Lichtsignalanlagen: Verlustzeitenbasierte LSA-Steuerung eines Einzelknotens

Vehicles’ Delay Times for Real-Time Control of Traffic Signals at an isolated Intersection

Dipl.-Ing. R. Oertel, robert.oertel(at)dlr.de, Dr. rer. nat. P. Wagner, peter.wagner(at)dlr.de, Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V., Institut für Verkehrssystemtechnik, Berlin; Prof. Dr.-Ing. J. Krimmling, juergen.krimmling(at)tu-dresden.de, Dipl.-Ing. M. Körner, matthias.koerner(at)tudresden.de, Technische Universität Dresden, Professur für Verkehrsleitsysteme und -prozessautomatisierung, Dresden

Neue Methoden zur Verkehrsdatenerfassung wie die Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation, der Floating Car-Ansatz und die Videodetektion eröffnen die Möglichkeit, neue Verfahren zur verkehrsabhängigen Lichtsignalanlagensteuerung zu realisieren. In dem Beitrag wird ein Verfahren beschrieben, das aus diesen Quellen Daten in Form von Fahrzeugverlustzeiten direkt zur Steuerung eines Einzelknotens verwendet. Die robuste Ausgestaltung des Verfahrens sorgt dabei dafür, dass auch mit einer lückenhaften Datenlage, wie z. B. aufgrund geringer Ausstattungsraten kommunikationsfähiger Fahrzeuge, angemessen umgegangen werden kann. Mit Hilfe einer mikroskopischen Simulationsstudie wird nachgewiesen, dass das neue Verfahren bei der Qualität des Verkehrsablaufs das gleiche Niveau wie eine traditionelle Zeitlückensteuerung erreicht oder dieses unter bestimmten Bedingungen sogar übersteigt. Mit abnehmender Ausstattungsrate ergibt sich dabei allerdings ein Qualitätsverlust, der ebenfalls mit Hilfe der mikroskopischen Simulation quantifiziert wird und wichtige Erkenntnisse für einen möglichen Praxistest liefert.

State-of-the-art traffic data sources like Car-to-Infrastructure communication, Floating Car Data and video detection offer great new prospects for vehicle-actuated traffic signal control. Due to this, the article deals with a recent approach which uses vehicles’ delay times for real-time control of traffic signals at an isolated intersection. One of the strengths of the new approach is that it can handle also incomplete data sets, e.g. caused by low penetration rates of vehicles equipped with Car-to-Infrastructure communication technology, in an appropriate manner. Based on a microscopic simulation study the high quality of this innovative approach is demonstrated, which is equal or even outperforms the well-known headway-based control. However, a decreasing penetration rate of equipped vehicles means a reduced quality of signals’ control, which is quantified in the microscopic simulation study, too, and provides useful information for tests in the field.

Verkehrserfassung: Ein Überblick zur Rekonstruktion von zeitlichräumlichen Verkehrsmustern mit und in Fahrzeugen – Teil 1: Verkehrszustandserkennung

A Study of the Reconstruction of spatiotemporal Traffic Patterns with and inside Vehicles – Part 1: Traffic State Detection

Dr. Dipl.-Wirtsch.-Ing.H. Rehborn, hubert.rehborn(at)daimler.com, Prof. Dr. rer. nat. habil. B. S. Kerner, boris.kerner(at)daimler.com, Daimler AG, Group Research Sindelfingen

Eine Erkennung von relevanten Verkehrssituationen in Fahrzeugen arbeitet mit einer bordeigenen Signalverarbeitung, die den jeweiligen Verkehrszustand im Fahrzeug korrekt beschreibt. Die Kerner’sche Drei-Phasen-Verkehrstheorie bietet dabei die theoretische Grundlage, die den Verkehrsablauf auf Schnellstraßen erklärt. Darauf aufbauend wird im Beitrag dargestellt, wie ein Geschwindigkeitssignal des Fahrzeugs als Verkehrszustand interpretiert werden kann. Zur Erkennung von zeitlich-räumlichen Verkehrsmustern bestehend aus den gestauten Verkehrsphasen müssen Verkehrszustände aus einer Mehrzahl von Fahrzeugen in einer Zentraleinheit vorliegen, die eine konkrete Verkehrssituation zu verschiedenen Zeiten auf verschiedenen Wegen durchfahren. Möglichkeiten für eine Stauwarnungsfunktion, die auf Basis erkannter Verkehrszustände die Positionen von Verkehrszustandsfronten bestimmen kann, werden anhand der simulierten Fahrzeuge aufgezeigt. Im Beitrag wird anhand unterschiedlich zufallsverteilter Fahrzeuge an einem Streckenabschnitt und einer gezielt ausgewählten Verkehrssituation belegt, welche Ausstattungsraten für einen hochwertigen und präzisen Verkehrsdienst notwendig sind.

A detection of relevant traffic situations in vehicles is based on onboard signal processing which determines the correct traffic state in the vehicle. Kerner’s three-phase traffic theory offers the theoretical background explaining traffic phenomena observed on highways. Based on this theory, the paper reveals how a speed signal of the vehicle can be interpreted as a traffic state. For a reliable recognition of a spatiotemporal traffic pattern consisting of different congested traffic phases, the traffic state from a multitude of vehicles which drive through the pattern on different ways at different times have to be available in a control centre. The possibility of a jam warning function which determines the positions of traffic state’s fronts based on acknowledged traffic states is presented based on simulated vehicles. Based on a probabilistic microscopic analysis of the behaviour of simulated vehicular trajectories within a complex congested traffic pattern occurring at highway bottlenecks, a conclusion about a penetration rate of communicating vehicles has been made that is necessary for a high quality and precise traffic information service.

Radverkehr: Die Empfehlungen für Radverkehrsanlagen (ERA)

The Recommendations for Bicycle Facilities (ERA)

Dipl.-Ing. D. Alrutz, Planungsgemeinschaft Verkehr, Hannover, alrutz@pgv-hannover.de

Mit den „Empfehlungen für Radverkehrsanlagen“ (ERA 95) legte die FGSV 1995 ein umfassendes Regelwerk für Planung und Entwurf von Radverkehrsanlagen vor. Nach nun über 15 Jahren Praxis mit den Regelungen wurde vom Arbeitsausschuss 2.5 der FGSV eine Neufassung erarbeitet, die im Dezember 2010 der Öffentlichkeit vorgestellt wurde. Mit den ERA 2010 steht den kommunalen Verwaltungen ein erweitertes Entwurfs- und Führungsrepertoire zur Verfügung, durch das der Handlungsspielraum zum Einsatz örtlich angepasster radverkehrsgerechter Lösungen deutlich erweitert wird. Durch eine intensive Abstimmung im Bearbeitungsprozess mit den R1-Regelwerken RIN, RASt und RAL ist eine gegenseitige inhaltliche Vereinbarkeit gewährleistet. Auch die Neuerungen der zeitlich parallel erarbeiteten Novelle der StVO und der VwV-StVO finden in den ERA 2010 Berücksichtigung.

The FGSV (German Road and Transportation Research Association) developed the “Recommendations for Bicycle Facilities” (Empfehlungen für Radverkehrsanlagen ERA) in 1995 and thereby presented a widespread system of policies and rules for planning and design of bicycle facilities. After 15 years of practical experience with these guidelines, the technical committee 2.5 of the FGSV prepared a new version which has been published in December 2010. Using the ERA 2010, the local governments are able to apply an advanced repertoire for planning and design of bicycle facilities. This will enlarge the scope of possibilities for finding suitable solu tions for bicycle traffic. The intensive consulting during the work process of the guidelines for network-planning (RIN), design of urban roads (RASt) and highways (RAL) guaranties a mutual compatibility concerning the contents. The ERA 2010 also considers the modifications of the german road traffic law (StVO) which were developed at the same time.

Verkehrsmanagement: Zentralisierung dezentraler Verkehrssteuerungsaufgaben und Ausbau zu einem landesweiten Verkehrsmanagementsystem

Centralisation of decentral Traffic Control and Establishment of a Traffic Management System for the Province of the Tyrol

DI E. Moser, Amt der Tiroler Landesregierung, Abt. Verkehrsplanung, Innsbruck/Österreich, ewald.moser(at)tirol.gv.at; Dr.-Ing. N. Lehnhoff, Ing.-Büro Dipl.-Ing. H. Vössing GmbH, Niederlassung München, nicola.lehnhoff(at)voessing.de

Eine der großen Herausforderungen der Abteilung Verkehrsplanung des Amts der Tiroler Landesregierung besteht darin, dass die Aufgaben sowohl räumlich als auch thematisch sehr breit gefächert sind. Ein modernes Verkehrsmanagementsystem sollte es den Mitarbeitern ermöglichen, viele dieser Aufgaben sehr viel einfacher vom Arbeitsplatz aus zu lösen. Weiterhin können so auch die Wechselwirkungen zwischen unterschiedlichen Maßnahmen analysiert werden. Aufbauend auf theoretischen Vorarbeiten wurde die erste Stufe des Verkehrsmanagementsystems bereits realisiert und mit Erfolg in Betrieb genommen. Dank der beinhalteten Qualitätssicherungstools hat bereits die erste Stufe zu einer deutlichen Verbesserung der verkehrlichen Situation geführt. Die tägliche Arbeit der verantwortlichen Mitarbeiter hat sich durch das Verkehrsmanagementsystem ebenfalls sehr geändert. Durch neue Herausforderungen und eine insgesamt modernere Ausrichtung der Tätigkeit ist die Zufriedenheit der Mitarbeiter wesentlich gestiegen.

One of the main challenges of the department for transport planning of the Province of the Tyrol is that the designed tasks are widely spread – as well thematically as regional. A modern traffic management system should enable the staff members to solve many of these tasks via modern computer technology. Furthermore, a good traffic management system helps to analyse the interdependencies of different measusres. Based on theoretical preliminary work, the first stage of such a traffic management system already is launched and works very successfully. Due to quality management tools, the traffic management system has helped to improve traffic flow and traffic safety significantly. Day-to-day operations of the responsible staff has changed and due to new and more demanding challenges and a more modern working environment satisfaction has raised.