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Influence of Intergreen Times on the Capacity of Signalised Intersections

Wolfermann, Axel :
Influence of Intergreen Times on the Capacity of Signalised Intersections.
TU Darmstadt
[Ph.D. Thesis], (2009)

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Item Type: Ph.D. Thesis
Title: Influence of Intergreen Times on the Capacity of Signalised Intersections
Language: English
Abstract:

The quality of road traffic in urban networks is determined by the bottlenecks of the network, which are intersections in most cases. Traffic signals can provide high safety and sufficient capacity at intersections. The capacity of signalised intersections is not only determined by the geometry, layout, and stage settings, it is also influenced by the signal change intervals, when one stage ends and another begins. The interval between the ending of green of one stage or signal group and the beginning or green of another is called intergreen time. During this interval capacity reductions occur. Intergreen times are, though, needed to improve the safety. The presented research analyses the influence of intergreen times on the capacity. Another aim of the research is the promotion of an international dispute on this so far more nationally regarded topic. A thorough literature review, theoretical considerations, and empirical studies at signalised intersections in Germany highlight the improvement potential of the capacity of signalised intersections. Based on the findings, safety related research can be guided towards areas worth consideration from both a safety and capacity point of view. Such areas are, for instance, the entering behaviour of vehicles under saturated conditions, a more distinct consideration of crossing times, and the detailed appraisal of movement sequences (leading to conflicts) with their relevance for the traffic demand and their impact on the capacity. The research not only provides a detailed description of the traffic flow during signal change intervals, but also provides a model for the assessment of intergreen times with reference to the capacity. An application of this model to an example intersection gives a quantitative estimate of the improvement potential of intergreen times: the effective capacity of this signalised intersection is 7% greater than the capacity according to the German Highway Capacity Manual (HBS 2001); the capacity – without further evaluation of the safety impacts – could be improved at maximum by more than 1000 vehicles per hour. Further research into intergreen times is consequently highly recommendable.

Alternative Abstract:
Alternative AbstractLanguage
Die Qualität des städtischen Straßenverkehrs wird durch die Engstellen des Netzwerks bestimmt. In aller Regel sind dies die Knotenpunkte. Lichtsignalanlagen ermöglichen an den Knotenpunkten eine hohe Sicherheit und ausreichende Qualität. Die Kapazität signalisierter Knotenpunkte wird nicht nur von der Knotenpunktgeometrie, Knotenpunktgestaltung und der Phaseneinteilung bestimmt, sondern auch von den Phasenübergängen. Das Intervall zwischen dem Ende der Freigabezeit einer Phase oder Signalgruppe und dem Beginn der Freigabe der folgenden wird Zwischenzeit genannt. Während dieser Zwischenzeiten treten Kapazitätseinbußen auf. Zwischenzeiten sind jedoch für die Sicherstellung der Verkehrssicherheit erforderlich. Die vorliegende Forschungsarbeit analysiert den Einfluss der Zwischenzeiten auf die Kapazität. Ein weiteres Ziel der Arbeit ist die Förderung einer internationalen Debatte zu diesem bislang vorranging national diskutierten Thema. Eine gründliche Literaturrecherche, theoretische Überlegungen und empirische Untersuchungen unterstreichen das Verbesserungspotenzial der Kapazität signalgeregelter Knotenpunkte. Auf der Grundlage der Ergebnisse kann die Erforschung der Sicherheit auf Aspekte der Zwischenzeiten ausgerichtet werden, die sowohl Sicherheits- als auch Qualitätsverbesserungen versprechen. Solche Aspekte sind beispielsweise das Einfahrverhalten von Fahrzeugen unter gesättigten Bedingungen, eine stärker differenzierte Betrachtung von Überfahrzeiten und die detaillierte Würdigung von konfliktbehafteten Kreuzungs- oder Einbiegevorgängen mit ihrer Bedeutung für die Verkehrsnachfrage und die Kapazität. Die Arbeit stellt nicht nur eine detaillierte Darstellung des Verkehrsflusses während des Phasenübergangs bereit, sondern auch ein Modell zur Beurteilung der Zwischenzeiten in Hinblick auf die Kapazität. Eine Anwendung dieses Modells für einen beispielhaften Knotenpunkt gibt einen quantitativen Eindruck des Verbesserungspotenzials von Zwischenzeiten: die effektive Kapazität des Knotenpunkts liegt 7 % über der nach dem „Handbuch für die Bemessung von Straßenverkehrsanlagen (HBS 2001)“ berechneten Kapazität; die Kapazität könnte maximal – vorbehaltlich einer Sicherheitsbewertung – um über 1000 Fahrzeuge je Stunde verbessert werden. Eine vertiefte Untersuchung der Zwischenzeiten ist somit vielversprechend.German
Uncontrolled Keywords: signalised intersections, traffic lights, capacity, intergreen time, signal change, quality, transport, signal control, signal program
Alternative keywords:
Alternative keywordsLanguage
signalised intersections, traffic lights, capacity, intergreen time, signal change, quality, transport, signal control, signal programEnglish
signalisierter Knotenpunkt, signalgeregelter Knotenpunkt, Lichtsignalsteuerung, Kapazität, Zwischenzeiten, Phasenübergang, Phasenwechsel, Qualität, Verkehr, Transport, SignalprogrammGerman
Classification DDC: 600 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften > 620 Ingenieurwissenschaften
Divisions: Fachbereich Bauingenieurwesen und Geodäsie > Institut für Verkehr
Date Deposited: 24 Nov 2009 17:21
Last Modified: 07 Dec 2012 11:56
URN: urn:nbn:de:tuda-tuprints-19625
Additional Information:

Schriftenreihe des Instituts für Verkehr ; 24

License: Creative Commons: Attribution-Noncommercial-No Derivative Works 3.0
Additional Information:

Schriftenreihe des Instituts für Verkehr ; 24

Referees: Boltze, Prof. Dr.- Manfred and Nakamura, Prof. Dr.- Hideki
Refereed: 12 October 2009
URI: http://tuprints.ulb.tu-darmstadt.de/id/eprint/1962
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