Smarte Ampelschaltung mithilfe von LiDAR
Viele Städte sehen sich mit einem stetig wachsendem Verkehrsaufkommen und den daraus folgenden Stauproblemen konfrontiert. Steigende Zulassungszahlen verschärfen diese Thematik zusätzlich, da immer mehr Verkehrsteilnehmer ein Straßennetz nutzen, welches nicht für derart hohe Verkehrsbelastungen ausgelegt wurde.
Um dennoch einen effizienten Verkehrsfluss sicherzustellen, stehen Kommunen vor der Aufgabe, die vorhandene Infrastruktur intelligenter zu nutzen, anstatt diese kostenintensiv auszubauen.
Die intelligente Steuerung von Lichtsignalanlagen spielt dabei eine zentrale Rolle. Durch Anpassung der Rot- & Grünphasen anhand von Echtzeit-Verkehrsdaten lassen sich Verkehrsströme gezielt beeinflussen. Die Effektivität jener Lösungen hängt jedoch wesentlich von der Qualität und Genauigkeit der eingesetzten Verkehrserfassung ab. Dabei zeigt sich zunehmend, dass klassische Detektionssysteme, welche seit Jahrzehnten in Nutzung sind, an technische und wirtschaftliche Grenzen stoßen.
Induktionsschleifen als Standard
Das Rückgrat der Verkehrsdetektion sind seit Jahrzehnten Induktionsschleifen. Diese, in den Fahrbahnbelag eingelassenen Leiterschleifen, erfassen Fahrzeuge durch die Änderung des elektromagnetischen Feldes. Durch Robustheit, Standardisierung und günstige Anschaffungskosten ist diese Methode weit verbreitet.
Es gibt allerdings einige markante Nachteile der Induktionsschleifen:
Jede Installation oder Reparatur erfordert einen Angriff in den Asphalt. Dies verursacht Sperrungen, Baustellenlogistik und Folgekosten. Zudem erfolgt keine Differenzierung nach Fahrzeugtypen, so ist eine Erfassung von Fahrrädern oder Fußgängern nur eingeschränkt bis gar nicht möglich.
LiDAR als innovative Alternative
LiDAR-Sensoren erstellen mithilfe von Laserimpulsen eine präzise dreidimensionale Punktewolke ihrer Umgebung. Im Gegensatz zu herkömmlichen Kameras benötigen sie keine bildbasierte Auswertung und sind unabhängig von Licht- & Wetterverhältnissen. Da keine personenbezogenen Daten erfasst werden, ist LiDAR auch datenschutzkonform.
Die Sensoren lassen sich für den Einsatz bei Smart-City-Anwendungen an bereits vorhandenen Strukturen wie beispielsweise Ampelmasten, Straßenbeleuchtung oder Fassaden montieren. Somit bleibt die Straße unberührt und der Asphalt muss nicht aufgestemmt werden - somit keine Baustellen, keine Sperrungen & kein Eingriff in den Verkehrsfluss. Die Kreuzungsbereiche lassen sich auch bei laufendem Betrieb nachrüsten oder anpassen.
Zukunftsfähige Ampelsteuerung mit LiDAR-Technologie
Durch die flächendeckende, dreidimensionale Erfassung des Verkehrsraums mittels LiDAR steht ein kontinuierliches und detailliertes Abbild des gesamten Verkehrsgeschehens in Echtzeit zur Verfügung. Dies ermöglicht nicht nur eine situationsabhängige Anpassung von Signalprogrammen, sondern auch deren vorausschauende Optimierung.
Grünzeiten können dynamisch anhand der tatsächlichen Verkehrsströme gesteuert werden. Dabei fließen Informationen wie Annäherungsgeschwindigkeiten, Fahrzeugdichten und die Entwicklung von Warteschlangen in die Signalsteuerung ein. Rückstau lässt sich frühzeitig erkennen und gezielt abbauen, bevor er sich auf benachbarte Knotenpunkte auswirkt. Gleichzeitig verbessert sich die Koordination mehrerer Lichtsignalanlagen entlang eines Straßenzugs, da Entscheidungen auf belastbaren Echtzeitdaten statt auf statischen Annahmen basieren.
