Telematik im Straßenverkehr

Während die Anzahl der Fahrzeuge stetig ansteigt, lässt sich das Straßennetz in Nordrhein-Westfalen nicht beliebig ausbauen. Wer Mobilität erhalten und Staus vermeiden will, muss den Verkehr so steuern, dass freie Strecken besser genutzt und der Verkehrsfluss harmonisiert werden. Das ist die Aufgabe der Verkehrstelematik.

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dWisSta-Tafeln
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Foto: dWiSta-Tafel

Seit 2006 kommt auf den Autobahnen Nordrhein-Westfalens die sogenannte „dynamische Wechselwegweisung mit integrierter Stauinformation“ (kurz: dWiSta) zum Einsatz. Hinter diesem etwas sperrigen Begriff verbirgt sich gewissermaßen die Königsdisziplin der Telematik:

Anders als mit herkömmlichen Blechschildern erhalten die Verkehrsteilnehmer mit dWiSta vor Autobahnkreuzen veränderbare Informationen wie beispielsweise Umleitungsempfehlungen sowie die Ursache und das Ausmaß von Störungen, um die Routenwahl situationsgerecht zu unterstützen. Die elektronischen dWiSta-Informationstafeln stehen rund 1,5 Kilometer vor den Knotenpunkten im Autobahnnetz.

Ende 2017 waren bereits rund 90 dWiSta-Tafeln in Nordrhein-Westfalen installiert; die Verkehrszentrale wird in den kommenden Jahren weitere Informationstafeln auf den Autobahnen realisieren. Aufgrund des hohen Informationsgehalts von dWiSta ist die Akzeptanz bei den Verkehrsteilnehmern und somit auch die Möglichkeit der zentralen Steuerung von Verkehrsflüssen hoch.

Schematische Darstellung einer dWiSta-Tafel

Die Verkehrszentrale betreibt das gesamte dWiSta-System in NRW mit der Zielsetzung, in den kommenden Jahren ein vollständig automatisiertes System von Schaltempfehlungen für sämtliche Informationstafeln zu etablieren.

Temporäre Seitenstreifenfreigabe (TSF)
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Foto: Temporäre Seitenstreifenfreigabe auf der A57 zwischen Köln-Nord und Bickendorf.

Die so genannte temporäre Seitenstreifenfreigabe ist eine ebenso bewährte wie effiziente Methode, um kurzzeitig auftretende Spitzenbelastungen beispielsweise bei Großveranstaltungen, Messen oder im Berufsverkehr durch die Bereitstellung zusätzlicher Kapazitäten zu bewältigen. Technische Voraussetzung für die temporäre Freigabe eines Seitenstreifens ist neben einer ausreichenden Tragfähigkeit des Straßenbelags insbesondere die lückenlose Videobeobachtung des Streckenabschnittes. Nur so kann sichergestellt werden, dass sich zum Zeitpunkt der Freigabe keine liegen gebliebenen Fahrzeuge oder sonstigen Gegenstände auf dem Seitenstreifen befinden. Auch wenn eine automatisierte Steuerungslogik anhand von Faktoren wie z.B. der Verkehrsdichte über die Notwendigkeit der Freigabe des Seitenstreifens entscheidet, so erfolgt die eigentliche Freigabenschaltung jedoch ausnahmslos manuell durch Operatoren der Verkehrszentrale.

Verkehrsschild Temporäre Seitenstreifenfreigabe

Auf derzeit drei Streckenabschnitten in Nordrhein-Westfalen wird durch die "Temporäre Seitenstreifenfreigabe" bedarfsabhängig ein zusätzlicher Fahrstreifen für den fließenden Verkehr zur Verfügung gestellt:

  • A4 östlich von Köln
  • A57 nördlich von Köln
  • A45 bei Hagen

Weitere Anlagen zur zeitweisen Freigabe von Seitenstreifen folgen, zum Beispiel auf der A3 zwischen Ratingen und Hilden und der A52 bei Mönchengladbach-Nord.

Zuflussregelungsanlagen
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Foto: Zuflussregelungsanlage

Nordrhein-Westfalen ist Vorreiter beim Einsatz von so genannten Zuflussregelungsanlagen (ZRA). Schon 1999 wurde an fünf Anschlussstellen der A40 die deutschlandweit erste Pilotanlage in Betrieb genommen. Dazu wurden in den Rampen der Anschlussstellen Lichtsignalanlagen installiert. In Abhängigkeit von der Verkehrssituation auf der Hauptfahrbahn besteht für jeweils ein oder zwei Fahrzeuge die Möglichkeit aufzufahren. Die Ampeln werden verkehrsabhängig eingeschaltet, also bei starkem Verkehrsaufkommen auf der Hauptfahrbahn und gleichzeitig hohen Zuflussmengen an der Rampe der Anschlussstelle.

Die Erfahrungen sind durchweg positiv – Verkehrsablauf und Verkehrssicherheit werden durch Zuflussregelungsanlagen spürbar verbessert. Bislang sind in Nordrhein-Westfalen insgesamt 96 Anlagen in Betrieb. Weitere werden in den nächsten Jahren installiert werden.

"KoMoD": Testfeld zum automatisierten Fahren in Düsseldorf
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Die Entwicklung im Bereich automatisiertes Fahren geht rasant voran. Auch Straßen.NRW ist daran beteiligt. Auf einem Testfeld in Düsseldorf wird automatisiertes und vernetztes Fahren unter realen Bedingungen getestet.

Das Projekt

„Kooperative Mobilität im digitalen Testfeld Düsseldorf (KoMoD)“ - mit diesem Projekt hatte sich ein Konsortiums aus zwölf Partnern (aktuell sind es bereits 16) unter Federführung der Stadt Düsseldorf auf die Förderbekanntmachung „Automatisiertes und vernetztes Fahren auf digitalen Testfeldern in Deutschland“ beworben. Diese ist Teil des Forschungsprogramms zur Automatisierung und Vernetzung im Straßenverkehr des Bundesministeriums für Verkehr und digitale Infrastruktur (BMVI). Straßen.NRW ist Teil des Konsortiums, dem etwa auch Systemhersteller für Fahrzeugkomponenten und Verkehrstechnik, Telekommunikationsunternehmen sowie Forschungseinrichtungen angehören.

Die Bewerbung hatte Erfolg. Das Projekt mit einem Gesamtvolumen von rund 14,8 Millionen Euro und einem Fördervolumen von über neun Millionen Euro – davon entfallen auf Straßen.NRW rund 856.000 Euro – hat eine Laufzeit von 25 Monaten.

Das Düsseldorfer Testfeld beginnt am Autobahnkreuz Meerbusch und erstreckt sich über die A57, A52, Brüsseler Straße (B7), Heerdter Dreieck, Vodafone Campus, Rheinalleetunnel und über die Rheinkniebrücke in Straßenbereiche der Friedrichstadt.

Foto: Teststrecke
Die Teststrecke in der Übersicht. (Quelle: Stadt Düsseldorf)

Der Zeitplan

Das Pilotprojekt dauert 25 Monate (2. Quartal 2017 bis 2. Quartal 2019 ).

  • Ab 3. Quartal 2017: Aufbau des Testfelds
  • Ab 3. Quartal 2018: Testfahrzeuge gehen auf die Strecke (sechs speziell entwickelte Testfahrzeuge, rund 400 konventionelle Fahrzeuge sowie viele Fahrzeuge der Rheinbahn, die alle mit Sensoren ausgerüstet sind und ihre Daten in die KoMoD-Architektur einspeisen).

Das macht Straßen.NRW

Voraussetzung für das automatisierte Fahren sind detaillierte und aktuelle Informationen über die Umgebung des Fahrzeugs. Dabei geht es nicht nur um die bordeigene Sensorik und die Orientierung mit Hilfe einer hochauflösenden Karte, sondern auch um den Informationsaustausch mit anderen Fahrzeugen und der Infrastruktur wie Ampeln oder Wechselverkehrszeichen.

Die eingesetzten Versuchsfahrzeuge sollen im Projekt vorgegebene Aufgaben austesten. Im Blickpunkt stehen dabei die Aspekte Vernetzung und automatisierte Fahrvorgänge. Hierzu wird die Verkehrszentrale von Straßen.NRW verkehrsabhängig ermittelte Routenempfehlungen in digitaler Form bereitstellen. Auch Höchstgeschwindigkeiten sowie Überholverbote und Warnhinweise, die im regulären Verkehr auf Autobahnen über Verkehrsbeeinflussungsanlagen angezeigt werden, können beim Test über digitale Kanäle von den Fahrzeugen empfangen werden. Die Versuchsfahrzeuge setzen diese Informationen um.

Ein weiteres Ziel der Straßen.NRW-Verkehrszentrale ist es, durch Meldungen aus den Fahrzeugen im Rahmen des Tests Informationen zu gewinnen, die künftig in die Steuerung des Verkehrs einfließen können. Zum Beispiel durch Meldungen über den aktuellen Verkehrsablauf oder auftretende Störungen.