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Vorausberechnung der Trajektorien von Fahrzeugen an städtischen Knotenpunkten

Prediction of vehicle manoeuvres at urban intersections

Dipl.-Ing. T. Schendzielorz, München
Dr. P. Mathias, Aachen
Univ.-Prof. Dr.-Ing. F. Busch, München

Der vorliegende Artikel beschreibt ein Online-Verfahren der straßenseitigen Infrastruktur, mittels dessen die Fahrmanöver von Fahrzeugen an einer städtischen Kreuzung vorausberechnet werden können. Die zugrunde liegenden Algorithmen nutzen sowohl fahrzeuggenerierte Daten als auch Zustände von Lichtsignalsteuerung und Verkehrsdetektoren, um den weiteren Verlauf der Fahrzeugtrajektorien präzise zu bestimmen und zueinander in Beziehung zu setzen. Ein Prototyp des Verfahrens wurde zunächst in einer Mikrosimulationsumgebung und später im realen Testfeld mit entsprechend ausgerüsteten Fahrzeugen getestet und validiert. Im Rahmen des Forschungsprojekts SAFESPOT wurde der Ansatz als Bestandteil der Applikation IRIS erfolgreich eingesetzt, um frühzeitig gefährliche Situationen zu erkennen und die betroffenen Verkehrsteilnehmer zu warnen.

The article presents a method to predict the manoeuvres of vehicles at an urban intersection. The core intelligence of this cooperative system is located in the traffic light controller. In order to estimate manoeuvres, the algorithms use probe vehicle data, the current and future status of the traffic light control and data provided by infrastructure-based sensors. A prototype of the system was tested and validated first using data provided by a microscopic traffic simulation and second at a real intersection with equipped vehicle transmitting probe data. In the research project SAFESPOT, this approach was integrated successfully as a core component of the application IRIS to identify safety critical situations before they occur and to warn the impacted driver.

Ermittlung der Überlastung an mehrstreifigen Signalzufahrten

Detection of overloading at Multi-lane signal accesses

Dipl.-Ing. J. Mück, München
V. Pranckus, Augsburg

Seit 2007 ist die Methode aus [1] zur selbstkalibrierenden fahrstreifenweisen Schätzung von Staulängen vor Signalanlagen Teil des modellbasierten Netzsteuerungsverfahrens Sitraffic Motion. Erfahrungen in verschiedenen
Projekten haben allerdings gezeigt, dass komplexere Geometrien von Knotenpunkt-Zufahrten eine nachteilige Auswirkung auf die Qualität der Zustandsschätzung haben können. Deshalb wurde die Entwicklung
eines neuen Verfahrens zur Schätzung der Überlastung unter Berücksichtigung der Mehrstreifigkeit begonnen [2]. Der aktuelle Stand wird hier vorgestellt und unter verschiedenen verkehrstechnischen Gesichtspunkten
diskutiert. Anschließend werden einige Evaluierungsergebnisse vorgestellt. Sie bestätigen, dass das neue Verfahren grundsätzlich in der Lage ist, Überlastungen auch bei ungünstigen Zufahrtsgeometrien zu schätzen,
zeigen aber auch Verbesserungsbedarf auf. Anregungen zu weiteren Untersuchungen werden im Ausblick gegeben.

The method to estimate queue lengths on single lanes of signal lights published in [1] has been part of the adaptive network control method Sitraffic Motion since 2007. Experience in some projects showed that more complex geometrical configurations can have a negative impact on the quality of estimation.Therefore the development of a new algorithm to identify overload has been started, which takes into account multi-lane effects on traffic flow [2]. The recent version and findings are presented in this paper and are discussed under various practical aspects. Some first evaluation results are shown. They confirm that the new method is able to detect overload situations even in unfavorable geometrical conditions. However further improvements are
needed before it can be deployed in projects. Finally suggestions for further research are given.

Neue Methode zur Dimensionierung von Streustofflagern für den Winterdienst

A new concept for dimensioning salt storage facilities

Prof. Dr.-Ing. C. Holldorb, Karlsruhe
M. Eng. M. Streich, Tübingen

Während der lang anhaltenden, winterlichen Witterungsperiode im Winter 2009/10 sowie im Dezember 2010 kam es in weiten Teilen Deutschlands zu erheblichen Engpässen in der Salzversorgung. Um in Zukunft einem Streustoffmangel vorzubeugen, wurden u. a. neue Lagerkapazitäten als Notreserve in Pufferlagern geschaffen sowie in einzelnen Bundesländern die Lagerkapazitäten auf Autobahn- und Straßenmeistereien ausgebaut. Es fehlten jedoch Richtlinien für eine anforderungsgerechte und differenzierte Bemessung der Salzlagerkapazitäten. In einem Forschungs- und Entwicklungsvorhaben wurde daher ein neues Konzept für die Dimensionierung der Salzlagerkapazitäten entwickelt, das eine anforderungsgerechte und wirtschaftliche Lagerung der Streustoffe zum Ziel hat. Grundlage der angewandten Methodik zur Ermittlung des Streustoffbedarfs ist die Anforderung, dass für alle Meistereien eine möglichst gleiche Versorgungssicherheit erreicht wird. Für die erforderlichen Streustofflagerkapazitäten sind drei unterschiedliche Konzepte, wann und in welchem Umfang Streustoffe von den Lieferanten bezogen werden, betrachtet worden. Diese Konzepte weisen alle eine höchstmögliche Versorgungssicherheit auf, unterscheiden sich jedoch in ihrer Wirtschaftlichkeit und den erforderlichen Investitionen. Da in den einzelnen Bundesländern unterschiedliche Voraussetzungen, aber auch unterschiedliche Lagerbedarfe bestehen, können die umzusetzenden Konzepte in den Bundesländern somit differieren. Mit dem Bemessungsmodell für die Ermittlung des Streustoffbedarfs und der erforderlichen Streustofflagerkapazität steht ein Berechnungsansatz zur Verfügung, der eine sehr hohe, bundesweit einheitliche Versorgungssicherheit für die Streustoffe gewährleistet, diese jedoch aufgrund der differenzierten Berücksichtigung der klimatischen Verhältnisse zu wirtschaftlich vertretbaren Kosten ermöglicht.

In the winter of 2009/10, as well as in December 2010, the long-lasting winter weather period led to massive shortages in salt supply in many parts of Germany. To avoid these shortages in future, buffer storage spaces as an emergency reserve were established and in some federal states the storage capacity on existing maintenance centres was extended. Differentiated specifications and recommendations for dimensioning salt storage facilities have unfortunately not existed until now. Therefore, in the framework of a research project, a new concept for dimensioning salt storage facilities was developed. The aim of the developed concept is a needoriented and economic stocking of spreading materials. The principle of the used methodology for ascertaining the demand for spreading materials is the requirement that security of supply is provided for all maintenance centres to as similar a level as possible. For the necessary storage capacities of spreading material, three different concepts have been considered – when and to which scope spreading materials are purchased from suppliers. These concepts all exhibit the highest possible security of supply, but they differ in their profitability and the necessary investments. As there are different conditions, but also different storage needs in the individual federal states, the concepts to be implemented can therefore vary from state to state. With the calculation models for ascertaining the need for spreading material and the necessary storage capacity for spreading material there is a calculation method available which guarantees a very high, consistent security of supply for spreading materials nationwide, which, however, considering the differentiated climatic conditions, makes this possible at economically acceptable costs.

Neue Erkenntnisse zu den Anforderungen an Streustoffe und Qualitätssicherung bei den Streugeräten

New knowledge about requirements for de-icing agents
and quality management for spreading machines

Dipl.-Ing. L. Niebrügge, Gelsenkirchen

Grundlage für die Beschaffung der Tausalze für den Straßenwinterdienst sind die Technischen Lieferbedingungen für Streustoffe des Straßenwinterdienstes (TL-Streu). In den TL-Streu sind die Anforderungen an die Streustoffe und Regeln für die Überprüfung der Einhaltung der Anforderungen beschrieben. Erkenntnisse mit Tausalzen (NaCl), vor allem aus Lieferungen in den Winterperioden mit großen Tausalzdurchsätzen, zeigen auf, dass auch bei Einhaltung der Anforderungen Betriebsstörungen im Lager oder bei der Ausbringung auftreten können. Der Arbeitsausschuss Winterdienst der FGSV sah sich daher veranlasst, zusätzliche Ergänzungen und Empfehlungen auf der Grundlage der Praxiserfahrungen zu den TL-Streu zu erarbeiten. Die Berücksichtigung der Ergänzungen und Empfehlungen bei der Beschaffung von Tausalz sollen Betriebsstörungen vermeiden helfen. Die in den Ergänzungen und Empfehlungen enthaltenen Anforderungen sind darüber hinaus bei der aktuell in der Entwurfsphase befindlichen europäische Norm für Taustoffe von deutscher Seite mit eingebracht worden. Für die Qualitätssicherung der Streumaschinen wurde bereits die DIN EN 15597-1 (02/2010) aufgestellt.
Die Anforderungen an die Streustoffdosierung und -verteilung und deren Prüfung sind in der DIN CEN/TS 15597-2 (04/2012) enthalten. Mit einer TS (Technische Spezifikation) verfolgt man das Ziel, Praxiserfahrungen mit den vorgegebenen Anforderungen und verschiedenen Prüfmethoden zu sammeln. Die ersten erfolgreichen Prüfungen von FS 30 und Flüssigstreuern auf der Grundlage der DIN CEN/TS 15597-2 erfolgten 2013 durch die BASt. Hierbei sind Erkenntnisse bezüglich der von der Norm vorgegebenen Prüfpunkte und weitere Erfahrungen gesammelt worden.

Basis for purchasing spreading agents for winter services are the “Technical delivery conditions for spreading
agents. (TL Streu)” The technical delivery conditions describe the requirements for spreading agents and
inspection rules for compliance with the requirements. Even if regulations are strictly adhered to in periods
with high demand for rock-salts (NaCl) operational disruptions within the storage or whilst sprinkling may
appear. Thus the technical committee ‘Winter Services’ of the FGSV (Forschungsgesellschaft für Straßen- und
Verkehrswesen) has developed further additons and recommendations for the technical delivery conditions
based on previous experiences. By considering these additions and recommendations for purchasing rock-salt
operational disruptions shall be avoided. Furthermore the german participants have proposed those additions
and recommendations for the draft of the new european standards for de-icing agents. The qualtiy management
of spreading machines is already described in DIN EN 15597-1 (02/2010). Requirements for spreading
agents dosage and spreading pattern are specified in DIN CEN/TS 15597-2 (04/2012). By oullining technical
specifications it is the goal to comply practical experience with indicated requirements and test methods. First
successfull tests based on DIN CEN/TS 15597-2 have been performed by the BASt (Bundesanstalt für Straßenwesen)
in 2013 with FS 30-spreader and liquid-spreading machines. Tests have delivered valuable expertise regarding
technical specifications and regulations of the european standards.