Optimierungspotenziale des Verkehrsablaufs durch kooperative Lichtsignalanlagen

Optimization Potentials of Traffic Flow by Co-operative Signalized Intersections

Univ.-Prof. Dr.-Ing. R. Hoyer, robert.hoyer(at)uni-kassel.de; Dr.-Ing. T. Otto, thomas.otto(at)gevas.at; Dr.-Ing. C. Priemer, christian.priemer(at)siemens.com; Dipl.-Ing. D. Reifert, Dr.-Ing. A. Reusswig, achim.reusswig(at)mobil.hessen.de; Dipl.-Ing. F. Wolf, franziska.wolf(at)ifak.eu 

Lichtsignalanlagen ermöglichen eine sichere Verkehrsabwicklung auch an plangleichen Knotenpunkten mit hoher Belastung. Die Art ihrer Steuerung hat einen maßgeblichen Einfluss auf die Qualität des Verkehrsablaufs, welche üblicherweise anhand der Kenngrößen mittlere Wartezeit und Anzahl der Halte beurteilt wird. Für eine verkehrsabhängige Steuerung wäre es von großem Vorteil, wenn genau diese Kenngrößen auch direkt gemessen werden könnten. Mit konventioneller Erfassungstechnik ist dies über einen längeren Zulauf allerdings nicht möglich. Neben der Signalisierung hat aber auch die Fahrweise im Zulauf von Lichtsignalanlagen einen maßgeblichen Einfluss auf die Höhe der Emissionen und die Energieeffizienz des Straßenverkehrs. Eine auf die Signalisierung eingestellte Fahrweise kann mithelfen, die Kennzahlen für diese Wirkungsgrößen zu verbessern. Allerdings muss der Autofahrer hierfür die Zeitdauer bis zum nächsten Signalwechsel kennen. Da diese Information unter bestimmten  Voraussetzungen in der Lichtsignalanlage vorliegt, kann folgende Win-Win- Situation hergestellt werden: Das Fahrzeug liefert seine Fahrtverlaufsdaten an die Lichtsignalanlage, und die Lichtsignalanlage versorgt den Autofahrer mit den Signalisierungsdaten. Der Beitrag berichtet über die technische Umsetzung dieses Ansatzes im Rahmen des Teilprojekts „Kooperative Lichtsignalanlage“ der Forschungsinitiative AKTIV-VM.

Signalized intersections have an essential effect on the quality of traffic flow particularly in urban road networks. The excellence of signal control is usually evaluated by the parameters average waiting time and number of stops of approaching vehicles. Unfortunately, these parameters can not be measured directly, and so they are not available for traffic actuated control. In addition to signalization the individual anticipatory driving determines the quantity of road traffic’s emissions and energy efficiency. A driving strategy which is adapted to signalization can contribute to improve these parameters. However, drivers must be informed about the remaining time to the next change of signal phase. In certain cases, the signal controller can transmit this information to the driver. In return, the vehicle can provide its floating car data to the controller for deriving parameters mentioned above. The co-operation seems to be perfect.

DPAnalyzer – Rückstaulängenschätzung mit Floating-Car-Daten für das Qualitätsmanagement an Lichtsignalanlagen

DPAnalyzer – Queue Length Estimation using Floating Car Data for Quality Management at Traffic Signals

Dr.-Ing. T. Neumann, thorsten.neumann(at)dlr.de, Dr. rer. nat. P. Wagner, peter.wagner(at)dlr.de

Lichtsignalanlagen gehören nach wie vor zu den wichtigsten Elementen des (urbanen) Verkehrsmanagements. Sie erhöhen die Verkehrssicherheit an Knotenpunkten und nehmen durch ihre Steuerprogramme wesentlich Einfluss auf die Kapazitäten im Netz. Um dabei langfristig effizient zu sein, bedarf es neben der technischen Wartung einer regelmäßigen Überprüfung der verkehrlichen Wirkungen der Anlagen (Qualitätsmanagement). Der vorliegende Beitrag beschreibt ein neuartiges Verfahren auf Basis kostengünstig erfassbarer Floating-Car-Daten, das Verkehrsplaner bei dieser Aufgabe unterstützt, indem es prinzipiell flächendeckend mittel- und langfristige Trends bezüglich der knotenspezifischen Verkehrszustände an Lichtsignalanlagen sichtbar macht. Darüber hinaus besitzt die Methodik aufgrund impliziter Schätzungen der Verkehrsbelastung unter anderem das theoretische Potential zur Verbesserung von Verkehrsumlegungsmodellen in bislang schwach detektierten Gebieten.

Traffic signals are still one of the most important tools in (urban) traffic management. They improve traffic safety at intersections and have a large impact on network capacities. In order to guarantee long-term efficiency, traffic signals need to be maintained periodically not only concerning technical defects but also with regard to their effects on traffic flow and congestion (quality management). This article describes an innovative method based on floating car data which helps traffic planners in coping with this task. It is a costefficient alterna tive to common traffic monitoring techniques and makes medium- and long-term trends concerning point related traffic states at signalized intersections visible. Moreover, by implicitly estimating traffic volumes, the methodology has also the theoretic potential to help improving traffic assignment models in currently sparsely detected areas.

Sicherheitsinspektionen – Das Bestandsaudit als Ergänzung zur Verkehrsschau

Standardized Efficiency Analysis of Measurements to improve Safety at Black Spots on Rural Roads

Prof. Dr.-Ing. J. Follmann, juergen.follmann(at)h-da.de

Die Direktive der EU zum Straßenverkehrsinfrastruktur-Sicherheitsmanagement wurde zum 19.12.2010 in nationales Recht überführt. Sie sieht u.a. Sicherheitsaudits für Infrastrukturprojekte, Sicherheitseinstufung und -management des in Betrieb befindlichen Straßennetzes sowie regelmäßige Sicherheitsüberprüfungen des gesamten Netzes vor. Im Interesse der weiteren Erhöhung der Verkehrssicherheit sollen auf dieser Grundlage die bestehenden Verfahren und Verfahrensabläufe insbesondere zur präventiven Detektion von Sicherheitsdefiziten im Bestand weiterentwickelt werden. Die bestehenden Verfahren Regelmäßige Streckenkontrolle der Straßenbaulastträger, Verkehrsschauen, Örtliche Unfalluntersuchung sowie Sicherheitsanalyse von Straßennetzen bilden eine Grundlage. Die Streckenkontrolle erfasst augenscheinliche Mängel des Straßenzustandes, die Verkehrsschau fokussiert sich auf verkehrsrechtliche Aspekte, die Örtliche Unfalluntersuchung greift bei unfallauffälligen Straßen und die Sicherheitsanalyse erlaubt die netzweite Aufdeckung von Bereichen mit Verbesserungspotenzialen. Um die Erfassung und Beseitigung von Sicherheitsdefiziten zu erleichtern, sind die Verfahren und Abläufe zu optimieren. Hierzu wurde bei der FGSV der Arbeitskreis AK 2.7.1 „Empfehlungen für die Durchführung eines Bestandsaudits von Straßen“ eingerichtet. Dieser hat die Aufgabe, ein entsprechendes Regelwerk zu entwickeln. Er wird dabei unterstützt durch das laufende Forschungs- und Entwicklungsvorhaben „Werkzeuge zur Durchführung des Bestandsaudits und einer erweiterten Streckenkontrolle“ der Bundesanstalt für Straßenwesen.

The Directive of the European Parliament and of the Council on road infrastructure safety management was transposed to the 19.12.2010 into national law. It provides among others road safety audits, safety impact assessments in order to identify and manage high accident concentration sections as well as regular safety inspections of the road network as a preventive measure. In the interest of the further rise of the road safety the actual methods and processes shall particularly be developed further to the preventative detection of safety deficits in existing roads on this basis. The available methods: Form regular maintenance activity of the road administration, detailed inspections of the road signs or traffic devices, local accident investigation as well as safety analysis of road networks, a basis. The form regular maintenance activity grasps obvious defects of the condition of the road, the periodic detailed inspection intends to detect areas where there are shortcomings in the road signs or traffic devices, the local accident investigation at high accident concentration sections and the safety analysis permits the network-wide uncovering of areas with improvement potentials. To make the recording and elimination of road safety deficits easier, the methods and processes have to be optimized. To this the task group AK 2.7.1 was set up to “Guidelines for the Execution of a Road Safety Audit in Operation" at the FGSV. This has the task of developing a corresponding set of rules. It is supported by the regular research and development project "Tools for the execution of the road safety audit in operation and extended form regular maintenance activity of the road administration" of the Federal Highway Research Institute.

Neue Informations- und Kommunikationstechnologien für den Straßenbetriebsdienst

New Information and Communication Technologies for Highway Operations

Prof. Dr.-Ing. C. Holldorb, holldorb(at)hochschule-bc.de; M. Eng. K. Häusler, katharina.haeusler(at)stbain.bayern.de; M. Eng. D. Träger, traeger(at)hochschule-bc.de

In vielen Arbeits- und Organisationsprozessen des Straßenbetriebsdienstes werden Informations- und Kommunikationstechnologien (IuK-Technologien) eingesetzt, um Arbeitsabläufe zu erleichtern und sicherer zu gestalten, die Qualität der erbrachten Leistungen zu steigern sowie umfassende Daten und Informationen für die administrative und politische Leitung, die Verkehrsteilnehmer und die Öffentlichkeit bereitzustellen. In einem Forschungs- und Entwicklungsvorhaben im Auftrag des Bundesministeriums für Verkehr, Bau und Stadtentwicklung wurden Anforderungen des Betriebsdienstes an IuK-Technologien und deren Einsatzmöglichkeiten systematisch aufbereitet, wobei auch innovative IuK-Technologien, die ein hohes Potenzial für den Straßenbetriebsdienst aufweisen, betrachtet wurden. In diesem Beitrag wird auf ausgewählte neue IuK-Technologien, die für den Straßenbetriebsdienst bereits verfügbar sind, näher eingegangen. Daneben werden Empfehlungen zur Implementierung von IuK-Technologien gegeben.

A lot of working and organization processes for highway operations apply information and communication technologies to improve operational work flow and the quality of work. By the use of these technologies a lot of data for administration, management, road user and the general public can be supplied. In a research and development project on behalf of the German Federal Ministry of Transport, Building and Urban Development the requirements and options of information and communication technologies for highway operations were systematically processed. Special attention was paid to the latest technologies with a high potential for highway operations. In this article selected new information and communication technologies are described, which are already available for highway operations. Furthermore, recommendations for the implementation of information and communication technologies are given.

Neue Entwicklungen und Ergebnisse zur Qualitätssicherung von Fahrbahnmarkierungen

New Developments and Results for Quality Control of Road Marking

Dr. A. Gail, gaila(at)bast.de

Für die Qualität von Fahrbahnmarkierungen auf Straßen sind insbesondere verkehrstechnische Eigenschaften wie die Tages- und Nachtsichtbarkeit sowie die Griffigkeit von Bedeutung. Derzeit werden diese Eigenschaften mit statischen Messgeräten ermittelt. In zwei aktuellen Forschungsprojekten wird untersucht, wie die Nachtsichtbarkeit bei Nässe und die Griffigkeit von Fahrbahnmarkierungen auch mit dynamischen Messverfahren, die im Verkehr mitfahren, ermittelt werden können. Dies könnte künftig die Überprüfung vor allem längerer Streckenabschnitte erleichtern. Auch bei den regelmäßigen Inspektionen der Fahrbahnmarkierung im Rahmen von funktionalen Ausschreibungen könnten dynamische Messverfahren in Zukunft zur Anwendung kommen. Einen entscheidenden Beitrag zu den verkehrstechnischen Eigenschaften einer Markierung leisten sogenannte Nachstreumittel (Reflexperlen und Griffigkeitsmittel), die in die Oberfläche der Markierung eingebettet sind. Um eine dauerhafte Einbindung dieser Nachstreumittel in die Markierung zu gewährleisten, werden sie mit einer speziellen Beschichtung versehen. In einem Forschungsprojekt wurden Verfahren entwickelt, um diese Beschichtungen nachzuweisen und um Nachstreumittel besser charakterisieren zu können. Bei den Urmusterund Mustergleichheitsprüfungen von Fahrbahnmarkierungen werden diese Verfahren zur Analyse der Nachstreumittel schon in Kürze zum Einsatz kommen.

The quality of road markings is especially depending on traffic-engineering characteristics like day- and nighttime visibility as well as the skid resistance. At the moment these characteristics are determined using static measurement methods. Two current research projects deal with the investigation of dynamical measurement methods for the night-time visibility during wetness and for the skid resistance. In future, these dynamical measurements could facilitate the inspection of longer road sections and they could be applied for periodic inspections of road markings in functional construction contracts. Drop-on materials (glass beads and antiskid aggregates) that are embedded into the surface of the road marking make an important contribution to the traffic-engineering characteristics of road marking systems. A durable embedding of drop-on materials is achieved by adding a surface coating to them. A research project deals with the development of a method to detect the surface coating and to characterize drop-on materials. These new methods will soon be applied in qualification tests and sample equality tests for road markings.