Ziel der Untersuchung war es, anhand realer Fälle adaptive Steuerungen von Lichtsignalanlagen für städtische Hauptverkehrsstraßen mit konventionellen Steuerungen zu vergleichen. Für die Untersuchung wurden je zwei Hauptverkehrsstraßen in Münster und Remscheid ausgesucht, auf denen adaptive Steuerungen eingerichtet wurden. Dabei wurde zunächst eine konventionelle Koordinierung mit weitgehend verkehrsabhängigen Elementen hergestellt. Zusätzlich konnte jeweils eine adaptive Steuerung geschaltet werden. Auf allen Strecken wurden systematisch Testfahrten bei Schaltung der verschiedenen Steuerungszustände durchgeführt. Die hierbei mittels GPS aufgezeichneten Fahrzeugtrajektorien wurden hinsichtlich der Anzahl von Halten und der Wartezeiten analysiert, um so zu einer verkehrstechnischen Beurteilung zu gelangen. Auf der ersten Teststrecke in Münster konnte durch die adaptive Steuerung eine deutliche Verbesserung des Verkehrsablaufs erreicht werden. Auf der zweiten Teststrecke in Münster ließ sich dieser Erfolg nicht wiederholen. Es traten teilweise erhebliche verkehrliche Verschlechterungen bei Schaltung der adaptiven Steuerung ein. Auf den Teststrecken in Remscheid ergaben sich durch die adaptive Steuerung in jeweils einer Fahrtrichtung Verbesserungen des Verkehrsflusses. Dem stehen jedoch Verschlechterungen in der Gegenrichtung gegenüber. Weil eine direkte Erfassung der Immissionen vor Ort nicht möglich war, wurde eine Antwort hinsichtlich der ökologischen Wirkungen durch mikroskopische Simulation gesucht. Für je eine Strecke in Münster und Remscheid wurde die adaptive Steuerung in ein VISSIM-Modell integriert. Die simulierten Fahrzeugtrajektorien wurden durch das Verfahren PHEM im Hinblick auf die Schätzung der Emissionen analysiert. Dabei zeigte sich in Münster eine leichte Verbesserung (1,0 %) der ökologischen Auswirkungen als Folge der adaptiven Steuerung. In Remscheid zeigte sich nach den eingetretenen ungünstigen verkehrlichen Wirkungen erwartungsgemäß auch eine Verschlechterung der ökologischen Auswirkungen. Die Ergebnisse der mikroskopischen Simulation in Verbindung mit der adaptiven Steuerung auf diesem Streckenzug unterlagen jedoch erheblichen Schwankungen, sodass hiermit lediglich tendenzielle Aussagen möglich sind. Im Ergebnis zeigte sich, dass die adaptiven Verfahren die Möglichkeit eröffnen, den Verkehrsfluss auf städtischen Hauptverkehrsstraßen zu verflüssigen. Dabei können auch Verbesserungen hinsichtlich der Schadstoffemissionen und des Energieverbrauchs eintreten. Diese Verbesserungen können jedoch nicht uneingeschränkt vorausgesetzt werden, sondern bedürfen einer zum Teil längerfristigen, kostenintensiven Einstellungsphase.

In der Untersuchung wurden Verfahren zur Schätzung der Wartezeiten an signalisierten Knotenpunkten mit unterschiedlichen Steuerungsverfahren auf der Grundlage umfangreicher empirischer Erhebungen und Simulationsuntersuchungen überprüft und für deutsche Verkehrsverhältnisse kalibriert. Die Analyse umfasste Knotenpunkte mit koordinierter Festzeitsteuerung sowie Einzelknotenpunkte mit verkehrsabhängiger Steuerung. Durch den Vergleich mit den Ergebnissen der empirischen Erhebungen und der Simulationsuntersuchungen wurde die Güte der Wartezeitermittlung mit den einzelnen Verfahren festgestellt und Möglichkeiten zur Kalibrierung überprüft. Die Betrachtung der Fehlermaße zeigte für alle Verfahren ähnliche Abweichungen zu den empirischen Verlustzeiten. Aus Gründen der einfacheren Handhabbarkeit werden die Verfahren nach HCM 2010 für Zufahrten an koordiniert gesteuerten Lichtsignalanlagen und nach HCM 2000 für verkehrsabhängig gesteuerte Lichtsignalanlagen für die Anwendung im deutschen Regelwerk vorgeschlagen. Die Parameterkalibrierung ergab für das Verfahren für verkehrsabhängig gesteuerte Lichtsignalanlagen eine Anpassung des Korrekturfaktors der Grundwartezeit. Das HCM-Verfahren für Zufahrten an koordiniert gesteuerten Lichtsignalanlagen, welches in dieser Form bereits im HBS 2015 enthalten ist, kann dagegen unverändert beibehalten werden. Die Verfahren wurden anhand von Simulationsmodellen aus Praxisbeispielen validiert. Die Ergebnisse der Validierung bestätigen die Praxistauglichkeit der Verfahren.