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Schaltzeitprognose von verkehrsabhängigen Lichtsignalanlagen unter Berücksichtigung verschiedener Steuerungsverfahren

Switching Time Prediction of traffic actuated Signal Controls considering different Control Strategies

Dipl.-Ing. T. Weisheit, Univ.-Prof. Dr.-Ing. R. Hoyer, Kassel

Es gibt verschiedene Ansätze zur Emissionsreduktion an signalisierten Knotenpunkten. Über eine Fahrzeug-Infrastruktur-
Kommunikation können den Autofahrern bspw. Empfehlungen zu einer passenden Annäherungsgeschwindigkeit
an eine Lichtsignalanlage gegeben werden. Somit kann sich der Fahrer im Falle eines nicht vermeidbaren Halts
dem Knotenpunkt energie- und verbrauchsoptimal annähern. Für die Generierung solcher situationsabhängigen
Handlungsempfehlungen ist die Information über die bevorstehenden Schaltzeitpunkte eine Grundvoraussetzung.
Da moderne Anlagen ihre Schaltzeiten an das aktuelle Verkehrsgeschehen anpassen, ist eine Prognose der
bevorstehenden Signalbildwechsel erforderlich. Diese werden dabei mit einer geringeren Wahrscheinlichkeit
als 100 % eintreten. Der Beitrag stellt einen Prognoseansatz vor, der auf einer sogenannten SVM (Support Vektor
Machine) beruht. Die Komplexität verschiedener Steuerungsverfahren hat dabei einen besonderen Einfluss auf
die resultierende Prognosegüte. Die Untersuchungsergebnisse anhand realer Signalisierungsdaten der Städte
Düsseldorf und Kassel zeigen auf, dass sich durch die Verwendung des SVM-Ansatzes die Prognostizierbarkeit
bevorstehender Signalbildwechsel im Vergleich zu einem rein statistischen Ansatz verbessern lässt.


There are several approaches to reduce emissions at signalized intersections. Drivers can be provided with
recommendations of a suitable speed for the approach to the next traffic light via a vehicle-to-infrastructure
communication (V2I). Thus, in case of an unavoidable stop, the driver is able to approach the intersection in an
energyefficient and fuel-saving way. The information of forthcoming switching times is a basic requirement to generate
such recommendations. However, modern traffic lights adapt their switching times to the current traffic situation.
Therefore, a prediction of forthcoming changes of signal patterns is necessary. These changes will then occur
with a probability less than 100 %. The paper presents a prediction approach based on a so-called SVM (Support
Vector Machine). The complexity of various signal control methods has a special influence on the result-ing
quality of the prediction. The research results using real signal data from the German cities of Dusseldorf and
Kassel confirm an improved predictability of forthcoming changes of signal patterns by using the SVM approach
compared to a statistical approach.

 

 

Kontinuierliche Erfassung von Fahrzeiten und Verkehrszusammensetzungen mit Kennzeichenerfassungssystemen

Continuous Detection of Travel Time and Traffic Segmentation with Automatic Number Plate Recognition

Univ.-Prof. Dr.-Ing. M. Friedrich, Dipl.-Ing. J. Lohmiller, Dipl.-Ing. J. Pillat, Stuttgart

 Kennzeichenerfassungssysteme können wertvolle Daten für Verkehrsplanung und Verkehrstechnik generieren. Mit
Kennzeichenerfassungssystemen an verschiedenen Messquerschnitten können präzise Einzelfahrzeiten kontinuierlich
ermittelt werden. Zudem kann aus dem erfassten Gebietskennzeichen die Herkunft eines Fahrzeugs abgeschätzt
werden. In diesem Bericht wird vorgestellt, wofür und wie diese Verkehrsdaten verwendet werden können. Dazu
gehört die Verkehrslagedarstellung (LOS), die Analyse von Einflüssen auf die Leistungsfähigkeit des Verkehrsablaufs
und die Ableitung von Fahrtweitenverteilungen sowie von Nachfragematrizen.

Automatic Number Plate Recognition Systems provide valuable data for transport planning and traffic engineering.
Accurate travel times of single vehicles can be detected continuously with systems installed at different
measurement locations. Additionally, the origin of the vehicle can be estimated by the area code of the detected
number plate. In this report possible applications of this data are presented. This includes traffic state detection
(LOS), the analysis of factors influencing the traffic flow, the estimation of trip lengths distribution and demand
matrices.

Mobilitätsslots im Straßennetz

Mobility slots in the road network

Dipl.-Ing. D. Cindric-Middendorf, Abt. Dir. Dipl.-Ing. G. Riegelhuth, Wiesbaden
Dr.-Ing. G. Listl, Dipl.-Ing. (FH) T. Singer, München

In den vergangenen Jahren ist das Verkehrsaufkommen auf hessischen Autobahnen wie auch deutschlandweit
stetig angestiegen, im Rhein-Main-Gebiet überproportional. Die Herausforderungen im Verkehrs- und Mobilitätsmanagement
liegen für Hessen Mobil als Baulastträger deshalb in einer optimalen Auslastung des Straßennetzes und in der Motivation
der Straßenverkehrsteilnehmer, Fahrten zeitlich, räumlich oder modal zu verlagern. Die Grunddaten zur Umsetzung solcher
Strategien werden für den motorisierten Individualverkehr in der Verkehrszentrale Hessen vorgehalten. Im Rahmen des im
November 2013 abgeschlossenen Projekts „Konzeption von Mobilitätsslots im Straßennetz" hat Hessen Mobil unter Nutzung
dieser Daten die Grundlagen für die Ermittlung sogenannter Mobilitätsslots, das sind Zeitbereiche mit Kapazitätsreserven,
auf Autobahnen in Hessen geschaffen. Ein hierfür entwickeltes Softwaretool ermöglicht es sowohl für die Netzsteuerung als
auch für die Beeinflussung der Verkehrsnachfrage, Mobilitätsslots für ganze Streckenzüge und Routen als Bewertungs- und
Entscheidungsgrundlage für Maßnahmen und Informationsangebote zu ermitteln.


In recent years, traffic demand on motorways has significantly increased in Hessen, especially in the Rhine-Mainarea.
Therefore, for the road transport agency Hessen Mobil, challenges in the field of traffic and mobility management
lie in the optimal utilization of the road network as well as in the motivation of road users to temporally,
spatially or modally shift their trips. The Traffic Management Centre provides basic data to implement
such strategies for the road network. In the project ”conception of mobility slots in the road network”, this data
was used and processed to identify mobility slots, meaning time periods with usually free capacity. An innovative
software tool developed in the context of the project enables Hessen Mobil to evaluate motorway sections
and routes according to traffic management strategies and information services for the road users.

Unfallanalyse für Schutzplanken mit Unterfahrschutz

Accident analysis for crash barriers equipped with underride protection devices

Dr.-Ing. V. Spahn, München

Seit 2004 sank in Bayern die Zahl der Verkehrstoten um rund 39 %. An dieser positiven Entwicklung sind
Motorradbenutzer jedoch nur in relativ geringem Maße beteiligt. Mehr als drei Viertel der Unfälle mit getöteten
Motorrad-Aufsassen ereignen sich auf Landstraßen – häufig verbunden mit einem Sturz in einer Kurve. Die
Unfallfolgen hängen in diesen Fällen, d. h. beim Abkommen von der Fahrbahn, in erheblichem Maße vom
Aufprallhindernis ab. Feste Hindernisse neben der Fahrbahn können schwerste bis tödliche Verletzungen
hervorrufen. Auch Schutzplanken, welche für Pkw-Insassen einen deutlichen Sicherheitsgewinn darstellen,
sind für gestürzte Motorradbenutzer aufgrund der scharfkantigen Befestigungen lebensgefährlich. Zum Schutz
vor diesen Gefahrenquellen wird in Bayern seit einigen Jahren ein Unterfahrschutz an bestehende Schutzplanken
im Bereich sog. Motorradstrecken nachgerüstet. Die Wirkung dieser Nachrüstung auf das Unfallgeschehen –
insbesondere von Motorradbenutzern – wird hier untersucht. Dabei konnte auf umfangreiches Datenmaterial
zu über 400 mit Unterfahrschutz verbesserten Landstraßenkurven in Bayern zurückgegriffen werden.

Since 2004 the rate of traffic fatalities has decreased approximately by 39 % in Bavaria. However, the rate of
motorcyclists and their passengers is comparatively low considering this positive development. More than three
quarters of the fatal accidents in which motorcyclists or their passengers are involved are occurring on rural roads,
whereby the accident is frequently caused as a result of falling off the motorbike on a bend. In this respect the
consequences of run-off-road crashes are considerably depending on the respective nature of the collision object.
Firm or fixed obstacles at the side of the road may cause severe injury or even death. This also includes crash
barriers, which are representing significant safety gains for car occupants. Due to sharp-edged fastenings, however,
crash barriers are even life-threatening for motorcyclists. In order to remove these hazards, existing crash
barriers have been equipped with underride protection devices along popular bike routes for some years in Bavaria.
In the following article we would like to analyze the effects of this particular measurement on road safety
especially for motorcyclists. Within the scope of this study we are able to use a comprehensive data base, which
provides information on more than 400 country road bends in Bavaria which have been equipped with underride
protection devices.

Zur Zukunft „autonomer Autos“

Future of autonomous driving

Dr. A. Kossak, Hamburg

Ohne Zweifel wird sich die bereits seit Jahrzehnten latente Weiterentwicklung und Ergänzung der
Fahrerassistenzsysteme in Automobilen fortsetzen – insbesondere mit dem Ziel der Erhöhung der
Verkehrssicherheit. Dabei wird auch eine Annäherung an die Möglichkeit des „autonomen“ Fahrens
in bestimmten Raum- und Verkehrsverhältnissen erreicht werden können. Die Verfolgung eines
Zielsystems auf der Basis des „voll automatisierten Fahrens“ ist vor dem Hintergrund der zwingenden
systematischen Rahmenbedingungen jedoch sachlich völlig verfehlt und nicht zuletzt unter ethischen
Gesichtspunkten unverantwortbar. Die heute und in absehbarer Zukunft für die Gestaltung und Steuerung
des Straßenverkehrs Verantwortlichen sollten sich darauf konzentrieren, das noch beträchtliche und weiter
wachsende Potenzial der Verbesserung der klassischen Systeme auszuschöpfen. Das betrifft vor allem
die verkehrsträger- und marktübergreifenden Informations-, Kommunikations- und Bezahlsysteme sowie
die Optimierung der Betriebsabläufe in multimodal geprägten Verkehrsräumen.

Without any doubt the improvement and supplement of driver assistance systems in automobiles already
latently existing for decades will further continue – in particular aimed at intensifying the traffic safety. In
this context it will not at least be reached a gradual approach to “autonomous” driving in certain structural
environments and under limited complex traffic conditions. Pursuing a traffic system based exclusively – or
even only to a reasonable extend – on fully autonomous motorized road vehicles, however, is fundamentally
misleading and not justifiable at all when taking into account the implied ethical consequences. Those being
responsible for designing, developing and operating the road transport system now and in future should
concentrate instead on taking full ad-vantage of the yet reasonable and still growing potential of further
improving the “classical” systems. That refers in particular to the traffic-mode- and market-overlapping information-,
communication- and paymentsystems as well as to the optimization of the operational conditions in multimodal
traffic environments.