Das mesoskopische Modell in Aimsun Next bietet eine kanten- und fahrstreifenbasierte Simulation von einzelnen Fahrzeugen mit einem vereinfachten Verhalten im Vergleich zur Mikrosimulation. Diese Vereinfachungen reichen aus, um die Fahrerinteraktionen beim Folgen von Fahrzeugen, beim Fahrstreifenwechsel und beim Akzeptieren von Netto-Zeitlücken darzustellen, während gleichzeitig die Berechnungen und damit die Laufzeit im Vergleich zu seinem detaillierteren mikroskopischen Gegenstück reduziert werden.

Das mesoskopische Modell in Aimsun Next hat bewiesen, dass es realistische Zeitrahmen in innerörtlichen Netzen und in den meisten Autobahnsituationen erzeugt. Wenn es jedoch um das Zusammenführungsverhalten an Auffahrrampen geht, stellt das Fehlen von kooperativem Verhalten manchmal eine Herausforderung bei der Kalibrierung der Überlastung dar, die an diesem Typ von Engpass entsteht. Wir haben diese Einschränkung erkannt und in Aimsun Next 20 ein spezifisches mesoskopisches Modell des Knotenvereinigungsverhaltens eingeführt, das durch zwei zusätzliche Parameter gesteuert wird: Kooperationszeitlücke und Einordnungszeitlücke. In dieser technischen Mitteilung wird erläutert, wie diese Parameter verwendet werden können, um das Zusammenführungsverhalten zu steuern und mit der empirischen Verkehrsstärke und dem Stau übereinzustimmen.

Hintergrund

Es ist immer eine Herausforderung, den genauen Knoten an einem Ort, an dem Fahrstreifen zusammengeführt werden, zu reproduzieren. Das hängt von der Straßengeometrie ab und wird in hohem Maße durch das Verhalten der Fahrer beeinflusst. So kann in derselben Situation das Aufteilen des Staus zwischen Hauptstrecke und Farbverlauf sehr unterschiedlich ausfallen, je nachdem, wie gut die Zusammenarbeit ist.

Die mikroskopische Version von Aimsun Next verfügt über mehrere Parameter zur Kalibrierung des Verhaltens beim Vereinigen von Knoten auf der Abbiegefahrstreifen (z. B. Kooperation, Aggressivität, Kooperationsdistanz, Einordnungsdistanz und Optionen für gleichzeitiges Vereinigen). Nach einer detaillierten Analyse der realen Daten in verschiedenen Einzugsbereichen der Fahrstreifen haben wir ein neues Knotenvereinigungsmodell für die mesoskopische Simulation entworfen. Sie wird durch zwei Parameter gesteuert, die Kooperationszeitlücke und die Einordnungszeitlücke.

Netto-Zeitlücke: Dies ist die Brutto-Zeitlücke (in Sekunden), die die Fahrzeuge auf der Hauptstrecke beim Verlassen der Strecke einhalten müssen, wenn sich auf dem Farbverlauf zusammenführende Fahrzeuge befinden. Dies soll die Einbindung des Verkehrs erleichtern. Durch Erhöhen des Wertes dieses Parameters kann also ein höheres Maß an Kooperation mit dem Fernverkehr erreicht werden. Der Standardwert ist 0,0 Sek. und bedeutet keine Zusammenarbeit, wie in den vorherigen Versionen. Nur die Fahrzeuge auf dem ersten Hauptfahrstreifen, der an den Abbiegefahrstreifen angrenzt, werden verzögert. Erhöht sich die Kooperationszeitlücke, sollte die Verkehrsstärke des Fahrstreifens auf der Abbiegefahrstreifen auf Kosten der Verkehrsstärke des benachbarten Fahrstreifens auf der Hauptfahrbahn zunehmen.

Einordnungszeitlücke: Das ist die Netto-Zeitlücke, die Fahrzeuge auf dem Abbiegefahrstreifen (Auffahrrampe) suchen, um in den Hauptfahrstreifen einfahren zu können. Erhöht sich die Netto-Zeitlücke, verringert sich die Wahrscheinlichkeit, dass die Verkehrsstärke des Abbiegegefahrstreifens steigt.

Diese beiden Parameter findest du in einer zusammenführenden Strecke unter der Registerkarte „Dynamische Modelle“, wie in Abbildung 1 unten hervorgehoben. Beide bieten zusätzliche Verzögerungen für das Fahrzeug, um zur nächsten stromabwärts gelegenen Strecke zu gelangen. Durch Ausprobieren können diese beiden Parameter dazu beitragen, das Verhalten des Zusammenführens von Fahrstreifen unter allen Umständen nachzuahmen. Da das mesoskopische Modell keine 2D-Visualisierung des individuellen Fahrerverhaltens bietet, sollte die Bevorrechtigung der Verkehrsstärke (und Geschwindigkeit) sowohl auf der Hauptstrecke als auch auf den Abbiegefahrstreifen im Vordergrund stehen.