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Detailergebnis zu DOK-Nr. 79127

Einsatz eines Cell-Transmission-Modells in der Verkehrssteuerung (Forschungsprojekt VPT_20_00A_01)

Autoren	C. Schwietering D. Löbbering F. Kretschmann M. Spangler B. Metzger F. Maier
Sachgebiete	5.15 Verkehrsablauf (Verkehrsfluss, Leistungsfähigkeit, Bemessung) 6.2 Verkehrsberechnungen, Verkehrsmodelle 6.7 Verkehrslenkung, Verkehrssteuerung, Telekommunikation 0.8 Forschung und Entwicklung

Zürich: Schweizerischer Verband der Straßen- und Verkehrsfachleute (VSS), 2022, 89 S., 44 B, 5 T, 39 Q, Anhang (Bundesamt für Straßen (Bern) H. 1743)

Für die intelligente Verkehrssteuerung, -leitung und -lenkung auf dem Nationalstraßennetz ist eine zuverlässige und umfassende Information über die aktuelle Verkehrslage essenziell. Dazu werden seitens des Bundesamts für Straßen (ASTRA) auf dem Nationalstraßennetz der Schweiz lokale Einzelfahrzeugdaten an Messstellen erfasst, die in Entfernungen von einigen Kilometern angeordnet sind. Damit bieten sie zeitlich hoch aufgelöste, räumlich jedoch lückenhafte Informationen über den aktuellen Verkehrszustand im Netz. Neben der Sicht auf die aktuelle Verkehrslage ist insbesondere im Hinblick auf präventives Verkehrsmanagement oder Alternativroutensteuerung zudem eine Kurzfristprognose für einen Zeitraum bis zu zwei Stunden wünschenswert, da dadurch bei großräumigen Maßnahmen eine deutliche Qualitätsverbesserung erzielt werden kann. Eine solche Kurzfristprognose gibt es beim ASTRA bisher nicht. Ziel des Projekts war einerseits die Erarbeitung und Implementierung eines prototypischen Modells zur verbesserten Verkehrslageschätzung und -kurzfristprognose sowie dessen Evaluierung anhand historischer Verkehrsdaten auf der Grundlage eines Cell Transmission Models (CTM). Zusätzlich wurden Konzepte für Maßnahmen des Verkehrsmanagements erarbeitet, die in Anbetracht der verbesserten Verkehrslageschätzung und -prognose positive Effekte auf Verkehrsfluss, -sicherheit und -emissionen haben können. Das gewählte CTM zählt zu den makroskopischen Verkehrsflussmodellen, die Zuflüsse an Netzrändern und Zufahrten zeitschrittweise einspeisen und durch einen modellierten Netzausschnitt propagieren, bis sie anteilig an Abfahrten oder komplett an Netzrändern abfließen. Die Streckenabschnitte werden in Zellen einheitlicher Länge von jeweils 250 m gegliedert. Als zu modellierender Netzausschnitt wird das Autobahnnetz zwischen Basel und Zürich sowie zwischen Luzern und Winterthur ausgewählt. Kriterien hierfür sind vergleichsweise hohe Streckenauslastungen, die Abdeckung mindestens einer Netzmasche und die Verfügbarkeit von Verkehrsdaten als Eingangsdaten für die Verkehrsnachfragemodellierung. Die Verkehrsnachfragemodellierung im ausgewählten Netzausschnitt erfolgt auf Basis von Einzelfahrzeugdaten aus dem ersten Halbjahr 2019.