Verkehrsleittechnik für den Straßenverkehr: Band I Grundlagen und Technologien der Verkehrsleittechnik

A Einführung.- B Technik der Erfassung, Übertragung, Verarbeitung und Kommunikation.- 1 Verfahren und Geräte zur Erfassung und Übertragung von Verkehrsdaten.- 1.1 Verkehrsdetektoren.- 1.1.1 Aufgabe und Eigenschaften von Verkehrsdetektoren.- 1.1.2 Berührungsdetektoren.- 1.1.3 Detektoren mit stationären bzw. Quasistationären Feldern.- 1.1.4 Strahlungsdetektoren.- 1.1.5 Schalldetektoren.- 1.2 Übertragung von Verkehrsdaten.- 1.2.1 Anforderungen an die Übertragung.- 1.2.2 Elektrische, leitungsgebundene Übertragung.- 1.2.3 Elektrische, drahtlose Übertragung.- 1.2.4 Optische Übertragung.- 1.2.5 Mechanische Übertragung.- 2 Rechnerstrukturen.- 2.1 Einführung.- 2.2 Rechnertypen und Rechnerarchitektur.- 2.3 Einzel- und Mehrrechnersysteme.- 2.4 Klassifizierung der Rechnerarchitekturen.- 2.5 Literatur.- 3 Steuerungssysteme für Lichtsignalanlagen.- 3.1 Entwicklung der Verkehrsrechneranlagen.- 3.2 Steuerung einzelner Knotenpunkte.- 3.2.1 Grundlagen.- 3.2.2 Funktionsbeschreibung der Signalsteuereinheit.- 3.2.3 Signalsteuergerät mit Mikrocomputer.- 3.3 Koordinierte, dezentralisierte Steuerung mehrerer Knotenpunkte.- 3.4 Zentrale Verkehrssteuerung.- 3.4.1 Reine Zentralrechnersteuerung.- 3.4.2 Zentralsteuerung mit dezentraler Intelligenz.- 3.5 Gebietsrechnerkonzept.- 3.5.1 Grundlagen.- 3.5.2 Teilgebietssteuerung.- 3.5.3 Großgebietssteuerung.- 3.6 Literatur.- 4 Wechselverkehrszeichen als Kommunikationsmittel.- F.-F. Bolte.- 4.1 Einführung, Definitionen und historische Entwicklung.- 4.2 Bauarten von Wechselzeichengebern.- 4.2.1 Geräte mit mechanischem Zeichenwechsel.- 4.2.2 Geräte mit lichttechnischem Zeichenwechsel.- 4.2.3 Wahl der Bauart.- 4.3 Zeicheninhalte.- 4.3.1 Anforderungen.- 4.3.2 Gefahrzeichen.- 4.3.3 Vorschriftszeichen.- 4.3.4 Richtzeichen.- 4.4 Funktionsanforderungen.- 4.4.1 Sichtbarkeit, Wahrnehmbarkeit.- 4.4.2 Verkehrssicherheit.- 4.5 Zusammenfassung.- 4.6 Literatur.- 5 Technische Systeme der individuellen Zielführung.- 5.1 Informationssysteme im Kraftfahrzeug.- 5.1.1 Ausgangslage.- 5.1.2 Das Informationsumfeld.- 5.1.2.1 Betriebsinformationen und Fahrzeugüberwachung.- 5.1.2.2 Fahrtverlaufsinformationen — Fahrdatenrechner.- 5.1.2.3 Diagnoseinformation.- 5.1.2.4 Autoradio — Telekommunikation.- 5.1.2.5 Abstandswarnradar.- 5.1.2.6 Komfortinformationen.- 5.1.3 Ergonomie.- 5.1.3.1 Gestaltungsbereiche.- 5.1.3.2 Ergonomische Gestaltungsaufgaben.- 5.1.4 Die Technik.- 5.1.4.1 Optische Anzeigen.- 5.1.4.2 Sprachausgabe.- 5.1.4.3 Zukunftsaspekte — Integrierte Informations- und Benutzersysteme.- 5.1.5 Literatur.- 5.2 Zielführungssysteme ALI und EVA.- 5.2.1 Grundlagen der individuellen Zielführung.- 5.2.2 Technik des Systems ALI.- 5.2.2.1 Anlagenkonfiguration.- 5.2.2.2 Zielcodierung.- 5.2.2.3 Zentrale.- 5.2.2.4 Meßquerschnitte.- 5.2.2.5 Aufbau der Datentelegramme Straße/Fahrzeug.- 5.2.2.6 Fahrzeuggerät.- 5.2.3 Technik des Systems EVA.- 5.2.3.1 Systemkonzept.- 5.2.3.2 Fahrerkommunikationssystem.- 5.2.3.3 Routensuchsystem.- 5.2.3.4 Netzabbildung.- 5.2.3.5 Ortungssystem.- 5.2.4 Literatur.- 5.3 Das Verkehrsleit- und Informationssystem AUTO-SCOUT.- 5.3.1 Anlagenkonfiguration.- 5.3.2 Fahrzeuggerät.- 5.3.3 Bakengerät.- 5.3.4 Verkehrsleitrechner.- C Grundlagen zur Erarbeitung von Betriebssystemen der Verkehrsleittechnik.- 1 Mathematische Modelle des Verkehrsablaufs.- 1.1 Einführung, Definition und Verteilung von Kennwerten des Verkehrsablaufs.- 1.1.1 Einführung.- 1.1.2 Definition und Verteilung von Kennwerten.- 1.1.3 Fahrzeugankunftsverteilungen.- 1.1.4 Fahrzeugabstandsverteilungen.- 1.1.5 Geschwindigkeitsverteilungen.- 1.2 Modelle für den Verkehrsfluß auf der freien Strecke.- 1.2.1 Grundlagen, Fundamentaldiagramm, Zustandsformen und Modelle.- 1.2.2 Kontinuitätsgleichung des Verkehrs.- 1.2.3 Kontinuumstheorie.- 1.2.4 Quantitative Modelle bei stationärem Verkehr.- 1.2.5 Mikroskopische Modelle.- 1.2.6 Zusammenhang zwischen mikro- und makroskopischen Modellen bei stationärem Verkehr.- 1.2.7 Zeitdiskrete Verkehrsflußmodelle.- 1.3 Warteprozesse im Verkehrsablauf an Kreuzungen und Engpässen.- 1.3.1 Grundlagen und Klassifizierung von Wartesystemen.- 1.3.2 Stochastische Warteschlangenmodelle bei stationärem Verkehr.- 1.3.3 Zeitverluste an Knotenpunkten bei stationärem Verkehr.- 1.3.4 Deterministische Wartemodelle bei instationärem Verkehr.- 1.3.5 Wartemodelle im Übergangsbereich vom ungesättigten Verkehr zur Überlastung.- 1.4 Modelle des Verkehrsablaufs in Wegenetzen.- 1.4.1 Entscheidungskriterien.- 1.4.2 Elemente der Graphentheorie.- 1.4.3 Routensuchalgorithmen.- 1.4.4 Verkehrsumlegung bei Minimierung der Gesamtkosten im Netz.- 1.4.5 Verkehrsverteilung als Transportproblem.- 1.5 Literatur.- 2 Simulationsmodelle.- 2.1 Grundlagen und Möglichkeiten der Simulation des Verkehrsablaufs.- 2.2 Simulationstechnische Probleme.- 2.2.1 Sprachen.- 2.2.2 Zufallszahlen.- 2.2.3 Diskretisierung.- 2.2.4 Validierung und Kalibrierung.- 2.2.5 Statistische Absicherung von Simulationsergebnissen.- 2.3 Entwicklung von Simulationsmodellen.- 2.3.1 Prinzipieller Aufbau.- 2.3.2 Einzelne Bausteine.- 2.3.3 Strukturbeispiel.- 2.4 Spezielle Simulationsmodelle.- 2.4.1 Strecken, Engpässe.- 2.4.2 Knoten.- 2.4.3 Straßenzüge, Netze.- 2.5 Literatur.- 3 Steuerungs- und Bewertungsgrößen.- 3.1 Einführung.- 3.2 Kenngrößen der Verkehrsstärke.- 3.2.1 Erfassung der Verkehrsstärke.- 3.2.2 Ganglinien der Verkehrsstärke und Glättungsverfahren.- 3.2.3 Auslastungsgrad.- 3.2.4 Belastungsquotient.- 3.3 Verkehrsdichte und Belegungsgrad.- 3.3.1 Definitionen und Meßmöglichkeiten.- 3.3.2 Zusammenhang zwischen Stärke, Dichte und Geschwindigkeit.- 3.3.3 Zusammenhang zwischen Dichte und Belegungsgrad.- 3.3.4 Verkehrsdichte und Belegungsgrad als Steuerungsgröße.- 3.3.5 Verkehrsdichte und Belegungsgrad als Bewertungsgröße.- 3.4 Kenngrößen im Zusammenhang mit der Geschwindigkeit.- 3.4.1 Definitionen und Meßmöglichkeiten.- 3.4.2 Geschwindigkeitsganglinie und Geschwindigkeitsprofil.- 3.4.3 Geschwindigkeiten als Steuerungsgröße.- 3.4.4 Geschwindigkeitsdaten als Bewertungsgröße.- 3.5 Die Zeitlücke als Steuerungs- und Bewertungsgröße.- 3.5.1 Definition und Meßmöglichkeit.- 3.5.2 Die Zeitlücke als Steuerungsgröße.- 3.5.3 Die Zeitlücke als Bewertungsgröße.- 3.6 Wartezeit und Anzahl der Halte.- 3.6.1 Definitionen und Meßmöglichkeiten.- 3.6.2 Wartezeit als Steuerungsgröße.- 3.6.3 Wartezeit und Anzahl der Halte als Bewertungsgröße.- 3.7 Staulänge.- 3.7.1 Definition und Meß- und Berechnungsmöglichkeiten.- 3.7.2 Staulänge als Steuerungsgröße.- 3.7.3 Staulänge als Bewertungsgröße.- 3.8 Sonstige Kenngrößen zur Bewertung.- 3.8.1 Rauschen und normiertes Rauschen.- 3.8.2 Mittlere gewogene Reisegeschwindigkeit und gesamter Reisezeitaufwand.- 3.8.3 Kraftstoffeinsparungen im Zielkonflikt mit anderen Forderungen bei der Lichtsignalsteuerung.- 3.9. Literatur.- 4 Wirkungsanalyse und Bewertung städtischer Verkehrsleitsysteme.- 4.1 Einführung.- 4.2 Methodische Grundlagen.- 4.2.1 Zieldefinition.- 4.2.2 Wirkungsanalyse.- 4.2.3 Bewertungsverfahren.- 4.3 Konkretisierung der methodischen Ansätze.- 4.3.1 Untersuchungsgegenstand.- 4.3.2 Zielkatalog.- 4.4 Indikatoren und Modellvorstellungen zur Quantifizierung der Wirkungen.- 4.4.1 Allgemeine Anforderungen.- 4.4.2 Untersuchungsfälle.- 4.4.3 Verkehrszustände.- 4.4.3.1 Verkehrsnachfrage.- 4.4.3.2 Innerstädtische Verkehrsablaufmodelle.- 4.4.4 Indikatoren zur Beschreibung der Qualität des Verkehrsablaufs.- 4.4.5 Indikatoren zur Beschreibung der Verkehrssicherheit.- 4.4.6 Indikatoren zur Beschreibung der Sozial- und Aufenthaltsfunktionen.- 4.4.6.1 Übersicht.- 4.4.6.2 Schallimmissionen.- 4.4.6.3 Abgasimmissionen.- 4.4.6.4 Trennwirkungen.- 4.4.7 Indikatoren zur Beschreibung ökologischer Wirkungen.- 4.4.8 Indikatoren zur Beschreibung der Kosten.- 4.4.8.1 Investitionskosten.- 4.4.8.2 Anlagenbetriebskosten.- 4.5 Wertsynthese.- 4.6 Systematik zur Ermittlung des Mengengerüsts.- 4.7 Literatur.