Abu Dhabis Rahmen für integrierte Verkehrsmodellierung

Published März 16, 2022

Die Verfügbarkeit riesiger neuer Datensätze führt zu raschen Fortschritten bei der Verkehrsmodellierung für Planung und Betrieb.

Im Abu Dhabi Integrated Verkehr Centre (ITC) werden neue Daten genutzt, um das bestehende Strategic Verkehration Evaluation and Assessment Model (bekannt unter dem Akronym STEAM) zu STEAM+ zu aktualisieren.

STEAM+ ist ein hochmoderner, umfassender Rahmen für die Verkehrsmodellierung, der den bestehenden strategischen Modellierungsansatz mit neuen hybriden dynamischen Modellen und der echtzeitnahen Verkehrssimulation von Aimsun verbindet.

Das STEAM+ Modell wurde vor kurzem für seine Innovation im Bereich der multimodalen Verkehrsnachfrageprognose ausgezeichnet, als es bei den Global Economics Awards 2021 den Preis für das beste Verkehrsplanungsmanagementsystem erhielt.

Der preisgekrönte Rahmen ermöglicht die Bewertung aller Arten von Verkehrsprojekten, von bestimmten Knotenpunkten bis hin zu großen Infrastrukturstudien, Transitkorridoren und politischen Tests.

Zusätzlich ergänzt der mehrstufige STEAM+-Rahmen das aktuelle regionale Strategiemodell durch eine detailliertere, dynamische Bewertung der Verkehrsstärken an Knotenpunkten, der Warteschlangen, der IVS und neuer Technologien, der Zuflussregelungen für Busse und der Verzögerungen bei Stadtbahnen (LRT) an Knotenpunkten.

Große Daten

Abu Dhabi ITC verknüpft große Datensätze, darunter die tägliche anonyme Verfolgung von Mobiltelefonen, den Wasser- und Stromverbrauch von Haushalten, die aktuelle Bus- und Taxiflotte, kommunale Daten auf Gebäude- und Grundstücksebene sowie einen umfassenden Datensatz zu Bevölkerung und Beschäftigung.

Es handelt sich um ein äußerst ehrgeiziges Projekt von bisher ungekanntem Ausmaß, das das gesamte Emirat Abu Dhabi umfasst. Vom Skalierungsfaktor her umfasst das Modell ein Gebiet von 67.000 Quadratkilometern mit einer Bevölkerung von etwa drei Millionen Menschen.

Der Einzugsbereich der Region ist sehr vielfältig und reicht von ländlichen Autobahnen und Städten bis hin zu mittelgroßen Städten im Landesinneren wie
wie Al Ain, und natürlich die Hauptstadt der Emirate, Abu Dhabi, mit ihrem dicht besiedelten zentralen Geschäftsviertel.

ITC benötigte ein Verkehrsmodell mit mehreren Ebenen der Umlegung und Simulation, das so flexibel und erweiterbar ist, dass es auch zukünftigen Anforderungen gerecht wird.

Das hybride Simulationsmodell

Das vom Aimsun-Team entwickelte hybride Simulationsmodell wird die Modellierungsfähigkeiten von ITC verbessern, indem es das strategische Nachfragemodell im Rahmen von STEAM+ um ein mehrstufiges Simulationsmodell ergänzt.

Das hybride Simulationsmodell ermöglicht eine schnelle Simulation spezifischer Netzbereiche und eine genaue Darstellung von Staus, Verkehrsflussmessungen, ITC-Technologien, Busprioritätsbewertungen und LRT-Verspätungen an Knotenpunkten.

Außerdem ermöglichen dynamische Verknüpfungen mit dem ITC Data Warehouse eine schnelle Modellierung bestimmter Tage auf der Grundlage der neuesten Zähl- und Bewegungsdaten.

Integration hybrider Simulationen mit statischen Modellen

Das Framework verfolgt einen integrierten Ansatz, der im Vergleich zur Erstellung unabhängiger lokaler Netze in mehreren Softwarepaketen große Vorteile in Bezug auf Geschwindigkeit und Konsistenz bietet.

Das kodierte Netz ermöglicht die schnelle Entwicklung von Simulationen im lokalen Einzugsbereich innerhalb derselben Softwareplattform, indem es eine einzige Netzdarstellung verwendet und ein konsistentes simuliertes Reiseverhalten und Routing bietet.

Das Aimsun-Team hat das Netz der Modelle, die Verknüpfungen der Nachfragemodelle und die dynamischen Verknüpfungen mit dem Data Warehouse eingerichtet und kalibriert. Das sehr detaillierte Verkehrsnetz wurde aus dem umfassenden Datensatz des navigierbaren Straßennetzes (NRN) abgeleitet.

Diese Darstellung der Verkehrsinfrastruktur wurde mit Hilfe von Luftbildern und CAD weiter verfeinert und mit detaillierten Informationen über den Betrieb von Lichtsignalanlagen ergänzt. Anhand der detaillierten Daten, die die Verkehrsmanagementzentrale zur Verfügung stellte, kodierte das Aimsun-Team explizite Darstellungen der Intervalle der Lichtsignalgruppen und die Abweichungen der Pläne für verschiedene Tage und Typen in das Modell.

Die Kohärenz mit dem Nachfragemodell und die Verknüpfung mit diesem gewährleistet den Umstieg auf andere Modelle und vermeidet konkurrierende und potenziell widersprüchliche Darstellungen und Outputs. Die Aimsun-Prozesse ermöglichten eine datengesteuerte Ableitung verschiedener Nachfragemuster für unterschiedliche Tagesarten.

Der erfinderische Einsatz von Automatisierungsverfahren und Skripten ermöglichte die Verarbeitung dieser Informationsmenge und die Aufrechterhaltung einer engen Verknüpfung mit dem Nachfragemodell. Das hybride Simulationsmodell ist dynamisch mit dem neu entwickelten Data Warehouse des ITC verbunden.

Dank dieser dynamischen Verknüpfung können neue Zähldaten und Daten zu Herkunft und Ziel der Fahrten direkt in das Modell eingegeben und simuliert werden. Die Ergebnisse werden durch automatische Validierungsplots bewertet.

Wie die Modellierung des Verkehrs Abu Dhabi nützt

Das hybride Simulationsmodell in STEAM+ bietet dem ITC einen Rahmen für die Prüfung von Plänen und Eingriffen mit einem angemessenen Detaillierungsgrad innerhalb eines viel kürzeren Zeitrahmens und mit einer einheitlichen Modelldarstellung.

Ein weiterer Vorteil ist die Visualisierung des Straßenverkehrs, die für die Kommunikation der Ergebnisse an Interessengruppen und die Öffentlichkeit von zentraler Bedeutung ist. Die dynamische Verbindung zwischen dem Modell und dem Data Warehouse ermöglicht die genaue Simulation bestimmter Tage oder besonderer Zeiträume, wie z.B. des Ramadan.

Außerdem vereinfacht es die Modellaktualisierung und die Übertragung detaillierter Informationen aus dem hybriden Simulationsmodell in das Nachfragemodell.

Blick in die Zukunft

Die Lösung beinhaltet einen kontinuierlichen Support, um eine erfolgreiche Wissensübergabe zu gewährleisten und die zukünftige Roadmap für das Modell-Framework zu planen.

Eine enge Zusammenarbeit zwischen Aimsun, Abu Dhabi ITC und anderen Akteuren sorgt dafür, dass die zahlreichen verfügbaren Datensätze optimal genutzt werden und die Modellierung effizient, wiederholbar und leicht zu aktualisieren ist.

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