IoT-Ampeln optimieren den Verkehrsfluss

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Imo TRAFFIC, Spezialist für Baustellen- und Bus-Ampeln, nutzt Gateways und Dashboards von INSYS icom, um Ampelnetzwerke aus der Ferne bedarfsgerecht und intelligent zu parametrieren. INSYS icom liefert hierfür eine Ampelsteuerung mit Visualisierung, Ferndiagnose und Fernsteuerung. 

 

Aktuell wird die Schweizer Staatsstraße zwischen Interlaken Ost und Brienz, die drei Tunnel einschließt, mit drei Baustellen saniert. Die Strecke ist teilweise einer sehr hohen Verkehrsbelastung ausgesetzt, insbesondere in den Ferien und am Wochenende bei schönem Wetter. An den drei Baustellen ist es unumgänglich, den Verkehr mit Ampeln zu regeln. Die Ampelanlagen regeln dabei einerseits den Baustellenverkehr, andererseits dienen sie auch als Dosierung, um den Hauptarbeitsbereich (zwei Baustellen auf engstem Raum) nicht zu überlasten und Rückstaus in einen der Tunnels zu verhindern.  

Die Herausforderung: Koordinierung und Synchronisierung von mehreren Lichtsignalanlagen

Bei Ampelsystemen kommt es auf eine hohe Verfügbarkeit und einen hohen Durchsatz an: Installationen müssen unterbrechungsfrei laufen und auch der Verkehr soll möglichst optimal fließen. Rot- bzw. Grünphasen sollten nicht zu kurz und für besten Verkehrsfluss auch nicht zu lang sein. Die Installation muss zusätzlich viele Variablen abfangen: rangierende Baumaschinen, langsame Fahrzeuge wie Busse und Lieferverkehr, aber auch die Verhaltensänderung der Verkehrsteilnehmer als Reaktion auf die Baustellensituation. Außerdem soll bei beginnendem Stau schon ab den Zufahrtstrassen über die Verkehrssituation informiert werden, damit gegebenenfalls ein weiterer Verkehrszufluss eingedämmt werden kann.  

Lösung: Visualisierung, Ferndiagnose und Fernsteuerung

Die Lösung ist ein Kommunikationskonzept für den Tunnelalarm und für die Staudetektion. Imo TRAFFIC nutzt dafür Gateways von INSYS icom, um das Ampelnetzwerk aus der Ferne mithilfe relevanter Daten bedarfsgerecht und intelligent zu parametrieren. Ein aus der Ferne erreichbares Dashboard auf die Gateways visualisiert alle relevanten Zustandswerte und ermöglicht so eine effiziente Ferndiagnose und Überwachung.  

 

Da es insbesondere an schönen Tagen immer wieder zu sehr großem Verkehrsaufkommen und damit verbunden zu Rückstaus kommt, wurden zusätzlich an zwei Standorten Stausensoren installiert. An beiden Stausensoren befindet sich eine Auswerteeinheit und ein ECR-Router von INSYS icom. Diese Stausensoren melden den Verkehrszustand an den Traffic Broker, der im Router der 1. Ampel platziert wurde. In Abhängigkeit von den Zuständen wird definiert, welches vorprogrammierte Staubild das aktuelle Geschehen darstellt. Diese Information wird dann über ein MQTT-Protokoll an zwei weitere Router geschickt, die sich entlang der zuführenden Autobahnen A6 und A8 befinden. Dort gibt es jeweils eine LED-Wand neben einer INSYS-IO-Einheit mit einem ECR-Router. Diese IO-Einheit „füttert“ die LED-Screens mit dem jeweils vorprogrammierten Staubild, das dann angezeigt wird. So werden die Verkehrsteilnehmer über die brandaktuelle Verkehrssituation auf dem Laufenden gehalten. 

Quelle: INSYS icom

Ein Rückstau in den Tunnel soll aus Sicherheitsgründen vermieden werden. Um das zu sichern, gibt es bei der Tunnelzentrale, dem Werkhof in Interlaken, wieder eine IO-Einheit von INSYS icom mit dem ECR-Router. Diese sendet ihre Statusinformationen an einen Safety-Broker, der in dieser Einheit integriert ist. Der Safety-Broker schickt diese Informationen weiter an die 3 Ampelanlagen. Sobald solch ein Tunnelalarm dort ankommt, schalten alle Ampeln auf Dauerrot. Gleichzeitig wird das Personal vom Baustellen-Sicherheitsdienst und dem Verkehrsdienst per SMS informiert. Die Ereignisdienste brauchen etwa 10 Minuten, um zu einem der Tunnel zu gelangen. Bis dahin haben die Verkehrsdienste die Aufgabe, den Verkehr zu wenden und wenn möglich aus dem gesperrten Abschnitt wegfahren zu lassen. Die aus der Strecke wegführenden Ampeln bleiben ebenfalls rot, damit die Ereignisdienste von beiden Stauenden her über die Gegenspur den Stau überholen können, um möglichst rasch zum Ereignisort gelangen zu können. Der Sicherheitsdienst kann dann zu einem späteren Zeitpunkt in Absprache mit den Ereignisdiensten per SMS die Sperre an den Ampelanlagen wieder aufheben. Danach schalten die Ampelanlagen wieder normal.  

Ergebnis: Reduzierung der Service-Einsätze und vorausschauende Schaltungen

Das Ergebnis ist eine bedarfsgerechte Ampelsteuerung durch Visualisierung, Ferndiagnose und Fernsteuerung. Via Stausensoren und LED-Wänden werden die Verkehrsteilnehmer bereits auf den Zufahrtsstraßen über die aktuelle Verkehrssituation informiert. Die Router-Lösungen von INSYS icom bieten den Ampelsteuerungen dreifachen Mehrwert: Reduzierte Service-Einsätze, die aktuellen Ampel- und Statusinformationen ermöglichen ortsunabhängige, vorausschauende Schaltungen und die Verkehrsteilnehmer stehen seltener im Stau.

 

Durch die Vernetzung der Ampelsteuerung sind zusätzliche Daten verfügbar, die gepaart mit Kalenderinformationen wie Wochenenden und Feiertagen für die Parametrierung und Schaltungsplanung verwendet werden können. Kurzfristig bekannte Informationen wie Wetterdaten oder geplanter Baustellen-Querverkehr können zusätzlich einfließen. In übersichtlichen Dashboards lassen sich Parameter-Änderungen aus der Ferne vornehmen und überblicken.  

 

In Anwendung

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