TP4.3: Verkehrsmanagement bei Großereignissen

Teilprojektleitung
Prof. Dr. Fritz Busch
Teilprojektleitung
Dr. Antonios Tsakarestos
Bearbeiter (50%)
Sasan Amini
Bearbeiter (50%)
Eftychios Papapanagiotou


Das Verkehrssystem stellt eine kritische Infrastruktur für die Bewegung von Menschen sowie Gütern dar. Allerdings sind Großereignisse sowie unerwartete Zwischenfälle oder geplante spezielle Ereignisse eine hohe Gefahr für seine Zuverlässigkeit. Um die negativen Wirkungen der Ereignisse zu minimieren müssen sie innerhalb kürzester Zeit Entscheidungen treffen und Maßnahmen implementieren. Abbildung 1 deutet an, dass ein besseres Verkehrsmanagement schlussendlich die Wiederherstellung der Netzleistung auf die Situation im Vorfeld beschleunigen könnte. Zugegebenermaßen ist es unbedingt erforderlich Verkehrsstrategien zu entwickeln, welche die räumlich-zeitlichen Aspekte eines Ereignisses berücksichtigen.


Abblidung 1: Die Wirkung der Maßnahmen auf robustheit und Wiederherstellung des Netzes
Großereignisse werden in vielen Studien diskutiert, selten jedoch genau definiert. Wie in [1] erläutert der aktuelle Ansatz zur Festlegung von Großveranstaltungen ist es, eine Liste von konkreten Beispielereignissen wie Fußballspiel oder Wildfire zur Verfügung zu stellen. Das vordergründige Ziel dieses Teilprojekts ist es, wichtige Ereignisse in Bezug auf ihre räumlich-zeitlichen Einflüsse auf das Straßennetz zu definieren und passende Verkehrsregelungsstrategien in Echtzeit gemäß den genannten Einflüssen zu erstellen. Dazu wird das Konzept des Netz Fundamentaldiagramm (NFD) eingesetzt, um die Erzeugung (Reisevollziehung) zu messen. Hierbei wird eine Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion genutzt, die das Erzeugungsniveau bei gegebener Anhäufung anzeigt (mittlere Dichte), um unwahrscheinliche Situationen zu erkennen. Basierend auf einer solchen Funktion konnte ein Singularitätsindex [2] oder ein Resilienzindex [3] definiert werden, um die Netz-Irrigularität quantitativ zu beurteilen.

Sobald eine hohe Überbelastung erkannt worden ist, wird die folgende 4-Stufen-Methodik verwendet, um Regelungsstrategien zu erstellen:

Modellierung der aktuellen Situation: Entwicklung einer mesoskopischen Verkehrssimulation zur Abschätzung der aktuellen Situation sowie eine Bewertung der umgesetzten Strategien


Abbildung 2: 4-stufiger Ansatz zur Generierung von Verkehrsmanagementstrategien[3]

Strategieerstellung: Erstellen von Strategien durch Kombination der vorhanden verfügbaren Maßnahmen wie beispielsweise wechselnde Beschränkungen, alternative Routen, Gegenverkehrsstraßen, usw.

Strategieoptimierung: Optimierung der Einzelheiten der erstellten Strategien, z.B. Anfangszeitpunkt und Dauer, räumliche Attribute, Reaktionen der Fahrer auf die bereitgestellten Informationen, usw.

Systemupdate: Netzwerküberwachung zur Beurteilung der Wirksamkeit der umgesetzten Strategien. Der komplette Arbeitsvorgang wird auf Basis einer periodenorientierten Herangehensweise fortgesetzt, um die notwendigen Änderungen anzupassen.

Reference
[1] Amini, S.; Papapanagiotou, E. and Busch, F. (2016): Traffic Management for major Events in Digital Mobility Platforms and Ecosystems: State of the art report. Pp. 187-197. http://dx.doi.org/10.14459/2016md1324021
[2] Horiguchi et al. (2010), Traffic Information Provision Suitable for TV Broadcasting Based on Macroscopic Fundamental Diagram from Floating Car Data,13th International IEEE Annual Conference on Intelligent Transportation Systems
[3] Hoogendoorn et al. (2015), Applications of the Generalized Macroscopic Fundamental Diagram, Traffic and Granular Flow ’13, DOI: 10.1007/978-3-319-10629-8_65