Im Rahmen der aktuellen Entwicklungen in der Automobilindustrie kommen vermehrt Assistenz- und Sicherheitssysteme zum Einsatz. Während sich der Wirkungsbereich dieser Systeme derzeit zumeist auf Einzelfahrzeuge beschränkt, wird zukünftig eine stärkere Vernetzung der Teilsysteme des Verkehrs angestrebt. Ziel ist es, das Potential zu nutzen, das in der Kommunikation der Fahrzeuge untereinander sowie der Kommunikation der Fahrzeuge mit Infrastruktureinrichtungen besteht. Vor diesem Hintergrund wird eine kooperative Lichtsignalsteuerung entwickelt, die eine Steigerung der Effizienz des innerstädtischen Verkehrsflusses zum Ziel hat. Dies soll durch eine Verringerung der Reisezeit sowie der Anzahl der Haltevorgänge erreicht werden. Vorgestellt wird ein dezentrales Steuerungsverfahren, das auf einem mikroskopischen Verkehrsflussmodell basiert. Das Konzept baut weitgehend auf standardisierten regelungstechnischen Verfahren auf. Das verwendete Nagel-Schreckenberg-Modell wird daher zunächst in Zustandsraumdarstellung formuliert, da diese eine der gebräuchlichsten Modellformulierungen der Regelungstechnik darstellt. Somit können Verfahren wie die Zustandsschätzung und die modellprädiktive Regelung verwendet werden, welche im Folgenden kurz beschrieben werden. Um die optimalen Schaltzeitpunkte der Lichtsignalanlage zu ermitteln, wird zunächst der Verkehrszustand in der Zufahrt der Lichtsignalanlage ermittelt. Die Zufahrt wird hierzu räumlich diskretisiert. Anschließend werden die Daten aus konventionellen Detektoren sowie die Positions- und Geschwindigkeitsmeldungen kooperativ ausgestatteter Fahrzeuge mittels eines Zustandsschätzers fusioniert, dem das Nagel-Schreckenberg-Modell zugrunde liegt. Auf diesem Weg kann unterschiedlichen Ausstattungsraten Rechnung getragen werden. Zur Ermittlung der optimalen Schaltzeitpunkte der Lichtsignalanlage wird eine modellprädiktive Regelung eingesetzt. Mit Hilfe des Nagel-Schreckenberg-Modells werden auf Basis des aktuell geschätzten Verkehrszustands die zukünftigen Zustände für einen festgelegten Zeithorizont prädiziert. Aufgrund dieser Prädiktion können die optimalen Steuereingriffe der Lichtsignalanlage bestimmt werden. Ein großer Vorteil der modellprädiktiven Regelung liegt in der Möglichkeit der Berücksichtigung von Randbedingungen. So können beispielsweise zwingend einzuhaltende Mindestgrünzeiten oder maximale Umlaufzeiten implementiert werden. Ermittelt wird nun der optimale Steuereingriff, der innerhalb dieser Randbedingungen liegt.     «

Im Rahmen der aktuellen Entwicklungen in der Automobilindustrie kommen vermehrt Assistenz- und Sicherheitssysteme zum Einsatz. Während sich der Wirkungsbereich dieser Systeme derzeit zumeist auf Einzelfahrzeuge beschränkt, wird zukünftig eine stärkere Vernetzung der Teilsysteme des Verkehrs angestrebt. Ziel ist es, das Potential zu nutzen, das in der Kommunikation der Fahrzeuge untereinander sowie der Kommunikation der Fahrzeuge mit Infrastruktureinrichtungen besteht. Vor diesem Hintergru...     »