Individueller Schlussbericht zum Forschungsprojekt KOLINE - Kooperative und optimierte Lichtsignalsteuerung in städtischen Netzen

Kurzfassung

Zielsetzung der Untersuchung: Technische Zielstellung des Forschungsprojektes KOLINE war die Entwicklung eines kooperativen Systems von Lichtsignalsteuerung und Assistenzsystem unter Nutzung einer drahtlosen Kommunikation zwischen beiden Komponenten (C2I-Kommunikation). Die Analyse und abschließende Bewertung des Systems im Hinblick auf die verfolgten verkehrlichen Ziele - weniger Halte, gleichmäßigerer Verkehrsfluss, weniger Wartezeitverluste und geringere Auswirkungen auf die Umwelt - oblag zum Großteil dem DLR – Institut für Verkehrssystemtechnik und ist in diesem Bericht dargelegt. Stand von Wissenschaft und Technik: Um die verkehrlichen Effekte des technischen KOLINE-Systems systematisch erfassen und bewerten zu können, wurde zunächst die zur Verfügung stehende Bewertungsmethodik ermittelt. Diese bezieht sich auf den mehrstufigen Bewertungsprozess, das Zielsystem, allgemeine Methoden sowie konkrete Bewertungsverfahren. Methode: Nach der Ermittlung der projektspezifischen Anforderungen an den Bewertungsprozess, das Zielsystem sowie das anzuwendende Bewertungsverfahren wurde gemäß dem zuvor erhobenen Stand der Wissenschaft festgelegt, mehrere Ansätze parallel zu verwenden, um eine gute Vergleichbarkeit sowohl mit anderen Verkehrstelematik-Projekten als auch verschiedener Bewertungsverfahren untereinander zu ermöglich. Zum Einsatz kamen das Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) mit dem Gütemaßstab Qualitätsstufe des Verkehrsablaufs (QSV), der Performance Index (PI) sowie eine Kombination der Kosten-Nutzen-Analyseverfahren Empfehlungen für die Wirtschaftlichkeitsuntersuchungen an Straßen (EWS) und Bundesverkehrswegeplan (BVWP). Die Eingangsdaten stammten aus der mikroskopischen Verkehrssimulation mehrerer Szenarien, in welchen die technischen KOLINE-Systemkomponenten in unterschiedlichen Ausprägungen abgebildet wurden. Lärmemissionen und Unfälle konnten jedoch nicht durch die Simulation berechnet und in die Bewertung einbezogen werden. Ergebnis: Das Verfahren des Handbuchs für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) ist nicht zur Bewertung kooperativer Systeme der Verkehrstelematik geeignet, zumal es nur Wartezeitverluste einbezieht. Das Verfahren Performance Index (PI) eignet sich dazu, Rangfolgen der technischen Szenarien zu bilden, wobei einige Szenarien trotzdem gleichrangig ausfallen. Die angestrebten Verbesserungen gemäß der Zielstellung lassen sich mithilfe des Verfahrens nachweisen. Mithilfe der Kosten-Nutzen-Analyse wurde ermittelt, dass alle Szenarien ohne die Komponente TRANSYT-Optimierung ein positives Nutzen-Kosten-Verhältnis aufweisen, wenn mehr als eine mit dem System ausgerüstete Lichtsignalanlage durchfahren wird. Dies gilt jedoch einschränkend nur für Knotenpunkte, bei denen die Mischfahrstreifen gemeinsam signalisiert sind. Die KOLINE-Systemkomponente LSA-Programmoptimierung alleine erreicht bereits einen großen Nutzenzuwachs, während die KOLINE-Systemkomponente Rückstauschätzung keinen zusätzlichen Nutzen erzielt. Schlussfolgerung und Anwendungsmöglichkeiten: Das KOLINE-System in seiner derzeitigen Ausprägung erreicht die gesetzten verkehrlichen Ziele an Knotenpunkten mit gemeinsam signalisierten Mischfahrstreifen und kann dort volkswirtschaftlich sinnvoll eingesetzt werden.