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Verkehr

Verkehr bedeutet in den Verkehrswissenschaften die Ortsveränderung von Personen und materiellen Gütern sowie von Versorgungsgütern wie Daten, Energie und Wasser. Die eigentliche Durchführung der Ortsveränderung als Verkehrsbedürfnis wird Verkehrsprozess genannt unter Nutzung eines bestimmten Verkehrssystems, das u.a. das spezifische Verkehrsmittel beinhaltet. Die vielfältigen Formen des Verkehrs spiegeln sich in der Definition von unterschiedlichen Verkehrssystemen wider.

Verkehrsprozess

Als Verkehrsprozess wird in den Verkehrswissenschaften die zielgerichtete und zweckbestimmte Bewegung von Personen, Gütern und Versorgungsgütern in einem örtlich definierten Raum bezeichnet. Der Verkehrsprozess zerfällt in eine Vielzahl von einzelnen Prozessschritten. Die eigentliche Abwicklung eines Verkehrsbedürfnisses erfolgt mit Hilfe eines Verkehrsmittels, das Bestandteil eines bestimmten Verkehrssystems ist. Die optimale Gestaltung des Verkehrsprozesses erfolgt im Rahmen des Verkehrsmanagements (z.B. über Leitsysteme), das ebenfalls eine Komponente eines Verkehrssystems ist.

Verkehrssystem

Die Verkehrswissenschaften definieren eine Vielzahl an Verkehrssystemen, um die Abwicklung eines Verkehrsbedürfnisses (Verkehrsprozess) jeglicher Art zu ermöglichen. Der Verkehrsprozess ist definiert als zielgerichteter und zweckbestimmter Transport von Personen und materiellen Gütern sowie von Versorgungsgütern wie Daten, Energie und Wasser über eine Distanz zwischen zwei Orten in einem definierten Raum.

Klassifizierung

Eine Klassifizierung der Verkehrssysteme ist notwendig, um die vielfältigen Formen des Verkehrs abzubilden. Es werden zwei Verkehrszweige unterschieden:

• Verkehrszweig der systemorientierten Verkehrssysteme
• Verkehrszweig der dienstleistungsorientierten Verkehrssysteme

Die systemorientierten (systemgebundenen) Verkehrssysteme bilden die technische Basis für die dienstleistungsorientierten Verkehrssysteme unabhängig vom Transportgut. Bei den systemorientierten Verkehrssystemen wird nach Verkehrsart unterschieden, die das genutzte Verkehrsmedium (z. B. Straße, Schiene, Luft) als Unterscheidungsmerkmal benutzt. Die dienstleistungsorientierten Verkehrssysteme haben die nachgefragte Dienstleistung für ein Transportgut im Fokus.

Ein Verkehrssystem besteht aus mehreren Komponenten, die für die Durchführung eines Verkehrsbedürfnis in dem betrachteten Raum notwendig sind. Diese Komponenten sind

• das zur Verfügung stehende Verkehrsnetz mit seinen Strecken und Knotenpunkten als Verknüpfung,
• die auf dem Verkehrsnetz zugelassenen Verkehrsmittel (Fahrzeuge),
• die notwendige Verkehrsinfrastruktur mit allen baulichen und technischen Verkehrsanlagen,
• das erforderliche Verkehrsmanagement für Verwaltung und Überwachung.

Im Rahmen des Verkehrsmanagements bedeutet Verwaltung, dass Planung, Finanzierung und Wartung des Verkehrssystems durch verantwortliche Stellen wahrgenommen werden. Darüber hinaus erfolgt bei Bedarf oder bei gesetzlicher Vorgabe eine Überwachung und Steuerung als Verkehrssicherung und zur Koordinierung des Betriebs mit Leitsystemen (z. B. Verkehrsleitzentralen). Insbesondere bei automatischem oder fahrerlosen Betrieb der Verkehrsmittel ist eine Verkehrssicherung erforderlich.

Eine weitere sinnvolle Abgrenzung der Verkehrssysteme untereinander (nicht notwendigerweise) erfolgt unter Berücksichtigung des geografischen Bezugs (z. B. Kontinent, Staat, Region, Stadt). Damit wird die Komplexität eines Systems beschränkt, insbesondere durch die Berücksichtigung bestehender staatlicher Regulierungen (Gesetze, Verordnungen) für den Verkehr.

Fördersysteme sind zwar im weitesten Sinn ebenfalls Verkehrssysteme, werden aber hier nicht weiter betrachtet, da sie zu kleinteilig sind und nicht alle o.g. Komponenten aufweisen.. Zu dieser Art von Systemen gehören:

• Transportbänder
• Fahrtreppen und Fahrsteige
• Fahrstühle

Verkehrszweig der systemorientierten Verkehrssysteme

Verkehrssysteme der Verkehrsart Straßenverkehr

Der Straßenverkehr erfolgt i.d.R. mit Hilfe motorisierter Fahrzeuge (Verkehrsmittel) auf einem befestigten Straßennetz (Verkehrsnetz]). Es werden unterschieden:

• Verkehrssystem Autobahnverkehr: kreuzungsfreier Fernverkehr auf eigenem Verkehrsnetz mit Anschlussstellen zum nachgeordneten Straßennetz, motorisierte Kraftfahrzeuge, spezifisches Verkehrsmanagement inkl. Verkehrssteuerung
• Verkehrssystem Landstraßenverkehr: außerörtlicher Fern- und Nahverkehr auf Bundes-, Landes- und Kreisstraßen, motorisierte Kraftfahrzeuge und Fahrräder, Verkehrsmanagement zur Verwaltung, i.d.R. ohne Verkehrssteuerung
• Verkehrssystem Stadtstraßenverkehr: innerörtlicher Nahverkehr auf Bundes-, Landes-, Kreis- und Stadtstraßen, motorisierte Kraftfahrzeuge, Fahrräder und Fußgänger, Verkehrsmanagement zur Verwaltung und meist mit Verkehrsüberwachung und Verkehrssteuerung
• Verkehrssystem Ruhender Verkehr: Sonderform im innerörtlicher Verkehr für Parkplätze und Parkhäuser, Parkleitsystem als Verkehrsteuerung
• Verkehrssystem Straßentunnelverkehr: Sonderform für einen Straßenabschnitt mit Tunnel, Verkehrssteuerung insbesondere bei Mauterhebung
• Verkehrssystem Straßenbrückenverkehr: Sonderform für einen Straßenabschnitt über eine Brücke, Verkehrssteuerung insbesondere bei Mauterhebung
• Verkehrssystem Fußgängerverkehr: Fußwegenetz
• Verkehrssystem Zweiradverkehr: Radwegenetz

Verkehrssysteme der Verkehrsart Schienenverkehr

Der Schienenverkehr erfolgt mit Hilfe spezieller Fahrzeuge (Verkehrsmittel) zum Transport von Personen und Gütern auf einem spurgeführten Verkehrsnetz. Die wesentlicheVerkehrsinfrastruktur besteht aus den spezifischen Schienenstrecken und den Bahnhöfen. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist eine Verkehrssicherung (Verkehrsmanagement) in notwendig und eingerichtet. Es werden unterschieden:

• Verkehrssystem Eisenbahnverkehr: Lokbespannte Wagenzüge und Triebwagen im Fern-, Nah- und Regionalverkehr
• Verkehrssystem Schnellbahnverkehr: S-Bahn- und U-Bahnfahrzeuge im Nah- und Regionalverkehr, eigene Trasse, spezielle Technik
• Verkehrssystem Stadtbahnverkehr: Stadt- und Straßenbahnfahrzeuge im Nah- und Regionalverkehr auf separatem Netz, spezielle Trasse, spezielle Technik
• Verkehrssystem spurgebundener Busverkehr: spezielle Fahrzeuge wie Spurbus / Duobus / Oberleitungsbus auf separatem Netz, spezielle Trasse, spezielle Technik
• Verkehrssystem Seilbahnverkehr: Sonderform mit speziellen Fahrzeugen im Nah- und Regionalverkehr auf separatem Netz, eigene Trasse, spezielle Technik
• Verkehrssystem Hängebahnverkehr: Sonderform mit speziellen Fahrzeugen im Nah- und Regionalverkehr auf separatem Netz, spezielle Trasse, spezielle Technik
• Verkehrssystem Magnetbahnverkehr: Sonderform mit speziellen Fahrzeugen im Fern-, Nah- und Regionalverkehr auf separatem Netz, spezielle Trasse, spezielle Technik

Verkehrssysteme der Verkehrsart Schiffsverkehr

Der Schiffsverkehr (Wasserverkehr, Schifffahrt) erfolgt mit Hilfe von Wasserfahrzeugen wie Schiffe und Boote als Verkehrsmittel. Als Verkehrsnetz gelten die Ozeane und angrenzenden Meere sowie ein Wasserstraßennetz aus Flüssen, Seen und Kanälen. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist eine maritime Verkehrssicherung als Verkehrsmanagement notwendig und eingerichtet. Das wesentliche Element der Verkehrsinfrastruktur ist ein Hafen zur Be- und Entladung von Passagieren und Gütern. Es werden unterschieden:

• Verkehrssystem ziviler Seeschiffsverkehr (Seeschifffahrt): See- und Binnenschiffe auf definierten Seewasserstraßen, Verkehrssicherung über Revierzentralen
• Verkehrssystem Binnenschiffsverkehr (Binnenschifffahrt): Binnenschiffe auf definierten Binnenwasserstraßen, Verkehrssicherung über Revierzentralen
• Verkehrssystem militärischer Seeschiffsverkehr: Sonderform mit Kriegsschiffen von Marinestützpunkten aus, Verkehrssicherung über die Marineschifffahrtleitung der Bundeswehr
• Verkehrssystem Schiffsschleusenverkehr: Sonderform an Kanälen mit separater Verkehrssicherung
• Verkehrssystem Schiffstunnelverkehr: Sonderform für einen speziellen Kanal mit separater Verkehrssicherung

Verkehrssysteme der Verkehrsart Flugverkehr

Der Flugverkehr (Luftverkehr) erfolgt mit Hilfe von bemannten Luftfahrzeugen (z.B. Flugzeuge, Drehflügler) als Verkehrsmittel. Die Luftfahrzeuge benutzen den Luftraum ohne ein physikalisches Verkehrsnetz. Aufgrund gesetzlicher Vorgaben ist eine Flugsicherung als Verkehrsmanagement notwendig und eingerichtet. Das wesentliche Element der Verkehrsinfrastruktur sind die Start- und Landeplätze (Flughafen) für die Luftfahrzeuge. Es werden unterschieden:

• Verkehrssystem ziviler Flugverkehr: Passagier- und Frachtflugzeuge in gegliederter Luftraumstruktur mit Sektoren und Luftstraßen, Verkehrsteuerung über Fluglotsen in Flugsicherungszentrale]]n
• Verkehrssystem militärischer Flugverkehr: Sonderform mit Militärflugzeugen in reservierten militärischen Lufträumen, Zentrale Flugüberwachung (ZFÜ, seit 2006) der Bundeswehr
• Verkehrssystem Weltraumverkehr: Sonderform mit Raketen im erdnahen Bereich, Kontrollzentrum zur Überwachung

Verkehrssysteme der Verkehrsart Leitungsverkehr

Der Leitungsverkehr ist eine Sonderform und hier der Vollständigkeit halber aufgeführt. Es handelt sich dabei um Versorgungssysteme über größere Entfernungen für Daten, Information, Energie und Wasser. Die Besonderheit besteht darin, dass es nur ein Verkehrsnetz gibt, aber kein physisches Verkehrsmittel. Zur Überwachung und Steuerung sind Leitstände oder Betriebszentralen als Verkehrsmanagement notwendig. Es werden unterschieden:

• Verkehrssystem Rohrleitungsverkehr: zum Transport von z. B. Öl, Gas, Wasser per Pipeline
• Verkehrssystem Kommunikationsverkehr: zum Transport von Daten, Nachrichten, Telefonie
• Verkehrssystem Energieverkehr: zum Transport von Elektrizität

Versorgungsnetze für Gas, Wasser, Elektrizität im innerstädtischen Bereich werden hier nicht als Verkehrssysteme betrachtet.

Verkehrszweig der dienstleistungsorientierten Verkehrssysteme

Verkehrssysteme ÖPNV

Der ÖPNV (Öffentlicher Personennahverkehr) dient dem Transport von Personen im Nah- und Regionalverkehr unter Nutzung verschiedener systemorientierter Verkehrssysteme als technische Voraussetzung. Es ist somit eine Kombination von speziellen Verkehrssystemen als Verkehrsverbund mit einem definierten Liniennetzplan (Verekhrsnetz). Die beteiligten Verkehrsmittel folgen einem vorgegebenen Fahrplan. Die betriebliche Überwachung, Steuerung und Koordinierung erfolgt über Betriebsleitzentralen oder Verkehrsleitzentralen (Verkehrsmanagement). Beispiele sind:

• Verkehrssystem Öffentlicher Busnahverkehr: Verkehrssysteme ...
• Verkehrssystem Öffentlicher Busfernverkehr: Verkehrssysteme ...
• Verkehrssystem Öffentlicher Bus- und Stadtbahnverkehr: Verkehrssysteme ...
• Verkehrssystem Öffentlicher Bus-, Stadtbahn- und Schnellbahnverkehr: Verkehrssysteme ...

Verkehrssystem Containerverkehr

Der Containerverkehr (Containertransport) ist der Transport von Gütern in standardisierten Behältern unter übergreifender Nutzung verschiedener systemorientierter Verkehrssysteme. Dieses Verkehrssystem wird auch intermodaler Verkehr genannt. Der Wechsel von einem Verkehrssystem zum nächsten erfolgt in Containerterminals (Verkehrsinfrastruktur). Speditionen

• Verkehrssystem Seeschiffsverkehr
• Verkehrssystem Binnenschiffsverkehr
• Verkehrssystem Eisenbahnverkehr
• Verkehrssystem Autobahnverkehr
• Verkehrssystem Landstraßenverkehr
• Verkehrssystem Stadtstraßenverkehr
• Verkehrssystem ziviler Flugverkehr

Weitere Formen

• Verkehrssystem Güterverkehr
• Verkehrssystem Luftfrachtverkehr
• Verkehrssystem Passagierflugverkehr (Linienflug, Charterflug)
• Verkehrssystem Fährverkehr (spezielle Fährschiffe auf Meeren, Flüssen, Kanälen, Seen)
• Verkehrssystem Seenverkehr (Schiffe auf Binnenseen und Talsperren)

Verkehrsleitzentrale

Eine Verkehrsleitzentrale (VLZ) ist funktional eine Komponente des Verkehrsmanagements zur Verkehrsüberwachung, Verkehrssicherung und Verkehrssteuerung eines Verkehrssystems mit seinem zugehörigen Verkehrsnetz und den verwendeten Verkehrsmitteln (Fahrzeuge). Aus baulicher Sicht ist eine VLZ eine Komponente der Verkehrsinfrastruktur.

Eine VLZ im Allgemeinen ist charakterisiert durch eine automatische, computerunterstützte Datenerfassung (über Sensorsysteme wie wie Radar, Videokameras) und eine automatische Datenübermittlung (Kommunikationssysteme) von relevanten und aktuellen Verkehrsdaten (z.B. Geschwindigkeit, Standort, Richtung, Menge) in Echtzeit. Diese Verkehrsdaten werden wiederum automatisch aufbereitet und dienen der Darstellung und Bewertung der aktuellen Verkehrslage. Daraus abgeleitet werden manuell oder automatisch Maßnahmen zur Verkehrsbeeinflussung (z.B. Geschwindigkeitsbeschränkung) und zur Verkehrslenkung (z.B. Sperrung von Fahrwegen, Ausweisung von Alternativwegen, Änderung der Beschilderung). Dies beinhaltet auch die Information sämtlicher Verkehrsteilnehmer des betreffenden Verkehrssystems. Falls erforderlich erfolgt bei einer Verkehrsstörung die Alarmierung von Hilfsdiensten (z.B. Polizei, Feuerwehr, Rettungsdienst, Abschleppdienst, Reparaturdienst) und die Koordination mit anderen Verkehrssystemen. Somit wird mit Hilfe einer VLZ für einen optimalen und sicheren Betrieb (Nutzung) eines Verkehrssystems auf dem zugeordneten Verkehrsnetz für die betroffenen Verkehrsteilnehmer mit ihren Verkehrsmitteln ermöglicht und gesorgt.

Es werden hier nur VLZ für Verkehrssysteme zum Transport von Personen und/oder Gütern betrachtet, die mit Hilfe von spezifischen Verkehrsmitteln (Fahrzeug, Transportgefäß) auf einem Verkehrsnetz unterwegs sind. Dabei ist der wesentliche Aspekt einer VLZ der störungsfreie und sichere Betrieb des Verkehrssystems selbst. Die Unterscheidung von Verkehrssektoren erfolgt aus betrieblicher, organisatorischer oder technischer Sicht.

Im Rahmen von VLZ werden hier nicht berücksichtigt Leitzentralen, Betriebszentralen, Leitstellen, Leitwarten, Kontrollzentren (z.B. Rettungsleitstellen der Polizei, Feuerwehr, Rettungsdienste, Leitwarten der Energieversorger für Wasser, Gas, Elektrizität, Leitstände von Produktionsanlagen und Fördersystemen wie Transportbänder, Fahrstühle, Fahrtreppen). Hier fehlen ein paare charakteristische Eigenschaften von VLZ.

Verkehrsrechnerzentrale

Eine Verkehrsrechnerzentrale (VRZ) ist das zentrale Hintergrundsystem für die Arbeit und das Netzwerk einer Verkehrsleitzentrale. Als Bindeglied der Verkehrstelematik überwacht und steuert sie die angeschlossenen Leit- und Informationssysteme bzw. die Unterstationen. Dabei werden in der VRZ die übertragenen Daten gesammelt, ausgewertet und aufbereitet und in der Leitstelle dargestellt. Bei Bedarf werden manuell oder automatisiert Befehle an Verkehrsbeeinflussungssysteme abgegeben.

Anwendungsgebiete

Straßenverkehr

Der Straßenverkehr ist Hauptanwendungsgebiet von Verkehrsrechnerzentralen, die das Rechenzentrum für die Verkehrsbeeinflussung darstellt. Durch optische, induktive oder andere Verfahren werden die Verkehrsdaten laufend erfasst, um die Verkehrsbelastung zu bestimmen. Zusammen mit Wetterdaten und dem Straßenzustand werden daraus Verkehrsinformationen zusammen gestellt, um damit Verkehrsbeeinflussungsanlagen wie beispw. Wechselverkehrszeichen zu steuern und die Verkehrsteilnehmer zu informieren. Wichtigstes Ziel stellt die Erhöhung der Verkehrssicherheit dar. Daneben soll der Verkehrsfluss aufrecht erhalten werden, um das Straßennetz möglichst effizient zu nutzen. Dadurch ist die VRZ

Für die Ausstattung einer VRZ hat die Bundesanstalt für Straßenwesen ein Merkblatt herausgegeben, in dem die einzelnen Aufgaben einer VRZ genannt werden:

• Datenhaltung, u.a. zur Systemoptimierung,
• Steuerung von Netzbeeinflussungsanlagen,
• Betriebsüberwachung des Gesamtsystems,
• Manuelle Eingriffsmöglichkeiten in Beeinflussungsanlagen,
• Koordinierung der Verkehrsbeeinflussungsmaßnahmen (Gesamtübersicht),
• Bereitstellung und Vermittlung von Informationen an andere Systemteilnehmer (andere VRZ, UZ, Bedienstationen) und Überwachung der Kommunikation zu diesen,
• Verbindung zu Dritten (z. B. Landesmeldestelle),
• Grundversorgung aller angeschlossenen Verkehrsbeeinflussungsanlagen,
• Parametrierung aller angeschlossenen Verkehrsbeeinflussungsanlagen,
• Auswertung für verschiedene Zwecke (z.B. verkehrstechnische Optimierungen).

Weitere Verkehrsrechner sind in den Kommunen zu finden, die für die Ampelsteuerungen zuständig sind.

Öffentlichen Personennahverkehr ÖPNV

Beim ÖPNV haben Verkehrsrechnerzentralen die Aufgabe der internen Organisation und Überwachung des Fahrbetriebes. Als ein Rechnergestütztes Betriebsleitsystem unterliegen sie der Zuständigkeit der einzelnen Verkehrsunternehmen und werden zur Lenkung des motorisierten Verkehrs eingesetzt. Daneben dienen sie der Information der Fahrgäste zu Ankunftszeiten und Störungen im Fahrbetrieb. Im Idealfall werden Daten bei jedem Halt des Fahrzeugs an die VRZ übertragen und mit dem Fahrplan verglichen.