CN1532780A

CN1532780A - 交通量控制系统

Info

Publication number: CN1532780A
Application number: CNA2004100077264A
Authority: CN
Inventors: 汉斯-于尔根・斯托斯; 汉斯－于尔根·斯托斯; ・莫尔; 沃尔特·莫尔; ・威伦布罗克; 拉尔夫·威伦布罗克; ・琼汉斯; 拉尔夫·琼汉斯
Original assignee: SIGNILBAN-THUB AG
Current assignee: SIGNILBAN-THUB AG
Priority date: 2003-03-07
Filing date: 2004-03-05
Publication date: 2004-09-29

Abstract

本发明涉及一种交通控制系统，用于通过至少一个信号系统(3)来控制在道路上的车辆的交通流量，其中所述交通控制系统包括：一台交通计算机(1，31，40)，用于控制所述信号系统(3)；和一个车辆检测器(5)，用于检测在道路上的车辆、用于对道路上的车辆计数或用于确定在一个路线段中的车辆的数量，其中向所述交通控制系统分配一个观测车辆(7)，用于将其在道路上的位置(POS)通告给所述交通计算机(1，31，40)。

Description

交通量控制系统

技术领域

本发明涉及一种交通量控制系统，用于通过至少一个信号系统来控制在道路上的车辆交通流量，其中所述交通量控制系统包括：一台交通量计算机，用于控制信号系统；和一个车辆检测器，用于检测在道路上的车辆。

背景技术

由于道路网络的有限容量和持续增长的交通密度，当今的交通流量观测变得越来越重要，以便使得能够具体地影响道路交通量。

公知的是通过使用固定检测技术来作为车辆检测器进行横截面测量(测量每个时间间隔通过某个点的车辆的数量)而执行交通量检测，所述固定检测技术例如是感应回路、摄像机、红外、激光或雷达技术。可以在路面上或下来进行检测。在这种情况下，在道路网络的关键交通交叉口检测车辆的数量。每个车辆在横截面本地被计数，因此向交通量计算机提供了用于控制光信号系统和可变消息标志所需要的车辆数据。这些测量数据用作交通量相关联的控制的输入。

此外，通过交通量研究，流动车辆数据(FCD)技术被称为移动交通情况检测技术。在这种情况下，一种所谓的协作车辆(流动车辆)在道路网络的两个交叉口之间的交通流量中自主地确定路线信息行驶时间、平均速度和加速度以及等待时间和停止与行进行为。相应地经过预处理，这些数据需要被发送到中央计算机，所述中央计算机根据这些和来自各种来源的另外的数据来进行交通状态估计。可以通过与所存储的道路图相结合的GPS接收机来确定在车辆中的流动车辆数据。随后，将这些数据通过诸如GSM的无线通信发送到中央计算机。FCD技术具有这样的优点：车辆提供主要路径的最新的交通情况数据而无需用于在交通路径上或下的传感器的基础车辆或维护费用。此外，行驶和等待时间由车辆直接检测，并且例如通过SMS被发送到交通计算机。另外，可以识别在道路中的以日计的行驶时间。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种改善的行驶控制系统。

上述技术问题是通过一种交通控制系统来解决的，该交通控制系统用于通过至少一个信号系统来控制在道路上的车辆的交通流量，其中所述交通控制系统包括：一台交通计算机，用于控制信号系统；和一个车辆检测器，例如固定车辆检测器，用于检测在道路上的车辆或用于横截面测量、用于对道路上的车辆计数和/或用于确定在道路上的一个路线段中的车辆的数量，其中向交通控制系统分配一个观测车辆，用于将其在道路上的位置通告给交通计算机。所述车辆检测器可以例如包括一个感应回路，但是也可以包括任何其他的测量系统，用于检测在道路上的车辆或用于横截面测量、用于对道路上的车辆计数和/或用于确定在道路上的路线段中的车辆的数量。

按照本发明的信号系统可以包括在一个交通路口或交叉口的一个诸如交通信号灯的光信号系统、一组光信号系统或所有的光信号系统。但是，按照本发明的信号系统也可以包括用于可变速度限制的显示器。按照本发明的交通计算机可以包括独立的计算机或独立的控制器件。按照本发明的交通计算机也可以包括分布式计算机或控制器件的系统。按照本发明的交通计算机可以包括分布或集中地延续到多个控制层的硬件。

在本发明的一个优选实施例中，在观测车辆和交通计算机之间存在移动无线通信链路，特别用于从观测车辆向交通计算机发送观测车辆的位置。

在本发明的另一个优选实施例中，在观测车辆和交通计算机之间存在GSM通信链路，特别用于发送SMS消息。

在本发明的另一个优选实施例中，可以使用比从5米到10米高的精度可以发送观测车辆的位置。

在本发明的另一个优选实施例中，可以从观测车辆向交通计算机发送观测车辆的速度(或平均速度)，特别是通过移动无线或GSM通信链路。

在本发明的另一个优选实施例中，可以从观测车辆向交通计算机发送观测车辆的速度的标准偏差，特别是通过移动无线或GSM通信链路。

在本发明的另一个优选实施例中，可以从观测车辆向交通计算机发送观测车辆的加速度(或平均加速度)，特别是通过移动无线或GSM通信链路。

在本发明的另一个优选实施例中，可以从观测车辆向交通计算机发送观测车辆的行驶时间(例如在两个信号系统之间)，特别是通过移动无线或GSM通信链路。

在本发明的另一个优选实施例中，可以从观测车辆向交通计算机发送观测车辆的停止时间(例如在两个信号系统之间)。

在本发明的另一个优选实施例中，可以根据观测车辆的速度、加速度和/或停止时间来控制信号系统。

在本发明的另一个优选实施例中，可以根据由车辆检测器检测的单位时间的车辆数量来控制信号系统。

上述的技术问题也可以是通过一种交通计算机来解决的，所述交通计算机用于控制信号系统，其中该交通计算机包括：一个用于在交通计算机和车辆检测器(例如固定的车辆检测器)之间的通信链路的接口，所述车辆检测器用于检测在道路上的车辆；和一个用于在观测车辆和交通计算机之间的通信链路的接口。

上述的技术问题也可以是通过一种方法来解决的，所述方法用于通过由交通计算机可控制的至少一个信号系统来控制在道路上的车辆交通流量，其中用于检测在道路上的车辆的车辆检测器(例如固定的车辆检测器)的输出数据被发送到交通计算机，并且其中一个被选择的车辆的位置特别被连续地另外发送到交通计算机。按照本发明的连续的可以包括传送，特别是基本上定期的传送，其中车辆数据至少每分钟被发送。

附图说明

通过下面说明实施例，本发明的其他优点和特征将显然。具体地，在附图中：

图1示出了交通控制系统的一个示意实施例。

图2示出了交通计算机的一个实施例。

图3示出了交通计算机的另一个实施例。

图4示出了观测车辆的速度曲线。

图5示出了观测车辆的加速度曲线。

图6是交通计算机的另一个实施例。

具体实施方式

图1示出了用于控制在道路上的车辆的交通流量的交通控制系统的实施例。所述交通控制系统包括至少一个信号系统3。信号系统3可以包括在一个交通路口或交叉口的诸如图1所示的交通信号灯的光信号系统、一组光信号系统或所有的光信号系统。但是，信号系统3也可以包括用于可变速度限制的显示器或另一种信号装置。

交通控制系统包括至少一个固定车辆检测器5，用于检测在道路上的车辆，例如图1所示的观测车辆7。此外，所述交通控制系统包括交通计算机1，用于通过经由通信链路4发送的信号系统控制信号SLSA来控制信号系统3。为此，交通计算机1包括用于通信链路4的接口11。交通计算机1还包括用于通信链路6的接口12，通过接口12交通计算机1与车辆检测器5连接以通信数据，并且通过接口12，表示交通流量q的信号被从车辆检测器5发送到交通计算机1，其中所述交通流量q诸如是单位时间通过车辆检测器5的车辆的数量。

交通计算机1可以包括独立的计算机或独立的控制器件。交通计算机1也可以包括分布式计算机或控制器件的系统。交通计算机1可以包括分布或集中地延续到多个控制层的硬件。

观测车辆7被分配到所述交通控制系统，用于将其在道路上的位置通告给交通计算机1。为此，在交通计算机1和观测车辆7之间存在GSM通信链路8。交通计算机1包括用于GSM通信链路8的对应接口2。

观测车辆7包括一个卫星定位系统(未示出)，通过该系统观测车辆7根据由卫星9发送的信号10来确定其位置。

图2示出了交通计算机1的一个实施例。交通计算机1包括信号系统控制模块20，用于根据描述当前的交通情况的量LOS(服务水平)来产生信号系统控制信号SLSA。此外，交通计算机1包括交通检测模块22，用于确定所述量LOS。信号系统控制模块20和交通检测模块22可以实现在独立的或共享的硬件上。

交通检测模块22根据观测车辆7的发送位置POS将观测车辆7分配到一个路线段，所述路线段包括信号系统3和车辆检测器5。观测车辆7还向交通检测模块22提供观测车辆7的停止时间th_fcd。信号系统控制模块20向交通检测模块22提供循环时间tu和绿色时间tg，所述循环时间tu即完整的交通信号灯的周期所需要的时间，所述绿色时间tg是这样的时间，即在其期间允许车辆通过信号系统3。

关于描述当前交通情况的量LOS，在本实施例中，在六个水平LOS A、LOS B、LOS C、LOS D、LOS E、LOS F之间进行区别。当前的交通情况被如下分配到这些水平之一：

如果满足下式，则当前的交通情况仅仅被分配到水平LOS A、LOS B或LOS C：

th_fcd/tu＜1

但是，在这种情况下，仅仅在所测量的路线段中的停止时间被考虑。如果满足下式，则当前的交通情况仅仅被分配到水平LOS D、LOS E或LOS F：

th_fcd/tu≥1

但是，在这种情况下，也是仅仅在所测量的路线段中的停止时间被考虑。

根据在给定时间间隔tg_int中的绿色时间tg和在这个时间间隔q_int中的交通量q来进行第二范围分类。在此，使用下面的分配：

LOS A如果tg_int/q_int＞Li1，

LOS B如果Li2＜tt_int/q_int≤Li1，

LOS C如果Li3＜tg_int/q_int≤Li2，

其中Li1、Li2、Li3每个表示依赖于路径数量的常数，其中下式适用：

Li1＞Li2＞Li3

Li1例如是4，Li2例如是2，而Li3例如是0.8。如果满足下式则向水平LOS D分配当前的交通情况：

tg_int/q_int≤Li2和

1≤th_fcd/tu＜1.5

如果满足下式则向水平LOS E分配当前的交通情况：

tg_int/q_int≤Li2和

1.5≤th_fcd/tu＜2

如果满足下式则向水平 LOS F分配当前的交通情况：

tg_int/q_int≤Li2和

2≤th_fcd/tu

在车辆检测器5具有缺陷(或光信号系统没有检测器)的情况下，按照下表、根据观测车辆7的平均行驶速度v_rg来形成当前交通情况的量：

用于评估当前交通情况的量	用于下列速度限制的观测车辆7的平均行驶速度v_rg(千米/小时)50千米/小时 60千米/小时 70千米/小时
用于评估当前交通情况的量	用于下列速度限制的观测车辆7的平均行驶速度v_rg(千米/小时)50千米/小时 60千米/小时 70千米/小时			LOS A	v_rg≥45	v_rg≥50	v_rg≥60
LOS B	45＞v_rg≥40	50＞v_rg≥45	60＞v_rg≥50	LOS A	v_rg≥45	v_rg≥50	v_rg≥60
LOS B	45＞v_rg≥40	50＞v_rg≥45	60＞v_rg≥50	LOS C	40＞v_rg≥30	45＞v_rg≥30	50＞v_rg≥45
LOS D	30＞v_rg≥20tg_fcd/tu≥1	30＞v_rg≥20tg_fcd/tu≥1	45＞v_rg≥20tg_fcd/tu≥1	LOS C	40＞v_rg≥30	45＞v_rg≥30	50＞v_rg≥45
LOS D	30＞v_rg≥20tg_fcd/tu≥1	30＞v_rg≥20tg_fcd/tu≥1	45＞v_rg≥20tg_fcd/tu≥1	LOS E	20＞v_rg≥10tg_fcd/tu≥1	20＞v_rg≥10tg_fcd/tu≥1	20＞v_rg≥10tg_fcd/tu≥1
LOS F	v_rg＜10tg_fcd/tu≥1	v_rg＜10tg_fcd/tu≥1	v_rg＜10tg_fcd/tu≥1	LOS E	20＞v_rg≥10tg_fcd/tu≥1	20＞v_rg≥10tg_fcd/tu≥1	20＞v_rg≥10tg_fcd/tu≥1

图3示出了交通计算机31的一个替代实施例。交通计算机31包括信号系统控制模块20，用于根据描述当前的交通情况的量LOS来产生信号系统控制信号SLSA。在这一点上，相同的附图标记指定类似的量、元件和模块-这也适用于其他附图。交通计算机31而包括交通检测模块32，用于确定量LOS，其中交通检测模块32很大程度上对应于交通检测模块22。

可以从交通检测模块22识别，交通检测模块32还处理与观测车辆7的速度v相关联的信息和/或与观测车辆7的加速度a相关联的信息，如图4和图5相对时间t的示例所示。可以从观测车辆7经由GSM通信链路8向交通计算机31发送观测车辆7的速度v和/或观测车辆7的加速度a。交通检测模块32可以例如通过模式识别、根据随着时间的观测车辆7的速度v的曲线和/或观测车辆7的加速度a来识别交通状态，并且使用这些作为用于评估交通情况的附加标准。

例如，图4中由圆圈50标注的观测车辆7的速度v的曲线可以被解释为拥堵，而由圆圈51标注的观测车辆7的速度v的曲线可以被解释为停止。与由圆圈53标注的观测车辆7的加速度a的曲线相反，在图5中的圆圈52标注的观测车辆7的加速度a的曲线可以被解释为拥堵。

例如，如此识别的拥堵或停止可能依赖于其持续时间而被包括在表示当前交通情况的量中。例如，则可以以使得某个停止时间LOS E变为LOS F的方式来进行。而且，如此识别的拥堵或停止使用模糊逻辑与参照图2说明的标准相结合。

图6示出了另一个实施例交通计算机40。交通计算机40包括对应于按照图2的交通计算机1的交通计算机模块41，该交通计算机模块41包括：信号系统控制模块20，用于根据量LOS来产生信号系统控制信号SLSA；交通检测模块22，用于确定所述量LOS。

从按照图6的实施例可以识别，交通检测模块22不是直接地而是经由可能包括缓冲器或数据库的暂时存储器43来接收量th_fcd和POS。在按照图6的实施例中，交通计算机40除了暂时存储器43还包括车队管理系统42，用于协调车队45，例如公共汽车、出租车或运输车队，其中车队管理系统42从协调车队45的各个车辆接收停止时间th_fcd和位置POS。

按照本发明的交通计算机可以包括交通计算机40和交通计算机模块41。

Claims

1.一种交通控制系统，用于通过至少一个信号系统(3)来控制在道路上的车辆的交通流量，其中所述交通控制系统包括：一台交通计算机(1，31，40)，用于控制所述信号系统(3)；和一个车辆检测器(5)，用于检测在道路上的车辆、用于对道路上的车辆计数或用于确定在一个路线段中的车辆的数量，其特征在于向所述交通控制系统分配一个观测车辆(7)，用于将其在道路上的位置(POS)通告给所述交通计算机(1，31，40)。

2.按照权利要求1所述的交通控制系统，其特征在于，在所述观测车辆(7)和所述交通计算机(1，31，40)之间存在一个移动无线通信链路(8)。

3.按照权利要求1或2所述的交通控制系统，其特征在于，在所述观测车辆(7)和所述交通计算机(1，31，40)之间存在一个GSM通信链路(8)。

4.按照权利要求1、2或3所述的交通控制系统，其特征在于，可用使用比从5米到10米高的精度发送所述观测车辆(7)的位置(POS)。

5.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以从所述观测车辆(7)向所述交通计算机(1，31，40)发送所述观测车辆(7)的速度(v)。

6.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以从所述观测车辆(7)向所述交通计算机(1，31，40)发送所述观测车辆(7)的加速度(a)。

7.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以从所述观测车辆(7)向所述交通计算机(1，31，40)发送所述观测车辆(7)的行驶时间(t_rg)。

8.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以从所述观测车辆(7)向所述交通计算机(1，31，40)发送所述观测车辆(7)的停止时间(th_fcd)。

9.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以根据所述观测车辆(7)的速度(v)来控制所述信号系统(3)。

10.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以根据所述观测车辆(7)的加速度(a)来控制所述信号系统(3)。

11.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以根据所述观测车辆(7)的停止时间(th_fcd)来控制所述信号系统(3)。

12.按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，可以根据由所述车辆检测器(5)检测的单位时间的车辆数量(q)来控制所述信号系统(3)。

13.一种交通计算机(1，31，40)，用于按照上述权利要求之一所述的交通控制系统，其特征在于，所述交通计算机(1，31，40)包括一个用于在所述观测车辆(7)和所述交通计算机(1，31，40)之间的通信链路的接口(2)。

14.一种用于通过由交通计算机(1，31，40)可控制的至少一个信号系统(3)来控制在道路上的车辆交通流量的方法，其中将用于检测在道路上的车辆、用于对车辆计数或用于确定在路线段中的车辆数量的车辆检测器(5)的输出数据发送到所述交通计算机(1，31，40)，其特征在于，一个观测车辆(7)的位置(POS)被另外地发送到所述交通计算机(1，31，40)。