[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern einer Anzeige einer Restzeit gemäß
Patentanspruch 1 und eine Recheneinheit gemäß Patentanspruch 6.
[0002] Im Stand der Technik ist es bekannt, eine Restzeit einer Freigabezeit und/oder einer
Sperrzeit einer Signalgruppe einer Signalanlage anzuzeigen. Dieses Verfahren funktioniert
sehr gut bei Signalplänen, die als Festzeitsteuerung durchgeführt werden. Bei einer
verkehrsabhängigen Steuerung des Signalplans kann es zu abrupten Änderungen der Restzeiten
kommen. In vielen Fällen wird auf die Anzeige der Restzeit aufgrund der Unsicherheit
der tatsächlichen Dauer der Restzeit verzichtet.
[0003] Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zum Steuern einer Ausgabe
einer Restzeit wenigstens eines Signals einer Signalbaugruppe einer Signalanlage eines
Verkehrsknotens bereitzustellen, das eine verbesserte Ausgabe der Restzeit auch bei
verkehrsabhängigen Änderungen des Signalplans ermöglicht.
[0004] Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch
die Recheneinheit gemäß Patentanspruch 6 gelöst.
[0005] Ein Vorteil des beschriebenen Verfahrens besteht darin, dass bei einer Anforderung
einer Änderung der vorliegenden Signalisierung des Signalplans durch einen Verkehrsparameter
die Änderung der Signalisierung erst zu einem späteren Zeitpunkt ausgeführt wird,
um die Anzeige der vorgegebenen Restzeit des aktuellen Signals zu gewährleisten. Auf
diese Weise wird sichergestellt, dass eine Anzeige einer vorgegebenen Restzeit auch
bei einer Anforderung einer Änderung der vorliegenden Signalisierung durch einen Verkehrsparameter
eingehalten wird. Damit können sich die Verkehrsteilnehmer mit größerer Sicherheit
auf die Ausgabe der Restzeit verlassen.
[0006] In einer Ausführungsform ist innerhalb des Signalplans ein Anforderungszeitpunkt
für eine Änderung der Signalisierung vorgesehen ist, wobei bei einer Anforderung für
ein Freigabesignal nach dem Anforderungszeitpunkt eine Änderung des Signalplans erst
in einem folgenden Umlauf durchgeführt wird, und wobei die Restzeit entsprechend dem
aktuellen Signalplan und dem geänderten Signalplan angezeigt wird. Dadurch wird eine
erhöhte Sicherheit für die Einhaltung der Restzeit erreicht.
[0007] In einer Ausführungsform wird abhängig von einem Verkehrsparameter eine neue Verteilung
von Freigabezeiten der Signalgruppen der Signalanlage ermittelt, wobei für die neue
Verteilung der Freigabezeiten ein neuer Signalplan ermittelt wird, wobei der neue
Signalplan nach Ablauf eines Umlaufs des aktuellen Signalplans zur Steuerung der Signalanlage
verwendet wird, und wobei für den neuen Signalplan die Restzeiten für ein Freigabesignal
und/oder ein Sperrsignal ermittelt wird, und wobei bei Verwendung des neuen Signalplans
die Restzeit wenigstens eines Freigabe und/oder Sperrsignals angezeigt wird. Somit
wird auch bei einer Neuverteilung der Freigabezeit eine höhere Sicherheit für die
Einhaltung der ausgegebenen Restzeit erreicht.
[0008] In einer Ausführungsform wird bei einer ÖV-Phase eine Restzeitanzeige eine vorgegebene
Zeitdauer vor einem Ende der ÖV-Phase gestartet, wobei bei einem vorzeitigen Abmelden
des ÖV-Fahrzeuges von der Kreuzung die Restzeitanzeige sofort gestartet wird und die
ÖV-Phase noch für die Restzeit eingehalten wird.
[0009] In einer Ausführungsform wird bei Vorgabe eines neuen Signalplanes der neue Signalplan
in einem Datenspeicher abgelegt, wobei abhängig vom aktuellen Signalplan und von dem
neuen Signalplan ein Übergangssignalplan erstellt wird, wobei der aktuelle Signalplan
nach dem aktuellen Umlauf verlassen wird und der Übergangsplan zur Steuerung der Signalanlage
verwendet wird, und wobei nach Ablauf des Übergangssignalplanes der neue Signalplan
zur Steuerung der Signalanlage verwendet wird, und wobei die Restzeitanzeige gemäß
den verwendeten Signalplänen ermittelt und ausgegeben wird.
[0010] Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie
die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich
im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang
mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
- FIG 1
- eine schematische Darstellung einer Signalanlage, und
- FIG 2
- eine schematische Darstellung eines Programmablaufes zur Steuerung der Ausgabe der
Restzeit wenigstens eines Signals der Signalbaugruppe darstellt.
[0011] FIG 1 zeigt in einer schematischen Darstellung eine Kreuzung 1, in die vier Straßen
2,3,4,5 münden. Jede Straße weist eine Fahrbahn auf, die zur Kreuzung 1 führt und
eine Fahrbahn auf, die von der Kreuzung 1 wegführt. Zudem ist an jeder Straße, die
zur Kreuzung 1 führt, eine Signalgruppe 6, 7, 8, 9 vorgesehen. Jede Signalgruppe 6,7,8,9
verfügt über eine eigene Recheneinheit. Zudem verfügt jede Signalgruppe über Anzeigemittel
und/oder Sendemittel, mit denen Informationen über einen Signalzustand der Signalgruppe
angezeigt und/oder an ein Fahrzeug und/oder an eine weitere Recheneinheit übermittelt
werden können. Die vier dargestellten Signalgruppen 6,7,8,9 stellen eine Signalanlange
für die Kreuzung 1 dar. Mit einer Signalgruppe kann für eine Fahrrichtung eine Sperrung
oder eine Freigabe, d.h. eine freie Fahrt in der Fahrrichtung angezeigt werden. Unter
einer Fahrrichtung werden z.B. eine Geradeausfahrt, ein Rechtsabbiegen, und/oder ein
Linksabbiegen verstanden. Die Sperrung wird z.B. mit einem Rotsignal und die Freigabe
mit einem grünen Signal angezeigt. Zudem kann zwischen der Freigabe und der Sperrung
noch ein Übergangssignal z.B. in Form eines gelben Signals angezeigt werden.
[0012] Weiterhin sind Detektoren 11 in oder an den Fahrbahnen der Straßen 2,3,4,5 vorgesehen,
die eine Annäherung eines Fahrzeuges 10 an die Kreuzung 1 und/oder eine Abfahrt des
Fahrzeuges weg von der Kreuzung 1 detektieren. Die Detektoren 11 können auch dazu
vorgesehen sein, um zum Beispiel eine Annäherung eines ÖPNV Fahrzeuges an die Kreuzung
1 und/oder ein Entfernen des ÖPNV Fahrzeuges von der Kreuzung zu erfassen. Zudem kann
ein Detektor 11 vorgesehen sein, um beispielsweise in Form eines Tasters den Wunsch
eines Fußgängers zu erfassen, der eine Freigabe für einen Fußgängerüberweg über eine
Straße wünscht. Die Detektoren sind logisch mit den Signalgruppen 6, 7, 8, 9 verbunden.
[0013] Weiterhin ist eine zentrale Recheneinheit 12 vorgesehen, die mit den Detektoren 11
sowie den Signalgruppen und/oder den Recheneinheiten der Signalgruppen verbunden ist.
Die zentrale Recheneinheit steuert abhängig von dem Verkehrsaufkommen an der Kreuzung
die Signalgruppen. Dabei wird in der Regel eine Hauptrichtung vorgegeben, die für
die Steuerung des Verkehrs Priorität hat. Zudem wird für ein Zeitintervall, d.h. eine
Umlaufzeit eine Folge von Phasen vorgesehen, die während des Zeitintervalls ausgeführt
werden können.
[0014] Dabei können jedoch auch ein Ausfall und/oder eine Verschiebung und/oder eine Verkürzung
und/oder eine Verlängerung einer Phase während des Zeitintervalls abhängig von Verkehrsereignissen
auftreten. In jeder Phase ist für alle Signalgruppen festgelegt, ob die jeweilige
Signalgruppe auf eine Freigabe für eine freie Fahrt oder auf eine Sperrung für die
Fahrrichtung der Signalgruppe geschaltet ist.
[0015] Die Recheneinheiten der Signalgruppen und/oder die zentrale Recheneinheit steuern
abhängig von den ermittelten Phasen die vier Signalgruppen an. Nach der Umlaufzeit
wird die Folge der Phasen wiederholt. Die Signalanlage kann abhängig von der Ausführungsform
auch unabhängig von Phasen abhängig vom Verkehrsaufkommen an der Kreuzung gesteuert
werden.
[0016] Eine Prognose von Signalschaltzeiten von Signalanlagen für eine Verkehrssteuerung,
insbesondere von Lichtsignalanlagen ist für eine Reihe von kooperativer und nicht
kooperativer Anwendungen von zunehmender Bedeutung. Dabei können Restzeitzähler für
Fußgänger oder Fahrzeuge und qualitative Anzeigen für Wartezeiten, zudem dynamische
Empfehlungen für Geschwindigkeiten von Fahrzeugen im Sinne einer grünen Welle realisiert
werden. Die Recheneinheiten der Signalgruppen und/oder die zentrale Recheneinheit
sind ausgebildet, um eine Restzeit eines Signals, d.h. eine Restzeit einer Freigabe
und/oder eine Restezeit einer Sperrung anzuzeigen.
[0017] FIG 2 zeigt einen schematischen Programmablauf zur Durchführung eines Verfahrens
zum Steuern einer Ausgabe einer Restzeit wenigstens eines Signals einer Signalbaugruppe
6,7,8,9 einer Signalanlage eines Verkehrsknotens. Bei Programmpunkt 100 wird von der
Recheneinheit ein Signalplan verwendet, der für einen Umlauf, d.h. eine Umlaufzeit,
die Signale wenigstens eines Teils der Signalbaugruppen der Signalanlage des Verkehrsknotens
beinhaltet. Insbesondere beinhaltet der Signalplan für einen Umlauf, d.h. eine Umlaufzeit,
die Signale aller Signalbaugruppen der Signalanlage des Verkehrsknotens. Der Signalplan
beinhaltet für festgelegte Zeitdauern festgelegte Signalisierungen der Signalbaugruppen.
[0018] Bei Programmpunkt 110 wird für wenigstens ein Signal, d.h. eine Sperrzeit oder eine
Freigabezeit, der Signalisierung einer Signalbaugruppe eine Restzeit des Signals ausgegeben.
Die Ausgabe kann beispielsweise in Form einer Anzeige der Restzeit des Signals oder
in Form einer Übermittlung der Restzeit des Signals an wenigstens einen Verkehrsteilnehmer,
insbesondere an ein Fahrzeug erfolgen. Die Restzeit wird in vorgegebenen Zeitabständen
aktualisiert und jeweils ausgegeben, d.h. angezeigt und/oder übermittelt. Auf diese
Weise können sich die Verkehrsteilnehmer auf die Zeitdauer der Restzeit des Signals
einstellen. Beispielsweise kann die Restzeit eine verbleibende Freigabezeit oder eine
verbleibende Sperrzeit anzeigen.
[0019] Da es sich bei der vorgeschlagenen Steuerung der Signalanlage um eine verkehrsabhängige
Steuerung handelt, kann bei Programmpunkt 120 eine Anforderung einer Änderung der
vorliegenden Signalisierung durch einen Verkehrsparameter erfolgen. Bei einem folgenden
Programmpunkt 130 wird die Signalisierung nicht sofort bei Auftreten der Anforderung
zur Änderung der vorliegenden Signalisierung durch den Verkehrsparameter durchgeführt,
sondern die angeforderte Änderung der vorliegenden Signalisierung wird auf einen späteren
Zeitpunkt verschoben, um die Zeitdauer der bereits ausgegebenen Restzeit zu gewährleisten.
Auf diese Weise wird dafür gesorgt, dass eine einmal ausgegebene oder angezeigte Restzeit
verlässlich eingehalten.
[0020] Die zeitliche Verschiebung der Änderung der Signalisierung kann somit von der vorliegenden
Restzeit abhängen. Nach Ablauf der Restzeit wird abhängig von weiteren Parametern
aufgrund der Anforderung durch den Verkehrsparameter die aktuelle Signalisierung des
Signalplans geändert und die aufgrund der Anforderung gewünschte Signalisierung bei
Programmpunkt 140 durchgeführt.
[0021] Der Signalplan weist einen vorgegebenen zeitlichen Umlauf auf, wobei der Umlauf in
Bezug auf die Zeitdauer variieren kann. Nach einem Umlauf wird der Signalplan erneut
abgearbeitet. Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann innerhalb des Umlaufes
des Signalplans ein Anforderungszeitpunkt für eine Änderung der vorgegebenen Signalisierung
vorgesehen sein. Wird während der Abarbeitung des Signalplans eine Anforderung für
ein Freigabesignal nach dem Anforderungszeitpunkt erfasst, so wird die Änderung des
Signalplans nicht im gleichen Umlauf, sondern erst in einem folgenden Umlauf des Signalplans
durchgeführt. Die Restzeit wird entsprechend den abgearbeiteten Signalplänen ausgegeben.
[0022] Der Verkehrsparameter kann beispielsweise eine Anforderung durch ein Fahrzeug des
Individualverkehrs (IV-Anforderung) oder eine Anforderung durch ein Fahrzeug des öffentlichen
Verkehrs (ÖV) sein.
[0023] Abhängig von der gewählten Ausführungsform kann eine Ausgabe der Restzeit nach Auftreten
einer Anforderung durch einen Verkehrsparameter berechnet und entsprechend gestartet
werden. Die Anforderung des Verkehrsparameters kann mithilfe der Detektoren erfasst
werden, die in der Fahrbahn oder an der Fahrbahn installiert sind und eine Annäherung
eines Fahrzeuges und/oder eines ÖV-Fahrzeuges erfassen. Zudem kann die Anforderung
mithilfe eines Tasters durch einen Fußgänger aktiviert werden, der ein Grünsignal
zum Überqueren einer Fahrbahn anfordert. Fahrzeuge des öffentlichen Verkehrs sind
beispielsweise Busse, Bahnen, Straßenbahnen.
[0024] Mithilfe des vorgeschlagenen Verfahrens wird sichergestellt, dass einmal ausgegebene
Restzeiten auch bei einer Anforderung einer Signaländerung des Signalplans eingehalten
werden. Dabei kann beispielsweise für ein zu beendendes Signal einer Signalgruppe,
d.h. für ein Ende einer Freigabezeit eine vorgegebene Restzeit von beispielsweise
5 Sekunden ausgegeben werden. Erfolgt eine Anforderung auf eine Änderung des Signalplans
nach Ausgabe der Restzeit, so wird die Änderung erst bei einem darauffolgenden Umlauf
berücksichtigt.
[0025] Auch bei Berechnung einer neuen Grünzeitverteilung auf lokaler oder zentraler Ebene
wird die berechnete Grünzeitverteilung für einen Umlauf gepuffert und erst anschließend
mit einem entsprechenden neuen Signalplan für die Steuerung der Signalanlage durch
die Recheneinheit verwendet. Somit werden die Restzeiten, die für den geplanten Signalplan
und den gepufferten Signalplan berechnet wurden, auch ausgegeben.
[0026] Weiterhin kann bei Annäherung eines ÖV-Fahrzeuges der Signalplan geändert werden,
wenn das ÖV-Fahrzeug vor dem festgelegten Anforderungszeitpunkt des Signalplans erfasst
wird. Nach Erfassen des ÖV-Fahrzeuges wird ein voraussichtlicher Eintreffzeitpunkt
des ÖV-Fahrzeuges an der Kreuzung ermittelt. Dieser kann abhängig von der durchschnittlichen
Geschwindigkeit eines ÖV-Fahrzeuges und dem Abstand des Detektors von der Kreuzung
auf einfache Weise berechnet werden. Zudem wird ein Schaltzeitpunkt für eine Freigabezeit
des ÖV-Fahrzeuges ermittelt. Anschließend wird die Restzeit für die Signalisierungen
der konkurrierenden Verkehrsströme ausgegeben.
[0027] In einer weiteren Ausführungsform wird abhängig von einem Verkehrsparameter eine
neue Verteilung von Freigabezeiten der Signalgruppen der Signalanlage ermittelt. Für
die neue Verteilung der Freigabezeiten wird ein neuer Signalplan ermittelt. Der neue
Signalplan wird erst nach Ablauf des Umlaufes des aktuellen Signalplans zur Steuerung
der Signalanlage verwendet. Für den neuen Signalplan werden die Restzeiten für ein
Freigabesignal und/oder ein Sperrsignal ermittelt. Bei Verwenden des neuen Signalplans
werden die Restzeiten wenigstens eines Freigabesignals und/oder eines Sperrsignals
ausgegeben.
[0028] In einer weiteren Ausführungsform wird ein Abmeldezeitpunkt eines ÖV-Fahrzeuges von
der Kreuzung anhand einer Restfahrzeit prognostiziert. Die Restfahrzeit ist mit einer
Streuung behaftet. Entsprechend gibt es einen Abmeldezeitraum mit einem frühesten
und einem spätesten Abmeldezeitpunkt von der Kreuzung. Die Streuung überprüft, ob
der prognostizierte späteste Abmeldezeitpunkt innerhalb eines möglichen Verlängerungsbereiches
der ÖV-Phase liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, kann keine Verlängerung der ÖV-Phase
durchgeführt werden. Die Restzeitanzeige kann somit auf Basis der ÖV-Phase ohne Verlängerung
ausgegeben werden. Wenn der Abmeldezeitpunkt innerhalb der Verlängerung der ÖV-Phase
liegt, wird die Restzeitanzeige gemäß der maximal möglichen Verlängerung der ÖV-Phase
ausgegeben. Meldet sich das ÖV-Fahrzeug vorzeitig ab, wird eine entsprechende Restzeitanzeige
sofort gestartet. Die vorgegebene Restzeitanzeige kann eine Mindestzeit von beispielsweise
5 s aufweisen. Ein Abmelden des ÖV-Fahrzeuges wird mithilfe eines Detektors erfasst,
der in der Fahrbahn oder an der Fahrbahn angeordnet ist und ein Verlassen der Kreuzung
durch das ÖV-Fahrzeug detektiert.
[0029] In einer weiteren Ausführungsform wird ein neuer Signalplan für die Signalanlage
bereitgestellt. Beispielsweise wird der neue Signalplan abhängig von Verkehrsparametern
ermittelt, um eine bessere Auslastung der Verkehrsströme der Kreuzung zu ermöglichen.
Dazu werden die aktuellen Verkehrsströme erfasst und entsprechend der Signalplan geändert.
Die Änderung erfolgt beispielsweise, um die Wartezeiten für die Fahrzeuge zu reduzieren.
Der neue Signalplan wird nicht sofort von der Steuerung umgesetzt, sondern der bisherige
Signalplan wird für den aktuellen Umlauf bis zu einem vorgegebenen Umschaltzeitpunkt
(GSP) beibehalten. Zudem wird anhand des aktuellen Signalplans und des neuen Signalplans
ein Übergangssignalplan berechnet. Der Übergangssignalplan sorgt dafür, dass eine
sichere Überleitung der Signalpläne ohne zu starke Beeinträchtigung des Verkehrs erfolgt.
Sowohl für den neuen Signalplan als auch für den Übergangssignalplan werden Restzeiten
für die Signalanzeigen ermittelt. Bei Erreichen des Umschaltzeitpunktes wird der Übergangssignalplan
von der Steuerung ausgeführt und nach Ablauf des Übergangssignalplans wird der neue
Signalplan für die Steuerung der Signalanlage verwendet. Abhängig von der gewählten
Ausführungsform wird auf den Übergangssignalplan verzichtet.
[0030] Abhängig von der gewählten Ausführungsform können die Restzeitanzeigen vorgegebener
Signalisierungen der Signalbaugruppen mit unterschiedlichen Zeitdauern parametriert
werden.
[0031] Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert
und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele
eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden,
ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.
1. Verfahren zum Steuern einer Anzeige einer Restzeit einer Signalisierung einer Signalanlage
eines Verkehrsknotens, wobei die Signalisierung von einem Signalplan vorgegeben wird,
wobei der Signalplan für vorgegebene Signalisierungen festgelegte Zeitdauern vorgibt,
wobei eine vorgegebene Signalisierung entgegen der festgelegten Zeitdauer abhängig
von einem Verkehrsparameter geändert werden kann, wobei bei Eingang eines Verkehrsparameters,
der eine Änderung der Signalisierung erfordert die Änderung der Signalisierung erst
zu einem späteren Zeitpunkt ausgeführt wird, um eine vorgegebene Restzeitanzeige zu
gewährleisten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei innerhalb des Signalplans ein Anforderungszeitpunkt
für eine Änderung der Signalisierung vorgesehen ist, wobei bei einer Anforderung für
ein Freigabesignal nach dem Anforderungszeitpunkt eine Änderung des Signalplans erst
in einem folgenden Umlauf des Signalplans durchgeführt wird, und wobei die Restzeit
entsprechend dem aktuellen Signalplan und nach der Änderung des Signalplans gemäß
dem geänderten Signalplan ausgegeben wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei abhängig von einem Verkehrsparameter
eine neue Verteilung von Freigabezeiten der Signalgruppen der Signalanlage ermittelt
wird, und wobei für die neue Verteilung der Freigabezeiten ein neuer Signalplan ermittelt
wird, wobei der neue Signalplan nach Ablauf eines Umlaufs des aktuellen Signalplans
zur Steuerung der Signalanlage verwendet wird, und wobei für den neuen Signalplan
die Restzeiten für ein Freigabesignal und/oder ein Sperrsignal ermittelt wird, und
wobei bei Verwendung des neuen Signalplans die Restzeit wenigstens eines Freigabe
und/oder Sperrsignals ausgegeben wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei einer ÖV-Phase die Anzeige
der Restzeit eine vorgegebene Zeitdauer vor einem Ende der ÖV-Phase gestartet wird,
wobei bei einem vorzeitigen Abmelden des ÖV-Fahrzeuges von der Kreuzung die Restzeitanzeige
sofort gestartet wird und die ÖV-Phase noch für die Restzeit eingehalten wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei bei Vorgabe eines neuen Signalplanes
der neue Signalplan in einem Datenspeicher abgelegt wird, wobei abhängig vom aktuellen
Signalplan und von dem neuen Signalplan ein Übergangssignalplan erstellt wird, wobei
nach Abschluss des aktuellen Umlaufes des Signalplans der Übergangsplan zur Steuerung
der Signalanlage verwendet wird, und wobei nach Ablauf des Übergangssignalplanes der
neue Signalplan zur Steuerung der Signalanlage verwendet wird, und wobei die Restzeit
gemäß den verwendeten Signalplänen ermittelt und ausgegeben wird.
6. Recheneinheit, die ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden
Ansprüche auszuführen.