(57) Die Erfindung betrifft ein System zur Priorisierung eines Verkehrsteilnehmers an
einem lichtsignalgesteuerten Knotenpunkt. Es umfasst eine den Verkehrsfluss am Knotenpunkt
steuernde Lichtsignalanlage mit schaltbaren Signalgebern. Es umfasst ferner eine Verkehrszentrale,
die dazu eingerichtet ist, eine Freigabeanforderung für einen Signalgeber der Lichtsignalanlage
zu empfangen und in den Signalprogrammablauf des Steuergeräts zur Anschaltung des
angeforderten Freigabesignals einzugreifen. Erfindungsgemäß umfasst das System ein
tragbares, von einem Radfahrer mitgeführtes Endgerät. Dieses weist eine Positionsbestimmungseinheit
zur laufenden Bestimmung der Radfahrerposition und eine Speichereinheit zur Speicherung
von den Zufahrten zugeordneten Meldepositionen und Fahrrichtungen auf. Es weist ferner
eine Auswertungseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, aus den bestimmten Radfahrerpositionen
des Radfahrers zu ermitteln, ob der Radfahrer eine gespeicherte Meldeposition in der
zugeordneten Fahrtrichtung passiert hat. Schließlich weist es eine Kommunikationseinheit
auf, die dazu eingerichtet ist, automatisch eine Freigabeanforderung für den Signalgeber
einer Zufahrt abzusenden, falls eine Radfahrerpassage für die der Zufahrt zugeordnete
Meldeposition in zugeordneter Fahrtrichtung ermittelt wird. Hierdurch wird ein verkehrstechnisches
System geschaffen, das den Verkehrsfluss an Straßenknoten nicht nur für Kraftfahrzeug
führende Verkehrsteilnehmer optimiert.
[0001] Die Erfindung betrifft ein System zur Priorisierung eines Verkehrsteilnehmers, insbesondere
eines Radfahrers, an einem lichtsignalgesteuerten Knotenpunkt eines Straßennetzes
nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
[0002] Städtische Verkehrsnetze stoßen zunehmend an die Grenzen ihrer Belastbarkeit. Insbesondere
durch den Straßenverkehr ergeben sich dabei negative Folgen hinsichtlich Luftqualität,
Verkehrslärm, Wirtschaft und Sicherheit.
[0003] Es sind Priorisierungssysteme für Fahrzeuge des Öffentlichen Personennahverkehrs
oder für Sonderfahrzeuge, wie Einsatz- oder Rettungsfahrzeuge bekannt. Sobald diese
in Bezug auf einen Knotenpunkt definierte Anmeldepunkte erreichen, erfolgt eine Freigabeanforderung
zum Beispiel über eine lokale Kommunikation des Fahrzeugs mit einem die Lichtsignalanlage
am Knotenpunkt steuernden Steuergerät, woraufhin der entsprechende Signalgeber der
Lichtsignalanlage zur Abgabe eines Freigabesignals angeschaltet wird.
[0004] Ein solches System ist beispielsweise aus der Offenlegungsschrift
DE 31 35 774 A1 bekannt, wobei ein Funkfernsteuerungssender im Fahrzeug und eine Richtantenne auf
dem Fahrzeugdach dazu dienen, eine vor einem Fahrzeug befindliche Lichtsignalanlage
durch Sendeimpulse über eine an der Lichtsignalanlage installierte Empfangseinrichtung
auf ein Sperrsignal zu schalten, um dem Fahrzeug eine freie Fahrbahn zu schaffen.
[0005] Die Gebrauchsmusterschrift
DE 298 16 791 U1 offenbart eine Steuereinrichtung zur Fahrwegfreischaltung für Einsatzfahrzeuge mit
Sonderbefugnissen unter Nutzung des GPS-Systems.
[0006] Über ein Datenfunkmodul stehen Einsatzfahrzeug, Freischalteinrichtung und Leitstelle
in Funkverbindung und übertragen geografische Koordinaten, Adressen, Statusmeldungen
und Modi. Jedes Einsatzfahrzeug enthält neben dem Datenfunkmodul einen GPS-Empfänger
und einen Bordcomputer.
[0007] Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2007 038 723 A1 ist ein Verfahren zur Bevorrechtigung von Sonderfahrzeugen an einem lichtsignalgesteuerten
Knotenpunkt bekannt, bei dem ein sich dem Knotenpunkt näherndes Fahrzeug als Sonderfahrzeug
über digitale Bildaufnahmen erkannt wird.
[0008] Weiterhin werden Lichtsignalanlagen an aufeinanderfolgenden Knotenpunkten eines Straßenzuges
derart koordiniert, dass bei Einhaltung einer bestimmten Fahrgeschwindigkeit eine
Grüne Wellen für den motorisierten Individualverkehr entsteht. Hierdurch werden die
Anzahl der Halte, der Brems- und Beschleunigungsvorgänge zugunsten der Hauptverkehrsrichtung
optimiert, was Treibstoff spart und Schadstoffemissionen sowie Verkehrslärm reduziert.
[0009] Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2008 049 568 A1 ist ein Verfahren zur Optimierung der Verkehrssteuerung an einem lichtsignalgesteuerten
Knoten in einem Straßenverkehrsnetz bekannt. Der Fahrzeugverkehr in Zufahrten zu dem
Knoten wird durch Signalgruppen einer Lichtsignalanlage nach zugeordneten Signalzeiten
gesteuert. Für sich der Signalgruppe nähernde Fahrzeuge werden aus Verkehrsdaten anhand
eines Verkehrsmodells in Abhängigkeit der Signalzeiten Verkehrskenngrößen wie Wartezeiten
und Anzahl von Halten bestimmt. Die Verkehrskenngrößen werden gewichtet und aufsummiert
und die derart gebildete Zielfunktion durch Variation von Signalzeiten optimiert.
[0010] Jedoch ist das innerstädtische Verkehrsnetz häufig dermaßen überlastet, dass die
Kraftfahrzeuge auch mehrere Signalumläufe an den Lichtsignalanlagen warten müssen.
Eine Optimierung der Steuerung im Sinne einer Grünen Welle für Kraftfahrzeuge ist
dann nicht mehr möglich.
[0011] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verkehrstechnisches System zu
schaffen, das den Verkehrsfluss an Straßenknoten nicht nur für Kraftfahrzeug führende
Verkehrsteilnehmer optimiert.
[0012] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein System zur Priorisierung eines
Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines Radfahrers, der eingangs genannten Art mit
den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Demnach
umfasst das System eine den Verkehrsfluss am Knotenpunkt steuernde Lichtsignalanlage.
Diese weist schaltbare Signalgeber zur Abgabe von Freigabe- und Sperrsignalen an sich
dem Knotenpunkt auf Zufahrten nähernde Verkehrsteilnehmer auf. Ferner weist sie ein
Steuergerät zur Anschaltung der Signalgeber nach einem vorgebbaren Signalprogrammablauf.
Das System umfasst ferner eine mit dem Steuergerät kommunizierende Verkehrszentrale
des Straßennetzes, die dazu eingerichtet ist, eine Freigabeanforderung für einen Signalgeber
der Lichtsignalanlage zu empfangen und in den Signalprogrammablauf des Steuergeräts
zur Anschaltung des angeforderten Freigabesignals einzugreifen. Erfindungsgemäß umfasst
das System ein tragbares, von einem Radfahrer mitgeführtes Endgerät. Dieses weist
eine Positionsbestimmungseinheit zur laufenden Bestimmung einer aktuellen Radfahrerposition
des Radfahrers im Straßennetz auf. Außerdem weist das Endgerät eine Speichereinheit
zur Speicherung von den Zufahrten zugeordneten Meldepositionen und Fahrrichtungen
auf. Es weist ferner eine Auswertungseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, aus den
bestimmten Radfahrerpositionen des Radfahrers zu ermitteln, ob der Radfahrer eine
gespeicherte Meldeposition in der zugeordneten Fahrtrichtung passiert hat. Das Endgerät
weist auch eine Kommunikationseinheit auf, die dazu eingerichtet ist, automatisch
eine Freigabeanforderung für den Signalgeber einer Zufahrt abzusenden, falls eine
Radfahrerpassage für die der Zufahrt zugeordnete Meldeposition in zugeordneter Fahrtrichtung
ermittelt wird.
[0013] Die Erfindung schlägt eine Optimierung der Verkehrssteuerung für Fahrradfahrer vor,
wobei die Freigabe nicht mittels fester Schaltung einer Grünen Welle erfolgt, sondern
bedarfsgerecht auf Anforderung durch den Fahrradfahrer, der mit einem mobilen Endgerät,
beispielsweise einem Smartphone, ausgestattet ist, auf welchem ein mobiles Anwendungsprogramm
zur Priorisierung installiert wird. Die Auslösung der Anforderung wird automatisiert
durchgeführt, sobald der Radfahrer sich aus einer definierten Fahrtrichtung kommend
in einem definierten Bereich vor dem Knotenpunkt befindet. Hierzu werden vom Anwendungsprogramm
die aktuelle Radfahrerposition, beispielsweise mittels eines GPS-Empfangsmoduls erfassbar,
und seine Fahrtrichtung mit definierten Parametern verglichen. Die Freigabeanforderung
wird an eine zentrale Komponente übermittelt, zum Beispiel an eine Verkehrsrechnerzentrale
oder Verkehrsmanagementzentrale, in der diese ausgewertet und die Aktivierung der
Freischaltung an das Steuergerät der Lichtsignalanlage übermittelt wird. Dort wird
die Freischaltung ausgelöst. Eine Meldeposition liegt auf einer Knotenpunktzufahrt
in ausreichendem Abstand vor der Haltelinie, so dass die Freischaltung aktiv ist,
wenn der Radfahrer den Knotenpunkt erreicht. Die Erfassung der Fahrtrichtung des Radfahrers
verhindert eine unnötige Freigabeanforderung, wenn ein Radfahrer mit seinem Endgerät
zufällig die Knotenpunktzufahrt an der Meldeposition schräg oder quer zur Verkehrsrichtung
überquert. Insgesamt wird damit die Attraktivität des Radverkehrs erhöht. Da die Nutzung
des Fahrrades als schnelles, flexibles und kostengünstiges Verkehrsmittel in Städten
zunehmend an Bedeutung gewinnt, wird mit einem erheblichen Nutzungspotential für ein
derartiges Anwendungsprogramm besteht. Gleichzeitig wird ein Anreiz für eine umweltfreundliche
Verkehrsmittelwahl in den Städten geschaffen. Es wird davon ausgegangen, dass selbst
bei geringer Ausstattungsquote die Freigabeanforderung und Freischaltung zu einer
Pulkbildung der Fahrräder führt, so dass die Freischaltung dem gesamten Fahrradkollektiv
zugutekommt, indem die Anzahl der Halte minimiert wird.
[0014] In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems ist eine Meldeposition
durch eine durch deren Ortskoordinaten verlaufende Fanglinie definiert, welche quer
zur zugeordneten Fahrtrichtung über eine vom Radfahrer zu befahrende Zufahrt verläuft,
wobei die Auswertungseinheit dazu ausgebildet ist, eine zwei aufeinanderfolgend bestimmte
Radfahrerpositionen gerade verbindende Fahrlinie zu bilden und zu bestimmen, ob sich
die Fahrlinie und die Fanglinie schneiden und ob ein Schnittwinkel zwischen Fahrlinie
und Fanglinie im Wesentlichen 90° beträgt. Die Fanglinie erstreckt sich dabei vorzugsweise
über einen von Radfahrern zu benutzenden Radweg neben der Zufahrt oder auf den von
Radfahrern benutzten rechten Teilbereich der Zufahrt. Über die Länge und Ausrichtung
der Fanglinie lassen sich Meldepositionen sehr genau definieren und von anderen -
gegebenenfalls dicht benachbarten - Meldepositionen gut unterscheiden. Die Positionsbestimmungseinrichtung
des Endgerätes liefert einen Polygonzug von Radfahrerpositionen, aus dem sich die
jeweilige Fahrtrichtung des Radfahrers ergibt.
1. System zur Priorisierung eines Verkehrsteilnehmers an einem lichtsignalgesteuerten
Knotenpunkt eines städtischen Verkehrsnetzes, umfassend eine den Verkehrsfluss am
Knotenpunkt steuernde Lichtsignalanlage mit schaltbaren Signalgebern zur Abgabe von
Freigabe- und Sperrsignalen an sich dem Knotenpunkt auf Zufahrten nähernde Verkehrsteilnehmer
und mit einem Steuergerät zur Anschaltung der Signalgeber nach einem vorgebbaren Signalprogrammablauf,
ferner umfassend eine mit dem Steuergerät kommunizierende Verkehrszentrale des Straßennetzes,
die dazu eingerichtet ist, eine Freigabeanforderung für einen Signalgeber der Lichtsignalanlage
zu empfangen und in den Signalprogrammablauf des Steuergeräts zur Anschaltung des
angeforderten Freigabesignals einzugreifen, gekennzeichnet durch ein tragbares, von einem Radfahrer mitgeführtes Endgerät mit einer Positionsbestimmungseinheit
zur laufenden Bestimmung einer aktuellen Radfahrerposition des Radfahrers im Straßennetz,
mit einer Speichereinheit zur Speicherung von den Zufahrten zugeordneten Meldepositionen
und Fahrrichtungen, mit einer Auswertungseinheit, die dazu eingerichtet ist, aus den
bestimmten Radfahrerpositionen des Radfahrers zu ermitteln, ob der Radfahrer eine
gespeicherte Meldeposition in der zugeordneten Fahrtrichtung passiert hat, und mit
einer Kommunikationseinheit, die dazu eingerichtet ist, automatisch eine Freigabeanforderung
für den Signalgeber einer Zufahrt abzusenden, falls eine Radfahrerpassage für die
der Zufahrt zugeordnete Meldeposition in zugeordneter Fahrtrichtung ermittelt wird.
2. System nach Anspruch 1, wobei eine Meldeposition durch eine durch deren Ortskoordinaten
verlaufende Fanglinie definiert ist, welche quer zur zugeordneten Fahrtrichtung über
eine vom Radfahrer zu befahrende Zufahrt verläuft, wobei die Auswertungseinheit dazu
ausgebildet ist, eine zwei aufeinanderfolgend bestimmte Radfahrerpositionen gerade
verbindende Fahrlinie zu bilden und zu bestimmen, ob sich die Fahrlinie und die Fanglinie
schneiden und ob ein Schnittwinkel zwischen Fahrlinie und Fanglinie im Wesentlichen
90° beträgt.