Lichtsignalgestütztes Störfallmanagement spontan überlasteter Straßennetze und mesoskopische Verkehrsmodellierung im Nichtgleichgewicht

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Die Kapazität von Stadtstraßennetzen wird im Wesentlichen von den Grünzeiten an den lichtsignalgesteuerten Knoten bestimmt. Da diese in der Regel für typische Verkehrslasten bemessen werden, führen spontane Nachfragespitzen oder Kapazitätseinbrüche (z. B. Spursperrungen) häufig zu langen Rückstaus bis hin zum Verkehrszusammenbruch. Eine kapazitätsregulierende Lichtsignalsteuerung kann die Auswirkungen derartiger Störfälle vermeiden oder zumindest hinauszögern.Der Ansatz ist, den Zufluss in überlastete Netzelemente durch längere Rotzeiten gezielt zu drosseln und die dabei freiwerdenden Grünzeiten den noch verfügbaren Flussrichtungen zu beaufschlagen. Dies entlastet die Störstelle und begünstigt eine selbstorganisierte Umverteilung der Verkehre auf Alternativrouten. Wenn es gelingt, die von einer Störung betroffenen Ströme lichtsignalgestützt auf die noch verfügbaren Kapazitäten im Netz umzulegen, dann hat sich das Netz „selbst geheilt“.Um zu einer Beschreibung der nichtgleichgewichtigen Verkehrssituation in spontan gestörten Netzenzu gelangen, die neben den makroskopischen Flussbeziehungen auch die mikroskopischen Routenwahlentscheidungen auf Grundlage unvollständiger Information berücksichtigt, ist die Theoriebildung mesoskopischer Verkehrsmodelle erforderlich. Aus solchen Modellen lassen sich Empfehlungen zur adaptiven Rekonfiguration der Netz- und Nachfragestruktur ableiten.