Eine neu entwickelte Geschwindigkeitslenkungsstrategie für vernetzte und autonome Fahrzeuge (CAV) reduziert den Kraftstoffverbrauch, die Verzögerungszeit und die Anzahl der Stopps an signalisierten städtischen Kreuzungen deutlich. Die Untersuchung berücksichtigt unterschiedliche Durchdringungsraten von CAVs, deren Aggregationsintensität sowie die räumlich‑zeitliche Verteilung gemischter Verkehrsströme.
Grundlagen der Strategie
Die Strategie basiert auf der Erkennung von Fahrzeugplatoons und unterscheidet drei Leitungsansätze: Beschleunigungslenkung, Verzögerungslenkung und Aufspaltung von Platoons. Ziel ist es, den Verkehrsfluss zu harmonisieren und Energieverluste zu minimieren.
Untersuchte Szenarien
Sechs Szenarien wurden definiert, die sich danach unterscheiden, ob ein Platoon auf ein Hindernis trifft oder ungehindert passieren kann. Für jedes Szenario wurde ein passender Leitungsansatz ausgewählt.
Simulation und Ergebnisse
Mittels einer Vissim‑Simulation wurden die Auswirkungen der Strategie quantifiziert. Der Kraftstoffverbrauch sank von 3.152 L/s auf 0.600 L/s, die Verzögerungszeit von 9.22 s auf 3.79 s und die Stopphäufigkeit von 0.18 auf 0.04. Diese Werte entsprechen Reduktionen von 40 %, 37 % bzw. 23 % bei einer CAV‑Durchdringungsrate von 0.7.
Einfluss der CAV‑Durchdringung
Die Wirksamkeit der Geschwindigkeitslenkung steigt mit zunehmender CAV‑Durchdringung. Sobald die Rate 0.7 erreicht, zeigen sich die größten Verbesserungen in allen gemessenen Kennzahlen.
Schlussfolgerungen
Die Ergebnisse legen nahe, dass platoon‑basierte Geschwindigkeitslenkungsstrategien ein vielversprechendes Mittel zur Reduktion von Energieverbrauch und Stau in städtischen Verkehrssystemen darstellen, insbesondere wenn ein hoher Anteil autonomer Fahrzeuge im Verkehr vorhanden ist.
Dieser Bericht basiert auf Informationen von PLOS ONE, lizenziert unter Creative Commons BY 4.0 (Open Access). Wissenschaftliche Inhalte, offen zugänglich.
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