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Die Vielzahl an Situationen, welche im urbanen Straßenverkehr vorkommen, stellt aktuelle Bewegungsplanungsverfahren in automatisierten Fahrzeugen immer noch vor große Herausforderungen. Während die Modellierung zusätzlicher Szenarien für klassische Verfahren oft sehr mühsam ist, erleichtert die kontextbasierte Bewegungsplanung diese Erweiterung. Um dies zu demonstrieren, wird in diesem Beitrag ein bestehendes kontextbasiertes Verfahren um das Überqueren einer Kreuzung mit vernetzter Lichtsignalanlage erweitert. Diese stellt auch prädiktive Informationen zur Verfügung, welche durch die Bewegungsplanung im Fahrzeug gewinnbringend verwendet werden. Das vorgestellte Verfahren wird simulativ und im realen Verkehr evaluiert. Gegenüber einer rein reaktiven Planung zeigen sich dabei deutliche Vorteile., acceptedVersion

Neben der Bevorrechtigung von Einsatzfahrzeugen mit Blaulicht über den Kommunikationsweg der Verkehrsmanagementzentrale wird in SIRENE ein dezentraler Ansatz über V2X umgesetzt und untersucht. Das Poster beinhaltet Informationen zur Methodik und Umsetzung.

In dieser Arbeit wird eine vollständige räumlich-zeitliche Messung des Verkehrs an einer Lichtsignalanlage durchgeführt. Anhand der Daten werden die Vielfalt von Verkehrsmustern und das Fahrverhalten im übersättigten Verkehr untersucht. Dafür wird eine Methode zur Luftbeobachtung von Straßenverkehr mittels eines Supervised-Tracking-Verfahrens entwickelt. Mit der daraus entstandenen Anwendung werden die Trajektorien einer 14:30 Minuten langen Aufnahme von zweispurigem Straßenverkehr vollständig rekonstruiert. Eine räumlich-zeitliche Untersuchung dieser Daten ergibt, dass neben sich bewegenden Warteschlangen -- engl. Moving Queues (MQs) - auch sich bewegende Strukturen des synchronisierten Verkehrs - engl. Moving Synchronized Flow Patterns (MSPs) - vorhanden sind. Es kann empirisch gezeigt werden, dass sich i) MSPs stromaufwärts der Warteschlange bilden und über den gesamten Straßenabschnitt propagieren oder zuvor auflösen können, ii) mehrere MSPs zu einem einzelnen verbinden können, iii) MSPs spontan in großer Entfernung zur Lichtsignalanlage bilden können und iv) MQs spontan innerhalb von MSPs in großer Entfernung zur Lichtsignalanlage bilden können. Kerner prognostizierte die Entstehung von MSPs zuvor anhand numerischer Simulationen auf Basis der Drei-Phasen-Verkehrstheorie. Diese Prognose kann mit den Ergebnissen dieser Arbeit verifiziert werden. In einer Untersuchung des Fahrverhaltens wird dargestellt, dass die Fahrzeuge die Fahrspur vorausschauend wählen und dass sich die Verteilungen von Fahrzeugabständen auf zwei Fahrspuren bei gleicher Geschwindigkeit deutlich unterscheiden können. Anhand von Beispielen kann anschließend gezeigt werden, dass sich das Abstands- und das Spurwechselverhalten von bereits einzelnen Fahrzeugen sowohl positiv als auch negativ auf die Auflösung von MQs in MSPs auswirken können. Diese Erkenntnis wird in einem vorgeschlagenen Konzept für die mikroskopische Stauauflösung durch zentrale Fahrempfehlungen genutzt.

Seit mehr als 30 Jahren wird an Systemen zur Bevorrechtigung von Einsatzkräften der Feuerwehr, Polizei und des Rettungsdienstes an Lichtsignalanlagen entwickelt. Diese Systeme bringen den Einsatzkräften, die Menschenleben retten und schwere gesundheitliche Schäden abwenden, nicht nur eine Zeitersparnis bei der Anfahrt zum Einsatzort, sondern sollen auch Unfälle mit anderen Verkehrsteilnehmer verhindern. Deshalb beschäftigt sich das Institut für Verkehrssystemtechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. im Rahmen des Forschungsvorhabens „HALI Berlin“ des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur mit dieser Problemstellung. Inhalt dieser Arbeit ist nun die Optimierung eines Verfahrens zur Bevorrechtigung von Sondereinsatzfahrzeugen an Lichtsignalanlagen. Dabei wird insbesondere Wert auf die Bestimmung des optimalen Anmeldezeitpunkts an der Lichtsignalanlage und auf den Vorgang der eigentlichen Anmeldung gelegt. Dazu soll unter anderem die aktuelle Verkehrslage mit in den Anmeldevorgang einfließen. So soll es erstmalig möglich sein, dass der Rückstau vor der Lichtsignalanlage bereits bei Ankunft der Einsatzkräfte abgeflossen ist. Zur Validierung der berechneten Schaltzeitpunkte wird die Verkehrsmikrosimulationssoftware SUMO eingesetzt. Da das Verfahren später im Testgebiet Berlin Moabit eingesetzt werden soll, wurden mehrere Laborversuche an realen LSA-Steuergeräten durchgeführt. Die Ergebnisse dieser Arbeit werden Projekt „HALI Berlin“ genutzt.

Die vorliegende Dissertation beschäftigt sich mit Verkehrsablauf und Einsatzmöglichkeiten teilsignalisierter Knotenpunkte. An diesen sind nicht sämtliche, sondern nur bestimmte Verkehrsströme signaltechnisch geregelt. Erste Ansätze, sich dieses Verfahren zu Nutze zu machen, existieren seit den 1950er Jahren. Sie wurden ständig weiterentwickelt und schließlich nach Abschluss eines Forschungsprojektes der Bundesanstalt für Straßenwesen zu Nutzen, Kosten und Sicherheit Bestandteil der Richtlinien für Lichtsignalanlagen der FGSV (Neuauflage 2010). Der Stand in Wissenschaft und Umsetzung im In- und Ausland weist dennoch bis heute Lücken auf. Für eine flächendeckende, praktische Realisierung fehlt es weiterhin an gesicherten Kenntnissen. Hier setzt diese Arbeit mit ihrem mehrstufigen Ansatz aus Literaturrecherche, Empirie, Mikrosimulation und konkreten Umsetzungsempfehlungen an. Auf Basis der Literatur über signalisierte und unsignalisierte Knoten wurden Überlegungen zum Verkehrsablauf an teilsignalisierten Lösungen angestellt. Die Vermutung, dass sich dieser aus Elementen beider Grundverfahren zusammensetzt, die jedoch anderen Randbedingungen unterliegen, konnte verifiziert werden. In einem ersten Schritt wurden teilsignalisierte Knotenpunkte hinsichtlich der Anzahl und Lage der Signalgeber bzw. der signaltechnisch gesicherten Verkehrsbeziehungen typisiert. Es konnten an Einmündungen und Kreuzungen drei empfehlenswerte Fälle der Teilsignalisierung identifiziert werden: - Teilsignalisierung ohne Fußgängerfurten - Teilsignalisierung mit Fußgängerfurt in der linken Zufahrt - Teilsignalisierung mit Fußgängerfurt in der rechten Zufahrt Diese bilden mit zuvor definierten Ausbaustandards, die Fahrstreifenaufteilungen – insbesondere das Vorhandensein von Linksabbiegestreifen in den Zufahrten – am Knotenpunkt berücksichtigen, die Grundlage für die Erstellung von Modellknoten, die in der weiteren Arbeit relevant sind. Da keine empirischen Untersuchungen über den Verkehrsablauf derartiger Knoten vorlagen, wurden in zwei Feldversuchen hierzu wichtige Kenngrößen an Einmündungen ermittelt. Es zeigte sich dabei, dass lange Wartezeiten vor allem für Linkseinbieger reduziert werden konnten. In der Gesamtbilanz wiegen diese Zeit- und Sicherheitsgewinne die leicht gestiegenen Wartezeiten in der Hauptrichtung auf. Der Fahrzeugabfluss in der Nebenrichtung konnte signifikant gesteigert werden, auch wenn die Zeitbedarfswerte einer Vollsignalisierung nicht erreicht wurden. Dies lag an einem Zögern der Verkehrsteilnehmer an der Haltlinie. Die Zeitlückenverteilung im Hauptstrom entspricht nicht mehr der sonst angenommenen negativen Exponentialverteilung, da durch die Signalisierung eine starke Pulkbildung entsteht. Es kommt zu so genannten Überzufälligkeiten mit vermehrt kleineren Lücken. Während der Mikrosimulation wurde nach dem „ceteris paribus“ Prinzip pro Ablauf immer nur eine Variable verändert. Somit konnten detailliert die Effekte der gewählten Einflussgrößen abgebildet werden. Es erfolgte eine Untersuchung der definierten Modellknotenpunkte mit der Software VISSIM bezüglich der Einflussfaktoren: - Ausbaustandard (Linksabbiegestreifen) - Fälle der Teilsignalisierung - Signalprogramme - Verkehrsstärken Es wurden Diagramme zur Bestimmung der mittleren Verlustzeiten in Abhängigkeit der Verkehrsstärken in Haupt- und Nebenrichtung sowie Matrizen zur Bestimmung der Einsatzgrenzen entwickelt. Für Kreuzungen konnten im Gegensatz zu Einmündungen nur geringe positive Effekte ermittelt werden. Die Einsatzmöglichkeiten sind maßgeblich abhängig vom Ausbaustandard, Teilsignalisierungsfall und Signalprogramm. Die Teilsignalisierung deckt wie vermutet den Übergangsbereich zwischen konventioneller Vorfahrtregelung und Vollsignalisierung ab. Hierfür wurde der wissenschaftliche Beweis erbracht. Ergänzt werden die Betrachtungen durch die Möglichkeiten zur Integration des Fußverkehrs. In der Hauptrichtung ist eine gesicherte Fußgängerführung in Abhängigkeit vom gewählten Teilsignalisierungsfall nur in jeweils einem Ast realisierbar. Die Nebenrichtung lässt allerdings keine gesicherte Querung zu. Diese Problematik verstärkt sich an Kreuzungen durch das Vorhandensein von zwei Nebenrichtungen, so dass in diesen Fällen eine Teilsignalisierung aus Sicherheitsüberlegungen ebenfalls nicht empfohlen werden kann. Es wurden prinzipielle Führungsmöglichkeiten aufgezeigt und mittels eines Entscheidungsbaumes visualisiert, der die Auswahl geeigneter Teilsignalisierungsformen am Knotenpunkt unterstützt. An Kreisverkehren kann eine Teilsignalisierung unter bestimmten Konstellationen sinnvoll sein, um einerseits die Kapazität einzelner Zufahrten zu erhöhen oder andererseits eine gesicherte Fußgängerführung zu realisieren. Als problematisch haben sich nahezu ungehinderte Zuflüsse erwiesen. Diese treten auf, wenn der Zustrom nur selten durch andere Fahrzeuge auf der Kreisfahrbahn unterbrochen wird. Sie führen zu starker Kolonnenbildung. Die Installation einer LSA kann hier die mangelnden Unterbrechungen künstlich schaffen. Abgerundet wird die Arbeit durch weitere Einsatzmöglichkeiten von Teilsignalisierungen zur Priorisierung von Einzelfahrzeugen oder bestimmter Fahrzeuggruppen im ÖV und Rettungswesen oder zur Räumung von Bahnübergängen. Cette thèse de doctorat s'occupe de l'analyse du déroulement de la circulation et des possibilités d'emploi des points de jonction partiellement signalisés ce qui veut dire, que seulement certaines des relations sont signalisées. Les premières approches d’utiliser ce procédé existent depuis les années 1950. Elles ont été perfectionnées constamment et après un projet de la "`Bundesanstalt für Straßenwesen"' sur les avantages, les coûts et la sécurité, elles sont finalement devenues partie de la directive sur la signalisation routière allemande (RiLSA édition 2010). La réalisation au niveau scientifique ainsi qu’en ce qui concerne la mise en œuvre en Allemagne et à l’étranger a jusqu’à aujourd’hui des déficits. Il manque encore des connaissances assurées pour une réalisation généralisée et praticable. C’est sur ce point crucial que cette thèse focalise avec son approche multiple qui consiste en une recherche de littérature en combinaison avec des investigations empiriques, des micro-simulations et des recommandations concrètes. Basé sur la littérature sur les jonctions signalisées et non signalisées, une supposition concernant le déroulement de la circulation pour des installations partiellement signalisées a été développée. L’hypothese a été confirmée, que celui contient des éléments des deux procédés classiques. Premièrement, les jonctions partiellement signalisées ont été standardisées en ce qui concerne le nombre et la position des signaux ou plutôt les relations signalisées. Trois cas recommandables d’une signalisation partielle ont été identifiés: - Signalisation partielle sans passage piétons - Signalisation avec passage piétons dans l’accès gauche - Signalisation avec passage piétons dans l’accès droit Ils forment avec les standards d’aménagement, qui prennent en compte la répartition des voies pour tourner à gauche, la base pour les jonctions de modèle qui sont importantes pour la poursuite de ce travail. Comme il n’y a pas d’investigation empirique sur le déroulement de la circulation aux jonctions partiellement signalisées, il y avait deux essais in situ pour gagner des valeurs caractéristiques. On a pu constater un baissement des temps d’attente surtout pour le manœuvre de tourner à gauche de la rue latérale. Finalement, les avantages concernant les temps d’attente et la sécurité compensent la montée des délais dans la direction principale. La sortie de véhicules de la direction inférieure a augmenté même si la valeur d’une signalisation totale n’était pas obtenue. La raison était l’hésitation des conducteurs à la ligne d’arrêt. La distribution des distances temporelles ne correspond plus à la loi exponentielle négative parce que la signalisation partielle provoque la formation des colonnes. Pendant les micro-simulations selon le principe "`ceteris paribus"', une seule variable est changée par passage afin que les effets puissent être analysés en détail. Les jonctions de modèle ont été examinées avec le programme VISSIM concernant les facteurs: - Standard d’aménagement - Cas de signalisation partielle - Déroulement des couleurs - Volume de trafic Pour la détermination des temps d’attente et des limites d’application qui dépendent des volumes de trafic, des diagrammes ont été créés. Aux carrefours, il y a, contrairement aux bifurcations, seulement des effets très faibles. Les limites d’application dépendent de manière signifiante du standard d’aménagement, du cas de signalisation et du déroulement des couleurs. La signalisation partielle couvre, comme prévu, la zone de transition entre la règle de priorité conventionnelle et la signalisation totale. Cela a été prouvé scientifiquement. De plus, les considérations sont complétées par les possibilités d’intégration des piétons. Dans la direction principale, un guidage des piétons sécurisé dépendant du cas de signalisation n’est possible que dans un des accès. La direction inférieure ne permet pas de guidage sécurisé. Ce problème se renforce aux carrefours parce qu’il y a deux accès subordonnés, de sorte qu’une signalisation partielle n’y est pas recommandée à cause des doutes de sécurité. Des solutions fondamentales ont été démontrées et visualisées par un arbre de décision qui aide à choisir un cas de signalisation. Aux giratoires, une signalisation partielle est appliquable pour augmenter la capacité d’un accès ou pour réaliser un passage de piétons sécurisé. Surtout les afflux libres sont problématiques. Ils apparaissent si un afflux est très rarement interrompu par des véhicules dans le giratoire ce qui provoque la formation des colonnes. Une signalisation peut interrompre l’afflux artificiellement. Pour conclure, cette thèse démontre encore d’autres possibilités d’application des signalisations partielles pour la priorisation des véhicules individuels ou de certains groupes de véhicules dans la domaine des transports publics, des services de secours ou de l’évacuation des passages à niveau. The present dissertation addresses traffic flow and potential applications of partial signalisation of intersections, where only some but not all traffic flows are regulated by signals. First approaches utilising this method have existed since the 1950s. They have been continuously developed and ultimately, after conclusion of a research project by the German Federal Institute for Roadways on the benefits, costs, and safety, have become part of the Research Association for Roadways and Transportation (FGSV) guidelines for signal light systems (new 2010 edition). The current states of research and domestic and foreign implementation nevertheless still have gaps today. Trusted knowledge is required for comprehensive, practical implementation. This paper makes recommendations based on many hours of literature research, empirical observations, microsimulations, and concrete implementation. Based on the literature on signalised and unsignalised intersections, traffic flow at partially signalised solutions was considered. The assumption that this would be composed of elements of both basic methods still subject to other boundary conditions was confirmed. First, partially signalised intersections were classified into types considering the number and location of signals, and the traffic relationships secured by signals. Three recommended cases for partial signalisation were identified for junctions and intersections: - Partial signalisation without pedestrian crossings - Partial signalisation with pedestrian crossing (left approach) - Partial signalisation with pedestrian crossing (right approach) Together with previously defined construction standards addressing lane divisions particularly the presence of left-turn lanes in the approaches at the intersection, these form the basis for the type classification of model intersections relevant to the study. Because no empirical tests of traffic flow at such intersections were available, important characteristics were determined in two field tests at junctions, showing that long waiting times can be reduced, particularly for left-turn entries. In the overall balance, these gains in time and safety make up for the slight increase in main direction waiting times. The outflow of vehicles in the secondary direction was significantly increased, although the time requirements of full signalisation were not achieved, due to motorists pausing at the stop line. The distribution of time gaps in the main flow no longer corresponds to the otherwise assumed negative exponential distribution, because the partial signalisation causes severe clumping. So-called disproportionate occurrences with increased numbers of small gaps are observed. During the microsimulation, following the principle of "`ceteris paribus"', only one variable was modified in each run. The effects of the selected influencing parameters were therefore depicted in detail. The defined model intersections were tested using VISSIM software considering the influencing factors: - Construction standard (left-turn lanes) - Cases of partial signalisation - Signal programmes - Traffic intensities Diagrams were developed for determining the mean loss times as a function of traffic intensities (main and secondary direction), as were matrices for determining the use limits. For crossover intersections, in contrast to junctions, only slight positive effects were determined. The potential applications are largely dependent on construction standard, partial signalisation case, and signal programme. Partial signalisation, as assumed, covers the transition range between conventional right-of-way regulation and full signalisation. Scientific evidence of this was produced. The potential for integration of pedestrian traffic was additionally considered. In the main direction, a secured pedestrian crossing can be implemented in only one branch, depending on the selected partial signalisation case. The secondary direction does not allow a secured crossing, however. This problem is amplified at crossover intersections with two secondary directions, here, partial signalisation cannot be recommended due to safety considerations. Principle guidance options were listed and visualised using a decision tree that supports the selection of suitable partial signalisation forms at the intersection. At roundabouts, partial signalisation may be sensible under certain configurations, to increase the capacity of individual entry points or to implement a secured pedestrian crossing. Nearly unhindered inflows where the inflow is only rarely interrupted by other vehicles in the roundabout have been found to be problematic, leading to severe convoy formation. The installation of a signal light can artificially produce the otherwise lacking interruptions. The paper is rounded out by additional potential applications of partial signalisation for prioritising individual vehicles or particular vehicle groups in public transportation and rescue, or for clearing railway crossings.

Die Reduzierung der Emissionsbelastung im urbanen Raum wird immer bedeutender. Einerseits muss der Lebensraum fur den Menschen erhalten bleiben, andererseits hat die Luftverschmutzung auch auf andere Regionen der Welt einen starken Einfluss. In Berlin betreibt die Senatsverwaltung vereinzelt Messeinrichtungen zur Untersuchung und Aufzeichnung von Umweltgrosen, wie z.B. der Schadstoffbelastung der Luft. Diese Einrichtungen sind sehr gros und teuer. Um flachendeckende Langzeitmessungen in einer Region zu ermoglichen, ist jedoch ein kostengunstiger, autarker Sensor notig, der leicht zu montieren und zu betreiben ist. Im Projekt VITAL wurden neue Methoden zur LSA-Steuerung erprobt und entwickelt. Ein Ziel war die Untersuchung eines emissionsabhangigen Steuerungsverfahrens. Dabei wurde ein Sensor entwickelt, der Stickstoffoxide messen kann und in Echtzeit in einer Datenbank zur Verfugung stellt. Durch seine handelsublichen Bauteile ist er leicht an bestehende Systeme anzupassen. Die Untersuchung der Schadstoffe in Abhangigkeit der Verkehrsstarke erfolgte auf der Mess- und Versuchstrecke des DLR in Berlin. Als Referenz dienten Doppelinduktionsschleifen. Im Laufe des Versuchs kam heraus, dass die gemessenen Schadstoffwerte mit der Verkehrsstarke korrelieren, jedoch nicht reproduzierbar sind und zu trage auf eine Anderung der Verkehrsstarke reagieren. Daher ist eine emissionsabhangige Verkehrssteuerung nur bedingt moglich. Der Sensor bietet allerdings die Moglichkeit die Stickoxid- Belastungen flachendeckend und aufwandsarm aufzuzeichnen.

Im Rahmen des Forschungsprojektes VITAL wurden zwei neuartige Steuerungsverfahren (verlustzeitbasiert und kooperativ) für Lichtsignalanlagen (LSA) erstmalig an zwei Testknoten in Halle (Saale) und Braunschweig praktisch umgesetzt und validiert. Die beiden Steuerungsverfahren wurden vorab mit einer Verkehrsflusssimulation bewertet und im DLR-eigenen LSA-Labor für die Integration im Feld vorbereitet. Anschließend wurden an den Knotenpunkten die technischen Voraussetzungen für die praktische Erprobung geschaffen. Im Rahmen von mehrwöchigen Testläufen wurden die neuartigen Verfahren dann zur Steuerung aktiviert. Die dabei erhobenen Messdaten zeigen, dass die beiden Verfahren zumindest nicht schlechter abschneiden als die derzeit dort existierenden verkehrsabhängigen Steuerungen und einen positiven Einfluss auf den Verkehrsablauf haben können.

Künftige Fahrerassistenzsysteme und hochautomatisierte Fahrfunktionen basieren auf digitalen Karten. Um den hohen Anforderungen an die Korrektheit und Aktualität der enthaltenen Informationen gerecht zu werden, stellt die vorliegende Arbeit neuartige automatisierte Verfahren zur Extraktion aktueller Karteninformationen aus Flottendaten vor. Der Fokus liegt dabei auf der Inferenz von statischen Kreuzungsinformationen mittels maschinellen Lernens und statistischer Verfahren.

Kurzvorstellung des Projekts mit Erläuterung der zwei im DLR entwickelten Ampelsteuerverfahren. Weiterhin Vorstellung der ersten Ergebnisse aus den Feldtest an realen LSA-Kreuzungen in Braunschweig und Halle/Saale.

Dieser Beitrag stellt den Aufbau einer Feldstudie für zwei neuartige Steuerverfahren für Lichtsignalanlagen (verlustzeitbasiert und kooperativ) im Testfeld Anwendungsplattform Intelligente Mobilität (AIM) des Instituts für Verkehrssystemtechnik des Deutschen Zentrums für Luft- und Raumfahrt e.V. (DLR) aus dem Projekt VITAL heraus dar. Um eine verkehrsbehördliche Genehmigung für den Realbetrieb zu erreichen, wurde die Leistungsfähigkeit der beiden Steuerverfahren vorab mit einer Verkehrsflusssimulation bewertet und im DLR-eigenen LSA-Labor Integrationstests mit realen Steuergeräten durchgeführt. In den letzten Monaten wurden an der Kreuzung Tostmannplatz in Braunschweig die baulichen Voraussetzungen für die praktische Erprobung und Validierung der beiden Steuerverfahren geschaffen. Dies umfasst insbesondere die Montage der für die Verkehrsdatenerfassung erforderlichen Sensorik und Hardware zur Steuerung. Damit sind die Voraussetzungen zur empirischen Absicherung innovativer Steuerverfahren für Lichtsignalanlagen im öffentlichen Straßenraum geschaffen worden.

Für die Bewertung der Verkehrsqualität an plangleichen Knotenpunkten legt das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) die mittlere Wartezeit von Fahrzeugen zugrunde. Sie berechnet sich auf Basis der Kapazität und der Verkehrsstärke in einer Analyseperiode, die meist der Spitzenstunde entspricht. Gerade in diesem Zeitraum schwankt die Verkehrsstärke in kurzen Zeitintervallen häufig in ihrer Höhe. Außerdem kann in einzelnen Intervallen die Verkehrsnachfrage durchaus die Kapazität erreichen oder sogar überschreiten. Die Verfahren zur Berechnung der Wartezeit berücksichtigen diese Schwankungen, also die Instationarität, der Verkehrsstärke nur teilweise. Für Knotenpunkte mit Lichtsignalanlage enthält die Methodik zur Berechnung der mittleren Wartezeit den Instationaritätsfaktor. Dieser ergibt sich aus der höchstbelasteten Viertelstunde innerhalb der Analyseperiode und geht von einem parabelförmigen Verlauf der Verkehrsstärkeganglinie innerhalb dieser Zeit aus. Im Rahmen dieser Arbeit wird anhand von Messdaten das Vorkommen unterschiedlicher Formen instationärer Verkehrsstärkeverläufe analysiert. Davon ausgehend wird eine Reihe von Zuflussprofiltypen entworfen, die zur Modellierung instationärer Zuflüsse innerhalb mikroskopischer Verkehrsfluss-Simulationen dienen. Mittels der Simulationsmodelle wird der Einfluss von Instationarität auf die Wartezeit an Knotenpunkten untersucht. Die Ergebnisse für lichtsignalgeregelte Knotenpunkte zeigen, dass in den meisten Fällen ein instationärer Fahrzeugzufluss zu einer höheren mittleren Wartezeit führt als eine gleichbleibende Belastung über den untersuchten Zeitraum hinweg. Die Wartezeiten fallen für die Simulationsergebnisse im Durchschnitt geringer aus als bei der Berechnung mit dem Verfahren des HBS (2015). Zur genaueren Berücksichtigung der Instationarität in diesem Verfahren wird ein neuer Instationaritätsfaktor auf Basis der Simulationsergebnisse entwickelt und mithilfe empirischer Daten validiert. Dieser Faktor enthält neben dem Verhältnis der Verkehrsstärke der höchstbelasteten Viertelstunde zu jener der gesamten Stunde auch die Verteilung der Belastung auf die beiden Stundenhälften sowie den Auslastungsgrad des Betrachtungszeitraums. Wird im Verfahren zur Berechnung der mittleren Wartezeiten nach dem HBS statt des bestehenden der neu entwickelte Instationaritätsfaktor verwendet, so stimmen diese besser mit den Ergebnissen aus der Simulation überein. Für vorfahrtgeregelte Knotenpunkte kann kein eindeutiger Einfluss von Instationarität der Verkehrsstärke erfasst werden, der für die Bewertung der Verkehrsqualität von Bedeutung ist.

The mobility of the blind and visually impaired is associated with many barriers and risks. To secure crossings, signalized intersections are partially equipped with acoustic or tactile indicators. However, environmental conditions might interfere with the acoustic identification of the green time. Furthermore, information such as intersection topology, bicycle traffic or the curb structure is not accessible to visually impaired road users. Therefore, most trips are limited to trained routes. Within the research project InMoBS (intra-urban mobility support for the blind and visually impaired) a prototype of a route planning and navigation system has been developed and evaluated in an exploratory manner.

Das HBS 2015 beinhaltet Berechnungsverfahren für vorfahrtbeschilderte Einmündungen und Kreuzungen, Kreisverkehre und Knotenpunkte mit der Regel "rechts vor links". Die Verfahren dienen dazu, die mittlere Wartezeit für die Verkehrsteilnehmer zu berechnen. Diese ist das maßgebende Qualitätskriterium für die Einstufung des Knotenpunkts in eine Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs. Die Berechnungsverfahren basieren auf der Zeitlückentheorie und auf Regressionsanalysen, wobei innerorts für Einmündungen und Kreuzungen aktualisierte Grenz- und Folgezeitlücken gelten. Im Vergleich zum HBS 2001 sind in die Berechnungsverfahren zahlreiche Forschungsergebnisse der vergangenen Jahre eingeflossen. Für vorfahrtbeschilderte Einmündungen und Kreuzungen innerorts werden bspw. auch die Verkehrsteilnehmerarten Fußgänger und Radfahrer berücksichtigt. Ein Hinweis auf alternative Verfahren unterstützt den Anwender bei der Ermittlung der Qualität des Verkehrsablaufs an Knotenpunkten, bei denen die im HBS verausgesetzten Einsatzgrenzen nicht gelten.

Verkehr und Mobilität sind ein wichtiger Teil unseres täglichen Lebens. Zugleich leiden Menschen und Umwelt an deren negativen Folgen. Speziell im Straßenverkehr sind die Probleme häufig kaum zu übersehen. Entsprechend kommt dem Verkehrsmanagement als integraler Bestandteil der Verkehrsplanung und -steuerung eine wachsende Bedeutung zu. Ziel ist es, durch intelligente Ansätze die negativen Auswirkungen moderner Mobilität möglichst zu vermeiden oder wenigstens zu reduzieren. Ein effizientes Verkehrsmanagement benötigt dazu eine verlässliche Verkehrsdatenerfassung, wobei das innerstädtische Verkehrsmonitoring wegen finanzieller und technologischer Beschränkungen derzeit häufig grundlegende Defizite aufweist. Engmaschige Verkehrsnetze mit einer komplexen Verkehrsdynamik erschweren hier eine flächendeckende Verkehrslageerfassung mit herkömmlichen Mitteln. Die vorliegende Arbeit entwickelt daher basierend auf sogenannten Floating-Car-Daten (FCD) eine alternative Methode, die bei Bedarf in flexibler Weise zusätzlich Informationen aus beliebigen weiteren Quellen qualitätssteigernd fusionieren kann. Es ergibt sich ein kosteneffizientes, erweiterbares Verfahren zur Schätzung von Rückstaulängen an lichtsignalgeregelten Netzknoten. Dessen Kernidee ist es, beobachtete GPS-Positionen einzelner Fahrzeuge mit geeigneten, modellbasierten Profilen der lokalen Verkehrsdichte zu vergleichen. Dies erlaubt die Schätzung einer virtuellen Verkehrsnachfrage, die mit Hilfe eines Verkehrsflussmodells konsistent in die gesuchte Verkehrskenngröße umgerechnet werden kann. Die Theorie des neuen Verfahrens wird detailliert beschrieben. Darüber hinaus werden im Zuge umfangreicher Analysen mit simulierten und realen Verkehrsdaten systematisch die Potentiale des neuen Ansatzes bewertet. Insgesamt zeigt sich, dass sowohl in der Simulation als auch unter realen Bedingungen schon mit sehr niedrigen FCD-Abdeckungsgraden vielversprechende Ergebnisse erzielt werden können., Traffic and mobility are important ingredients of our daily lives. However, people and environment are suffering from their negative effects at the same time. As for road traffic in urban areas, the problems are quite obvious. That is why national and local authorities are (re-)discovering traffic management as an integrated component of traffic planning and control. Clearly, efficient traffic management needs reliable traffic information. Despite that, urban traffic monitoring is still underdeveloped due to financial and technological constraints. Because of complex traffic dynamics and close-meshed road networks in urban areas, it is hardly possible to obtain good area-wide traffic information based on conventional detection only. Because of that, an alternative method based on so-called floating car data has been developed in the presented work which is able to incorporate also additional data sources in a flexible way as to enhance the quality of the results. In its current version, it provides a cost-efficient way to estimate queue lengths at signalized intersections. The basic idea is to compare observed GPS positions with some model-based profiles of local traffic density. In this way, it is possible to gauge some kind of virtual traffic demand which is consistently transformed into the desired traffic state information afterwards using a simple traffic flow model. The theory of the new approach is described in detail. Moreover, extensive analyses based on simulated and real data systematically evaluate the achievable accuracy of estimation. All in all, it is shown that promising results can be obtained even at very low penetration rates in simulation as well as in real-life conditions., Berichte aus dem DLR-Institut für Verkehrssystemtechnik, vol. 13

Überblick zu einem neuen LSA-Steuerungsansatz auf Basis von Fahrzeugverlustzeiten inkl. Logik, Steuerungskomponenten und Qualitätsbewertung

Der Verkehrsablauf an Knotenpunkten ohne Lichtsignalanlage in Entwicklungsländern (z.B. Indonesien) weist sehr spezifische Charakteristika hinsichtlich des Verhaltens der Verkehrsteilnehmer, der Verkehrszusammensetzung und der Nutzung des Straßenraums auf. Verkehrstechnische Berechnungsverfahren, die in Industrieländern angewendet werden, sind daher nicht auf Verkehrsanlagen in Entwicklungsländern übertragbar. In der vorliegenden Arbeit wurde ein neues Verfahren zur Analyse der Kapazität von Knotenpunkten ohne Lichtsignalanlage mit heterogener Verkehrszusammensetzung entwickelt. Dazu wurden zehn dreiarmige Knotenpunkte in Indonesien analysiert. Die Methode basiert auf einer Analyse der Interaktionen zwischen Konfliktströmen und berücksichtigt die mittleren Geschwindigkeiten und Verkehrsstärken der einzelnen Ströme. Die Anwendung des Verfahrens ergab eine gute Übereinstimmung zwischen den ermittelten Kapazitäten und den Ergebnissen nach dem "Indonesian Highway Capacity Manual". Traffic flow at unsignalized intersections in developing countries (e.g. Indonesia) is very specific in terms of driver behavior, the traffic composition and the level of road side activities. Therefore, methods for traffic flow analysis used in developed countries can not be applied to intersections in developing countries. In this study, a new method for the analysis of the capacity of unsignalized intersections under mixed traffic conditions was developed. The study focused on ten three-leg intersections in Indonesia. The new method is based on the interactions between conflict streams and considers the average speed and flow of each stream. It was found that capacities estimated with the new method correspond very well with the results from the current Indonesian Highway Capacity Manual.

Die grundlegende, intuitive Idee des Medianfilters zur Staulängenschätzung an Lichtsignalanlagen ist es, dass FCD-Fahrzeuge bei einem Rückstau eine längere Zeit vor der Ampel stehen bleiben müssen, sodass sie bedingt durch ihr Meldeverhalten tendenziell häufiger Meldungen aus dem Rückstaubereich unmittelbar vor der Ampel versenden. Im vermuteten Idealfall liegen dann nach einem gewissen Aggregationsintervall genauso viele Meldungen aus dem gestauten Bereich vor der Ampel wie aus dem übrigen Segment vor, sodass die Rückstaulänge durch den Median der gemeldeten Positionen, genauer der jeweils daraus abzuleitenden Abstände zur Lichtsignalanlage, gegeben ist. Dass diese Annahme jedoch einen konzeptionellen Fehler enthält, soll in diesem Artikel anhand eines einfachen Modells erläutert und durch Simulationsergebnisse bestätigt werden. Insbesondere wird sich herausstellen, dass der durch den Medianfilter geschätzte Wert anders als die tatsächliche Rückstaulänge wesentlich von der Länge des betrachteten Straßensegments abhängt.

Es werden einige Formeln im Zusammenhang mit dem Verkehrsfluss an Lichtsignalanlagen auf Basis eines einfachen Verkehrsmodells (Nagel-Schreckenberg) exakt hergeleitet. Hierbei handelt es sich um eine Beschreibung der räumlich-zeitlichen Struktur des Ampelrückstaus und deren Auswirkungen auf die Wartezeiten. Insbesondere kann die Wartezeitfunktion in Abhängigkeit von der Verkehrsnachfrage unter Berücksichtigung der Parameter Segmentlänge, maximale Geschwindigkeit und Ampelphasendauer im wesentlichen durch drei exakt bzw. approximativ berechenbare Größen (kritische Verkehrsnachfrage, durchschnittliche minimale Reisezeit und maximale Reisezeit) nahezu vollständig charakterisiert werden.

Im Rahmen des Forschungsprojektes VITAL wurden zwei neuartige Steuerungsverfahren für Lichtsignalanlagen (LSA), die Informationen aus der Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (C2I) nutzen können, erstmalig an zwei Testknoten in Halle (Saale) und Braunschweig praktisch umgesetzt und validiert. Die beiden VITAL-Steuerungsverfahren (verlustzeitbasiert und kooperativ) wurden vorab mit einer Verkehrsflusssimulation bewertet und im DLR-eigenen LSA-Labor für die Integration im Feld vorbereitet. Anschließend wurden an den Knotenpunkten die technischen Voraussetzungen für die praktische Erprobung geschaffen. Im Rahmen von mehrwöchigen Testläufen und einem Langzeittest wurden die neuartigen VITAL-Verfahren dann zur Steuerung aktiviert. Die dabei erhobenen Messdaten zeigen, dass die beiden Verfahren einen positiven Einfluss auf den Verkehrsablauf haben können, oder zumindest nicht schlechter als die derzeit dort existierenden, sehr gut funktionierenden, verkehrsabhängigen Steuerungen abschneiden. Aufgrund der positiven Ergebnisse werden die herstellerunabhängigen VITAL-Verfahren zukünftig an Knotenpunkten weiterer Kommunen auf nationaler und internationaler Ebene zum Einsatz kommen.