Verkehr und Mobilität sind ein wichtiger Teil unseres täglichen Lebens Zugleich leiden Menschen und Umwelt jedoch an den negativen Folgen wie Luftverschmutzung und Lärm sowie an regelmäßigen Störungen im Verkehrsablauf Speziell im Straßenverkehr sind die Probleme häufig kaum zu übersehen Gerade deshalb kommt dem Verkehrsmanagement als integraler Bestandteil der Verkehrsplanung und -Steuerung eine wachsende Bedeutung zu Ziel ist es, durch intelligente Ansätze die negativen Auswirkungen moderner Mobilität möglichst zu vermeiden oder wenigstens auf ein Minimum zu reduzieren. Allerdings gibt es kein effizientes Verkehrsmanagement ohne eine verlässliche Verkehrsdatenerfassung, wobei gerade das innerstädtische Verkehrsmonitoring bedingt durch finanzielle und technologische Beschrankungen derzeit häufig grundlegende Defizite aufweist Engmaschige Verkehrsnetze mit einer komplexen Verkehrsdynamik erschweren bzw. verhindern hier eine kontinuierliche, flächendeckende Verkehrslageerfassung mittels herkömmlicher, lokaler Detektion Neuere Ansätze hingegen wie die inzwischen fest etablierte Floating-Car-Technologie (FCD) leiden meist an niedrigen Abdeckungsgraden. Im Rahmen der vorliegenden Arbeit wurde daher eine neue FCD-basierte Methode entwickelt, die mit dem Ziel der Qualitätssteigerung insbesondere flexible. Möglichkeiten der Datenfusion bereitstellt In der aktuellen Version ergibt sich dadurch ein kosteneffizientes Verfahren zur Schätzung von Ruckstaulangen an lichtsignalgeregelten Netzknoten Kernidee ist es, beobachtete GPS-Positionen einzelner Fahrzeuge mit geeigneten, modellbasierten Profilen der lokalen Verkehrsdichte zu vergleichen Dies erlaubt die Schätzung einer gewissen, virtuellen Verkehrsnachfrage, die mit Hilfe eines einfachen Verkehrsflussmodells konsistent in die jeweils gesuchte Verkehrskenngroße umgerechnet werden kann. Die vorliegende Dissertation beschreibt detailliert die Theorie des neuen Verfahrens. Darüber hinaus werden im Zuge umfangreicher Analysen mit simulierten und realen Verkehrsdaten systematisch die Potentiale des neuen Ansatzes bewertet Insgesamt zeigt sich, dass sowohl in der Simulation als auch unter realen Bedingungen bereits bei sehr niedrigen FCD-Abdeckungsgraden vielversprechende Ergebnisse erzielt werden können. Die Schlussfolgerungen am Ende der vorliegenden Arbeit ergeben ferner, dass die grundsätzlichen Ideen des neuen Verfahrens über die Schätzung von Ruckstaulangen an Lichtsignalanlagen hinaus prinzipiell auch auf nicht signalisierte Knoten und die Ermittlung anderer, verkehrlicher Kenngroßen wie Verkehrsstarken oder Emissionen übertragbar sind. Die Spannweite möglicher Anwendungen reicht von der Lichtsignalsteuerung über Verkehrsumlegungen bis hin zum Qualitatsmanagement im Verkehr Aufgrund einer sehr allgemeinen Datenfusionsschnittstelle ist das neue Verfahren außerdem in der Lage, nahezu beliebige (auch zukünftige) Arten von Verkehrsdaten und Detektionsmethoden zu integrieren Insbesondere müssen existierende Erfassungssysteme nicht zwangsläufig ersetzt werden, sondern können den neuen Ansatz sogar gewinnbringend erweitern.

    Traffic and mobility are important ingredients of our daily lives. However, people and environment are suffering from inefficiency as well as, for instance, from traffic-induced air pollution and noise at the same time. As for road traffic in urban areas, the problems are quite obvious in many cases. That is why national and local authorities are (re-)discovering traffic management as an integrated component of traffic planning and control to overcome or at least reduce the negative effects of modern mobility. Of course, there is no efficient traffic management without reliable traffic information Despite that, urban traffic monitoring currently is still underdeveloped due to financial and technological constraints. Because of complex traffic dynamics and close-meshed road networks in urban areas, it is hardly possible to obtain good area-wide traffic information based on conventional local detectors only On the other hand, mobile approaches such as floating car data often suffer from low penetration rates. Because of that, a new data fusion method has been developed in the presented work. In its current version, it provides a cost-efficient way to estimate queue lengths at signalized intersections Mainly based on common floating car data, the basic idea is to compare observed GPS positions with some model-based profiles of local traffic density. In this way, it is possible to gauge some kind of virtual traffic demand which can be consistently converted into the desired traffic state information afterwards using a simple traffic flow model. This thesis describes the theoretical aspects of the new approach in detail Moreover, it comprises extensive analyses based on simulated and real data to systematically evaluate the achievable accuracy of estimation. All in all, it is shown that promising results can be obtained even at very low penetration rates in simulation as well as in real-life conditions In addition, the applications of the new method are not limited to estimating queue lengths at traffic lights only as is discussed in the final conclusions at the end of this thesis. Theoretically, the principal ideas are also capable of dealing with unsignalized intersections as well as with other traffic state variables like delay time, traffic volume or various kinds of pollutant emissions. Possible applications run from traffic signal planning to traffic assignment and quality management. Finally, due to its very general and flexible data fusion interface, the new approach will also be able to incorporate nearly arbitrary (even future) kinds of traffic data while taking advantage from additional detection methods and algorithms. Existing systems have not necessarily to be replaced but can be integrated efficiently into the new framework yielding further improvements of the quality of urban traffic monitoring.


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    Titel :

    Rückstaulängenschätzung an Lichtsignalanlagen mit Floating-Car-Daten


    Beteiligte:


    Erscheinungsdatum :

    2011


    Format / Umfang :

    150 Seiten, Bilder, Tabellen, Quellen



    Medientyp :

    Hochschulschrift


    Format :

    Print


    Sprache :

    Deutsch