Ein Beitrag zur Ermittlung optimaler Sensorstandorte in urbanen Straßenverkehrsnetzen.

Abstract

Die Arbeit widmet sich der Frage, wie auf Basis historischer FCU-Messungen diejenigen Straßenabschnitte identifiziert werden können, die für die Bestimmung der Gesamtverkehrslage einen hohen Informationsgehalt versprechen und damit für die Installation ortsfester Sensoren prädestiniert sind. Die Notwendigkeit der Schaffung eines einheitlichen methodischen Rahmens für die Modellierung des Verkehrsablaufs, für die Schätzung von Verkehrskenngrößen und für die optimale Auswahl von Messstellen wird begründet. Als methodischer Rahmen wird die Singulärwertzerlegung gewählt. Im Kern basiert das Verkehrsmodell auf der Ermittlung von bestimmten Verteilungsparametern innerhalb des durch die Singulärwertzerlegung transformierten Datenraumes. Das Schätzverfahren zielt dann auf die optimale Schätzung dieser Verteilungsparameter ab. Das Teilproblem der optimalen Auswahl von Sensorstandorten wurde über die Maximierung eines geeigneten Maßes für den Informationsgehalt der Sensoren mittels eines Eliminationsverfahrens gelöst. Zur Anwendung kamen auch hierbei methodische Elemente der Singulärwertzerlegung. Es wurde dargestellt, dass das entwickelte Methodengerüst sehr vielseitig zur Analyse von Verkehrsdaten verwendbar ist. Bei der Evaluation am Beispiel eines konkreten Verkehrsnetzes in Nürnberg wurde gezeigt, dass das Schätzverfahren zu guten Ergebnissen führt und dass mit dem Auswahlverfahren entsprechend dir ursprünglichen Fragestellung aus FCDL-Messungen genau solche Datenkanäle identifiziert werden können, denen ein überdurchschnittliches Gewicht bei der Zustandsschätzung zukommt und die als Standorte für zusätzliche ortsfeste Sensoren besonders infrage kommen.