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...
»
Login
BibTeX