Stefan Lämmer

Reglerentwurf zur dezentralen Online-Steuerung von Lichtsignalanlagen in Straßennetzwerken

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http://nbn-resolving.de/urn:nbn:de:swb:14-1194272623825-42598

Kurzfassung in Deutsch

Die Dissertationsschrift widmet sich einer systemtheoretischen Untersuchung zur verkehrsabhängigen Steuerung von Lichtsignalanlagen in Straßennetzwerken. Aus einem mathematischen Modell für den Verkehrsablauf auf Knotenzufahrten wird ein Verfahren abgeleitet, mit dem sich Umschaltzeitpunkte und Phasenwechsel flexibel an das tatsächliche Verkehrsgeschehen anpassen lassen. Der Ansatzpunkt ist, die einzelnen Knotenpunkte des Netzwerks lokal zu optimieren. Eine "Grüne Welle" soll sich von selbst einstellen, und zwar genau dann, wenn dadurch lokal Wartezeiten eingespart werden. Indem die lokale Optimierung in ein lokales Stabilisierungsverfahren eingebettet wird, können Instabilitäten aufgrund netzwerkweiter Rückkopplungen ausgeschlossen werden. Das vorgestellte Verfahren setzt sich aus drei Teilen zusammen: (i) einem lokalen Prognoseverfahren zur Bewertung von Schaltzuständen und Phasenübergängen bezüglich zukünftig entstehender Wartezeiten, (ii) einem lokalen Optimierungsverfahren, das jeder Phase einen dynamischen Prioritätsindex zuweist und die Phase mit höchster Priorität zur Bedienung auswählt und (iii) einem lokalen Stabilisierungsverfahren, das zum Einhalten einer mittleren und einer maximalen Bedienperiode korrigierend in die lokale Optimierung eingreift. Indem die Knotenpunkte ausschließlich über die Verkehrsströme gekoppelt sind, ergeben sich die Umschaltzeitpunkte unmittelbar aus den Ankunftszeitpunkten der Fahrzeuge selbst. Die Phasenwechsel stellen sich somit von selbst bedarfsgerecht ein. Simulationsergebnisse machen deutlich, dass sich aufgrund der höheren Flexibilität sowohl die Wartezeiten als auch der Kraftstoffverbrauch senken lassen.

weitere Metadaten

Schlagwörter
(Deutsch)
Lichtsignalsteuerung, Dezentralisierung, Verkehrsregelung, Ampel, Ampelsteuerung, Straßenverkehr, Instabilität, Stabilität, Wartezeiten, Straßenverkehrstechnik, Stau, Grüne Welle, Prognoseverfahren, Optimierungsverfahren, Stabilisierungsverfahren
Schlagwörter
(Englisch)
traffic light control, self organization, decentralization, stabilization, queueing theory, hybrid dynamical systems, optimization
DDC Klassifikation620
RVK KlassifikationZO 4620
Institution(en) 
InstitutionTechnische Universität Dresden
AbteilungVerkehrswissenschaften
BetreuerProf. Dr. rer. nat. habil. Dirk Helbing
GutachterProf. Dr. rer. nat. habil. Dirk Helbing
Prof. Dr.-Ing. Jürgen Krimmling
Dr.-Ing. Peter Vortisch
DokumententypDissertation
SpracheDeutsch
Tag d. Einreichung (bei der Fakultät)10.04.2007
Tag d. Verteidigung / Kolloquiums / Prüfung18.09.2007
Veröffentlichungsdatum (online)05.11.2007
persistente URNurn:nbn:de:swb:14-1194272623825-42598

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