DE102007000634B3

DE102007000634B3 - Verkehrssignalanlage und Verfahren zum Steuern einer Verkehrssignalanlage

Info

Publication number: DE102007000634B3
Application number: DE200710000634
Authority: DE
Inventors: Jürgen Weingart
Original assignee: HUBER SIGNALBAU MUENCHEN; SIGNALBAU HUBER GmbH
Current assignee: SWARCO TRAFFIC SYSTEMS GMBH, DE
Priority date: 2007-11-06
Filing date: 2007-11-06
Publication date: 2009-04-30
Anticipated expiration: 2027-11-07

Abstract

Ein Verkehrsleitgerät 4 zum Bestimmen eines Durchfahrtswegs für priorisierte Fahrzeuge 2 an einem Verkehrsknotenpunkt mit einer Verkehrssignalanlage 1 umfasst eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Daten bezüglich der aktuellen Verkehrslage im Bereich des Verkehrsknotenpunkts, einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Positionsdaten eines priorisierten Fahrzeugs 2, eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer für das priorisierte Fahrzeug 2 am schnellsten zu durchfahrenden Fahrspur 6a, 6b, 6c, basierend auf den erfassten Daten der aktuellen Verkehrslage und den empfangenen Positionsdaten des priorisierten Fahrzeugs 2, eine Sendeeinrichtung zum Senden von Daten bezüglich der berechneten Fahrspur an das priorisierte Fahrzeug 2, und eine Verkehrsleiteinrichtung zum Steuern der Verkehrssignalanlage, so dass die bestimmte Fahrspur von nicht priorisierten Fahrzeugen geräumt wird, und Verkehrsströme, die in Konflikt mit dem bestimmten Fahrstreifen stehen, gesperrt werden.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Verkehrssignalanlage für einen bestimmten Verkehrsknotenpunkt und ein Verfahren zum Steuern einer Verkehrssignalanlage für einen bestimmten Verkehrsknotenpunkt, wobei ein Durchfahrtswegs für priorisierte Fahrzeuge an dem Verkehrsknotenpunkt bestimmt wird.
Es ist von großer Bedeutung, dass priorisierte Fahrzeuge im Rahmen eines Einsatzes möglichst schnell und sicher deren Ziel erreichen können. Priorisierte Fahrzeuge sind beispielsweise Einsatzfahrzeuge der Polizei oder Feuerwehr, Sanitätsfahrzeuge oder Entstördienst- und Unfallhilfsfahrzeuge. Die Priorität gegenüber anderen, nicht-priorisierten Verkehrsteilnehmern wird im Allgemeinen durch optische Signale, wie etwa einem Blaulicht, und akustische Signale, wie etwa einer Sirene oder einem Martinshorn, angezeigt.
Aufgrund der hohen Verkehrsdichte, vor allem in städtischen Bereichen, kann es zu Verzögerungen bei der Einsatzfahrt eines priorisierten Fahrzeugs kommen. Um die Durchfahrtszeit für priorisierte Fahrzeuge, vor allem im Bereich von Verkehrsknotenpunkten mit einer Verkehrssignalanlage zu verbessern, ist eine Vielzahl von Aspekten bekannt.
So beschreibt zum Beispiel die Druckschrift EP 1 288 883 A1 ein Verfahren und eine Anordnung zur Steuerung eines Systems mehrerer Verkehrssignale, bei dem eine Steuerung von lokal begrenzten Verkehrssignalen durchgeführt wird, um die Durchfahrt für ein oder mehrere priorisierte Fahrzeuge zu verbessern. Dabei werden die Verkehrssignale so gesteuert, dass der Weg des priorisierten Fahrzeugs freigegeben wird, die Durchfahrt für übrige Verkehrsteilnehmer jedoch gesperrt wird.
In Anbetracht dessen, dass priorisierte Fahrzeuge oftmals mit Verkehrsleitsystemen oder dergleichen ausgestattet sind, sind weiterhin Ansätze bekannt, die durch Verwenden solcher Leitsysteme den Durchfahrtsweg verbessern, und damit die Fahrzeit für Einsatzfahrzeuge verkürzen.
So beschreibt beispielsweise die Druckschrift DE 198 42 912 A1 ein Verfahren zur Fahrwegfreischaltung für Einsatzfahrzeuge unter Verwendung eines Verkehrsleitsystems, das zum Beispiel mit einer GPS-Positionsbestimmungseinrichtung ausgestattet ist. Dabei wird ein Fahrtweg von der derzeitigen Position des Einsatzfahrzeugs zu dessen Ziel ermittelt und die sich auf diesem Weg befindlichen Verkehrssignalanlagen vorselektiert. Die vorselektierten Verkehrssignalanlagen werden bei Anfahrt des Einsatzfahrzeugs so gesteuert, dass basierend auf dem bestimmten Fahrtweg des Einsatzfahrzeugs die Verkehrssignale entsprechend geschaltet werden, den Verkehrsstrom für in Konflikt mit dem Fahrtweg des Einsatzfahrzeugs stehende Fahrzeuge zu sperren, jedoch nicht betroffene Verkehrsströme nicht zu behindern.
Weiterhin beschreibt die Druckschrift DE 10 2005 053 461 A1 ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verkehrssteuerung, wobei eine Verkehrssteuerung eines Gebietes durchgeführt wird, indem Daten von Videodetektoren und Daten von mit einer XFCD(Extended Floating Car Data)-Einrichtung ausgestatteten Fahrzeugen mittels einer rechnergestützten Verkehrssimulation einer Vielzahl von Verkehrsknotenpunkten verarbeitet werden. Anhand dieser Simulationsergebnisse können Verkehrssignalanlagen in dem simulierten Bereich entsprechend optimiert gesteuert werden, und Verkehrsteilnehmer, die eine XFCD-Einrichtung aufweisen, können mit Informationen versorgt werden, die eine Verkehrsflussoptimierung erlauben. Weiterhin können Straßen für eine Durchfahrt von priorisierten Fahrzeugen gesperrt werden.
Ebenso beschreibt die Druckschrift US 5 986 575 eine automatische Bestimmung einer Verkehrssignalbevorrechtigung unter Verwendung von GPS („Global Positioning System"). Dabei werden Positionen von Fahrzeugen im Bereich eines Straßennetzes in eine Verarbeitungseinheit eingegeben und in verschiedene Zonen in dem Straßennetz zugeteilt. Anhand der GPS-Daten werden voraussichtliche Fahrtwege und entsprechende Zeitpunkte des Durchfahrens bestimmter Sektoren ermittelt. Hierbei kann ein Fahrtweg in dem Straßennetz berechnet werden, und Verkehrssignalanlagen im Bereich des Straßennetzes können entsprechend geschaltet werden.
Jedoch ist es bei den bekannten Ansätzen nicht möglich, das tatsächliche Verkehrsaufkommen an einem Verkehrsknotenpunkt zu berücksichtigen, und die Steuerung der Verkehrssignale und des Leitsystems entsprechend der aktuellen Verkehrsbedingungen zu optimieren.
Daher liegt der gegenwärtigen Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Verkehrssignalanlage und ein verbessertes Verfahren zum Steuern einer Verkehrssignalanlage bereitzustellen, wobei ein Durchfahrtsweg für priorisierte Fahrzeuge an einem Verkehrsknotenpunkt bestimmt wird.
Diese Aufgabe wird mit einer Verkehrssignalanlage gemäß Patentanspruch 1 und einem Verfahren gemäß Patentanspruch 4 gelöst.
Weitere vorteilhafte Modifikationen und Merkmale sind in den abhängigen Patentansprüchen dargelegt.
Die gegenwärtige Erfindung wird im Folgenden anhand von bevorzugten Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die anhängenden Zeichnungen beschrieben. In den Zeichnungen gilt:
1 zeigt einen Verkehrsknotenpunkt mit einer Verkehrssignalanlage, wobei die Verkehrssignale gemäß einem Ausführungsbeispiel der gegenwärtigen Erfindung gesteuert werden.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Durchfahrtswegs gemäß einem Ausführungsbeispiel.
1 zeigt einen Verkehrsknotenpunkt mit einer Verkehrssignalanlage (VSA) 1. Zur priorisierten Durchfahrt berechtigte Fahrzeuge 2, auch als priorisierte Fahrzeuge bezeichnet, sind mit Kommunikationseinrichtungen 3 ausgestattet, die mit einem Verkehrsleitgerät 4 kommunizieren können. Dabei ist jeweils eine Positionsbestimmungseinrichtung, wie etwa ein GPS-Verarbeitungssystem oder dergleichen, und eine Sende- und Empfangseinrichtung an dem priorisierten Fahrzeug bereitgestellt.
Mit Hilfe dieser Kommunikationseinrichtung 3 ist es möglich, aktuelle Positionsdaten des entsprechenden priorisierten Fahrzeugs 2 an ein Verkehrsleitgerät 4 oder eine Verkehrsleitzentrale oder dergleichen zu senden. Weiterhin können Verkehrsleitdaten von dem Verkehrsleitgerät oder der Verkehrsleitzentrale, oder dergleichen, empfangen, und beispielsweise auf einer Anzeige, wie etwa der Anzeige eines Navigationsgeräts oder eines Bordcomputers, angezeigt, und auch durch akustische Hinweise ausgegeben werden.
Das Verkehrsleitgerät 4 kann beispielsweise im Bereich der Verkehrssignalanlage angeordnet sein, oder in deren Steuerung integriert sein.
Wenn sich ein priorisiertes Fahrzeug dem Verkehrsknotenpunkt nähert, empfängt das Verkehrsleitgerät 4 die Positionsdaten des priorisierten Fahrzeugs 2, und eventuell Informationen darüber, in welche Richtung das priorisierte Fahrzeug 2 den Verkehrsknotenpunkt durchfahren wird.
Weiterhin ist das Verkehrsleitgerät 4 mit einer Erfassungseinrichtung 5 ausgestattet, die es ermöglicht, die aktuelle Verkehrslage im Bereich des Verkehrsknotenpunkts zu erfassen. Dabei können eventuell bereits vorhandene, z. B. optische Erfassungssysteme verwendet werden.
Basierend auf diesen erfassten Daten, und den Informationen des priorisierten Fahrzeugs 2 bestimmt eine Bestimmungseinrichtung des Verkehrsleitgeräts 4 eine für das priorisierte Fahrzeug am schnellsten zu durchfahrende Fahrspur. Dabei wird beispielsweise in Betracht gezogen, welche Fahrspur am schnellsten und sichersten geräumt werden kann.
In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel sind entlang des Weges des priorisierten Fahrzeugs 2 vor den entsprechenden Verkehrssignalen 1 in Fahrtrichtung drei Fahrspuren angeordnet, eine Spur für Linksabbieger 6a, eine Spur zum geradeaus Fahren 6b, und eine Spur für Rechtsabbieger 6c. Das Verkehrsleitgerät 4 erfasst die entsprechenden Verkehrsströme im Bereich der Verkehrssignalanlage 1 und wertet die empfangenen Daten des priorisierten Fahrzeugs 2 aus, wie etwa die Positionsdaten und der voraussichtliche Weg, um so beispielsweise eine voraussichtliche Ankunftszeit, oder dergleichen, zu bestimmen.
In dem in 1 gezeigten Fall erfasst das Verkehrsleitgerät 4 beispielsweise, dass keine Fahrspur in Fahrtrichtung des priorisierten Fahrzeugs 2 frei ist, dass sich Fußgänger 7 im Bereich der Linksabbieger befinden, dass keine Fußgänger oder Radfahrer und dergleichen um Bereich der Rechtsabbieger auf der Fahrbahn sind, und dass sich auf der Rechtsabbiegespur 6c am wenigsten Fahrzeuge befinden.
Dementsprechend wird die Verkehrssignalanlage 1 so gesteuert, dass die Rechtsabbieger „grün" bekommen, die dazu möglicherweise in Konflikt stehenden Fußgänger oder Radfahrer „rot", und die Verkehrsströme, die dem Fahrtweg des priorisierten Fahrzeugs 2, in diesem fall geradeaus, in Konflikt stehen, werden durch Schalten auf „rot" gesperrt. Die Information, dass das priorisierte Fahrzeug 2 die Rechtsabbiegerspur bevorzugt verwenden soll, wird an das priorisierte Fahrzeug 2 entsprechend übertragen und dem Fahrer übermittelt.
Um beispielsweise einen Missbrauch eines solchen Systems zu verhindern, kann eine Authentifizierungseinrichtung zum Authentifizieren der Priorität eines Fahrzeugs bereitgestellt sein.
2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Bestimmen eines Durchfahrtswegs gemäß der gegenwärtigen Erfindung.
In Schritt S10 werden Daten bezüglich der aktuellen Verkehrslage im Bereich des Verkehrsknotenpunkts erfasst. In Schritt S20 werden Positionsdaten eines priorisierten Fahrzeugs empfangen. In Schritt S30 wird eine für das priorisierte Fahrzeug am schnellsten zu durchfahrenden Fahrspur bestimmt. Diese Bestimmung erfolgt basierend auf den erfassten Daten der aktuellen Verkehrslage und den empfangenen Positionsdaten des priorisierten Fahrzeugs. In Schritt S40 werden Daten bezüglich der bestimmten Fahrspur an das priorisiertes Fahrzeug gesendet. Letztlich wird in Schritt S50 die Verkehrssignalanlage so gesteuert, dass die berechnete Fahrspur von nicht-priorisierten Fahrzeugen geräumt wird, und Verkehrsströme, die in Konflikt mit dem bestimmten Fahrstreifen stehen, gesperrt werden.
Weiterhin ist es möglich, eine Aufzeichnungsvorrichtung 8 im Bereich des Verkehrsknotenpunkts vorzusehen, die es ermöglicht, solche Eingriffe über die mit einer Kamera oder dergleichen aufgezeichneten Bilder oder andere Methoden der Positionsverfolgung aufzuzeichnen. Daraus kann zum Beispiel die Qualität des Eingriffs bewertet werden, und es können Konflikte, die ein solcher Eingriff mit sich bringen kann, nachvollzogen werden.
Das vorstehende Ausführungsbeispiel ist nicht als Beschränkung anzusehen, sondern dient lediglich der Veranschaulichung der gegenwärtigen Erfindung.
Eine Verkehrsleitgerät zum Bestimmen eines Durchfahrtswegs für priorisierte Fahrzeuge an einem Verkehrsknotenpunkt mit einer Verkehrssignalanlage umfasst eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Daten bezüglich der aktuellen Verkehrslage im Bereich des Verkehrsknotenpunkts, einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Positionsdaten eines priorisierten Fahrzeugs, eine Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer für das priorisierte Fahrzeug am schnellsten zu durchfahrenden Fahrspur, basierend auf den erfassten Daten der aktuellen Verkehrslage und den empfangenen Positionsdaten des priorisierten Fahrzeugs, eine Sendeeinrichtung zum Senden von Daten bezüglich der berechneten Fahrspur an das priorisiertes Fahrzeug, und eine Verkehrsleiteinrichtung zum Steuern der Verkehrssignalanlage, so dass die bestimmte Fahrspur von nicht-priorisierten Fahrzeugen geräumt wird, und Verkehrsströme, die in Konflikt mit dem bestimmten Fahrstreifen stehen, gesperrt werden.

Claims

Verkehrssignalanlage für einen bestimmten Verkehrsknotenpunkt, mit einer Erfassungseinrichtung zum Erfassen von Daten bezüglich der aktuellen Verkehrslage im Bereich des bestimmten Verkehrsknotenpunkts, einer Empfangseinrichtung zum Empfangen von Positionsdaten eines priorisierten Fahrzeugs, einer Bestimmungseinrichtung zum Bestimmen einer für das priorisierte Fahrzeug am schnellsten zu durchfahrenden. Fahrspur an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt, basierend auf den erfassten Daten der aktuellen Verkehrslage an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt und den empfangenen Positionsdaten des priorisierten Fahrzeugs, einer Sendeeinrichtung zum Senden von Daten bezüglich der berechneten Fahrspur an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt an das priorisierte Fahrzeug, und einer Steuereinrichtung zum Bestimmen eines Durchfahrtswegs für priorisierte Fahrzeuge an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt, wobei die Verkehrssignalanlage derart gesteuert wird, dass die bestimmte Fahrspur von nicht-priorisierten Fahrzeugen geräumt wird, und Verkehrsströme, die in Konflikt mit dem bestimmten Fahrstreifen stehen, gesperrt werden.
Verkehrssignalanlage gemäß Anspruch 1, weiterhin mit einer Authentifizierungseinrichtung zum Authentifizieren der Priorität des priorisierten Fahrzeugs.
Verkehrssignalanlage gemäß Anspruch 1 oder 2, weiterhin mit einer Positionsverfolgungsaufzeichnungseinrichtung, die eingerichtet ist, die Durchfahrt des priorisierten Fahrzeugs über den Verkehrsknotenpunkt aufzuzeichnen.
Verfahren zum Steuern einer Verkehrssignalanlage für einen bestimmten Verkehrsknotenpunkt, mit den Schritten Erfassen von Daten bezüglich der aktuellen Verkehrslage im Bereich des bestimmten Verkehrsknotenpunkts, Empfangen von Positionsdaten eines priorisierten Fahrzeugs, Bestimmen einer für das priorisierte Fahrzeug am schnellsten zu durchfahrenden Fahrspur an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt, basierend auf den erfassten Daten der aktuellen Verkehrslage an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt und den empfangenen Positionsdaten des priorisierten Fahrzeugs, Senden von Daten bezüglich der bestimmten Fahrspur an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt an das priorisierte Fahrzeug, und Bestimmen eines Durchfahrtswegs für priorisierte Fahrzeuge an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt, wobei die Verkehrssignalanlage derart gesteuert wird, dass die berechnete Fahrspur an dem bestimmten Verkehrsknotenpunkt von nicht-priorisierten Fahrzeugen geräumt wird, und Verkehrsströme, die in Konflikt mit dem bestimmten Fahrstreifen stehen, gesperrt werden.
Verfahren gemäß Anspruch 4, weiterhin mit dem Schritt zum Authentifizieren der Priorität des priorisierten Fahrzeugs.
Verfahren gemäß Anspruch 4 oder 5, weiterhin mit dem Schritt zum Aufzeichnen der Durchfahrt des priorisierten Fahrzeugs über den Verkehrsknotenpunkt.