Verkehrssimulationen: Nutzen und Funktionsweise

Von Annalena B. 30 Juni, 2023

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Das Verkehrssystem wird tagtäglich ausgebaut und somit immer größer, schneller und leider auch komplizierter. Um vorausschauend zu agieren, wirtschaftlich zu planen und das komplexe System zu vereinfachen, gibt es sogenannte Verkehrssimulationen. Eine Verkehrssimulation dient ganz einfach ausgedrückt dazu, die real vorliegenden Verkehrssituation zu optimieren. Sie simuliert anhand eingegebener Daten bestimmte Konstellationen mehrfach und in verschiedenen Ausführungen. Daraus entstehen wiederum Daten, die zur Verbesserung und zu Zwecken der Optimierung herangezogen werden können. Dabei spielen viele wirtschaftliche und ökonomische Faktoren eine Rolle. Doch welche sind das? Und worauf kommt es an? Das erfährst du in den kommenden Zeilen.

Was ist eine Verkehrssimulation?

Hinter dem Begriff Verkehrssimulation versteckt sich genau das, was der Name erahnen lässt: Es wird ein Simulationsmodell aufgesetzt, das mit statistischen und real verfügbaren Daten gefüttert wird. Dabei handelt es sich um verkehrstechnische Knotenpunkte auf der Autobahn, dem innerstädtischen Verkehr und auch schlichten Vernetzungspunkten. Darunter fallen unter anderem Bushaltestellen, Bahnhöfe, Zebrastreifen und verkehrsberuhigte Zonen. In das Simulationsmodell werden Pkw, Lkw, Busse und Züge einbezogen. Aber auch sogenannte vulnerable Verkehrsteilnehmer wie Fahrradfahrer und Fußgänger werden dabei berücksichtigt. Dabei gilt es, alle Eventualitäten abzudecken und sämtliche Möglichkeiten aufzuführen. Auf diese Weise wird keine Perspektive ausgelassen und das Ergebnis fällt realitätsnah aus.

Bei einer Verkehrssimulation werden alle diese Daten inklusive der Verbindungspunkte und dem dazugehörigen Verkehrsaufkommen simuliert, um herauszufinden, wie die Mobilität garantiert werden kann. Es stellen sich dabei weitere essenzielle Fragen: Wie können die Emissionen gesenkt und die überlasteten Knotenpunkte entlastet werden? Wie können Staus vermieden und eine drohende Lärmbelästigung verhindert werden? Ebenso kommt dabei ein Ampel Simulator zum Einsatz, der genau diese Punkte auf Herz und Nieren testet. Mit ihm findet man heraus, ob sich ein Einsatz einer Signalanlage lohnt und vor allen Dingen, wie sie sich speziell an dieser Stelle auf den Verkehr auswirken würde. Es stellt sich insbesondere die Frage: Würde eine Ampelschaltung an einer viel befahrenen Kreuzung weiterhelfen, um die Mobilität zu garantieren? Ist ein Kreisverkehr doch die bessere Wahl? Wie wirkt sich diese grundlegende Entscheidung auf alle Verkehrsteilnehmer aus? Alle diese Fragen und auch Fakten darüber hinaus werden bei einer solchen Verkehrssimulation aufgeklärt.

Des Weiteren können mithilfe der Analysedaten und den Folgemaßnahmen die Gefahren im Straßenverkehr minimiert werden. Die potenzielle Möglichkeit von einem Unfall auf der Autobahn oder einem Unfall Im Tunnel können auf diese Weise merklich verringert und gleichzeitig die Sicherheit verbessert werden. Du siehst, wie wichtig und zukunftsweisend solche Daten, die unter anderem bei Verkehrsüberwachung gesammelt werden, sein können. Solche Simulationen bringen auf allen Ebenen einen sowohl technischen als auch wirtschaftlichen Fortschritt.

Diese 3 Arten von Verkehrssimulationen unterscheidet man

Wird eine Verkehrssimulation benutzt, so muss in verschieden stark geschichtete Ausführungen unterschieden werden. Diese Varianten nennt man mikroskopische, mesoskopische und makroskopische Verkehrssimulation. Hierbei sind es die Details, die den grundlegenden Unterschied ausmachen. Doch worauf kommt es speziell bei diesen Kategorien an?

Mikroskopische Verkehrssimulation:

Diese Variante ist die detailreichste von allen dreien. Egal, ob Spaziergänger, Fahrzeugführer, Lastkraftwagen oder Fahrradfahrer: Bei dieser Art der Simulation werden für alle Verkehrsteilnehmer individuelle Entscheidungen getroffen, die unterschiedliche Auswirkungen haben. So wird ein großes Portfolio an Möglichkeiten abgedeckt und durch die Verkehrssimulation können ausführliche Rückschlüsse über Optimierungsmaßnahmen gezogen werden. Es muss erwähnt werden, dass diese Variante auch die umfangreichste und zugleich aufwändigste Analyse von allen ist.

Mesoskopische Verkehrssimulation:

Dieses Simulationsmodell ist weniger ausführlich ausgeprägt. Es werden durchschnittliche Dichten und Geschwindigkeiten zurate gezogen. Eine individuelle Reaktion der Passanten oder Fahrzeugführer wird nur an stark frequentierten Knotenpunkten und hoch aus belasteten Bereichen simuliert. Da hier weniger Details aufgeführt werden, ist der Aufwand dementsprechend niedriger. Daraus resultiert, dass großflächige Regionen damit abgedeckt, aber nicht bis ins kleinste Detail analysiert werden können. Oftmals kommt eine sogenannte Hybridsimulation zum Tragen, die aus der mikroskopischen und der mesoskopischen Simulation besteht. Dies bietet einen Kompromiss aus vielen Details und angemessen im Aufwand. Kosten und Nutzen stehen im Gleichgewicht.

Makroskopische Verkehrssimulation:

Hierbei werden lediglich Verkehrsströme in Gänze beachtet. Die Reaktion separater Verkehrsteilnehmer wird nicht beachtet. Somit ist lediglich ein grober Überblick möglich und die Auswertung ist weniger genau, im Gegensatz zur mesoskopischen oder gar mikroskopischen Verkehrssimulation. Dafür halten sich aber auch Kosten und Aufwand in Grenzen.

Wie wird Verkehrssimulation eingesetzt?

Die Verkehrssimulation ist ein Planinstrument, dessen Bedeutung immer größer wird. Ingenieure, Wirtschaftswissenschaftler, Ökonomen und viele weitere Berufsgruppen nutzen systemische Software, um realitätsgetreue Verkehrsstrukturen nachzubilden. Dabei wird das Programm mit echten Daten gespeist. Diese können, wie oben bereits erwähnt, aus diversen Verkehrsüberwachungen, egal ob manuell oder automatisch, stammen. Diese geben dem Programm Aufschluss darüber, wie viel Verkehr, an welcher Stelle und zu welcher Uhrzeit entsteht. Ebenso kann anhand dessen simuliert werden, welche Kategorie „Verkehrsteilnehmer“ dort unterwegs ist und auch wie viele davon jeweils. Anhand der verschiedenen Analysen ist nun zu erkennen, wo eventuelle Konfliktherde bestehen oder welche Auswirkungen möglich sind. Ebenso werden auf diese Weise Planungen optimiert und fundierte Grundlagen gesetzt. Eine Verkehrssimulation trägt dazu bei, Kosten zu sparen und die Umwelt zu schützen. Es ist möglich, nachhaltigere Verkehrsmodelle zu entwerfen.

Das sind die Vorteile

Kommt ein solches Simulationsmodell zum Einsatz, so sind die Vorteile für alle Verkehrsteilnehmer nicht von der Hand zu weisen. Die Verkehrsstrukturen werden optimiert, Staus verhindert und die Planer werden auf potenziell gefährliche Unfallstelle aufmerksam. Im Großen und Ganzen sollen eine höhere Mobilitätsgarantie und eine bessere Kommunikation das Endprodukt sein. Der ganzheitliche Verkehr kann fließender, problemloser und vorausschauender strukturiert werden.

Diese Planungsweisen legen Infrastrukturen zugrunde, die auch für die Zukunft und weiterführende Planungsphasen unentbehrlich sind. Ein weiterer essenzieller Aspekt ist, dass besonders die vulnerablen Gruppen davon profitieren. Fahrradfahrer, Fußgänger und auch Motorrad- oder Rollerfahrer werden fest in das Konzept eingeplant. Auf sie wird ein besonderes Augenmerk gelegt, da sie als sehr verletzlich gelten und daher geschützt werden müssen. Des Weiteren zeigt der Ampel Simulator, an welchen Stellen eine Lichtsignalanlage oder nicht doch besser ein Kreisverkehr von Nutzen ist. Mehr noch wird mit solchen Simulationen der öffentliche Personennahverkehr bevorteilt. Er wird gestärkt und bekommt besondere Planungssicherheit. So wird auch der Transport von passiven Verkehrsteilnehmern und Verkehrsteilnehmerinnen einbezogen und unterstützt. Als Fazit steht eine gesündere, nachhaltigere und bessere Verkehrsstruktur.

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