[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungsstärke
eines Beleuchtungssystems in einem Straßentunnel in Abhängigkeit von variablen Eingangsdaten.
Sie betrifft des Weiteren ein Steuerungsmodul für diesen Zweck.
[0002] Die Beleuchtung im Inneren längerer Straßentunnels erfolgt meist sowohl tagsüber
als auch nachts. Nachts wird in der Regel mit einer konstanten, minimalen Beleuchtungsstärke
beleuchtet, die der ausreichenden Ausleuchtung von Fahrbahn und sicherheitsrelevanten
Einrichtungen dient, etwa Notausgängen, Notrufeinrichtungen, Standstreifen uvm. Tagsüber,
wenn die Fahrer der Fahrzeuge, die einen solchen Straßentunnel passieren aus dem Tageslicht
in die dunklere Umgebung des Straßentunnels einfahren, muss sich dagegen ihr Auge
zusätzlich von der möglicherweise sehr hohen Beleuchtungsstärke des Tageslichts an
die neuen Beleuchtungsverhältnisse im Straßentunnel anpassen. Da dieser sogenannte
Adaptationsprozess beim menschlichen Auge einige Minuten in Anspruch nehmen kann,
federt die Innenbeleuchtung des Straßentunnels den Übergang zwischen hellem Tageslicht
und dunklem Tunnelinneren ab.
[0003] Für die Anforderungen zur Auslegung von Beleuchtungssystemen in Straßentunnels existieren
nationale und internationale Richtlinien und Normen, etwa der von der Internationalen
Beleuchtungskommission herausgegebene "Guide for the Lighting of Road Tunnels and
Underpasses", der derzeit in der zweiten Auflage als CIE 88:2004 vorliegt, die deutschen
Richtlinien für die Ausstattung von Straßentunneln (RABT), die derzeit in der Ausgabe
von 2006 vorliegen und die auf der europäischen Richtlinie 2004/54/EG basieren, sowie
die Projektierungsrichtlinien RVS 9.27 "Tunnel Beleuchtung" des österreichischen Bundesministeriums
für wirtschaftliche Angelegenheiten vom Oktober 1991. Diese Vorschriften geben Vorgaben
zur Ausleuchtung von Straßentunnels in Abhängigkeit von zahlreichen Einflussfaktoren,
u. a. beispielsweise der Geschwindigkeit, für die ein Straßentunnel ausgelegt ist
und dem Lichteinfall vor der Tunneleinfahrt. In Spezialfällen kann auch die aktuelle
Verkehrsstärke am Portal eines Straßentunnels berücksichtigt werden.
[0004] Die Anzahl und Leistung der Leuchtmittel von Beleuchtungssystemen in Straßentunnels
wird auf Basis von Maximalanforderungen festgelegt, die sich aus diesen Einflussfaktoren
ergeben.
[0005] Im Endeffekt dient die Berücksichtigung dieser Faktoren dazu, die Beleuchtung an
die Haltesichtweite anzupassen. Ein Fahrer soll ein gefährliches Objekt in dieser
Haltesichtweite ohne Mühen erkennen können. Diese Haltesichtweite ergibt sich aus
der Entfernung, die während des visuellen Erfassens des Objekts, der Einleitung einer
Bremsreaktion und der Bremsung selbst zurückgelegt wird.
[0006] Naturgemäß bedingt die Auslegung der Beleuchtungsstärke in einem Straßentunnel auf
Basis von Maximalanforderungen, dass tendenziell eine unnötig hohe Beleuchtungsstärke
gewählt wird, weil einige Anforderungen im realen Betrieb geringer ausfallen können
als diese Maximalanforderungen, die im Endeffekt auf einer Art "worst case" - Annahmen
basieren.
[0007] Die Beleuchtung stellt jedoch zusammen mit der Belüftung von Straßentunnels den größten
Verbrauchsfaktor für Energie in Form von elektrischem Stromverbrauch dar. Es ist daher
im Sinne eines verantwortungsvollen Umgangs mit Energieverbrauch und im Sinne der
Kostenreduktion sehr wünschenswert, die Beleuchtungsstärke im Straßentunnel möglichst
genau so einzustellen, dass sie den tatsächlichen, das heißt real vorliegenden Anforderungen
entspricht, auch dann, wenn diese von den Maximalanforderungen signifikant nach unten
abweichen. Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Möglichkeit bereitzustellen, wie
die Beleuchtungsstärke stärker an die realen Anforderungen einer momentan vorliegenden
Betriebssituation des Tunnels angepasst werden kann und gleichzeitig dennoch dafür
Sorge zu tragen, dass das Sicherheitsniveau im Straßentunnel deswegen nicht absinkt.
[0008] Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Steuerungsmodul
gemäß Anspruch 13 gelöst.
[0009] Ein Verfahren der eingangs genannten Art umfasst entsprechend die folgenden Schritte:
- Bereitstellung von Verkehrs-Kenndaten einer momentanen, das heißt einer zum Zeitpunkt
der Durchführung des Verfahrens aktuellen, Verkehrssituation als variable Eingangsdaten,
die mindestens Geschwindigkeits-Kenndaten und quantifizierte Angaben zu einem Anteil
an Schwerlastkraftwagen umfassen,
- Ableitung von Steuerbefehlen zur Steuerung der Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit
von den Verkehrs-Kenndaten unter Anwendung mindestens einer vordefinierten Ableitungsregel,
- Ausgabe der Steuerbefehle an das Beleuchtungssystem.
[0010] Die somit verwendeten Verkehrs-Kenndaten kennzeichnen bzw. repräsentieren eine momentane
Verkehrssituation im Tunnelbereich bis zu einem gewissen Grade. Als entscheidend,
um diesen Grad der Repräsentativität erheblich zu erhöhen, hat sich für den Erfinder
erwiesen, die im Straßentunnel gefahrenen Geschwindigkeiten und den Anteil des Schwerlastverkehrs
mit in die Auslegung der Beleuchtungsstärke mit einzubeziehen. Deshalb ist es erfindungsgemäß
von höchster Bedeutung, Geschwindigkeits-Kenndaten mit zu berücksichtigen, wobei zusätzliche
Verkehrsdaten wie die Verkehrsstärke ebenfalls mit herangezogen werden können. Gleiches
gilt für anderweitige non-variable und/oder variable Eingansdaten, insbesondere solche,
die eine Beleuchtungs- und/oder Wettersituation im Bereich des Portals des Straßentunnels
umfassen.
[0011] Als "Verkehrs-Kenndaten" werden allgemein solche Kenndaten bezeichnet, aus denen
direkt oder indirekt Rückschlüsse auf eine Verkehrssituation im Bereich des Straßentunnels
gezogen werden können. Sie sind bevorzugt real ermittelt, d.h. im direkten zeitlichen
Zusammenhang mit der Durchführung des erfindungsgemäßen Steuerungsverfahrens erhoben.
Es können jedoch auch Verkehrs-Kenndaten aus Erfahrungswerten, beispielsweise hinterlegt
in einer Datenbank, herangezogen werden, die für die Verkehrssituation zu einem bestimmten
Zeitpunkt repräsentativ sind. So können beispielsweise Erfahrungswerte über eine Verkehrssituation
zu typischen Stoßzeiten, etwa während der Rush Hour oder während der Ferienreisezeit
verwendet werden. Die Verkehrs-Kenndaten können sowohl absolute Messwerte umfassen
als auch durch Mittelungsverfahren generierte Mittelungswerte. Außerdem können sogenannte
Verteilungswerte herangezogen werden, etwa solche Werte, die eine prozentuale oder
absolute Verteilung von Fahrzeugen bestimmter Fahrzeugklassen und/oder bestimmter
Fahrzeugtypen und/ oder bestimmter Schadstoff-Emissionsklassen repräsentieren. Zudem
können auch Maximal- und/oder Minimalwerte zu bestimmten Parametern ausgewählt und
verwendet werden, etwa die Angaben zu einer maximalen im Bereich des Straßentunnels
gefahrenen Geschwindigkeit und/oder einer minimalen Geschwindigkeit. Entsprechend
kann auch eine Differenz zwischen einem Maximalwert und einem Minimalwert im Sinne
einer Kennzahl für die Verteilungs-Bandbreite Berücksichtigung finden.
[0012] Der Begriff der "Geschwindigkeits-Kenndaten" umfasst eine Vielzahl möglicher Kenndaten,
die dadurch zusammengefasst werden können, dass aus ihnen direkt oder indirekt eine
Geschwindigkeitssituation im Bereich des Straßentunnels ableitbar ist. Es kann sich
also dabei beispielsweise um Geschwindigkeits-Werte handeln, beispielsweise um eine
Durchschnittsgeschwindigkeit. Genauso gut können jedoch auch solche Kenndaten als
Geschwindigkeits-Kenndaten aufgefasst werden, über die nur durch Umrechnung oder Interpolation
auf Geschwindigkeiten von Fahrzeugen rückgeschlossen werden kann, beispielsweise Kenndaten
bezüglich der Anzahl bestimmter Fahrzeugklassen am Gesamtverkehr. Ist nämlich zum
Beispiel der Anteil des Schwerlastverkehrs besonders hoch, so kann dies als Indiz
dafür gelten, dass die Durchschnittsgeschwindigkeit aller Fahrzeuge oder Spitzengeschwindigkeiten
einzelner Fahrzeuge signifikant reduziert sind.
[0013] Die Berücksichtigung von Geschwindigkeits-Kenndaten bringt in mehrerlei Hinsicht
eine deutliche qualitative Verbesserung für die allgemeine Abschätzung der Verkehrssituation
im Stra-βentunnel mit sich:
- 1. Bei höheren Geschwindigkeiten erhöht sich automatisch das Unfallrisiko, speziell
im Straßentunnel. Geschwindigkeits-Kenndaten können daher als Unfall-Risikofaktoren
direkt oder indirekt in die Anpassungsstrategie der Beleuchtungssteuerung einfließen.
- 2. Bei höheren Geschwindigkeiten erhöht sich zudem automatisch der Bremsweg. Dies
bedeutet, dass sich die Haltesichtweite ebenfalls erhöht. Da die Beleuchtung im Tunnel
im Speziellen auf die Erkennbarkeit von Objekten innerhalb der Haltesichtweite abzielt,
muss automatisch mehr beleuchtet werden, wenn die Geschwindigkeiten höher sind.
- 3. Bei sehr niedriger Geschwindigkeit, d. h. im Speziellen bei Staus ist die Beleuchtung
im Straßentunnel durch die Fahrzeugbeleuchtungen der Einzelfahrzeuge bereits so hoch,
dass die zusätzliche Ausleuchtung durch das Beleuchtungssystem eine eher untergeordnete
Rolle spielen kann. Auch Stauinformationen sind daher als Geschwindigkeits-Kenndaten
zu bezeichnen und fließen bevorzugt in das Steuerungsverfahren mit ein.
[0014] Was quantifizierte Angaben angeht, so werden diese im Bezug auf den Anteil an Schwerlastkraftwagen,
aber auch in Bezug auf andere Verkehrs-Kenndaten als absolute und/oder relative Mengenangaben
verstanden. Relative Mengenangaben können sich also beispielsweise auf den Anteil
von Schwerlastkraftwagen an der Gesamtzahl an Fahrzeugen oder auch in Bezug auf Personenkraftwagen
beziehen. Sie können auch in Bezug zu einer Ermittlungs-Zeitspanne erfasst werden,
also beispielsweise wie viele Schwerlastkraftwagen pro Stunde gezählt werden.
[0015] Die Berücksichtigung des Anteils an Schwerlastkraftwagen im Rahmen des erfindungsgemäßen
Verfahrens bringt einige weitere sehr signifikante Vorteile mit sich:
- 1. Schwerlastkraftwagen haben eine größere Querschnittsfläche als Personenkraftwagen,
so dass sie mehr von der Beleuchtungsstärke des Beleuchtungssystems absorbieren als
kleinere Autos.
- 2. Unfälle mit Schwerlastkraftwagen stellen ein erheblich größeres Risiko im Verkehrsfluss
und ein erheblich größeres Gefahrenpotenzial für andere Verkehrsteilnehmer dar.
- 3. Schwerlastkraftwagen sind träger als Personenkraftwagen, so dass ihr Bremsweg auch
größer ist. Es ist zu erwarten, dass Lastkraftwagen in Bezug auf Abbremsung ihres
Fahrzeugs das schwächste Glied im Verkehrssystem im Tunnel darstellen. Deswegen ist
es besonders vorteilhaft, die Beleuchtungsstärke an den Bremsweg von Lastkraftwagen
plus eine entsprechende Erkennungs- und Reaktionszeit des LKW-Fahrers anzupassen.
[0016] Es ist also insgesamt festzustellen, dass die Berücksichtigung von Geschwindigkeits-Kenndaten
und von quantifizierten Angaben zum Anteil an Schwerlastkraftwagen eine erhebliche
Qualitätsverbesserung bei der genaueren Einstellung der Beleuchtungsstärke im Tunnel
mit sich bringt.
[0017] Die Ausgabe der so generierten Steuerbefehle an das Beleuchtungssystem erfolgt bevorzugt
an einzelne Komponenten, beispielsweise eine Stromquelle des Beleuchtungssystems oder
direkt an die einzelnen Beleuchtungskörper des Beleuchtungssystems. Sie sind so ausgebildet,
dass auf ihrer Basis die Lichtleistung des Beleuchtungssystems steuerbar ist.
[0018] Entsprechend umfasst ein erfindungsgemäßes Steuerungsmodul der eingangs genannten
Art mindestens folgende Komponenten:
- eine Eingangsschnittstelle für variable Verkehrs-Kenndaten, die eine momentane Verkehrssituation
repräsentieren, als variable Eingangsdaten,
- eine Steuerbefehl-Ableitungseinheit, die im Betrieb Steuerbefehle zur Steuerung der
Beleuchtungsstärke in Abhängigkeit von den Verkehrs-Kenndaten unter Anwendung mindestens
einer vordefinierten Ableitungsregel ableitet, wobei die Verkehrs-Kenndaten mindestens
Geschwindigkeits-Kenndaten und quantifizierte Angaben zu einem Anteil an Schwerlastkraftwagen
umfassen und die Ableitungsregel die Geschwindigkeits-Kenndaten berücksichtigt,
- eine Ausgangsschnittstelle zur Ausgabe der Steuerbefehle an das Beleuchtungssystem.
[0019] Mit einem solchen Steuerungsmodul lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren durchführen.
[0020] Weiterhin umfasst die Erfindung auch ein Beleuchtungssystem mit mindestens einer
Stromquelle und einer Anzahl an Beleuchtungskörpern sowie mit einem erfindungsgemäßen
Steuerungsmodul. Die Ausgangsschnittstelle verknüpft das Steuerungsmodul mit den anderen
Komponenten des Beleuchtungssystems. Die Stromquelle dient der Versorgung der Beleuchtungskörper
mit elektrischem Strom, während die Lichtleistung der einzelnen oder zu Gruppen (also
auch zur Gesamtheit) zusammengefassten Beleuchtungskörper durch das Steuerungsmodul
gesteuert wird.
[0021] Die Schnittstellen des Steuerungsmoduls und ggf. weitere Schnittstellen des Beleuchtungssystems
müssen nicht zwangsläufig als Hardwarekomponenten ausgebildet sein, sondern können
auch als Softwaremodule realisiert sein, beispielsweise, wenn das Steuerungsmodul
ganz oder teilweise als Software-Komponente des Beleuchtungssystems realisiert ist.
Ebenso können die Schnittstellen auch aus Hardware- und Softwarekomponenten bestehen,
wie zum Beispiel eine Standard-Hardwareschnittstelle, die durch Software für den konkreten
Einsatzzweck speziell konfiguriert wird. Außerdem können Schnittstellen auch in einer
gemeinsamen Schnittstelle, beispielsweise einer Input/Output-Schnittstelle, zusammengefasst
sein.
[0022] Insgesamt können ein Großteil der Komponenten zur Realisierung des Steuerungsmoduls
in der erfindungsgemäßen Weise, insbesondere die Steuerbefehl-Ableitungseinheit, ganz
oder teilweise in Form von Softwaremodulen auf einem Prozessor realisiert werden.
[0023] Die Erfindung betrifft daher auch ein Computerprogrammprodukt, welches direkt in
einen Prozessor eines programmierbaren Steuerungsmoduls und/oder Beleuchtungssystems
ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln, um alle Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens
auszuführen, wenn das Programmprodukt auf dem Steuerungsmodul und/oder Beleuchtungssystem
ausgeführt wird.
[0024] Weitere besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung
ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung.
Dabei kann das Steuerungsmodul auch entsprechend den abhängigen Ansprüchen zum analogen
Verfahren weitergebildet sein.
[0025] Neben den Geschwindigkeits-Kenndaten werden bevorzugt noch weitere variable und/oder
non-variable Eingangsdaten, insbesondere Verkehrs-Kenndaten herangezogen, um eine
noch genauere Datenbasis für die Steuerung der Beleuchtungsstärke vorliegen zu haben.
Bevorzugterweise umfassen die Verkehrs-Kenndaten quantifizierte Angaben zu einer Verkehrsdichte.
Eine hohe Verkehrsdichte bedeutet ein erhöhtes Unfallrisiko, ähnlich wie eine höhere
Geschwindigkeit im Straßentunnel. Dieser Faktor ist damit nach der Geschwindigkeit
selbst besonders relevant, um dem Unfallrisiko durch ausreichende Beleuchtung im Tunnel
entgegenwirken zu können. Er stellt damit eine präferierte Zusatzinformation dar.
[0026] Bei den Verkehrs-Kenndaten und allgemein bei den variablen Eingangsdaten können im
Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens zumindest teilweise auch solche Kenn- bzw-
Eingangsdaten verwendet werden, die nicht zum Zeitpunkt der Steuerung ermittelt werden,
sondern die Situationen repräsentieren, die typischerweise zu einem solchen Zeitpunkt
vorliegen. Beispielsweise kann aus einer Zeitangabe "7:30 Uhr Montag morgens, keine
Ferienzeit" abgeleitet werden, dass ein typischer Rush-Hour-Verkehr zu erwarten ist.
Repräsentative Geschwindigkeits-Werte ebenso wie Verkehrsdichte-Werte können daher
basierend auf Erfahrungswerten angenommen werden. Solche repräsentativen Werte können
beispielsweise in einer Datenbank hinterlegt sein, von wo sie abgefragt werden können.
Dieses Verfahren ist schnell und bei entsprechend feiner Einstellung der Abfrage-Kriterien
in Kombination mit einer ausreichend großen Basis an Erfahrungswerten in der Datenbank
ziemlich akkurat.
[0027] Bevorzugt werden Verkehrs-Kenndaten bereitgestellt, die Messdaten der Verkehrssituation
umfassen. Diese können wie eben beschrieben in Form von Erfahrungswerten vorliegen,
besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn sie real im Moment der Beleuchtungssteuerung
durch Sensoren bzw. Sensorik-Systeme ermittelt werden. Damit ist eine noch höhere
Genauigkeit erzielbar, die in vielen Fällen auch notwendig ist, um eine absolut verlässliche
Beleuchtungssteuerung garantieren zu können.
[0028] Zusätzlich oder alternativ zu Messwerten werden bevorzugt solche Verkehrs-Kenndaten
bereitgestellt, die Verkehrs-Steuerungsdaten von variabel ansteuerbaren Verkehrssteuerungskomponenten,
insbesondere von Lichtzeichenanlagen und/oder variablen Geschwindigkeitsanzeigen,
umfassen. Die Steuerungsdaten solcher Verkehrssteuerungskomponenten können dann herangezogen
werden, wenn sie dazu vorgesehen und/oder geeignet sind, die Verkehrssituation im
Straßentunnel zu beeinflussen. Es ist dadurch möglich, statt eine relativ aufwändige
Messung mit Hilfe von Sensoren durchzuführen, auf Daten aus der Verkehrssteuerung
zurückzugreifen, die ohnehin in Form von Steuerbefehlen in einem Verkehrssteuerungssystem
vorgehalten werden und nur in ein Steuerungsmodul für die Beleuchtungssteuerung eingespeist
zu werden brauchen.
[0029] Eine erste Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass die Steuerbefehle
so ausgebildet sind, dass auf ihrer Basis einzelne Beleuchtungskörper des Beleuchtungssystems
an- oder ausgeschaltet werden. So kann zum Beispiel jede vierte Lampe in einer Reihe
entlang der Straße im Straßentunnel abgeschaltet werden, sobald im Rahmen einer Verkehrssteuerung
eine niedrigere Höchstgeschwindigkeit zugelassen wird. Der Vorteil dieser Variante
besteht in der Einfachheit der Steuerung, die auch dann angewandt werden kann, wenn
die Beleuchtungskörper nicht beliebig dimmbar sind. Es muss dann trotzdem keine aufwändige
Nachrüstung mit anderen Lampen- und ggf. Stromversorgungssystemen erfolgen.
[0030] Alternativ und/oder ergänzend ist gemäß einer zweiten Variante vorgesehen, dass die
Steuerbefehle so ausgebildet sind, dass auf ihrer Basis eine Strahlungsleistung von
Beleuchtungskörpern des Beleuchtungssystems variiert wird. Dieses "Dimmen" der Lampen
kann je individuell erfolgen, aber auch gruppenweise oder gar für die Gesamtheit aller
Beleuchtungskörper gleichzeitig und/oder gleichmäßig. Das "Dimmen" erlaubt eine praktisch
stufenlose Adaption der Beleuchtungsstärke. Es kann beispielsweise durch eine sogenannte
DALI-Schnittstelle (digital adressable lighting interface) durchgeführt werden.
[0031] Heute wird in der Regel bei längeren Straßentunnels zwischen mehreren Strecken(abschnitten)
unterschieden, typischerweise zwischen
- einer Einsichtsstrecke von einem Tunnelportal in Richtung in den Straßentunnel hinein.
In die Einsichtstrecke fällt tagsüber Tageslicht von außerhalb des Straßentunnels
in den Straßentunnel hinein.
- einer Adaptationsstrecke im Anschluss an die Einsichtsstrecke weiter in den Straßentunnel
hinein. In dieser Strecke adaptiert sich ein menschliches Auge üblicherweise (bei
gesunden Menschen mit durchschnittlichem Einstellungsverhalten der Pupillen) an die
Beleuchtungsverhältnisse im Straßentunnel.
- optional einer Tunnel-Innenstrecke im Anschluss an die Adaptationsstrecke weiter in
den Straßentunnel hinein. Hier ist das Auge üblicherweise an die Beleuchtungsverhältnisse
im Straßentunnel weitestgehend adaptiert.
[0032] Im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens, bei dem ein Beleuchtungssystem in dem
Straßentunnel gesteuert wird, bei dem zur Steuerung der Beleuchtungsstärke mindestens
tagsüber zwischen diesen Strecken(abschnitten) unterschieden wird, ist es besonders
vorteilhaft und effektiv, die Beleuchtungsstärke in der Einsichtstrecke und der Adaptationsstrecke
auf Basis von Regeln zu steuern, die sich voneinander unterscheiden und/oder die voneinander
unabhängig sind, und zur Variierung der Beleuchtungsstärke eine Position und/oder
Länge der Einsichtstrecke und/oder der Adaptationsstrecke in Streckenverlaufsrichtung
in Abhängigkeit von den Verkehrs-Kenndaten anzupassen. Die Abmessungen von Einsichts-
und Adaptationsstrecke werden also nicht statisch festgelegt, sondern sind variabel
verlänger- bzw. verkürzbar. Die Länge der Tunnel-Innenstrecke variiert entsprechend
natürlich auch. Dadurch, dass die Regeln zur Steuerung der Beleuchtungsstärke in den
beiden erstgenannten Strecken unterschiedlich und/oder voneinander unabhängig sind,
ergibt sich bei gleichzeitiger Variation der Streckenlänge die Möglichkeit, die Beleuchtungssteuerung
sehr speziell auf die Verkehrssituation im Tunnel und insbesondere auf die Geschwindigkeitssituation
abzustellen. Wenn zum Beispiel die am Portal des Straßentunnels ermittelte mittlere
Geschwindigkeit aller Fahrzeuge einen bestimmten Grenzwert überschreitet, so kann
automatisch der Bereich der Adaptationsstrecke angepasst werden. Eine Anpassung der
Länge und der Beleuchtung in der Einsichtsstrecke hat hier vermutlich keinen besonderen
Einfluss auf die Verkehrssicherheit im Tunnel, doch aufgrund der durch die höhere
Geschwindigkeit verlängerten Haltesichtweite ist es notwendig, im Bereich der Adaptationsstrecke
eine Nachregelung der Beleuchtung vorzunehmen. Zudem erreicht ein Fahrer bei höherer
Geschwindigkeit innerhalb der Phase der Adaptation seines Auges an die Dunkelheit
auch einen Punkt deutlich weiter innen im Straßentunnel. Bis zu diesem Punkt muss
die Adaptationsstrecke definiert sein, und die Beleuchtung wird wiederum darauf abgestellt,
dass ein Fahrer ein gefährliches Objekt innerhalb seiner Haltereichweite in der Adaptationsstrecke
erkennen kann. Die Anpassung der Länge der Einsichts- bzw. Adaptationsstrecke(n) und
die individuelle Steuerung der Beleuchtungsstärke in diesen beiden Strecken(abschnitten)
optimiert daher die Prozesse dahingehend, dass gleichzeitig auch die Beleuchtungssituation
am Tunnelportal und die Adaptationsprozesse des Auges unter Berücksichtigung der Auswirkungen
unterschiedlicher Geschwindigkeiten mit in die Steuerungslogik einfließen.
[0033] Wie bereits erwähnt eignen sich speziell Geschwindigkeits-Kennzahlen zur Herleitung
von Unfall-Risikofaktoren im Straßentunnel. Solche Unfall-Risikofaktoren können bei
der Steuerung der Beleuchtungsstärke als Faktoren für die Ermittlung der notwendigen
Beleuchtungsstärke in der Ableitungsregel hinterlegt sein.
[0034] Daraus können vorteilhafterweise zweierlei miteinander kombinierbare oder alternativ
wählbare Maßnahmen abgeleitet werden:
Zum einen kann die Position und/oder Länge der Einsichtsstrecke und/oder der Adaptationsstrecke
dynamisch in Abhängigkeit von einer Anzahl und/oder Art von Unfall-Risikofaktoren
angepasst werden, wobei die Einsichtsstrecke und/oder die Adaptationstrecke, ggf.
bis zu einem vorgegebenen Maximalwert, umso weiter verlängert wird, je mehr Unfall-Risikofaktoren
vorliegen.
[0035] Zum anderen kann die Beleuchtungsstärke im Straßentunnel dynamisch in Abhängigkeit
von einer Anzahl und/oder Art von Unfall-Risikofaktoren angepasst werden, wobei die
Beleuchtungsstärke, ggf. bis zu einem vorgegebenen Maximalwert, umso weiter erhöht
wird, je mehr Unfall-Risikofaktoren vorliegen.
[0036] Anders herum können die Einsichts- und/oder Adaptationsstrecke verkürzt werden bzw.
die Beleuchtungsstärke reduziert, wenn weniger Unfall-Risikofaktoren vorliegen. Das
Vorliegen von "mehr" oder "weniger" Unfall-Risikofaktoren bedeutet, dass auf eine
Referenz-Größe rekuriert wird. Diese Referenz-Größe kann entweder aus einer zuvor
ermittelten Verkehrssituation abgeleitet werden oder eine fest vorgegebene Referenz-größe
sein. Als Referenzgröße eignet sich beispielsweise ein Faktor, gebildet aus einer
Anzahl von Unfall-Risikofaktoren, der eine Normal-Verkehrssituation repräsentiert.
Dieser Faktor wird auf dieselbe Art ermittelt wie der Faktor, der aus den tatsächlich
vorliegenden Unfall-Risikofaktoren im Rahmen der Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Steuerungsverfahrens ermittelt wird.
[0037] Ein solcher Faktor kann beispielsweise durch Multiplikation oder Addition einzelner
Unfall-Risikofaktoren ermittelt werden. Es kann jedoch eine Gewichtung einzelner Risikofaktoren
erfolgen, wobei bevorzugt die herangezogenen Geschwindigkeits-Kenndaten mit einer
höheren Gewichtung als andere variable Eingangsdaten, besonders bevorzugt mit der
höchsten Gewichtung aller Verkehrs-Kenndaten (wobei anderen Verkehrs-Kenndaten ggf.
gleichzeitig auch diese höchste Gewichtungsstufe zugewiesen werden kann) und ganz
besonders bevorzugt mit der höchsten Gewichtung aller variablen Eingangsdaten einfließt.
Hierdurch kann der oben erläuterten besonderen Bedeutung der Geschwindigkeits-Kenndaten
Rechnung getragen werden.
[0038] Die Verlängerung bzw. Verkürzung der Einsichts- und/oder Adaptationsstrecke und/oder
die Erhöhung bzw. Reduzierung der Beleuchtungsstärke muss nicht, aber kann, linear
in Abhängigkeit von den Unfall-Risikofaktoren erfolgen; es ist auch ein anderer Verlauf
der entsprechenden Kurve möglich. Als Maximalwert in Bezug auf die Einsichts- bzw.
Adaptationsstrecke wird der Wert verstanden, bei dem eine weitere Verlängerung der
jeweiligen Strecke keine messbare Verbesserung der generellen Unfall-Risikosituation
im Straßentunnel mehr bewirkt bzw. wo mindestens das Ende der Adaptationsstrecke mit
dem Ende des Straßentunnels zusammenfällt. Analog ist der Maximalwert der Beleuchtungsstärke
in der Regel dann erreicht, wenn man am Leistungsmaximum des Beleuchtungssystems angekommen
ist.
[0039] Der Verlauf der Beleuchtungsstärke im Straßentunnel lässt also durch eine Verlaufskurve
abbilden. Entsprechend kann bei der Berücksichtigung von Unfall-Risikofaktoren bezüglich
dieser Verlaufskurve bevorzugt folgende Regel gelten: Die Beleuchtungsstärke wird
von einem Tunnelportal in Richtung in den Straßentunnel hinein gemäß einer Verlaufskurve
reduziert, und die Steilheit der Verlaufskurve wird in Abhängigkeit von der Anzahl
und/oder Art der Unfall-Risikofaktoren angepasst, wobei die Verlaufskurve umso flacher
abfällt, je mehr Unfall-Risikofaktoren vorliegen. Das Gefälle der Kurve vom Tunnelportal
in Innenrichtung des Tunnels ist gemäß dieser Regel also weniger stark, wenn beispielsweise
eine Höchstgeschwindigkeit von 120 km/h zugelassen ist als wenn eine Höchstgeschwindigkeitsregelung
für 80 km/h vorliegt.
[0040] Die Arten und Gewichtungen von berücksichtigten Unfall-Risikofaktoren können von
Straßentunnel zu Straßentunnel deutlich variieren. Insbesondere ist dabei die Auslegung
und den Streckenverlauf des Straßentunnels zu berücksichtigen. Kriterien können etwa
die Antworten auf folgende Fragen sein:
- Befinden sich im Tunnel Kurvenbereiche?
- Sind Steigungen oder Gefälle vorhanden?
- Wie breit sind die Fahrbahnen ausgelegt?
- Existieren Standstreifen?
- Gibt es für jede Fahrtrichtung eine oder mehrere Fahrbahnen?
- Sind die Fahrbahnen jeder Fahrtrichtung voneinander getrennt?
- Gibt es Abzweigungen und/oder Einmündungen im Tunnel?
[0041] Zahlreiche weitere Fragen können auch eine Rolle bei der Auswahl und Gewichtung der
Unfall-Risikofaktoren spielen. besonders bevorzugt wird in der Ableitungsregel als
Unfall-Risikofaktoren mindestens einer der folgenden hinterlegt, bevorzugt mindestens
drei, besonders bevorzugt alle:
- eine Erhöhung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen im Straßentunnel,
- eine Erhöhung einer zugelassenen Höchstgeschwindigkeit - auch nur für einzelne Fahrzeugklassen
- im Straßentunnel,
- eine Erhöhung eines Anteils - prozentual oder absolut - an Schwerlastkraftwagen am
Gesamtverkehr im Straßentunnel,
- eine Erhöhung der Verkehrsdichte im Straßentunnel,
- eine stärkere Diversifizierung der Geschwindigkeiten von Fahrzeugen im Straßentunnel,
- eine Sperrung von Fahrstreifen im Straßentunnel,
- eine Blockabfertigung an einem Portal des Straßentunnels,
- ein Vorliegen eines Unfalls im Straßentunnel.
[0042] Alle vorgenannten relativen Angaben können sich wie oben erwähnt auf eine Referenz-Größe
beziehen, beispielsweise auch auf einen oder mehrere Schwellenwerte, ab denen eine
Erhöhung bzw. Reduzierung festgestellt wird. Die Ermittlung der Verkehrssituation
im Tunnel bezieht sich insbesondere auch auf eine Ermittlung im Bereich des Tunnelportals
an der Einfahrt-und/oder Ausfahrtseite des Straßentunnels.
[0043] Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt außerdem Verkehrsstau-Situationen,
also Situationen mit stehendem oder zäh fließendem Verkehr im Bereich des Straßentunnels.
Bei Vorliegen eines solchen Verkehrsstaus wird im Straßentunnel die Beleuchtungsstärke
bevorzugt reduziert, bevorzugt auf einen vorab definierten Mindestwert, der beispielsweise
der Notbeleuchtung des Straßentunnels entspricht und/oder der Beleuchtungsstärke in
einer Tunnel-Innenstrecke im Anschluss an eine Adaptationsstrecke. Diese Reduzierung
erfolgt zumindest in Abschnitten des Straßentunnels, beispielsweise dort, wo der Verkehrsstau
vorliegt und/oder in der Adaptationsstrecke. Die Hintergründe dieser starken Reduzierung
der Beleuchtungsstärke sind folgende:
- 1. Es liegt zwar in einem Verkehrsstau durchaus ein erhöhtes Unfallrisiko vor. Dieses
Unfallrisiko bezieht sich aber in erster Linie auf Auffahrunfälle, die durch eine
stärkere Beleuchtung kaum zu verhindern sind. Eine Erhöhung der Beleuchtungsstärke
macht daher keinen Sinn. Der Unfall-Risikofaktor "Verkehrsstau" wird daher bevorzugt
aus der Betrachtung und Gewichtung der Unfall-Risikofaktoren ausgeblendet oder fließt
als negativer Faktor ein, d.h. führt eben zu einer Reduzierung der Beleuchtungsstärke.
- 2. Die Fahrzeugbeleuchtungen der Fahrzeuge im Verkehrsstau sorgen ohnehin für eine
sehr hohe Beleuchtungsstärke im Straßentunnel. Eine zusätzliche Beleuchtung ist daher
nicht zwingend oder zumindest nur in engen Grenzen notwendig.
- 3. Während eines Verkehrsstaus im Straßentunnel muss die Belüftung in der Regel auf
Hochtouren laufen, um die im Stra-βentunnel entstehenden Abgase schnell abzuführen
und für ausreichend Frischluft zu sorgen. Dadurch erhöht sich der Stromverbrauch des
Tunnel-Gesamtkontrollsystems, das mindestens das Beleuchtungs- und das Belüftungssystem
umfasst. Durch eine Reduzierung der Beleuchtungsstärke des Beleuchtungssystems kann
die Spitzenlast dieses Tunnel-Gesamtkontrollsystems wirksam gesenkt werden. Dies bedeutet
eine deutliche Reduzierung von Stromkosten, die oftmals von der Spitzenlast abhängig
sind, und zugleich eine geringere Belastung der Ressourcen für die Bereitstellung
der elektrischen Energie. So kann beispielsweise ein kleinerer Generator oder ein
kleineres Kraftwerk verwendet werden, um den notwendigen Spitzenverbrauch abzudecken.
[0044] Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand
von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen
Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
FIG 1 eine schematische Darstellung des Längsschnitts eines Straßentunnels mit seinen
Streckenabschnitten,
FIG 2 eine schematische Draufsicht auf eine Fahrbahn in dem Straßentunnel aus FIG
1 mit Blockdarstellungen eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Beleuchtungssystems,
FIG 3 ein Diagramm mit vier Kurvenverläufen der Beleuchtungsstärke im Straßentunnel
gemäß den FIGen 1 und 2in Abhängigkeit von vier unterschiedlichen Geschwindigkeits-Kenndaten,
FIG 4 eine schematische Blockdarstellung eines Ablaufs eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens,
FIG 5 eine schematische Blockdarstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen
Steuerungsmoduls in einem erfindungsgemäßen Beleuchtungssystem.
[0045] FIG 1 zeigt im Längsschnitt einen Straßentunnel 1 mit einem ersten Tunnelportal 13
und einem zweiten Tunnelportal 15, wobei hier ein Streckenverlauf vom ersten Tunnelportal
13 in Richtung des zweiten Tunnelportals 15 betrachtet wird. Die Fahrbahn 17 verläuft
daher in diese Richtung. Entsprechend fährt ein Kraftfahrzeug von einer freien Strecke
3 durch das erste Tunnelportal 13 in eine Einsichtsstrecke 5 ein und wird dann über
eine Adaptationsstrecke 7 in die Tunnel-Innenstrecke 9 geleitet. Die Tunnel-Innenstrecke
9 mündet in die Ausgangsstrecke 11, die mit dem zweiten Tunnelportal 15 endet. Mit
steigendem Abstand d vom ersten Tunnelportal 13 reduziert sich auch die Beleuchtung,
die von außen, also dem Bereich der freien Strecke 3 in den Straßentunnel 1 gelangt.
Das menschliche Auge kann sich an die recht plötzliche Reduzierung der Beleuchtungsstärke
nicht so schnell gewöhnen, weshalb ein Beleuchtungssystem für den Straßentunnel dann
notwendig wird, wenn er länger ist als die Einsichtsstrecke 5 und die Ausgangsstrecke
11 zusammen.
[0046] FIG 2 zeigt schematisch ein solches Beleuchtungssystem 10 gemäß einer Ausführungsform
der vorliegenden Erfindung. Der Straßenverlauf der Fahrbahn 17 ist hier von rechts
nach links gezeichnet, im Abgleich mit FIG 1 muss man sich das Bild daher um 180°
gedreht vorstellen. Das Beleuchtungssystem 10 umfasst eine Stromquelle (nicht dargestellt)
zur Bereitstellung des notwendigen elektrischen Stroms, eine Anzahl von Beleuchtungskörpern
25 in Form einzelner Lampen und ein Steuerungsmodul 23, mit dem die Beleuchtungskörper
25 über ein Zuleitungssytem 27 verbunden sind. Das Steuerungsmodul 23 steuert die
Beleuchtungsstärke der Beleuchtungskörper 25 je einzeln. Es ist jedoch auch möglich,
eine Gruppe von Beleuchtungskörpern 25 oder gar ihre Gesamtheit als eines anzusteuern.
[0047] Vor dem Tunnelportal 13 sind zwei Sensorensysteme 19, 21 aufgebaut, deren Messdaten
als variable Eingangsdaten in das Steuerungsmodul eingespeist werden: Ein Luminanzmeter
19 ermittelt die in der freien Strecke 3 vor dem ersten Tunnelportal 13 vorliegende
Außen-Beleuchtungsstärke. Zwei pro Fahrstreifen in Fahrtrichtung nacheinander in die
Fahrbahn 17 eingelassene Induktionsschleifen 21 dienen der Ermittlung von Verkehrs-Kenndaten:
Sie ermitteln Geschwindigkeits-Kenndaten, hier die Individualgeschwindigkeit einzelner
Fahrzeuge, und andere Verkehrs-Kenndaten, etwa zur Art und Menge der sie passierenden
Fahrzeuge. Hieraus können beispielsweise Rückschlüsse auf die Verkehrsdichte und die
Zusammensetzung des Verkehrs, also etwa ein Anteil an Schwerlastkraftwagen am Gesamtverkehr,
abgeleitet werden.
[0048] Sowohl aus der ermittelten Außen-Beleuchtungsstärke als auch aus den Verkehrs-Kenndaten,
insbesondere den Geschwindigkeits-Kenndaten leitet das Steuerungsmodul 23 Steuerbefehle
ab, die die Beleuchtungsstärke des Beleuchtungssystems 10 steuern.
[0049] Ist es beispielsweise ein sehr heller Tag, so wird die Beleuchtungsstärke im Straßentunnel
1 aufgrund der hohen Werte der durch das Luminanzmeter 19 ermittelten Außen-Beleuchtungsstärke
sehr hoch gesteuert. Eine zusätzliche Erhöhung der Beleuchtungsstärke ergibt sich,
wenn eine gegenüber einem Normal-Referenzwert erhöhte Durchschnittsgeschwindigkeit
der Fahrzeuge ermittelt wird und/oder wenn eine hohe Verkehrsdichte aufgrund der Messwerte
der Induktionsschleifen 21 festgestellt wird.
[0050] FIG 3 zeigt vier Verlaufskurven K
1, K
2, K
3, K
4 einer Beleuchtungsstärke L
tr innerhalb des Straßentunnels 1 in Prozent einer maximalen Beleuchtungsstärke L
th (logarithmisch aufgetragen) in Bezug zum Abstand d vom ersten Tunnelportal 13. Angenommen
wird dabei immer dieselbe Außen-Beleuchtungsstärke. Die oberste Verlaufskurve K
1 repräsentiert die zu wählende Beleuchtungsstärke L
tr der Beleuchtungskörper 25 im Straßentunnel 1 bei einer gemessenen Durchschnittsgeschwindigkeit
von 120 km/h, die darunter liegende Verlaufskurve K
2 bezieht sich auf eine gemessene Durchschnittsgeschwindigkeit von 100 km/h, die darunter
verlaufende Verlaufskurve K
3 auf eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 80 km/ und die unterste Verlaufskurve K
4 auf eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 60 km/h. Es ist erkennbar, dass die unterste
Verlaufskurve K
4 am steilsten abfällt und die oberste Verlaufskurve K
1 am flachsten. Die beiden mittleren Verlaufskurven K
2, K
3 sind flacher als die unterste Verlaufskurve K
4 und steiler als die oberste Verlaufskurve K
1, wobei die obere der beiden, die Verlaufskurve K
2, flacher ist als die Verlaufskurve K
3. Aufgetragen ist auch eine Trennlinie 6, die die Definitionsgrenze zwischen der Einsichtsstrecke
5 und der Adaptationsstrecke 7 kennzeichnet. Es ist zu erkennen, dass sich diese Definitionsgrenze
6 in Richtung des Tunnel-Inneren des Straßentunnels 1 verschiebt, je höher die Durchschnittsgeschwindigkeit
der Fahrzeuge ist. Ebenso verlängert sich die Länge der Adaptationsstrecke 7, die
durch eine weitere Definitionsgrenze 8 von der Tunnel-Innenstrecke 9 abgegrenzt ist.
In der Tunnel-Innenstrecke 9 ist dann eine minimale Mindestbeleuchtung vorgesehen,
da sich in diesem Bereich das menschliche Auge bereits an die Tunnelsituation adaptiert
hat.
[0051] FIG 4 zeigt in einem Blockschema die prinzipiellen Schritte eines Ausführungsbeispiels
des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung der Beleuchtungsstärke L
tr im Straßentunnel 1:
[0052] In einem ersten Schritt A werden neben anderen variablen Eingangsdaten VE Verkehrs-Kenndaten
VK bereitgestellt, hier durch Messung an den Induktionsschleifen 21. Diese Verkehrs-Kenndaten
VK umfassen Geschwindigkeits-Kenndaten GK, hier also die Geschwindigkeiten der Einzelfahrzeuge
bzw. daraus abgeleitet ihre Durchschnittsgeschwindigkeit. In einem zweiten Schritt
B erfolgt eine Ableitung von Steuerbefehlen SB. Hierzu wird eine vordefinierte Ableitungsregel
R genutzt, aus der sich im Abgleich mit den variablen Eingangsdaten VE die Steuerbefehle
SB ergeben. Im Schritt C werden diese Steuerbefehle SB dann an das Beleuchtungssystem
10 ausgegeben, so dass die Beleuchtungsstärke L
tr des Beleuchtungssystems 10 unter anderem an die mit Hilfe der Verkehrs-Kenndaten
VK ermittelte Verkehrssituation im Straßentunnel 1 angepasst werden kann.
[0053] FIG 5 zeigt das Beleuchtungssystem 10 schematisch in Form einer Blockdarstellung.
Es umfasst neben den bereits erwähnten Beleuchtungskörpern 25 (hier der Übersichtlichkeit
halber als ein Block dargestellt) und dem erfindungsgemäßen Steuerungsmodul 23 eine
Stromquelle 37, die die Beleuchtungskörper 25 mit Strom versorgt.
[0054] Im Folgenden wird nun auf die einzelnen Komponenten des erfindungsgemäßen Steuerungsmoduls
23 in dieser Ausführungsform eingegangen. Sie sind als Softwareeinheiten auf einem
Prozessor realisiert. Es handelt sich dabei um eine Eingangsschnittstelle 29 und eine
Ausgangsschnittstelle 35, zwischen denen eine Steuerbefehl-Ableitungseinheit 31 angeordnet
ist, die in Verbindung mit einer Regel-Datenbank 33 steht. Die Regel-Datenbank 33
könnte auch außerhalb des Steuerungsmoduls 23 angeordnet sein, beispielsweise verbunden
mit dem Steuerungsmodul 23 über eine kabellose Verbindung o. ä.
[0055] Das Steuerungsmodul 23 funktioniert in erfindungsgemäßer Weise analog zum im Kontext
von FIG 4 beschriebenen Verfahren:
Über die Eingangsschnittstelle 29 werden allgemein variable Eingangsdaten VE, genauer
gesagt mindestens Verkehrs-Kenndaten VK eingespeist, wobei diese Verkehrs-Kenndaten
Geschwindigkeits-Kenndaten GK umfassen. Diese variablen Eingangsdaten VE werden in
der Steuerbefehl-Ableitungseinheit 31 verwendet, um daraus die Steuerbefehle SB abzuleiten.
Hierzu kommuniziert die Steuerbefehl-Ableitungseinheit mit der Regel-Datenbank 33,
aus der sie eine Ableitungsregel R bezieht, aus der bei Eingabe der variablen Eingangsdaten
VE darauf angepasste Steuerbefehle SB hervorgehen. Insbesondere werden in der Ableitungsregel
R die Geschwindigkeits-Kenndaten GK berücksichtigt. Über die Ausgangsschnittstelle
35 werden die so generierten Steuerbefehle SB an das Beleuchtungssystem 10 weitergegeben,
das heißt genauer an die Stromquelle 37, so dass auf Basis der Steuerbefehle SB der
Versorgungsstrom und/oder die Versorgungsspannung für die Beleuchtungskörper 25 variiert
werden können, und/oder an die Beleuchtungskörper 25 direkt, die entsprechend gedimmt
werden.
[0056] Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei dem vorhergehend
detailliert beschriebenen Verfahren sowie bei dem dargestellten Steuerungsmodul bzw.
dem Beleuchtungssystem lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann
in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung
zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel "ein" bzw.
"eine"nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können.
Außerdem können "Module"und "Einheiten"aus einer oder mehreren, auch räumlich verteilt
angeordneten, Komponenten bestehen.
1. Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungsstärke (L
tr) eines Beleuchtungssystems (10) in einem Straßentunnel (1) in Abhängigkeit von variablen
Eingangsdaten (VE), umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellung von Verkehrs-Kenndaten (VK) einer momentanen Verkehrssituation als
variable Eingangsdaten (VE), die mindestens Geschwindigkeits-Kenndaten (GK) und quantifizierte
Angaben zu einem Anteil an Schwerlastkraftwagen umfassen,
- Ableitung von Steuerbefehlen (SB) zur Steuerung der Beleuchtungsstärke (Ltr) in Abhängigkeit von den Verkehrs-Kenndaten (VK) unter Anwendung mindestens einer
vordefinierten Ableitungsregel (R),
- Ausgabe der Steuerbefehle (SB) an das Beleuchtungssystem (10) .
2. Verfahren gemäß Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrs-Kenndaten (VK) quantifizierte Angaben zu einer Verkehrsdichte umfassen.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass Verkehrs-Kenndaten (VK) bereitgestellt werden, die Messdaten der Verkehrssituation
umfassen.
4. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Verkehrs-Kenndaten (VK) bereitgestellt werden, die Verkehrs-Steuerungsdaten von variabel
ansteuerbaren Verkehrssteuerungskomponenten umfassen.
5. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle (SB) so ausgebildet sind, dass auf ihrer Basis einzelne Beleuchtungskörper
(25) des Beleuchtungssystems (10) an- oder ausgeschaltet werden.
6. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerbefehle (SB) so ausgebildet sind, dass auf ihrer Basis eine Strahlungsleistung
(eine Strom- und/oder Spannungsversorgung) von Beleuchtungskörpern (25) des Beleuchtungssystems
(10) variiert wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass ein Beleuchtungssystem (10) in dem Straßentunnel (1) gesteuert wird, bei dem zur
Steuerung der Beleuchtungsstärke (L
tr) mindestens tagsüber unterschieden wird zwischen
- einer Einsichtsstrecke (5) von einem Tunnelportal (13) in Richtung in den Straßentunnel
(1) hinein,
- einer Adaptationsstrecke (7) im Anschluss an die Einsichtsstrecke (5) weiter in
den Straßentunnel (1) hinein, und
- optional einer Tunnel-Innenstrecke (9) im Anschluss an die Adaptationsstrecke (7)
weiter in den Straßentunnel (1) hinein,
wobei die Beleuchtungsstärke (L
tr) in der Einsichtstrecke (5) und der Adaptationsstrecke (7) auf Basis von Regeln geregelt
wird, die sich voneinander unterscheiden und/oder die voneinander unabhängig sind,
und wobei zur Variierung der Beleuchtungsstärke (L
tr) eine Position und/oder Länge der Einsichtstrecke (5) und/oder der Adaptationsstrecke
(7) in Streckenverlaufsrichtung in Abhängigkeit von den Verkehrs-Kenndaten (VK) angepasst
wird.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7,
dadurch gekennzeichnet, dass die Position und/oder Länge der Einsichtsstrecke (5) und/oder der Adaptationsstrecke
(7) dynamisch in Abhängigkeit von einer Anzahl und/oder Art von Unfall-Risikofaktoren
angepasst wird, wobei die Einsichtsstrecke (5) und/oder die Adaptationstrecke (7),
ggf. bis zu einem vorgegebenen Maximalwert, umso weiter verlängert wird, je mehr Unfall-Risikofaktoren
vorliegen.
9. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke (Ltr) dynamisch in Abhängigkeit von einer Anzahl und/oder Art von Unfall-Risikofaktoren
angepasst wird, wobei die Beleuchtungsstärke (Ltr), ggf. bis zu einem vorgegebenen Maximalwert, umso weiter erhöht wird, je mehr Unfall-Risikofaktoren
vorliegen.
10. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungsstärke (Ltr) von einem Tunnelportal (13) in Richtung in den Straßentunnel (1) hinein gemäß einer
Verlaufskurve (K1, K2, K3, K4) reduziert wird und die Steilheit der Verlaufskurve (K1, K2, K3, K4) in Abhängigkeit von der Anzahl und/oder Art der Unfall-Risikofaktoren angepasst
wird, wobei die Verlaufskurve (K1, K2, K3, K4) umso flacher abfällt, je mehr Unfall-Risikofaktoren vorliegen.
11. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass in der Ableitungsregel (R) als Unfall-Risikofaktoren mindestens einer der folgenden
hinterlegt wird:
- eine Erhöhung der Geschwindigkeit von Fahrzeugen im Stra-βentunnel (1),
- eine Erhöhung einer zugelassenen Höchstgeschwindigkeit im Straßentunnel (1),
- eine Erhöhung eines Anteils an Schwerlastkraftwagen am Gesamtverkehr im Straßentunnel
(1),
- eine Erhöhung der Verkehrsdichte im Straßentunnel (1),
- eine stärkere Diversifizierung der Geschwindigkeiten von Fahrzeugen im Straßentunnel
(1),
- eine Sperrung von Fahrstreifen im Straßentunnel (1),
- eine Blockabfertigung an einem Portal (13) des Straßentunnels (1),
- ein Vorliegen eines Unfalls im Straßentunnel (1).
12. Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Verkehrsstaus im Straßentunnel (1) die Beleuchtungsstärke (Ltr) reduziert wird.
13. Steuerungsmodul (23) zur Steuerung einer Beleuchtungsstärke (L
tr) eines Beleuchtungssystems (10) in einem Straßentunnel (1) in Abhängigkeit von variablen
Eingangsdaten (VE), mindestens umfassend:
- eine Eingangsschnittstelle (29) für variable Verkehrs-Kenndaten (VK), die eine momentane
Verkehrssituation repräsentieren, als variable Eingangsdaten (VE),
- eine Steuerbefehl-Ableitungseinheit (31), die im Betrieb Steuerbefehle (SB) zur
Steuerung der Beleuchtungsstärke (Ltr) in Abhängigkeit von den Verkehrs-Kenndaten (VK) unter Anwendung mindestens einer
vordefinierten Ableitungsregel (R) ableitet, wobei die Verkehrs-Kenndaten (VK) mindestens
Geschwindigkeits-Kenndaten (GK) und quantifizierte Angaben zu einem Anteil an Schwerlastkraftwagen
umfassen und die Ableitungsregel (R) die Geschwindigkeits-Kenndaten (GK) berücksichtigt,
- eine Ausgangsschnittstelle (35) zur Ausgabe der Steuerbefehle (SB) an das Beleuchtungssystem
(10).
14. Beleuchtungssystem (10) mit mindestens einer Stromquelle (37) und einer Anzahl von
Beleuchtungskörpern (25) sowie einem Steuerungsmodul (23) gemäß Anspruch 13.
15. Computerprogrammprodukt, welches direkt in einen Prozessor eines programmierbaren
Steuerungsmoduls (23) und/oder Beleuchtungssystems (10) ladbar ist, mit Programmcode-Mitteln,
um alle Schritte eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 13 auszuführen, wenn
das Programmprodukt auf dem Steuerungsmodul (23) und/oder Beleuchtungssystem (10)
ausgeführt wird.