Diese Analysemethode fasst die Kapazität einer Zufahrt als Funktion der Geometrie und des Konfliktstroms im Kreisverkehr auf. Diese Funktion wurde anhand zahlreicher Beobachtungen an britischen Kreisverkehren geeicht.
Abbildung 80 zeigt den Berechnungsablauf für Kreisverkehre nach der Methode von TRL/Kimber.
Abbildung 80: Berechnungsablauf für Kreisverkehre nach der Methode von TRL/Kimber
Die Geometrie des Kreisverkehrs wird in Visum durch Armattribute beschrieben. Diese Attribute haben nur dann Bedeutung, wenn der Knoten ein Kreisverkehr und als Analysemethode TRL/Kimber gewählt ist. In allen anderen Fällen werden die Parameter bei der ICA-Berechnung ignoriert. Die Bedeutung der Parameter illustriert Abbildung 81, die der DMRB-Richtlinie TD 16/93 entnommen ist. Zum besseren Vergleich mit dieser Richtlinie sind in den tabellarischen Übersichten auch die üblichen englischen Originalbezeichnungen und Abkürzungen angegeben. Ein weiterer Parameter beschreibt die zeitliche Variabilität des Zuflusses.
Abbildung 81: Beschreibung der Knotengeometrie für das Modell nach TRL/Kimber
Tabelle 118 zeigt die zusätzlichen Eingabe-Attribute an Armen für die Berechnung nach TRL/Kimber.
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Name |
DMRB Definition |
Wertetyp |
Wertebereich (Standardwert) |
Bedeutung |
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Einbeschriebener Kreisverkehrs-Durchmesser |
RoundaboutInscribedDiameter |
Länge |
10 - 200 m (40 m) |
Außendurchmesser des Kreisverkehrs. Bei asymmetrischen Kreisverkehren geben Sie den Radius bezogen auf die Umgebung der jeweiligen Zufahrt an. Das Attribut wird beim ANM-Export und bei ICA (Kimber) verwendet. |
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ICA Eingangsbreite |
ICAEntryWidth |
Länge |
3 - 20 m (7 m) |
Breite der Einfahrt unmittelbar am Kreisverkehr |
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ICA Eingangs-Halbweite |
ICAApproachHalfWidth (v) |
Länge |
2 - 15 m (3.5 m) |
Fahrbahnbreite der Zufahrtsstrecke ohne Aufweitung |
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ICA Aufweitungslänge |
ICAFlareLength (L‘) |
Länge |
1 - 100 m (20 m) |
halbe Länge der Zufahrt zwischen den Punkten, an denen KVEinfahrtsbreite und KVZufahrtsbreite gemessen sind |
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Kreisverkehr Eingangsradius |
RoundaboutEntryRadius (r) |
Länge |
1 - 1 000 m (35 m) |
Radius des Kreises, der sich tangential an den Außenkreis des Kreisverkehrs und an die äußere Begrenzung der Zufahrt anschmiegt Das Attribut wird beim ANM-Export und bei ICA (Kimber) verwendet. |
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ICA Eingangswinkel |
ICAEntryAngle (Φ) |
Integer |
0°..180° (45°) |
siehe Abbildung 81 |
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ICA Steigungstrennung |
ICAGradeSeparation (SEP) |
Länge |
0 - 100 m (0 m) |
Abstand zwischen Zu- und Ausfahrt des gleichen Knotenarms. Bei normalen Kreisverkehren geben Sie 0 m an. Das bedeutet, dass der Kreisverkehr nicht Teil einer Kreuzung mit mehreren Ebenen ist. Mit Werten > 0 beschreiben Sie die Entfernung zwischen der Zufahrt und der Ausfahrt des gleichen Arms an ausgedehnten Kreisverkehren, die Teil einer Kreuzung mit mehreren Ebenen sind. |
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ICA KimberHollis C-Faktor |
ICAKimberHollisC |
Double |
0 .. 10 (1.0) |
Der C-Faktor in der Staulängenformel nach Kimber-Hollis beschreibt die Variabilität des Zuflusses |
Tabelle 118: Eingabe-Attribute für die Berechnung nach der Methode von TRL/Kimber
Diese Attribute haben nur dann Bedeutung, wenn der Nach-Knoten der Strecke den Steuerungstyp Kreisverkehr besitzt, das heißt die Strecke eine Zufahrt zu einem Kreisverkehr repräsentiert. In allen anderen Fällen werden die Attribute ignoriert.
Die Ausgabeattribute entsprechen denen für signalisierte Knotenpunkte (Tabelle 101).
Schritt 1: Zuflüsse und Konfliktströme für jede Zufahrt
Alle Berechnungen basieren auf den Zuflüssen und Konfliktströmen an jeder Zufahrt. Diese Ströme werden aus den Abbiegerbelastungen gewonnen. Alle Belastungen werden in Pkw-Einheiten ausgedrückt.
Schritt 2: Kapazitäten der Zufahrten
Für Kreisverkehre mit KVAbstandAusfahrt = 0 gilt Folgendes:
wobei
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Cap |
Kapazität der Zufahrt in PkwE/h |
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qc |
Konfliktstrom in PkwE/h |
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k |
1 - 0,00347 • (Φ - 30 ) - 0,978 • [(1/r) - 0,05] |
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F |
303 x |
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f |
0,21 t (1 + 0,2 x) |
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t |
1 + ,5 / (1 + M) |
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M |
e(D - 60)/10 |
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x |
v + (e - v) / (1 + 2 S) |
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S |
1,6 (e - v) / L‘ |
Die übrigen Variablenbezeichnungen beziehen sich auf die Attribute der Geometriebeschreibung.
Für Kreisverkehre mit KVAbstandAusfahrt > 0 gilt abweichend Folgendes:
Cap =1,004F - 0,036SEP - 0,232 qc + 14,35 - f qc(2,14 - 0,023 qc)
Dabei sind alle Größen wie oben, jedoch Cap und qc in PkwE/min.
Die Kapazität jedes Abbiegers ergibt sich aus der für die Zufahrt errechneten Kapazität. Das Ergebnis wird in PkwE/h im Abbieger-Attribut ICAEndgültigeKapazität gespeichert.
Die Staulänge an einer Zufahrt ergibt sich aus der Formel von Kimber und Hollis (Kimber, Hollis 1979), (Kimber, Daly 1986).
wobei
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L |
erwartete Staulänge am Ende des Betrachtungszeitraums in Pkw-Einheiten |
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μ |
Kapazität der Zufahrt in Pkw-Einheiten / h |
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T |
Länge des Betrachtungszeitraums in h |
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L0 |
initiale Staulänge (in Visum stets 0) |
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C |
Variationsfaktor KVKimberHollisC |
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v |
Belastung der Zufahrt in Pkw-Einheiten / h |
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ρ |
= v / μ = Auslastung |
Visum verwendet die in (Kimber, Hollis 79) für erhöhte Genauigkeit modifizierte Formel.
Die mittlere Staulänge jedes Abbiegers ist gleich der mittleren Staulänge seiner Zufahrt und wird im Abbieger-Attribut ICA mittlere Staulänge gespeichert.
Schritt 4: Wartezeiten
Die durchschnittliche steuerungsbedingte Wartezeit einer Zufahrt ergibt sich aus der Formel von Kimber und Hollis (Kimber, Hollis 1979), (Kimber, Daly 1986).
wobei
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d |
mittlere steuerungsbedingte Wartezeit im Betrachtungszeitraum in h |
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μ |
Kapazität der Zufahrt in Pkw-Einheiten / h |
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T |
Länge des Betrachtungszeitraums in h |
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L0 |
initiale Staulänge (in Visum stets 0) |
|
C |
Variationsfaktor KVKimberHollisC |
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v |
Belastung der Zufahrt in Pkw-Einheiten / h |
|
ρ |
=v / μ= Auslastung |
Die durchschnittliche steuerungsbedingte Wartezeit eines Abbiegers ist gleich der durchschnittlichen steuerungsbedingten Wartezeit seiner Zufahrt und wird im Abbieger-Attribut tAkt gespeichert.
Visum wertet wie in Schritt 3 die von Kimber und Hollis für erhöhte Genauigkeit modifizierte Formel aus.
Schritt 5: Level of Service (LOS)
Das Konzept eines LOS wird im Modell von Kimber nicht erwähnt. Um Einheitlichkeit innerhalb von ICA herzustellen und weil die Kenngröße RFC (Ratio Flow to Capacity) als ungenügend kritisiert wurde, definiert Visum dennoch einen LOS pro Zufahrt als Klassifikation der durchschnittlichen Wartezeit (Tabelle 119).
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LOS |
Durchschnittl. Wartezeit [s / PkwE] |
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A |
0 - 10 |
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B |
>10 - 15 |
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C |
>15 - 25 |
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D |
>25 - 35 |
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E |
>35 - 50 |
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F |
>50 |
Tabelle 119: LOS bei der Berechnung nach Kimber in Abhängigkeit von der durchschnittlichen Wartezeit
Entsprechend berechnet Visum den LOS des gesamten Knotens auf der Basis der belastungsgewichteten durchschnittlichen Wartezeit aller Zufahrten.
