Institut für Verkehrswesen

Untersuchung von Datenergänzungsverfahren in Abhängigkeit der Datenverfügbarkeit am Beispiel eines Autobahnkreuzes

  • Nach dem Handbuch zur Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS) 2015 müssen zur Bewertung der Verkehrsqualität an einem Autobahnknotenpunkt zunächst alle Teilknotenpunkte (Einfahrt, Verflechtungsstrecke, Ausfahrten) einzeln bewertet werden. Um die Verkehrsqualität an allen Teilknotenpunkte berechnen zu können, müsste bei einem klassischen Autobahnkreuz des Typs „Kleeblatt“ an insgesamt 36 Stellen die genaue Verkehrsbelastung bekannt sein bzw. durch einen Detektor dauerhaft gemessen werden. In der Praxis finden sich in der Regel an einem Knotenpunkt nicht alle benötigten Detektoren. Um den Knotenpunkt dennoch nach HBS bewerten zu können, kommen hier sogenannte Datenergänzungsverfahren wie die Matrixschätzung zum Einsatz, welche die fehlenden Messwerte auf Basis der vorhandenen Messwerte schätzen. Da es sich hier um rein numerische Optimierungsverfahren handelt, hängen die Ergebnisse der Matrixschätzung wesentlich von den vorhandenen Daten ab. Ziel dieser Bachelorarbeit ist es, experimentell zu untersuchen, unter welchen Voraussetzungen eine Matrixschätzung verwertbare Ergebnisse liefert und wo die entsprechenden Einsatzgrenzen liegen. Hierzu soll in PTV Vissim ein mikroskopisches Verkehrsflussmodell eines idealisierten Autobahnkreuzes aufgebaut werden, welches über alle für die Bemessung benötigten Detektoren verfügt. Mit Hilfe des Simulationsmodells soll eine Datengrundlage geschaffen werden, welche in der Folge als „Ground Truth“ für die Bewertung der Matrixschätzung dienen soll. Die Bewertung erfolgt anhand von zu definierenden „Datenverfügbarkeitsszenarien“, wie z.B., dass nur ein Teil der benötigten Detektoren verfügbar ist. Der Prozess der Matrixschätzung selbst ist nicht Teil der Arbeit und wird zur Verfügung gestellt.