Makroskopische Verkehrsmodellierung mit der Einflussgröße Telematik

Den bestehenden Prognosen zufolge wird der Strasenguterverkehr in den kommenden Dekaden weiter zunehmen. Angesichts dessen und der aktuellen Situation, dass die Infrastruktur in vielen Teilen bereits an den Grenzen der Leistungsfahigkeit ist, wird nach neuen Losungen jenseits von Neu- oder Ausbau der Infrastruktur gesucht. Telematik ist dafur ein Hoffnungstrager, dessen Leistungsspektrum in Wissenschaft und Industrie erforscht und weiterentwickelt wird. Die Politik unterstutzt diesen Weg von der kommunalen Ebene bis zur Europaischen Kommission und fordert den Einsatz von Telematik. Telematik ist bisher nicht bzw. nur unzureichend genau in die makroskopische Verkehrsmodellierung integriert, obwohl sich seit Jahren zeigt, dass telematische Anwendungen im Verkehr verstarkt eingesetzt werden und den Verkehr beeinflussen (z. B. Fahrerassistenzsysteme, Flottenmanagementsysteme, Verkehrslenkungstelematik usw.). Die vorliegende Dissertation hat zum Thema, die Wirkungen von Telematik in der makroskopischen Verkehrsmodellierung abzubilden. Es wurde dazu eine allgemeingultige Methode entwickelt, welche als Drei-Stufen-Prozess formuliert ist. In den Stufen werden exakte Wirkungen und Wirkungsparameter von Telematik in makroskopische Kennwerte transformiert und schlieslich in der letzten Stufe des Verfahrens als Gesetzmasigkeiten in das makroskopische Modell implementiert. Somit kann die Wirkung von Telematik, telematiksystemspezifisch und mit jeweils eigenen Wirkungsparametern modelliert werden. Die Umsetzung der Methode konzentriert sich auf das Telematiksystem Cooperative Adaptive Cruise Control (CACC). Bei der Recherche der bereits bekannten und veroffentlichten Wirkungen von CACC zeigte sich, dass die Wirkungen von CACC auf den Verkehrsfluss beim Einsatz bei Lkw nicht publiziert sind. Die vorliegende Dissertation konzentriert sich daher auf die Wirkungen von CACC auf den Verkehrsfluss. Dazu wurde eine mikroskopische Modellierung des Autobahnverkehrs in VISSIM (PTV AG) durchgefuhrt. Die Simulationen mit Lkw-Anteilen von 0 bis 25 Prozent und CACC-Ausstattungsgraden von 0 bis 50 Prozent zeigten, dass sich die Kapazitat von Autobahnen mit drei Richtungsfahrbahnen um bis zu 5,5 Prozent erhohen lasst und sich die Reisegeschwindigkeit von Pkw um bis zu 6,5 Prozent steigern kann. Diese Effekte wurden nach der entwickelten Methode in die makroskopische Modellierung uber die Kenngrose Reisezeit integriert. In makroskopischen Modellen wird die Reisezeit mit so genannten Capacity- Restraint-Funktionen (CR-Funktionen) berechnet. Da bisher noch keine fur Deutschland gultige CR-Funktion veroffentlicht ist, bei der die Wirkungen des Lkw-Anteils auf den Verkehrsfluss integriert sind, wurde eine solche CR-Funktion entwickelt. Diese erhoht die Qualitat der makroskopischen Verkehrsmodellierung und kann nun z. B. auch in einer Verkehrsplanungssoftware wie VISUM (PTV AG) eingesetzt werden. Telematik ist bereits heute und verstarkt in der Zukunft eine wichtige Einflussgrose auf das Verkehrssystem. Die systematische Integration vonTelematik in die makroskopische Verkehrsmodellierung ist mit der vorliegenden Arbeit als neues Forschungsfeld aufgetan.