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Analysis of Interdependencies between Signalled Green Times and Green Time Differences

Günes, Utku :
Analysis of Interdependencies between Signalled Green Times and Green Time Differences.
TU Darmstadt
[Bachelorarbeit], (2011)

Kurzbeschreibung (Abstract)

Intersections are needed in order to arrange the qualified traffic flow in urban areas. These intersections have to be signalized with the purpose of satisfying the traffic demand and providing high safety. The reason of signalizing the intersections is to avoid the flows from different ways being in the intersection simultaneously. Thus, signalizing of the intersection is extremely significant for making the human life easier and ensuring the safety. Besides, there are many parameters influencing on the intersection design. Some of these parameters have mutual interactions. The vehicles in the traffic flow do not usually use the determined signalized green intervals. They use the time interval called as the effective green time instead of this. The effective green time is the time interval in which the traffic movement uses the intersection efficiently. Furthermore, it is shown in the researches done before that the effective green time is different from the signaled green time. This difference was termed as the green time differences in those researches. The green time differences arise in general due to these reasons which are the crossing time of entering vehicle, the crossing time of clearing vehicle, the saturation headway and the cumulated headway difference of the first entering vehicle waiting in the queue. It was detected in advance that the green time differences have different values under different conditions. Some of their causes have not been analysed in the past. Certain factors affect on the required parameters in order to calculate the green time difference. One of these factors defined as the signaled green time was investigated in the scope of this thesis. In other words, the effects of the signaled green time on the green time differences were researched. Besides, the factors which influence on the interdependencies between the signaled green times and the green time differences were also surveyed. Firstly, lots of literatures were reviewed before determining the interdependencies between the signaled green times and the green time differences. Referring to the literature reviews, the concept of the green time differences were clarified. Then, the site observations are made in eight different intersections of a German city, Darmstadt. In order to make comparisons among the site observations, all observed intersections were chosen so that each of them has a different signalled green time. Since saturated intersections are required to reach meaningful datas, the observations were made at peak hours. Therefore the stop line observations are made via video recordings. After that, the meaningful and reliable datas were reached with the manual analysises of these records via some softwares. As a result of the manual analysises, it was revealed that the signalled green time and the green time differences relate to each other linearly. It is proved that long green time differences occur in the intersections with short signaled green times, especially having 10 s-15 s signalled green times. On the other hand, short green time differences were observed in the intersections with longer signalled green times. In addition, the changes of the green time differences in the intersections having longer signalled green times were smaller and it is supposed that this value tends to become constant after a period of time. For instance, the signalled green time difference of two observed intersections was 10 s, on the other hand, the green time difference was 3 s. However, the signalled green time difference of another two observed intersections was 40 s, on the other hand, the green time difference was 2 s. The main reason for having different green time differences in the intersections with different signalled green times is to observe different crossing times of clearing vehicles in that intersections. It is surveyed that the drivers tend to use the yellow interval much longer in the intersections having short signalled green times. Therefore, the linear relation between signalled green time and green time difference derives from the different crossing times of clearing vehicles. In contrast, it is observed that there is no linear relation between the start-up lost time and the signalled green time. Because, those intersections have similar start-up lost time values. Thus, the start–up lost time does not change in case of different signalled green times and also it does not affect on diversifying the green time differences. This thesis not only represents the analysises on the interdependencies between the signalled green time and the green time difference and the potential causes of this relationship exhaustively, but also forms the basis for the further researches on this topic. This thesis concludes with some recommendations for the methodology of site observations and the focus of further researches.

Typ des Eintrags: Bachelorarbeit
Erschienen: 2011
Autor(en): Günes, Utku
Titel: Analysis of Interdependencies between Signalled Green Times and Green Time Differences
Sprache: Englisch
Kurzbeschreibung (Abstract):

Intersections are needed in order to arrange the qualified traffic flow in urban areas. These intersections have to be signalized with the purpose of satisfying the traffic demand and providing high safety. The reason of signalizing the intersections is to avoid the flows from different ways being in the intersection simultaneously. Thus, signalizing of the intersection is extremely significant for making the human life easier and ensuring the safety. Besides, there are many parameters influencing on the intersection design. Some of these parameters have mutual interactions. The vehicles in the traffic flow do not usually use the determined signalized green intervals. They use the time interval called as the effective green time instead of this. The effective green time is the time interval in which the traffic movement uses the intersection efficiently. Furthermore, it is shown in the researches done before that the effective green time is different from the signaled green time. This difference was termed as the green time differences in those researches. The green time differences arise in general due to these reasons which are the crossing time of entering vehicle, the crossing time of clearing vehicle, the saturation headway and the cumulated headway difference of the first entering vehicle waiting in the queue. It was detected in advance that the green time differences have different values under different conditions. Some of their causes have not been analysed in the past. Certain factors affect on the required parameters in order to calculate the green time difference. One of these factors defined as the signaled green time was investigated in the scope of this thesis. In other words, the effects of the signaled green time on the green time differences were researched. Besides, the factors which influence on the interdependencies between the signaled green times and the green time differences were also surveyed. Firstly, lots of literatures were reviewed before determining the interdependencies between the signaled green times and the green time differences. Referring to the literature reviews, the concept of the green time differences were clarified. Then, the site observations are made in eight different intersections of a German city, Darmstadt. In order to make comparisons among the site observations, all observed intersections were chosen so that each of them has a different signalled green time. Since saturated intersections are required to reach meaningful datas, the observations were made at peak hours. Therefore the stop line observations are made via video recordings. After that, the meaningful and reliable datas were reached with the manual analysises of these records via some softwares. As a result of the manual analysises, it was revealed that the signalled green time and the green time differences relate to each other linearly. It is proved that long green time differences occur in the intersections with short signaled green times, especially having 10 s-15 s signalled green times. On the other hand, short green time differences were observed in the intersections with longer signalled green times. In addition, the changes of the green time differences in the intersections having longer signalled green times were smaller and it is supposed that this value tends to become constant after a period of time. For instance, the signalled green time difference of two observed intersections was 10 s, on the other hand, the green time difference was 3 s. However, the signalled green time difference of another two observed intersections was 40 s, on the other hand, the green time difference was 2 s. The main reason for having different green time differences in the intersections with different signalled green times is to observe different crossing times of clearing vehicles in that intersections. It is surveyed that the drivers tend to use the yellow interval much longer in the intersections having short signalled green times. Therefore, the linear relation between signalled green time and green time difference derives from the different crossing times of clearing vehicles. In contrast, it is observed that there is no linear relation between the start-up lost time and the signalled green time. Because, those intersections have similar start-up lost time values. Thus, the start–up lost time does not change in case of different signalled green times and also it does not affect on diversifying the green time differences. This thesis not only represents the analysises on the interdependencies between the signalled green time and the green time difference and the potential causes of this relationship exhaustively, but also forms the basis for the further researches on this topic. This thesis concludes with some recommendations for the methodology of site observations and the focus of further researches.

Fachbereich(e)/-gebiet(e): Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Civil and Environmental Engineering > Institut für Verkehr > Fachgebiet Verkehrsplanung und Verkehrstechnik
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Civil and Environmental Engineering > Institut für Verkehr
Fachbereich Bau- und Umweltingenieurwissenschaften, Civil and Environmental Engineering
Hinterlegungsdatum: 06 Apr 2016 06:20
Gutachter / Prüfer: Boltze, Prof. Dr. Manfred ; Arslan, M. Sc. Oytun
Alternatives oder übersetztes Abstract:
AbstractSprache
Die Kreuzungen sind erforderlich, um die qualifizierte Verkehrsfluss in städtischen Gebieten zu arrangieren. Diese Kreuzungen müssen mit dem Zweck der Befriedigung der Verkehrsanforderung und der Bereitstellung hoher Sicherheit signalisiert werden. Der Grund für die Signalisierung der Knotenpunkten ist die Ströme aus verschiedenen Wege gleichzeitig im Knotenpunkt werden zu vermeiden. So, die Signalisierung des Knotenpunktes ist extrem wichtig für den menschlichen Leben einfacher zu machen und die Sicherheit zu gewährleisten. Außerdem gibt es viele Parameter, die auf das Design des Knotenpunktes beeinflussen. Einige dieser Parameter haben gegenseitige Interaktionen. Die Fahrzeuge in dem Verkehrsfluss benuzten in der Regel nicht die bestimmten signalisierten Freigabezeit, sondern sie benutzen das Zeitintervall genannt als die effektive Freigabezeit. Die effektive Freigabezeit ist das Zeitintervall, in dem die Verkehrsbewegung den Knotenpunkten effizient benutzt. Außerdem ist es in vorher getanen Forschungen aufgezeigt, dass die effektive Freigabezeit unterschiedlich von der signalisierten Freigabezeit. Dieser Unterschied wurde in diesen Forschungen als die Freigabezeitdifferenz bezeichnet. Die Freigabezeitdifferenz entstehen im Allgemeinen aus diesen Gründen, die die Überfahrzeit des einfahrenden Fahrzeugs, die Überfahrzeit des räumenden Fahrzeugs, der Zeitbedarfswert bei Sättigung und die kumulierte Zeitlückendifferenz des ersten einfahrenden Fahrzeugs in der Warteschlange sind. Es war bereits entdeckt, dass die Freigabezeitdifferenzen verschiedene Werte unter verschiedenen Bedingungen haben. Einige von deren Ursachen wurden noch nicht analysiert. Manche Faktoren wirken auf die erforderlichen Parameter auf, die Freigabezeitdifferenzen um zu berechnen. Einer dieser Faktoren definiert als die signalisierte Freigabezeit wurde im Rahmen dieser Arbeit untersucht. Mit anderen Worten, die Auswirkungen der signalisierten Freigabezeit auf der Freigabezeitdifferenzen wurden geforscht. Außerdem waren die Faktoren auch befragt, die auf die Interdependenzen zwischen die signalisierten Freigabezeiten und Freigabezeitdifferenzen beeinflussen. Erstens wurden viele Literaturen vor der Bestimmung der Interdependenzen zwischen die signalisierten Freigabezeit und Freigabezeitdifferenzen überprüft. Entsprechend der Literatur Überprüfungen wurden das Konzept der Freigabezeitdifferenzen geklärt. Dann werden die Ort-Beobachtungen in acht verschiedenen Knotenpunkten von einer deutschen Stadt, Darmstadt gemacht. Um die Ort-Beobachtungen zu vergleichen, alle beobachteten Knotenpunkte wurden so gewählt, dass jeder von ihnen eine andere signalisierten Freigabezeit hat. Weil gesättigte Knotenpunkte notwendig sind, um sinnvolle Daten zu erreichen, wurden die Beobachtungen in Stoßzeiten gemacht. Deshalb werden die Beobachtungen auf die Haltelinie über Video-Aufnahmen gemacht. Danach wurden die sinnvolle und zuverlässige Daten mit der manuellen Analysen dieser Aufzeichnungen durch einige Software erreicht. Zufolge der manuellen Analysen, es zeigte sich, dass sich die signalisierten Freigabezeiten und Freigabezeitdifferenzen beziehen linear.Es ist bewiesen, dass lange Freigabezeitdifferenzen in den Knotenpunkten mit kurzen signalisierten Freigabezeit auftreten, besonders 10 s-15 s lang signalisierten Freigabezeit. Auf der anderen Seite wurden kurze Freigabezeitdifferenzen in den Knotenpunkten mit längeren signalisierten Freigabezeit beobachtet. Zusätzlich waren die Änderungen den Freigabezeitdifferenzen in den Knotenpunkten mit längeren signalisierten Freigabezeit kleiner und es wird angenommen, dass dieser Wert nach einen zeitraum tendiert, konstant zu werden. Zum Beispiel, einerseits war die signalisierte Freigabezeitdifferenz von zwei beobachteten Knotenpunkten 10 s, andererseits war die Freigabezeitdifferenz 3 s. Jedoch war die signalisierte Freigabezeitdifferenz von zwei beobachteten Knotenpunkten 40 s, andererseits war die Freigabezeitdifferenz 2 s. Der Hauptgrund für die unterschiedliche Freigabezeitdifferenzen in den Knotenpunkten mit verschiedenen signalisierten Freigabezeiten ist verschiedene Überfahrzeitdifferenzen räumender Fahrzeuge in den Knotenpunkten zu beobachten. Es ist untersuchten, dass die Fahrer neneigen, das gelbe Intervall länger in den Knotenpunkten mit kurzen signalisierten Freigabezeiten zu benutzen. Deswegen leitet die lineare Beziehung zwischen die signalisierten Freigabezeiten und die Freigabezeitdifferenzen von den unterschiedlichen Überfahrzeitdifferenzen räumender Fahrzeuge ab. Im Gegensatz dazu wird es beobachtet, dass es keine lineare Beziehung zwischen dem Anfahrzeitverlust und der Freigabezeitdifferenz gibt. Denn diese Knotenpunkte haben ähnlich Werte des Anfahrzeitverlustes. So, der Anfahrzeitverlust ändern nicht im Falle von unterschiedlichen signalisierten Freigabezeiten und er beeinflusst auch nicht auf die Diversifizierung der Freigabezeitdifferenzen. Diese Arbeit repräsentiert nicht nur die Analysen den Interdependenzen zwischen die signalisierten Freigabezeiten und Freigabezeitdifferenzen and den potenziellen Ursachen dieser Beziehung ausführlich, als auch bildet die Grundlage für die weiteren Forschungen zu diesem Thema. Diese Arbeit schließt mit einigen Empfehlungen für die Methodik der Ort-Beobachtungen und der Schwerpunkt den weiteren Forschungen.Deutsch
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