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MODELO-Rad

Passgenaue Radwege aus Radfahrersicht

Ziel von MODELO-Rad ist die Entwicklung eines Tools zur hochauflösenden, strecken- und radfahrtypenabhängigen Simulation des Radverkehrs. Das Simulationstool bildet die biomechanischen Prozesse des Radverkehrs aus dem Blickwinkel der Radfahrenden in Hinblick auf: Leistung, Geschwindigkeit, Reisezeit, Interaktion mit Verkehrsteilnehmern, Komfort usw. ab. Ermöglicht wird eine Beurteilung der Qualität von Fahrvorgängen für bestehende und zukünftige Radverkehrsinfrastruktur aus Perspektive der Radfahrenden. Das Tool ermöglicht es, Radverkehrsinfrastruktur vor der realen Umsetzung virtuell in Ihrer Wirkung zu bewerten und eine integrierte und strategische Planung vorzunehmen. Das Projekt adressiert damit das Ziel des NRVP 3.0, die Verkehrsverhältnisse für den Radverkehr in Deutschland zu verbessern.

Das Projekt MODELO-Rad entwickelt ein Modellierungstool zur Mikrosimulation bestehender und zu planender Radverkehrsinfrastruktur

Das Institut für Verkehr und Infrastruktur (IVI) sowie das IEEM haben sich für dieses Vorhaben zusammengeschlossen. Ziel des Vorhabens ist die Entwicklung eines Tools zur hochauflösenden, strecken- und radfahrtypenabhängigen Simulation für den Radverkehr. Dieses soll eine detaillierte Beurteilung der Qualität von Fahrvorgängen für bestehende und zukünftige Radverkehrsinfrastruktur/-routen ermöglichen. Das Simulationstool basiert auf der physikalischen Darstellung der Fahrdynamik von Fahrradfahrten und berücksichtigt biomechanische Aspekte sowie Interaktionen mit anderen Verkehrsteilnehmern. Dabei liegen der biomechanischen Modellierung des Fahrrad-Antriebs individuelle Radfahrende zugrunde. Die Identifikation der für die Fahrradfahrt relevanten Streckeneigenschaften erfolgt mithilfe von physikalischen Gesetzmäßigkeiten, sodass in Abhängigkeit der Eigenschaften der Fahrstrecke die zu erwartende Geschwindigkeit berechnet wird. Durch eine empirische Erhebung werden zum einen die so identifizierten Faktoren überprüft und zum anderen die Eigenschaften für die Beschreibung der Interaktion mit anderen Verkehrsteilnehmern und der Infrastruktur für die Modellierung abgeleitet. Anhand dieser Eigenschaften erfolgt die Modellierung des Verhaltens von Radfahrenden, welche für eine repräsentative Darstellung eine Flotte verschiedener Radfahrtypen berücksichtigt. Die Modellierung wird anhand von Realdaten validiert. Somit stellt die Simulation die Fahrt einer Strecke aus der Perspektive von Radfahrenden dar und ermöglicht damit die Bewertung relevanter Größen (z.B. Geschwindigkeit, Fahrtzeit, benötigte Antriebsleistung, aufgebrachte Anstrengung usw.) für bestehende und zu planende Radinfrastruktur.

Gesamtziele und Zielgruppen

Das Simulationstool richtet sich an die kommunale Verwaltung, Ingenieurbüros sowie alle Akteure, welche in die Radverkehrsplanung und Radverkehrsförderung involviert sind. Um ein möglichst praxisnahes und vielseitig nutzbares Tool zu entwickeln, werden von den beteiligten Praxispartnern Anforderungen erfasst, welche bei der Entwicklung des Simulationstools sowie des zugehörigen Modells berücksichtigt werden. So können die Radverkehrsplanung und die Radverkehrsförderung bei nachfolgenden Aufgaben unterstützt werden:

  • Entscheidungsunterstützung für in Planung befindliche Trassenvarianten für Radrouten/Infrastruktur (Identifikation der Variante zur Minimierung von Reisezeit, Leistungsbedarf usw.),
  • Identifikation von Optimierungsbedarf an bestehenden und zu planenden Radrouten/Infrastrukturen im Hinblick auf Zeitverluste, Leistung und Sicherheit,
  • Gebietsweite Evaluation der Radverkehrsinfrastruktur und Identifikation von Abschnitten mit Verbesserungspotenzial (hoher Leistungsbedarf, große Reisezeitverluste usw.),
  • Abschätzung der Reisezeiten im Radverkehr für Reisezeitvergleiche mit anderen Verkehrsmitteln,
  • Ermittlung der Wirkung von Lückenschlüssen und Ausbaumaßnahmen im Radverkehrsnetz auf Reisezeit und Leistungsbedarf als Basis für Kosten-Nutzen-Betrachtungen.

Durch die Verwendung der Simulation kann die Sichtweise von Radfahrenden eine Qualitätsgüte bei der Planung und Bewertung von Radverkehrsinfrastruktur darstellen. Dafür ist das Tool flexibel für bereits bestehende oder zukünftige Infrastruktur einsetzbar und kann zur Betrachtung von einzelnen Infrastrukturelementen bis hin zu kommunalen und überregionalen Radverkehrsnetzen genutzt werden. Des Weiteren wird eine Standardisierung der Planungsprozesse auf Basis der durch das Tool bereitgestellten einheitlichen Wirkungsgrößen des Radverkehrs möglich.

Kontakt

Forschung & Entwicklung
Yannick Rauch, M.Sc.
Tel.: +49 (0)721 925-1657 
yannick.rauchspam prevention@h-ka.de

Adresse & Post

Schwerpunkte

Biomechanische Radmodellierung
Modellierung und Simulation
Radinteraktion
Radverkehrsinfrastruktur

Eckdaten

Art des Projekts: Forschungskooperation
Dauer des Projekts: 01/2022 – 12/2024
Projektleitung: Prof. Dr.-Ing. Reiner Kriesten
Prof. Dr. Jochen Eckart
Entwicklung Modell und Simulationstool (IEEM): Yannick Rauch, M.Sc. 
Erhebung der Anforderungen und Einflussfaktoren (IVI): Martin Bejarano
Konsortium: Hochschule Karlsruhe: 
Institut für Verkehr und Infrastruktur (IVI)
Institut für Energieeffiziente Mobilität (IEEM)
Partner: Stadt Karlsruhe
Stadt Offenburg
Stadt Lahr
Arbeitsgemeinschaft Fahrrad- und Fußgängerfreundliche Kommunen Baden-Württemberg e.V.
Fördergeber:

Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV)
„Das Projekt wird gefördert durch das Bundesministerium für Digitales und Verkehr (BMDV) aus Mitteln zur Umsetzung des Nationalen Radverkehrsplans.“

Karlsruhe
Institut für Energieeffiziente Mobilität (IEEM)
Moltkestr. 30
76133 Karlsruhe

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Institut für Energieeffiziente Mobilität (IEEM)
Postfach 2440
76012 Karlsruhe