Bedeutung von Verkehrsleitzentralen für intelligentes, vernetztes und intermodales Fahren

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1 Konzeption 22. Verkehrstechnische für ein Lkw-Parkleitsystem Seminar Königstein für 2015 Sachsen Lehrstuhl für Verkehrsleitsysteme und -prozessautomatisierung Bedeutung von Verkehrsleitzentralen für intelligentes, vernetztes und intermodales Fahren new mobility Kongress April 2016 Leipzig Tel: juergen.krimmling@tu-dresden.de Seite 1

2 1. Einführung Stichworte zu intelligentem, vernetzten, intermodalen Fahren Automatisiertes Fahren MIV und ÖV Urbaner Bereich Fahrerassistenz Intermodalität Modalitätsketten von Haustür zu Haustür; vernetzte Mobilität Intelligente Infrastruktur, wie - Intelligente kooperative Lichtsignalsteuerung - Intelligentes Routing - Intelligente Verkehrsinformation - Kooperative Infrastruktur Seite 2

3 1. Einführung Verkehrsleitzentrale Datenerfassung und -verarbeitung intermodale Verkehrsinformation Verkehrssteuerung Verkehrslenkung Verkehrsdaten Baustellendaten Umweltdaten Betriebszustandsdaten Wetterdaten kollektiv individuell Lichtsignalanlagen Linienbeeinflussungssysteme dynamisches Routing LSA Stadtzentrum I Wiener Pl. Süd STA/ L.-Str. West Coventrystr. Nord Neustädt. Markt Ost STA/ L.-Str. Kaditz/ Mickten AS DD-Neust. Klotzsche Flughafen Stadtzentrum II, Wiener Pl. Seite 3

4 2.Verkehrsleitzentralen Beispiel VAMOS Dresden Fakten zum Verkehrsmanagementsystem VAMOS Dresden 1. Verkehrslage und -prognose mehr als 1000 Datenquellen 2. Verkehrsinformationen kollektives Verkehrsinformationssystem, Elbebrückeninformationssystem 3. Dynamische Verkehrsflusslenkung dynamische Wegweisung in der Stadt, auf den Autobahnen und gemeinsam 4. Verkehrsflusssteuerung Übergeordnete und kooperative Lichtsignalsteuerung 5. Einbeziehung des suburbanen Raums Seite 4

5 2.Verkehrsleitzentralen Beispiel VAMOS Dresden Das Verkehrsmanagementsystem VAMOS-Dresden Verkehrslageerfassung und -prognose Verkehrslagedaten der LH Dresden Parkdaten Daten von den BAB FCD Daten ÖPNV Daten Verkehrsinformationssystem Dynamische Wegweisung (Stadt und Autobahn) Verkehrsflusssteuerung Seite 5

6 2.Verkehrsleitzentralen Beispiel VAMOS Dresden Verkehrsdatenerfassung, -prognose und -darstellung Auswertung und Fusion aller erfassten Daten zu einem Verkehrslagebild für die Stadt und die Region Dresden - richtungsbezogen - fahrspurgenau Datenquellen Pegelzählstellen Infrarotdetektion Doppelinduktionsschleifen LSA-Detektoren Videodetektoren TAXI-FCD (aller 5 s) Seite 6

7 2.Verkehrsleitzentralen Beispiel VAMOS Dresden Elbe-Brücken-Informations-System (EBIS) Beispiel: Standort Radeburger Straße Flüssiger Stau Verkehr auf allen Elbebrücken Waldschlößchenbrücke Seite 7

8 2.Verkehrsleitzentralen Beispiel VAMOS Dresden Dynamisches Wegweisungssystem Fakten > 400 Strategien im Vorfeld erarbeitet, abgeglichen, abgestimmt, Reaktion auf Einzelereignisse, Reaktion auf mehrere Ereignisse, Wichtung der Ereignisse und der Verkehrslage verkehrsrechtliche Anordnung dieser Strategien Umsetzung in der Verkehrsmanagementzentrale Schalten der Strategien - automatisch in Abhängigkeit der Verkehrslage - per Hand Einsatz im Süden, Westen der LH Dresden und im Bereich der Waldschlößchenbrücke Erfahrungen mit der Automatik seit April 2007 Seite 8

9 3. Intelligente intermodale Steuerung: Vernetzung von Leitsystemen dynamische Wechselwegweisung Stadt und BAB Verkehrsinformationssystem Verkehrsmanagement- Zentrale VAMOS Verkehrs- und Betriebszustandsdaten der A17 und A4 Parkleit- und -informationssystem Verkehrslage in der LH Dresden LSA Stadtzentrum I Wiener Pl. Süd STA/ L.-Str. West Coventrystr. Nord Neustädt. Markt Ost STA/ L.-Str. Kaditz/ Mickten AS DD-Neust. Klotzsche Flughafen Stadtzentrum II, Wiener Pl. Quelle: DVBAG Zielstellung: Durch eine intelligente Verbindung beider Systeme Realisierung einer innovativen und kooperativen LSA-Steuerung als Gesamtoptimum für den Öffentlichen-Personen-Nahverkehr aber auch für den Individualverkehr Beitrag zum Verlässlichen ÖPNV und zum umweltverträglichen Verkehrsablauf Seite 9

10 3. Intelligente intermodale Steuerung: Vernetzung von Leitsystemen Kooperative intermodale multikriterielle Lichtsignalsteuerung in Dresden und Leipzig Grundansatz: Für jedes ÖPNV-Fahrzeug wird die LSA-Beeinflussung multikriteriell berechnet und kooperativ realisiert Multikriterielle Optimierung (in der Verkehrsleitzentrale): gewichtete Fahrplanlage des ÖPNV Realisierung dynamischer ÖPNV- Anschlüsse betriebszustandsgerechte Einfädelung von ÖPNV-Fahrzeugen Verkehrslage des MIV Beispiel : Nürnberger Platz Dresden Gütekriterium: Ergebnisbeispiel (ohne Fahrerassistenz) Haltewahrscheinlichkeit [%] Linie 3 COZ VA-Steuerung Linie 3 COZ NSV-Steuerung < Fahrplanlage [min] Seite 10

11 3. Intelligente intermodale Steuerung: Vernetzung von Leitsystemen Darstellung von Fahrempfehlungen mittels SmartPhone als Fahrer- Assistenzsystem (FAS) für das Fahrpersonal Vermeidung von Rothalten an LSA Energieeinsparpotenzial im zweistelligen Prozentbereich Abfahrts Countdown Abfahrts Information Antrieb bis Beharrungsfahrt Auslauf Abfahrt in 8s Prognose: 40km/h Seite 11

12 3. Intelligente intermodale Steuerung: Vernetzung von Leitsystemen kooperative LSA Beispielergebnis Gesamtoptimierung Nord-Süd-Verbindung Dresden Linie 3 Kurs 2 Richtung COZ :19-13:30 Seite 12

13 3. Intelligente intermodale Steuerung: Vernetzung von Leitsystemen, kooperative LSA Beispiel Linie 3 Leipzig 1. Torgauer Straße / Permoserstraße Anschluss Bus Linie 90 zu Strab Linie 3 (n. Taucha) 2. Eisenbahnstraße / Torgauer Straße bedarfsgerechtes Einfädeln Linie 3 und Linie Ludwig-Erhard-Straße/ Rosa-Luxemburg- Straße zusätzliche Freigaben der Strab in Abhängigkeit der Verkehrslage auf der B Gordelerring Beeinflussung des Fahrregimes aus westlicher Richtung (FAS) 6. Lützner Straße/Zschochersche Straße bedarfsgerechte Freigaben und FAS 8. Abschnitt Großzschocher Knautkleeberg vorausschauendes energiesparendes Fahren auf eingleisigen Streckenabschnitten (FAS) 3/ 8 Seite 13

14 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen als Datenlieferant Verkehrslage (intermodal) Betriebszustände der telematischen Anlagen (z. B. Tunnel) LSA- on-line Daten Schaltzeitprognosen von LSA Rückstaulängen vor LSA, Engstellen, Daten aller verkehrstelematischer Anlagen (Parkplatzdaten, dynamische Geschwindigkeitsbegrenzungen ) Seite 14

15 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen als Voraussetzung zur Umsetzung moderner Mobilitätstechnologien Grün- und Rotzeitprognosen verkehrsabhängiger LSA und Rückstaulängen vor LSA als Basis für optimale Annäherungsstrategien an LSA für den MIV, den ÖPNV, den Radverkehr und ggf. für Fußgänger Seite 15

16 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen als Voraussetzung zur Umsetzung moderner Mobilitätstechnologien Grün- und Rotzeitprognosen verkehrsabhängiger LSA und Rückstaulängen vor LSA als Basis für optimale Annäherungsstrategien an LSA für den MIV, den ÖPNV, den Radverkehr und ggf. für Fußgänger Routingvorgaben nach unterschiedlichen Optimierungskriterien, z. B. Energie Verkehrs- und Betriebslage aller Verkehrsträger mit dem Ziel der optimalen Wegekette für die Nutzer Seite 16

17 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen zur Unterstützung des hoch automatisierten Fahrens im (sub)urbanen Raum Erhöhung der Leistungsfähigkeit von Engpässen (LSA) durch Platooning, das heißt Fahren mit elektronischer Deichsel Notwendig: Schaltzeitprognosen und kooperative LSA, die elektronisch gekoppelte Fahrzeuge im Pulk passieren lassen normal Platooning Seite 17

18 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen zur Unterstützung des hoch automatisierten Fahrens im (sub)urbanen Raum Gefahrloses effizientes Routing automatisiert fahrender Fahrzeuge Notwendig: Verkehrslage, aktuell entsprechend Gütekriterium berechnete Routinginformation Zweckmäßig: Verkehrsrechtlich zugelassene Routen Seite 18

19 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen zur Unterstützung des hoch automatisierten Fahrens im (sub)urbanen Raum (Halb)Automatisiertes Fahren im ÖPNV Notwendig: Fahrstrategien zum gefahrlosen Energie sparenden Fahren (FAS), kooperative LSA Seite 19

20 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen zur Unterstützung des hoch automatisierten Fahrens im (sub)urbanen Raum Einfädeln zwischen automatisiert fahrenden MIV und ÖPNV Notwendig: verkehrs- und betriebslageabhängige Prioritäten (verspäteter Bus vor MIV, MIV vor verfrühter Bahn oder wegen Stau ) Bus verspätet Seite 20

21 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Leitzentralen zur Unterstützung des hoch automatisierten Fahrens im (sub)urbanen Raum Einfädeln zwischen automatisiert fahrenden MIV und ÖPNV Notwendig: verkehrs- und betriebslageabhängige Prioritäten (verspäteter Bus vor MIV, MIV vor verfrühter Bahn oder wegen Stau ) Bus verfrüht Seite 21

22 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Weitere Innovationsmöglichkeiten, unterstützt durch Leitzentralen Individuelle Routinginformationen beispielsweise durch Apps für den MIV und den Radverkehr Fahrerassistenz für alle Verkehrsteilnehmer, auch Radfahrer beispielsweise auf Basis von Schaltzeitprognosen Verbesserung der Anbindung des suburbanenländlichen Raumes an die Ballungszentren durch Leitzentralen unterstütztes automatisiertes Fahren im ÖPNV und ggf. MIV Spezielle Unterstützung von Logistikunternehmen beispielsweise durch Routenberechnung und -führung einschließlich verkehrslageabhängiger Tourenplanung Quelle: Van-Front-icon.png Seite 22

23 4. Einsatzmöglichkeiten moderner Leitzentralen für innovative Mobilitätslösungen Zusammenfassung Verkehrsleit- und managementzentralen sind für intelligentes, intermodales, vernetztes Fahren unentbehrlich Sie liefern nicht nur Daten, sondern auch Strategien Möglichkeit der Szenarienbewertung durch Simulation Diese Zentralen profitieren ihrerseits durch intelligentes, intermodales, vernetztes Fahren und den damit zusätzlich zur Verfügung stehenden Daten, z. B. Glättewarnungen, Aktualisierung von Infrastrukturdaten (Verkehrszeichen, Baustellen) Städte mit innovativen Leit-/Managementzentralen sollten zum einen Vorreiter für die Umsetzung modernster Strategien sein und zum anderen als Testfeld für solche Strategien dienen Das Land Sachsen und die Landeshauptstadt Dresden bieten durch die Initiative synchrone Mobilität2023 und die Verkehrsmanagementzentrale VAMOS dafür ideale Voraussetzungen Seite 23

24 Vielen Dank für Ihre Aufmerksamkeit TU Dresden Fakultät Verkehrswissenschaften Friedrich List Institut für Verkehrstelematik geschäftsführender Institutsleiter Prof. Dr.-Ing. Jürgen Krimmling Seite 24