Umweltdaten integrieren Weniger Staus und Schadstoffemissionen

Mit Hilfe von Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) werden auf Autobahnen über dynamische Anzeigen Geschwindigkeitsbeschränkungen, Stauwarnungen oder Lkw-Überholverbote angeordnet, um für erhöhte Verkehrssicherheit und einen optimierten Verkehrsfluss zu sorgen. Zusätzlich will die Verkehrszentrale Hessen Mobil nun in einem gemeinsamen Projekt mit dem Karlsruher Institut für Technologie (KIT) Staus und Schadstoffemissionen reduzieren, indem Daten zu Verkehrsemissionen in die Steuerung der SBA integriert werden.

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Karlsruher Institut für Technologie KIT

Als Betreiber von SBA stellt die Verkehrszentrale Hessen Mobil für das Projekt reale Daten zur Verkehrssteuerung bereit. Die Daten und die Expertise hinsichtlich der Steuerungslogik sollen in der Steuerungsentwicklung und im Verkehrsflussmodell übernommen werden. Vor einer Realimplementierung können damit die Auswirkungen verschiedener Steuerungsalgorithmen simuliert werden. „In einem Praxistest wollen wir schließlich die neue Steuerung unter realen Bedingungen testen und evaluieren“, so Matthias Glatz, Projektleiter bei Hessen Mobil.

Steuerung optimieren

„Ziel dieser Studie ist die Optimierung und Implementierung einer Umweltsteuerung in eine bereits existierende Streckenbeeinflussungsanlage, um die Umweltauswirkungen auf den betrachteten Streckenabschnitten zu reduzieren“, erklärt Professor Peter Vortisch, Leiter des Instituts für Verkehrswesen am KIT. „Mit einem im Zuge einer Vorstudie gemeinsam mit Hessen Mobil erstellten mikroskopischen Verkehrsflussmodell können die Auswirkungen der neuentwickelten Umweltsteuerung simuliert und die Steuerung so optimiert werden, dass sowohl der Verkehrsfluss als auch die Umweltwirkungen mit einfließen“, so der Experte.

Das im Projekt „U-SARAH live“ entwickelte Simulationsmodell soll künftig im Qualitätsmanagement und in der Optimierung von Streckensteuerungen eingesetzt werden, sodass Steuerungen effizienter entwickelt werden können. Der Projektname U-SARAH live ergibt sich aus der bisher eingesetzten Steuerung SARAH (Streckensteuerung mit Antizipierendem Regelbasiertem Ansatz in Hessen) und einem Umweltmodul und dessen Abgleich mit realen Verkehrsdaten (live).

Analyse

In allen Schritten soll eine innerhalb des Projekts entwickelte Analyseplattform helfen, die großen Datenbestände der SBA unter verschiedenen Gesichtspunkten zu untersuchen. Die Plattform wird der Öffentlichkeit über die mCLOUD des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI) zugänglich gemacht, damit die Daten nicht nur offen, sondern verständlich visualisiert zur Verfügung stehen.

„Von den Projektergebnissen profitieren neben Bevölkerung, Behörden und wissenschaftlichen Einrichtungen auch alle Ersteller von Verkehrsbeeinflussungsanlagen“, so das KIT. „Durch den KI-basierten Ansatz kann die Verkehrslage jeweils in den nächsten Minuten geschätzt und damit der Verkehr noch besser geregelt werden. Die simulationsbasierte Entwicklung ermöglicht eine einfache Integration der Emissionen in die Steuerung von Streckenabschnitten ohne hohe Anschaffungskosten für Messtechnik“, erläutert Sebastian Buck vom Institut für Verkehrswesen des KIT, der das Gesamtprojekt leitet.

„Durch eine Reduzierung der Emissionen und die Optimierung des Verkehrsflusses können die wirtschaftlichen Schäden durch Staus und Emissionsüberschreitungen verringert werden“, schließt Buck.

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