DD249783A1 - Verfahren zur zaehlung, klassifizierung und geschwindigkeitsermittlung von fahrzeugen - Google Patents

Abstract

Das Verfahren dient insbesondere zur Ermittlung der Verkehrsbelegung in Querschnitten und Knotenpunkten im Strassenverkehr. Es gestattet die Klassifizierung von Fahrzeugen und die Ermittlung ihrer Geschwindigkeit in einer oder in mehreren Fahrspuren gleichzeitig. Hierzu wird das Bildsignal einer CCD-Zeilenkamera in verfahrenstypischer Weise gewonnen und ausgewertet. Eine prinzipielle Darstellung zeigt Fig. 1. Das Verfahren eignet sich darueberhinaus fuer die Registrierung, Klassifizierung und Geschwindigkeitsermittlung von Schienenfahrzeugen und Wasserfahrzeugen. Fig. 1

Description

Hierzu 2 Seiten Zeichnungen

Anwendungsgebiet der Erfindung

Das Verfahren dient insbesondere zur Ermittlung der Verkehrsbelegung an Querschnitten und Knotenpunkten und ermöglicht die Selektion im Richtungsverkehr und in einzelnen Abbiegespuren im Straßenverkehr. Eine analoge Anwendung ist bei Schienenfahrzeugen sowie bei sonstigen bewegten Gegenständen unterschiedlicher Breite und Höhe möglich.

Charakteristik der bekannten technischen Lösungen

Bisher werden zur Verkehrsanalyse neben manuellen Zählungen besonders optoelektronische und elektromagnetische Verfahren verwendet. Optoelektronische Verfahren benutzen Lichtschranken, die nach dem Durchlicht- oder Reflexionslichtprinzip arbeiten.

Das Durchlichtprinzip verlangt dabei eine beiderseits der Fahrbahn aufzustellende Einrichtung mit geeigneter Energiezufuhr. Dabei läßt die geeignete Anordnung mehrerer unabhängiger Lichtschranken sowohl eine Zählung als auch eine Klassifizierung und/oder eine Geschwindigkeitsmessung der Fahrzeuge zu. Eine Verbesserung dieses Verfahrens wird durch das Reflexionsprinzip erreicht. Hierbei ist nur an einer Fahrbahnseite die Aufnahme- und Auswerteeinrichtung angeordnet. Gemeinsamer Nachteil beider Verfahren ist die Installierung von der Aufnahmeeinrichtung gegenüberstehenden Wirkeinrichtungen, deren Notwendigkeit die Eignung des Verfahrens bei mehrspurigen Fahrbahnen einschränkt. Weiterhin sind Lichtsende- und Lichtempfangseinrichtung sowie Reflektor in Fahrzeughöhe seitlich an der Fahrbahn angeordnet und daher witterungsabhängig starker Verschmutzung ausgesetzt. Die Verfügbarkeit der Einrichtung ist damit eingeschränkt und kann in ihrer Aufstellart zu Verkehrsbeeinträchtigungen führen. Eine solche Einrichtung ist im WP G08G/2667058 angegeben. In der Patentschrift DE-PS 3028072 wird ein Verfahren angegeben, das unter Verwendung dreier prinzipiell unterschiedlicher Sensoren die Klassifizierung von Fahrzeugen ermöglicht. Hier erfolgt eine Erkennung der Fahrzeughöhe und der Anzahl der Achsen.

Eine weitere Klasse stellen Verfahren unter Verwendung von Induktionsschleifen dar. Diese Verfahren erfordern einen erheblichen technischen Aufwand, da eine Einbringung der Initiatorschleifen in die Fahrbahnoberfläche vorgenommen wird. Unter Verzicht auf das Einbringen lassen sich auch Aufklebungen der Schleifen auf die Fahrbahnoberfläche mittels bituminöser Klebstoffe vornehmen.

Diese Verfahren eignen sich nur zur zahlenmäßigen Ermittlung von Fahrzeugen. Eine Klassifizierung ist infolge unterschiedlicher Bodenfreiheit der Fahrzeuge stark fehlerbehaftet. Einspurfahrzeuge werden nicht erfaßt. Als analoge Meßeinrichtung ist die Gesamtanordnung aus Induktionsschleife und Anpaßverstärker stark temperaturabhängig. Eine nachträgliche Einbringung der Schleifen in vorhandene Fahrbahnen ist besonders in Bitumen- und Betondeckschichten mit herkömmlichen Mitteln problematisch, weiterhin wirken Versorgungseinrichtungen unter der Fahrbahn als Störquellen. Ein aufwendiges Verfahren dieser Art ist mit dem WP G08G/2457153 vorgelegt worden.

Ziel der Erfindung

Das Ziel der Erfindung ist eine zuverlässige Zählung, Klassifizierung und Geschwindigkeitsermittlung bei geringem apparativen Aufwand ohne eine Beeinträchtigung durch Umgebungseinflüsse und ohne eine Behinderung des Verkehrs.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches bei Anwendung nur eines Sensors auf einer oder mehrerer Fahrspuren unabhängig von der Fahrtrichtung mehrere Fahrzeugklassen zu erkennen ermöglicht, diese zählt und ihre Geschwindigkeit ermittelt.

Erfindungsgemäß erfolgt die Klassifizierung der Fahrzeuge, ihre Zählung und Geschwindigkeitsermittlung durch eine elektronische Auswertung des Abbild.ungssignals einer CCD-Zeilenkamera.

Hierzu wird die CCD-Zeilenkamera an einem geeigneten Träger so über der Fahrbahn angeordnet und senkrecht oder schräg nach unten gerichtet, daß das Abbildungssignal von einer Bildgeraden gewonnen wird, welche parallel zur Fahrbahnoberfläcbe und rechtwinklig bzw. im Winkel zur Fahrbahnachse verläuft. Die Länge der Bildgeraden wird in Abhängigkeit der Anzahl der Fahrspuren gewählt.

Durchfährt ein Fahrzeug die Bildgerade, so verändert sich das Abbildungssignal. Anhand des die Bildgerade durchfahrenden Fahrzeuges wird die Zuordnung in eine der möglichen vorher definierten Fahrzeugklasse vorgenommen. Die Zählung erfolgt erst dann, wenn das Abbildungssignal des Fahrzeuges beendet ist und für eine kurze Zeit keine Signalgebung durch Fahrzeuge erfolgt.

Soll zugleich die Geschwindigkeit des Fahrzeuges ermittelt werden, so ist die durch die CCD-Zeilenkamera abgebildete Gerade zwar parallel zur Fahrbahnoberfläche, jedoch in einem Winkel zur Fahrbahnachse zu richten. Die Erfassung der Fahrzeuggeschwindigkeit basiert auf der Ermittlung der durch das Fahrzeug zurückgelegten Wegstrecke im Verhältnis zur Zyklusfrequenz des Bildsignals der CCD-Zeile. Es wird die Anzahl der Bildzyklen ermittelt, die zwischen der Erkennung zweier unterschiedlicher Bildsignale ablaufen.

Ausführungsbeispiel

Nach Fig. 1 wird eine CCD-Zeilenkamera so über der Fahrbahn angeordnet, daß ihr Abbildungssignal eine rechtwinklig zur Fahrachse und parallel zur Fahrbahnoberfläche verlaufende Bildgerade ergibt, die ihrerseits eine Quantisierung der vollen Straßenbreite zwischen den Fahrbahnbegrenzungen entsprechend der Anzahl der vorhandenen Sensorelemente der CCD-Zeile darstellt. Es befinde sich kein Fahrzeug unter der Kamera. Damit wird der ungestörte Zustand des betrachteten Fahrbahnausschnittes als Ausgangswert in die zur Auswertung angeschlossene Einrichtung eingespeichert. Nach Fig. 1 werden zwei Fahrspuren ausgewertet. Daher erfolgt die Quantisierung einer Fahrspur unter Verwendung der CCD-Zeile L110 C mit max. 128 Sensorelementen. Vereinbart man nunmehr z. B., daß ein Lkw mehr als das 0,7fache der Fahrspurbreite einnimmt, sind die Voraussetzungen für die Klassifizierung in zwei Fahrzeugklassen gegeben.

Die Störung des Bildsignals durch ein einfahrendes Fahrzeug stellt damit ein zu zählendes und zu klassifizierendes Ereignis dar. Entsprechend der Anzahl der gestörten Sensorelemente erkennt die Auswerteeinrichtung die Klasse des eingefahrenen Fahrzeuges und ordnet sie einem Speicher zu.

Claims (3)

1. Verfahren zur Zählung, Klassifizierung und Geschwindigkeitsermittlung von Fahrzeugen in Querschnitten derfreien Strecke und Knotenpunkte des Straßenverkehrs, gekennzeichnet dadurch, daß mittels einer CCD-Zeilenkamera das Abbildungssignal einer Bildgeraden, welche parallel zur Fahrbahnoberfläche und rechtwinklig bzw. im Winkel zur Fahrbahnachse verläuft, gewonnen wird und deren Störung beim Durchfahren von Fahrzeugen dann zu einer Erfassung, Klassifizierung und Speicherung führt, wenn der Grundzustand des Bildsignals sich nachdem Austreten des störenden Fahrzeugs aus dem Erfassungsbereich wieder eingestellt hat.

2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Zuordnung in vorher definierte Fahrzeugklassen anhand der Breiten der Fahrzeuge und der dadurch veränderten Anzahl der Bildpunkte der Bildgeraden erfolgt.

3. Verfahren nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Bildgerade im Winkel zur Fahrbahnachse angeordnet ist und die Auswerteeinrichtung aus der Zyklusfrequenz und der Störung des Bildsignals zwei Signale gewinnt, die ein Maß für die Geschwindigkeit des Fahrzeuges darstellen.