BESCHREIBUNG
Die Erfindung, wie sie in den Patentansprüchen gekennzeichnet ist, löst folgende Aufgabe. Es soll ein Verfahren gefunden werden, durch welches bestehende Stauungen aufgelöst werden, und das Endstehen neuer Stauungen an jeder als Staugefahrenstelle angesehenen Strassenstelle verhindert wird. Das vorliegende Verfahren kann vor allem im Strassenverkehr zur Anwendung kommen. Gegenüber dem heutigen Verkehrsgeschehen bietet das Verfahren folgende Vorteile: Erstens gleichmässigerer Verkehrsfluss, mit den Vorteilen der höheren Verkehrssicherheit, höherem Fahrkomfort, geringerem Energieverbrauch, geringerer Umweltbelastung und weniger mechanischen Verschleiss. Zweitens höhere Strassenkapazität auf kreuzungsfreien Strassen, mit den Vorteilen einer verkürzten Reisezeit und dem möglichen Verzicht auf Strassenbauten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand zweier Hauptbeispiele näher beschrieben. Die schematisch dargestellten Figuren zeigen:
Fig. 1 zeigt Fahrzeuge M, welche von zwei verschiedenen Strassen herkommend, zur gemeinsamen Staugefahrenstelle G3 fahren, ebenso Teilstreckenwerte St und örtlich vorgesehene Geschwindigkeitswerte VO.
Fig. 2 zeigt Fahrzeuge M, welche entweder zur Staugefahrenstelle G1 oder G2 fahren und Signale betreffend Höchstgeschwindigkeit mit veränderbarem Anzeigewert an Strassenstellen R, ebenso Teilstreckenwerte St.
Beispiel 1, bezugnehmend auf Fig. 1:
In den folgenden Klammern stehen jeweils Ergebnisse für die Fahrzeuge M1, M2 und M3. Vorgängig werden die Positionen der Fahrzeuge erfasst. Dann wird erstens für jedes Fahrzeug die örtlich vorgesehene Geschwindigkeit V0 ermittelt (100 km/h, 100 km/h, 100 km/h), welche die Fahrzeuge bei schwachem Verkehr anwenden. Zweitens wird je die Fahrstrecke S vom jeweiligen Erfassungsort zur Strassenstelle B berechnet (0 km, 0,06 km, 0,12 km). Drittens wird berechnet wieviel Zeit jedes Fahrzeug vom Erfassungsort zur Staugefahrenstelle G3 braucht, wenn auf den Teilstrecken St die örtlich vorgesehenen Geschwindigkeitswerte V0 angewendet werden. Diese Zeit entspricht der Fahrzeitmarke T für Fahrzeuge (0,0045 h, 0,0051 h, 0,0057 h).
Viertens werden die Marken T', d.h. die Marken der jeweilig in bezug auf die Fahrzeitmarken benachbarten Fahrzeuge ermittelt, wobei T > T' [0 h (kein benachbartes Fahrzeug vorhanden), 0,0045 h, 0,0051 h]. Fünftens wird die Kapazität K der Staugefahrenstelle G3 ermittelt, wobei angenommen wird, dass zur Zeit 1650 Fahrzeuge in der Stunde die Stelle G3 passieren können. Sechstens wird die Wartezeit W bzw. die Wartezeit W' für das benachbarte Fahrzeug berech
F net, mit der Formel: W = W' - (T - T') + K wobei F = 1 Fahrzeug. Die Wartezeit ergibt sich durch eine Summierung der einzelnen Differenzwerte von Sollzeitlücken (Kehrwert der Kapazität) minus Istzeitlücken (zeitliche Folgeabstände zwischen zeitlich benachbarten Fahrzeugen auf der selben oder auf der jeweils gegenüberliegenden Strasse), und zwar entgegen der Fahrtrichtung, wobei negative Wartezeiten nicht berücksichtigt werden.
Wenn vorgängig für das jeweils in bezug auf die Fahrzeitmarke benachbarte Fahrzeug mit Marke T' die Wartezeit W' ermittelt wurde [0 h (kein benachbartes Fahrzeug vorhanden), 0 h (Wartezeit gerade abgebaut), 0,000606 h], kann die Wartezeit W berechnet werden (0 h, 0,00000606 h, 0,000012 h).
Siebtens wird für jedes Fahrzeug eine Sollgeschwindigkeit Vv berechnet (100 km/h, 99,0 km/h, 99,0 km/h), welches den Fahrzeugen mittels Signalen angezeigt wird. Die Formel dazu
S lautet: Vv =
S
V0
Die Sollgeschwindigkeit Vv ergibt sich also dadurch, dass die vorgesehene Fahrzeit für die restliche Fahrstrecke S zur Staugefahrenstelle um den Wert der vorgängig berechneten Wartezeit W erhöht wird. Achtens, der beschriebene Vorgang wird fortlaufend für jedes gezeichnete und für entferntere Fahrzeuge bzw. für viele Strassenstellen wiederholt. Werden die Sollgeschwindigkeitswerte berücksichtigt, dann sind Wartezeiten bei Strassenstellen B, 0,45 km vor der Staugefahrenstelle G3 abgebaut bzw. sind die Sollzeitlücken erreicht.
Abgesehen davon, dass es selbstverständlich erscheint, die ständig zu wiederholenden Aufgaben nicht manuell auszuführen, so ist dies zum grössten Teil vonnöten, weil die Berechnungen zeitabhängig sind. Nun benötigt man aber auch für die Tätigkeiten, insbesondere zum Abarbeiten der Formeln und zum Datentransport zwischen den verschiedenen Orten eine gewisse Zeit, welche sich als Fehler auswirken würde, der das Verfahren in Frage stellen würde.
Beispiel 2, bezugnehmend auf Fig. 2:
Der Ablauf des Verfahrens ist insbesondere auch durch Vergleich der zeitlich aufeinanderfolgenden und abgestimmten Zahlenbeispiele ersichtlich.
Die Fahrzeuge M werden in diesem Beispiel bei den gezeichneten und bei zusätzlichen Strassenstellen R erfasst und gezählt.
Die Sollgeschwindigkeitswerte, welche die Fahrzeuge beachten sollen, werden durch die Signale betreffend Höchstgeschwindigkeit an den Strassenstellen R angezeigt. Die Flussänderung des Verkehrs bei der Verzweigung A wird mittels Faktor Z berücksichtigt. Dieser gibt die Verkehrsteile für die Staugefahrenstelle G1 bzw. G2 an. Die Wartezeit kann hier auf drei verschiedene Arten berechnet werden, und zwar mit folgender Formel:
F
W = W' - (T - T') + . Z
K
In den folgenden Berechnungsbeispielen wird angenommen, dass Z = 40 der Fahrzeuge zur Staugefahrenstelle G1, bzw.
Z = 60(!to Richtung G2 fahren werden und dass die Kapazität K = 1650 Fahrzeuge/h für G1 bzw. G2 beträgt.
Art 1: Bei dieser und der Art 2 werden die Fahrzeuge puntuell erfasst und es ist eine Uhr vonnöten zur Ermittlung von Zeitlücken .
Es werden also an einer Strassenstelle z.B. von R4, Fahrzeuge z.B. F = 3 gezählt, welche zwischen einer vorgängigen Uhrzeitmarke z.B. T' = 18 h = 18:00:00 und der aktuellen Uhrzeitmarke z.B. T = 18,001 h, die Strassenstelle R4 passierten.
Wurde vorgängig zur Uhrzeitmarke T' bereits eine Wartezeit W' = 0 h betreffend der Staugefahrenstelle G1 berechnet, so
3 lautet das Berechnungsbeispiel: W = 0 - (18,001 - 18) +
1650
40 100 - -0,0002728 h bzw. 0 h, da negative Wartezeitwerte nicht zur Anwendung kommen. Würde bei gleichen Bedingungen F = 6 Fahrzeuge bis zur Uhrzeitmarke T = 18,002 h ge zählt, würde die Berechnung so lauten: W = 0 - (18,002
6 40
18,001) + - zu - = 0,0004545 h.
1650 100
Art 2: Hier wird die aktuelle Uhrzeitmarke z.B. T =
18,0005 h und die vorgängig erfasste Uhrzeitmarke z.B. T' =
18 h festgehalten, zu welchen je ein Fahrzeug z.B. die Strassen stelle R2 passierte. Sofern zur Uhrzeitmarke T' eine Wartezeit
W' = 0,001 h ermittelt wurde, lautet das Berechnungsbeispiel wie folgt: W = 0,001.- (18,0005 - 18) + = 0,0011 h.
1650
Für ein weiteres Fahrzeug, welches zur Uhrzeitmarke T = 18,0015 h die Strassenstelle R2 passieren würde, lautet die Berechnung so: W = 0,0011 - (18,0015 - 18,0005) + = 0,000706 h.
1650
Art 3: Hier werden die Fahrzeuge streckenmässig erfasst, und es ergeben sich die Zeitlücken durch die Anwendung der örtlich vorgesehenen Geschwindigkeitswerte V0 auf den Teilstrecken (vergleiche Beispiel 1).
Vorgängig werden die Fahrzeitmarken der Strassenstellen R z.B. gegenüber Bezugspunkt G2 ermittelt, wie das in Beispiel 1 für die Fahrzeuge an ihren momentanen Positionen geschah.
Zum Beispiel beträgt die Marke für R3:
0,4km 0,6km T = + = 0,011 h, für R2 (für R3 als be-
80 km/h 100 km/h nachbarte Marke T'): T = 0,005 h. Es werden fortlaufend, auf irgendeine Art, die Fahrzeuge gezählt, welche sich zwischen den Strassenstellen befinden. Sofern vorgängig für die Strassenstelle R2 eine Wartezeit W' = 0,003 h betreffend G2 ermittelt wurde und F = 16 Fahrzeuge zwischen R2 und R3 gezählt wurden, lautet das Berechnungsbeispiel für die Strassenstelle R3 wie folgt:
16 60 W=0,003-(0,011-0,005)+ . = 0,0028181 h.
1650 100 Würden bei gleichen Bedingungen und zum unmittelbar folgenden Berechnungszeitpunkt F = 41 Fahrzeuge zwischen Strassenstelle R3 und R4 gezählt, sieht die Berechnung für Strassenstelle R4, deren Fahrzeitmarke T = 0,026 h beträgt, wie folgt aus:
41 60 W = 0,0028181 - (0,026 - 0,011) + zu zu - = 0,002727 h.
1650 100 Der beschriebene Vorgang wird dauernd wiederholt.
Zur Auflösung von bestehenden Stauungen vor den Staugefahrenstellen Gl resp. G2 kommt, solange sich jegliche Fahrzeuge vor Gl resp. G2 stauen, ein für diese Staugefahrenstellen stautypischer Kapazitätswert von z.B. K = 1200 Fahrzeuge/h zur Anwendung, sofern die Wartezeit nach Art 3 oder der Art in Beispiel 1 ermittelt wird, bzw. ein tieferer Wert von z.B. K = 600 Fahrzeuge/h, sofern die Wartezeit nach Art 1 oder Art 2 ermittelt wird, weil hier der Umfang der Stauung unbekannt ist.
Die Sollgeschwindigkeitswerte Vv, welche die Signale der Strassenstellen R anzuzeigen haben, werden wie in Beispiel 1 mit folgender Formel berechnet:
S Vv= . Die Strecken S reichen hier bis zur jeweiligen . W VO Staugefahrenstelle. Bezüglich der Staugefahrenstelle G2 betragen diese Strecken: für R3: S = 1 km, für R4: S = 2,5 km, für R5: S = 3 km. Die örtlich vorgesehenen Geschwindigkeitswerte betragen: für R3: V0 = 100 km/h, für R4: V0 = 100 km/h, für R5: V0 = 90 km/h.
Die Formeln lauten dementsprechend: 1 für R3: Vv =
1 + W
100
2,5 für R4: Vv =
2,5 + W
100
3 für R5: Vv =
3 ffi+W
90 und die Ergebnisse für Strassenstelle R4 zur Uhrzeitmarke 18,001 h (W = 0 h) Vv = 100 km/h, zur Uhrzeitmarke 18,002 h (W = 0,0004545 h) Vv = 98,21 km/h.
Nachfolgend wird eine zweite Art zur Berechnung der Sollgeschwindigkeit Vv erklärt. Ohne Anwendung des Verfahrens, muss ein Fahrzeuglenker beim Durchfahren der Strecke von Rb nach G2 unterschiedliche Höchstgeschwindigkeiten beachten, 120 km/h bei Rb, 90 km/h bei R5, 100 km/h bei R4, und 80 km/h bei R2. Mit Anwendung des Verfahrens und zwar nach der ersten Art der Ermittlung der Sollgeschwindigkeit, ergeben sich kleinere Differenzwerte zwischen den Strassenstellen, wohingegen nach der zweiten Art diese Differenzwerte noch kleiner werden und im Idealfall sukzessive gänzlich verschwinden könnten, je nach Grösse der Wartezeit. Dies kann dadurch erreicht werden, dass man die Formelwerte bezüglich Sollgeschwindigkeit modifiziert, je nach Wartezeitwert.
Strecken, für welche höhere Geschwindigkeitswerte vorgesehen sind, haben ein zusätzliches Vermögen die Wartezeit abzubauen. Deshalb werden die Geschwindigkeitswerte dieser Strekken jeweils vorerst auf das tiefere Niveau reduziert. Nachfolgend wird das Vorgehen für Strassenstelle R5 näher beschrieben.
Immer aus der Sicht der Strassenstelle R5 gesehen, besitzen die Strecken zwischen R2 und R4 (1,5 km + 0,6 km) mit einem örtlich vorgesehenen Geschwindigkeitswert von Vn = 100 km/h (n = höchste Stufenzahl, hier Stufe 3), ein zusätzliches Vermögen, die Wartezeit abzubauen, gegenüber dem nächst tieferen Geschwindigkeitsniveau von Vn-l = 90 km/h (Stufe 2) der Strecke zwischen R4 und R5 (0,5 km). Das Wartezeitabbauvermögen der Stufe 3 gegenüber der Stufe 2 lässt sich demnach wie folgt berechnen:
1,5 km + 0,6 km 1,5 km + 0,6 km 90 = 90 km/h 100 km/h = 0,0023 h.
(Wn = O)
Ein Wartezeitabbauwert ergibt sich, wenn ein hinteres Fahrzeug mit einer tieferen Geschwindigkeit eine bestimmte Strecke oder bestimmte Teilstrecken durchfährt als ein vorderes Fahrzeug mit dem höheren Geschwindigkeitswert.
Wenn die für Strassenstelle R5 berechnete Wartezeit kleiner ist als 0,0023 h, dann wird die Geschwindigkeitsregelung auf die Teilstrecken zwischen R4 und R2 (1,5 km + 0,6 km) beschränkt, weil die Wartezeit dort vorgängig abgebaut werden kann. Solange die berechnete Wartezeit also kleiner ist als 0,0023 h, zeigt das Signal von Strassenstelle R5 einen Geschwindigkeitswert von 90 km/h an, weil eine Berechnung der Sollgeschwindigkeit mit der Formel für die höchste Stufe:
Vv = 115 +
100 eine höhere Geschwindigkeit ergäbe als 90 km/h. Die Strecken zwischen R2 und R5 (0,5 km + 1,5 km + 0,6 km) haben nun wiederum ein zusätzliches Wartezeitabbauvermögen gegenüber dem nächst tieferen Geschwindigkeitsniveau von Vn-2 = 80 km/h (Stufe 1).
Der Geschwindigkeitswert von 90 km/h darf also bezüglich der örtlichen Höchstgeschwindigkeiten auf den Teilstrecken St mit den Werten 0,5 km, 1,5 km und 0,6 km angewendet werden. Wartezeitabbauvermögen der Stufe 2 gegen über Stufe 1:
0,5 + 1,5 + 0,6 0,5 + 1,5 + 0,6 Wn-2 = Wn-1 + ( - ) =
80 90 0,005944 h.
Den gesamten Wartezeitabbauwert erhält man also, indem man Wartezeitabbauteile für nach noch tieferen Geschwindigkeitsniveaus summiert.
Ist nun Wn-l < W < Wn-2, dann wird der Sollgeschwin digkeitswert für Strassenstelle R5 mit folgender modifizierter Formel berechnet: für Stufe 2:
0,5 + 1,5 + 0,6 Vv = 0,5 + 1,5 + 0,6 + W - 0,0023
90
Die Sollgeschwindigkeit ergibt sich hier und in den folgenden Formeln dadurch, dass man die Formel stufenweise anpasst, indem die bereits durch vorangegangenen Stufen abgebaute Wartezeit von der vorberechneten Wartezeit W subtrahiert wird, indem ein örtlicher Geschwindigkeitswert V0 angewendet wird, welcher Ursache des Wartezeitabbauvermögens der letzten Stufe ist und indem ein Streckentotal S angewendet wird, für welches der letztgenannte Geschwindigkeitswert allgemein Gültigkeit haben kann, bezüglich der örtlichen Höchstgeschwindigkeiten.
Ist die Wartezeit W grösser als Wn-2, dann kann es mehr oder weniger vereinheitlichte Geschwindigkeitswerte für die einzelnen Fahrzeuge zwischen den Strassenstellen R5 und G2 geben, und es wird der V,-Wert wie folgt berechnet: für Stufe 1:
0,5 + 1,5 + 0,6 + 0.4
Vv = 0,5 + 1,5 + 0,6 + 0,4
80 + W - 0,005944 (80 km/h sind auf allen Teilstrecken erlaubt!). Bei einer Wartezeit von 0,005944 h könnte bei idealen Bedingungen die Strecke zwischen R5 und G2 also mit 80 km/h durchfahren werden.
Aus der Sicht der Strassenstelle R4 lauten die Formeln wie folgt:
Vn = V0 = 100 km/h (= Stufe 2), Vn= 80 km/h (= Stufe 1) für Stufe 2 nach Stufe 1: 1,5 km + 0,6 km 1,5 km + 0,6 km Wn-1 = - = 0,00525 h
80 km/h 100 km/h für Stufe 2: 1,5 + 0,6 Vv = , wenn W < Wn-1
1,5 + 0,6
100 für Stufe 1: 1,5 + 0,6 + 0,4 Vv =
1,5 + 0,6 + 3,4 + W - Wn-1
80 wenn W # Wn-1 für Strassenstelle R4 ergäbe sich demnach zur Uhrzeitmarke 18,002 h, bei einer Wartezeit von 0,0004545 h eine Sollgeschwindigkeit von 97,88 km/h.
Zur Auflösung und Verhinderung von Stauungen vor den Staugefahrenstellen G1 und G2 wird für die Strassenstellen R der Wartezeitwert W und der Geschwindigkeitswert Vv je für G1 und für G2 ermittelt. Zur Anzeige kommt jedoch der tiefere der beiden ermittelten Geschwindigkeitswerte.
An den der Staugefahrenstelle entferntesten Strassenstellen Ra und Rb, beim Übergang vom freien zum geregelten Verkehr, wird die Reduktion der örtlich vorgesehenen Geschwindigkeit begrenzt. Für Vv-Werte innerhalb des Bereichs: 0 bis 92,5 km/h soll das Signal bei Strassenstelle Rb einen Wert von 90 km/h anzeigen, bei Strassenstelle Ra für den Bereich 0 bis 72,5 km/h einen solchen von 70 km/h anzeigen.
Alle Signale können auch Geschwindigkeitswerte in der Abstufung von z.B. 5 km/h anzeigen, namentlich bei höheren Sollwerten, z.B. für ermittelte Werte innerhalb des Bereichs 97,5 bis 102,5 km/h den Wert 100 km/h.
Mit den Formeln betreffend Wartezeitabbauvermögen kann man schliesslich auch ermitteln, welche gesamte Wartezeit ein vorgesehenes Streckentotal abbauen kann, wenn man noch eine Minimalgeschwindigkeit festlegt, welche möglichst nicht unterschritten werden soll.
DESCRIPTION
The invention, as characterized in the claims, achieves the following object. A method is to be found by means of which existing congestion is resolved and the end of new congestion is prevented at every street point which is regarded as a traffic jam point. The present method can be used primarily in road traffic. Compared to today's traffic situation, the process offers the following advantages: First, a more even traffic flow, with the advantages of higher traffic safety, higher driving comfort, lower energy consumption, less environmental pollution and less mechanical wear. Secondly, higher road capacity on intersection-free roads, with the advantages of a shorter travel time and the possible omission of road construction.
The invention is described in more detail below with the aid of two main examples. The schematically represented figures show:
1 shows vehicles M, which come from two different roads, to the common traffic jam danger point G3, also partial route values St and locally provided speed values VO.
2 shows vehicles M which either drive to the traffic jam danger point G1 or G2 and signals relating to maximum speed with a variable display value at road points R, as well as partial route values St.
Example 1, referring to Fig. 1:
Results for vehicles M1, M2 and M3 are shown in the following brackets. The positions of the vehicles are recorded beforehand. Then, for each vehicle, the locally provided speed V0 (100 km / h, 100 km / h, 100 km / h) is determined, which the vehicles use in light traffic. Second, the route S is calculated from the respective detection point to the road point B (0 km, 0.06 km, 0.12 km). Thirdly, it is calculated how much time each vehicle needs from the detection location to the traffic jam point G3 if the locally provided speed values V0 are used on the sections St. This time corresponds to the travel time mark T for vehicles (0.0045 h, 0.0051 h, 0.0057 h).
Fourth, the brands T ', i.e. the brands of the respective neighboring vehicles in relation to the travel time brands are determined, where T> T '[0 h (no neighboring vehicle present), 0.0045 h, 0.0051 h]. Fifthly, the capacity K of the traffic jam danger point G3 is determined, it being assumed that at the moment 1650 vehicles per hour can pass the point G3. Sixth, the waiting time W or the waiting time W 'for the neighboring vehicle is calculated
F net, with the formula: W = W '- (T - T') + K where F = 1 vehicle. The waiting time results from a summation of the individual difference values of target time gaps (reciprocal of the capacity) minus actual time gaps (temporal follow-up intervals between adjacent vehicles on the same or on the opposite road), namely against the direction of travel, whereby negative waiting times are not taken into account.
If the waiting time W 'has been determined beforehand for the vehicle adjacent to the travel time brand with brand T' [0 h (no neighboring vehicle available), 0 h (waiting time just removed), 0.000606 h], the waiting time W can be calculated (0 h, 0.00000606 h, 0.000012 h).
Seventh, a target speed Vv is calculated for each vehicle (100 km / h, 99.0 km / h, 99.0 km / h), which is displayed to the vehicles by means of signals. The formula for it
S is: Vv =
S
V0
The setpoint speed Vv thus results from the fact that the intended travel time for the remaining distance S to the traffic jam point is increased by the value of the waiting time W previously calculated. Eighth, the process described is repeated continuously for each vehicle drawn and for more distant vehicles or for many street locations. If the target speed values are taken into account, then waiting times at road points B 0.45 km before the traffic jam point G3 are reduced or the target time gaps have been reached.
Apart from the fact that it seems self-evident not to carry out the repetitive tasks manually, for the most part this is necessary because the calculations are time-dependent. Now, however, a certain amount of time is required for the activities, in particular for processing the formulas and for data transport between the different locations, which would have the effect of an error that would question the process.
Example 2, referring to Fig. 2:
The course of the method can be seen in particular by comparing the chronologically successive and coordinated numerical examples.
In this example, the vehicles M are recorded and counted at the drawn and at additional road points R.
The target speed values to be observed by the vehicles are indicated by the signals relating to the maximum speed at the road points R. The change in the flow of traffic at junction A is taken into account by factor Z. This specifies the traffic sections for the traffic jam danger point G1 or G2. The waiting time can be calculated in three different ways, using the following formula:
F
W = W '- (T - T') +. Z
K
In the following calculation examples it is assumed that Z = 40 of the vehicles to the traffic jam point G1, or
Z = 60 (! To drive towards G2 and that the capacity is K = 1650 vehicles / h for G1 or G2.
Type 1: In this and type 2, the vehicles are recorded punctually and a clock is required to determine time gaps.
So there are e.g. from R4, vehicles e.g. F = 3 counted, which is between a previous time stamp e.g. T '= 18 h = 18:00:00 and the current time stamp e.g. T = 18.001 h, passed the R4 road.
If a waiting time W '= 0 h regarding the traffic jam danger point G1 has already been calculated in advance of the time mark T', then
3 is the calculation example: W = 0 - (18.001 - 18) +
1650
40 100 - -0.0002728 h or 0 h since negative waiting time values are not used. If F = 6 vehicles were counted up to the time mark T = 18.002 h under the same conditions, the calculation would be as follows: W = 0 - (18.002
6 40
18.001) + - to - = 0.0004545 h.
1650 100
Type 2: The current time stamp is e.g. T =
18,0005 h and the previously recorded time stamp e.g. T '=
18 hours, for which a vehicle e.g. the street was R2. If there is a waiting time at the time stamp T '
W '= 0.001 h was determined, the calculation example is as follows: W = 0.001.- (18.0005 - 18) + = 0.0011 h.
1650
For another vehicle, which would pass the road R2 at the time mark T = 18.0015 h, the calculation is as follows: W = 0.0011 - (18.0015 - 18.0005) + = 0.000706 h.
1650
Type 3: Here, the vehicles are recorded in terms of the route, and the time gaps result from the application of the locally provided speed values V0 on the sections (see example 1).
Previously, the travel time stamps of the street locations R e.g. compared to reference point G2, as was the case in Example 1 for the vehicles at their current positions.
For example, the brand for R3 is:
0.4km 0.6km T = + = 0.011 h, for R2 (for R3 as
80 km / h 100 km / h neighboring brand T '): T = 0.005 h. The vehicles which are located between the road stations are continuously counted in some way. Provided that a waiting time W '= 0.003 h regarding G2 has been determined beforehand for road station R2 and F = 16 vehicles between R2 and R3 have been counted, the calculation example for road station R3 is as follows:
16 60 W = 0.003- (0.011-0.005) +. = 0.0028181 h.
1650 100 If, under the same conditions and at the immediately following calculation time, F = 41 vehicles were counted between road positions R3 and R4, the calculation for road position R4, whose travel time mark is T = 0.026 h, looks as follows:
41 60 W = 0.0028181 - (0.026 - 0.011) + too close - = 0.002727 h.
1650 100 The process described is repeated continuously.
To resolve existing congestion in front of the traffic jam points Gl or. G2 comes as long as any vehicle is ahead of Gl or. Congestion G2, a capacity value typical for these congestion danger points, e.g. K = 1200 vehicles / h for use, provided the waiting time is determined according to Art 3 or the type in Example 1, or a lower value of e.g. K = 600 vehicles / h, provided the waiting time is determined according to Art 1 or Art 2, because the extent of the stowage is unknown here.
The setpoint speed values Vv, which the signals from the road points R have to display, are calculated as in Example 1 using the following formula:
S Vv =. The distances S extend here to the respective. W VO traffic jam point. Regarding the traffic jam point G2, these distances are: for R3: S = 1 km, for R4: S = 2.5 km, for R5: S = 3 km. The locally provided speed values are: for R3: V0 = 100 km / h, for R4: V0 = 100 km / h, for R5: V0 = 90 km / h.
The formulas are accordingly: 1 for R3: Vv =
1 + W
100
2.5 for R4: Vv =
2.5 + W
100
3 for R5: Vv =
3 ffi + W
90 and the results for road station R4 at the time mark of 18.001 h (W = 0 h) Vv = 100 km / h, at the time mark of 18.002 h (W = 0.0004545 h) Vv = 98.21 km / h.
A second way of calculating the target speed Vv is explained below. Without using the procedure, a vehicle driver must observe different maximum speeds when driving the route from Rb to G2, 120 km / h for Rb, 90 km / h for R5, 100 km / h for R4, and 80 km / h for R2. Using the method, namely after the first type of determination of the target speed, results in smaller difference values between the road points, whereas according to the second type, these difference values become even smaller and, ideally, could gradually disappear completely, depending on the size of the waiting time. This can be achieved by modifying the formula values with regard to the target speed, depending on the waiting time value.
Routes for which higher speed values are intended have an additional ability to reduce the waiting time. Therefore, the speed values of these routes are initially reduced to the lower level. The procedure for road station R5 is described in more detail below.
Always seen from the point of view of the R5 road, the routes between R2 and R4 (1.5 km + 0.6 km) have a local speed value of Vn = 100 km / h (n = highest number of levels, here level 3), an additional ability to reduce the waiting time compared to the next lower speed level of Vn-l = 90 km / h (level 2) of the route between R4 and R5 (0.5 km). The waiting time reduction capacity of level 3 compared to level 2 can therefore be calculated as follows:
1.5 km + 0.6 km 1.5 km + 0.6 km 90 = 90 km / h 100 km / h = 0.0023 h.
(Wn = O)
A waiting time reduction value results when a rear vehicle travels a certain distance or certain partial distances at a lower speed than a front vehicle with the higher speed value.
If the waiting time calculated for road station R5 is less than 0.0023 h, then the speed control is limited to the sections between R4 and R2 (1.5 km + 0.6 km) because the waiting time can be reduced there beforehand. As long as the calculated waiting time is less than 0.0023 h, the signal from road station R5 shows a speed value of 90 km / h because the target speed is calculated using the formula for the highest step:
Vv = 115 +
100 would give a higher speed than 90 km / h. The routes between R2 and R5 (0.5 km + 1.5 km + 0.6 km) now have additional waiting time reduction capabilities compared to the next lower speed level of Vn-2 = 80 km / h (level 1).
The speed value of 90 km / h may therefore be applied with regard to the local maximum speeds on the sections St with the values 0.5 km, 1.5 km and 0.6 km. Waiting time reduction assets of level 2 compared to level 1:
0.5 + 1.5 + 0.6 0.5 + 1.5 + 0.6 Wn-2 = Wn-1 + (-) =
80 90 0.005944 h.
The total waiting time reduction value can therefore be obtained by adding up waiting time reduction parts for even lower speed levels.
If Wn-l <W <Wn-2, then the target speed value for roadside R5 is calculated using the following modified formula: for level 2:
0.5 + 1.5 + 0.6 Vv = 0.5 + 1.5 + 0.6 + W - 0.0023
90
The target speed here and in the following formulas is obtained by gradually adapting the formula by subtracting the waiting time already reduced by previous steps from the pre-calculated waiting time W by applying a local speed value V0, which is the cause of the waiting time reduction capacity of the last step and by using a route total S, for which the latter speed value can generally apply, with respect to the local maximum speeds.
If the waiting time W is greater than Wn-2, then there may be more or less unified speed values for the individual vehicles between the road points R5 and G2, and the V, value is calculated as follows: for level 1:
0.5 + 1.5 + 0.6 + 0.4
Vv = 0.5 + 1.5 + 0.6 + 0.4
80 + W - 0.005944 (80 km / h are allowed on all sections!). With a waiting time of 0.005944 h, the route between R5 and G2 could be driven at 80 km / h under ideal conditions.
From the point of view of road station R4, the formulas are as follows:
Vn = V0 = 100 km / h (= level 2), Vn = 80 km / h (= level 1) for level 2 after level 1: 1.5 km + 0.6 km 1.5 km + 0.6 km Wn-1 = - = 0.00525 h
80 km / h 100 km / h for level 2: 1.5 + 0.6 Vv = if W <Wn-1
1.5 + 0.6
100 for level 1: 1.5 + 0.6 + 0.4 Vv =
1.5 + 0.6 + 3.4 + W - Wn-1
80 if W # Wn-1 for road station R4 would result in the time mark of 18.002 h, with a waiting time of 0.0004545 h a target speed of 97.88 km / h.
To resolve and prevent congestion in front of the congestion danger points G1 and G2, the waiting time value W and the speed value Vv for G1 and for G2 are determined for the street points R. However, the lower of the two determined speed values is displayed.
At the most distant road points Ra and Rb, at the transition from free to regulated traffic, the reduction in the local speed is limited. For Vv values within the range: 0 to 92.5 km / h, the signal should indicate a value of 90 km / h at street position Rb, and 70 km for street area Ra for the range 0 to 72.5 km / h Show / h.
All signals can also have speed values in the gradation of e.g. Show 5 km / h, especially with higher setpoints, e.g. for determined values within the range 97.5 to 102.5 km / h the value 100 km / h.
Finally, with the formulas regarding waiting time reduction assets, you can also determine which total waiting time a planned total route can reduce if you still define a minimum speed that should not be undercut if possible.