Berichtsvorlage - M/15/2002-01

Sachdarstellung

Die Stadt Oberhausen verfügt über ein modernes Verkehrsrechnersystem zur Steuerung der Lichtsignalanlagen (LSA). Von 260 LSA werden 209 von diesem System gesteuert und überwacht. Auf Basis einer verkehrsabhängigen Flächensteuerung mit automatischer Erfassung des jeweils aktuellen Verkehrsaufkommens werden Rahmenbedingungen für die Steuerung ermittelt. Die besondere Charakteristik der Flächensteuerung besteht darin, dass die Signalprogramme den augenblicklichen Verkehrsbeziehungen und –mengen angepasst und die jeweiligen Freigabezeiten im Rahmen der zur Verfügung stehenden Verkehrsflächen auf den momentanen Bedarf angepasst werden. Neben dem normalen Kfz-Verkehr wird zur Steigerung der Leistungsfähigkeit und Attraktivierung der öffentliche Personennahverkehr (Straßenbahn und Bus) bevorrechtigt behandelt. Selbstverständlich werden Fußgänger und Radfahrer, wie auch die besonderen Belange sehbehinderter Personen ebenso berücksichtigt und signaltechnisch sicher geführt. Die Gebietsrechner sind entsprechend den Steuerungsgebieten (Alt-Oberhausen) im Polizeipräsidium und (Sterkrade/Osterfeld) in Räumlichkeiten des Sterkrader Hallenbades untergebracht. Der Betriebsführungsrechner als Verwaltungsebene befindet sich in den Räumen des Fachbereiches 5-6-10 im Technischen Rathaus in Sterkrade. Er dient zur Überwachung, zentralen Steuerung, Analysierung und Optimierung des Verkehrsgeschehens.

Konzeption der Grünen Welle am Beispiel der Mülheimer Straße

Auf einem Streckenabschnitt von rd. 2.800 m, von der Landwehr bis zur Zufahrt des Baumarktes Ziesak, sind insgesamt 19 Lichtsignalanlagen installiert.

Der Betrieb der Lichtsignalanlagen erfolgt im v. g. Streckenabschnitt verkehrsrechnergesteuert mit Koordinierung, mit verkehrsabhängiger Bedarfssteuerung der untergeordneten Richtungen (Fahrzeuge, Radfahrer und Fußgänger) sowie mit Modifikation sämtlicher Fahrverkehr- und ÖPNV-Signalgruppen. Die Bevorrechtigung des öffentlichen Personennahverkehrs (ÖPNV) wird konsequent angewandt.

Sowohl in südlicher wie auch in nördlicher Fahrtrichtung der Mülheimer Straße werden die Verkehrsströme morgens wie auch nachmittags ausgewogen behandelt; aufgrund der notwendigen Leistungsfähigkeit wird keine Fahrtrichtung bevorzugt.

Das tagsüber geschaltete Signalprogramm ermöglicht im Streckenabschnitt zwischen der Landwehr und der Danziger Straße bei einer Freigabezeit-Bandbreite[1] von 26 Sekunden eine Leistungsfähigkeit von 1.040 Fahrzeugen in der Stunde (Sättigung: 1.800 Fahrzeuge je Stunde, klassische Zweistreifigkeit). Im Streckenabschnitt zwischen der Danziger Straße und der Baumarkt Zufahrt besteht eine Bandbreite von 37 Sekunden mit 1.480 Fahrzeugen in nördlicher sowie von 39 Sekunden mit 1.560 Fahrzeugen in südlicher Fahrtrichtung.

Als Progressionsgeschwindigkeit[2] sind 50 km/h angesetzt, die im Hinblick auf die max. Geschwindigkeitsbeschränkung von ebenfalls 50 km/h eine optimale Reisegeschwindigkeit bei einer Auslastung von bis zu 85% innerhalb der “Grünen Welle” ermöglicht.

Der Knoten Mülheimer Straße/ Danziger Straße stellt von allen Knoten die geringste Leistungsfähigkeit dar. Dies folgt aus der notwendigen Einteilung der signaltechnisch zu sichernden einzelnen Verkehrsströme (getrennte Sicherung der Linksabbieger der Mülheimer Straße sowie der abbiegenden Straßenbahnen) und damit aus einer höheren Anzahl der Phasen[3]. Somit übernimmt dieser Knoten für die Grüne Welle eine gewisse Schlüsselfunktion.

Aus südlicher Fahrtrichtung stellt der Knoten Landwehr die geringste Leistungsfähigkeit dar. Dies ist allerdings erwünscht, denn dieser Knoten übt für den stadteinwärtsfahrenden Verkehr eine gewisse Pförtnerfunktion aus. Ebenso übernimmt der Knoten Brücktorstraße für den Verkehr aus nördlicher Fahrtrichtung für den weiteren Verlauf der Grünen Welle eine Pförtnerfunktion. Dieses Steuerungssystem ermöglicht eine Dosierung des Verkehrs, wodurch nur soviel Verkehr in die Grüne Welle einfließt, wie auch leistungsmäßig abgewickelt werden kann.

Am Knoten Wielandstraße reduziert sich im Fall einer Fußgängerbedarfsmeldung zum Überqueren der Mülheimer Straße die Progressionsgeschwindigkeit für den Verkehr aus südlicher Fahrtrichtung, zwischen Landwehr und Wielandstraße, auf 30 km/h. Der lange Räumweg der Fußgänger führt zu einer späteren Freigabe der Hauptrichtung. Der von der Landwehr eintreffende Pulk wird somit gesammelt und in einer geschlossenen Einheit in die weitere Grüne Welle geführt. Das durchgehende Freigabezeit-Band reduziert sich auf rd. 20 Sekunden.

Der Fußgängerüberweg in Höhe Bismarckstraße liegt in einem äußerst ungünstigen Teilpunktabstand[4]. Die beiden Freigabezeit-Bänder haben an dieser Stelle keine Überdeckung. Dies führt dazu, dass sich aufgrund des langen Räumweges nach einer Freigabe der Fußgänger die Progressionsgeschwindigkeit für den Verkehr aus nördlicher Fahrtrichtung auf 36 km/h reduziert. Der stadteinwärtsfahrende Fahrzeugpulk verdichtet sich an dieser Stelle, allerdings führt dieser Vorgang zu keiner maßgeblichen Reduktion der Leistungsfähigkeit. In der Gegenrichtung wird das durchgehende Freigabezeit-Band am Ende abgeschnitten, wodurch etwa 4 Fahrzeuge je Fahrstreifen angehalten werden. Nach Freigabe ist zunächst ein erneuter Halt vor dem Knoten Tannenbergstraße unvermeidbar, bevor diese Fahrzeuge wieder in das Freigabezeit-Band des nächsten Signalprogrammumlaufs eingeführt werden.

Zur Sicherung von Einsatzfahrzeugen der Feuerwehr ist am Knoten Brücktorstraße eine besondere Phase vorhanden, die durch Sperrung der Mülheimer Straße eine Freigabe der Brücktorstraße und somit ein verzögerungsfreies Einbiegen in die Mülheimer Straße gewährleistet. Ebenso wird die Lichtsignalanlage am Knoten Tannenbergstraße beeinflusst. Diese Phase wird ausschließlich über die Leiststelle der Feuerwehr aktiviert sowie deaktiviert. Die Dauer dieser Sonderphase ist abhängig von der Anzahl der Einsatzfahrzeuge und deren Fahrzeiten. In der Regel treten Sperrzeiten auf der Mülheimer Straße von 2 bis 5 Minuten auf. Als Folge kann es in Abhängigkeit von der Tageszeit und somit von der Verkehrbelastung teilweise zu erheblichen Staubildungen auf der Mülheimer Straße kommen. Rückstaulängen z. B. bis zur Kreuzung “Werksgasthaus” sind möglich. Die anschließende Auflösung des Staus kann aufgrund der begrenzt durchsetzbaren Verkehrsmenge im Streckenverlauf der Mülheimer Straße mehrere Signalprogrammumläufe und kann durchaus 15 bis 20 Minuten betragen. Zu Hauptverkehrszeiten ist es darüber hinaus möglich, dass ein Stau bedingt durch permanenten Verkehrszufluss, nicht aufgelöst werden kann.

Aus nördlicher Fahrtrichtung führt der Knoten am Baumarkt Ziesak aufgrund des ungünstigen Teilpunktabstandes zum Knoten Brücktorstraße dazu, dass nur rd. 20 % der Freigabezeit-Bandbreite verzögerungsfrei geführt werden können. Vorrangig wird die südnördliche Fahrtrichtung behandelt, um die stadtauswärtsfahrenden Verkehre zügig führen zu können.

Zur Steigerung der Leistungsfähigkeit und zur Attraktivierung des ÖPNV werden in Oberhausen bereits seit Anfang 1992 die Busse der StOAG und mit Wiedereinführung der Straßenbahn seit 1996 auch diese Fahrzeuge an den Lichtsignalanlagen gegenüber dem Individualverkehr (IV) bevorrechtigt.

Die Anmeldung der Busse erfolgt über Datenfunk. Die in den Bussen installierten Bordrechner enthalten alle Informationen des Liniennetzes sowie des Fahrpla­nes. In Verbindung mit der physikalischen (Ortsbake[5]) und der logischen Ortung (Wegimpulsgeber, Tür auf / Tür zu) erfolgt ein Fahrplan - Soll - Ist - Vergleich. Wird nun bei Annäherung zu einer Signalanlage ein vorgegebener Zeitrückstand ermittelt, sendet der Bus an die Signalanlage ein Datentelegramm mit selektiven fahrzeugbezogenen Informationen.

Die Erfassung der Straßenbahnen erfolgt über so genannte Koppelschleifen[6] entlang der Strecke.

Bei den Meldungen wird zwischen Voranmeldung, Hauptanmeldung, Haltestelle und Abmeldung unterschieden. Eine Voranmeldung erfolgt in der Regel aus einer Entfernung von ca. 200 bis 300 m vor einer Lichtsignalanlage. Durch diese Meldung wird in der Signalprogrammsteuerung die Freigabezeit zum prognostizierten Eintreffzeitpunkt an der Lichtsignalanlage eingeleitet. Auch wird geprüft, ob z. B. aufgestaute Linksabbieger im Gleisbereich eine ungehinderte Durchfahrt behindern können, d. h. vor dem Eintreffzeitpunkt der Straßenbahn wird ein Stau aufgelöst. Die Hauptanmeldung erfolgt in der Regel ca. 100 bis 150 m vor einer Lichtsignalanlage. Hierdurch wird zunächst die Voranmeldung bestätigt und nochmals der mögliche Eintreffzeitpunkt geprüft. Ist das Ergebnis der Prüfung positiv, d. h. die Durchfahrt von Bus oder Straßenbahn wird innerhalb des berechneten Freigabezeitbereiches erwartet, erfolgt in Abhängigkeit der aktuellen Signalprogrammsekunde eine Vorziehung oder eine Verlängerung der Freigabezeit. Bewegt sich der ÖPNV parallel zum Freigabezeit-Band und somit zum IV, so ist für den IV zunächst kaum eine Veränderung feststellbar. Sobald allerdings der ÖPNV z. B. eine Haltestelle anfährt wird der Vorgang der Bevorrechtigung während der Fahrgastwechselzeit unterbrochen und der IV gelangt zu früh zum Folgeknoten. Für den Aufenthalt in Haltestellen wird eine mittlere Fahrgastwechselzeit (in der Regel 12- 15 Sekunden) bei der Berechnung der Reisezeiten berücksichtigt. Sobald die Haltestelle verlassen wird, wird auch die weitere Fahrt verzögerungsfrei fortgesetzt. Kommen ÖPNV-Fahrzeuge aus der Nebenrichtung, z. B. einbiegende oder querende Busse aus der Schwartzstraße, so wird das Freigabezeit-Band der Mülheimer Straße unterbrochen. Am Knoten Marktstraße wird in südlicher Fahrtrichtung durch Einfahrt der Straßenbahn in die Haltestelle einmal der Linksabbieger in die Rolandstraße vorzeitig freigeben und folglich der IV in nördlicher Fahrtrichtung angehalten. Auch können die Freigabezeiten der zum ÖPNV feindlichen Signalgruppen sowie die Nebenrichtungen bis auf eine Mindestgröße reduziert werden. Als Folge dieser Maßnahme kann der IV auf der Mülheimer Straße nicht mehr koordiniert geführt werden. Nach einer ÖPNV-Beeinflussung erfolgt eine Rückkehr in die Signalprogrammsteuerung des IV’s. Allerdings führt diese Rückkehr in der Regel erst im folgenden Signalprogrammumlauf zu einer Wiederherstellung des Ursprungzustandes und somit zum durchgehenden Freigabezeit-Band. Auch ist es möglich, dass sowohl Straßenbahn als auch Bus mehrere Signalprogrammumlaufläufe in Folge beeinflussen. Am Beispiel des Knoten Grenzstraße wird dieser einmal von der Straßenbahn im Gegentakt von je 10 Minuten sowie von den Bussen mit zwei Linien im Gegentakt von je 20 Minuten befahren. Im Mittel wird somit dieser Knoten in Zeitabständen von 150 Sekunden vom ÖPNV befahren. Bei einer maximalen Signalprogrammumlaufzeit von 90 Sekunden bedeutet diese Taktfolge eine Beeinflussung in jedem zweiten Umlauf.

Nachdem das ÖPNV-Fahrzeug die Haltlinie passiert hat, wird durch die Abmeldung die Beeinflussung aufgehoben und die ursprüngliche Signalprogrammsteuerung für den IV wieder hergestellt.

Aus der Verschiebung von Anfang und Ende der einzelnen Freigabezeiten sowie durch die fortschreitende Anmeldung des ÖPNV im Bereich der Mülheimer Straße von Anlage zu Anlage erfolgt eine Verschiebung des Freigabezeit-Bandes der Grünen-Welle. Das bis zur Anmeldung des ÖPNV auf die Belange des IV’s ausgerichtete Freigabezeit-Band wird durch die Beeinflussung auf die Fahrcharakteristik des ÖPNV ausgerichtet.

Letztlich wird durch die Beeinflussung des ÖPNV das Freigabezeit-Band maßgeblich beeinflusst. Die Belange des IV’s treten temporär in den Hindergrund und es entsteht ein völlig anderer Verkehrsablauf. Generelle Einbußen der Leistungsfähigkeit sind für den Individualverkehr nicht feststellbar. Allerdings sind Einbußen im Fahrkomfort unvermeidbar.

Wiederholte Untersuchungen belegen, dass durch diese Maßnahme die Verlustzeiten an Lichtsignalanlagen zu Gunsten des ÖPNV um bis zu 70 % reduziert werden. Auch die Reisezeiten der ÖPNV-Fahrzeuge reduzieren sich um rd. 25 %.

Auswirkungen der Verkehrssteuerung auf die Freigabezeit-Bandbreiten der Grünen Welle

Lichtsignalanlage              Steuerung Individualverkehr                            Steuerung ÖPNV

Mülheimer Straße/ Landwehr              Keine Beeinträchtigungen              Straßenbahn aus Richtung Mülheim

                            sperrt den Individualverkehr und

                            unterbricht das Freigabezeit-Band.

Mülheimer Straße/ Ludwigstraße              Keine Beeinträchtigungen              Keine Beeinträchtigungen

Mülheimer Straße/ Wielandstraße              Bei Querung der Mülheimer Straße              Straßenbahn aus Richtung Mülheim

              durch Fußgänger wird der stadtein-              sperrt den Individualverkehr und

              wärtsfahrende Fahrzeugpulk kurzzeitig              unterbricht das Freigabezeit-Band

              gestoppt und das durchgehende

              Freigabezeit-Band reduziert

Mülheimer Straße/ Josefstraße              Keine Beeinträchtigungen              Straßenbahn aus Richtung Mülheim

                            sperrt den Individualverkehr und

                            unterbricht das Freigabezeit-Band.

                            Außerdem kann bei Einfahrt der

                            Straßenbahn in die Haltestelle durch

                            die vorzeitige Freigabe von

                            Fußgängern das Freigabezeit-Band

                            der jeweiligen Gegenrichtung              

                            unterbrochen werden.

Mülheimer Straße/ Haltestelle               Keine Beeinträchtigungen              Bei Einfahrt der Straßenbahn in die

Hilgenberg                            Haltestelle kann durch

                            die vorzeitige Freigabe von

              Fußgängern das Freigabezeit-Band

              der jeweiligen Gegenrichtung             

              unterbrochen werden.

Mülheimer Straße/ Eckstraße              Keine Beeinträchtigungen              Busse in Richtung Eckstraße

                            sperren den Individualverkehr

                            in nördlicher Fahrtrichtung.

                            Busse aus Richtung Eckstraße

                            sperren den Individualverkehr

                            in beiden Fahrtrichtungen.

Mülheimer Straße/ Grenzstraße              Keine Beeinträchtigungen              Straßenbahn in nördlicher Fahrt-

                            richtung sperrt den Individual-

                            verkehr in südlicher Fahrtrichtung.

                            Straßenbahn in südlicher Fahrt-

                            richtung sperrt den Individual-

                            Verkehr in südlicher Fahrtrichtung.

                            Busse aus Richtung Grenzstraße

                            sperren den Individualverkehr der

                            Mülheimer Straße in beiden

                            Fahrtrichtungen.

Mülheimer Straße/ Haltestelle               Keine Beeinträchtigung.              Bei Näherung der Straßenbahn

Blücherstraße                            aus Richtung Mülheim werden

                            durch die bedarfsgesteuerte

                            Freigabe der Fußgänger das

                            Freigabezeit-Band in beiden

                            Richtungen unterbrochen.

                            Vor Ausfahrt der Straßenbahn aus

                            der Haltestelle Blücherstraße in

                            nördlicher Richtung wird das

                            Freigabezeit-Band in nördlicher

                            Fahrtrichtung unterbrochen.

                            Bei Näherung der Straßenbahn

                            in Richtung Mülheim wird durch

                            die bedarfsgesteuerte Freigabe des

                            Fußgängers das Freigabezeit-Band

in nördlicher Fahrtrichtung unter-

brochen.

Mülheimer Straße/ Hermann-Albertz-              Keine Beeinträchtigungen.              Straßenbahn aus Richtung Mülheim

Straße                            unterbricht das Freigabezeit-Band in

                            südlicher Fahrtrichtung.

                            Bus in Richtung Hermann-

                            Albertz-Straße unterbricht das

                            Freigabezeit-Band in südlicher

                            Fahrtrichtung.

                            Bus aus Richtung Hermann-

                            Albertz-Straße unterbricht das

                            Freigabezeit-Band in beiden

                            Fahrtrichtungen.

Mülheimer Straße/ Marktstraße              Keine Beeinträchtigungen.              Straßenbahn in Richtung Mülheim

                            unterbricht das Freigabezeit-Band in

                            nördlicher Fahrtrichtung.

                            Bei Näherung der Straßenbahn der

                            Haltestelle können durch die be-

                            darfsgesteuerte Freigabe der Fuß-

                            gänger das Freigabezeit-Band der

                            jeweils entgegenkommenden

                            Fahrtrichtung unterbrochen werden.

Mülheimer Straße/ Haltestelle               Keine Beeinträchtigungen.              Straßenbahn in Richtung Mülheim

Marktstraße              unterbricht am Knoten Marktstraße

              das Freigabezeit-Band in nördlicher

              Fahrtrichtung.

                            Bei Näherung der Straßenbahn der

                            Haltestelle können durch die be-

                            darfsgesteuerte Freigabe der Fuß-

                            gänger das Freigabezeit-Band der

                            jeweils entgegenkommenden

              Fahrtrichtung unterbrochen werden.

Mülheimer Straße/ Helmholtzstraße              Keine Beeinträchtigungen.              Bus in Richtung Helmholtzstraße

                            unterbricht das Freigabezeit-Band

                            in südlicher Richtung.

Mülheimer Straße/ Danziger Straße              Keine Beeinträchtigungen.              Straßenbahnen in beiden Fahrt-

                            richtungen unterbrechen das Frei-

                            gabezeit-Band in südlicher Richtung.

Mülheimer Straße/ Schwartzstraße              Aufgrund längerer Freigabezeiten für              Busse aus den Nebenrichtungen

              Fußgänger (Schulweg, Gymnasium)              reduzieren das Freigabezeit-Band

              wird das Freigabezeit-Band in südlicher              der Mülheimer Straße um 15-26%.

              Fahrtrichtung zeitweise um 8,5%              Mit 0,83 Bussen je Programmum-

              reduziert.               lauf ist die Wahrscheinlichkeit von

                            Verzögerungen in der Hauptver-

                            kehrszeit sehr groß.

Mülheimer Straße/ Falkensteinstr.              Keine Beeinträchtigungen.              Busse aus den Nebenrichtungen

                            können das Freigabezeit-Band

                            der Mülheimer Straße um bis

              zu 49% reduzieren.

Mülheimer Straße/ Bismarckstraße              Verdichtung des Fahrzeugpulks aus nörd-              Keine Beeinträchtigungen.

              licher Fahrtrichtung. Reduzierung der

              Progressionsgeschwindigkeit auf 36 km/h.             

Mülheimer Straße/ Tannenbergstr.              Bei Einsatzfahrten der Feuerwehr              Keine Beeinträchtigungen.

              wird das Freigabezeit-Band in nördlicher

              Fahrtrichtung unterbrochen.

Mülheimer Straße/ Brücktorstraße              Bei Einsatzfahrten der Feuerwehr              Keine Beeinträchtigungen.

              werden die Freigabezeit-Bänder in beiden

              Fahrtrichtungen der Mülheimer Straße

              unterbrochen. Rückstaulängen bis zur

              Duisburger Straße sind möglich.

Mülheimer Straße/ Baumarkt              In nordsüdlicher Fahrtrichtung ist keine               Keine Beeinträchtigungen.

              durchgehende Freigabezeit-Bandbreite möglich.

              In südnördlicher Richtung ergeben sich keine

              Beeinträchtigungen.

Kurzfassung

Die auf dem Streckenabschnitt der Mülheimer Straße, von der Landwehr bis zur Bau­marktzufahrt Ziesak installierten Lichtsignalanlagen sind koordiniert und gewährleisten ein durchgehendes Freigabezeit-Band in beiden Fahrtrichtungen.

Die Breite des Freigabezeit-Bandes ist abgestimmt auf die vorhandene Verkehrsbelastung und gewährleistet eine ausreichende Leistungsfähigkeit.

An den Knoten Wielandstraße, Schwartzstraße und Bismarckstraße erfordern besondere Belange der Fußgänger temporäre Bevorrechtigungen, wodurch geringfügige Be­einträchtigungen im fließenden Verkehr unvermeidbar sind.

An den Knoten Brücktorstraße und Tannenbergstraße entstehen während der Einsatzfahrten von Rettungsfahrten der Feuerwehr zeitweise mittlere bis starke Beeinträchtigungen der “Grünen Welle”.

Durch die konsequente Bevorrechtigung von ÖPNV-Fahrzeugen zwischen der Land­wehr und der Falkensteinstraße entstehen teilweise sehr starke Veränderungen im Freigabezeit-Band und somit in der Steuerung des Individualverkehrs. Hierbei sind die Taktdichte von Straßenbahn und Bus maßgeblich bestimmend für immer wiederkehrende Störungen in der “Grünen Welle”. Letztendlich verursachen diese Eingriffe, dass der Individualverkehr von Lichtsignalanlage zu Lichtsignalanlage mit entsprechenden Zeitverzögerungen geführt wird.

Die vorhandene Lichtsignalsteuerung stellt unter den Rahmenbedingungen der Bevor­rechtigung von ÖPNV-Fahrzeugen das technisch und physikalisch maximal machbare Steuerungsverfahren dar. Störungen im Verkehrsfluss einer “Grünen Welle” sind grund­sätzlich nicht vermeidbar, wenn Verkehrsflächen von ÖPNV und Individualverkehr ge­meinsam genutzt werden und wenn ÖPNV-Fahrzeuge aus Nebenrichtungen oder als Abbieger geführt werden.