Fachhochschulstudiengang
„Infrastrukturwirtschaft“
Kapfenberg

DYNAMISCHE ROUTENINFORMATION
im städtischen Umfeld am Beispiel Graz

Diplomarbeit,

vorgelegt von

Rainer Müller

Kapfenberg, im Juni 2003

Inhaltsverzeichnis

Danksagungen ... iii

Inhaltsverzeichnis ... iv
Abbildungsverzeichnis ... vii
Tabellenverzeichnis ... ix

Kurzfassung ... x

Abstract ... xi

1 Einleitung ... 1

2 Grundlagen ... 4
2.1 Verkehrssysteme ... 4
2.1.1 Straßennetze ... 5
2.1.2 Verkehrsbezirke ... 6
2.1.3 Verkehrssystemmanagement ... 7
2.1.3.1 Entwicklungsziele ... 7
2.1.3.2 Konzept ... 9
2.1.3.3 Bausteine ... 12
2.2 Vorteile und Nachteile des Pkw ... 13
2.3 Städtischer Verkehr ... 14
2.4 Verkehrsleitsysteme im Individualverkehr ... 16
2.4.1 Datenerfassung und Technik ... 18
2.4.1.1 Datenerfassung ... 18
2.4.1.2 Technische Ausrüstung ... 19
2.4.1.2.1 Detektoren ... 19
2.4.1.2.2 Rechnereinsatz ... 20
2.4.1.2.3 Kabeltrassen ... 20
2.4.1.2.4 Verkehrsleitzentrale ... 20
2.4.1.2.5 Anzeigetafeln ... 20
2.5 Wechseltextanzeigen und Wechselverkehrszeichen ... 21
2.5.1 Definition und historische Entwicklung ... 21
2.5.2 Bauarten ... 22
2.5.2.1 Geräte mit mechanischem Zeichenwechsel ... 22
2.5.2.2 Geräte mit lichttechnischem Zeichenwechsel ... 23
2.5.2.3 Wahl der Bauart ... 24
2.5.3 Zeicheninhalte ... 25
2.5.4 Funktionsanforderungen ... 26
2.5.5 Wechseltextanzeigen ... 27
2.5.6 Zusammenfassung ... 28

3 Verkehrsmanagement in Graz ... 29
3.1 Das Grazer Straßennetz ... 30
3.1.1 Hauptstraßen ... 30
3.1.2 Nebenstraßen ... 31
3.2 Tempo 30 ... 32
3.3 Modal Split ... 34

4 Routenauswahl ... 36
4.1 Verkehrsstärkeplan ... 36
4.2 Verkehrsbeziehungen ... 37
4.2.1 Verkehrsbedürfnis ... 38
4.2.2 Verkehrsaufkommen ... 38
4.2.3 Verkehrsbeziehung der Fahrten ... 38
4.3 Verkehrsstrommatrix ... 39
4.4 Routenwahl aus Sicht der Verkehrsteilnehmer ... 40
4.4.1 Umfrage ... 40
4.4.2 Umfrageergebnis ... 41
4.5 Zielkategorien ... 44
4.5.1 Zielkategorie 1 ... 44
4.5.2 Zielkategorie 2 ... 46
4.5.3 Zielkategorie 3 ... 46

5 Standorte der Wechseltextanzeigen ... 48
5.1 Standortdefinition ... 49
5.2 Standortranking ... 49
5.3 Standortvarianten ... 51
5.4 Wirkungsgrad ... 54
5.5 Chancen und Risiken des Routeninformationssystems ... 55

6 Im Einsatz befindliche Systeme ... 57
6.1 Dresden ... 57
6.2 Köln ... 60
6.3 München ... 62
6.4 Nürnberg ... 65
6.5 Hannover ... 68
6.6 Europäische Systeme ... 70
6.7 Wien/ Niederösterreich ... 72

7 Zusammenfassung und Ausblick ... 74

Anhang ... I

Abkürzungsverzeichnis ... III

Literaturverzeichnis ... IV

Kurzfassung
Ineffiziente Routenwahl der Kraftfahrer verursacht zumeist eine Steigerung der Länge des Fahrweges sowie eine Steigerung der Reisezeit. Der Grund für diese ineffiziente Routenwahl der Kraftfahrer ist fehlendes Wissen über Alternativrouten oder den momentanen Verkehrszustand des Straßennetzes. Versorgt man die Kraftfahrer mit diesen Informationen, sollte eine effizientere und somit auch zeitsparende Wegewahl möglich sein.

Moderne Verkehrsleitsysteme können mit Hilfe von dynamischen Wechseltextanzeigen dazu beitragen, den Verkehrsfluss auf den heute schon oft überlasteten Stadtstraßen aufrecht zu erhalten, auch bei einem zu erwarteten steigenden Verkehrsaufkommen in der Zukunft.

Diese Arbeit beschreibt die grundlegenden Schritte der Planung, Ausarbeitung und Implementierung eines Routeninformationssystems für die Stadt Graz, welches im Rahmen des EU-Projektes „Trendsetter“ in das Gesamtverkehrsmanagementsystem von Graz integriert werden soll.

Besonderes Hauptaugenmerk wird in dieser Arbeit auf die Frage gelegt, ob und wie sich Kraftfahrer überhaupt beeinflussen lassen. Dazu wurde eine Umfrage über das Routenwahlverhalten der Kraftfahrer durchgeführt, um die wichtigsten Kriterien für die individuelle Wegewahl zu erkennen und zu gewichten.
Ein weiterer Schwerpunkt ist die Auswahl der Standorte der Wechseltextanzeigen, welche die Kraftfahrer durch das Grazer Straßennetz leiten sollen.

Schlussendlich werden noch die Chancen und Risiken des Routeninformationssystems beleuchtet sowie ein Ausblick über die weitere notwendige Untersuchungen gegeben.

Abstract
Inefficient route choices of car drivers lead to an increase in route length and an increase in travel time. The reason for these inefficient route choices are a lack of information about alternative routes or about the current traffic condition of the road network. If the car drivers are supplied with this information, an efficient and time saving route choice should be possible.

Modern traffic guidance systems, based on variable message signs, can help to sustain the traffic flow on already overburdened roads, even if traffic is increasing in the future.

This diploma thesis describes the basic steps of planning, elaboration and implementation of a route information system for the city of Graz, which should be integrated into the traffic management system of Graz in the context of the EU project “Trendsetter”.

A key part is to answer the question if and how car drivers can be influenced. For this reason a survey about the route choice was carried out to recognise and classify the most important criteria of individual route choice.
Another important point is the selection of the locations of the variable message signs, which should guide the car drivers through the road network of Graz.

Finally the chances and risks of the route information systems will be investigated and an outlook about additional necessary work will be given.

1 Einleitung
Sowohl die „Verkehrsüberwacher“ (Verkehrsplaner, Gemeinden usw.) als auch die Kraftfahrer selbst sind auf der Suche nach dem optimalen Verkehrsweg. Eine falsche Routenwahl und falsche Zeiteinteilung des Verkehrsweges führen zu Staus, unnötiger Umweltbelastung, längeren Fahrwegen und längeren Reisezeiten.
Eine Studie von King (1986) und King & Mast (1987)¹ hat ergeben, dass, wenn die Kraftfahrer perfekte Informationen über den Verkehrszustand des Straßennetzes (Staus, Umleitungen) erhalten, sie die Route wählen, die die Reisezeit minimiert. King hat auch herausgefunden, dass die individuelle Routensuche ohne zusätzliche Informationen eine sechsprozentige Steigerung der Fahrweglänge und zwölfprozentige Steigerung der Reisedauer zu Folge hat. Der Grund für diese ineffiziente Routenwahl ist die fehlende Information über Alternativrouten oder den momentanen Verkehrszustand des Straßennetzes. Wenn man den Kraftfahrern also diese Informationen zur Verfügung stellt, sollte eine effizientere Routenwahl von ihrer Seite möglich sein.

Wenn das Routeninformationssystem Reisezeiten und -wege optimieren kann, sollte es auch die Stausituation und die damit verbundenen Umweltbelastungen verbessern.
Trotzdem muss eine Reduzierung der Reisezeit nicht auch unbedingt eine Reduzierung der Weglänge zur Folge haben. Eine Stauumfahrung, die zwar streckenmäßig länger ist als der direkte Weg, kann durch die Umfahrung des Staus zeitlich kürzer sein.

Als Kraftfahrer wiederum steht man vor folgender Situation:
Auf dem Weg zur Arbeit oder zum Einkaufen steht man plötzlich im Stau und der erste Gedanke ist: „Wenn ich das gewusst hätte, wäre ich anders gefahren.“

Genau bei diesem Gedanken setzt diese Diplomarbeit an: Der Arbeitsplatz oder das Shopping Center (das Ziel) ist vom Ausgangspunkt (der Quelle) zumeist auf mehreren verschiedenen Routen erreichbar. Der gewöhnliche Autofahrer wählt für diese Quelle-Ziel Beziehungen zumeist denselben Weg; die Gründe dafür sind unterschiedlich. Ob nun aus Gewohnheit, oder weil man diesen Weg am besten kennt, weil er der schnellste ist oder weil man dadurch immer an der Lieblingsbäckerei vorbeikommt, es spielt eigentlich keine Rolle. Denn wenn man auf diesem gewohnten Quelle-Ziel Weg plötzlich im Stau steht, wird der „Lieblingsweg“ plötzlich zu der Route, auf der „sowieso nie etwas weitergeht“ und auf der „ja immer so viel Verkehr ist“.

Doch was wäre, wenn man bei der vorherigen Kreuzung gewusst hätte, dass 500 Meter weiter ein Stau ist, der wieder einmal daran schuld ist, dass man zu spät ins Büro kommt? Hätte man dann nicht vielleicht doch den anderen etwas weiteren Weg genommen, der dafür aber frei befahrbar ist? Wahrscheinlich schon, aber man hätte es wissen müssen…

Wie jedoch gelangen die Informationen über Verkehrsbehinderungen zum Autofahrer? Über das Radio, doch wer hört schon die ganze Zeit Radio beim Autofahren, und dann auch noch den gleichen Sender. Außerdem übermittelt das Radio Verkehrsnachrichten nur in einer Frequenz von 30 Minuten, was vor allem für kurze Strecken viel zu selten ist. Weiters kann auch nicht jeder Stau im Radio übermittelt werden, das wäre viel zu zeitaufwendig.

Die zweite Möglichkeit sind Navigationssysteme in Autos, die heutzutage auch schon mit Stauinformationen gespeist werden können und dann eine Ausweichroute vorschlagen. Jedoch ist dieses Mittel viel zu kostspielig für die meisten Autofahrer und wer benützt schon sein Navigationssystem für den täglichen Weg zur Arbeit? Zusätzlich ist die Verbreitung von Navigationssystemen viel zu gering, waren doch im Jahr 2002 gerade 7% aller in Deutschland zugelassenen PKW’s2 damit ausgerüstet und von den Neuzulassungen sind auch nur 9%3 damit ausgestattet. Dieser Wert ist sicherlich auch auf Österreich umlegbar.

Dadurch bietet sich als dritte Möglichkeit der Einsatz einer Routeninformation direkt an der Straße. Möglich wird dies durch Wechselverkehrszeichen und Wechseltextanzeigen. Die Fragen sind allerdings: Was sind eigentlich Routen und wie findet man sie? Lassen sich die Autofahrer überhaupt beeinflussen? Und wenn, an welchen neuralgischen Punkten in einem Verkehrsnetz ist es sinnvoll über Staus und Alternativrouten zu informieren? Welche Informationen sind für den Autofahrer relevant, da kaum auf jedes individuelle Fahrziel Rücksicht genommen werden kann?

Die Beantwortung dieser Fragen und die wissenschaftlichen Hintergründe und Ableitungen der damit verbunden Themengebiete sind Inhalt dieser Diplomarbeit.

2 Grundlagen
Wie in der Einleitung beschrieben ist es das Ziel dieser Arbeit, die optimalen und sinnvollen Standorte für Wechseltextanzeigen zur Routenbeeinflussung im Stadtgebiet von Graz zu ermitteln. Diese Wechseltextanzeigen sollen dazu dienen, Autofahrern Alternativrouten zu ihrer ursprünglichen Streckenwahl anzubieten, falls diese durch Staus, Unfälle, Baustellen oder dergleichen nur erschwert passierbar sind.

[...]

1 Mede [Traffic Information 1993] S.7

2 Quelle: Partner Research Hamburg, Umfrage im Frühjahr 2002

3 Quelle: CAI-Leasing GmbH in „CAI Aktuell III/2002“