Wo wird FESA angewendet?
FESA kann für jede beliebige Lichtsignalsteuerung verwendet werden. Egal ob für einen einzelnen Fussgängerstreifen oder für einen innerstädtischen Verkehrsknoten, wo Autos, Busse, Trams, Velos, Fusgängerinnen und Fussgänger gleichermassen unterwegs sind. Sowohl im Stadtzentrum als auch in der Agglomeration zeichnet sich die FESA-Logik durch dessen grossen Funktionsumfang aus. Mit individuellen Priorisierungen, adaptiver Stauerkennung, intelligenten Drosselfunktionen und umschaltbaren Belastungsprogrammen kann auch bei grossem Verkehrsaufkommen dafür gesorgt werden, dass alle Verkehrsteilnehmer individuell und optimal behandelt werden können. Darüberhinaus kann FESA auch im ausserstädtischen Bereich eigensetzt werden, um beispielsweise an potenziell gefährlichen Fussängerstreifen oder Bahnübergängen für die nötige Sicherheit zu sorgen.
FESA hat sich in den Kantonen Zürich (ausgenommen Stadt Zürich), Luzern, Zug, Aargau, Schwyz und Schaffhausen als de facto Standard Lichtsignalsteuerverfahren etabliert. In den Kantonen Bern, Basel-Landschaft und Glarus ist FESA ebenfalls in breiter Verwendung und bewährt sich als langfristige und flexible Lösung.
Wie funktioniert FESA?
Das Steuerverfahren basiert im Kern auf zwei verschiedenen Steuerlogiken (Steuerungstypen), die je nach Anforderungen unterschiedlich zur Anwendung kommen. Es wird zwischen der vollverkehrsabhängigen Knotensteuerung und der koordinierten Knotensteuerung unterschieden. Während sich die vollverkehrsabhängige Knotensteuerung an einzelne Knoten (ohne direkten Nachbarknoten) richtet, wird die koordinierte Knotensteuerung eingesetzt, wenn mehrere Knoten in einem Bereich oder Abschnitt aufeinander abgestimmt ("koordiniert") werden müssen.
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Vollverkehrsabhängige Knotensteuerung
Die vollverkehrsabhängige Knotensteuerung wird grundsätzlich dazu verwendet einen freistehenden Knoten (= Knoten ohne direkten lichtsignal-geregelten Nachbarknoten) zu steuern. Der Kern dieses Steuerungstyps basiert auf einer Schrittlogik mit definierten Schrittypen, welche das Verhalten des gesamten Schrittes regelt. Innerhalb eines Schrittes werden jeweils eine Hauptspur und die dazugehörigen, nicht-feindlichen Nebenspuren definiert. Das Prinzip dabei ist, dass jede Signalgruppe einmal als Hauptspur aufkommen kann. Der Knoten-Umlauf ist beendet, respektive beginnt von neuem, wenn der erste Schritt wieder ausgeführt wird. Durch die Verkehrsabhängigkeit dieses Steuerungstyps ist es möglich, dass ein Schrittyp direkt übersprungen wird, wenn er nicht belastet wird. Ebenfalls ist es möglich, dass einzelne Schritte von einem Schritt mit höherer Sprungpriorität (zum Beispiel für OeV-Bevorzugungen oder Wartezeitminimierungen) übersprungen werden können. Das Ergebnis dieses Steuerungsyps ist, dass die Grünzeit optimal verteilt wird, wobei auch individuelle Bedürfnisse der Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden.
Zusammenfassung
➞ Dynamische Schrittlogik für unabhängige, freistehende Lichtsignalanlagen
➞ Belastungsabhängige Grünverteilung innerhalb der Signalgruppen
➞ Dynamische Umlaufzeit
➞ Äusserst flexible und robuste Parametrierung
Koordinierte Knotensteuerung
Die koordinierte Knotensteuerung wird verwendet, wenn zwei oder mehr unmittelbar aufeinanderfolgende lichtsignal-geregelte Knoten gegenseitig abgestimmt werden müssen. Die Basis der Koordination bilden dabei berechnete Masken, welche den Verkehrsablauf dynamisch aufgrund des Verkehrsaufkommens regeln. Die Masken sind Zeitsätze innerhalb einer festen Umlaufzeit, die regeln wann und wie lange eine Signalgruppe Grün erhalten kann und wann diese wieder abgebrochen werden muss, um einen optimalen Verkehrsfluss herzustellen. Alle Signalgruppen verfügen über eigene Masken, wobei der OeV über spezielle Masken (OeV-Masken) verfügt, um dessen Priorität sachgemäss zu behandeln. Durch die Definiton einer Hauptrichtung kann eine "Grüne Welle" erreicht werden, um den Verkehr fliessen zu lassen.
Zusammenfassung
➞ Dynamische Maskenlogik für mehrere voneinander abhängige Lichtsignalanlagen
➞ Lastrichtungsabhängige Koordination («Grüne-Welle»)
➞ Standardisiertes Berechnungsverfahren zur optimalen Zeitverteilung innerhalb der Signalgruppen
➞ Individuell anpassbare Parametrierung für alle Koordinationspunkte zur Verkehrsoptimierung
Weitere Funktionen
Unabhängig der aktiven Steuerlogik verfügt FESA über eine Vielzahl weiterer Funktionen, um den Verkehrsfluss individuell zu steuern und zu optimieren. Über umfangreiche Prioriserungsmassnahmen können alle Verkehrsteilnehmer individuell und sachgerecht behandelt werden. Weiterführend unterstützt FESA zwei verschiedene Logiken zur Stauerkennung, welche die darausfolgenden Massnahmen (zum Beispiel Drosselungen oder Räumungsphasen), gesteuert über logisch verknüpfbare Ereignisse, einleiten. Mit FESA wird eine umfangreiche standardisierte Verkehrsprotokollierung, welche für Analysen und Optimierungen benutzt werden können, unterstützt. Über Logbücher und Ereignisaufzeichnungen werden Verkehrszahlen, OeV-Passierungen, Rotfahrer, Störungen und Alarme erfasst. Zusätzlich kann der Phasenumlauf als Signalplanaufzeichnung über einen längeren Zeitraum gesichert werden.
Weitere Funktionen
➞ Umfangreiche Prioriserungsmassnahmen
➞ Anlagenüberwachung
➞ Verkehrsprotokollierung und Ereignislogging
➞ Diverse Steuereingriffe (Vorstartregelung, Zwangsbeeinflussung, etc.)
➞ umschaltbare Programm- und Parametrierungsvorgaben im laufenden Betrieb
➞ Einbindung der Anlagen an ein übergeordnetes Verkehrsmanagementsystem
Praktische Anwendung
Die drei nachfolgenden Beispiele zeigen typische und atypische Probleme, die mit FESA gelöst wurden.
Optimale Grünzeit-Verteilung
Das klassische Beispiel; ein Knoten mit schlecht verteilter Auslastung wird durch die vollverkehrsabhängige Knotensteuerung dahingehend optimiert, dass die Wartezeit fair verteilt und minimiert wird.
Die FESA Steuerlogik sorgt dafür, dass die Grünzeit immer so ausgelastet wird, wie dies optimal möglich oder gewünscht ist. Unabhängig davon welcher Steuerungstyp gerade aktiv ist, gilt für alle Verkehrsteilnehmer ein vorteilhafter Verkehrsablauf. Werden beispielsweise öffentliche Verkehrsmittel bevorzugt, so sorgt FESA automatisch dafür, dass die anderen Verkehrsteilnehmer nicht übermässig beeinträchtigt werden. So kann auch bei hoher Verkehrslast die Wartezeit für alle Verkehrsteilnehmer gerecht verteilt werden, wobei immer noch individuelle Anpassungen möglich sind. Spezielle Ereignisse wie zum Beispiel die Stauerkennung, unerwartete Verspätungen der öffentlichen Verkehrsmittel oder zu hohe Wartezeiten an Fussgängerüberwegen können individuell konfiguriert werden. Mit den Einstellungen bezüglich wie ein Ereignis definiert ist, wann dieses Ereignis ausgelöst wird und welche Folgen oder Massnahmen darauffolgenden ausgelöst werden, können nahezu alle erdenklichen Situationen abgefangen und zielgerichtet bearbeiten werden.
Elektronische Busspur
Mit FESA lassen sich Busspuren ohne zusätzlichen Fahrstreifen realiseren.
Mit der FESA-Steuerlogik lassen sich ohne grossen Aufwand hoch flexible elektronische Busspuren parametrieren. Eine elektronische Busspur basiert auf der Methode der geregelten Zurückhaltung des Vor- und Gegenverkehrs. Das Ziel einer elektronischen Busspur ist, dass der Bus innerhalb eines festen Abschnitts sich ungehindert vorwärts bewegen kann ohne dafür auf eine eigene separat-geführte Busspur wechseln zu müssen. Der Bus wechselt dazu zwischen den mit LSA zurückgehaltenen Fahrspuren (eigene Spur und Spur mit Gegenverkehr) hin und her, um dem Restverkehr auszuweichen, respektive diesen zu überholen. Das Ergebnis der elektronischen Busspur ist, dass auch da wo keine zusätzlichen Fahrspuren mehr gebaut werden können, eine solche sichergestellt werden kann. Die mit FESA umgesetzte elektronische Busspur ist eine einfach, günstige und sinnvolle Alternative zur teuren und unflexiblen konventionellen Busspur.
Effizienter Fahrgastwechsel
Mit FESA lassen sich auch Ereignisse so miteinander verknüpfen, dass abstrakte lösungsorientierte Sublogiken möglich werden.
Durch die namensgebende Flexibilität und Anpassbarkeit der FESA Steuerlogik lassen sich selbst eigene Steuerungsmöglichkeiten konfigurieren. Dadurch, dass jeder Parameter und jedes Ereignis anpassbar ist, können innerhalb der gegebenen Steuerungstypen (koordiniert oder vollverkehrsabhängig) zusätzliche, neu definierte Steuerungseingriffe eingestellt werden. Beispielsweise können LSA-gesteuerte Fussgängerüberwege und Bushaltestellen so miteinander verknüpft werden, dass optimierte, effiziente und risikofreie Fahrgastwechsel garantiert werden können.