Verlustzeitbasierte Steuerung von Lichtsignalanlagen

Kurzfassung

Die vorliegende Arbeit stellt ein neuartiges Steuerungsverfahren vor, das aufbauend auf dem technischen Fortschritt bei der Erfassungstechnik die Verlustzeiten von herannahenden Fahrzeugen an einem Knotenpunkt direkt zur Steuerung der Lichtsignalanlage verwendet. Die Basis für dieses verlustzeitbasierte Steuerungsverfahren bildet die Freigabezeitanpassung innerhalb einer Phase. Erweitert wird dieser Steuerungsansatz zur Freigabezeitanpassung um einen verlustzeitbasierten Ansatz zur dynamischen Festlegung der Phasenfolge, was die Flexibilität des Verfahrens weiter erhöht. Um das Verhalten des verlustzeitbasierten Steuerungsverfahrens, sowie dessen Qualität bei der Verkehrsabwicklung beurteilen zu können, werden umfangreiche Simulationsstudien durchgeführt. Dafür findet die mikroskopische Verkehrssimulation SUMO (Simulation of Urban MObility) Verwendung. Da heute zwar bereits viele neue Verkehrsdatenquellen existieren, diese aber teilweise eine nur sehr lückenhafte Erfassung der Verlustzeit ermöglichen, wird eine Erweiterung zur alternativen Messwerterfassung entwickelt. Diese nutzt weitverbreitete Induktionsschleifen zur Verlustzeitbestimmung von Fahrzeugen. Anschließend wird eine Erweiterung des verlustzeitbasierten Steuerungsverfahrens vorgenommen, um dieses auch zur Koordinierung mehrerer Lichtsignalanlagen entlang eines Streckenzugs anwendbar zu machen. Abschließend wird noch ein Systemkonzept entwickelt, das die technische Umsetzung des verlustzeitbasierten Steuerungsverfahrens im Feld unterstützen soll. Dafür wird ein reales LSA-Steuergerät technisch so erweitert, dass es die Verlustzeit als Eingangsgröße aufnehmen und diese in einer Ablauflogik zur verlustzeitbasierten Freigabezeitanpassung verarbeiten kann. Exemplarisch wird dabei der Fall der Fahrzeug-Infrastruktur-Kommunikation (V2I) betrachtet.