Traffic Efficiency Optimization Through V2X Communication

Ziele/Ideen

Verzögerungen durch Verkehrsstaus sind in vielen städtischen Gebieten weltweit an der Tagesordnung. Um bestehende Straßenverkehrsnetze effizienter nutzen zu können, werden intelligente Transportdienste (Intelligent Transport Systems (ITSs)) entwickelt und eingesetzt. Zur Reduktion oder sogar Vermeidung von Verkehrsüberlastungen bietet die Kommunikation zwischen Fahrzeugen (Vehicle-to-Vehicle (V2V)) bzw. auch zwischen Fahrzeugen und Infrastruktur (Vehicle-to-Infrastructure (V2I)) ein probates Mittel zur Koordination sowie zur intelligenten Routenwahl in Verkehrsnetzen. In dieser Arbeit wird der neuartige Algorithmus Predictive Congestion Minimization in combination with an A*-based Router (PCMA*) vorgestellt, welcher ein umfassendes System zur Erkennung, Vorhersage und Vermeidung von Verkehrsstaus bietet. Vehicle-to-Everything (V2X) Fahrzeugkommunikationstechnologien werden zur Übertragung von relevanten Informationen wie Start- und Zielort, aktuellen Positionsdaten sowie zum Senden von Routing-Anweisungen an das Zielfahrzeug genutzt.

Kurzbeschreibung

In Zeiten zunehmenden Verkehrsaufkommens geht durch Verkehrsstaus viel Energie, Zeit und Geld verloren. Viele Staus werden durch bestimmte identifizierbare Situationen ausgelöst, wie zum Beispiel Straßenarbeiten oder Unfälle. Um ein schnelles Stauwachstum zu vermeiden, ist eine schnelle Verbreitung der Informationen notwendig, um eine angemessene Reaktion auf die Situation zu ermöglichen. Aus diesem Grund ist eine Alternative für die Informationsverbreitung notwendig. Fahrzeugkommunikationstechnologien sind eine mögliche Lösung für dieses Problem, kann die relevanten Nachrichten schnell und zielgerichtet verteilen und ermöglicht dadurch eine situationsabhängige Reaktion auf die aktuelle Situation im Straßennetz und verfügbare Kapazitäten. Diese Arbeit zeigt auf, inwieweit Verbesserungen hinsichtlich Fahrzeit, Treibstoffverbrauch und CO2-Ausstoß durch intelligente Routingsysteme, die moderne Kommunikationstechnologien anwenden möglich sind.

Resultate

In der Arbeit wird durch Simulationen bewiesen, dass die Erkenntnisse für verschiedene Straßennetze wie einem realen Szenario sowie einem künstlich generierten Gültigkeit haben. Es wird unter Berücksichtigung von unterschiedlichen Verkehrsdichten sowie den Eigenschaften des Kommunikationskanals gezeigt, dass in jeder Konfiguration eine Verbesserung hinsichtlich Fahrzeit, Treibstoffverbrauch sowie CO2 Ausstoß von 10-70% möglich ist.

Partner

FH OÖ Forschungs u. Entwicklungs GmbH: Projektleiter in Hagenberg