Madrid: Ringautobahn M30 und Autobahntunnel

Auftraggeber

Lokale Straßenverkehrsbehörden in Madrid & Telvent Consultancy


Madrid: M30 bypass and tunnels

Aufgabenstellung

Entwicklung und Umsetzung eines simulationsbasierten Verkehrsprognosesystems für den Betrieb fortschrittlicher Verkehrsleittechnik in der Verkehrszentrale der Stadt Madrid als Teil des Projekts Calle 30.

Madrids neu eröffnete Stadtautobahn M-30 verfügt über eine erhebliche Anzahl an Tunnelabschnitten (darunter der längste Stadttunnel Europas) und war Gegenstand zahlreicher Sicherheitsüberlegungen, darunter verschiedene Reaktionsmöglichkeiten zur Ab- und Umleitung des Verkehrs bei Unfällen und Verkehrsstörungen. Madrid benötigte ein Werkzeug, mit dem sich die Folgen der entsprechenden Maßnahmen auf das Verkehrsnetz für die nächsten 30 Minuten prognostizieren lassen, um zu entscheiden, mit welchen Aktionen die entsprechenden Verkehrssicherungsmaßnahmen effizient unterstützt und gleichzeitig die Auswirkungen auf den übrigen Verkehr minimiert werden können.

Als Lösung implementierte Aimsun das weltweit erste voll funktionsfähige mikrosimulationsbasierte Verkehrsstörungsmanagementsystem, das mehr als 25% des Großraums Madrid abdeckt (575 Streckenkilometer, 1.391 Kreuzungen und rund 75.000 Fahrzeuge). Aimsun Live prognostizierte die Verkehrsentwicklung in den kommenden 30-45 Minuten und empfahl dann mittels Mikrosimulation innerhalb von 2-3 Minuten (bzw. weniger als 30 Sekunden bei Hybridsimulation) die beste Stauvermeidungsstrategie.

Vorgehensweise

Durch Einspeisung von Live-Verkehrsmessungen war Aimsun Live in der Lage, Rückschlüsse auf den aktuellen Straßenverkehrszustand und die (als Quelle-Ziel-Matrix modellierte) tatsächliche Verkehrsnachfrage zu ziehen. Da sich die Signalprogramme im Laufe des Tages dynamisch ändern, liest Aimsun Live auch den aktuellen Signalplan für jede Kreuzung im Netz ein.

Vor Beginn der parallelen Simulationsläufe wurden die Sicherheitsmaßnahmen der M-30 sowie alle anderen bereits erfassten und noch bestehenden Verkehrsstörungen in das Simulationsmodell geladen. Bei jeder Simulation wurde geprüft, welche konkrete Strategie zur Verbesserung der Verkehrslage gegenüber einem Null-Fall Szenario zum Einsatz kommen könnte. Gegenwärtig lassen sich 4 verschiedene Strategien gleichzeitig simulieren. Dabei handelt es sich jedoch lediglich um eine Softwarebeschränkung, die an die Höhe der verfügbare Rechenleistung angepasst werden kann.

Fazit

Aimsun Live lieferte dem Verkehrsbetreiber innerhalb von 1-2 Minuten eine Ergebnisübersicht einschließlich Momentaufnahmen prognostizierter Verkehrsstaus und Leistungsindikatoren. Anhand dieser Ergebnisse ließen sich schnell die möglichen Strategien zur Verbesserung der Verkehrslage und daraus die jeweils beste Alternative bestimmen. Nach Übernahme eines Lösungsvorschlags durch Bestätigung mit einem einfachen Bildschirmklick erfolgte die Weiterleitung zur Feldanwendung des ausgewählten Maßnahmensatzes – z.B. Sperrung eines Fahrstreifens, Verkehrsumleitung mittels WVZ, Änderung der Geschwindigkeitsbegrenzungen oder Zuflussregelung – der entweder manuell oder mittels Verkehrsdetektoren ausgelöst werden konnte. Zur Verkürzung der Bearbeitungszeit sind die meisten Verkehrsmanagementszenarien bereits in einem Szenarienkatalog im Simulationsmodell implementiert und werden aufgerufen, sobald die Leistungsfähigkeit eines bestimmten Szenarios mithilfe einer Simulation bewertet werden muss.

Ein Offline-Modul ermöglicht eine tägliche Bewertung der Prognoseleistung der Simulation durch Vergleich mit den im Tagesverlauf gespeicherten empirischen Daten und bietet der Stadtverwaltung von Madrid so die erforderliche Sicherheit in Bezug auf die Genauigkeit des Simulationsmodells.