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    Mehr Komfort beim Pendeln
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Hatch Goba: Bahnhof Bridge City

 

Projekttitel:
Projekt „Bahnhof Bridge City“ zur Sicherstellung einer optimalen Servicequalität durch Integration einer Fußgängersimulation mit Virtual Reality (VR)


Auftraggeber:
Passenger Rail Agency of South Africa (Südafrikanische Agentur für Schienenpersonenverkehr)

Branche/Sektor: Öffentliche Hand

Auftragnehmer: Hatch Goba (Pty) Ltd., Arcus Gibb
Projektlaufzeit:
6 Monate (2010)

Projektbeschreibung:
Das Projekt "Bahnhof Bridge City" beinhaltet die Konstruktion eines 3 km langen Anschlussgleises vom vorhandenen Bahnhof Duffs Road zum Knotenpunkt Bridge City in Inanda, 17 km vom Stadtzentrum von Durban (Südafrika).

Für einen komfortablen Wechsel der Verkehrsmittel, insbesondere von der Straße zur Schiene, wird in Bridge City ein integrierter Umsteigebahnhof errichtet. Dieser umfasst einen Pendlerbahnhof, einen Minibus-/Taxistand, einen Busbahnhof sowie weitere Annehmlichkeiten, wie Einzelhandelsgeschäfte und Dienstleistungseinrichtungen.

Die intermodale Einrichtung wird Transportbereiche auf verschiedenen Ebenen umfassen, die durch Treppen, Rolltreppen und Aufzüge verbunden sind.
In naher Zukunft wird Bridge City zudem an die vorhandene Metro-Pendlerlinie angeschlossen. Da sich diese am Knotenpunkt in vier Richtungen verzweigt, sind für die erwartete Nachfrage zwei Bahngleise vorgesehen.

Methode zur Modellierung des Bahnhofs
Hatch Goba hat zur Bewertung des Bahnhofs Bridge City PTV Viswalk eingesetzt. Für Bahnhöfe wie Bridge City, die für den Wechsel zwischen verschiedenen Formen des öffentlichen Nahverkehrs wichtig sind, wird mit Fußgängersimulationen und -analysen eine weitere Bewertungsebene integriert. Damit kann sichergestellt werden, dass die von der Agentur gestellten Anforderungen an die Servicequalität, erfüllt werden.

Die Fußgängersimulation wurde während des gesamten Entwicklungsprozesses eingesetzt, um die geplante architektonische Gestaltung und die zugehörigen Serviceleistungen, auf Grundlage von statischen Berechnungen, zu überprüfen. Darüber hinaus wurden mit PTV Viswalk Daten für das Virtual-Reality-Modell (VR-Modell) erfasst. Zudem wurde geprüft, wie eine eventuelle Evakuierung des Bahnhofs möglichst effektiv durchgeführt werden könnte.

Ein früher Plan des Bahnhofs, der vollständig manuell dimensioniert war, wurde mithilfe einer Fußgängersimulation überprüft. Hierbei wurden Längsschnitt-Diagramme der Fußgängerdichten in den verschiedenen Bereichen des Bahnhofs (Bahnsteige, Treppenhäuser (siehe Abbildung 1), Bahnhofshallen, Drehkreuze, Eingangshallen etc.) erstellt. Anhand der Ergebnisse dieser Analyse wurde überprüft, ob die Annahmebedingungen der Passenger Rail Agency of South Africa (PRASA) erfüllt wurden. Bei einigen Aspekten, insbesondere bei den Kriterien bezüglich der Fußgängerdurchsatzraten auf Treppen von den Bahnsteigen zur Ebene der Bahnhofshalle, wurde der von PRASA vorgegebene Zielwert nicht erfüllt, vor allem während der nachmittäglichen Stoßzeiten mit höheren Aussteigerzahlen. Das Entwicklungsteam empfahl daraufhin, beide Rolltreppengruppen während dieses Zeitraums ausschließlich nach oben fahren zu lassen. Alle Passagiere, die während dieses Zeitraums einsteigen möchten, haben die Möglichkeit, die Treppen oder die Aufzüge zu benutzen.

Der aktualisierte Entwurf wurde dann einer Evakuierungsbewertung unterzogen. Im Anschluss daran wurden Verbesserungsvorschläge zur Breite der Fluchttüren sowie der Enden der Bahnsteige vorgelegt.
Durch die Berücksichtigung der wichtigsten Ergebnisse der Analyse des ersten Entwurfs konnte das Team sorgfältig begründete Änderungen vornehmen. Außerdem wurde geprüft, ob der Entwurf den Anforderungskriterien bezüglich der Servicequalität entspricht, und dank der Bewertung der verschiedenen Szenarien konnte man sicher darauf vertrauen, dass das optimierte Konzept die Auswirkungen dynamischer Belastungen bewältigen kann und gleichzeitig eine angemessene Servicequalität für die Bahnhofsbenutzer bietet.

Integration von Virtual Reality (VR)
Als Reaktion auf die Forderung des Kunden, einen Bahnhof von Weltklasse zu errichten, entwickelte und testete Hatch Goba gemeinsam mit Sunovatech India ein 3D-VR-Simulationsmodell. Viswalk-Ausgabedaten (viz. aus dem Fußgängerprotokolldatensatz) werden mit einem 3D-VR-Prozessor der neuesten Generation (SVR Bridge v5.1) verarbeitet. Dieser Prozessor verknüpft Viswalk-Daten mit den in 3D Studio-Max angelegten und gestalteten Objekten, die sich dann genau wie die in Viswalk modellierten Fußgänger verhalten.

Dieses 3D-Modell wird dann weiter ausgearbeitet, indem Fußgänger und Infrastruktur fotorealistisch in Standardauflösung oder in hochauflösenden Bildern, die aus echten Fotos gewonnen werden, dargestellt werden.
Die VR-Simulationsergebnisse erleichterten nicht nur das Verständnis und die Prüfung des vorgeschlagenen Entwurfs, sondern dienten den Entwicklern auch als wichtige visuelle Darstellung für Interessengruppen und Öffentlichkeit bei der Vorstellung ihres Vorschlags. In den nachfolgenden Abbildungen sind typische Beispiele für dreidimensional wiedergegebene VR-Darstellungen für den Bahnhof Bridge City im Vergleich zum abschließend gestalteten Produkt dargestellt.

Eingesetzte Software und Module: PTV Viswalk

Weitere Informationen:
Hatch Goba (Pty) Ltd., www.hatchgoba.co.za

Abb. 1: Bahnsteig 1 mit Bahnhofshalle – nachmittägliches Spitzenaufkommen am Treppenaufgang, LOS-Diagramm/Längsschnitt
Abb. 2: Rolltreppensimulation. Die Glasstruktur, die die Rolltreppen umgibt, wurde nicht nur aus ästhetischen Gründen konzipiert, sondern erfüllt auch einen ganz praktischen Zweck: Sie soll das Eindringen von Rauch auf die obere Bahnhofshallenebene verhindern, falls auf Bahnsteigebene ein Feuer ausbrechen sollte.
Ansicht der Fahrkartenschalter und der Geländer
High Speed Access Gates (HSAG) auf Ebene der Bahnhofshalle
Wartebereich am Bahnsteig