Straßenentwurf mit CARD/1

Frontmatter

1. Einleitung

Zusammenfassung

Unter dem Begriff Straßenentwurf wird die ingenieurmäßige Gestaltung von linienförmigen Straßenverkehrsanlagen, deren Knotenpunkte sowie Nebenanlagen verstanden.

Veit Kuczora

2. Programmgrundlagen

Zusammenfassung

Die Programmoberfläche besteht aus der Titelleiste, der Menüleiste, den Symbolleisten, dem CAD-Menü, dem Arbeitsbereich mit dem Übersichtsfenster und den Grafikfenstern, dem Protokollfenster und der Statusleiste.

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3. CARD/1-Entwurfsvorgang

Zusammenfassung

Im Folgenden soll ein CARD/1-spezifischer Arbeitsablauf für ein Projekt schematisch als Überblick dargestellt werden. Ausgehend von der Projektanlage bis hin zur Zeichnungsausgabe umfasst der Arbeitsablauf 20 Arbeitsschritte. Die einzelnen Arbeitsschritte werden in den folgenden Kapiteln detailliert erläutert. Aus didaktischen Gründen wird dabei von der hier dargestellten Gliederung und Reihenfolge abgewichen.

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4. Anwenderprojekte bearbeiten

Zusammenfassung

Unter dem Menü PROJEKT kann über die Funktionsgruppe Neu ein neues Anwenderprojekt angelegt werden. Hierbei sind die in Bild 4-1 enthaltenen Felder auszufüllen.

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5. Einstellungen

Zusammenfassung

CARD/1 bietet vielfältige Möglichkeiten die Programm- und Projekteinstellungen zu vereinbaren bzw.

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6. Topografiedaten

Zusammenfassung

Grundlegend werden in CARD/1 sechs Topografiedatenarten (Punkte, Linien, Böschungen, Symbole, Bäume und Texte) unterschieden.

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7. Achsen

Zusammenfassung

Eine Achse setzt sich aus einzelnen Achselementen zusammen. Im Straßenentwurf werden dabei die drei mathematischen Funktionen

• Gerade,
• Kreisbogen und
• Klothoide (als Übergangsbogen)

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8. Knotenpunkte

Zusammenfassung

Knotenpunkte werden hinsichtlich ihrer baulichen Grundform und ihrer Betriebsform unterschieden. Die baulichen Grundformen sind:

• planfreie Knotenpunkte,
• teilplanfreie Knotenpunkte,
• teilplangleiche Knotenpunkte
• plangleiche Einmündungen und Kreuzungen und
• Kreisverkehre

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9. Digitales Geländemodell

Zusammenfassung

Das digitale Geländemodell ist ein Datenmodell zur Beschreibung der Erdoberfläche auf Grundlage einer repräsentativen Menge von Punkten mit dreidimensionalen Koordinaten. Es basiert auf der Abstraktion des vermessenen Geländes in einzelne Dreiecke. Die Einteilung in Dreiecke erfolgt unter der Maßgabe, dass bei Bekanntsein der Koordinaten (Lage und Höhe) der das Dreieck aufspannenden drei Punkte für jeden Punkt, der sich innerhalb des Dreieckes befindet, die Lage und Höhe eindeutig durch Interpolation bestimmt werden kann.

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10. Gradienten

Zusammenfassung

Ähnlich dem Achsentwurf ist in CARD/1 auch der Gradientenentwurf grafisch-interaktiv. Er kann sowohl in der Straßen- als auch in der Bahn- und Kanalplanung verwendet werden.

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11. Stationsdaten

Zusammenfassung

Bei Stationsdaten handelt es sich grundsätzlich um achsorientierte Daten, die über die Stationierung an die jeweilige Achse gebunden sind. Stationierungsdaten waren in älteren Versionen von CARD/1 „allergisch“ gegen die nachträgliche Bearbeitung der Bezugsachse. Erfolgte nach Festlegung der Stationierungsdaten eine Veränderung der Bezugsachse, z. B. Änderung eines Kurvenradius, die eine Längenänderung der Achse zur Folge hat, so waren die zuvor festgelegten Stationsdaten ungültig, da die Bezugsstation in den Stationierungsdaten nicht mehr mit der Stationierung der Bezugsachse übereinstimmte. Ab der Version 8.2 bewirkt die Änderung der Achse in CARD/1 die automatische Änderung der Stationierungsdaten. Die Arbeit des Entwurfsingenieurs hat sich damit erheblich vereinfacht und eine zentrale Fehlerquelle eliminiert.

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12. Zwangspunkte

Zusammenfassung

Zwangspunkte sind Punkte, die in ihrer Lage und/oder Höhe unveränderlich sein sollen. Dabei kann es sich um sehr unterschiedliche Dinge handeln (z. B. Mast einer Freileitung, querende Versorgungsleitung). In CARD/1 können Zwangspunkte definiert und die Lage- bzw. Höhenbeziehung zu bestimmten Entwurfselementen ausgewertet werden. Die Zwangspunktanalyse stellt ein wichtiges Werkzeug für die Entwurfskontrolle dar und sichert somit die Qualität eines Entwurfs.

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13. Querprofile

Zusammenfassung

Ein Straßenquerschnitt gliedert sich in unterschiedliche Bestandteile (Bild 13-1). Jeder Bestandteil ist durch die entsprechenden Regelwerke in seinen Abmessungen festgelegt. Dabei spielen die vorhandenen Randbedingungen (Entwurfsklasse, Bemessungsfahrzeug, räumliche Beziehungen zu anderen Verkehrsarten, Lage im Gelände etc.) eine entscheidende Rolle.

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14. Topografiedaten aus Querprofilen generieren

Zusammenfassung

Diese Funktionsgruppe ermöglicht die Übertragung der relevanten Querprofilinformationen in die Topografie in Form von Punkten, Linien und Böschungsschraffen. Dabei kann der Projektbearbeiter die Früchte einer „sauberen“ und konstanten Querprofilentwicklung ernten, da er sich auf die Punktnummern der einzelnen Querprofillinien beziehen muss.

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15. Schleppkurven

Zusammenfassung

Die Planung von Verkehrsflächen ist die eine Seite, die Fahrt des Verkehrsteilnehmers darauf die andere Seite der Medaille. Mit der Prüfung der Befahrbarkeit kann die Eignung der geplanten Verkehrsfläche nachgewiesen werden.

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16. Sichtweiten und räumliche Linienführung

Zusammenfassung

Sichtweiten besitzen sowohl für den Kraftfahrer als auch für den Entwurfsingenieur eine große Bedeutung. Der Fahrer wird durch die Straßenverkehrsordnung (StVO) dazu verpflichtet, seine Wahl der Geschwindigkeit an die vorhandenen Sichtverhältnisse anzupassen. Der Entwurfsingenieur besitzt mit der Sichtweite eine eindimensionale Größe, die den dreidimensionalen vorausliegenden Fahrraum charakteristisch beschreibt. Werden diese beiden Sachverhalte zusammengefügt, könnte sich der falsche Schluss aufdrängen, dass der Entwurfsingenieur mit der Sichtweite direkt die Geschwindigkeit regulieren könnte. Dass Sichtweiten die Geschwindigkeitswahl nicht direkt beeinflussen, ist vor allem mit der schweren Einschätzung der eigenen Geschwindigkeit bzw. der entgegenkommender Fahrzeuge und den sich daraus ergebenden notwendigen Bremswegen zu begründen. Allerdings besteht ein Zusammenhang zwischen Sichtweite und mittlerer Verkehrsgeschwindigkeit.

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17. Visualisierung von Straßenverkehrsanlagen

Zusammenfassung

Die Visualisierung von Verkehrsanlagen eignet sich besonders für Außerortsstraßen zur Prüfung der räumlichen Linienführung. Zudem ermöglicht sie die Präsentation des Entwurfs vor Bauherren bzw. Beteiligten.

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18. Dimensionierung des Straßenoberbaues

Zusammenfassung

Der Oberbau einer Straße umfasst alle Schichten oberhalb des Planums und damit die konstruktive Ausbildung der Straßenbefestigung.

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19. Zeichnungserstellung

Zusammenfassung

Im Gegensatz zu AutoCAD oder ähnlichen Programmen können die Elemente, die während des Konstruktionsvorganges auf dem Bildschirm sichtbar sind, nicht sofort als Zeichnung ausgegeben werden. In CARD/1 ist dafür die Erstellung einer Vereinbarung notwendig.

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20. Schnittstellen

Zusammenfassung

Für die Datenübernahme von anderen Programmsystemen stehen die unter Kapitel 1.1 beschriebenen Schnittstellen zur Verfügung. Da es eine Vielzahl an unterschiedlichen Schnittstellen zum Datenaustausch mit anderen Programmen gibt und sie als separate Module gekauft werden müssen, sollen in den folgenden Kapiteln nur ausgewählte Schnittstellen kurz erklärt werden. Für detailliertere Darlegungen wird auf die CARD/1-Hilfe verwiesen.

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21. Bauwerke

Zusammenfassung

Um komplexe, 3D-Strukturen abbilden und im Entwurf berücksichtigen zu können, steht das Datensystem für Bauwerke zur Verfügung. Ein Bauwerk besteht aus den Datenarten

• Bauwerk,
• Baugruppe,
• Bauteil und
• Baukörper.

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22. CARD-Script

Zusammenfassung

CARD/1 bietet mit all seinen Modulen und Funktionen eine schier unendliche Vielfalt an. Trotzdem sind Straßenentwurfsprojekte immer Einzelfalllösungen, da sie mit den vorhandenen Randbedingungen in Einklang gebracht werden müssen. Die hierfür notwendigen Anpassungen wurden in der Vergangenheit in langer und aufwendiger Handarbeit erzeugt. Darüber hinaus gibt es viele Arbeitsabläufe, die der Entwurfsingenieur immer wieder mehrfach wiederholt. Die hier schlummernden Einsparpotentiale können mit der CARD/1-Programmiersprache CardScript aktiviert werden.

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23. Übungsanleitungen

Zusammenfassung

Wie bereits bei der 2. Auflage des Buches werden dem vielfachen Leserwunsch entsprechend auf der Internetpräsenz des Verlages Übungsanleitungen und die zugehörigen CARD/1-Daten zur Verfügung gestellt. Dabei werden die im vorliegenden Buch dargestellten und erläuterten Programmabläufe an einem praktischen Beispiel veranschaulicht und vertieft.

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24. Verzeichnisse

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