Lichtsignalgestütztes Störfallmanagement spontan überlasteter Straßennetze und mesoskopische Verkehrsmodellierung im Nichtgleichgewicht

• Antragsteller: Dr. Martin Treiber
• Fachliche Zuordnung: Verkehrs- und Transportsysteme, Intelligenter und automatisierter Verkehr
• Förderung: Förderung von 2012 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 198699710

• Erstellungsjahr: 2018

Zusammenfassung der Projektergebnisse

Dieses Projekt widmete sich der Entwicklung eines ereignisorientierten Routenwahlmodells und eines selbstorganisierten Störfallmanagements, die Integration aller Konzepte in ein mesoskopisches Gesamtmodell und die Implementierung in die Verkehrsfluss-Software PTV-VISSIM unter Verwendung von standardisierten Schnittstellen. Im Gegensatz zu Fernstraßenverkehr, wo Homogenisierung des Verkehrs und adaptive Fahrstile wesentlich zur Optimierung beitragen, ist der Ansatzpunkt in Stadtnetzwerken die Lichtsignalregelung. Die effektive Wirkung des vorgeschlagenen selbstorganisierten Störfallmanagements konnte in umfassenden simulationsbasierten Machbarkeitsstudien anhand realer Stadtstraßennetzwerke nachgewiesen werden. Entscheidend für die effektive Wirkung des selbstorganisierten Störfallmanagements ist die Aufrechterhaltung eines großen Teils der verfügbaren Abflusskapazitäten des Netzwerks für nicht betroffene Verkehrsströme. Ein zusätzlicher positiver Effekt auf das Verkehrsgeschehen im gestörten Netzwerk ergibt sich durch die Umverteilung betroffener Verkehrsströme auf umliegende, noch zur Verfügung stehende Straßenkapazitäten. Auf diese Weise werden signifikant weniger Fahrzeuge im gestörten Netzwerk akkumuliert. Einer der Hauptbestandteile dieses Projekts ist die Formulierung und Anwendung eines ereignisorientierten mikroskopischen Routenwahlmodells. Folgende Merkmale zeichnen es aus: • Realistisches Routenwahlverhalten in ereignisreichen Stadtstraßennetzen: Das Modell geht explizt auf die mangelnde Information der Entscheider außerhalb des Sichtbarkeitsbereichs ein und beschreibt ereignisorientierte Revisionen, • Effizienz der Alternativenwahl und Nutzenberechnung. Die Revisionen der Entscheidungen während der Laufzeit beinhalten nur wenige Alternativen (im Wesentlichen alle unmittelbaren Abbiegebeziehungen). Ferner kann die Kürzeste-Wege-Suche zwischen beliebigen Knotenpaaren und damit der nichtlokale Teil der Nutzenberechnung im Vorfeld durchgeführt werden, so dass nur die Berechnung der ereignisorientierten lokalen Nutzenanteile während der Laufzeit anfallen, • Robustes Verhalten in verschiedenen Störfallsituationen und für verschiedene bisherige LSA-Regelungen aufsetzend, dadurch breites Anwendungsspektrum.

Projektbezogene Publikationen (Auswahl)

• 2012. Self-healing networks – gridlock prevention with capacity regulating traffic lights. In: Self-Adaptive and Self-Organizing Systems Workshops (SASOW), 2012 IEEE Sixth International Conference on. IEEE, pp. 61–65
  Lämmer, S., Treiber, M.
  
• 2013. Inflow-regulating traffic light control to avoid queuespillovers in urban road networks. In: Proceedings of the 3rd International Conference on Models and Technologies for Intelligent Transportation Systems, Dresden. Vol. 3. p. 23
  Lämmer, S., Treiber, M., Rausch, M.
  
• Verfahren zur Bestimmung einer Verlustzeit, Verfahren zur dynamischen Steuerung einer Signalanlage und Vorrichtung zur Bestimmung einer Verlustzeit”. Patent DE 10 2012 220 094 B3 (2013)
  Robert Oertel, R., Wagner, P., Lämmer, S.
  
• 2016. Ereignisorientierte Routenwahl in spontan gestörten Stadtstraßennetzen zur Anwendung eines selbstorganisierten Störfallmanagements. Doktorarbeit, TU Dresden
  Rausch, M.
  
• 2016. Selbst-gesteuerte Lichtsignalanlagen im Praxistest. Straßenverkehrstechnik 3, 143–151
  Lämmer, S.
  
• 2018. A microscopic decision model for route choice and event-driven revisions
  Rausch, M., Treiber, M., Lämmer, S.
  
• 2018. Self-healing road networks: A selforganized management strategy for traffic incidents in urban road networks
  Rausch, M., Lämmer, S., Treiber, M.