Wie geht eigentlich… Ampel-Beeinflussung bei der VHH

Achtung, Technik! Bei uns im VHH-Blog kommen auch Experten zu Wort – diesmal unser Kollege Peter Siemers von der VHH-Informationstechtik. Er kennt alle  Hintergründe zur Ampel-Beeinflussung, der sogenannten LSA-Beeinflussung, die bei der Busbeschleunigung eine wichtige Rolle spielt. Hierdurch werden die Ampelphasen verkürzt oder verlängert – der Bus kommt so schneller durch.

Eine kleine Vorwarnung:
Dieser Beitrag ist nur was für richtig Technik-Begeisterte!


Abkürzungen:

LSALichtsignalanlagen (auch bekannt als Ampel) 😉
RBLRechnergestütztes Betriebsleitsystem
IBISIntegriertes Bordinformationssystem
GPSGlobal Positioning System
Ö(PN)VÖffentlicher (Personen Nah-)Verkehr


Historisches:

Ursprünglich zur Ansteuerung von Weichen und Signalen bei der Straßenbahn eingesetzt, wurde durch die rasant voranschreitende Entwicklung des RBL-Datenfunks und der On-Board-Technologien (Bordrechner, Ortsbaken, IBIS) zu Beginn der 1980er-Jahre die Beeinflussung von Lichtsignalanlagen (LSA) über den RBL-Datenfunk technisch verfügbar. Heute ist die bedarfsgesteuerte Beeinflussung von Lichtsignalanlagen durch Fahrzeuge des ÖPNV ein elementarer Bestandteil der ÖPNV-Beschleunigung und ein Standard in modernen Verkehrsnetzen.

In der Hansestadt Hamburg wurde bereits zu Beginn der 1990er-Jahre die Beeinflussung von Lichtsignalanlagen durch Busse des ÖPNV auf den Weg gebracht. Im Jahre 1992 wurde erstmals bedarfsgesteuerte LSA-Beeinflussung, mit Infrarot-Baken als Ortungsreferenz, bei der VHH eingesetzt, zunächst mit einigen wenigen Bussen im Bereich des Betriebshofs Glinde.

Infrarot-Fahrzeugbake (Aussenansicht)

Infrarot-Fahrzeugbake (Aussenansicht)

Im Frühjahr 1993 wurden alle Fahrzeuge der Betriebshöfe Glinde und Ahrensburg entsprechend aufgerüstet. Die Linienführung der Linien 163 und 263 von/ nach Wandsbek-Markt im Zuge der Rodigallee diente, neben einer weiteren Strecke in Altona, als Pilotstrecke für die LSA-Beeinflussung im HVV. Im Zuge der Umsetzung des unternehmensweiten Gleichwellen-Betriebsfunks wurden in den Jahren 1996/1997 alle VHH-Linienbusse mit Komponenten zur LSA-Beeinflussung ausgestattet. Mit Einführung des Rechnergestützten Betriebsleitsystems (RBL) ab Mitte 2003 wurde die Ortungsreferenz auf das Satellitengestützte System GPS umgestellt, die Infrarot-Baken hatten ausgedient. Bei VHH sind heute grundsätzlich alle RBL-fähigen Linienbusse mit LSA-Beeinflussung ausgestattet.

Funktionsweise:

Die Maßnahmen zur LSA-Beeinflussung laufen im Bus vollautomatisch ab. Voraussetzung ist, dass der Bus auf einer Linienfahrt angemeldet ist, in deren Verlauf sich beeinflusste Lichtsignalanlagen befinden. Bei Leer-, Einsetz- oder Aussetzfahrten ist LSA-Beeinflussung nicht möglich!

Die Ansteuerung der Lichtsignalanlagen erfolgt durch das Aussenden von Datentelegrammen über den analogen Datenfunk; diese werden an, in der Planungsphase metergenau definierten, virtuellen Punkten auf der Strecke gesendet, den sogenannten Meldepunkten. Die Telegramme enthalten neben den Informationen über den Meldepunkt u.a. die Linien- und Kursnummer des anfordernden Fahrzeugs. Diese Aufgabe übernimmt, ebenso wie das Frequenzmanagement des Funkgerätes, der RBL-Bordrechner. Die exakte und zuverlässige Ortung des Busses durch den Bordrechner ist dabei von immenser Wichtigkeit.


Wichtig zu wissen:

• LSA-Beeinflussung bedeutet nicht, nie wieder vor einer roten Ampel zu stehen. Der Beschleunigungseffekt entsteht vielmehr durch die Verkürzung der Standzeiten an der Lichtsignalanlage.

• Es gibt keine 100%-ige Garantie, dass jede Linienfahrt auch immer „beschleunigt“ wird, da bei der Berechnung der Schaltphasen in der Lichtsignalanlage auch der Individualverkehr (wenn auch mit geringerer Priorität) und Fußgängeranforderungen etc. mit einbezogen werden.

• Das „A-Signal“, wo vorhanden,  leuchtet, sobald der Steuerungsrechner der LSA ein gültiges Datentelegramm von unseren Bussen empfangen hat, auch wenn unter Umständen keine Beschleunigungsmaßnahmen stattfinden!


Ob eine Ampelanlage allerdings für die Beeinflussung durch den ÖPNV überhaupt technisch ausgerüstet wird, liegt im Ermessen und in der Zuständigkeit der jeweiligen Betreiber (Länder, Kreise, Kommunen). Erfreulicherweise ist ein positiver Trend hin zur vermehrten Einrichtung von LSA-Beeinflussung zu erkennen. Die VHH sind hier gegenüber den Betreibern beratend tätig und unterstützen bei der technischen Planung und Umsetzung.

Wie wird eine LSA-Beeinflussung geplant?

Zunächst wird ermittelt, wie stark eine Kreuzung frequentiert ist (ÖPNV, Individualverkehr, Fußgänger, Radfahrer). Dies wird mittels Verkehrszählungen detailliert erfasst. Anhand dieser Zahlen berechnet ein Verkehrsplaner die Gestaltung der Schaltphasen sowie die Anzahl und Lage der notwendigen Meldepunkte (an diesen Punkten senden wir später unsere Datentelegramme). Diese werden in sogenannten Meldepunktketten logisch zusammengefasst. In der Regel handelt es sich um Voranmeldung, Hauptanmeldung und Abmeldung. Liegt eine Haltestelle unmittelbar vor einer LSA, wird ein Türschließsignal vorgesehen. Halten wir an dieser Haltestelle einmal nicht, so senden wir stattdessen ein Ersatzsignal. Einfluss nimmt auch die ÖV-Frequentierung der Kreuzung: nähern sich zwei Busse aus verschiedenen Richtungen einer Kreuzung, „gewinnt“ grundsätzlich die (zeitlich) erste Anmeldung. Bei Bedarf können jedoch auch Prioritäten gesetzt werden (z.B. Schnellbus vor Stadtbus, Linie X vor Linie Y etc.).

Diese theoretischen Werte werden dann von VHH-MitarbeiterInnen an die Realität auf der Strecke angepasst, so werden beispielweise die Geo-Koordinaten der Meldepunkte ermittelt und die realen Abstände der Streckenpunkte zueinander eingemessen, ebenso werden die Funktechnischen Parameter wie die Bestimmung von Sendefrequenzen, Sendeleistung und Taktung angepasst. Die abgestimmten Daten werden in die Bordrechner-Software implementiert und, nach entsprechender Programmierung der LSA-Steuerungslogik, mittels Testfahrten auf der Strecke nochmals überprüft und ggf. angepasst, bevor die Daten auf die Busflotte übertragen werden.

Der aktuelle Stand:

Aktuell pflegen wir bei der VHH weit über 900 LSA-Meldepunkte in unseren Bordrechner-Daten. LSA-Beeinflussung finden wir im gesamten Bedienungsgebiet, sowohl an Einzelanlagen als auch in komplexen Streckenabschnitten wie z.B. auf der Linie M21, in Norderstedt, Geesthacht oder Ahrensburg.

Die Beeinflussung von Lichtsignalanlagen ist also eine hochkomplexe Technik, bei der alle Teilsysteme sowohl im Bus als auch an den Stationären Anlagen einwandfrei miteinander funktionieren müssen.

Peter Siemers

Titelbild: Christian Hinkelmann

9 Antworten

  1. Frequenz? sagt:

    Was mich noch interessiert ist mir welcher Frequenz die Systeme arbeiten

  2. Erlli sagt:

    Hallo,

    ein schöner Beitrag. Ich fands interessant mal hinter die Kulissen der Signalisation zu schauen 🙂

    Hatte ja schon gedacht, dass sowas heutzutage viel Technik verwendet, aber in dem Maße hätte ich das nicht erwartet.

    Grüsse
    Erlli

    • Angelika Schoder sagt:

      Hallo Erlli,

      stimmt, ein kompliziertes Thema – aber Hauptsache die Busse kommen dann gut durch. 😉

      Viele Grüße
      Angelika vom Blog-Team

  3. Ralph sagt:

    Hallo Frau Schoder,

    würde eine Frage meinerseits zu den ungefähren Kosten einer solchen Installation (pro Bus, Empfänger und LSA) beantwortet werden? 😉 Ich interessiere mich im Rahmen meines Studiums für Busbeschleunigung über Funksysteme und wäre rein aus persönlichem Interesse an den groben Kosten interessiert.

    Grüße,
    Ralph

  1. 20. April 2015

    […] auf den Straßen und an den Haltestellen werden – zusammen mit einer dadurch erst sinnvollen, durchgängigen Beeinflussung der Ampeln durch Busse – eine spürbare Verbesserung und Kapazitätssteigerung unseres Angebotes […]

  2. 21. Dezember 2015

    […] Auf dem Linienweg der Linie 3 ist eine Ampel-Beeinflussung eingerichtet, eine sogenannte LSA-Beeinflussung. Die Lichtsignalanlagen (kurz LSA) können von den Bussen angesteuert werden, wenn sich diese einer Kreuzung nähern. Die Ampeln werden dann auf „Grün“ geschaltet. Auch das spart Zeit, denn die eine oder andere Wartephase an einer roten Ampel kann so vermieden werden. Mehr zum Thema hier […]

  3. 11. Januar 2016

    […] Überhaupt ist das Warten für die Busse entlang des neuen Abschnittes eine Seltenheit geworden. In der Regel werden die Fahrzeuge hier nicht mehr durch rote Ampeln ausgebremst, denn die Ampelbeeinflussung greift. Die Busse beeinflussen die Lichtsignalanlagen an den Kreuzungen, indem sie sich an Kreuzungen an- und abmelden und damit die Ampeln so schalten, dass die Busse bevorrechtigt werden und schneller über die Kreuzung kommen. (⇒ mehr dazu hier) […]

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