etwa bei der Planungsgeschwindigkeit T80 für Stadtautobahnen.