Effects of route choice by Advanced Traveller Information Service (ATIS) were investigated in a study. To support the route choice behavior, the possibility of using collective traffic management systems which are mounted in public road space. To investigate what factors and what information must be communicated to the driver so that they change their route. In this work ATIS be examined in city traffic. The empirical study will verify what the role of ATIS is and which characteristics of the Information Service influence the decision strat-egy. Variable Message Signs will inform the driver while driving on possible alternatives and issues that have a major impact on the driver\\\'s decision. Here, the driver does not always make a decision within the meaning of homo oeconomicus, which increases the subjective benefits. But other determinants such as socio-demographic variables interacts with decision.

Das autonome Fahren ist derzeit aufgrund zahlreicher aktueller Forschungs- und Entwicklungsprojekte namhafter Automobilhersteller und -zulieferer im Fokus des öffentlichen Interesses. Der stetige Fortschritt des autonomen Fahrens kann unter anderem auf der jährlich in Las Vegas stattfindenden Consumer Electronics Show (CES) festgestellt werden, welche seit einiger Zeit auch von Automobilherstellern als Plattform zur Vorstellung neuer Technologien genutzt wird. So demonstrierte die Audi AG einen A7, der vollständig autonom vom Silicon Valley eine Strecke von 900 km Länge nach Las Vegas fuhr. Darüber hinaus legen auch automobilfremde Hochtechnologiekonzerne ihr Interesse an dieser Schlüsseltechnologie offen und präsentieren eigene Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Google verkündete die Forschung an einem eigenen autonomen Fahrzeug und auch Spekulationen über das Interesse von Apple wurden medial publik. Dennoch stehen die rasante Entwicklungsgeschwindigkeit und die öffentlich bereits präsentierte Funktionsfähigkeit des Autonomen Fahrens im Kontrast zu der geringen Anwendung im deutschen Straßenverkehr. In Deutschland und anderen Ländern sind bisher nur Pilotprojekte aus Forschung und Entwicklung existent. Diese unterliegen aktuell noch vielen Restriktionen. Dies macht deutlich, dass trotz der bisher erreichten Einzelerfolge dieser Technologie keine Serienreife besteht. So müssen für den tatsächlichen Einsatz des Autonomen Fahrens im Straßenverkehr technologische, soziologische sowie gesetzliche Rahmenbedingungen eingehalten, erweitert, angepasst, respektive erst noch definiert wer-den. Insbesondere im urbanen Umfeld besteht hier hoher Forschungsbedarf auch im Hin-blick auf technologische Rahmenbedingungen. Die vorliegende Arbeit soll einen Einblick über offene Fragestellungen und technologische Hürden sowie deren Bedeutung für das Autonome Fahren ermöglichen. Zudem wird ein kurzer Überblick darüber gegeben, wie dies auf den Sektor der Baumaschinen übertragbar ist.

Straßen-Knoten-Netze als modelliertes Abbild der Straßeninfrastruktur bilden die Grundlage für eine Vielzahl von Diensten und Anwendungen. Die Verortung von Fahrzeugen, aber auch die Verkehrsumlegung, basieren darauf. Die Ermittlung optimaler Routen und die Visualisierung der Verkehrslage werden ermöglicht. Die resultierenden Anforderungen an das Netzabbild sind vielfältig und deren Bewältigung mit nicht unerheblichem Aufwand verbunden. Kernpunkte sind Genauigkeit, Aktualität und Flächendeckung. Ferner werden geringe Kosten bei dessen Erstellung angestrebt. Als Ergänzung zu manueller Digitalisierung und der Erfassung durch Messfahrzeuge mit hochpräziser Ortung stellt die Nutzbarmachung von Mehrwerten aus Floating Car Systemen einen viel versprechenden Ansatz dar. Vorgestellt wird ein Verfahren, welches mittels eines vektorbasierten Ansatzes Straßen-Knoten-Netze aus Floating Car Daten ermittelt. / Node-edge-networks representing road infrastructure are base for various applications and services. Georeferencing of vehicles as well as traffic assignment are based on. Routing and traffic conditions visualisation become possible. Requirements concerning precision, topicality and area coverage of road network image are caused by. Low costs are aspired as well. Utilisation of additional benefits from floating car systems is a promising approach, supplementing common technologies like manual digitalisation or capturing road trajectories by special equipped probe vehicle. A vector based method aggregating positions information of floating car to process road infrastructure images will be presented.

Traffic jams are the cause of approximately 25 billion euro of annual expenses of the state of Germany [14, 26]. In addition to these monetary damages they also have a negative effect on the quality of life for man and nature. They are, for example, the source of a non-negligible part of the 2.4 billion traffic accidents with damage of property or persons registered annually [13]. Circa 14 % of crashes result from previous mishaps [8, 26]. Almost all of them cause further jam formation and therefore a vicious circle which is in danger of closing around. Especially jams being created from spontaneous, non-periodic incidents involve a high risk of ending in a gridlock and thereby disrupt a whole traffic system. Because these disturbances are unpredictable and unpreventable, their duration and impact can merely be reduced by an effective incident management through the systematic, planned and coordinated use of institutional, technical and natural resources. The self-healing-network-strategy by Lämmer [19] and Rausch [27] is one example of such a countermeasure against jam formation in urban road networks. It prevents gridlocks at intersections by means of traffic lights and the combination of two effective mechanisms. Extended off-times prevent the inflow into oversaturated sections and so the expansion of tailbacks onto upstream intersections. Extended green periods of alternative directions of travel motivate drivers to avoid disturbed sectors and thus additionally allow a better exploitation of available free capacities. The development and successful establishment of this method could make the use of ramp metering in urban networks - which is regulating the inflow of oversaturated areas by reducing or skipping green times as well - invalid. To answer this question the presented master’s thesis aims at comparing both inflow-regulating control concepts. However, it is not the ambition to proof that one method is worse than the other, but to contribute to an ideal combination of both instead - with the intention to eliminate deficits on either side. Therefore both concepts will be reviewed in a first step and subsequently the contribution of additional effects against gridlock creation through the symbiosis of the two traffic light controls is analysed. Furthermore, several suggestions for the development of an efficient ramp metering logic are introduced to configure this combination to be more beneficial. / Verkehrsstaus verursachen dem deutschen Staat jährlich rund 25 Milliarden Euro Unkosten [14, 26]. Neben diesen monetären Schäden wirken sie sich jedoch auch negativ auf die Lebensqualität von Mensch und Umwelt aus. Sie sind beispielsweise die Ursache für einen nicht unerheblichen Anteil der circa 2,4 Milliarden jährlich registrierten Unfälle mit Sach- oder Personenschaden [13]. Rund 14 % der Unglücksfälle gehen dabei als Folgeerscheinung eines vorherigen Unfalls hervor [8, 26]. Nahezu alle führen eine weitere Staubildung herbei und somit einen Teufelskreis, der sich zu schließen droht. Besonders aus spontanen, nicht wiederkehrenden Störfällen entstandene Staubildung birgt eine hohes Risiko, in einem Gridlock zu enden und damit ein gesamtes innerstädtisches Verkehrssystem zum Erliegen zu bringen. Da diese Störfälle unvorhersehbar und unvermeidbar sind, kann ihrer Dauer und ihrem Einfluss lediglich ein effizientes Störfallmanagement durch systematischen, gezielten und koordinierten Gebrauch institutioneller, technischer und natürlicher Ressourcen entgegenwirken. Beispiel für eine solche Gegenmaßnahme zur Staubildung in urbanen Netzen ist das selbstorganisierte Störfallmanagement nach Lämmer [19] und Rausch [27]. Mithilfe von LSA und der Kombination zweier effektiver Wirkungsmechanismen werden Gridlocks an Knotenpunkten unterbunden. Verlängerte Sperrzeiten verhindern den Zufluss in übersättigte Streckenabschnitte und damit die Ausbreitung von Rückstaus auf vorgelagerte Kreuzungen. Erweiterte Freigabezeiten der alternativen Fahrtrichtungen regen wiederum eine Umgehung des gestörten Abschnitts an und ermöglichen somit zusätzlich die bessere Ausschöpfung vorhandener freier Kapazitäten. Durch die Entwicklung und den erfolgreichen Einsatz der genannten Maßnahme könnte der Gebrauch von Pförtnerampeln (PA), welche den Zufluss in übersättigte Bereiche ebenfalls regulieren, indem sie Grünzeiten verkürzen oder aussetzen, hinfällig werden. Um diese Frage zu klären, widmet sich die vorliegende Masterarbeit dem Vergleich der beiden zuflussregulierenden Steuerungskonzepte. Ziel ist jedoch nicht, zu beweisen, dass eine Maßnahme schlechter ist als die andere, sondern vielmehr einen Beitrag zu einer optimalen Kombination der Vorzüge beider Herangehensweisen zu leisten und somit die auf beiden Seiten vorhandenen Defizite zu beseitigen. Dafür werden zunächst beide Konzepte auf ihre Effizienz hin überprüft und im Anschluss analysiert, inwiefern die Symbiose beider LSA-Steuerungen in einem Netzwerk zusätzliche Effekte gegen die Gridlockentstehung bewirkt. Außerdem werden verschiedene Vorschläge zur Entwicklung einer effizienteren Steuerlogik für Pförtneranlagen eingebracht, um diese Kombination noch vorteilhafter zu gestalten.

Die Kenntnis von Straßensperrungen ist wesentliche Randbedingung bei der privaten Disposition von Fahrten als auch der Entscheidungsfindung von Baulastträgern zu Verkehrslenkungsmaßnahmen. Zur Nutzbarmachung von Sperrinformationen bietet sich zuerst die Etablierung geeigneter Schnittstellen zum administrativen Prozess an. Dass dieser Weg noch nicht breitenwirksam Umsetzung gefunden hat, liegt oft im Aufwand bei der Anpassung komplexer Verwaltungsabläufe und -systeme begründet. Um trotzdem mit einer großen räumlichen Abdeckung und hoher Aktualität Sperrinformationen zu erschließen, wurde ein Ansatz entwickelt, welcher auf der Seite der verkehrlichen Wirkungen von Sperranordnungen ansetzt. Grundlage bilden die Daten von GNSS-basierten Floating Car Systemen. Zur Sperrungsermittlung wird die Befahrungshäufigkeit für Straßenabschnitte ausgewertet. Werden auf einem Abschnitt keine Fahrzeuge mehr erfasst, so wird von einer Sperrung ausgegangen. Dass die so gewonnene Sperraussage mit hoher Wahrscheinlichkeit mit der Realität übereinstimmt, sind geeignete Parametrierungen der Auswertung zu finden, welche die durch unterschiedliche Verkehrsnachfrage bedingte Befahrungshäufigkeiten der Straßenabschnitte berücksichtigt. Umgesetzt und getestet wurde der Ansatz im Kontext des Dresdner operativen Straßenverkehrsmanagementsystems VAMOS mit seiner Taxi-Floating Car-Komponente. Es konnte aufgezeigt werden, dass in dem für Verkehrsmanagementmaßnahmen relevanten Vorrangnetz mit einer Gesamtlänge von 540 Kilometern für 8 Prozent der Straßenabschnitte die Wirkung von Sperrungen in weniger als 6 Stunden, bei 59 % unter 24 Stunden und bei 79 % in weniger als 72 Stunden registriert werden können. Operative Reaktionen z. B. Warnhinweise auf Informationstafeln oder die Anpassung der kollektiven Zielführung an das spezifische Verkehrslagebild, erscheinen hier möglich. Natürlich können diese Informationen auch der Anreicherung etablierter Informationsflüsse, wie die Versorgung der Landesmeldestellen für den Verkehrswarndienst oder Routing-Dienste privater Service Provider, dienen.

Von Fahrzeugen des Öffentlichen Verkehrs sind deren Positionen bekannt, wenn sie informationstechnisch in ein Betriebsleitsystem eingebunden sind. Über die auf dem Streckenband zwischen Meldepunkten zurückgelegte Wegstecke und die jeweils dafür benötigte Zeit kann auf die mittlere Geschwindigkeit geschlossen werden. Aus dieser wiederum kann eine Verkehrslageaussage abgeleitet werden. In wie weit diese für den Gesamtverkehrsstrom gültig, belastbar und richtlinienkonform ist, welche Randbedingungen für eine Auswertung einzuhalten sind, welche Verfahren sich zur Aufbereitung anbieten und welche Nutzungsszenarien unterstützt werden, wird aufgezeigt.

Das Verkehrs-Analyse-, -Management- und -Optimierungs-System VAMOS nimmt die Aufgaben zur Datenaufbereitung als Grundlage für gezielte operative Verkehrsmanagementmaßnahmen im Ballungsraum Dresden wahr. Zur Modellierung von Verkehrs- und Infrastrukturdaten finden auf die Spezifika des Verkehrsgeschehens in urbanen Ballungsräumen zugeschnittene Ansätze Verwendung. Zur Verknüpfung von Verkehrssteuerungs- sowie Verkehrsinformationssystemen und dem Verkehrslagebild findet eine vorteilhafte Strategie zur Entkopplung von Datenerfassungs- und Steuerungssystemen erfolgreiche Anwendung. / The operational traffic management system VAMOS realises specific data processing as general basis for aimed measures to influence traffic flow in the Dresden agglomeration. Approaches adapted to specific requirements of traffic activities in dense urban road networks were used for modelling traffic flow and infrastructural conditions. To annex traffic control systems as well as traffic information systems to the traffic conditions chart an advantageous strategy decoupling detection and control devices were implemented successfully.

Durch die Entwicklung und Einführung moderner Fahrerassistenzsysteme soll der Komfort und die Sicherheit des Autofahrens erhöht werden. Das Fahrerassistenzsystem Speed Control verbindet die Ergebnisse der Forschungsarbeiten der letzten Jahre aus dem Bereich des Straßenentwurfs und der Fahrzeugtechnik. Dieses System warnt den Kraftfahrer vor sicherheitskritischen Stellen in der Linienführung von Außerortsstraßen. Es empfiehlt dem Fahrer eine sicher und komfortabel fahrbare Geschwindigkeit für den vorausliegenden Streckenabschnitt. Dafür wurden in Abhängigkeit des Fahrertyps Modelle zur Prognose und Beschreibung des Geschwindigkeits- und Beschleunigungsverhaltens entwickelt. Die Umgebungsbedingungen (Tag, nass) werden dabei mit beachtet. / By developing and implementing modern driver assistance systems the comfort and safety of driving shall be improved. The driver assistance system Speed Control combines the last year’s research work results in the fields of road design and automotive engineering. This system alerts the driver to safety critic spots in the alignment of roads. It recommends a safe and comfortable driving speed for the road segment ahead. Therefore driver type depending models to predict and describe the speed and acceleration behaviour were developed. Withal environmental conditions (day, wet) are regarded.

In der vorliegenden Arbeit wird eine prädiktive Fahrstrategie vorgestellt, die auf Basis von Ampel-Fahrzeug-Kommunikationsdaten generiert wird. Dazu wird ein aktueller Ansatz für eine prädiktive Fahrstrategie zur Annäherung an eine Lichtsignalanlage (LSA) untersucht. Es werden verschiedene Optimierungsansätze deutlich, von denen ein großer Teil bei der Systemerweiterung berücksichtigt wird. Bei der Analyse konnte gezeigt werden, dass die bisherige Strategieempfehlung durch den Einfluss vorausfahrender Verkehrsteilnehmer eingeschränkt wird. Es ergaben sich potentielle Problemsituationen, welche sich im realen Straßenverkehr negativ auf die Funktionalität des Fahrerassistenzsystems (FAS) auswirken. Für Anfragen des Öffentlichen Personen Nachverkehrs (ÖPNV) wurde ermittelt, dass keine allgemeingültigen Aussagen über die Eignung der Assistenzfunktion gegeben werden können. Die wesentliche Neuerung zu bisheriger Strategieansätze für die Annäherung an Knotenpunkte mit LSA ist die Berücksichtigung anderer Verkehrsteilnehmer. Dazu werden die neuen Größen effektive Freigabezeit und virtuelle Position der Haltelinie eingeführt, auf Basis derer die Strategieempfehlung des FAS an die Anzahl wartender Fahrzeug angepasst wird. Zur Untersuchung des möglichen Energieeinsparpotentials durch den Einsatz eines FAS wurde ein Simulationsmodell in MATLAB/SIMULINK entwickelt. Mit dessen Hilfe konnten verschiedene Situationen dargestellt werden, an denen der Einfluss der Funkreichweite sowie die Auswirkungen der Warteschlange auf das FAS verdeutlicht werden. Ferner kann der positive Effekt auf den Kraftstoffverbrauch und die Haltezeit an der LSA bestätigt werden. Das Simulationsmodell stellt eine gute Grundlage für weiterführende Untersuchung dar und kann an unterschiedliche Situationen angepasst werden. Um den Nutzen auch praktisch zu verifizieren wird eine Reihe von Fahrversuchen durchgeführt. Dem Fahrer wird dabei die Strategie in einem Display visualisiert. Für Situationen, in denen der Fahrzeugstillstand vermeidbar ist erhält dieser eine Geschwindigkeitsempfehlung. Ist ein Stillstand nicht vermeidbar, so erfolgt unmittelbar vor der Haltelinie, die Ausgabe der Restlaufzeit der Rotphase. Bei der Versuchsauswertung wird das Einsparpotential deutlich. Durch eine entwickelte GUI wird dem Fahrer eine Strategie auf dem Display visualisiert. Innerhalb mehrerer Versuchsfahrten konnten das FAS erprobt und in der anschließenden Versuchsauswertung klar die Verbesserungen aufgezeigt werden. / In this paper a predictive driving strategy is presented, which is generated based on car to infrastructure communication data. An actual approach for a driver assistance system has been analyzed to identify room for improvements. The additional benefit of the presented work is the consideration of other road users driving ahead of the ego-vehicle in the process of finding the optimal speed for approaching the traffic-light. A MATLAB/SIMULINK model has been developed, which allows the simulation of different traffic situations to investigate the fuel consumption benefit of a vehicle equipped with the considered system. It illustrates the influence of the radio range and the length of the queue in front of the stop line. Furthermore the positive effect to the fuel consumption of the developed system could be evaluated. The simulation model is a good basis for further tests and could be easily adapted to various situations and vehicles. In addition to the simulation, a human machine interface was developed for evaluating the advanced driver assistance system in test runs. The driver assistance system was tested in several situations to show the benefit of the system. It has been tested via multiple test runs. In the following test evaluation the improvement could clearly be shown.

Die Mobilität von Personen und Gütern, insbesondere in Städten, ist der Motor einer Volkswirtschaft. Dieser Motor kommt jedoch ins Stottern, wenn Staubildung im Stadtstraßennetzwerk einsetzt. Eine unvermeidbare Ursache von Staubildung stellen Verkehrsstörfälle dar, die schlimmstenfalls zu Gridlocks führen können. In der Folge werden hohe Kosten für Verkehr, Wirtschaft und Umwelt verursacht. Mit welchen Gegenmaßnahmen kann die Staubildung im Netzwerk effektiv bewältigt werden? Wie können entsprechende Gegenmaßnahmen realistisch noch vor einem praktischen Einsatz bewertet werden? Ausgehend von diesen Fragestellungen, widmet sich diese Dissertation der Entwicklung eines ereignisorientierten Routenwahlmodells für den Stadtstraßenverkehr und eines selbstorganisierten Störfallmanagements als Gegenmaßnahme zur Reduzierung negativer Auswirkungen der Staubildung. Zur Modellierung des Routenwahlverhaltens in ereignisreichen Stadtstraßennetzen wird das ereignisorientierte Routenwahlmodell entwickelt. Der Ausgangspunkt des Modells ist die diskrete Wahltheorie. Entscheidungsprozesse einzelner Autofahrer werden vor und während der Fahrt direkt simuliert. Der Entscheidungsprozess ist dabei maßgeblich von Beobachtungen lokaler Verkehrsbedingungen geprägt. Somit wird nachgebildet, dass Autofahrer flexibel auf unvorhergesehene Ereignisse durch Routenwechsel reagieren können. Auf diese Weise ist eine realistische Simulation des Routenwahlverhaltens von Autofahrern in der Stadt möglich. Das ereignisorientierte Routenwahlmodell ist zudem generisch formuliert. Es lässt sich zur Bewertung von Gegenmaßnahmen für störfallbedingte Staubildung einsetzen und bedient darüber hinaus ein breites Anwendungsspektrum. Der zweite Beitrag dieser Dissertation ist ein selbstorganisiertes Konzept für ein Störfallmanagement in Stadtstraßennetzen als Gegenmaßnahme zur Staubildung. Es vereint zwei lokal wirkende Prinzipien, deren Ausgangspunkte die Lichtsignalanlagen im Stadtnetzwerk sind. Mit verlängerten Rotzeiten werden Fahrzeuge an einer Kreuzung an der Einfahrt in einen Straßenabschnitt gehindert, wenn ein vorgesehener Rückstaubereich ausgeschöpft ist, da andernfalls Blockaden auf den Kreuzungen entstehen. Gleichzeitig werden noch freie Richtungen an der Kreuzung durch verlängerte Grünzeiten attraktiver gestaltet, um Autofahrer zum Umfahren der Staubildung zu motivieren. Die Anwendung der lokalen Wirkungsprinzipien stellt sich vollständig selbstorganisiert, d.h. ohne Vorgabe eines Planers, mit dem Ausmaß der Staubildung im Netzwerk ein. Simulationsstudien in zwei unterschiedlich komplexen Netzwerken haben die Machbarkeit des selbstorganisierten Störfallmanagements nachgewiesen. Gegenüber einem gewöhnlichen Netzwerk konnte für alle untersuchten Störfälle die Akkumulation zusätzlicher Fahrzeuge im Netzwerk während des Störfalls signifikant reduziert werden. / The mobility of people and goods, especially in urban areas, is of significant importance for national economies. However, recurrent congestion in urban road networks, caused by increased traffic demand, considerably restrains mobility on a daily basis. Another significant source of congestion are traffic incidents which even might lead to gridlock situations. Congestion raises high costs for traffic, economy and environment. Which countermeasures should be applied for an effective management of urban congestion? How can appropriate countermeasures be realistically evaluated? Based on these questions, this thesis is devoted to the development of an event-oriented route choice model for urban road traffic and a self-organized incident management strategy as an effective countermeasure for urban congestion. The first contribution of this thesis is an event-oriented route choice model for urban road networks. It is based on discrete choice theory and models decision-making processes of individual motorists before and during their journey. A key aspect of the proposed model is the motorist's ability to observe local traffic conditions. These observations are then included in the decision process. In this way, it can be modeled that motorists respond to unforeseen events by route revisions. This allows a realistic simulation of the route choice behavior of motorists in naturally eventful urban road networks. Furthermore, the event-oriented route choice model is flexibly formulated. It can be used for the evaluation of countermeasures for incident-related congestion and, moreover, allows a wide range of applications. The second contribution of this thesis is a self-organized concept of an incident management strategy in urban road networks as a countermeasure for urban congestion. It combines two locally acting principles on the basis of traffic lights in an urban road network. The inflow of vehicles into a road segment is regulated with restricted or skipped green times as soon as an allocated queuing capacity is depleted. Otherwise, blockages would result on the intersection. At the same time, yet free alternative directions are served with regular or even extended green times and, thus, might become more attractive to the driver than the original congested direction. The application of these local principles is realized in a completely self-organized manner, thereby scaling directly with the extent of congestion in the urban road network. Simulation studies in two networks with different complexity have proven the feasibility of the self-organized incident management. Compared to an ordinary network, the extents of additional vehicles due to investigated incidents were significantly reduced.