Die im Internet kursierende „neue Version der Ampel“ macht den Leuten Angst, und was die Leute noch mehr beunruhigt, sind die ständigen roten Ampeln …

Gestern war das Thema „Neue Version der Ampel“ ein heiß diskutiertes Thema, das hitzige Diskussionen unter den Internetnutzern auslöste und bei allen für Unruhe sorgte.

Ganz zu schweigen von den Online-Gerücht, dass die „neue Version der Ampel“ kompliziert und beunruhigend geworden sei. Das Warten an einer Ampel allein kann schon Angst auslösen – die schlimmste Erfahrung beim Autofahren kann sein, dass man, egal wie man es vermeidet, immer genau vor der roten Ampel steht.

Warum gibt es auf der Strecke immer rote Ampeln? Glauben Sie, dass es sich hier um eine Charakterfrage handelt? Tatsächlich handelt es sich hierbei um ein mathematisches Problem voller Wahrscheinlichkeiten und auch um ein Problem aus dem Bereich der Operationsforschung und Optimierung.

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Magische grüne Wellengeschwindigkeit

Fahrzeuge fahren mit einer bestimmten Geschwindigkeit und der Vorgang des Ampelwechsels hängt eng mit der Geschwindigkeit zusammen.

Wenn ein Fahrer auf einer glatten Straße eine bestimmte Geschwindigkeit beibehält, besteht eine hohe Wahrscheinlichkeit, dass die Ampeln an der Kreuzung dieselbe Farbe haben.

Wenn Sie durchgehend grünes Licht haben möchten, ist die Methode eigentlich ganz einfach. Sie müssen lediglich die Geschwindigkeit des Fahrzeugs an die Geschwindigkeit der grünen Welle der Ampel anpassen.

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Die Grüne-Wellen-Geschwindigkeit wird auch Grünes-Wellen-Band, Wellengeschwindigkeitsregelung oder Mehrkreuzungs-Signalkopplung genannt und ist vor allem für Straßen mit vielen Kreuzungen gedacht. Verkehrsplaner haben die Geschwindigkeit der grünen Welle ursprünglich so konzipiert, dass die Ampelschaltungen präziser und wissenschaftlicher erfolgen und eine gute Verkehrsumgebung auf den Straßen geschaffen werden kann.

Ich frage mich, ob Ihnen aufgefallen ist, dass es in den letzten zwei Jahren auf beiden Straßenseiten immer mehr digitale Verkehrsschilder gibt. Denken Sie nicht, dass es sich hier einfach um ein Geschwindigkeitsbegrenzungsschild handelt. Es ist sehr wahrscheinlich, dass diese Zahl Ihnen die „Grüne-Welle-Geschwindigkeit“ dieser Straße angibt.

Wenn ein Fahrzeug mit einer bestimmten Geschwindigkeit auf einem Straßenabschnitt fährt, ist die Wahrscheinlichkeit hoch, dass das Fahrzeug reibungslos fährt.

Dies liegt daran, dass das Signalsteuerungssystem den Startzeitpunkt für grünes Licht entsprechend der Länge des Straßenabschnitts anpasst, um sicherzustellen, dass der Verkehr beim Erreichen der Kreuzung auf „grünes Licht“ trifft. Solange der Fahrer eine bestimmte Geschwindigkeit einhält, kann er die ganze Strecke über grünes Licht bekommen.

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Natürlich sind die Geschwindigkeitseinstellungen für die grüne Welle in verschiedenen Gebieten unterschiedlich. Wenn beispielsweise die Geschwindigkeitsvorgabe für einen Straßenabschnitt 60 km/h beträgt und der Fahrer mit dieser Geschwindigkeit an der grünen Ampel vorbeifährt, werden die nächsten Ampeln alle grün sein, solange er diese Geschwindigkeit beibehält.

Wenn die Geschwindigkeitsvorgabe für diesen Straßenabschnitt 50 km/h beträgt und der Fahrer dennoch eine Geschwindigkeit von 60 km/h beibehält, wird er unterwegs unweigerlich auf rote Ampeln stoßen. Wenn der Fahrer hingegen während der Hauptverkehrszeiten die Geschwindigkeit nicht halten kann, verfehlt er wahrscheinlich die grüne Welle und es kommt zu einem „Stau nach dem anderen“.

Berechnungsmethode für die Geschwindigkeit der grünen Welle

Derzeit gilt auf allen Hauptstraßen in den Städten eine grüne Welle, und die Geschwindigkeit schwankt gleichmäßig zwischen 50 und 60 km/h. Auch hinter den Verkehrsregeln, die das Leben heute angenehmer machen, stecken komplizierte Berechnungsmethoden.

Zunächst ist es notwendig, den Umfang der Grünen-Wellen-Regelung auf den Hauptstraßen zu bestimmen und den Verkehrsfluss an jeder Kreuzung zu untersuchen. Anschließend müssen für jede Kreuzung die optimale Signalzeit und der optimale Signalzyklus berechnet werden. Basierend auf den Ergebnissen wird ein optimaler Zyklus berechnet, der für alle Kreuzungen der „Grünen-Wellen-Geschwindigkeit“ gilt.

Basierend auf der Entfernung zwischen verschiedenen Kreuzungen und der Entwurfsgeschwindigkeit der Straße wurde der Zeitabstand für das Einschalten der grünen Ampeln zwischen benachbarten Kreuzungen berechnet. Schließlich wurde durch wiederholtes Debuggen die effizienteste Methode zur Verkehrssteuerung gefunden.

Bei genauerem Hinsehen fällt auf, dass auf den Hauptstraßen vom zentralen Stadtgebiet in die äußeren Stadtgebiete in der Regel die Grüne Welle gilt.

Ziel ist es, den Fahrzeugen im Zentralbereich eine möglichst schnelle Ausfahrt aus dem Kernbereich zu ermöglichen; und auf den entsprechenden Straßen in Richtung Innenstadt fehlen oft die grünen Wellen, teilweise sind sogar die entgegengesetzten „roten Wellen“ gesetzt. Ziel ist es, Fahrzeuge, die in den Kernbereich einfahren, auf weitere rote Ampeln warten zu lassen, um den Verkehrsdruck im Kernbereich zu verringern.

Untersuchungen auf Grundlage eines international anerkannten Handbuchs zum Straßenverkehr zeigen, dass die Grüne-Welle-Geschwindigkeit Verkehrsstaus und Verzögerungen um bis zu 20 % verringern kann, was sich sowohl auf die Fahrzeuge als auch auf die Verkehrsumgebung positiv auswirkt.

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Methode zur Geschwindigkeitsregelung der Grünen Welle

Die derzeit auf Straßen üblichen Grüne-Wellen-Regelungen werden in Einbahnstraßenregelungen und Gegenbahnregelungen unterteilt.

Die Einbahnstraßenregelung wird überwiegend in Einbahnstraßen oder Straßen eingesetzt, wo eine Regelung während der Hauptverkehrszeiten morgens und abends erforderlich ist. Allerdings liegen auch die damit verbundenen Nachteile relativ klar auf der Hand. Dies kann die Wirkung der Steuerungskoordination beeinträchtigen und die Wahrscheinlichkeit, auf eine rote Ampel zu stoßen, ist relativ hoch.

Die andere ist die Zweiwegesteuerung der grünen Wellen. Auf Straßenoberflächen mit gleichmäßigem Abstand an Kreuzungen werden im Allgemeinen grüne Wellen in beide Richtungen verwendet. Obwohl die Anwendungswirkung erheblich ist, sind die Anwendungsbedingungen relativ hart. Die meisten Zweiwege-Grünwellensteuerungen müssen durch Phasenteilung oder Phasenüberlappung erreicht werden. Der Nachteil besteht darin, dass es zu Signalverlusten kommt und sich dies auf den Verlust und die Verzögerung anderer, nicht koordinierter Fahrzeuge auswirkt.

Daher wird in der Praxis im Allgemeinen eine segmentierte oder übergreifende Steuerungsmethode aus beiden angewendet, um die allgemeinen Straßenbedingungen zu koordinieren und die optimale Lösung für den Straßenverkehr so ​​weit wie möglich zu erreichen und gleichzeitig die Verkehrskosten zu kontrollieren.

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Mit dem Aufkommen von Technologien wie unbemanntem und automatisiertem Fahren wird sich die Anwendung der Fahrzeug-Straße-Kooperationstechnologie weiter verbessern. In Zukunft könnten wir mit intelligenten Mitteln möglicherweise das perfekte Reisen erreichen. Die Vorstellungen des intelligenten Zeitalters könnten bald Wirklichkeit werden.

Vielleicht müssen wir dann die Ampeln nicht mehr selbst kontrollieren und können die komplexen Aufgaben der intelligenten Technologie überlassen.

ENDE

Bewertungsexperte: Liu Yuhang, Ph.D. vom Beijing International Center for Mathematical Research.

Tadpole Musical Notation Originalartikel, bitte geben Sie beim Nachdruck die Quelle an

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