Online trifft Offline

PTV Optima: dynamische Verkehrsprognosen schneller als in Echtzeit.

PTV Optima: dynamische Verkehrsprognosen schneller als in Echtzeit

Online-Simulation bietet ideale Möglichkeiten, die Verkehrssituation im Straßennetz zu verbessern. Mit PTV Optima haben SISTeMA und die PTV Group ein Tool entwickelt, das dynamische Verkehrsprognosen schneller als in Echtzeit berechnet.

Verkehrsmanager wissen nach langjähriger Erfahrung, was zu bestimmten Zeitpunkten im Straßennetz passiert und können dadurch mit regelmäßigen Störungen umgehen. Ihre Echtzeitinformationen speisen sie aus Daten von Detektoren, Floating Car Data (FCD) und Kameras. Doch decken diese lediglich einen Teil des Gebietes ab. Eine Herausforderung im Alltag: Denn passiert etwas Ungewöhnliches oder ereignen sich gar mehrere noch nie dagewesene Zwischenfälle auf einmal, artet dies rasch in Stress für die Verkehrsmanager aus. Sie benötigen Unterstützung. Städte und Regionen wie beispielsweise das italienische Piemont, London oder Hongkong, setzen daher zunehmend auf Online-Simulationen als Entscheidungshilfe. Mit dem übergeordneten Ziel, die Verkehrssituation zu verbessen. Ein Weg zum Ziel bietet PTV Optima. Die modellgestützte Lösung kombiniert bewährte Offline-Verkehrsmodellierung mit Echtzeitdaten und -algorithmen.

Schaubild, wie sich PTV Optima integrieren lässt.

PTV Visum verarbeitet offline die Daten zur Verkehrsnachfrage und dem Angebot und liefert eine Basissimulation des Netzes an PTV Optima. Dieses verwendet Echtzeitdaten aus dem bestehenden Verkehrsmanagementsystem und liefert Informationen zur aktuellen Verkehrslage, Prognosen und bietet dem Verkehrsmanager Unterstützung bei der Strategiebewertung.

„Die Grundlage dafür schafft ein in PTV Visum erstelltes Verkehrsmodell, das den jeweiligen ‚typischen Tag‘, beispielsweise Werktage oder Wochenenden, im betrachteten Verkehrsraum darstellt“, erklärt Thomas Otterstätter, Produktmanager für PTV Optima. „Dieses bildet das Verkehrsangebot und die Nachfrage in Form von Nachfragematrizen ab.“ Anhand dessen und mit Hilfe dynamischer Umlegungsverfahren berechnet PTV Visum die zeitabhängigen Belastungen und Abbiegeanteile im Netz und gibt diese Informationen an Optima weiter. Anschließend kommen die Online-Daten ins Spiel: PTV Optima verwendet sie in Echtzeit, um lokal Kapazitäten, Geschwindigkeiten oder Belastungen des Basismodells aus PTV Visum an die aktuellen Gegebenheiten anzupassen.

Ein Blick in die nahe Zukunft

„Da PTV Optima explizit die Netzstruktur, die Verkehrsflussdynamik und das Routenwahlverhalten der Verkehrsteilnehmer berücksichtigt, erfasst es auch die Verkehrssituation für Strecken, an denen keine Detektoren installiert sind“, erklärt Otterstätter. Darüber hinaus kann die modellgestützte Lösung die Auswirkungen selbst unerwarteter Ereignisse wie beispielsweise Störfällen vorhersagen sowie verschiedene strategische Maßnahmen beurteilen und vergleichen. Dabei gibt PTV Optima Verkehrsprognosen aus, die einen Zeithorizont von bis zu 60 Minuten simulieren. Der Anwender sieht, wie sich die Verkehrsstärken, die Geschwindigkeiten und die Störfälle auf die verschiedenen Straßenabschnitte auswirken.

Screenshot aus PTV Optima, der Verkehrsprognose zeigt.

Mit PTV Optima sieht der Verkehrsmanager bis zu 60 Minuten voraus, wie sich der Verkehr entwickeln wird. Dieses Beispiel zeigt die Stauentwicklung aufgrund eines Unfalls. Rote Balken zeigen ihm die kritischen Bereiche auf.

Strategisch denken, Szenarien entwickeln

Zeichnen sich zu viele Störungen im Netz ab, gilt es zu reagieren und die Verkehrssituation zu verbessern. Typische Werkzeuge, um darauf zu reagieren, sind unter anderem Lichtsignalanlagen, Fahrstreifenfreigaben, Wechselschilder und durch Radio und Internet verbreitete Verkehrsinformationen. Um Stausituationen aufzulösen, werden sie heute direkt „am lebenden Objekt“ eingesetzt. Selbstverständlich kann die gewählte Strategie die gewünschte Wirkung bringen. Doch wird man auf diese Weise nie erfahren, ob nicht eine andere Strategie optimaler gewesen wäre. Ist es so gesehen nicht besser, sie und ihre Alternativen in einer virtuellen Welt zu testen?

Offline, beispielsweise in PTV Visum erarbeitete Strategien können in die Online-Umgebung von PTV Optima gebracht, dort anhand der aktuellen Verkehrssituation beurteilt, verglichen und gerankt werden, bevor sie auf die Straße geschickt werden. PTV Optima ist dabei in der Lage mehrere Kombinationen von Strategien gleichzeitig und innerhalb weniger Minuten zu berechnen, sodass die Umsetzung der bestmöglichen Strategie so schnell wie möglich erfolgen kann. Durch dieses Vorgehen erweitert der Verkehrsmanager seinen Erfahrungsschatz mit unvorhergesehenen Ereignissen, er gewinnt Vertrauen in die verschiedenen Szenarien und kann aus den von PTV Optima empfohlenen Maßnahmen optimal auswählen, um das Straßennetz möglichst rasch wieder in einen „normalen“ Verkehrszustand zu versetzen.

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