CH708593A2

CH708593A2 - Einrichtung zur Vermeidung von Staus im Strassenverkehr.

Info

Publication number: CH708593A2
Application number: CH01605/13A
Authority: CH
Inventors: Dr Oreste N Cortesi
Original assignee: Dr Oreste N Cortesi
Priority date: 2013-09-18
Filing date: 2013-09-18
Publication date: 2015-03-31

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Vermeidung von Staus im Strassenverkehr, welche aus einer an Leitplanken (12), auf dem Strassenbelag oder an eigens dafür aufgestellten Vorrichtungen angebrachten Lichtkette besteht, welche den Fahrzeugen mittels einzelner, leuchtender und sich in Fahrrichtung bewegender Leitzeichen (2) jeweils die situativ passende Fahrgeschwindigkeit und den erforderlichen Fahrzeugsicherheitsabstand klar vorgibt. Das Verhalten der Verkehrsteilnehmer spielt eine zentrale Rolle für die Staubildung. Es äussert sich u.a. darin, dass der Verkehrsteilnehmer – seine Fahrgeschwindigkeit nicht an den Verkehrsgegebenheiten anpasst, – die den unveränderten Verkehrsgegebenheiten angemessene Fahrgeschwindigkeit nicht konstant aufrechthält und/oder – den nötigen Fahrzeugsicherheitsabstand nicht (konstant) einhält. Die erwähnte Einrichtung unterstützt ein korrektes, stauvermeidendes Verhalten der Verkehrsteilnehmer und bietet kostengünstige, einfache und sichere Lösungen.

Description

Beschreibung

[0001 ] Die Einrichtung zur Vermeidung von Staus im Strassenverkehr besteht aus einer an Leitplanken, auf dem Strassenbelag oder an eigens dafür aufgestellten Vorrichtungen angebrachten Lichtkette, welche so gestaltet ist, dass sie den Fahrzeugen mittels einzelner, leuchtender und sich in Fahrrichtung bewegender Leitzeichen jeweils die situativ passende Fahrgeschwindigkeit und den erforderlichen Fahrzeugsicherheitsabstand klar vorgibt. Diese Einrichtung wird in der folgenden Beschreibung der Einfachheit halber «Verkehrsleitsystem» genannt.

[0002] Es gilt zu unterscheiden zwischen folgenden Stausituationen:

1. Staus, die aus einem Aufeinandertreffen von verschiedenen Verkehrsflüssen (z.B. Zufahrtstrassen auf Autobahnen, Reduktion der Anzahl Fahrspuren, Kreisverkehr, etc.) hervorgehen.

2. Staus, welche dadurch entstehen, dass die tatsächlich mögliche Fahrgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt (z.B. Tunnel, etc.) temporär wesentlich tiefer ist als die sonst zulässige Höchstgeschwindigkeit.

3. Staus, die durch eine signalisierte, schnelle Reduktion der üblicherweise erlaubten Fahrgeschwindigkeit (z.B. Baustelle, Unfallstelle, etc.) verursacht werden.

4. Staus, die sich bilden, wenn Fahrzeuge in einer Kolonne wegen zu dichten Auffahrens stärker abbremsen müssen als die jeweils vorausfahrenden Fahrzeuge. Das übermässige Bremsen verstärkt sich von Fahrzeug zu Fahrzeug, bis das erste Fahrzeug zum Stillstand kommt und einen Stau aus dem Nichts (sog. Phantomstau) herbeiführt.

Zu 1.

[0003] Staus infolge Aufeinandertreffens von verschiedenen Verkehrsflüssen entstehen dadurch, dass die erlaubte Verkehrsgeschwindigkeit beim Treffpunkt der Verkehrsströme ab einem bestimmten Verkehrsaufkommen stark abnimmt.

[0004] Dieses Problem kann dadurch behoben werden, dass die beim Punkt des Aufeinandertreffens einmündende bzw. die dort aufnehmende Strassen/Fahrspuren mit einem entsprechenden Verkehrsleitsystem versehen werden. Das Verkehrsleitsystem muss so gestaltet sein, dass es mittels Fahrgeschwindigkeitssteuerung einen Abstand zwischen den Fahrzeugen auf den verschiedenen Verkehrsströmen herbeiführt, welcher einen harmonischen Zusammenfluss der Verkehrsströme nach dem Reissverschlusssystem ermöglicht (siehe Zeichnung Nr. 1 ).

[0005] Bei einer Zufahrtanschlussstelle einer Autobahn wird vom Verkehrszufluss über einer Zufahrtstrasse regelmässig nur die rechte Autobahnfahrspur betroffen. Um ein harmonisches Zusammenfliessen zu ermöglichen, muss das Verkehrsleitsystem mithin zwischen den Fahrzeugen auf der rechten Autobahnfahrspur durch eine frühzeitige und graduelle Verkehrsflussverlangsamung grössere Abstände herbeiführen. Die Geschwindigkeitsreduktion dauert für die einzelnen Fahrzeuge so lange bis diese jeweils einen Fahrzeugabstand erreicht haben, der die Einordnung eines zusätzlichen Fahrzeuges erlaubt. Hernach gleicht sich deren Geschwindigkeit graduell - sofern möglich - wieder derjenigen auf der linken Autobahnfahrspur(en) an. Auf dem Zufahrtsast hat das Verkehrsleitsystem die gleichen Fahrzeugabstände und dieselbe Geschwindigkeit wie auf der rechten Autobahnfahrspur herbeizuführen. Durch diese synchrone Verkehrsdosierung kann der Fahrzeugstrom der Zufahrtstrasse ohne Verkehrsflussstörungen in den Fahrzeugstrom der rechten Autobahnfahrspur nach dem Reissverschlusssystem aufgenommen werden (siehe Zeichnung Nr. 1 ).

[0006] Vor Autobahnausfahrten muss das Verkehrsleitsystem zwischen den Fahrzeugen auf der rechten Fahrspur ebenfalls die nötigen Abstände herbeiführen, damit Fahrzeuge auf der/den linken Fahrspuren), welche die Autobahn verlassen möchten, nach rechts wechseln können. Da Autobahnausfahrten sich regelmässig kurz vor den Autobahnzufahrten befinden, deckt sich diese Verkehrssteuerung zeitlich und strukturell mit derjenigen bei Zufahrstrassen (siehe den vorgehenden Paragraphen).

Zu 2.

[0007] Staus, welche dadurch entstehen, dass die tatsächlich mögliche Geschwindigkeit an einem bestimmten Punkt (z.B. Tunnel, etc.) temporär wesentlich tiefer ist als die sonst zulässige Höchstgeschwindigkeit, lassen sich ebenfalls durch ein entsprechendes Verkehrsleitsystem vermeiden. In diesem Fall muss das Verkehrsleitsystem derart gestaltet sein, dass es die Fahrzeuge unter Einhaltung eines ausreichenden Sicherheitsabstands auf die Geschwindigkeit, welche aufgrund des Verkehrsaufkommens ohne Staubildung maximal möglich ist, graduell herunterbremst und bei dieser Geschwindigkeit konstant und solange erforderlich hält. Es gilt hier das Motto: «Lieber 20 Minuten konstant 60 Km/h fahren, als 5 Minuten 120 Km/h und hernach 1 Stunde im Stau oder stockenden Verkehr zu stecken! »

Zu 3.

[0008] Staus, die durch eine signalisierte, schnelle Reduktion der üblicherweise erlaubten Fahrgeschwindigkeit verursacht werden, können dadurch vermieden werden, dass ein Verkehrsleitsystem die Fahrzeuge rechtzeitig und allmählich auf die für eine beim langsamsten Punkt (z.B. Baustelle, Unfallstelle, etc.) staufreie Durchfahrt angemessene Geschwindigkeit und

2 angepassten Fahrzeugsicherheitsabstände geführt werden. Das Verkehrsleitsystem hat gegenüber der heute gebräuchlichen Signalisierung mit abnehmender Geschwindigkeit, die von den Fahrern - wenn überhaupt - oft nur teilweise und/oder mit Verspätung beachtet werden (Fahrer nehmen erst nach Erreichen des Geschwindigkeitsbeschränkungssignals den Fuss vom Gaspedal und lassen ihr Auto mit überhöhter Geschwindigkeit noch lange Strecken weiterrollen), den Vorteil, dass es die Fahrzeuge einzeln und gezielt begleitet und somit zu einer rechtzeitigen und graduellen Geschwindigkeitsanpassung und zum notwendigen Sicherheitsabstand zwingt.

Zu 4.

[0009] Staus, die sich bilden, wenn nachfolgende Fahrzeuge in einer Kolonne wegen zu geringem Sicherheitsabstand stärker abbremsen müssen als die jeweils vorausfahrenden Fahrzeuge, wobei das übermässige Bremsen sich von Fahrzeug zu Fahrzeug verstärkt, bis das erste Fahrzeug zum Still-, stand kommt und ein Stau aus dem Nichts (sog. Phantomstau) verursacht. Solche Staus, welche infolge ungenügenden Fahrzeugsicherheitsabstands entstehen, lassen sich ebenfalls durch ein entsprechendes Verkehrsleitsystem vermeiden. In diesem Fall muss das Verkehrsleitsystem derart konzipiert sein, dass es die Fahrzeuge auf einem auf die Geschwindigkeit angemessenen Fahrzeugsicherheitsabstand begleitet und bei dessen Erreichen dort konstant hält.

Allgemeine Bemerkungen zu Gestaltung und Betrieb des Verkehrsleitsystems:

[0010] Bei allen Stauarten (1-4) ist das Verkehrsleitsystem wie folgt zu konzipieren:

• Unter Beachtung des konkreten Verkehrsaufkommens und eines ausreichenden Sicherheitsabstandes muss das Verkehrsleitsystem die Fahrzeuge auf die Fahrgeschwindigkeit, welche beim langsamsten Punkt (z.B. Tunnel, Baustelle, etc.) ohne Staubildung maximal möglich ist, graduell herunterbremsen und bei dieser Fahrgeschwindigkeit konstant und solange erforderlich halten.

• Die Fahrgeschwindigkeitsreduktion muss so weit vor der problematischen Stelle beginnen und mit einer derartigen Gradualität gestaltet sein, dass selbst sehr schnell rollende Fahrzeuge diese Reduktion ohne scharfes Bremsen durchführen können.

• Das Verkehrsleitsystem wird nur sobald potentiell stauverursachende Verkehrsumstände sich anbahnen bzw. solange stauverursachende Verkehrsumstände vorherrschen in Betrieb gesetzt bzw. gehalten.

• Damit das Verkehrsleitsystem die situativ angemessene und staufreie Flöchstgeschwindigkeit bei allen Stauarten rechtzeitig herbeiführen kann, muss es sowohl zeitlich als auch quantitativ entweder durch einen Erfahrungsdurchschnittswert oder nach konkret, zeitnah und kontinuierlich elektronisch erfassten Verkehrsdaten (z.B. durch automatische Verkehrszählung oder systematische Beobachtung des Verkehrs mittels Videokameras auf neuralgischen Strecken) gesteuert werden.

[0011 ] Die Leitzeichen des Verkehrsleitsystems haben die Form eines in Fahrtrichtung ausgerichteten Pfeils:

(siehe Zeichnungen Nr. 1-3). Diese können aber auch anders gestaltet sein.

[0012] Bevor die Geschwindigkeit der Leitzeichen zunimmt, sollten sie während eines kurzen Intervalls nach oben zeigen dfi.grün aufleuchten, blinken und laut ertönen. Bevor die Geschwindigkeit der Leitzeichen abnimmt, sollten sie während eines kurzen Intervalls nach unten zeigen ιφ. rot aufleuchten, blinken und laut ertönen. Dadurch werden die Fahrer rechtzeitig auf eine Fahrgeschwindigkeitsänderung aufmerksam gemacht bzw. vorbereitet.

[0013] Die Leitzeichen sind so zu gestalten, dass die Pfeile von der Fahrbahn auch bei starkem Sonnenlicht gut sichtbar sind (z.B. Sonnenblende auf Oberkante der Lichtkette, gebündeltes Licht wie bei Verkehrsampeln, etc.).

[0014] Das Anbringen des Verkehrsleitsystems an den Leitplanken statt auf dem Strassenbelag bringt folgende Vorteile mit sich:

• Das Verkehrsleitsystem wird nicht von den Fahrzeugen befahren und erfährt daher keinen Verschleiss durch Rollmaterial und Schneeräumungsvorrichtungen.

• Das Verkehrsleitsystem ist für den Fahrer ohne Ablenkung des Blicks zur Fahrbahn ersichtlich.

• Das Verkehrsleitsystem ist bei schlechten Wetterverhältnissen (z.B. schneebedeckte Strassen) besser sichtbar.

• Das Verkehrsleitsystem würde aufgrund der eigenen Betriebswärme auch im Winter bei Schneeaufkommen sichtbar bleiben.

[0015] LKWs ab einer bestimmten Länge bzw. mit Anhängern («LONG VEHICLE») benötigen den Platz von zwei freien Leitzeichen.

3

Claims

[0016] Bei Autobahnen mit mehr als zwei Fahrspuren müssen sich die Fahrzeuge in der/den mittleren Fahrspuren) entweder nach den Fahrzeugen auf der linken Fahrspur oder nach einem für ihre Fahrspuren) eigens auf dem Strassenbelag (entlang der linken Sicherheitslinie) angebrachten Verkehrsleitsystem ausrichten. [0017] Bei zwei oder mehr Fahrspuren ist das Verkehrsleitsystem so zu gestalten, dass es die Fahrzeuge auf benachbarten Fahrspuren versetzt, d.h. nicht parallel fahren (siehe Zeichnungen Nr. 1 und 2). [0018] Falls nach Aus- und Zufahrtstrassen Leitzeichen frei bleiben, dürfen Fahrzeuge zum nächstfreien Lichtzeichen aufschliessen bzw. können Fahrzeuge die Fahrspur wechseln. [0019] Während der Zeiten mit dem höchsten Verkehrsaufkommen können die Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen etwas verkürzt werden, um die Anzahl Fahrzeuge pro Zeiteinheit etwas zu erhöhen und gleichsam den Verkehrsfluss zu begünstigen bzw. die maximale staufreie Fahrgeschwindigkeit zu optimieren. Eine Verkürzung der Sicherheitsabstände könnte dadurch aufgefangen werden, dass die Autofahrer für die betroffene Fahrstecke durch geeignete Massnahmen (z.B. Verkehrssignal) in erhöhte Bremsalarmbereitschaft versetzt werden. Patentansprüche 1. Einrichtung zur Vermeidung von Staus im Strassenverkehr, die sich wie folgt kennzeichnet: Eine an Leitplanken, auf dem Strassenbelag oder an eigens dafür aufgestellte Vorrichtung angebrachte Lichtkette, die so gestaltet ist, dass sie den Fahrzeugen mittels einzelner, leuchtender und sich in Fahrrichtung bewegender Leitzeichen jeweils die situativ passende Fahrgeschwindigkeit und den erforderlichen Fahrzeugsicherheitsabstand klar vorgibt (siehe Zeichnungen 1 und 2). Diese Einrichtung wird hernach der Einfachheit halber «Verkehrsleitsystem» genannt.
2. Bei Staus, a) die aus einem Aufeinandertreffen von verschiedenen Verkehrsflüssen (z.B. Zufahrtstrassen auf Autobahnen, Reduktion der Anzahl von Fahrspuren, Kreisverkehr, etc.) hervorgehen; b) welche dadurch entstehen, dass die tatsächlich mögliche Fahrgeschwindigkeit an einem bestimmten Punkt (z.B. Tunnel, etc.) temporär wesentlich tiefer ist als die sonst zulässige Höchstgeschwindigkeit; c) die durch eine signalisierte, schnelle Reduktion der üblicherweise erlaubten Fahrgeschwindigkeit (z.B. Baustelle, Unfallstelle, etc.) verursacht werden; d) die sich bilden, wenn nachfolgende Fahrzeuge in einer Kolonne wegen zu geringem Sicherheitsabstand stärker abbremsen müssen als die jeweils vorausfahrenden Fahrzeuge, wobei das übermässige Bremsen sich von Fahrzeug zu Fahrzeug verstärkt, bis das erste Fahrzeug zum Stillstand kommt und ein Stau aus dem Nichts (sog. Phantomstau) hervorruft; ist das Verkehrsleitsystem wie folgt zu konzipieren: Unter Beachtung des konkreten Verkehrsaufkommens und eines ausreichenden Sicherheitsabstandes muss das Verkehrsleitsystem die Fahrzeuge auf die Fahrgeschwindigkeit, welche beim langsamsten Punkt (z.B. Tunnel, Baustelle, etc.) ohne Staubildung maximal möglich ist, graduell herunterbremsen und bei dieser Fahrgeschwindigkeit konstant und solange erforderlich halten. Die Fahrgeschwindigkeitsreduktion muss so weit vor der problematischen Stelle beginnen und mit einer derartigen Gradualität gestaltet sein, dass selbst sehr schnell rollende Fahrzeuge diese Reduktion ohne scharfes Bremsen durchführen können. Das Verkehrsleitsystem wird nur sobald potentiell stauverursachende Verkehrsumstände sich anbahnen bzw. solange stauverursachende Verkehrsumstände vorherrschen in Betrieb gesetzt bzw. gehalten. Damit das Verkehrsleitsystem die situativ angemessene und staufreie Höchstgeschwindigkeit bei allen Stauarten rechtzeitig herbeiführen kann, muss es sowohl zeitlich als auch quantitativ entweder durch einen Erfahrungsdurchschnittswert oder nach konkret, zeitnah und kontinuierlich elektronisch erfassten Verkehrsdaten (z.B. durch automatische Verkehrszählung oder systematische Beobachtung des Verkehrs mittels Videokameras auf neuralgischen Strecken) gesteuert werden.
3. Bei Staus, die aus einem Aufeinandertreffen von verschiedenen Verkehrsflüssen (z.B. Zufahrtstrassen auf Autobahnen, Reduktion der Anzahl von Fahrspuren, Kreisverkehr, etc.) hervorgehen, ist bei der Gestaltung des Verkehrsleitsystems insbesondere Folgendes zu berücksichtigen: Die beim Punkt des Aufeinandertreffens einmündende bzw. die dort aufnehmende Strassen/Fahrspuren sind mit einem entsprechenden Verkehrsleitsystem zu versehen. Das Verkehrsleitsystem muss so gestaltet sein, dass es mittels Geschwindigkeitssteuerung einen Abstand zwischen den Fahrzeugen auf den verschiedenen Verkehrsströmen herbeiführt, welcher einen harmonischen Zusammenfluss der Verkehrsströme nach dem Reissverschlusssystem ermöglicht (siehe Zeichnung Nr. 1 ). Bei einer Zufahrtanschlussstelle einer Autobahn wird vom Verkehrszufluss über einer Zufahrtstrasse regelmässig nur die rechte Autobahnfahrspur betroffen. Um ein harmonisches Zusammenfliessen zu ermöglichen, muss das Verkehrsleitsystem mithin zwischen den Fahrzeugen auf der rechten Autobahnfahrspur durch eine frühzeitige und graduelle Verkehrsflussverlangsamung grössere Abstände herbeiführen. Die Geschwindigkeitsreduktion dauert für die einzelnen Fahrzeuge so lange bis diese jeweils einen Fahrzeugabstand erreicht haben, der die Einordnung eines zusätzlichen Fahrzeuges erlaubt. Hernach gleicht sich deren Geschwindigkeit graduell - sofern möglich - wieder derjenigen 4 auf der linken Autobahnfahrspur(en) an. Auf dem Zufahrtsast hat das Verkehrsleitsystem die gleichen Fahrzeugabstände und dieselbe Geschwindigkeit wie auf der rechten Autobahnfahrspur herbeizuführen. Durch diese synchrone Verkehrsdosierung kann der Fahrzeugstrom der Zufahrtstrasse ohne Verkehrsflussstörungen in den Fahrzeugstrom der rechten Autobahnfahrspur nach dem Reissverschlusssystem aufgenommen werden (siehe Zeichnung Nr. 1 ). Vor Autobahnausfahrten muss das Verkehrsleitsystem zwischen den Fahrzeugen auf der rechten Fahrspur ebenfalls die nötigen Abstände herbeiführen, damit Fahrzeuge auf der/den linken Fahrspuren), welche die Autobahn verlassen möchten, nach rechts wechseln können. Da Autobahnausfahrten sich regelmässig kurz vor den Autobahnzufahrten befinden, deckt sich diese Verkehrssteuerung zeitlich und strukturell mit derjenigen bei Zufahrstrassen (siehe den vorgehenden Paragraphen).
4. Die Leitzeichen des Verkehrsleitsystems sind wie folgt zu gestalten: a) Leitzeichen haben die Form eines in Fahrtrichtung ausgerichteten Pfeils: *= ^ (siehe Zeichnungen Nr. 1-3). Diese können aber auch anders gestaltet sein. b) Bevor die Geschwindigkeit der Leitzeichen zunimmt, müssen die Leitzeichen während eines kurzen Intervalls nach oben zeigen <$,grün aufleuchten, blinken und laut ertönen. c) Bevor die Geschwindigkeit der Leitzeichen abnimmt, müssen die Leitzeichen während eines kurzen Intervalls nach unten zeigen <fl,\ rot aufleuchten, blinken und laut ertönen. d) Die Leitzeichen sind so zu gestalten, dass die Pfeile von der Fahrbahn auch bei starkem Sonnenlicht gut sichtbar sind (z.B. Sonnenblende auf Oberkante der Lichtkette, gebündeltes Licht wie bei Verkehrsampeln, etc.).
5. Beim Betrieb des Verkehrsleitsystems sind folgende Verkehrsregeln zu beachten: a) LKWs ab einer bestimmten Länge bzw. mit Anhängern («LONG VEHICLE») benötigen den Platz von zwei freien Leitzeichen. b) Bei Autobahnen mit mehr als zwei Fahrspuren müssen sich die Fahrzeuge in der/den mittleren Fahrspur(en) entweder nach den Fahrzeugen auf der linken Fahrspur oder nach einem für ihre Fahrspur(en) eigens auf dem Strassenbelag (entlang der linken Sicherheitslinie) angebrachten Verkehrsleitsystem ausrichten. c) Bei zwei oder mehr Fahrspuren ist das Verkehrsleitsystem so zu gestalten, dass es die Fahrzeuge auf benachbarten Fahrspuren versetzt, d.h. nicht parallel fahren (siehe Zeichnungen Nr. 1 und 2). d) Falls nach Aus- und Zufahrtstrassen Leitzeichen frei bleiben, dürfen Fahrzeuge zum nächstfreien Lichtzeichen aufschliessen bzw. die Fahrspur wechseln. e) Während der Zeiten mit dem höchsten Verkehrsaufkommen können die Sicherheitsabstände zwischen den Fahrzeugen etwas verkürzt werden, um die Anzahl Fahrzeuge pro Zeiteinheit etwas zu erhöhen und gleichsam den Verkehrsfluss zu begünstigen bzw. die maximale staufreie Fahrgeschwindigkeit zu optimieren. Eine Verkürzung der Sicherheitsabstände kann dadurch ausgeglichen werden, dass die Autofahrer während der betroffenen Fahrstecke durch geeignete Massnahmen (z.B. Verkehrssignal) in erhöhte Bremsalarmbereitschaft versetzt werden. 5