Zentrales Verkehrsnavigationsmanagement zur energie- und zeitoptimalen Verkehrsflusslenkung stochastischer Fahrzeugpopulationen

Dynamisches Verkehrsrouting in Städten wird in den kommenden Jahren einen immer höheren und wichtigeren Stellenwert einnehmen. Um dem steigenden Verkehrsaufkommen mit der gegebenen Infrastruktur gerecht zu werden, bedarf es einer zentralen Navigation aller Verkehrsteilnehmer und einer Optimierung der Verkehrsrouten. Dies ermöglicht es, Verkehrsstaus zu reduzieren bzw. im Idealfall zu vermeiden und den dadurch verbundenen Anstieg der Fahrzeit und des Kraftstoffverbrauchs zu reduzieren. Hierbei ist es das Ziel, möglichst alle Fahrzeuge zeit- und energieeffizient zu routen und somit durch eine gezielte Verteilung der Verkehrsnachfrage auf verschiedene alternative Routen eine globale Optimierung des Verkehrsraumes zu erreichen. Hierzu wurde im Rahmen dieser Dissertation eine Verkehrssimulationssoftware entwickelt, welche eine detaillierte Analyse und Simulation unterschiedlichster Verkehrsszenarien ermöglicht und gleichzeitig durch eine submikroskopische Modellierung sämtlicher Fahrzeuge einen Zugriff auf alle Fahrzeugparameter erlaubt. Zentraler Punkt der hier vorliegenden Arbeit ist die Entwicklung eines Routingkonzeptes, welches die Optimierung des Verkehrsflusses unter Beachtung unterschiedlichster Fahrzeugtopologien ermöglicht. Der Fokus der Dissertation liegt darin, eine Aussage darüber treffen zu können, wie hoch das maximale Einsparpotenzial an Fahrzeit und Energieverbrauch bei einem völlig kontrollierten optimal geregelten Verkehrsfluss ist. Ausgehend von diesen Erkenntnissen wurde untersucht, wie viel Prozent der Verkehrsteilnehmer gezielt in ihrer Routenwahl beeinflusst werden müssen, um vergleichbare Ergebnisse des optimalen Zustandes zu erreichen. Abgerundet wird die Arbeit durch die Entwicklung einer Benutzerschnittstelle, welche demonstriert, wie die Kommunikation des zentralen Verkehrsnavigationskonzeptes für einen global optimierten Verkehrsfluss zwischen der Verkehrsleitzentrale und dem Endverbraucher realisiert werden könnte