Institut Bauingenieurwesen

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Ergebnisse nach Hochschule und Institut

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    Publikation
    Simulation of policies for automated ride-hailing and ride-pooling services
    (ETH Zürich, 01.08.2025) Kagho, Grace; Balac, Milos; van Eggermond, Michael; Erath, Alexander
    Automated vehicles are becoming more prevalent, and the disruption they would cause in combination with ride-hailing and ride-pooling services could be tremendous. Therefore, this study investigates the impacts of ride-hailing and ride-pooling automated fleets in two Swiss cities, Chur and Zurich, and potential policy measures to steer their operations towards more sustainable solutions. We employ the results of the stated preference survey and combine the estimated mode-choice and car ownership model results with the agent-based simulation, MATSim, to simulate the impacts of various scenarios. We find that automated ride-hailing (aRH) and automated ride-pooling (aRP) services do not seem to be competing for the same demand. In general, these services would lead to a reduction in total travel time but an increase in total vehicle distance, which is more substantial in transit-oriented Zurich than in car-oriented Chur. Furthermore, we found that even though the proposed policies increased vehicle occupancy, they did not manage to overcome the increase in VKT, signaling the need for more targeted policies and operational strategies. Finally, we provide recommendations for transport policy and future research based on our findings.
    05 - Forschungs- oder Arbeitsbericht
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    Publikation
    Veloerreichbarkeit Sisslerfeld für verschiedene Nutzendengruppen
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 17.09.2024) Minder, Nils; Erath, Alexander; Mühlich, Nicolas
    11 - Studentische Arbeit
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    Publikation
    Bestimmung von Velohauptrouten im Kanton Basel-Stadt
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 21.08.2024) Fiabane, Noè; Erath, Alexander
    Im Rahmen des ersten Vertiefungsprojektes im MSE befasst sich diese Arbeit mit der Bestimmung von Velohauptrouten. Durch die Auswertung von Velonetzen im In- und Ausland, das Studium von Fachliteratur und Interviews mit Expertinnen und Experten wurde eine Methodik entwickelt, um Velohauptrouten festzulegen. Diese Methodik wurde am Beispiel vom Kanton Basel-Stadt auf der Ebene des Netzentwurfes angewandt. Anhand des konkreten Beispiels Basel-Stadt zeigte sich, dass die Bestimmung von Velohauptrouten sowohl intuitiv als auch herausfordernd ist. Die Routenführung auf der Ebene der Hauptverbindungen ist in vielen Fällen durch äussere Rahmenbedingungen vorgegeben. Dazu gehören Zwangspunkte wie die Rheinbrücken sowie städtebauliche Hauptachsen. Wo eine solche Führung nicht offensichtlich ist, wurde ein Bewertungsschema entwickelt, das sich auf die Anforderungen des Gesetzes über Velowege und dessen Praxishilfe stützt. Bei unklaren Teilabschnitten einer Route konnte so mittels Varianten unterschiedliche Routenführungen erstellt werden. Anschliessend wurde durch das Bewertungsschema die Bestvariante eruiert und einer Sensitivitätsanalyse unterzogen. Aufgrund der zeitlichen Rahmenbedingungen wurde dies bei vier Abschnitten durchgeführt.
    11 - Studentische Arbeit
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    Publikation
    Parkraumkonzept Dreispitz. Analyse Ist-Zustand
    (Hochschule für Architektur, Bau und Geomatik FHNW, 16.08.2024) Gedik, Kevin; Erath, Alexander; Christoph Merian Stiftung
    Diese Arbeit untersucht die aktuelle Parkplatzsituation auf dem Dreispitzareal in Basel-Stadt, mit dem Fokus auf die Anzahl, Auslastung und Nutzergruppen der vorhandenen Parkplätze. Insgesamt wurden 1’339 aktive Parkplätze erfasst, die sich auf die Allmend, Baurechtsparzellen und das Parkhaus Leimgrube verteilen. Die Analyse zeigt, dass die Parkplatzauslastung insgesamt gering ist, wobei die Spitzenwerte (60 % belegte Parkfelder) um die Mittagszeit erreicht wer-den und die Belegung in der Nacht deutlich abnimmt. Die Arbeit zeigt anhand einer Fallstudie im Bereich der Stuttgartstrasse mögliche Verbesserun-gen bezüglich des Angebotskonzepts auf. Hier könnte durch Mehrfachnutzung die Anzahl der benötigten Parkplätze reduziert und die Flächen für nachhaltige Nutzungen, wie Grünflächen, freigegeben werden. Zudem wird die Anzahl bestehender Parkfelder mit den gemäss unterschiedlichen Reglementen für das Dreispitzareal berechneten maximal möglichen Anzahl Parkfelder verglichen. Dabei wird festgestellt, dass die gemäss der kantonalen Parkraumverordnung für Bauzone 7 errechnete Maximalzahl deutlich geringer liegt als die heute tatsächlich vorhandene Anzahl an Parkfeldern. Eine Umstellung auf Zone 6 würde eine der auf dem Areal tatsächlichen Nutzungen besser Rechnung tragen, auch wenn die damit berechnete Maximalzahl den tatsächlichen Bedarf überschätzt. Es wird empfohlen, zukünftig eine bedarfsorientierte Planung durchzuführen und zusätzlich das Verkehrsaufkommen mit einem Fahrtenmodell zu steuern, um die Parkraumplanung besser an die tatsächlichen Bedürfnisse anzupassen.
    11 - Studentische Arbeit
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    Publikation
    Where to park your car at home?
    (18.07.2024) Erath, Alexander; van Eggermond, Michael; Tanner, Reto
    How distric parking garages can complement existing parking options in dense urban neighborhoods
    06 - Präsentation
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    Publikation
    Fliessgewässer im Nordwestschweizer Jura in Zeiten der Trockenheit und des Klimawandels
    (Geographisch-Ethnologische Gesellschaft Basel, 2022) Lüscher, Peter; Weingartner, Rolf; Pavia Santolamazza, Daniela; Lebrenz, Henning
    Trockenheit und Niedrigwasser sind aus hydrologischer Sicht der Gewässer eine der grössten Herausforderungen in der Schweiz. In diesem Beitrag werden die Niedrigwasserverhältnisse im Nordwestschweizer Jura untersucht. Dabei steht die Frage der heutigen und zukünftigen Trockenheitsanfälligkeit im Mittelpunkt. Die Resultate belegen, dass signifikante Unterschiede zwischen Ketten- und Tafeljura bestehen, wobei die Fliessgewässer im Tafeljura insgesamt trockenheitsanfälliger sind. Gelingt es nicht, die Treibhausgasemissionen wirkungsvoll zu begrenzen, wird die Trockenheitsanfälligkeit gemäss dem Szenario ohne Massnahmen (RCP 8.5) bis Ende des Jahrhunderts deutlich zunehmen.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    Where to park your car at home? How distric parking garages can complement existing parking options in dense urban neighborhoods
    (18.07.2024) Erath, Alexander; van Eggermond, Michael; Tanner, Reto; Susilo, Yusak
    04B - Beitrag Konferenzschrift
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    Publikation
    Areal rainfall estimation using moving cars. Computer experiments including hydrological modeling
    (Copernicus, 26.09.2016) Rabiei, Ehsan; Haberlandt, Uwe; Sester, Monika; Fitzner, Daniel; Wallner, Markus
    The need for high temporal and spatial resolution precipitation data for hydrological analyses has been discussed in several studies. Although rain gauges provide valuable information, a very dense rain gauge network is costly. As a result, several new ideas have emerged to help estimating areal rainfall with higher temporal and spatial resolution. Rabiei et al. (2013) observed that moving cars, called RainCars (RCs), can potentially be a new source of data for measuring rain rate. The optical sensors used in that study are designed for operating the windscreen wipers and showed promising results for rainfall measurement purposes. Their measurement accuracy has been quantified in laboratory experiments. Considering explicitly those errors, the main objective of this study is to investigate the benefit of using RCs for estimating areal rainfall. For that, computer experiments are carried out, where radar rainfall is considered as the reference and the other sources of data, i.e., RCs and rain gauges, are extracted from radar data. Comparing the quality of areal rainfall estimation by RCs with rain gauges and reference data helps to investigate the benefit of the RCs. The value of this additional source of data is not only assessed for areal rainfall estimation performance but also for use in hydrological modeling. Considering measurement errors derived from laboratory experiments, the result shows that the RCs provide useful additional information for areal rainfall estimation as well as for hydrological modeling. Moreover, by testing larger uncertainties for RCs, they observed to be useful up to a certain level for areal rainfall estimation and discharge simulation.
    01A - Beitrag in wissenschaftlicher Zeitschrift
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    Publikation
    New estimation models for determining the Q347
    (17.04.2024) Dups, Yanick; Santolamazza, Daniela Pavia; Staufer, Philipp; Lebrenz, Henning
    In Switzerland, low flows are described by the five percent quantile denoted by Q347. This threshold value not only has consequences for the planning, but also necessitates authorities to adjust the operation of pertinent infrastructure to mitigate ecological impacts on watercourses. Given a discharge timeseries spanning at least a ten-year period, determination of the Q347 can be done using the duration curve. Typically, said timeseries are not available for smaller catchments necessitating the estimation of the threshold value Q347. In Switzerland, the utilization of multiple linear regression has been established to estimate the area-specific discharge q347. The primary objective of these investigations is to estimate the Q347 value for 383 ungauged catchments in the Canton of Solothurn, each covering an area less than 100 km². Daily discharge, precipitation and temperature timeseries ranging from 1990 to 2020 were collected from 56 gauged catchments smaller than 500 km² surrounding the target area. 30 “static” parameters delineating geometry, topography, geology, land use, and drainage along with nine “climatic” parameters describing temperatures, precipitation distributions, and potential evapotranspiration were defined and computed to characterize gauged and ungauged catchments. Alongside comparing three regression methods, coupled with two adjustment techniques supplementing truncated discharge timeseries, three parameter selection methods are evaluated. The validation of the proposed models shows reduced errors and increased linear correlations between estimated and observed values compared to currently applied models. Notably, a spatially more homogeneous yet catchment-specific distribution of estimated values is observable. Particularly when timeseries remain unadjusted or adjustment is done using the Antecedent Precipitation Index (API) and the flow duration curve from a donor basin (Ridolfi, E.; Kumar, H.; Bárdossy, A., 2020), the proposed models yield promising results. Furthermore, the temporal variability of low flow events for the glacier-free catchments in the study area has been analysed. The frequency of low flow events below the threshold systematically increased over the last 30 years, while the 10-year Q347 value of said catchments has systematically decreased in the same period. The increase in low flow days leads to large errors in the estimation of the Q347 value, especially when its estimation is based on truncated timeseries. As further changes in runoff behaviour are to be expected due to climate change, extending the definition of "low flow" to include event duration and intensity alongside a fixed threshold value could offer a more suitable description.
    06 - Präsentation
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    Publikation
    Semi- or fully automatic drainage regulation as a mean to recharge groundwater
    (17.04.2024) Venuleo, Sara; Unrau, Silas; Staufer, Philipp; Lebrenz, Henning
    Climatic change is decreasing water availability, all over the world. Regions which never faced water scarcity need to adapt their practises to face more frequent and severe droughts periods. Among others, agriculture is one of the sectors that will face the consequences of water scarcity. Indeed, while water availability decreases, the use of water for irrigation purposes becomes questionable. In many regions in Europe, cultivated areas have a sub-surface drainage system, which ensures that crops do not face water stress due to excessive soil water content. These drainage systems convey the water infiltrating during rainfall events to surface channels, reducing the natural water table recharge. Introducing drainage regulations units in existing drainage systems represent a mean to increase the soil water retention and, consequently, a mean to increase the natural water table recharge while decreasing the need of irrigation and while helping to reduce peak flow during intense rainfall events. Moreover, controlled drainage management can reduce the amount of Nitrogen and Plant Protection Products (PPP) discharged into surface waters. Given its environmental benefits, drainage water management is today an official conservation practice in the USA and the Conservation Practice Standard 554 (code 554) has been published by the United States Department of Agriculture to inform, advice and guide potential users of this practise. Drainage control units can be simple structures retrofitted in existing drainage networks outlets. They can consist of sliding weir systems or of a flashboard with adjustable height and they can be operated manually or automatically. In the present study an automatic drainage control unit has been developed and operated in a laboratory prototype. The objective of our experiment was understanding which technical and practical difficulties are faced in the use of a drainage control unit and thus which issues hinder its spread among farmers. Particular attention was given to possible issues associated with sedimentation.
    06 - Präsentation