Verkehrstechnik und Verkehrssimulationen
Im Fachbereich Verkehrstechnik liegt unsere Kernaufgabe in der Sicherung und Optimierung des Verkehrsflusses auf dem vorhandenen Straßennetz. Dabei nutzen wir den verfügbaren Verkehrsraum so, dass Leistungsfähigkeit, Sicherheit und Aufenthaltsqualität für alle Verkehrsteilnehmenden – Kfz-Verkehr, ÖPNV, Rad- und Fußverkehr – bestmöglich in Einklang gebracht werden.
Ein zentrales Handlungsfeld ist für uns die Planung von Lichtsignalanlagen und Verkehrsanlagen. Wir entwickeln Festzeitsteuerungen – sowohl provisorisch im Rahmen von Baumaßnahmen als auch als dauerhafte Lösungen – und planen verkehrsabhängige Steuerungen mit den erforderlichen Logiken, etwa zur Busbeschleunigung und für die Kommunikation mit übergeordneten Systemen. Unsere Planung orientiert sich an den HOAI-Leistungsphasen 1–7. Wir dimensionieren Knotenpunkte, planen die technische Ausrüstung und bereiten Vergaben vor bzw. wirken daran mit. So stellen wir sicher, dass technische, betriebliche und rechtliche Anforderungen von Anfang an konsistent berücksichtigt werden.
Zur fachlichen Absicherung unserer Knotenpunktentwürfe führen wir Kapazitätsprüfungen durch, zum Beispiel im Rahmen von Verkehrsuntersuchungen. Auf Basis etablierter Bewertungsverfahren analysieren wir Leistungsfähigkeit, Qualitätsstufen und Engpässe und vergleichen Varianten, um fundierte Entscheidungen über Aus- und Umbaumaßnahmen zu ermöglichen.
Eine wichtige Rolle spielt für uns die Erstellung von mikroskopische Verkehrssimulation. Mit spezialisierter Software bilden wir Verkehrsnetze digital nach – von einzelnen Knotenpunkten bis zu komplexeren, innerstädtischen Strukturen. Ergänzend setzen wir Fahrgast- und Fußgängersimulationen ein, um Umsteigeknoten, Haltestellenbereiche und stark frequentierte Räume realitätsnah zu betrachten. So können wir die Auswirkungen neuer Ampelschaltungen, veränderter Verkehrsführungen oder geplanter Infrastrukturmaßnahmen vorab prüfen und besser einschätzen.
Durch die Verbindung aus präziser Planung, geeigneter Steuerungstechnik und dem gezielten Einsatz von Simulationen unterstützen wir unsere Auftraggeber dabei, ihre Verkehrsnetze verlässlich, effizient und zukunftsfähig weiterzuentwickeln.
Mikroskopische Fahrgastsimulation der neuen U5 am Hauptbahnhof Nord zur Bewertung von Bahnsteigkapazitäten und Umsteigequalitäten im Prognosejahr 2035.
Thema
Fahrgastsimulation, ÖPNV, Innerstädtisch
Auftraggeber:in
Hamburger Hochbahn AG, Bereich Systementwicklung und Angebotsplanung
Leistungen
Die Hamburger Hochbahn AG plant für die kommenden Jahre die Erweiterung ihres U‑Bahnnetzes. Die geplante U-Bahnlinie U5 soll den Hamburger Nordosten und Westen über den Hauptbahnhof anbinden. Die Anbindung am Hauptbahnhof erfolgt über die vorhandenen, heute nicht genutzten Bahnsteige im Haltestellenbereich der U2/U4. Um die Umsteigebeziehung zwischen den U‑Bahnlinien U2/U4 und U5 zu sichern, wurden verschiedene Haltestellenvarianten mit bahnsteiggleichem Übergang erarbeitet. Zur Bewertung dieser Ausbauvarianten ist das Gehverhalten der ein-, aus- und umsteigenden Fahrgäste in den Spitzenstunden mit Hilfe einer Fahrgastsimulation untersucht worden.
Im Fokus des Projekts steht der Ostkopf der Haltestelle Hauptbahnhof Nord mit der sogenannten Voruntersuchungsvariante 6d. In dieser Variante werden die Fahrgäste von den Bahnsteigen zunächst auf eine gemeinsame Verteilerebene geführt. Von dort bestehen direkte Verbindungen sowohl zur höherliegenden Verteilerebene mit den Ausgängen zum Hauptbahnhof, zur City und nach St. Georg als auch zum geplanten Verbindungsbahn‑Entlastungstunnel (VET). Grundlage der Simulation ist eine Fahrgastprognose für das Jahr 2035, in der unter anderem der Hamburg‑Takt, saisonale Schwankungen sowie Streuungen im Tagesverlauf berücksichtigt wurden.
Die mikroskopische Fahrgastsimulation wurde mit einem Verkehrsflusssimulationsmodell durchgeführt, das das Bewegungsverhalten der Fußgänger realitätsnah nachbildet. Auf Basis maßstäblicher Lagepläne wurden alle relevanten Flächen – Bahnsteige, Verteilerebenen, Treppen, Fahrtreppen und Aufzüge – modelliert. Die Züge der Linien U2, U4 und U5 treffen in der Simulation in engen Takten ein, sodass die besonders belasteten Umsteigesituationen in der morgendlichen Spitzenstunde abgebildet werden. Neben typischen Fahrgästen wurden auch Personen mit eingeschränkter Mobilität und Fahrgäste mit Gepäck berücksichtigt, um die Barrierefreiheit und die Beanspruchung der Aufzüge realistisch zu bewerten.
Zur Beurteilung der Leistungsfähigkeit wurden die in einschlägigen Regelwerken definierten Qualitätsstufen für den Fußgängerverkehr herangezogen. In weiten Teilen der Bahnsteige und Verteilerebenen zeigt die Simulation einen stabilen und insgesamt komfortablen Verkehrsablauf. Etwas höhere Belastungen treten erwartungsgemäß in den Bereichen vor den Fahrtreppen, zwischen Bahnsteig und Verteilerebene, auf, bleiben aber innerhalb der als akzeptabel eingestuften Qualitätsstufen. Kritische Überlastungen mit dauerhaftem Stau oder sicherheitsrelevanten Situationen wurden nicht festgestellt.
Insgesamt bestätigt die Fahrgastsimulation, dass die geplante Einbindung der U5 am Hauptbahnhof Nord mit bahnsteiggleichen Übergängen zwischen U2, U4 und U5 verkehrlich gut funktioniert. Die Untersuchung liefert zugleich Hinweise auf lokal höhere Belastungen und zeigt an welchen Stellen in der weiteren Planung durch gezielte Anpassungen – etwa optimierte Treppenanordnungen oder zusätzliche Flächenreserven – die Aufenthaltsqualität und Sicherheit der Fahrgäste weiter verbessert werden können.
Optimierung von rund 70 Lichtsignalanlagen mit verkehrsabhängiger Busbevorrechtigung zur Beschleunigung der MetroBus-Linien 3, 5, 6 und 25 in Hamburg.
Thema
Verkehrsabhängige Steuerung mit Bus-Priorisierung (ÖPNV-Bevorrechtigung)
Auftraggeber:in
Freie und Hansestadt Hamburg – Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer
Leistungen
Im Rahmen des Busbeschleunigungsprogramms der Freien und Hansestadt Hamburg wurden die stark nachgefragten MetroBus-Linien 3, 5, 6 und 25 gezielt optimiert, um Fahrzeiten zu verkürzen und die Zuverlässigkeit im Betrieb zu erhöhen. ARGUS übernahm dafür die verkehrstechnische Bearbeitung von rund 70 Lichtsignalanlagen entlang der Linienwege in mehreren Teilprojekten.
Zentrales Ziel war es, die Ampelschaltungen so anzupassen, dass die Busse an den Knotenpunkten wirksam bevorrechtigt werden, ohne die Leistungsfähigkeit des übrigen Verkehrs unnötig zu beeinträchtigen. Hierfür wurden bestehende Anlagen auf den aktuellen Stand der Technik gebracht und mit verkehrsabhängigen Steuerungen ausgestattet. Diese ermöglichen eine dynamische Anpassung der Signalzeiten an die tatsächliche Verkehrslage und erkennen ankommende Busse, um Wartezeiten an Rotphasen zu reduzieren oder Grünphasen gezielt zu verlängern.
Die planerische Grundlage bildeten systematische Bestandsaufnahmen und gemeinsame Ortstermine mit dem Landesbetrieb Straßen, Brücken und Gewässer sowie der Hamburger Hochbahn AG. In diesen Abstimmungen wurden die wesentlichen Rahmenbedingungen definiert – etwa die Lage von Anmelde- und Abmeldepunkten für die Busse, die Priorisierung gegenüber anderen Verkehrsströmen und die zulässigen Eingriffe in den Signalablauf. Die abgestimmten Parameter wurden in verkehrsabhängige Steuerungsprogramme überführt und für jede Anlage individuell umgesetzt.
An besonders stark belasteten Knotenpunkten kamen ergänzend mikroskopische Verkehrssimulation zum Einsatz. Sie dienten dazu, verschiedene Steuerungsvarianten hinsichtlich der Verlustzeiten der Busse und der allgemeinen Knotenpunktqualität vorab zu bewerten und Optimierungen zielgerichtet zu planen.
Durch die Kombination aus Grundlagenermittlung, moderner Verkehrstechnik und simulationsgestützter Überprüfung konnte die Betriebsqualität auf den Linien 3, 5, 6 und 25 spürbar verbessert und ein wichtiger Beitrag zur Attraktivitätssteigerung des Busverkehrs in Hamburg geleistet werden.
Verkehrsuntersuchung zur Sperrung der Freihafenelbbrücke mit Verkehrsmodellierung, Simulation und Bewertung von Verkehrsführungs- und Umleitungsvarianten zur Sicherung der Erreichbarkeit.
Thema
Verkehrsmodellierungen, mikroskopische Verkehrssimulation, verkehrstechnische Untersuchung von Knotenpunkten
Auftraggeber:in
Hamburg Port Authority HPA
Leistungen
Die Hamburg Port Authority (HPA) plant, in den kommenden Jahren die Grundinstandsetzung der dreistreifigen Freihafenelbbrücke, um ihre Standsicherheit und langfristige Nutzbarkeit zu sichern. Die Brücke hat eine hohe verkehrliche Bedeutung für die Erreichbarkeit des Hafens und der HafenCity. Für die Bauzeit ist eine Vollsperrung von voraussichtlich rund drei Jahren vorgesehen, mit einer Umfahrung insbesondere über die Billhorner Brückenstraße und die Neuen Elbbrücken. Da diese Alternativroute bereits heute stark ausgelastet ist, waren fundierte verkehrliche Untersuchungen erforderlich, um die Auswirkungen der Sperrung abzuschätzen und geeignete Maßnahmen für die Bauzeit zu entwickeln.
ARGUS wurde mit der Prognose der verkehrlichen Auswirkungen und der Erarbeitung von Handlungsempfehlungen beauftragt. Grundlage bildete zunächst ein makroskopisches Verkehrsmodell (PTV VISUM) der Metropolregion Hamburg, das bereits in anderen Untersuchungen im Hafen- und Süderelberaum eingesetzt wurde. Dieses Modell wurde im Umfeld der Freihafenelbbrücke anhand aktueller Daten umfassend kalibriert. Hierzu wurden verschiedene Verkehrserhebungen ausgewertet, unter anderem Bluetooth‑Daten zur Reisezeit, Schleifenzählungen und Dauerzählstellen zur Verkehrsstärke sowie ergänzende Knoten- und Querschnittszählungen an den relevanten Brücken und Anschlussknotenpunkten. Zusätzlich wurden gezielte Reisezeitmessungen im Bereich der Elbquerungen durchgeführt, um die Modellierung der heutigen Situation zu überprüfen.
Auf dieser Basis wurden ein Analysefall für den Status quo sowie ein Prognosenullfall mit einem neuen Logistikstandort im Hafengebiet aufgebaut. Im anschließenden Prognoseplanfall wurde die Vollsperrung der Freihafenelbbrücke nachgebildet. Das Modell lieferte für diese Situation die zu erwartenden Verkehrsverlagerungen, Belastungen und Fahrzeitänderungen auf den wesentlichen Relationen. Darauf aufbauend entwickelte ARGUS verschiedene Verkehrsführungsvarianten, die unterschiedliche Prioritäten und Netzstrategien für die Umleitung über die Billhorner Brückenstraße und die neuen Elbbrücken abbilden.
Die einzelnen Knotenpunkte entlang der Alternativroute wurden hinsichtlich ihrer Leistungsfähigkeit mit LISA+ bewertet. Mittels einer mikroskopische Verkehrssimulation wurden die Varianten hinsichtlich ihres Verkehrsablaufs analysiert, Defizite aufgezeigt und weiterentwickelt. So konnten insbesondere Engpässe, Staugefahr und kritische Abwicklungsverhältnisse frühzeitig identifiziert und planerisch entschärft werden.
Mit den beteiligten Behörden wurde auf dieser Grundlage eine verkehrlich tragfähige Vorzugsvariante entwickelt und ein Maßnahmenkatalog abgestimmt. Dieser umfasst unter anderem Anpassungen der Verkehrsführung, Optimierungen der Lichtsignalsteuerungen sowie begleitende Maßnahmen zur Entlastung des Netzes. Die Untersuchung schafft somit eine belastbare Grundlage, um die Sperrung der Freihafenelbbrücke so zu organisieren, dass die Erreichbarkeit des Hafens und der HafenCity trotz der umfangreichen Baumaßnahmen weitgehend erhalten bleibt.
Verkehrsuntersuchung der U5-Maßnahme im Abschnitt Bramfeld–City Nord zur Bewertung der Verkehrsführung und Umleitungsrouten im Bauzustand.
Thema
Provisorische Lichtsignalanlagen, Ertüchtigung von Umleitungsrouten
Auftraggeber:in
Hamburger Hochbahn AG
Leistungen
Mit dem Bau der neuen U‑Bahnlinie U5 im ersten Bauabschnitt zwischen Bramfeld und der City Nord entstehen im Straßennetz des Hamburger Nordostens erhebliche temporäre Einschränkungen. Besonders kritisch ist dabei die Baugrube für die künftige Haltestelle Barmbek Nord, die mit längeren Sperrungen und Querschnittsreduzierungen einhergeht. Aufgrund der Lage im Netz stehen nur wenige leistungsfähige Ausweichrouten zur Verfügung. Hinzu kommen weitere parallele Baumaßnahmen im Umfeld sowie Anforderungen aus der Luftreinhalteplanung, etwa zur Begrenzung zusätzlicher Belastungen in bereits stark beanspruchten Straßenzügen. Vor diesem Hintergrund wurde ARGUS mit einer umfassenden Verkehrsuntersuchung beauftragt, um die Auswirkungen der Baumaßnahmen zu bewerten und ein tragfähiges Verkehrskonzept für die Bauzeit zu entwickeln.
Als Grundlage diente ein bereits im Rahmen der Umplanung des Bramfelder Dorfplatzes erstelltes makroskopisches Verkehrsmodell (PTV Visum), das die verkehrlichen Zusammenhänge im Untersuchungsraum abbildet. Dieses Modell wurde für die betroffenen Netzabschnitte – insbesondere im Bereich der Nordheimstraße, Bramfelder Chaussee und der City Nord – verfeinert und anhand aktueller Verkehrszähldaten kalibriert. So konnte sichergestellt werden, dass die heutige Verkehrssituation realitätsnah wiedergegeben wird und die darauf aufbauenden Prognosen belastbar sind.
Für die geplanten Bauzustände wurden die verkehrlichen Kapazitäten der Straßenräume unter Berücksichtigung von Fahrstreifenreduzierungen, Engstellen und temporären Signalisierungen ermittelt. Auf dieser Basis wurden für die unterschiedlichen Bauphasen richtungsbezogene Abwicklungsdefizite im Tagesverlauf berechnet. Damit ließ sich quantifizieren, zu welchen Zeiten und in welchen Relationen mit Stauerscheinungen und spürbaren Reisezeitverlängerungen zu rechnen ist.
Um die unvermeidbaren Verkehrseinschränkungen möglichst verträglich zu gestalten, wurden verschiedene Verkehrsführungsvarianten entwickelt. Diese umfassten unter anderem unterschiedliche Umleitungsrouten, Anpassungen an Knotenpunkten sowie temporäre Maßnahmen zur Verbesserung der Leistungsfähigkeit. In die Variantenbewertung flossen nicht nur die Belange des motorisierten Individualverkehrs (MIV) ein, sondern ausdrücklich auch die Anforderungen des Busliniennetzes, des Fuß- und Radverkehrs sowie die Vorgaben der Luftreinhalteplanung. Ziel war es, den Baustellenverkehr so zu organisieren, dass wichtige Busachsen funktionsfähig bleiben, sichere und möglichst direkte Wege für Zufußgehende und Radfahrende erhalten werden und zusätzliche Belastungen in sensiblen Straßenzügen begrenzt bleiben.
In Abstimmung mit den zuständigen Fachbehörden und der Hamburger Hochbahn AG wurde schließlich eine Verkehrsführungsvariante ausgewählt, die den Ausbau der Fahrbeziehungen über die Bramfelder Chaussee und den Ring 2 vorsieht. Diese Lösung verbindet eine vergleichsweise robuste Leistungsfähigkeit mit einer verträglichen Verteilung der Verkehre im Netz und berücksichtigt gleichzeitig die Erfordernisse des Umwelt- und Gesundheitsschutzes.
Durch die Kombination aus verfeinerter Verkehrsmodellierung, systematischer Bewertung der Bauzustände und der Entwicklung mehrerer Verkehrsführungsvarianten leistete die Untersuchung einen wesentlichen Beitrag dazu, die Beeinträchtigungen während des ersten Bauabschnitts der U5 im Hamburger Norden so gering wie möglich zu halten und frühzeitig tragfähige Lösungen mit allen Beteiligten abzustimmen.
Umgestaltung des Knotenpunkts St.-Jürgen-Ring/Mönkhofer Weg in mit neuer Lichtsignalanlage.
Thema
Verkehrsabhängige Steuerung, ÖPNV, innerstädtisch
Auftraggeber:in
Hansestadt Lübeck – Fachbereich Planen und Bauen Stadtgrün und Verkehr
Leistungen
Der St.-Jürgen-Ring (B75) in Lübeck ist eine stark befahrene, innerstädtische Hauptverkehrsstraße mit wichtiger Erschließungsfunktion für den Kfz-Verkehr, den ÖPNV sowie den Rad- und Fußverkehr. Am Knotenpunkt mit dem Südlichen Mönkhofer Weg bestanden bislang eingeschränkte Querungs- und Abbiegebeziehungen, insbesondere für zu Fuß Gehende, Radfahrende und links einbiegende Kfz aus dem Südlichen Mönkhofer Weg. Vor diesem Hintergrund hat die Hansestadt Lübeck die grundlegende Umgestaltung des Knotenpunktes beauftragt, um eine höhengleiche, barrierefreie Querung des St.-Jürgen-Rings zu ermöglichen und das sichere Linksseinbiegen zu gewährleisten.
Im Rahmen des Projekts wurde der Knotenpunkt verkehrsplanerisch und verkehrstechnisch neu konzipiert. Zentrale Maßnahme ist die Einrichtung einer Lichtsignalanlage, die die verschiedenen Verkehrsströme räumlich und zeitlich koordiniert. Ziel war es, die Leistungsfähigkeit des Knotens zu sichern und gleichzeitig die Verkehrssicherheit und Aufenthaltsqualität für alle Verkehrsteilnehmenden deutlich zu verbessern. Dazu zählen insbesondere gesicherte Querungsstellen mit taktilen und akustischen Elementen für mobilitätseingeschränkte Personen sowie eine klare Führung des Radverkehrs.
Die Lichtsignalanlage wurde mit einer komplexen, verkehrsabhängigen Steuerung ausgestattet. Diese reagiert flexibel auf die aktuelle Verkehrslage, indem sie etwa Anmeldungen aus dem Seitenast, ÖPNV-Signale und unterschiedliche Nachfrage in den Spitzenzeiten berücksichtigt. So können Staubildungen reduziert und Wartezeiten für alle Verkehrsarten im Rahmen gehalten werden. Gleichzeitig wurde die ÖPNV-Abwicklung im Knotenpunkt in die Steuerungslogik integriert, um Linienbusse zuverlässig und effizient zu führen.
Ein weiterer Schwerpunkt lag auf der Planung der Radverkehrsanlagen im Knotenpunktinnenbereich. Hier wurden sichere, nachvollziehbare Führungsformen entwickelt, die Konflikte mit Abbiegeverkehren minimieren und den Anforderungen an modernen Radverkehr (u. a. Sichtbeziehungen, ausreichend breite Verkehrsflächen, eindeutige Markierungen) entsprechen. Die barrierefreie Gestaltung der Querungsstellen für den Fußverkehr ergänzt dieses Konzept.
ARGUS erbrachte im Projekt die Grundleistungen für Verkehrsanlagen gemäß Leistungsphasen 1–8 nach § 47 HOAI. Dies umfasste die grundlegende verkehrsplanerische Konzeption, die Entwurfs- und Ausführungsplanung, die Planung der Verkehrstechnik, einschließlich der LSA-Steuerung, sowie die Vorbereitung und Mitwirkung bei der Vergabe. Ergänzend wurden Leitungskonfliktprüfungen und Trassenplanungen durchgeführt, um den Neu- und Umbau im Bestand technisch zu ermöglichen, ohne bestehende Ver- und Entsorgungsleitungen zu beeinträchtigen.
Für die Umsetzung im Straßenraum erstellte ARGUS eine detaillierte Bauablauf- und Verkehrsführungsplanung. Damit konnte sichergestellt werden, dass die Bauarbeiten bei laufendem Verkehr mit möglichst geringen Beeinträchtigungen für Anwohnende, Gewerbe und ÖPNV vollzogen werden. Die örtliche Bauüberwachung stellte schließlich die qualitätsgerechte Umsetzung der Planung sicher und diente als Schnittstelle zwischen Auftraggeber, Bauunternehmen und weiteren Beteiligten.
Insgesamt trägt das Projekt dazu bei, die Verkehrssicherheit und Erreichbarkeit im Bereich des St.-Jürgen-Rings wesentlich zu verbessern und den Knotenpunkt zukunftsfähig für alle Verkehrsarten auszubauen.