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Zusammenfassung (Deutsch)

Alle maßgeblichen nationalen und internationalen Regelwerke zur Dimensionierung von Fußverkehrsanlagen stützen sich auf das bereits in der zweiten Hälfte des vergangenen Jahrhunderts durch Oeding und Fruin begründete Level-of-Service-Konzept. Es definiert Qualitätsstufen, die den Zusammenhang zwischen Personendichte und Bewegungskomfort beschreiben. Die wissenschaftliche Grundlage hierfür liefert das Fundamentaldiagramm. Es stellt die Beziehung zwischen Dichte und Geschwindigkeit bzw. der Dichte und dem Verkehrsfluss dar. Für bi- und multidirektionale Verkehre, wie sie z. B. in Bahnhöfen oder bei Großveranstaltungen regelmäßig vorkommen, fehlt jedoch die zuverlässige, empirische Datenbasis. Für den multidirektionalen Verkehr an Kreuzungen stehen zudem bis heute keine Methoden zur Verfügung, den Zusammenhang zwischen Geschwindigkeit, Dichte und Personenfluss zutreffend zu beschreiben.

Die vorliegende Arbeit stellt neue Methoden für die Bemessung der Leistungsfähigkeit multidirektional genutzter Fußverkehrsanlagen vor. Empirische Grundlage sind die in den Forschungsprojekten BaSiGo und Hermes durchgeführten Laborexperimente, an denen bis zu etwa 1000 Probanden gleichzeitig teilgenommen haben. Es wird ein Konzept beschrieben, das es ermöglicht, den Personenfluss, die Dichte und die Geschwindigkeit auf multidirektional genutzten Fußverkehrsanlagen konsistent zu bestimmen. Das neue Konzept überträgt die Raum-Zeit-Mittelwerte, die Edie in den 1960er Jahren für den spurgebundenen Fahrzeugverkehr eingeführt hat, auf beliebig gerichtete Fußverkehre. Ergänzend wird ein Skalierungsfaktor begründet, der es erlaubt, die Ergebnisse auch auf solche Verkehrsanlagen zu übertragen, die nicht unmittelbar untersucht wurden. Hierfür wird das „Konzept des spezifischen Flusses“, welches sich bei uni- und bidirektionalen Verkehren bewährt hat, verallgemeinert, so dass es auch für den multidirektionalen Verkehr auf Kreuzungen angewendet werden kann. Darüber hinaus wird ein methodischer Ansatz entwickelt, die „Konfliktdichte“ innerhalb eines Personenstroms zu quantifizieren, um die Unterschiede in der Leistungsfähigkeit derselben Verkehrsanlage bei unterschiedlichen Nutzungsarten – bspw. unidirektionaler vs. bidirektionaler Verkehr – beschreiben zu können.

Die ermittelten Kenngrößen der Leistungsfähigkeit werden in das Level-of-Safety-Konzept integriert. Dieses wurde innerhalb des Forschungsprojektes BaSiGo erarbeitet. Das neue Konzept orientiert sich am etablierten Level-of-Service-Konzept, fokussiert jedoch auf den Aspekt der Sicherheit bei Großveranstaltungen. An Stelle der feinskaligen Unterteilung in Qualitätsstufen, wie sie das Level-of- Service-Konzept vorsieht, erfolgt die Klassifizierung mit dem Level-of-Safety-Konzept anhand eines praktikablen Ampelsystems.

Zusammenfassung (Englisch)

All relevant national and international regulations for dimensioning the pedestrian traffic facilities are based on Oedings’s and Fruin’s level of service concept from the second half of the last century. It defines quality levels that describe the correlation between density and comfort in pedestrian flows. The scientific background for this is provided by the fundamental diagram. It shows the relationship between density and velocity or density and traffic flow respectively. However, for bi- and multidirectional traffic as in stations or at major events no reliable empirical data exist. Furthermore, for multidirectional traffic at intersections there are no methods available to describe the relationship between speed, density and flow in a consistent way.

This work introduces new methods for assessing the capacity of pedestrian traffic facilities which are used multidirectionally. It is empirically based on laboratory experiments with approximately up to 1000 volunteers which are conducted as part of the research projects BaSiGo and Hermes. The concept allows to determine consistently the flow of people, the density and the speed on multidirectional used traffic facilities. It generalises the space-time averages for the vehicular traffic, that Edie described in the 1960s, on pedestrian traffic in any order. In addition, a scaling factor is established that enables to transfer the results to such pedestrian traffic facilities, which have not been directly investigated. For this purpose, the “specific flow concept”, which has proven itself in uni- and bidirectional traffic, has been generalised, so that it can be applied to the multi-directional pedestrian traffic on intersections. Furthermore, a methodological approach is developed to quantify the “conflict density” within a people flow to describe the differences in the performance of the same traffic facility for different types of use - for example unidirectional vs. bidirectional traffic.

The established parameters of performance are integrated into the level of safety concept. This concept has been developed within the research project BaSiGo. It is based on the established level of service concept, however, it focuses on the aspect of safety at major events. Instead of a fine-scaled subdivision of quality levels, as prescribed in the level of service concept, the new classification with the level of safety concept is based on a practicable traffic light system.

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