Lässt sich adaptive Steuerung bei bestehenden Lichtsignalanlagen nachrüsten?

Oft ja. Unterstützen die vorhandenen Steuergeräte ein offenes Protokoll und eine geeignete Detektion, können sie an ein adaptives oder zentrales System angebunden werden. Andernfalls werden Steuergeräte schrittweise ersetzt. Eine kurze Bestandsaufnahme zeigt, welcher Ansatz passt.

Ersetzt adaptive Steuerung den Verkehrsingenieur?

Nein. Ingenieure legen die Sicherheitsregeln, Phasenfolgen, Prioritäten und Grenzen fest, innerhalb derer der Algorithmus arbeitet, und sie überwachen und optimieren die Ergebnisse.

Was ist der Unterschied zwischen einer iVRI und einem herkömmlichen Steuergerät?

iVRI ist die niederländische Bezeichnung für ein intelligentes Lichtsignal-Steuergerät, das Daten mit Fahrzeugen und anderen Systemen austauscht, zum Beispiel um Bevorrechtigungsanforderungen zu empfangen und seine Signalzeiten zu veröffentlichen. Ein herkömmliches Steuergerät arbeitet nur mit lokaler Detektion und Signalprogrammen.

Verkehrsabhängige adaptive Lichtsignalsteuerung

Festzeitsteuerung, verkehrsabhängige und adaptive Steuerung

Bei der Festzeitsteuerung laufen vorab berechnete Signalprogramme, oft je nach Tageszeit unterschiedlich. Sie ist einfach und vorhersehbar, kann aber nicht auf Nachfrageschwankungen reagieren.

Die verkehrsabhängige Steuerung nutzt Detektoren, um Grünphasen an einem einzelnen Knotenpunkt innerhalb vom Planer festgelegter Grenzen zu verlängern oder zu überspringen. Die adaptive Steuerung geht einen Schritt weiter: Sie erfasst die Nachfrage an einem Knotenpunkt oder in einem ganzen Netz und optimiert Umlaufzeit, Grünzeitaufteilung und Versatzzeiten zwischen Knotenpunkten fortlaufend.

So funktioniert adaptive Steuerung

Die Detektion erfasst den Verkehr: Induktionsschleifen, Radar, Video- oder Wärmebildkameras sowie Anforderungstaster für Fußgänger und Radfahrende.
Ein Optimierungsalgorithmus im Steuergerät oder in einem Verkehrsrechner schätzt Rückstaus und Zuflüsse und passt die Signalzeiten an – umlaufweise oder sekündlich.
Die Koordinierung verknüpft benachbarte Knotenpunkte, sodass Fahrzeugpulks entlang eines Korridors eine Grüne Welle vorfinden.
Sicherheitsregeln haben immer Vorrang: Mindestfreigabezeiten, Zwischenzeiten und Signalsicherung werden vom Steuergerät garantiert, unabhängig davon, was die Optimierung entscheidet.

Bekannte adaptive Verfahren sind SCOOT und SCATS; viele Steuergerätehersteller bieten zudem eigene adaptive oder selbstoptimierende Funktionen an.

Bevorrechtigung für ÖPNV, Einsatzfahrzeuge und Radverkehr

Anforderungen zur Bevorrechtigung können aus rechnergestützten Betriebsleitsystemen, Nahbereichsfunk oder C-ITS-Nachrichten stammen. Das Steuergerät verlängert dann eine Grünphase oder zieht sie für einen herannahenden Bus oder eine Straßenbahn vor, oder es schaltet einem Einsatzfahrzeug den Weg frei. Radfahrende können früher oder länger Grün erhalten, zum Beispiel auf Basis einer eigenen Detektion.

Intelligente Steuergeräte wie die niederländische iVRI veröffentlichen außerdem ihre Signalzeiten (C-ITS-Nachrichten SPaT/MAP), sodass Fahrzeuge und Apps den nächsten Signalwechsel vorhersehen können.

Standards und Integration

Steuergeräte für Lichtsignalanlagen werden nach europäischen Normen wie EN 12675 (funktionale Sicherheit von Steuergeräten) und EN 50556 (Straßenverkehrs-Signalanlagen) entwickelt und geprüft. Die Kommunikation mit zentralen Systemen erfolgt über offene Protokolle wie OCIT, NTCIP oder UTMC. Mit offenen Schnittstellen lassen sich bestehende Steuergeräte oft schrittweise an einen neuen Verkehrsrechner oder ein adaptives System anbinden, statt alle auf einmal zu ersetzen.

Wann ist adaptive Steuerung sinnvoll?

Korridore und Netze, in denen die Nachfrage im Tagesverlauf oder von Tag zu Tag stark schwankt.
Knotenpunkte mit ÖPNV-Linien, die eine zuverlässige Bevorrechtigung brauchen.
Städte, die den Verkehr aktiv aus einer Verkehrsleitzentrale steuern wollen, etwa bei Veranstaltungen oder Baustellen.
Standorte, an denen feste Signalprogramme veraltet sind und sich nur mit hohem Aufwand manuell aktuell halten lassen.

Eine Voruntersuchung oder ein Verkehrsmodell zeigt, ob adaptive Steuerung, bessere Festzeitprogramme oder eine Kombination für ein bestimmtes Netz die richtige Wahl ist.

Wartung und Qualitätsmonitoring

Eine Lichtsignalanlage arbeitet nur dann wie geplant, wenn ihre Detektion funktioniert. Defekte Schleifen oder verstellte Kameras zwingen ein Steuergerät unbemerkt in Ersatzprogramme. Fernüberwachung von Störmeldungen und Detektorstatus, vorbeugende Wartung und regelmäßige Überprüfung der Signalzeiten halten die Anlage auch nach der Inbetriebnahme wirksam.

Protokollierte Daten des Steuergeräts – Grünzeiten, Wartezeiten, bediente Bevorrechtigungsanforderungen – zeigen zudem, ob die Projektziele erreicht werden und wo Feinabstimmung nötig ist.

So unterstützt Urbiflow Sie

Wir planen Signalzeiten und Detektion, wählen und parametrieren Steuergeräte führender Hersteller, binden sie an zentrale und adaptive Systeme an und prüfen und nehmen die Anlage in Betrieb. Anschließend warten wir sie mit vereinbarten Service-Levels. Sehen Sie sich unsere Produktbeispiele für ein städtisches Knotenpunkt-Steuergerät, adaptive Korridorsteuerung sowie Fußgänger- und Radverkehrsquerungen an.

Relevant für: Städte & Kommunen Straßenbaulastträger & Autobahnbetreiber Bauunternehmen & EPC

Adaptive und verkehrsabhängige Lichtsignalsteuerung