Quality of forecasts for signal timings at traffic lights

Abstract

Der Forschungsbericht dokumentiert die Erarbeitung eines Konzepts zur Qualitätsbewertung von Schaltzeitprognosedaten an Lichtsignalanlagen. Moderne Lichtsignalanlagen können heutzutage unter Nutzung von C-ITS-Technologien Informationen sowohl über ihren aktuellen Signalzustand, aber auch prognostizierte, zukünftige Signalzustände, mit anderen Verkehrsteilnehmern teilen. Um den Anforderungen an zukunfts- und leistungsfähige C-ITS-Services wie beispielsweise beim GLOSA-Service (Green Light Optimal Speed Advisory) gerecht zu werden, wurde ein Konzept zur Beurteilung der Prognosequalität derartiger Anlagen entwickelt. Es umfasst drei zentrale Bewertungsschritte: Ein Dynamikindex, der die Vergleichbarkeit einzelner Bewertungen über verschiedene Knotenpunkte und Steuerungen hinweg ermöglicht; eine separate Prüfung der Integrität und Plausibilität der Prognosedaten; und eine inhaltliche Beurteilung der Prognosegüte durch die gezielte Analyse von Schaltzeitdaten. Eine abschließende Gesamtwertung in Form von Qualitätsstufen kann aus diesen Einzelbewertungen abgeleitet werden. Das Konzept liefert als Ergebnis den Projektpartnern und Stakeholdern aus Städten und Kommunen eine erste Grundlage für eine fundierte Qualitätsbewertung von Prognosedaten und -verfahren. Es soll zukünftig in praktischen C-ITS Anwendungen detaillierter erprobt und weiterentwickelt werden, um somit ein verlässliches Werkzeug zur Beurteilung von Schaltzeitprognosen bereitzustellen. The report documents the development of a concept for the evaluation of forecast quality for signal timings at traffic lights. Nowadays, modern traffic light systems are capable of using C-ITS technologies to share information with other road users not only about their current signal state but also about predicted future signal states. To meet the requirements for future-oriented and high-performance C-ITS services, such as the GLOSA service (Green Light Optimal Speed Advisory), a concept for evaluating the forecast quality of such prediction data has been developed. It comprises three central evaluation steps: a signal control dynamics index that enables the comparability of individual evaluations across different junctions and signal control systems; a separate check of the integrity and plausibility of the forecast data; and a substantive evaluation of forecast quality based on the analysis of signal timing data. A final overall rating in the form of quality levels can be derived from these individual evaluations. The proposed concept provides project partners and stakeholders from cities and local authorities with an initial basis for a systematic assessment of the quality of forecast data and prediction methods. It is intended to be tested in greater detail and further developed in practical C-ITS applications in the future, thereby establishing a reliable tool for evaluating the forecasts of traffic signal timings.