Verkehrsresponsive Steuerungsalgorithmus für Kreuzungen unter Verwendung von GPS-Daten

Dieses Papier berichtet über die Leistung der signalisierten Kreuzungssteuerung unter Verwendung von Fahrzeug-GPS-Informationen im Vergleich zu festgelegter Zeitsteuerung und induktiver Schleifensteuerung. Verkehrsprognosen schätzen einen Anstieg von etwa 60 % bis 2030. Derzeit führt eine schlechte Wahl der Signalisierungszeiten durch isolierte Kreuzungsregelungen zu Verkehrsverzögerungen, die enorme negative Auswirkungen auf die Wirtschaft und die Umwelt haben. Die Signalisierungszeiten können verbessert werden, indem die GPS-Informationen der Fahrzeuge genutzt werden, um das Defizit an Regelungsmaßnahmen an isolierten Kreuzungen zu überwinden. Dieser neue Signalkontrollalgorithmus ist für Verkehrsingenieure und Regierungsbehörden von Vorteil, da der Verkehrsfluss optimiert und damit der Kraftstoffverbrauch sowie die Emissionen gesenkt werden können. Im Rahmen des offenen europäischen Normierungsinstituts (ETSI) Cooperative Awareness Message (CAM) wird ein verkehrsresponsive GPS-basierter Fahrzeugaktionsalgorithmus (GPS-VA) vorgeschlagen. GPS-VA verwendet Positions- und Kursdaten aus den Fahrzeugstatusübertragungen sowie abgeleitete Geschwindigkeitsinformationen, um die Fahrzeugwarteschlangenlängen zu bestimmen und Fahrzeuge zu erkennen, die die Kreuzung überqueren. Die gesammelten Informationen werden dann verwendet, um die Signalisierungszeiten an der Kreuzung zu steuern. Mikroskopische Simulationen, die GPS-VA mit festgelegter Zeitsteuerung und induktiven Schleifenbasierten Fahrzeugaktoren (Loop-VA) auf vier städtischen Straßennetzen vergleichen, wurden durchgeführt, um zu sehen, wie der vorgeschlagene GPS-VA-Algorithmus im Vergleich zu bestehenden Steuerungsstrategien abschneidet. Die Ergebnisse zeigen, dass GPS-VA eine effektive Alternative zu traditionellen Kreuzungssteuerungsstrategien ist und Verzögerungen von bis zu 50 % für durchverbundene Fahrzeugflotten mit einer Durchdringung von über 30 % bietet.