Straßenbepflanzung und Verkehrssicherheit
Ermittlung unfallbeeinflussender Merkmale auf Bais empirischer Modelle unter besonderer Berücksichtigung der Bepflanzung im Seitenraum an Landstraßen
von Benjamin Schreck-von BelowV 349: Benjamin Schreck-von Below:
Landstraßen in Deutschland weisen im Vergleich zu Autobahnen eine große Gesamtlänge und einen hohen Netzanteil auf. Dazu kommt eine große Vielfalt der Straßenbepflanzung im Seitenraum, die von einseitigen und zweiseitigen Baumreihen, Baumgruppen, Alleen, Waldbereichen, Einzelbäumen, Sträuchern, Feldhecken bis zu Feld- und Wiesenflächen reicht. Die Verkehrssicherheit auf Landstraßen steht hinsichtlich der Unfallfolgen in engem Zusammenhang mit der Bepflanzung. Die Unfälle mit einem Aufprall auf einen Baum neben der Fahrbahn sind durch eine besonders hohe Unfallschwere gekennzeichnet. Das Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis empirischer Modelle mit einem Ansatz der Bayes-Inferenz die unfallbeeinflussenden Merkmale unter besonderer Berücksichtigung der Straßenbepflanzung im Seitenraum zu ermitteln und dabei das methodische Vorgehen für dieses empirische Bayes-Modell zu entwickeln und zu validieren. Der entwickelte Ablauf zur Erstellung der Unfallmodelle leistet einen Beitrag zur Erweiterung der Verfahren und Methoden der Sicherheitsuntersuchungen im Straßenwesen. Vielen der bisherigen Sicherheitsuntersuchungen liegen monokausale Analysemethoden zugrunde. Es zeigt sich, dass ein wissenschaftlicher Nachweis auf der Grundlage von monokausalen Unfallanalysen nur unzureichend möglich ist. Die Erkenntnislücken bei den Zusammenhängen der verschiedenen Typen sowie weiterer Merkmale der Straßenbepflanzung mit dem Unfallgeschehen bildeten den Schwerpunkt der Untersuchung. Damit sollten weitergehende qualitative Aussagen und Abschätzungen über die Verkehrssicherheit und quantitative Abschätzungen des Unfallgeschehens in Abhängigkeit von möglichen Einflussmerkmalen abgeleitet werden. Mit den entwickelten Unfallvorhersagemodellen sollen genauere Risikobewertungen von Landstraßenab-schnitten vorgenommen werden. Das Ziel ist die Verbesserung der Verkehrssicherheit mit gezielt wirksamen Maßnahmen sowie der gleichzeitige Schutz der Verkehrsteilnehmer und der Straßenbepflanzung. Die Analyse der Einzeldaten der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik zeigte, dass die Unfallschwere im Zusammenhang mit einem Hindernisaufprall 5-mal höher, bei einem Baumaufprall 8-mal höher und bei einem Schutzplankenaufprall 3-mal höher ist als ohne Aufprall. Die Auswertung der detaillierten Daten von Straßenverkehrsunfällen (In-Depth Study) brachte neueste Erkenntnisse zur Unfallentstehung und deren Randbedingungen. In dieser Auswertung zeigten sich zahlreiche signifikante Zusammenhänge, wie z. B. zwischen den jeweiligen Unfallabläufen und der Deformationstiefe am Fahrzeug sowie zwischen dem Durchmesser des Baumes und der höchsten Verletzungsschwere der Personen im Fahrzeug. Auf Basis eines umfangreichen und detaillierten Datensatzes mit über 2.600 fahrstreifenbezogenen Abschnitten und knapp 3.000 km Gesamtlänge standen einbahnige, zweistreifige Landstraßen außerhalb von Netzknoten im Fokus der Untersuchung. Die differenzierten Unfallmodelle zeigten, dass die Allee und der Waldbereich besonders unfallauffällige Bepflanzungstypen sind. Baumreihen, Waldmantel und Einzelbäume sind ebenfalls auffällig. Es konnte gezeigt werden, dass es einen deutlichen Zusammenhang zwischen der fahrleistungsbezogenen Häufigkeit von amtlich registrierten Fahrunfällen mit Abkommen von der Fahrbahn und der Straßenbepflanzung gibt. Maßgebliche und signifikante unfallbeeinflussende Entwurfselemente auf Fahrunfälle mit Abkommen von der Fahrbahn sind insbesondere Singularitäten (Kurvenradius unter 200 m einschließlich Mindestlänge von 50 m), aber auch Kurvenradien von 200 bis 400 m sowie Relationstrassierungen benachbarter Elemente des Lageplans im „zu vermeidenden Bereich“ oder „brauchbaren Bereich“ nach den Richtlinien für die Anlage von Landstraßen 2012. In Bezug auf die Unfallhäufigkeit mit Aufprall auf einen Baum hat sich gezeigt, dass mit steigendem Anteil der Straßenbepflanzung Allee und Waldbereich sich die Unfallhäufigkeit deutlich erhöht. Die Baumreihe sowie die Kombination Baumreihe und Allee erhöhen mit einem mittleren bis sehr hohen Einfluss die Unfallhäufigkeit. Die Ergebnisse stellen Grundlagen für die Überarbeitung der technischen Regelwerke, wie z. B. des Handbuchs für die Bewertung der Verkehrssicherheit von Straßen, des Merkblatts „Bäume an Straßen“ und für den Leitfaden bzw. die Entwicklung von Sonderlösungen zum Baum- und Objektschutz an Landstraßen dar.
Landstraßen in Deutschland weisen im Vergleich zu Autobahnen eine große Gesamtlänge und einen hohen Netzanteil auf. Dazu kommt eine große Vielfalt der Straßenbepflanzung im Seitenraum, die von einseitigen und zweiseitigen Baumreihen, Baumgruppen, Alleen, Waldbereichen, Einzelbäumen, Sträuchern, Feldhecken bis zu Feld- und Wiesenflächen reicht. Die Verkehrssicherheit auf Landstraßen steht hinsichtlich der Unfallfolgen in engem Zusammenhang mit der Bepflanzung. Die Unfälle mit einem Aufprall auf einen Baum neben der Fahrbahn sind durch eine besonders hohe Unfallschwere gekennzeichnet. Das Ziel dieser Arbeit ist es, auf Basis empirischer Modelle mit einem Ansatz der Bayes-Inferenz die unfallbeeinflussenden Merkmale unter besonderer Berücksichtigung der Straßenbepflanzung im Seitenraum zu ermitteln und dabei das methodische Vorgehen für dieses empirische Bayes-Modell zu entwickeln und zu validieren. Der entwickelte Ablauf zur Erstellung der Unfallmodelle leistet einen Beitrag zur Erweiterung der Verfahren und Methoden der Sicherheitsuntersuchungen im Straßenwesen. Vielen der bisherigen Sicherheitsuntersuchungen liegen monokausale Analysemethoden zugrunde. Es zeigt sich, dass ein wissenschaftlicher Nachweis auf der Grundlage von monokausalen Unfallanalysen nur unzureichend möglich ist. Die Erkenntnislücken bei den Zusammenhängen der verschiedenen Typen sowie weiterer Merkmale der Straßenbepflanzung mit dem Unfallgeschehen bildeten den Schwerpunkt der Untersuchung. Damit sollten weitergehende qualitative Aussagen und Abschätzungen über die Verkehrssicherheit und quantitative Abschätzungen des Unfallgeschehens in Abhängigkeit von möglichen Einflussmerkmalen abgeleitet werden. Mit den entwickelten Unfallvorhersagemodellen sollen genauere Risikobewertungen von Landstraßenab-schnitten vorgenommen werden. Das Ziel ist die Verbesserung der Verkehrssicherheit mit gezielt wirksamen Maßnahmen sowie der gleichzeitige Schutz der Verkehrsteilnehmer und der Straßenbepflanzung. Die Analyse der Einzeldaten der amtlichen Straßenverkehrsunfallstatistik zeigte, dass die Unfallschwere im Zusammenhang mit einem Hindernisaufprall 5-mal höher, bei einem Baumaufprall 8-mal höher und bei einem Schutzplankenaufprall 3-mal höher ist als ohne Aufprall. Die Auswertung der detaillierten Daten von Straßenverkehrsunfällen (In-Depth Study) brachte neueste Erkenntnisse zur Unfallentstehung und deren Randbedingungen. In dieser Auswertung zeigten sich zahlreiche signifikante Zusammenhänge, wie z. B. zwischen den jeweiligen Unfallabläufen und der Deformationstiefe am Fahrzeug sowie zwischen dem Durchmesser des Baumes und der höchsten Verletzungsschwere der Personen im Fahrzeug. Auf Basis eines umfangreichen und detaillierten Datensatzes mit über 2.600 fahrstreifenbezogenen Abschnitten und knapp 3.000 km Gesamtlänge standen einbahnige, zweistreifige Landstraßen außerhalb von Netzknoten im Fokus der Untersuchung. Die differenzierten Unfallmodelle zeigten, dass die Allee und der Waldbereich besonders unfallauffällige Bepflanzungstypen sind. Baumreihen, Waldmantel und Einzelbäume sind ebenfalls auffällig. Es konnte gezeigt werden, dass es einen deutlichen Zusammenhang zwischen der fahrleistungsbezogenen Häufigkeit von amtlich registrierten Fahrunfällen mit Abkommen von der Fahrbahn und der Straßenbepflanzung gibt. Maßgebliche und signifikante unfallbeeinflussende Entwurfselemente auf Fahrunfälle mit Abkommen von der Fahrbahn sind insbesondere Singularitäten (Kurvenradius unter 200 m einschließlich Mindestlänge von 50 m), aber auch Kurvenradien von 200 bis 400 m sowie Relationstrassierungen benachbarter Elemente des Lageplans im „zu vermeidenden Bereich“ oder „brauchbaren Bereich“ nach den Richtlinien für die Anlage von Landstraßen 2012. In Bezug auf die Unfallhäufigkeit mit Aufprall auf einen Baum hat sich gezeigt, dass mit steigendem Anteil der Straßenbepflanzung Allee und Waldbereich sich die Unfallhäufigkeit deutlich erhöht. Die Baumreihe sowie die Kombination Baumreihe und Allee erhöhen mit einem mittleren bis sehr hohen Einfluss die Unfallhäufigkeit. Die Ergebnisse stellen Grundlagen für die Überarbeitung der technischen Regelwerke, wie z. B. des Handbuchs für die Bewertung der Verkehrssicherheit von Straßen, des Merkblatts „Bäume an Straßen“ und für den Leitfaden bzw. die Entwicklung von Sonderlösungen zum Baum- und Objektschutz an Landstraßen dar.