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Zur Steigerung der Verkehrssicherheit und der Leistungsfähigkeit des Verkehrsablaufs auf Autobahnen wird kollektives Verkehrsmanagement mit Hilfe von Verkehrsbeeinflussungsanlagen (VBA) betrieben. Für VBA sind die Möglichkeiten der Beeinflussung heute in der Regel an örtliche Infrastruktur gebunden, d. h. es müssen Erfassungs- und Anzeigeeinrichtungen längs des Straßenverlaufs installiert sein. In Zukunft kann dieser Informationsverbund in einer Verkehrsrechnerzentrale (VRZ) mit Hilfe der C2I-Technologie optimiert werden.
Bislang wurden erste Applikationen zur Demonstration des Potenzials von kooperativen Systemen in Forschungsprojekten implementiert. Diese evaluieren aber vorrangig die eingesetzte Technik. Eine strukturierte Analyse des Potenzials aus verkehrstechnischer Sicht und die Entwicklung von Anwendungsszenarien sowie die Integration von C2I in die Verkehrsbeeinflussung fehlen derzeit.
Dieses Projekt hat daher die Erarbeitung der notwendigen Arbeitsschritte für die Integration von C2I Technologie in die VBA und die Erarbeitung von Handlungsempfehlungen für die Überführung in die Praxis zum Ziel. Im Rahmen des Projekts werden ausschließlich kollektive Szenarien betrachtet.
Nach einer umfassenden Darlegung der Grundlagen sowohl auf Seiten der VBA-Technologien als auch der aktuellen technischen und funktionalen Standardisierung der C2I-Technologie werden zunächst die Potenziale der Integration der C2I Technologie in die Verkehrsbeeinflussung analysiert. Parallel zu der Erhebung der Potenziale werden mögliche Anwendungsfälle für die Integration der C2I Technologie in die VBA definiert. Die Erweiterungen der Anwendungsfälle und Funktionen der VBA durch die Integration fahrzeugseitiger Informationen aus C2I können zu einer weiteren Automatisierung und verkehrstechnischen Funktionserweiterung durchgeführter Prozesse in die VBA führen. Aus den Anwendungsfällen wird ein gemeinsamer Situations- und Maßnahmenkatalog aufgestellt, der die funktionale Kommunikationsbasis zwischen der C2I-Technologie und der VBA darstellt.
Aufbauend auf den Potenzialen und Anwendungsszenarien werden Anforderungen an die Systeme VBA und C2I, die zur Umsetzbarkeit dieser Anwendungsszenarien aus funktionaler Sicht erfüllt werden müssen, definiert. Diese werden abschließend in Handlungsempfehlungen strukturiert und zeitlich geordnet, sodass eine schrittweise Einführung der Integration von C2I Technologie in die VBA möglich wird.
Durch die Integration der C2I Technologie in die kollektive Verkehrsbeeinflussung kann ein wertvoller Beitrag zur Steigerung der Präzision der Situationserkennung geleistet werden. Die strategische Koordinationsfunktion der VRZ bei der Auswahl kollektiver verkehrstechnischer Maßnahmen wird damit umso bedeutender und verkehrssicherheitstechnische Potenziale kollektiver Verkehrsbeeinflussung werden besser ausgeschöpft.
Zur Sicherung der Leistungsfähigkeit der Verkehrsinfrastruktur in Deutschland soll im Bereich der kollektiven Verkehrsbeeinflussung in Zukunft das Werkzeug des prozessorientierten Qualitätsmanagements genutzt werden. Diese Forschungsarbeit hatte die Erarbeitung eines vollständigen Prozess- und Qualitätsmodells und praxistauglicher Handlungsempfehlungen für die verschiedenen Lebenszyklusphasen von Streckenbeeinflussungsanlagen (SBA) zum Ziel. Zu diesem Zweck wurden diverse Grundlagen zur Gestaltung eines auf SBA bezogenen Qualitätsmanagementsystems herangezogen. Das erarbeitete Prozessmodell umfasst 34 bewertungsrelevante Prozesse in den Lebenszyklusphasen Planung, Bau und Betrieb, einschließlich des unterstützenden Prozesses Wartung und Instandsetzung. Zur Identifikation von Lücken in der Qualitätssicherung der Prozesse wurde eine Fehlermöglichkeits- und -einflussanalyse (FMEA) durchgeführt. Anhand von Expertenwissen wurden Fehler und Fehlerursachen analysiert und die kritischsten Qualitätsprobleme zusammengestellt. Anhand der Ergebnisse des Prozessmodells wurde zur quantitativen Beschreibung der Auswirkungen möglicher Fehler ein Qualitätsmodell entwickelt. Auf Grundlage eines Bayes'schen Netzes wurden die Auswirkungen von Fehlern auf nachfolgende Prozesse im gesamten SBA-Lebenszyklus systematisch abgebildet. Das probabilistische Qualitätsmodell kann dabei außerdem als Diagnose-Werkzeug zur Untersuchung der Fehlerursachen von beobachteten Störungen einer SBA genutzt werden. Im Rahmen der Forschungsarbeit wurden anhand der Ergebnisse des Prozessmodells praxisorientierte, ressourcenschonende Handlungsempfehlungen abgeleitet und in einem Dokument für Planer und Betreiber von Streckenbeeinflussungsanlagen zusammengestellt. Zudem wurde eine Methode zur Abschätzung des Nutzens der Maßnahmen beschrieben, um die erforderlichen Investitionen zur Qualitätssicherung zu begründen. Zukünftige Forschungsarbeiten sollten sich im Zusammenhang mit der Adaption des Qualitätsmodells auf eine konkrete SBA insbesondere mit der Optimierung des Modells in Form von Anpassungen der Modelltopologie beschäftigen. Des Weiteren sollte untersucht werden, ob die in dieser Forschungsarbeit erarbeiteten Ergebnisse auf andere Typen von Verkehrsbeeinflussungsanlagen übertragbar sind.
