Wissenstransfermodell - WiTraM

Im Rahmen eines vom BMVBS geförderten Forschungsprojekts an der TU Dresden (Transfermodell "Wissenschaft - Markt - Anbieter") wurden als Praxisbeispiel innovative Komponenten zur Steuerung von Halteplatzbelegungen an Verkehrsknoten unter maßgeblicher Beteiligung der IZP geschaffen.

Themenstellung des Projektes "Transfermodell"

• Erkennen und Festhalten typischer Abläufe bei der Zusammenarbeit von wissenschaftlichen Einrichtungen mit KMU’s
• Erarbeitung einer hierfür allgemein gültigen Konzeption
• Illustration der typischen Vorgehensweisen am Praxisbeispiel "Postplatz"

Projektpartner

• TU Dresden - Fakultät Verkehrswissenschaften "Friedrich List", Professur für Bahnverkehr, öffentlicher Stadt- und Regionalverkehr
• Fraunhofer Institut für Verkehrs- und Infrastruktursysteme IVI
• Dresdner Verkehrsbetriebe
• dresden elektronik ingenieurtechnik gmbh

Praxisbeispiel "Postplatz"

Ausgangssituation:
Im innerstädtischen ÖPN-Verkehr mit seiner hochfrequenten Fahrzeugfolge werden an Knotenpunkten Mehrfachhaltestellen eingerichtet, um den Durchfluss zu erhöhen. Der Fahrgast wünscht sich in solchen Fällen eine rechtzeitige Information über den konkreten Halteplatz. Aus Servicegründen ist das Verkehrsunternehmen ebenfalls an einer solchen Information interessiert, aber auch um die Fahrgastwechselzeiten zu verkürzen.

Aufgabenstellung:
Am Postplatz in Dresden existieren zwei Doppelhaltestellen mit je zwei Bahnsteigen. Jeder Bahnsteig wird in zwei Halteplätze A und B unterteilt. Die Haltestellen befinden sich in den Bereichen südlich und östlich von der Grafikmarkierung „Postplatz“. Eine Methodik sollte entwickeln werden, um den Halteplatz eines jeden ankommenden Fahrzeugs prognostizieren zu können.

Forderungen an den Prognosealgorithmus:

• Die Prognose soll mindestens eine Minute vor Ankunft des Fahrzeugs (Prognosehorizont) vorliegen.
• Fahrzeuge in Süd- und in Ostrichtung sollen nach Möglichkeit am hinteren Platz B halten, um die Umsteigewege zur jeweils anderen Haltestelle zu verringern.

Voraussetzungen:
In einem Erfassungskreis um den Postplatz, der vom Prognosehorizont abhängt, existiert ein Netz von „Telegrammpunkten“. Passieren die Fahrzeuge diese Stellen, wird ein Funktelegramm zur Ortsbestimmung gesendet. Von jedem Fahrzeug aus dem Erfassungskreis ist daher stets dessen aktueller Ort in guter Näherung bekannt. Von diesen Fahrzeugen muss weiterhin bekannt sein, welcher Bahnsteig angesteuert wird. Beispielsweise könnte ein Fahrzeug, welches von Norden auf den Postplatz zufährt, prinzipiell von da nach Süden oder nach Osten weiterfahren.

Schritte zur Lösung:
Aufbau einer Fahrzeitdatei, das heißt Erfassen und laufendes Aktualisieren einerseits der Fahrzeiten von den Telegrammpunkten bis zur Haltestelle und andererseits der dortigen Aufenthaltszeiten. Die Fahrzeiten sind Zufallsgrößen, weshalb geeignete statistische Kennwerte davon ermittelt werden.

Für typische Entscheidungen im Rahmen der Prognose wie

• Sollte ein Fahrzeug auf einen hinteren freien Halteplatz einfahren oder besser warten, bis der vordere Platz ohnehin frei wird (Fahrgastwechsel erfolgt nur einmal!)?
• Kann ein Fahrzeug gezielt auf dem hinteren Platz halten, um Umsteigezeiten zu verkürzen?

ist ein Kriterium für die Halteplatzzuordnung festzulegen. Im Anwendungsfall wurde die Forderung „minimale Wartezeit“ aufgestellt.
Letztlich wurde der gesamte Prozess nach diesem Kriterium modelliert und eine passende Software dafür erstellt.

Festlegung von Kriterien für die Ausgabe der Prognoseergebnisse
Beispiele:

• Die Prognose wird an der Haltestelle nicht angezeigt, falls die Ankunft mehrerer Fahrzeuge in so kurzen Abständen prognostiziert wird, dass innerhalb ihrer restlichen Fahrzeit eine Veränderung der anfangs festgestellten Reihenfolge mit größerer Wahrscheinlichkeit auftreten kann.
• Einmal angezeigte Prognosen bleiben erhalten, auch wenn sich Ankunftsreihenfolgen geändert haben. Es sind deshalb Maßnahmen festzulegen, um die Fahrzeuge auch regelmäßig in der angezeigten Reihenfolge einfahren zu lassen.

Testergebnisse

Infolge der Zufälligkeit der Fahrzeiten sowie der generellen Störanfälligkeit des Fahrbetriebs lässt sich auch bei teilweiser Unterdrückung der Ergebnisanzeige eine vollständig sichere Prognose nicht garantieren. Die hier dargestellten Diagramme zeigen die dennoch gute Übereinstimmung der Prognose mit dem realen Fahrbetrieb. Dies ist umso erfreulicher, als bei diesen Tests das Fahrpersonal noch keinerlei Anweisungen hinsichtlich der anzufahrenden Halteplätze erhalten hatte.