Der Ausweg aus dem Chaos: SMART TRAFFIC in SMART CITES: Das QUICKWAY VERKEHRSSYSTEM em. Univ.-Prof. Dipl.-Ing. Dr. techn. Lutz Sparowitz und das QUICKTEAM der Technischen Universität Graz Das ganzheitliche QUICKWAY Verkehrskonzept Inhalt 1. Motivation 2. Das ganzheitliche QUICKWAY Verkehrskonzept 3. Zusammenfassung 10.4 9.3 5.4 Milliarden in 85 Jahren 3.9 91 % 70 50 30 Jahr Bild 1 zeitliche Entwicklung der Weltbevölkerung Personen pro Quadratkilometer 180 160 140 Asien 120 Afrika 100 Lateinamerika Nordamerika 80 Europa 60 40 20 1950 2000 2050 2100 Bild 2 zeitliche Entwicklung der Bevölkerungsdichte 2150 2200 2250 2300 Jahr Bezirk der Green City Grünfläche Wasserfläche 1 bis 3 km Bild 3 Green City Bild 4 Bezirk einer Green & Smart City Gibt es einen Ausweg aus diesem Chaos? Wie kann ein SMART TRAFFIC in einer SMART CITY aussehen? Bild 5 Verkehrsstau unser Lösungsansatz: Das QUICKWAY VERKEHRSKONZEPT für neue Großstädte Inhalt 1. QUICKNET 2. VIERRADVERKEHR 3. ÜBERDACHUNG 4. ZWEIRADVERKEHR Die erste Komponente des QUICKWAY-Systems: Das QUICKNET Bild 6 Das Netzwerk von Nervenbahnen im menschlichen Gehirn QUICKNET ENTY / EXIT / BUS-STOP VERFLECHTUNGSZONEN RAMPEN Bild 7 QUICKNET 0 1 querende TRANSITSPUR Abfahrtsrampe 1 1 Verflechtungs- und Beschleunigungszone 1 1 Rampe vom Level 2 zum Level 1 ABBIEGESPUR Auffahrtsrampe 0 1 1 1 2 Verflechtungs- und Beschleunigungszone 1 1 Verflechtungs- und Verzögerungszone 1 1 1 2 1 1 1 0 Abfahrtsrampe TRANSITSPUR ABBIEGESPUR Rampe vom Level 1 zum Level 2 1 1 Verflechtungs- und Verzögerungszone 1 1 Auffahrtsrampe 1 0 Bild 8 Kreuzung mit Überführung des Querverkehres (schematisch) Bild 9 Die Fahrwege kreuzen einander auf unterschiedlicher Höhe 2 2 1 1 2 Level 2 0 2 1 0 0 Ein- / Ausfahrt und Bus-Stop Level 1 2 1 Level 1 0 Verflechtungszone 1 2 0 Verflechtungszonen vor und nach der Haltestelle 1 Bild 10 Standard QUICKNET Masche 2 1 0 TRAGWERK Von der Normalbeton-Massivbauweise zur UHPC-Leichtbauweise UHPFRC Ultra High Performance Fibre Reinforced Concrete DICHTIGKEIT chemische Resistenz FESTIGKEIT mechanische Resistenz fcc ~ 200 MPa fct ~ 10 MPa Ec ~ 50 GPa DAUERHAFTIGKEIT VERGLEICHBAR MIT GRANIT NACHHALTIGKEIT Bild 11 Die hervorragenden Eigenschaften des UHPCs im Überblick Bild 12 QUICKWAY Weißzement-Design ~ 0.25 m ~ 0.25 m ~ 2.50 m ~ 0.40 m Druckzone Druckzone Brüstung Brüstung ~ 0.80 m ~ 1.60 m Strom- und Datenleitungen Regenwasser ~ 1.00 m Spannglieder ~ 0.80 m Bild 13 Standardquerschnitt des Fahrweges Das Baukastensystem Bild 14 Explosionsbild der wichtigsten Fertigteile DAUERHAFTIGKEIT der Infrastruktur • Nutzungsdauer der Tragstruktur > 200 Jahre • Der Erhaltungsaufwand ist minimal (hauptsächlich Reinigungsarbeiten und Austausch der Spannglieder ca. alle 50 Jahre) • Lebenszykluskosten sind nur etwa halb so groß, wie die eines vergleichbaren Tragwerkes aus Normalbeton oder Stahl UHPC ist also extrem dauerhaft, wirtschaftlich und folglich auch nachhaltig Bild 15 Die BAUDURCHFÜHRUNG – eine besondere Herausforderung • Für eine Stadt der Größe Wiens besteht das QUICKNET aus ca. 1000 km Hochfahrweg Bei einer Bauzeit von 5 Jahren ist ein Baufortschritt von ~1 km pro Tag erforderlich! • Voraussetzungen: o Computergesteuerte Logistik des gesamten Bauablaufes o o Innovative Produktionsmethode für die UHPFRC-Fertigteile Effizientes Bauverfahren Daran arbeitet derzeit ein institutsübergreifendes Team der TU-Graz am Projekt „QUICKWAY – Hochfahrwege aus UHPC“ im Rahmen des FFG-Calls „Mobilität der Zukunft“ Bild 16 Die zweite Komponente des QUICKWAY-Systems: Der VERKEHR am QUICKNET Kleingüter- und Personenverkehr maximale Fahrzeugdimensionen • Fahrzeuge • Verkehrssteuerung • Massenverkehr • Individualverkehr Die zweite Komponente des QUICKWAY-Systems: Der VERKEHR am QUICKNET • Fahrzeuge • Verkehrssteuerung • Massenverkehr • Individualverkehr AUTONOME FAHRZEUGE Google Car WEpod Bild 17 Beispiele für bereits einsatzfähige autonome Fahrzeuge autonomer AUDI ELEKTROFAHRZEUGE TESLA Model S VW e-Golf Bild 18 Beispiele für bereits einsatzfähige Elektrofahrzeuge AUDI R8 e-tron autonomer E-MERCEDES F015 • Fahrzeuge • Verkehrssteuerung • Massenverkehr • Individualverkehr Bild 19 Verkehrssteuerung durch das QUICKWAY NAVIGATION SYSTEM (QNS) Bild 20 Kommunikation über Smartphone mit dem QUICKWAY NAVIGATION SYSTEM (QNS) B A Wenn man vom Punkt A startet, kann man den Punkt B über verschiedene Routen erreichen Bild 21 optimale Netzauslastung durch aufeinander abgestimmte Routen aller Verkehrsteilnehmer • Fahrzeuge • Verkehrssteuerung • Massenverkehr (öffentlicher Personen-Nahverkehr) • Individualverkehr Bild 22 QUICKBUS: Bus beidseitig mit Schiebetoren und Klappsessel Bild 23 Ceckin, Buszuweisung und Zutrittskontrolle mittels QR-Code, Fahrtkostenabrechnung automatisch nach Vorbild der Mobilnetzbetreiber Bild 24 Headway Distance: 10 cm (Frankreich) 2 5 9 8 7 6 4 to Bus-Stop 3 Die Fahrzeugkolonne fährt mit unverminderter Geschwindigkeit an der Haltestelle vorbei Bild 25 virtueller Zug mit zur Haltestelle ausscherenden Bussen (schematisch) 1 Bild 26 Einflechten in eine Kolonne Bild 27 Anordnung der Bus-Haltestellen entweder am Level 0, oder am Level 1 in einem Gebäude Aufriss Level 1 Entflechtungszone Verflechtungszone Entflechtungszone Level 0 QUICKWAY-Haltezone Verflechtungszone Abfahrtsrampe Auffahrtsrampe Grundriss 1 1 1 1 0 0 0 Entflechtungs- und Verzögerungszone Bild 28 Bushaltestelle (schematischer Aufbau) QUICKWAY Haltespur Wartezone Auto-Fahrspur 0 0 0 1 1 0 Verflechtungs- und Beschleunigungszone 1 1 Bild 29 Bus-Haltestelle (Move Along Stop) Bild 30 Nachtfoto: Die Busse verkehren 24 Stunden pro Tag • autonome Elektro-Fahrzeuge • QUICKWAY NAVIGATION SYSTEM • Massenverkehr • Individualverkehr QUICKTAXI (öffentlich), QUICKCAR (privat) Bild 31 Individualverkehr mit QUICKTAXI oder QUICKCAR (autonomer Mercedes F015) „door to door service“ Bild 32 Fahrzeugbestellung mittels Smartphone Bild 33 komfortable Sitzplätze im Inneren von Taxi‘s und Pkw‘s am Beispiel des Mercedes F015 Bild 34 „von Tür zu Tür“ Service – erforderlichenfalls mit Betreuungspersonal Die ÜBERDACHUNG Die dritte Komponente des QUICKWAY-Systems Bild 35 transluzente Photovoltaik transluzente Photovoltaik Gegenseil Fahrweg transluzente Photovoltaik tensile Structure Regenwasser Draufsicht 40 m Zugbänder (Speichen) textile Struktur tensile Structure Gegenseil 20 m 20 m 20 m Bild 36 Prinzip der Überdachung mit Photovoltaik und Wasserableitung 20 m Die vierte Komponente des QUICKWAY-Systems: Der ZWEIRADVERKEHR Der Zweiradverkehr entlastet den Vierradverkehr wesentlich Bild 37 Zweiradwege am Level 0 bereits existierende Elektrozweiräder Bild 38 Elektro-Roller (E-Scooter) Bild 39 Elektro- Bikes Bild 40 Elektro-Leichtmotorräder für die männliche Jugend Bild 41 Elektro-Motorroller für die weibliche Jugend Voxan Leistung 147 kW / 200 PS Drehmoment 200 Nm Bild 42 schwere Elektro-Motorräder für Freaks (dürfen am Level 0 nur auf den Vierradspuren fahren – nicht auf den Radwegen) VORTEILE DES QUICKWAY VERKEHRSYSTEMS Das QUICKWAY-System • erhöht den Verkehrsdurchsatz erheblich, • fördert die Mobilität in der Stadt - und damit auch die Volkswirtschaft, • verbessert die Lebensqualität der Stadtbewohner (Green City), • bietet den Passagieren in den Bussen rund um die Uhr eine höhere Sicherheit, durch innovative Überwachungssysteme: Videoüberwachung mit automatischer Bildauswertung, erforderlichenfalls Umlenkung zu Ambulanz oder Polizei, • reduziert die Umweltbelastung • nutzt die erneuerbare Sonnenenergie und sammelt kostbares Regenwasser, • macht den Straßenverkehr sicherer • fördert die praktische Einführung der autonomen Fahrzeugtechnologie, • bietet gute Werbemöglichkeiten in den Fahrzeugen - auch im Individualverkehr. Bild 43 Zusammenfassung (Elektrofahrzeuge), u.a. durch die Hochlage, sowie durch das Ausschalten menschlicher Fehler, Danke für Ihre Aufmerksamkeit
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