Integriertes Regionalverkehrsmanagementsystem für Zentralflorida

Projektträger

Florida Department of Transportation (FDOT)

Hauptauftragnehmer

Southwest Research Institute (SwRI)

Zeitraum

März 2018 bis März 2023

Orlando FL I-4 Ultimate scheme - rendering by FDOT Bild: FDOT

Überblick

Das Florida Department of Transportation (FDOT) hat den Bedarf einer Verkehrsmodellierungssoftware für das „Central Florida Regional Integrated Corridor Management System“ (R-ICMS) ausgewiesen. Aimsun Live dient dabei als Kernstück sowohl der Predictive Engine (PRE) als Teil des Entscheidungsunterstützungssystems (DSS) als auch für das entsprechende Planungsmodell.

Untersuchungsgebiet

Das Integrated Corridor Management System (ICMS) konzentriert sich zunächst auf den Verkehrskorridor der Interstate 4 (I-4). Die I-4 ist ein wichtiger Ost-West-Korridor, der von nordöstlicher in südwestlicher Richtung durch die Region verläuft. Die I-4 und ihr Einzugsgebiet umfassen eine Hauptautobahn, eine S-Bahn-Linie, einen Linienbusdienst, Park-and-Ride-Parkplätze, wichtige regionale Verkehrsadern, Mautstraßen, Radwege und eine signifikante ITS-Infrastruktur (Intelligent Traffic Systems).

Die untenstehende Karte zeigt den I-4-Korridor (rot markiert) und das dazugehörige Einflussgebiet (rosafarbene Umrandung). Das ICMS-Projekt konzentriert sich allerdings zunächst nur auf die Entwicklung eines modularen ICMS-Ansatzes für die Region Orlando, der jedoch nach und nach auf den gesamten FDOT-Verkehrsbezirk 5 übertragen werden soll.

Florida FDOT ICMS I-4 study area Bild: Google/Aimsun

Integrated Corridor Management System

Im Rahmen des ICMS-Projekts ist das SwRI mit der Planung, Entwicklung, Integration, Umsetzung und Unterstützung eines integrierten Verkehrsmanagementsytems für Zentralflorida („Central Florida Regional Integrated Corridor Management System“ oder kurz R-ICMS) beauftragt. Das R-ICMS bildet die Schnittstelle zu mehreren anderen FDOT-Ausschreibungen:

  • Die Aimsun-Verkehrsmodellierungs- und Simulationssoftware, auch als Predictive Engine oder PRE bezeichnet, zur Analyse und Prognose der Wirksamkeit vorgeschlagener Reaktionspläne
  • Ein von der Verkehrsmodellierungs- und Simulationssoftware verwendetes mesoskopisches Verkehrsmodell
  • Ein Qualitäts- und Analysesystem für die Integration intelligenter Verkehrssysteme zur Qualitätsprüfung FDOT-eigener und fremder Verkehrszustandsdaten
  • Die vom FDOT in Zentralflorida eingesetzte SunGuide®-ATMS-Software zur LSA-Abfrage nach aktiven Signalplänen und Vornahme der empfohlenen LSA-Schaltungen

Decision Support System

Herzstück des ICMS ist das Entscheidungsunterstützungssystem (DSS). Dabei handelt es sich um bestimmte Regeln, nach denen die Daten der lokalen Verkehrsleitstellen, FDOT, LYNX, FTE, SunRail und CFX in Verkehrsmanagementmaßnahmen konvertiert werden, damit das System Reaktionsplanempfehlungen für bestehende und/oder prognostizierte Verkehrslagen ausgeben kann. FL ICMS I-4 system architecture Bild: SwRI/Aimsun

Das DSS stellt ein System zur Überprüfung und Bewertung der aktuellen und prognostizierten Verkehrslage in Zentralflorida bereit, um so intelligente Entscheidungen zur Bewältigung sowohl regelmäßiger als auch unregelmäßiger Verkehrsüberlastungen zu treffen. Zu den Komponenten des DSS gehören eine Expert Rules Engine (ERE), eine Predictive Engine (PRE, d. h. Aimsun Live) und eine Evaluation Engine (EVE). Diese Komponenten sorgen im Zusammenspiel für die Erstellung und Auswahl der zu evaluierenden Reaktionspläne, modellieren die prognostizierten Ergebnisse der ausgewählten Reaktionspläne, bewerten und gewichten sie, übernehmen über das IEN die Koordinierung mit den Verkehrsbetreibern und lokalen Verkehrsleitsstellen und rufen über das SunGuide®-Softwaresystem die jeweiligen Verkehrsmanagementmaßnahmen des freigegebenen Reaktionsplans auf.

Das DSS übernimmt folgende Kernaufgaben:

  • Überwachung, Bewertung und Reaktion auf regelmäßige Überlastungen des Hauptverkehrsnetzes
  • Bewertung und Reaktion auf unregelmäßige Verkehrsüberlastungen der I-4 innerhalb des ausgewiesenen Netzes
  • Bewertung und Reaktion auf unregelmäßige Verkehrsüberlastungen der Ein- und Ausfallstraßen innerhalb des ausgewiesenen Netzes

ICMS-Funktionen und -Ziele

  • Bezug von Live- sowie historischen Daten von verkehrs- und transportbezogenen Systemen und Betriebsstellen in der Region
  • Bereitstellung des aktuellen Gerätestatus sowie der Leistungsfähigkeit des Straßen- und Nahverkehrsnetzes innerhalb des relevanten Bereichs
  • Analyse der Infrastrukturzustandsdaten zur Ermittlung der Verfügbarkeit von Infrastrukturkomponenten und/oder -systemen zur Verwendung in Korridor-Verkehrsverbesserungsstrategien und Reaktionsplänen innerhalb der Region
  • Analyse der erfassten Daten zur Ermittlung der Verkehrsqualität, potenzieller Korridor-Verkehrsverbesserungsstrategien und Reaktionsmaßnahmen auf Verkehrsereignisse und Verkehrsstaus. Diese Strategien und Reaktionsmaßnahmen umfassen:
    • Koordinierter Signalzeitenplan für die zentrale LSA-Steuerungssoftware
    • Zuflussregelung und Abflussmengen für ZRA
    • Dynamic Messaging zur Verkehrsumleitung
    • Disposition und Koordination von Einsatzkräften
    • Nahverkehrsumleitung und Schienenersatzverkehr
  • Beurteilung des potenziellen Nutzens der Umsetzung von Korridor-Verkehrsverbesserungsstrategien und der damit verbundenen Reaktionspläne durch Echtzeit- und-Offline-Simulationen
  • Beurteilung der Auswirkungen umgesetzter Korridor-Verkehrsverbesserungsstrategien und der damit verbundenen Reaktionspläne durch Echtzeit- und-Offline-Simulationen
  • Bereitstellung einer Möglichkeit für die beteiligten Akteure, verkehrsbezogene Daten anzubieten und zu beziehen
  • Interaktive Versorgung der beteiligten Akteure mit verkehrsbezogenen Analysen und Empfehlungen für Korridor-Verkehrsverbesserungen und Reaktionsplänen in Echtzeit

Downtown Orlando viaduct - part of the I-4 Ultimate scheme Bild: FDOT