Grüne Welle
Bei einer grünen Welle werden die Ampeln eines Straßenzuges so geschaltet, daß man beim Befahren der Straße mit einer bestimmten Geschwindigkeit (sie wird oftmals auf Zusatztafeln angegeben, z.B. Grüne Welle bei 40km/h) jede Ampel in ihrer Grünphase antrifft.Der Vorteil liegt darin, daß die Fahrzeuge an den Ampeln nicht stehenbleiben und wieder anfahren müssen, was Kraftstoff spart, Lärmbelästigung verringert und die Umwelt schont. Außerdem fördert es die Einhaltung der Geschwindigkeitsbegrenzungen, da Raser an der nächsten Ampel zum Anhalten gezwungen werden.
Wie aus der nachfolgenden Darstellung ersichtlich, bestehen bei der grünen Welle Abhängigkeiten von verschiedenen Parametern.
> Angestrebte Geschwindigkeit > Abstände der einzelnen LSA > Verfügbaren Grünzeiten an den LSA, oft durch Querverkehre bestimmt.Zudem beeinflussen einbiegende Verkehre aus den Nebenstraßen, die zwangsläufig an der nächsten Anlage gegen Rot ankommen, die Leistung der Welle. In der Praxis wird die Welle meist an kritischen Knotenpunkten zwischen zwei Hauptstraßen aufgehängt und von dort in beiden Richtungen entwickelt. Je nach Abstand der Querstraßen ist dabei oft nur eine richtungsbezogene Koordinierung möglich. Entsprechend der Last wird der Verkehr stadteinwärts oder stadtauswärts koordiniert. Die jeweilige Gegenrichtung muss sehr oft anhalten. Durch die Pulkbildung kommt es zu gleichmäßigerem Verkehr. Allerdings sinkt der sogenannte Auslastungsgrad der Signalanlage, da zum Erhalt der Welle Grünzeiten zu schalten sind, die eigentlich für den Querverkehr zur Verfügung zu stellen wären. Bei voller Auslastung bricht die Welle durch Fahrzeuge, die am Pulkende vor Rot halten müssen zusammen.
Obwohl sie keine Welle im physikalischen Sinne ist (sie transportiert keine Energie), gehorcht eine grüne Welle den meisten physikalischen Gesetzen einer Welle. Die nachfolgende Darstellung dient daher als anschauliches Modell einer physikalischen Welle, weniger als Erklärung zur grünen Welle.
Es gibt so etwas wie Oszillatoren (die Ampeln), die so etwas wie Schwingungen ausführen und dabei periodische die gleichen Phasen (Ampelphasen) durchlaufen (rot, rotgelb, grün, gelb, rot, ...). Es gibt eine Schwingungsdauer T, die Zeit zwischen (z.B.) einer roten Phase und der nächsten. Es gibt eine Frequenz f, das ist die Häufigkeit des Phasenwechsels. Und es gilt:
Blickt man den Straßenzug entlang, so erkennt man Ampeln gleicher Phase in bestimmten Abständen. Dieser Abstand hat den Charakter einer Wellenlänge λ.
Die "Ausbreitung" der Welle verfolgt man am besten, indem man die zeitliche Abfolge der Begegnungen eines Fahrzeuges mit den einzelnen Ampeln verfolgt. Es "reitet" auf der Welle, indem es jede Ampel bei grün trifft, sich also längs der Straße mit der gleichen Geschwindigkeit wie die Welle bewegt. Die nachstehende Bildsequenz zeigt den Zustand der Straße in zeitlichen Abständen T/4.
Zwischen dem ersten Bild (zur Zeit t=0) und dem letzten Bild (zur Zeit t=T) hat sich der Wagen um eine Wellenlänge bewegt, die Phasen aller Ampeln längs der Straße sind in beiden Bildern identisch; die Welle ist um eine Wellenlänge gewandert und jede Ampel hat einmal alle Phasen durchlaufen (jeder Oszillator eine volle Schwingung vollführt). Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs (und damit zugleich die Ausbreitungsgeschwindigkeit c der Welle) ist die zurückgelegte Strecke (also λ) dividiert durch die dafür benötigte Zeit (also T). Daher gilt
Siehe auch: Themenliste StraßenverkehrÄhnlichkeit zu physikalischen Gesetzen
z.B. wenn sich rot alle zwei Minuten wiederholt (T=2min), dann ist die Frequenz f=1/2 Zyklus pro Minute.
Da außerdem f = 1/T ist (siehe oben), gilt auch
Somit veranschaulicht eine grüne Welle die Grundgesetze einer physikalischen Welle. Ist z.B. T=2min und λ=1200m (Abstand einer grünen Ampel von der nächsten), so ist c=1200m·1/(2min)= 600m/min (= 10m/s = 36km/h): Grüne Welle bei 36km/h.