Fahrzeugfolgemodell der Mesoskopischen Simulation
Die mesoskopische Simulation verwendet ein vereinfachtes Fahrzeugfolgemodell, das auf den Arbeiten von M. Mahut basiert (Literatur). Der wesentliche Unterschied zu den Fahrzeugfolgemodellen, die in der mikroskopischen Simulation verwendet werden, besteht darin, dass Bremsvorgänge und Beschleunigungsvorgänge vernachlässigt werden. Ein Fahrzeug ändert seine Geschwindigkeit unverzüglich und kennt nur zwei Zustände:
- Das Fahrzeug fährt mit maximaler Geschwindigkeit.
- Zur Hinterkante des vorausfahrenden Fahrzeugs wird ein zeitlicher Abstand eingehalten. Dieser zeitliche Abstand entspricht der Reaktionszeit.
Die konkrete Formulierung des Fahrzeugfolgemodells hängt von dem ausgewählten Meso-Geschwindigkeitsmodell ab. Sie können das Meso-Geschwindigkeitsmodell für jede Strecke auswählen (Attribute von Strecken):
- Streckenbezogen: weniger detailliert. Kann deshalb zu einer Verbesserung der Simulationsgeschwindigkeit führen.
- Fahrzeugbezogen (Standardeinstellung): detaillierter. Fahrzeuge versuchen mit individueller Wunschgeschwindigkeit zu fahren.
Fahrzeugfolgemodell für das Meso-Geschwindigkeitsmodell Streckenbezogen
Das Fahrzeugfolgemodell verwendet feste Streckengeschwindigkeiten:
Dabei sind:
xFollower: Position der Vorderkante des Folgefahrzeugs auf der aktuellen Strecke
xLeader: Position der Vorderkante des vorausfahrenden Fahrzeugs auf der aktuellen Strecke
VLink: Meso-Streckengeschwindigkeit
τFollower: Reaktionszeit des Folgefahrzeugs
λLeader: Effektive Fahrzeuglänge des vorausfahrenden Fahrzeugs, die sich aus der individuellen Fahrzeuglänge und dem Meso-Stillstandsabstand ergibt.
Fahrzeugfolgemodell für das Meso-Geschwindigkeitsmodell Fahrzeugbezogen
Das Fahrzeugfolgemodell verwendet individuelle Fahrzeuggeschwindigkeiten:
In dieser Formulierung ist VLink durch VFollower ersetzt: Jedes Fahrzeug versucht mit seiner individuellen Wunschgeschwindigkeit VFollower zu fahren.
Weitere Berechnungsgrundlagen
In beiden Fahrzeugfolgemodellen wird mit individuellen Fahrzeuglängen und den Reaktionszeiten gerechnet, die sich aus den Fahrverhaltensparametern ergeben.
Standardmäßig ist das Meso-Geschwindigkeitsmodell Fahrzeugbezogen ausgewählt. Dabei fahren Fahrzeuge im freien Verkehrsfluss mit ihrer individuellen Wunschgeschwindigkeit. Wunschgeschwindigkeitsentscheidungen sowie Langsamfahrbereiche führen zu Änderungen der Wunschgeschwindigkeit. Dabei gelten folgende Einschränkungen:
- Langsamfahrbereiche und vWunsch-Entscheidungen gelten pro Fahrstreifen und auf der gesamten Meso-Kante (Mesoskopisches Knoten-Kanten-Modell).
- Es können nicht mehrere Langsamfahrbereiche und/oder vWunsch-Entscheidungen innerhalb eines Fahrstreifens auf der gleichen Meso-Kante liegen, da sich deren Gültigkeitszeiträume überschneiden. In diesem Fall zeigt Vissim beim Aufbau des Meso-Graphen eine Meldung an und verwendet lediglich die Information des am weitesten stromabwärts liegenden Objekts.
Für das Meso-Geschwindigkeitsmodell Streckenbezogen gilt:
vWunsch-Entscheidungen und Langsamfahrbereiche werden ignoriert. Unterschiede in den Wunschgeschwindigkeiten verschiedener Fahrzeugklassen können nicht abgebildet werden. Das heißt, unterschiedliche Geschwindigkeitsbegrenzungen auf verschiedenen Fahrstreifen können nur mit dem fahrzeugbezogenen Modell modelliert werden. In einem innerstädtischen Netz kann die Verwendung des Meso-Geschwindigkeitsmodells Streckenbezogen jedoch ausreichend genau sein. Eine Verwendung des streckenbezogenen Modells in weiten Teilen des Netzes kann zu einer Verbesserung der Simulationsgeschwindigkeit führen.
Wahl des Fahrstreifens für Fahrstreifenwechsel
Die Wahl des Fahrstreifens für den Fahrstreifenwechsel eines Meso-Fahrzeugs wird vom stromaufwärts wirkenden Attribut Fahrstreifenwechseldistanz von Verbindungsstrecken beeinflusst sowie vom stromabwärts wirkenden Attribut Meso-zusätzliche Vorausschauweite (Fahrstreifenwahl) der Meso-Kante, auf der das Fahrzeug fährt. Dies ermöglicht realistische Fahrstreifenwechsel, insbesondere wenn das Fahrzeug Fahrstreifenwechsel über mehrere kurze aufeinanderfolgende Kanten durchführen muss, um die Verbindungsstrecke zu erreichen.
Wenn ein Meso-Fahrzeug auf einer Meso-Kante die Fahrstreifenwahl im Ausgangsknoten der Kante durchführt, werden die Fahrstreifenpräferenzen des Fahrzeugs auf den Meso-Kanten bis zu Verbindungsstrecken stromabwärts berücksichtigt, deren Fahrstreifenwechseldistanz bis in die Meso-Kante stromaufwärts zurück reicht. Diese Fahrstreifenwechseldistanz beträgt standardmäßig 200 m und kann verändert werden.
Mit dem Attribut Meso-zusätzliche Vorausschauweite (Fahrstreifenwahl) der Meso-Kante können Sie die Entfernung vom Ende der Meso-Kante festlegen, in der stromabwärts liegende Meso-Kanten innerhalb der Fahrstreifenwechseldistanz der Verbindungsstrecke für die Fahrstreifenwahl berücksichtigt werden (Attribute von Meso-Kanten). Verbindungsstrecken in Mikro-Bereichen werden nicht berücksichtigt. Meso-Fahrzeuge schauen nicht durch Mikro-Bereiche hindurch. Damit eine stromabwärts liegende Strecken-Kante für die Vorausschau berücksichtigt wird, muss sie vollständig innerhalb der Vorausschauweite liegen.
