02 Fakultät Bau- und Umweltingenieurwissenschaften
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Item Open Access Analyse von Einzelfahrzeugdaten : Verkehr verstehen(2001) Kienzle, JörgIn dieser Diplomarbeit werden Einzelfahrzeugdaten, die erstmalig in großem Umfang vorliegen, hinsichtlich verschiedener verkehrstechnischer Gesichtspunkte ausgewertet. Einerseits werden übliche makroskopische Größen wie z.B. Verkehrsdichte und -stärke berechnet und beobachtet, andererseits werden gebräuchliche mikroskopische Größen wie Nettoabstand und -zeitlücke ausgewertet. Weiterhin bietet der umfangreiche Datenbestand die Möglichkeit neue mikroskopische Faktoren wie z.B. einen Kollisionsabstand und verschiedene weitere Faktoren, welche die Interaktion zwischen einzelnen Fahrzeugen beschreiben, einzuführen und zu untersuchen. Ferner wird versucht, aufgrund der durch die Beobachtungen gewonnenen Ergebnisse, unterschiedliche Verkehrssituationen zu evaluieren.Item Open Access Verkehrsdatenerfassung mit Videotechnik zur Immissionsmodellierung : experimentelle Untersuchung an der Heilbronner Straße(1999) Ruhé, MartinDer Inhalt dieser Diplomarbeit ist es, das System 'ViVA-traffic' der Firma GVA, Gesellschaft für Verkehrsanalyse mbH, zu testen und gegebenenfalls weiterführende Wege der Verbesserung aufzuzeigen. Für den Versuchsaufbau kamen die Kameramodelle FCB-IX470P und SSC-DC50 AP der Firma SONY zum Einsatz. Als Bilddatenspeicher wurden die Recorder DSR-30P und GV-A500E verwendet. Für die Durchführung der Versuche wurde ein Abschnitt der Heilbronner Straße in Stuttgart gewählt. Die Messstrecke liegt zwischen dem Pragsattel und der Stadtbahnhaltestelle Siegle Straße. In Zusammenarbeit mit der Entwicklungsfirma GVA wurde eine Programmänderung eingearbeitet wodurch die Helligkeits- und Kontrastangleichung der auszuwertenden Bilder in vorgegebenen Zeitintervallen automatisch erfolgte. Da die Datensätze Fehler aufwiesen, musste eine umfangreiche Plausibilitätsprüfung durchgeführt werden. Die Bilder, die von den Kameras in den Nachtstunden erzeugt wurden, konnte das Programm ViVA-traffic nur fehlerhaft auswerten die Fahrzeuganzahl entsprach dabei noch den durch manuelle Zählungen ermittelten Referenzwerten. Eingehende Untersuchungen ergaben, dass die Fahrkurven der in der Nacht detektierten Fahrzeuge nicht ausgewertet werden konnten, da nachgewiesen wurde, dass von den auszuwertenden Signalen nicht auf das Verhalten der Fahrzeuge geschlossen werden darf. Tagsüber konnte man mit statistischen Verfahren die Mittelwerte und die Standardabweichungen der Halbstundenwerte für Geschwindigkeit und Beschleunigung ermitteln. Es besteht diesbezüglich demnach noch ein erheblicher Entwicklungsbedarf. Diese Richtungen könnten dabei verfolgt werden: Die Kameras könnten besser auf die Anforderungen solcher Systeme angepasst werden. Die zweite Möglichkeit besteht darin die Kameras im Spektralbereich, von für den Menschen unsichtbaren Lichtes einzusetzen und mit Infrarotscheinwerfern die Szene auszuleuchten. Ein spezieller „Nacht-Algorithmus“ währe eine weitere Alternative.Item Open Access Reaktivierung von Schienennebenstrecken durch den Einsatz satellitengestützten Zugleitbetriebs(1999) Lenz, WernerNach den umfangreichen Stillegungen von Schienennebenstrecken in den vergangenen Jahrzehnten ist in den letzten Jahren die Wiederinbetriebnahme eines ehemals aufgegebenen Schienenverkehrs, insbesondere nach einigen erfolgreichen Beispielfällen, zu einem zentralen Thema im Eisenbahnwesen geworden. Durch den Einsatz moderner Technologie kann der Bahnverkehr kostengünstiger betrieben werden, was neue Möglichkeiten für weitere Wiederinbetriebnahmen erschließen sollte. Eine Hauptursache des unrentablen Nebenbahnbetriebs sind die hohen Kosten für die streckenseitig installierte Sicherungs- und Steuerungstechnik, die von wenigen Zügen erwirtschaftet werden müssen. Diese Kosten können durch Verzicht auf streckenseitige Infrastruktur mittels funkgestützten Fahrbetriebes aus intelligenten Fahrzeugen heraus bedeutend reduziert werden. Durch digitalen Mobilfunk im GSM-Netz mit bahneigenem Frequenzbereich (GSM-R) steht den Eisenbahngesellschaften dazu eine leistungsfähige Technik zur Verfügung. Ein wesentlicher Bestandteil des Funkfahrbetriebs ist die Ortungsplattform, da oft an sehr genauen Punkten Positionsdaten bekannt sein müssen. Eine relativ kostengünstige Möglichkeit zur Positionsbestimmung unter Verzicht auf streckenseitige Installationen steht dabei mit der Satellitennavigation zur Verfügung. Es werden die Grundzüge der zu verwendenden Techniken GSM und Satellitennavigation erklärt, welche Anforderungen der Bahnbetrieb an diese Techniken stellt, und wie diese Anforderungen erfüllt werden können. Ebenso wird ein Ausblick auf die weitere Entwicklung dieser Techniken gegeben. Anhand einer beispielhaft dargestellten Nebenstrecke wird das Einsparpotential eines satelltitengestützten und durch Funktechnik gesteuerten Nebenbahnbetriebs gegenüber dem bisher angewandten Eisenbahnbetrieb abgeschätzt, sowie die bisher noch vorhandenen Probleme zur Umsetzung eines solchen Betriebs kritisch betrachtet.Item Open Access Auswirkungen von Verkehrsberuhigungsmaßnahmen auf die Lärmbelastung(1998) Schick, PeterVerkehrsberuhigung ist nicht nur ein wirksames Instrument zur Senkung von Unfallraten und zur Verbesserung der Aufenthaltsqualität, sondern ebenso geeignet zur Bekämpfung des Straßenverkehrslärms. In einigen Fälle kam es jedoch bei ungünstiger Gestaltung von Maßnahmen zu einer Erhöhung der Lärmbelastung. Zur optimalen Auswahl und Gestaltung von Verkehrsberuhigungsmaßnahmen stehen inzwischen Erfahrungen über einen Zeitraum von mehr als zwanzig Jahren verbunden mit zahlreichen Untersuchungen zur Verfügung. Trotzdem bereitet die Auswahl immer noch erhebliche Schwierigkeiten. Dies liegt daran, dass es „richtige“ Maßnahmen, die alle Ziele erfüllen, nicht gibt, sondern bei jeder Maßnahme ein Abwägungsprozess notwendig ist. In der Diplomarbeit wurden mittels Literaturrecherche und eigener Berechnungsbeispiele verschiedene Verkehrsberuhigungsmaßnahmen auf die Lärmsituation analysiert. Er ergeben sich folgende Schlussfolgerungen: Das Fernhalten von Durchgangsverkehr hat höchste Priorität, da in der Verringerung der Verkehrsstärke häufig die größten Lärmminderungspotentiale liegen. Weiterhin sind bei einem hohem Geschwindigkeitsniveau und ungleichmäßigen Fahrtverläufen deutliche Lärmminderungspotentiale erreichbar. Liegt das Geschwindigkeitsniveau allerdings schon niedrig (um 30 km/h) und ist die Fahrweise vorwiegend gleichmäßig, sind spürbare Erfolge nicht erreichbar. In diesem Fall ist es entscheidend, dass man nicht durch unnötig „hart“ wirkende Maßnahmen eine Erhöhung der Lärmemissionen bewirkt. Problematisch ist der Einsatz von Pflasterbelägen, der bei hohen Geschwindigkeiten schwerwiegende Lärmerhöhungen zu Folge haben kann. Bei dem Vergleich der beiden Richtlinien ergab sich, dass die österreichische Richtlinie RVS 3.02 durch ein detaillierteres Emissionsmodell eine genauere Abschätzung bei Veränderungen im Fahrzeugkollektiv ermöglicht als die deutsche Richtlinie RLS-90. Die RLS-90 wiederum betrachtet den Einfluss unterschiedlicher Pflasterarten detaillierter.Item Open Access Optimierung von Stellplätzen und Übergabestationen stadtteilbezogener Carsharing-Einrichtungen(2002) Huber, AnitaCarsharing etabliert sich vor allem in Großstädten immer mehr. Gerade hier ist es jedoch schwierig geeignete Stellflächen für Carsharing-Anlagen zu finden und diese nutzergerecht auszulegen. Eine gute Organisation der Stationen ist aber nötig, um Kunden zu gewinnen und zu binden. Zu dieser Problematik liegen bisher noch kaum Kenntnisse vor. Diese Arbeit soll den Wissensstand in diesem Bereich erhöhen. Zuerst erfolgt eine ausführliche Literaturrecherche, welche sowohl die gesetzliche Lage in Deutschland berücksichtigt, als auch Beispiele aus dem Ausland aufzeigt, wie dort die Parkplatzproblematik gelöst wurde. Um zu erfahren, welche Kriterien für die Nutzer von Carsharing eine bedeutsame Rolle spielen, wird eine schriftliche Umfrage unter den Mitgliedern der Stuttgarter Carsharing-Organisation StadtMobil durchgeführt. Am wichtigsten ist den Befragten die Nähe der Carsharing-Station sowie eine bessere Kennzeichnung der Stationen. Unter Berücksichtigung der Ergebnisse wird dann ein Stellplatzkonzept für einen Stuttgarter Stadtteil erarbeitet. Gewählt wird dazu das Quartier, welches das beste Angebot in Stuttgart aufzuweisen hat. Abschließend werden allgemein gültige Kriterien zur Optimierung von Carsharing-Stationen abgeleitet.Item Open Access Bewertung von Umweltwirkungen aus dem Energieverbrauch des ÖPNV – Entwicklung einer Methode für Variantenvergleiche unter Berücksichtigung der verkehrlichen Wirkungen(2001) Schmid, ChristineDer Verbrauch von Energie ist mit Umweltbelastungen verbunden, sei es bei der Verbrennung von Kraftstoff in Verbrennungsmotoren oder bei der Produktion von elektrischem Strom in Kraftwerken. Diese Belastungen sind unterschiedlicher Natur, die wichtigsten werden durch Luftschadstoffe hervorgerufen. Luftschadstoffe schädigen die menschliche Gesundheit, die Vegetation und das Klima. Da jeder Bereich eines Verkehrssystems mit dem Verbrauch von Energie verbunden ist, entsteht im Zusammenhang mit einer Verkehrsinfrastrukturmaßnahme eine Vielzahl von Wirkungen auf die Umwelt. Bei den drei derzeit eingesetzten gesamtwirtschaftlichen Bewertungsverfahren für Verkehrsinfrastrukturinvestitionen wird versucht, diese Wirkungen zu quantifizieren und zu bewerten. Die Quantifizierung erfolgt über die Bilanzierung von Schadstoffemissionen. Bei den EWS wird auch der Versuch unternommen, Immissionen zu ermitteln. Bei den EWS und dem Verfahren zur Aufstellung des BVWP werden ausschließlich direkte Emissionen quantifiziert. Das sind diejenigen Emissionen, die direkt am Fahrzeug bzw. am Kraftwerk entstehen. Bei der standardisierten Bewertung gehen zusätzlich Emissionen, die bei der Bereitstellung von Kraftstoff und Strom entstehen, in die Bilanzierung mit ein. Emissionen, die bei der Bereitstellung von Infrastruktur und Fahrzeugen entstehen, bleiben dagegen bei allen drei Verfahren unberücksichtigt. Die Bewertungssätze sind bei allen Verfahren ähnlich, da sich EWS und Standardisierte Bewertung an dem BVWP-Verfahren orientieren: Mithilfe von Toxizitätsfaktoren werden verschiedene Schadstoffe zusammengefasst zu Schadstoffäquivalenten. Durch eine Erhebung der luftschadstoffbedingten Gesamtschadenssumme eines Jahres und der Ermittlung der zugehörigen Schadstoffemissionen wird ein Kostensatz für Schadstoffäquivalente ermittelt. Mit diesem können die Emissionen bewertet werden, die durch die zu untersuchende Investitionsmaßnahme entstehen. In den Kostensatz gehen Atemwegserkrankungen, Schäden an Wäldern und Feldfrüchten sowie Schäden an Gebäuden mit ein. Unberücksichtigt bleiben weitere Gesundheitsschäden wie solche, die durch hohe Ozonkonzentrationen hervorgerufen werden sowie Krebserkrankungen. Ebenfalls unberücksichtigt bleiben Schäden an der natürlichen Flora und Fauna. Neben klassischen Schadstoffen werden auch CO2-Emissionen bewertet, da diese zu einer Änderung des Weltklimas beitragen. Da die zu erwartenden Schäden derzeit schwer quantifizierbar sind, wird für die Ermittlung der Kostensätze ein Vermeidungskostenansatz herangezogen. In dieser Arbeit wird eine verbesserte Bewertungsmethode entwickelt, die auf die untersuchten Bewertungsmethoden, insbesondere auf die Standardisierte Bewertung, aufbaut. Mit ihr ist es möglich, bei Infrastrukturmaßnahmen des ÖV Variantenvergleiche durchzuführen. Dabei werden neben den antriebsbedingten Emissionen auch Emissionen der Fahrzeug-, Infrastruktur- und Energiebereitstellung berücksichtigt. Für die monetäre Bewertung werden eigene Kostensätze entwickelt. Das Verfahren wird an einem Fallbeispiel demonstriert und dem entsprechenden Teilergebnis gegenübergestellt, das sich aus der Standardisierten Bewertung ergibt. Man erhält als Resultat zwar keine neue Variantenreihung, aber es ergeben sich deutlich andere Gesamtnutzen bzw. -kosten, so dass dem Bereich der Umweltwirkungen gegenüber anderen Nutzenkomponenten ein größeres Gewicht zukommt.Item Open Access Qualität von Verkehrsinformationssystemen(2000) Hobst, EduardIn Zusammenhang mit der rasanten Entwicklung der Telekommunikation hat sich in jüngster Zeit ein vielfältiges Angebot an Verkehrsinformationssystemen und -diensten entwickelt. Zweck dieser Diplomarbeit war es, in zwei Versuchen die Verkehrsdatenqualität der wichtigsten Systeme und ausgewählter Anbieter durch Beobachtung der tatsächlichen Verkehrslage bei gleichzeitiger Erfassung der gelieferten Verkehrsinformationen zu ermitteln. Zunächst werden die heute auf dem Markt befindlichen Verkehrsinformationssysteme Rundfunk (klassische Verkehrsnachrichten im Radio, RDS/TMC und digitales Radio), Videotext, Mobilfunk, World Wide Web und WAP beschrieben und einige Dienstanbieter vorgestellt. Die beiden Versuche wurden auf den Hauptverkehrsadern im Stuttgarter Raum durchgeführt und zwar jeweils am Vormittag eines normalen Werktags und eines Ferienverkehrstags. Durch Aufsuchen ausgewählter Verkehrsstörungen und ggf. Beobachtung von deren Entstehung und Auflösung konnten die getesteten Verkehrsinfo-Dienste auf Genauigkeit (Wahrheitsgehalt und Ausführlichkeit der Meldungen) und auf Schnelligkeit (An- und Abmeldeverzögerung) untersucht werden. Das Versuchsergebnis lässt erkennen, dass man weder hinsichtlich der Verkehrsinformationssysteme noch hinsichtlich der Dienstanbieter allgemeine Aussagen zur Verkehrsdatenqualität treffen kann. Während in der Genauigkeit der Meldungen die meisten Verkehrsinfo-Dienste im zufrieden stellenden Bereich liegen, treten bei der Schnelligkeit größere Unterschiede auf. Obwohl auf Grund der zur Verfügung gestandenen Mittel mit einer verhältnismäßig hohen Ungenauigkeit der Versuchsergebnisse zu rechnen war, hat sich in einem Vergleich mit einer anderen, deutlich genaueren Messung gezeigt, dass die Ergebnisse dieser Diplomarbeit durchaus brauchbar sind. Abschließend werden die Verkehrsinformationssysteme noch hinsichtlich Zugangshindernissen, Komfortaspekten und Kosten verglichen und Marktchancen und Verbesserungsmöglichkeiten aufgezeigt.Item Open Access Analyse und Verbesserung der ÖPNV-Erschließung der ländlichen Flächengemeinde Großerlach(2003) Puff, JuttaZiel der vorliegenden Arbeit war die Verbesserung des bestehenden Busnetzes der Gemeinde Großerlach. Hierbei waren folgenden Aspekte zu berücksichtigen: o Gewährleistung der Anschlüsse an den Schienenpersonennahverkehr (SPNV), o Vereinheitlichung der Streckenführung und des Taktes, o Berücksichtigung des Pendlerverkehrs, sowie o Abstimmung der einzelnen Linien untereinander. Als erster Schritt der Lösungsfindung wurde zunächst das bestehende Busnetz und dessen Anbindung an die Regionalbahn analysiert. Dabei wurden Kriterien wie die Häufigkeit akzeptabler Verbindungen, unter anderem zu den jeweiligen Hauptverkehrszeiten, sowie bestehende Umsteigemöglichkeiten zum Erreichen entfernterer Zentren berücksichtigt. Mit Hilfe der hierbei gewonnenen Ergebnisse wurde anschließend überprüft, ob eine zuvor definierte Grundversorgung im untersuchten Gebiet gewährleistet ist. Um bestehende Probleme auch aus Sicht der Bevölkerung erkennen zu können, wurde eine Befragung der betroffenen Personen anhand von hierfür erstellten Fragebögen durchgeführt. Die bei deren Auswertung erzielten Erkenntnisse bildeten unter anderem die Grundlage für die Gestaltung eines verbesserten ÖV-Konzeptes. Dieses wurde zunächst als Ideal-Konzept völlig unabhängig vom bestehenden Busnetz und ohne Berücksichtigung eventuell einschränkender Rahmenbedingungen entworfen. In einem weiteren Schritt erfuhr das Ideal-Konzept eine Anpassung an gegebene Erfordernisse, um dessen praktische Umsetzung zu erleichtern. Den Abschluss der Arbeit stellt ein Kostenvergleich zwischen dem vorgeschlagenen und dem bisherigen Netz dar, um den nötigen Investitionsbedarf abschätzen zu können.Item Open Access Untersuchung von Telematikanwendungen im Radverkehr mit besonderer Berücksichtigung der Navigationsmöglichkeiten mittels GPS-Handgeräten(2001) Thomas, RalfDie Satelliten-Navigation ist eines der bedeutendsten Themen des 21. Jahrhunderts. Im Kfz schon lange Praxis, ergibt sich die Vision, die Technik auch für den Fahrrad-fahrer nutzbar zu machen. Mittels GPS-Empfängern im Handy-Format können am PC erstellte Routen anhand eines Displays mit Kartenfunktion navigiert werden. In dieser Arbeit wird die Praktikabilität des Systems für den Radverkehr detailliert aufgeschlüsselt. An das Thema wird der Leser mittels eines Überblicks der Situation und des Potenzials des Radverkehrs in Deutschland herangeführt. Dazu zählt unter anderem auch die Aufschlüsselung der Radverkehrsarten und die Zweckmäßigkeit des GPS für diese. Zu Beginn wurde der GPS-Empfänger selbst in seiner Funktionsweise auf die Genauigkeit der Positions- und Höhenbestimmung sowie die Zugriffszeiten auf die erste exakte Position getestet. Durch ausgewählte Messfahrten in ländlichem und städtischem Gebiet mit unterschiedlichsten Charakteristiken wurden dann Probleme in der Genauigkeit der Positionsbestimmung während der Fahrt und in der Navigation einer Route ermittelt. Dabei kam es nicht nur darauf an, Fehler in der Navigation zu entdecken, sondern vielmehr auf die Zeit und Strecke, die benötigt wird, um den Fehler während der Fahrt zu erkennen. Trotz einzelner Ungenauigkeiten und Probleme in der Navigation, wie Signalabschattungen in Wald- oder Talgebieten, konnte der Test letztlich positiv bewertet werden. Mit Hilfe des GPS-Empfängers konnten Strecken ohne zu Hilfenahme einer Radkarte navigiert werden. Die Tests bewiesen unter anderem auch, dass sowohl in städtischem als auch in ländlichem Bereich die Satellitenavigation für das Fahrrad besser ist als ihr Ruf. In einem weiteren Kapitel wird am Ende auf die Auswirkungen des GPS auf die Radverkehrsplanung eingegangen. Dazu zählt unter anderem eine neue Konzeption der Beschilderung, die Verbesserung der Radverkehrssicherheit und die Verwen-dung des Systems im Wirtschaftsverkehr, das heißt bei den Fahrradkurieren.Item Open Access Numerical Modelling of Stratification in Lake Constance with the 1-D hydrodynamic model DYRESM(2002) Hornung, RalfNumerical models assist in the understanding of the complex interactions of physical, chemical and biological processes taking place in a lake. A validated model may be employed as a tool in the management of a lake. For example, the model may be capable to predict the consequences of a climate change, a reduced nutrient load or the fate of a contaminant spilled into the lake. While a three-dimensional model is commonly used for detailed but short simulations of single events, the one-dimensional model DYRESM is used for seasonal or long-term simulations of the vertical salinity and temperature distribution. The accurate simulation of salinity and temperature is a crucial prerequisite to couple a water-quality model to DYRESM that models nutrients, plankton and suspended solids. DYRESM is virtually calibration free and has a very short run time. Lake Constance (in German: Bodensee) is an important water resource as it supplies high quality drinking water for several million people. The goal of this Master's thesis was to test DYRESM for its applicability for long-term simulations at Lake Constance. Almost all available data required to run and validate DYRESM since 1960 were collected and carefully interpreted. The standard version of DYRESM, however, was not capable to model stratification in Lake Constance with sufficient accuracy. It was observed that the simulated thermocline had much stronger gradients than in reality. A DYRESM code extended with an algorithm that parameterizes internal and benthic boundary layer mixing by two non-dimensional numbers was then applied. The fundamental relationships of the algorithm state that the degree of vertical turbulent diffusion is inversely proportional to the Lake number and that the distribution of internal mixing to benthic boundary layer mixing is dependent on the Burger number. It was then shown that the smooth thermocline frequently observed at Lake Constance can be simulated successfully with the implemented mixing algorithm. Hence, the one-dimensional model DYRESM confirmed the enhanced metalimnetic mixing of Lake Constance that has been observed by other researchers. The sound data base and the successful application of DYRESM enables the continuation of this work by running the water-quality model CAEDYM for Lake Constance.