Aimsun Live simuliert Zuflussdosierungsstrategien zur Verkehrsentlastung der Innenstadt von Perth

Aimsun unterstützt „Main Roads Western Australia“ (MRWA) und die University of Western Australia beim Einsatz von Aimsun Live zur Erstellung komplexer Simulationen verschiedener Zuflussdosierungsstrategien für die Innenstadt von Perth.

Im Rahmen eines früheren Projekts (Improved network performance prediction through data-driven analytics and simulation ) haben wir bereits verschiedene numerische Simulationen der Dosierung des Netzzuflusses („Pförtnerung“) anhand makroskopischer Fundamentaldiagramme (MFD) durchgeführt. Anhand dieser Simulationsergebnisse ließ sich der Nutzeffekt einer Zuflussdosierung nachweisen, und wie das Straßennetz von Perth hierzu optimal in verschiedene Zonen unterteilt werden kann.

Als nächster Schritt hin zu einer praktischen Umsetzung in Perth soll dieses Projekt die bisherige Arbeit durch verfeinerte Simulationen des Verkehrsverhaltens und der entsprechenden Zuflussdosierungsstrategien ergänzen und fortführen.

Dadurch lassen sich wesentlich bessere Einschätzungen über den potenziellen Nutzen und die Wirksamkeit MFD-basierter Verkehrs treffen, was der MRWA fundierte Entscheidungsfindungen ermöglicht. Das Projekt soll den Weg für konkrete Feldversuche ebnen, falls sich der geschätzte Nutzeffekt als signifikant erweist.

Zu den wichtigsten Aufgabenstellungen gehören:

  • Anpassung des bestehenden Innenstadt- und des neuen Aimsun-Live-Modells (offline) zur Erprobung der Zuflussdosierung, einschließlich Unterteilung in MFD-Zonen, Skriptentwicklung zur Erzeugung zonenspezifischer MFD-Diagramme, Einprogrammierung in Verkehrssteuerungen und Dosierungsstrategien (Pförtnerung).
  • Sensitivitätsprüfung der wesentlichen Grundannahmen, wie z. B. Fahrerreaktion
  • Bewertung der potenziellen Nutzeffekte und Wirksamkeit

Projektpartner

Main Roads Western Australia und University of Western Australia

Projekthintergrund

Die Zuflussdosierung (auch „Pförtnerung“ genannt) erfolgt durch Aufteilung des Netzes in verschiedene Zonen und Regulierung der dazwischen ausgetauschten Verkehrsflüsse an den Zonengrenzen. Ziel ist der Belastungsausgleich zwischen den einzelnen Zonen und im gesamten Netz, um auf Gesamtebene einen gleichbleibend optimalen Betrieb zu gewährleisten.

Verkehrssteuerungen verhindern einen übermäßigen Verkehrszufluss in überlastete Zonen durch Ausnutzung freier Kapazitäten in weniger belasteten Zonen als temporäre Puffer. Dies steht im Gegensatz zu lokalen Verkehrsentlastungsstrategien, die sich auf einzelne Engpässe konzentrieren, was dazu führen kann, dass zu viel Verkehr stromabwärts abgleitet wird und so weitere Engpässe entstehen. Der Grundgedanke dabei ist ähnlich wie bei der Zuflussregelung an Auffahrrampen, erstreckt sich jedoch auf das gesamte Netz.

Dadurch, dass das gesamte Netz in einem stabilen Zustand gehalten wird, besitzt die Zuflussdosierung den potenziellen Vorteil, dass sich damit die Gesamtproduktivität maximieren und der Bedarf an örtlichen Kapazitätsausbauten reduzieren lässt. Für eine effiziente Umsetzung bedarf es jedoch einer genauen Kenntnis, wie sich die einzelnen Zonen verhalten. Hierzu werden üblicherweise makroskopische Fundamentaldiagramme (MFD) eingesetzt. Diese beschreiben die auf aggregierter Ebene zugrundeliegenden Beziehungen zwischen Geschwindigkeit, Verkehrsstärke und Verkehrsdichte einer Zone.

Mit dem Aufkommen von „Big Data“ ist in den letzten Jahren die genaue Messung von MFDs möglich geworden. Da das für den Netzbetrieb zuständige Referat rasche Fortschritte in dieser Richtung unternimmt, wird eine konkrete Umsetzung von Zuflussdosierungskonzepten zunehmend wahrscheinlicher.

Die MFD-basierte Zuflussdosierung stellt einen potenziellen Paradigmenwechsel für den Netzbetrieb dar, da sie die Produktivität und Zuverlässigkeit des gesamten Netzes durch Nutzung freier Kapazitäten in Zonen mit einem niedrigen Nachfrage-Kapazitäts-Verhältnis zur Entlastung von Zonen mit hoher Verkehrsnachfrage maximieren kann. Der Produktivitätsgewinn und die vermeidbaren Kosten eines unnötigen Straßenausbaus könnten erhebliche soziale, wirtschaftliche und ökologische Vorteile mit sich bringen.

In unserem früheren Bericht zur Umsetzung mehrzoniger Zuflussdosierungskonzepte auf dem Straßennetz von Perth haben wir den theoretischen Nachweis für den Nutzeffekt MFD-basierter Zuflussdosierungssysteme erbracht und gezeigt, wie das Straßennetz von Perth hierzu optimal in verschiedene Zonen unterteilt werden kann.

Projektziele

Das vorliegende Projekt soll die bisherige Arbeit durch eine feinere Modellierung des Verkehrsverhaltens und der entsprechenden Zuflussdosierungsstrategien ergänzen und fortführen. Dadurch lassen sich wesentlich bessere Einschätzungen über den potenziellen Nutzen und die Wirksamkeit MFD-basierter Verkehrs treffen, was der MRWA fundierte Entscheidungsfindungen in Bezug auf die Durchführung konkreter Feldversuche ermöglicht.

Wesentliche Aufgabenschwerpunkte:

  • Weiterentwicklung und Bestätigung des theoretischen Machbarkeitsnachweises einer MFD-basierten zonalen Zuflussdosierung durch eine bessere und feinere Modellierung
  • Besseres Gesamtverständnis potenzieller Nutzeffekte und weiterreichender Implikationen sowie möglicher Problemstellungen
  • Vergleich verschiedener Verkehrssteuerungslogiken und der entsprechenden Vor- und Nachteile
  • Erarbeitung praktikabler Zuflussdosierungsstrategien, wie z. B. Signalprogrammänderungen

Hinweis in eigener Sache…

Diese Seite wird fortlaufend mit neuen Informationen zum Stand des Projekts aktualisiert. Im Projektverlauf, bei Erreichen wichtiger Meilensteine etc. werden wir hier weitere Informationen, Links, Bilder, Interviews und mehr einstellen. Schauen Sie regelmäßig mal wieder vorbei!