Verkehrsleittechnik FriedrichListUni Dresden Krimmling

http://www.verkehrswissenschaften.org

Institut für Verkehrstelematik Lehrstuhl für Verkehrsleitsysteme und -prozessautomatisierung

WIR BEWEGEN DIE WELT.

Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List”

Forschungsschwerpunkt VerkehrstelematikGegenwart und Zukunft

Jürgen Krimmling, Prof. Dr.-Ing.

Fakultät Verkehrswissenschaften „Friedrich List“ Dresden

2

INSTITUT FÜR VERKEHRSTELEMATIKLehrstuhl für Verkehrsleitsysteme und –prozessautomatisierung Folie 2

Verkehrstelematik: Zielstellung

Höhere Qualität der

Ortsveränderung


Ortsveränderung

Effizientere Nutzung der

Transportmittel


Transportmittel

Höherer Durchsatz der Infrastruktur


Kunde

Betreiber Transportmittel

Betreiber Infrastruktur

VerkehrstelematikVerkehrstelematik

3


Verkehrstelematik: Ansatzpunkte

Flottenmanagement

Zugang zuVerkehrsmittelnund Wegen

Verkehrszustandserfassungund -prognose

Verkehrssteuerung

Störfallmanagement

Verkehrs-information

IntermodalesMobilitäts-management

Verkehrslenkung

QualitätQualität

NutzungTransportmittel


DurchsatzInfrastrukturDurchsatz

Infrastruktur


4


• Straßenverkehr: – Intermobil Region Dresden

und Nachfolgeprojekte

• Öffentlicher Personennahverkehr:

– Nord-Süd-Verbindung Dresden

• Eisenbahnverkehr: – Lokführerinformation und

Betriebseffizienz

Gliederung

QualitätQualität




Infrastruktur


5







Betriebseffizienz

Gliederung

QualitätQualität




Infrastruktur


6


P+R P+R

P+R

S S SSS

SSSS

S

S

SS

P+R

P+R

P+R P+R

P+R

P+R

P+R

S S

SS

S

S S

SS

SS

S

S

SS

S

A 17

P+R

P+R

P+R

P+R

S

A 4

S S

Pilotlinie 2

Umfangreiche Verkehrsinfrastrukturinvestitionen„Südost-Korridor Dresden-Sächsische Schweiz“

VERBINDUNG MIT VERGLEICHSWEISE

GERINGEN INVESTITIONEN IN

INNOVATIVETELEMATIK- UND

REGELUNGS-TECHNOLOGIEN

INTELLIGENTE (umwelt- und

stadtverträgliche)NUTZUNG DER

NEUENINFRASTRUKTUREN

„Intermobil“: Ausgangssituation

7


Verkehrstelematik im Straßenverkehr: Ausgangslage


Ortsveränderung


Ortsveränderung


Transportmittel


Transportmittel


Höherer Durchsatz der InfrastrukturAutofahrer:

Weniger StauReisezeit verringern

StadtverwaltungDresden

(STA)

ProjektVAMOSProjektVAMOS

Geringerer KraftstoffverbrauchWeniger VerschleißGeringere Umweltbelastungen

Transportunter-nehmen:Höhere Zuverlässigkeit (Just-in-Time)

Investor/ Betreiber

AutobahnamtSachsen

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Ergebnisse des Projektes: „intermobil Region Dresden“AP5: Straßenverkehrsmanagementsystem

• Konzept für ein Verkehrsmanagement• innovativer Ansatz für die adaptive Netzsteuerung• Aufbau eines Live-Kamera-Systems

Fortführende Projekte:

• Entwicklung einer Verkehrsmanagementzentrale für den Großraum Dresden

Komponenten: - Verkehrslage- Verkehrslenkung- Verkehrsinformation- Intermodale Verkehrssteuerung

• Begleitung des stufenweisen Systemaufbaus im Großraum Dresden

Ergebnisse und Weiterführung

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per Kabel (LWL) vernetzt:- Systeme der LH Dresden, u.a.

- ca. 400 von ca. 450 LSA- Parkleitsystem

- Verkehrsrechnerzentrale des Autobahnamtes mit - Verkehrsbeeinflussungsanlage- Tunnelsteuerungen- Wechselwegweisung A4/ A17

- Taxi-Leitzentrale- DVB AG

LWL-Kabel

TUD

Daten-lieferanten

Autobahnleitzentrale

DVB AG

Straßen- und Tiefbauamt

Taxi-Leitzentrale

Verkehrsmanagement – Datenverbindungen

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Verkehrsinformations-system

Dynamische Wegweisung (Stadt und Autobahn)

VerkehrslageberechnungVerkehrs-lagedatenParkdatenDaten von den BABFCD Daten

ÖPNV Daten

Verkehrsfluss-steuerung

VerkehrsAnalyse- Management- und OptimierungsSystem – VAMOS-Zentrale

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Auswertung unterschiedlichster Detektionstechnik

Daten von der Stadt Dresden• Induktionsschleifen an LSA• Videodetektoren• Pegelzählstellen• Infrarot/Radartechnik• Daten anderer Leitsysteme

(bspw. Parkleitsysteme)Daten von der Taxigenossenschaft• Floating-Car-Data (FCD)Daten der Verkehrsbetriebe• intermodale Verknüpfung

mit der DVAB AG (RBL Daten)Daten von den BAB A4 und A17• Verkehrsdaten• Betriebszustandsdaten (Tunnel)• Daten der VBA

Berechnung der Verkehrslageim Großraum Dresden

Die Verkehrsmanagementzentrale besitzt eine Datenbasis, die in ihrer Breite und in ihrem Umfang für deutsche

Großstädte einmalig ist und die ständig erweitert wird

Verkehrslage - Detektionstechnik

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Verkehrslage mit zwei Pegelzählstellen (Doppelinduktions-schleifendetektoren) und einem Traffic Eye (Infrarotdetektoren)


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stark verdichtetes Verkehrslagebild unter Nutzung der FCD –Daten, insbesondere Identifikation einer Verkehrsbehinderung


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stark verdichtetes Verkehrslagebild unter Nutzung der FCD –Daten, Qualitätsmanagement über Vertrauensfaktor


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Vorgehensweise:

• mehr als 200 Strategien im Vorfeld erarbeitet, abgeglichen, abgestimmtReaktion auf EinzelereignisseReaktion auf mehrere EreignisseWichtung der Ereignisse und der Verkehrslage

• verkehrsrechtliche Anordnung dieser Strategien

• Umsetzung in der VAMOS-Zentrale

• Schalten der Strategien - automatisch in Abhängigkeit der Verkehrslage- per Hand

• Erfahrungen mit der Automatik seit April 2007

(innerstädtische) Dynamische Wegweisung

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Alternativroutensteuerung

• dynamische Wegweiser auf der BAB A4/A17 (Dreikantprismen)

• dynamische Wegweiser im Stadtgebiet (Dreikantprismen)

Dynamische Wegweisung

17


Dynamisches Wegweisungssystem Standorte für die Wechselwegweisung


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Beispiel: ab KP Fritz-Foerster-Platz in der Zielrichtung A4

Verkehrszustands-abhängige Zielführung

im Grundzustand

Aktivierung derdynamischen Wegweisung

am KP Fritz-Foerster-Platz

Stau Nürnberger Str. bzw. KP Hamburger Str./ Flügelweg- Reisezeitvergleich für Alternativroute

Überlagerung mehrerer Staus


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• Variotafeln


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VerkehrsinformationStadt Dresden

Information realisiert

AT2

Information

AT6Information

Information

AT4AT8

Info

rmat

ion

AT1Informati

on

AT5

Information

Information Verknüpfung mit RBL-Daten

AT7

Information

Informat ion

AT3

Information geplant


21


Anzeige von Online-Fahrplandaten an P+R-Plätzen, einschließlich der Verknüpfung mit Verkehrsdaten

Verkehrsinformation

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• Variotafeln

• dynamische, verkehrslageabhängige Komponenten im Parkleitsystem


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Nominal-Route

Alter-nativen

Dynamische Wegweisung im Parkleitsystem

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Adaptive Netzsteuerung

Ziele:

• wissensbasierte Signalprogramm-auswahl bzw. Parametersatzauswahlfür einzelne LSA sowieLSA auf Straßenzügenin Abhängigkeit der Verkehrslage

• Optimierung der Leistungs-fähigkeit von Knoten

• Minimierung von Wartezeitenund Halten

Adaptive Netzsteuerung mittels fuzzy-logic

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Realisierung einer fuzzy-logic-basierten verkehrsabhängigen Signalprogrammauswahl auf der Washingtonstraße

VR6KP1

KP5 KP4

KP3

KP2

KP6KP7

Detektoren zur Verkehrserfassung

SIS 1.1SIS 1.2

SIS 1.3

SIS 2.3

SIS 2.2SIS 2.1

SIS 3.2

SIS 3.1

Anschluss von 7 LSA an VR6 (Verkehrsrechner 6) und Verbindung zu VAMOSdurchgehende Koordinierung mit 5 Signalprogrammen (80s, 90s, 100s, 110s und 120s) Auswahl der 5 Signalprogramme in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens KP2 und KP1 werden in Abhängigkeit des Verkehrsaufkommens und des ÖPNV koordiniert oder unkoordiniert betrieben

Adaptive Netzsteuerung mittels fuzzy-logic

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Kameras auf allen BAB-AbschnittenInstallation von Schleifen-detektoren an den Autobahn-anschlussstellen

VESUV-Zentrale DD-Hellerau

Visuelle Erfassung von Situationen, Unfällen und Verkehrszuständen

- automatische Daten-auswertung und Auf-schaltung der Live-Kamera-Bilder in der Zentrale

- kürzere Erkennungs-zeit bei Störungen

- schnellere und genauere Disposition z.B. bei Rettungs-und Betriebseinsätzen

- visuelle Erfassung der StörungsursachenInformation

der BAB-Meistereienbzw. der Ein-satzfahrzeugeu.a. mit GPRS-Handys

Winterdienst

VESUV

27


VESUV

3 Teststandorte an der A4

Beispiel für die Anzeige in der VESUV-Zentrale

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Zusammenfassung

1. Wissenschaftliche Ansätze aus „intermobil Region Dresden“ sind weitergeführt und praxis- und verkehrswirksam umgesetzt worden

2. Verkehrsmanagementsystem VAMOS bietet eine hervorragende Plattform für die Verkehrsinformation, -steuerung und -lenkung, die praxisbewährt ist

3. Ständig wachsende Datenbasis aus Quellen verschiedener Rechtsträger

4. Förderung durch SMWA und Landeshauptstadt Dresden

5. Förderung von VESUV im Rahmen von CONNECT (EU-Förderung)

Zusammenfassung – Straßenverkehrsmanagement

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Ausblick

• Vervollkommnung der Verkehrssteuerungs- und Verkehrsinformations-und -managementsysteme in Sachsen

• Schrittweiser Aufbau einer länderübergreifenden Verkehrsinformations-und -steuerungszentrale

• Entwicklung/Umsetzung innovativer Lösungen für die intermodale Lichtsignalsteuerung

Ausblick - Straßenverkehrsmanagement

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Übergeordnetes Straßennetz VMS Region Dresden

Einbeziehung der im Bau befindlichen S177 und weiterer Teile der LH Dresden

S177

A17

A4

A4

A13

Dresden

Pirna

Ausblick - Straßenverkehrsmanagement

31


Realisiert

im Aufbau

in Vorbereitung

Verkehrsmanagement- und -informationszentrale für Sachsen (und angrenzende [Bundes]Länder)

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Betriebseffizienz

Gliederung

QualitätQualität




Infrastruktur


33


Nord-Süd-Verbindung in Dresden

• Nürnberger Platz bis Albertplatz• Sowohl MIV als auch für den ÖPNV

eine der wichtigsten Verkehrsachsen in der Landeshauptstadt Dresden

• 20 LSA (davon 5 FLSA/ BÜ und 3 BÜ)• ÖV-Beeinflussung an allen LSA• Gleichzeitig existiert zwischen dem

Fritz-Löffler-Platz und dem Albertplatz eine Koordinierung für den MIV

48.000 Kfz/24h

Quelle: DVB AG

48.000 Fg/24h

⇒ gegenseitige Beeinflussung⇒ schlechte Verkehrsqualitäten vor

allem im ÖV

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ÖPNV-Management: Ausgangslage


Ortsveränderung


Ortsveränderung


Transportmittel


Transportmittel



ÖPNV-Kunde:Bessere AnschlüsseGeringere VerspätungAutofahrer:Weniger StauAlleVerbesserung der Verkehrsqualität

ProjektNORD-SÜD-

VERBINDUNG

ProjektNORD-SÜD-

VERBINDUNG

Reduktion Fahrzeuganzahl

Optimaler LSA-Steuerung für den ÖV und IVModal-SplitSteuerung

StadtverwaltungDresden

Investor/Initiator

Investor/Initiator

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Verkehrsrechner 1

SteuerkomplexStadtzentrum

Pirnaischer Platz

Verkehrsrechner 2

SteuerkomplexSüd

STA/ L.-Str.

Verkehrsrechner 3

SteuerkomplexWest

Coventrystr.

Verkehrsrechner 4

SteuerkomplexNord

Neustädter Markt

Verkehrsrechner 5

SteuerkomplexOst

STA/ L.-Str.

Verkehrsrechner 6

SteuerkomplexKaditz/ MicktenAS DD-Neust.

LSA-Verkehrsrechner

Parkleit- und -informationssystem

Pegel-zählstellen

Verkehrs-informationssystem

dyn. Wechsel-wegweisung

Tunnel-steuerung

Verkehrsmanagement

Optimierungssystem

Historische Entwicklung

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Im Optimierungssystem NSV fließen die Informationen der anderen Rechnersysteme zusammen

Einbindung Nord-Süd-Verbindung in die bestehende Leitsystemarchitektur

MIV

ÖPNVOptimierungs-

systemNSV

LSA

VAMOS

RBL

Verkehrslage

Verkehrs- undBetriebslage

Störungen(Stau, Unfälle,Wetter, erhöhtesVerkehrsaufkommen)ENAflex-S

vorhandeneleistungsfähigezentraleRechnersysteme

SignalprogrammVRS

++

++

RegelstreckeVerkehrssystem

Kommunikations-Schnittstelle

VRS-OCIToder RBL-R09

Legende:

Zu schaffende Systeme

Zu schaffende Schnittstellen

Legende:

Zu schaffende Systeme

Zu schaffende Schnittstellen

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SimulationRNSV

LSA-Simulation

Fahrer-assistenz

Fahrsimulation Straßenbahn

Simulation der steuerungstechnischen Eingriffe und der Beeinflussung des Fahrregimes durch das Fahrerassistenzsystem für den Nürnberger Platz

Simulation Optimierungssystem Nord-Süd-Verbindung

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Innovativer Ansatz zur LSA- Steuerung • Bus Linie 61 bekommt über den Bordrechner Nachricht, den Anschluss zur StrabLinie 8 zu gewähren

• ggf. Verlängerung Kfz-Freigabe (Linie 61)

• Höherpriorisierung Linie 8

• Einfluss auf das Fahrmanagement der Linie 8

• Anzeige zum Übergang zur Linie 61

• Realisierung eines zusätzlichen Freigabe-fensters für die Linie 8

• Fahrgastwechsel

8

61

8 Südvorstadt

Nächste Haltestelle next stop

Nürnberger Platz

Umsteigemöglichkeiten interchanges

in 2 min

Bus steht zur Abfahrt bereit

in 25 min

21.12.2008 12:04

Nord-Süd-Verbindung Dresden

39







Betriebseffizienz

Gliederung

QualitätQualität




Infrastruktur


40


• Niederlande: Eines der am höchsten belasteten Eisenbahnsysteme weltweit

Kooperation TU Dresden - ProRail

Zugkm/Streckenkm(Quelle:UIC 2007)

41


Schienenverkehrsmanagement: Ausgangslage


Ortsveränderung


Ortsveränderung


Transportmittel


Transportmittel



Kunde:Weniger Verspätungen,Bessere Informationen

NS, Railion


Projekt ROUTELINT

Projekt ROUTELINT

Investor/Initiator

Investor

Beseitigung vonEngpässen im Netz durch Optimierung Fahrweisen

Einsparung von Ressourcen

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Verbesserung des Verkehrsflusses im Eisenbahnnetz durch Informationsausgleich zwischen Triebfahrzeugführer und Disponent

Projekt RouteLint (ProRail, TU Dresden)

Eigener Zug: Nummer, Position, Fahrplanlage

Davorliegender Zug: Nummer, Position, Fahrplanlage

Davorliegender Zug, der geradeden Fahrweg von 5030 verlässt

Fahrweg eigener Zug

Dahinterliegender Zug

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Praxiserprobung

Evaluierung Energieverbrauch undKonfliktpunkte/ Pünktlichkeit mit Hilfe von EMMA: Energy Measurement Monitoring andAnalysis

44


IC von Rotterdamnach Dordrechtgerät in Konfliktsituationmit vorausfahrenderLokomotive

50

100

150

11:0511:0611:0711:0811:0911:1011:1111:1211:1311:1411:1511:1611:1711:1811:1911:20

1

Dordrecht Rotterdam

10 m-10 m

32000 36000 40000 Weg in mHöhenprofil

0

Zug 99050

Zeithh:mm

v inkm/h

45


Güterzug ohne und mit Informationssystem

29500 30000 30500 31000 31500 32000

010203040506070

05

10

0:00

0:30

1:00

1:30

2:00

2:30

3:00

3:30

4:00

4:30

5:00

29500 30000 30500 31000 31500 32000

Dordrecht

32500

132500

Kijfhoek Terminal

32500

132500

Kijfhoek Terminal

ohne RouteLint

mitRouteLint

Fahrzeit-ersparnis1 min(3 km)

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MMI: Vorausschauendes Fahren

Projekt reiht sich ein in Bestrebungen mehrerer europäischer NetzbetreiberAktuelle Projekte: FreeFloat (D), CATO (SWE), Puls 90 (CH), Admirail (CH)

Assistenz von TriebfahrzeugführernVereinheitlichung im Rahmen von ERTMS/ ETCS

Quelle:

47


Betriebseffizienz:Nächste Projektstufe: Erzielbare Effizienzsteigerung


Ortsveränderung


Ortsveränderung


Transportmittel


Transportmittel



Kunde:Gleichbleibendeoder höhereQualität(Pünktlichkeit)




Investor

Investor

SIEMENS

Produkt

Produkt

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• Projekt des Kompetenzzentrums „Hochleistungsbahnen“an der TU Dresden im Auftrag der Siemens AG

• Projektthema: Wie kann eine Kopplung von Zugsteuerung und Fahrwegdisposition in der Siemens-Systemlandschaft aussehen?

• Machbarkeit, Datenstrukturen, Kommunikations-infrastruktur, Umsetzungsaspekte

Steigerung der Betriebseffizienz durch neuartiges Innovationsmanagement

... ... ....

...

Reihenfolge der Züge

Positionen und Geschwindigkeitender Züge

IC12 RE 5 RB 7

km 5,4km 12,3km 18,5

80 km/h0 km/h35 km/h

Datenbank

ZugdatenStreckendatenFahrplandaten

OptimaleSoll-Fahrschaulinien

für alle Züge

OptimierungsmodulOptimierungskriterienVerspätungenEnergieverbräuche

IC12 RE5 RB7 RE5RE5 RB7 IC12

Reihe

nfolg

e (z

eitlic

h)

123

W1 W3 K1 W5Infrastrukturelement

...

...

...... ... ... ......

...

Realität

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Betriebseffizienz:Nächste Projektstufe: Erzielbare Effizienzsteigerung


Ortsveränderung


Ortsveränderung


Transportmittel


Transportmittel



Kunde:Gleichbleibendeoder höhereQualität(Pünktlichkeit)




Investor

Investor

Wie vieleTrassen könnenzusätzlichrealisiert werden?

Wieviel Energie und Verschleiß lässt sich einsparen?

SIEMENS

50


Herzlichen Dank für Ihre Aufmerksamkeit

QualitätQualität




Infrastruktur


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