Selbst-Steuerung von Lichtsignalanlagen - Regelungstechnischer Ansatz und Simulation

Kurzfassung

Obwohl sich vollverkehrsabhängige Lichtsignal-Steuerungen an isolierten Einzelknoten bereits als sehr erfolgreich erwiesen haben, scheinen sie in komplexen Straßennetzwerken mit der Leistungsfähigkeit koordinierter Netzsteuerungen bislang noch nicht mithalten zu können. Dennoch sind Verkehrswissenschaftler von ihnen fasziniert. Immerhin haben vollverkehrsabhängige Steuerungen das Potenzial, auf Unregelmäßigkeiten wie spontane Nachfrageschwankungen oder die Anmeldung von Bussen und Straßenbahnen außerordentlich flexibel und bedarfsgerecht zu reagieren.

An der TU Dresden wurde ein neuartiges regelungstechnisches Verfahren zur vollverkehrsabhängigen Lichtsignalsteuerung entwickelt. In dieser Simulationsstudie wird die sogenannte Selbst-Steuerung am Beispiel eines komplexen Streckennetzes erprobt und mit der dortigen verkehrsabhängigen koordinierten Netzsteuerung verglichen. Unter der Annahme idealer Fahrzeugerfassung zeigt sich, dass das neue Verfahren der Komplexität realer Straßennetzwerke gewachsen ist und darüber hinaus signifikante Verbesserungen für alle Verkehrsarten aufweist. Seine Weiterentwicklung und die Vorbereitung auf einen Praxiseinsatz sind deshalb als sehr lohnenswert einzuschätzen.

Referenz

S. Lämmer, J. Krimmling, A. Hoppe (2009): Selbst-Steuerung von Lichtsignalanlagen - Regelungstechnischer Ansatz und Simulation. Straßenverkehrstechnik 11, 714-721. [pdf]

Simulationsvideos

Folgende Videos stellen die original verwendete (links) und die Selbst-Steuerung (rechts) gegenüber. Die Verkehrssituation, d.h. die Zahl und die Zeitpunkte der zufließenden Fahrzeuge, ist für beide Steuerungen identisch.

Blick von oben Beschleunigte Darstellung des Verkehrsablaufs im gesamten Untersuchungsgebiet. Kraftfahrzeuge sind in blau hervorgehoben, ÖV-Fahrzeuge in orange. Sie färben sich dunkel, wenn sie signalbedingt aufgehalten werden.

Helicopter Rundflug Der langsamere Überflug über die wesentlichen Knotenpunkte des Untersuchungsgebietes gewährt einen detaillierten Blick auf das Verkehrsgeschehen vor Ort.