DE1566925C - Verkehrsregelungssystem - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft ein Verkehrsregelungssystem ander aufleuchten, so daß der Eindruck einer sich in mit auf dem Verkehrsweg verteilten und diesen in Fahrtrichtung fortbewegenden Leuchterscheinung Abschnitte unterteilenden Signalampeln, die derart entsteht. Der Abstand der Maxima der Leuchterscheiumgeschaltet werden, daß ein sich auf dem Verkehrs- nung ist dabei gerade gleich dem gegenseitigen Abweg mit einer vorbestimmten veränderlichen Ge- 5 stand, den die einzelnen Fahrzeuge einhalten sollen, schwindigkeit bewegender Verkehrsteilnehmer stets Auch dieses System weist eine Reihe von Nachteilen den Weg vor sich frei findet, und mit mehreren in auf, deren schwerwiegendster zweifelsohne darin liegt, aufeinanderfolgenden Abschnitten verteilten Reihen daß es sich nicht ohne weiteres auf verkehrsgeregelte von nach einem gegebenen Kode farbig aufleuchten- Straßenzüge übertragen läßt. Dies liegt in erster Linie den Signallichtern. io daran, daß nur eine einzige Farbe vorgesehen ist und

Die hauptsächlich auf mangelnde Gleichmäßigkeit daß die Steuerung des Aufleuchtens der Lampen

der Verkehrsdichte und der Geschwindigkeiten der durch Überlagerung zweier Frequenzen erfolgt, die

Fahrzeuge zurückzuführenden Schwierigkeiten des so gewählt sind, daß sich langsam fortschreitende

städtischen Straßenverkehrs sind bekannt. Wenn der Spanruiiigsmaxima ergeben, wodurch ein diskonti-

Verkehr auf einem gegebenen Straßenabschnitt nicht 15 nuiediches Arbeiten von vornherein ausgeschlossen

geregelt ist, verringern insbesondere die Wartezeiten ist. Dieses Steuenmgsverfahren bedingt weiter, daß

an den Ampeln der Kreuzungen und die durch die die Fortpflanzungsgeschwindigkeit der Lcuchterschei-

Anfahrzeit der Fahrzeugkolonne hervorgerufenen nungen und ihr gegenseitiger Abstand unlösbar mit-

Verzögerungen die mittlere Geschwindigkeit der die- einander verbunden und über den ganzen Abschnitt

sen Straßenabschnitt benutzenden Fahrzeuge. Es 20 konstant sind.

sind bereits mehrfach Vorschläge gemacht worden, Schließlich wurde noch der Vorschlag gemacht zur Verbesserung des Verkehrsflusses zusätzlich zu (»Technische Rundschau«, 1963, Nr. 25, S. 43 und den an den Kreuzungen stehenden Ampeln auch 45), in einigem Abstand vor den Kreuzungsainpcln längs der dazwischenliegenden Wegabschnitte zusatz- Vorampeln anzubringen, die durch entsprechend liehe Signallichter anzuordnen. So sollen beispiels- 25 zeitversetzte Schalter den Fahrzeugen einen fliegenweise nach der französischen Patentschrift 731675 den Start ermöglichen. Weiter sollen bei diesem grüne und rote Lichtsignale längs eines Straßenzuges System längs des Straßenzuges umschaltbare Zahlenangeordnet werden, der durch Kreuzungen in meh- ampeln angebracht werden, wobei die jeweils aufrere Abschnitte unterteilt ist. Auch für Abschnitte leuchtende Zahl diejenige Geschwindigkeit angibt, unterschiedlicher Länge ist stets dieselbe Anzahl an 30 bei deren Einhaltung das Fahrzeug während einer Lichtsignalen vorgesehen. Alle Lichtsignale sind mit Grünphase an der nächsten Kreuzung anlangt: In der einer zentralen Steuereinheit verbunden. Die Schal- Praxis hat sich erwiesen, daß dieses System nur bei tung ist dabei so getroffen, daß in jedem Abschnitt mittleren Verkehrsdichten den Verkehrsfluß fördert stets eine gleiche Anzahl von hintereinanderliegenden und daß es bei hohen Verkehrsdichten gänzlich iin-Lichtsignalen grünes Licht zeigt, während die in die- 35 wirksam wird, da es weder in der Lage ist, die Ge- -sem Abschnitt verbleibenden Signale rotes Licht schwindigkeit stufenlos zu signalisieren, noch die zeigen. Die Steuerung soll nun so erfolgen, daß alle Bildung von Kolonnen oder eines Fahrzeugstaues Kreuzungsampeln des gesamten Straßenzuges in bei- verhindern kann. Der Grund dafür ist vor allem darden Fahrtrichtungen stets zur gleichen Zeit grünes in zu suchen, daß es keine Information darüber ver-Licht und im darauffolgenden Zyklus rotes Licht 40 mittclt, an welcher Stelle des Umschaltzyklus sich zcigsn. Dabei werden die Lichtsignale längs der Ab- das Fahrzeug zeitlich gesehen befindet und welche schnitte synchron mit dem Ampelzyklus von Grün Abstände die Fahrzeuge untereinander einzuhalten auf Rot bzw. von Rot auf Grün derart umgeschaltet, haben.

daß der Eindruck eines fortschreitenden grünen Bau- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, unter des entsteht. Diese Lösung weist eine ganze Reihe 45 Vermeidung der den bisher bekannten Systemen dievon Nachteilen auf. Sie ist unter anderem dort nicht . ser Art zu eigenen Nachteile ein Verkehrsregelungsanwendbar, wo, wie heute vielfach in Großstädten system der eingangs genannten Art zu schaden, das üblich, die Kreuzungsampeln eines Straßenzuges es ermöglicht, auf gegebenen Wegabschnitten die Gegegcncinander zeitversetzt derart gesteuert werden, schwindigkeit und die Fahrzeugdichte in Abhängigdaß eine sogenannte grüne Welle entsteht. Außerdem 50 keit vom Umschaltzyklus der Kreuzungsampeln, die bedingt die stets gleiche Anzahl von Signallichtern in sich an den Enden jeden Abschnittes befinden, zu je einem Abschnitt, die jedoch alle synchron fort- regeln und so den Verkehrsfluß durch Vermeidung geschaltet werden, daß mit von Abschnitt zu Ab- von Aufenthalten der Fahrzeuge an diesen Ampeln schnitt wechselnden Geschwindigkeiten gefahren zu erhöhen.

werden muß, wenn diese Abschnitte unterschiedliche 55 Diese Aufgabe ist bei dem hier vorgeschlagenen Läni»e haben, wie dies in aller Regel der Fall ist. System dadurch gelöst, daß erfindungsgemäß durch Schließlich vermag dieser Vorschlag vor allein die Einschalten von Signallichtern der ersten .Reihe ein Bildung von Kolonnen und Stauungen vor gesperrten Pilotband festgelegt wird, dessen Länge gleich der in Kreuzungen nicht zu vermeiden. dem Abschnitt zulässigen Länge einer Fahrzeug-Aus der USA.-Patentschrift 1 824 572 ist ein Vor- 60 kolonne ist, und daß die Signallichter fortlaufend von schlag bekannt, der insbesondere darauf abzielt, den einer Reihe auf die nächste innerhalb je eines AbVerkehr in einem Tunnel so zu steuern, daß inner- schnittes derart umgeschaltet werden, daß sich das halb einer bestimmten Zeiteinheit die größtmögliche Pilotband in Übereinstimmung mit dem Schaltrhyth-. Anzahl von Fahrzeugen diesen Tunnel passieren mus der an den Enden der Abschnitte befindlichen kann, ohne daß diese aus Sicherheitsgründen einen 65 Signalampeln längs des Weges mit optimaler Gebestimmten gegenseitigen Abstand unterschreiten. schwindigkeit bewegt, wobei die Steuervorrichtung Hierzu ist eine Kette von Lampen längs des Tunnels für die Pilotsignaiüchter dem vollständigen Umschaltaiizuordnen, in der die einzelnen Lampen nachein- zyklus eine Wiederholungsperiode verleiht, die gleich

dem kleinstell gemeinsamen Vielfachen der Umschaltperiode der Signalampeln eines Abschnittes ist.

Durch eine derartige Ausbildung des erfindungsgemäßen Verkehrsregelungssystems läßt sich die mittlere Geschwindigkeit der Fahrzeuge eines Straßenzuges durch Unterdrückung der Aufenthältszeiten an Rotlicht zeigenden Kreuzungsampeln und Vermeidung von Anfahrzeiten von Fahrzeugkolonnen beträchtlich erhöhen. Hieraus ergibt sich je Fahrzeug eine Verringerung des Kraftstoffverbrauches sowie der Reifen- und Bremsenabnutzung. Schließlich wird durch den gleichmäßigeren Verkehrsfluß sowohl der Verkehrslärm als auch die Menge an schädlichen Abgasen herabgesetzt, und selbst die Wahrscheinlichkeit von Auffahrunfällen ist infolge geringerer Geschwindigkeitsunterschiede zwischen den einzelnen Fahrzeugen wesentlich vermindert.

Vorteilhaft ist es schließlich auch, daß sich das vorgeschlagene Verkehrsregelungssystem nicht nur für die Regelung des Straßenverkehrs eignet, sondern überall dort ebenfalls einsetzbar ist, wo sich Fahrzeuge bewegen. Infolge seiner großen Anpassungsfähigkeit kann es ebensogut für die Regelung des Verkehrs schienengebundener Fahr? iuge wie auch des Bodenverkehrs eines Flughafens oder des Verkehrs auf Wasserstraßen verwendet werden, wobei bei den letztgenannten Anwendungsgebieten die Vorteile bei Nacht oder bei schlechter Sicht besonders augenfällig werden.

Vereinigen sich zwei oder mehr Verkehrswege, in denen deF Verkehr von voneinander unabhängigen Pilotbändern gesteuert wird, so kann dies auf zwei verschiedene Arten erfolgen. Zum einen ist es möglich, dies durch Erhöhung des Abstandes zwischen den Pilotsignallichtern eines Weges zu bewerkstelligen. Zum anderen können die Pilotbänder der zwei oder mehr Verkehrswege eine relative Phasenverschiebung gegeneinander erhalten, so daß sich an tier Einmündung die Verkehrsflüsse nahtlos aneinander anschließen.

Eine information über die Überlastung eines Wegabschnittes erhält man in vorteilhafter Weise durch Zählung der Fahrzeuge, die sich innerhalb eines orangefarbenen Bandes dieses Abschnittes aufhalten.

Durch fortlaufende Zählung der Fahrzeuge, die in einem Wegabschnitt einfahren und derjenigen, die ihn wieder verlassen, und durch Ermittlung des Unterschiedes erhält man eine Information über die auf diesem Wegabschnitt verfügbaren freien Standplätze.

Die die Pilotbänder bildenden Signallichter längs eines Abschnittes sind vorteilhaft in dichten, druckbeständigen Behältern eingeschlossen, die in die Straße eingelassen sind und eine der Zahl der Farben des gewählten Kodes entsprechende Zahl von Zellen aufweisen, die jeweils durch ein auf dem Straßenbelag befestigtes, gegebenenfalls farbiges Flachkabel gespeist werden.

Selbstverständlich läßt sich die Umschaltung der Pilotsignallichter und der Kreuzungsampeln der Abschnitte eines oder mehrerer Straßenziige nicht nur von einer zentralen Steuereinheit mittels eines vorgegebenen Programms steuern, sondern es kann auch jeder Abschnitt in bekannter Weise von Hand gesteuert werden.

In der Zeichnung ist ein Verkehrsregelungssystem der erfindungsgemäßen Art in beispielsweise gewählten Ausführungsformen und die Erfindung erläuternden Diagrammen schematisch veranschaulicht. Es zeigt

F i g. I einen durch zwei Signalampeln begrenzten Straßenabschnitt,

Fig. 2 ein Diagramm, das die optimalen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge in Abhängigkeit von der Zeit und dem Schaltzustand der Signalampeln zu bestimmen erlaubt,

F i g. 3 eine Tabelle, die den Schaltzustand eines ίο Bandes von 20 Pilot-Signallichtern in zwei aufeinanderfolgenden Augenblicken darstellt,

F i g. 4 ein den Umschaltzyklus eines Pilotbandes in einem Weg-Zeit-Diagramm darstellendes Schema, F i g. 5 die Anordnung von farbigen Zonen eines Pilotbandes bei sich rechtwinklig kreuzenden Straßenzügen,

F i g. 6 den Zustand von Pilotbändern in sich vereinigenden Wegen,

F i g. 7 eine Ausführungsform eines Pilot-Signal-Hchts,

F i g. 8 den Schnitt eines ein Pilot-Signallicht enthaltenden Gehäuses,

F i g. 9 das Strahlungsdiagramm eines Pilot-Signal-Hchts,

Fig. 10 die Form der Oberfläche eines Pilot-Signallichts,

Fig. 11 einen mittels des erfindungsgemäßen Systems geregelten Verkehrsbereich, Fig. 12 eine Teilansicht einer Bereichs-Steuervorrichtung.

Auf einem gegebenen Wegabschnitt, der durch zwei dreifarbige (Grün-Orange-Rot) Signalampeln begrenzt ist, soll das erfindungsgemäße Verkehrsregelungssystem sicherstellen, daß eine Fahrzeugkolonne, die die erste Signalampel während ihrer Grünphase erreicht, an der folgenden Signalampel ebenfalls eine Grünphase vorfindet.

Dafür muß diese Kolonne eine mittlere Geschwindigkeit längs des Wegabschnitts haben, die durch die Zykluszeit der beiden Signalampeln und die Länge des Wegabschnitts festgelegt ist. Diese mittlere Geschwindigkeit ist nicht konstant, wenn die Zykluszeit der beiden Ampeln nicht identisch ist, z. B. wenn ein Ende eines Abschnitts in eine Kreuzung mit drei Straßen und das andere Ende des Abschnitts in eine Kreuzung mit zwei Straßen einmündet.

Der in F i g. 1 dargestellte Straßenabschnitt besitzt eine Länge von 0,5 km und ist durch zwei Signalampeln FI und Fl begrenzt, die aufeinanderfolgende Lichtsignale — Grün, Orange, Rot (durch die Buchstaben V, O, R dargestellt) — abgeben. Die durch den Pfeil dargestellte Fahrtrichtung geht von Fl nach Fl. Die Periode ρ I genannte Zeit für einen vollständigen Zyklus der Ampel F1 wird mit 80 Sekünden angenommen, d. h., daß FI alle 80 Sekunden Grün zeigt. Die Periode pl der Signalampel Fl wird mit 60 Sekunden angenommen. Die Farben der Signalampeln Fl und Fl haben eine zeitliche Aufeinanderfolge und Zuordnung wie in F i g. 2 gezeigt. Der Buchstabe V kennzeichnet grünes Licht und der Buchstabe R rotes Licht. Zur Vereinfachung setzt man orangenes Licht gleich rotem Licht. Es ist sofort ersichtlich, daß eine Übereinstimmung der Schaltzustände der Signalampeln FI und Fl nach jeweils einer Periode P, die gleich dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Perioden ρ I und ρ 1 ist, bei dem gewählten Beispiel (240 Sekunden) vorliegt. Demzufolge ist, wenn man die Konfiguration der

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Farben der beiden Ampeln über eine .Dauer von optimale Geschwindigkeit gibt, überlagert sich mit

240 Sekunden betrachtet, diese Konfiguration iden- einer üblichen Signalisation durch Kreuzungsampeln,

tisch mit der während der nächsten Perioden von In F i g. 3 ist beispielsweise auf der Linie a die

jeweils 240 Sekunden auftretenden. Um zu wissen, Anordnung von 20 Signallichtern dargestellt, die

wie die mittleren Geschwindigkeiten der an der Am- 5 gleichmäßig zwischen Fl und Fl verteilt sind. Auf

pel Fl zu den Augenblicken al, bl, el, zu denen den Linien b und c wird der Zustand dieser Signal-

diese Ampel grün wird, eintreffenden Fahrzeuge sein lichter während den Augenblicken /1 und ti gezeigt,

müssen, damit sie an der Ampel F2 zu einem Augen- die zwei aufeinanderfolgende Umschaltungen dieser

blick ankommen, zu dem diese gleicherweise grün Signallichter darstellen. ■

wird, bestimmt man die Zeitdiffcrenz beispielsweise io Die Bewegungsgeschwindigkeit der grünen Zone ,

zwischen den Augenblicken öl und al, bl und bl, hängt gleichzeitig von dem zwei aufeinanderfolgende '

el und c2 usw.... In dem betrachteten Beispiel Umschaltungen trennenden Zeitintervall und der

erhält man: Entfernung zwischen zwei aufeinanderfolgenden

al — ai = 60 Sekunden Signallichtern des Bandes ab. Im Fall der Fig. 3 ist

b2 — bl = 40 Sekunden *5 festzustellen, daß, wenn die Entfernung zwischen

cl-d =20 Sekunden ^den Signallichtern 16% m ist und der Zeitabstand

zwischen zwei Umschaltungen rl und ti gleich

Da der Abstand zwischen Fl und F2 als 0,5 km 1 Sekunde ist, die durch die grüne Zone geführten

angenommen wurde, sind die entsprechenden mitt- Fahrzeuge eine Geschwindigkeit von 60 km/h haben,

leren Geschwindigkeiten gleich: 20 Wenn die Signalampeln der Kreuzungen an den

. · Enden eines Pilotbandes die gleiche Umschaltperiode

u„ — 30 km/h haben, ist die jeder Kolonne auf dem von ihnen

u_u — 45 km/h begrenzten Abschnitt auferlegte mittlere Geschwin-

M. = 90 km/h digkeit konstant unabhängig von der Periode, wüh-

25 rcnd der diese Kolonne die erste Ampel erreicht,

Es ist möglich, daß die letztere Geschwindigkeit u_c und der Umschaltzyklus der Pilotband-Signallichtcr zu hoch ist. Die maximal erlaubte Geschwindigkeit hat eine Periode, die gleich der Umschaltperiodc der ist im allgemeinen 50 oder 60 km/h. Demzufolge muß Signalampeln an den Kreuzungen ist. Wenn demein Fahrzeug, das bei der Ampel Fl zum Zeitpunkt gegenüber, wie dies in Fig. 2 dargestellt ist, die el ankommt, die niedrigere Geschwindigkeit u_d an- 30 Endsignallichter des Bandes unterschiedliche Perinehmen, damit es bei der Ampel F2 zum Zeitpunkt öden haben, hängt die einer durch die erste Ampel dl ankommt. Dafür ergibt sich: hindurchgelassencn Kolonne auferlegte Geschwindigkeit von der Freiperiode und dem Zustand der

dl —el =80Sekunden zweiten Ampel während dieser Periode ab, und der

U₁, — 22,5 km/h 35 Umschaltzyklus der Pilotband-Signallichter wird nun

eine Periode haben, die gleich dem kleinsten gcmcin-

■ Das erfindungsgemäße Verkehrsregelungssystem samen Vielfachen der Perioden der diesen Abschnitt

längs des Abschnitts A beispielsweise besieht in der begrenzenden Signallichter ist.

geregelten Modulation der Geschwindigkeit des fort- In F i g. 4 ist ein bcispielswcises Wcg-Zcit-Dia-

laufend durch die Ampel Fl freigesetzten Fahrzeug- 40 gramm dargestellt, in welchem die Zeiten auf der

flusses durch Bildung von Fahrzcrgkolonncn, die sich Abszisse und die Entfernungen auf der Ordinate

mit der gleichen Geschwindigkeit bewegen und die abgetragen sind. Ein Umschaltzyklus eines Pilot-

die Ampel F2 während einer Periode erreichen, bandes auf einem Abschnitt von 166Va m ist begrenzt

während der sie grün ist. durch die Signallichter/l,. (Eingangssignallicht) und A₁ \

Um diese Modulation zu erhallen, verwendet man 45 (Ausgangssignallicht). Das Band umfaßt vier Signal- ;

eine S'gnalvorrichtung, die den den Abschnitt A Hehler A₂, Α._Λ, A_i und A₅, die um 33V.i m vonein- |

durchfahrenden Fahrzeugen die für sie günstigste ander entfernt sind. Die Farbe dieser Signallichter j

Geschwindigkeit anzeigt. Diese Vorrichtung weist ist durch die Buchstaben V, O oder R gekennzeich- ■

mehrere, ein Pilotband bildende Signallicliter auf, die net, die jedem Steueraugenblick entsprechen, deren

in bestimmten Abständen längs der Fahrzeugbahn 50 Periode mit 2 Sekunden gewählt ist. Dies entspricht

angebracht sind. Diese im folgenden als Pilot-Signal- einer optimalen Geschwindigkeit von 60 km/h, wobei i

lichter bezeichneten Signallichter können zweifarbig die beiden Signallichter A₀ und A₁ zur gleichen Zeit

(Grün und Rot) oder dreifarbig (Grün, Orange und grün sind. Die Signallichter des Bandes sind im

Rot) sein. Zu einem geeigneten Augenblick bilden erleuchteten Zustand dargestellt durch Kreise, die

die aufeinanderfolgenden Pilot-Signallichter fort- 55 längs den Speiseleitungen 11, 12, 13 usw. angeordnet

laufende Farbzonen, und zwar: sind. Diese Ziffern wurden angenommen zur Ver- '■

einheitlichung, d. h. 1 für Grün, 2 für Orange und i

eine rote Zone für Fahrzeuge verboten 3 für Rot. Die Gerade L₀, deren Steigung einer ^j

eine orange Zone .. für Fahrzeuge dauernd erlaubt Geschwindigkeit von 60 km/h entspricht und die '

eine grüne Zone für Fahrzeuge zeitweilig erlaubt ^6o durch den Beginn des orangenen Signallichts in A₁ \

begrenzt ist, legt die Augenblicke fest, zu denen die i

Auf einem Straßenabschnitt wie z. B. A begrenzt Umschaltung der Signallichter auf Orange erfolgt. ! die so gebildete grüne Zone eine durch das System Die Gerade L_R gleicher Steigung, die durch den ; geführte Fahrzeugkolonnc. Für einen stillstehenden Beginn des roten Signallichts begrenzt ist, gibt die Betrachter bewegt sich die grüne Zone längs der auf- 65 Umschaltaugenblicke an, zu denen die Pilot-Signaleinanderfolgenden Signallichter mit einer Geschwin- lichter auf Rot umgeschaltet werden, wodurch das digkeit, die gleich der der Fahrzeugkolonne ist. Diese Ende der auf dem Abschnitt zugelassenen Fahrzeug-Signalisierung, die nun eine Information über die kolonne begrenzt wird. Während der Dauer des

roten Signallichts in A₆ werden die rechts von der Geraden L_v liegenden Pilot-Signallichter wieder grün, um die Führung in Richtung des Signallichts A₁ der zu dem zweiten Strom gehörigen Fahrzeuge zu ermöglichen, die den Abschnitt benutzen, indem sie z. B. an der Kreuzung, wo sich A₆ befindet, wenden, oder um Anhaltemanover zu ermöglichen. Die durch die grün erleuchteten Signallichter hindurchgehenden Senkrechten geben zu einem gegebenen Augenblick die auf dem Abschnitt zulässige Länge der Fahrzeugkolonne.

Das Problem wird in identischer Art und Weise für eine Kreuzung mit mehr als zwei Bahnen gelöst, indem dem Fall Rechnung getragen wird, daß die Dauer des grünen Signallichts am Eingang eines gegebenen Abschnitts geringer ist als die des roten Signallichts. Das besondere Problem des Kreisverkehrs ist auf das einer gewissen Anzahl von Kreuzungen mit zwei normalen Bahnen unter der, Bedingung zurückzuführen, daß die Kolonnen genügend geteilt werden, um das Einllechten aer Bannen ohne Warteprobleme zu ermöglichen.

Die Verkörperung der mit Hilfe der Pilotbänder ermöglichten Laufbahnen ist in F i g, 5 dargestellt, in der zu einem gegebenen Augenblick die Verteilung der grünen, orangenen und roten Zonen des Pilotbandes des Abschnitts A und der in zwei senkrecht zu dem Abschnitt A liegenden Wegen, die ihn an den Ampeln Fl und F 2 begrenzen, enthaltenen Bänder gezeigt wird. Die grünen Zonen des Pilotbandes sind durch schraffierte Rechtecke, die orangenen Zonen durch Kreuze und die roten Zonen durch gestrichelte Rechtecke dargestellt.

Die Signallichter der Pilotbänder können nicht allein.für die Führung der Fahrzeuge auf Straßen, die auf Kreuzungen stoßen, verwendet werden, sondern auch dann, wenn beispielsweise zwei Straßen sich vereinigen oder sich gabeln, um den Verkehr am Kreuzungspunkt dieser Straßen zu regeln.

In Fig. 6 ist der Zustand von zwei Pilotbändern dargestellt, die Fahrzeuge führen, die sich auf den beiden Straßen Ii₁ und Ii₂ bewegen, welche sich zu einer einzigen Straße B vereinigen. Die Geschwindigkeit und die Länge der Kolonnen am Eingang der Straßen ZJ₁ und B₂ werden als identisch angenommen. Das in der Straße B resultierende Pilotband muß nun aus grünen und roten Zonen doppeller Länge zusammengesetzt werden, um die auf den beiden zusammenkommenden Straßen befindlichen Fahrzeuge aufzunehmen. Gleicherweise muß das Pilotband die doppelte Geschwindigkeit aufweisen, um eine identische Verkehrsdichte zu sichern. Um dieses Ergebnis zu erhalten, beschleunigt man die Kolonnen in der Straße Zi₁, wenn sie an dem Vereinigungspunkt ankommen, so daß sie sich in den sich auf der Straße Zi₂ bewegenden Verkehr einordnen. Diese Beschleunigung wird beispielsweise erreicht, indem der Abstand zwischen den Pilot-Signallichtern in der Straße ZJ₁ erhöht wird. Wenn u die Geschwindigkeit am Eingang der Straßen Zi₁ und B₂ ist, wird die durch das Pilotband in der j Straße B geregelte Geschwindigkeit 2«, indem den Signallichtern der Straße ZJ die doppelte Entfernung gegenüber denen der Straße ZJ₂ gegeben wird.

Eine andere Lösung könnte darin bestehen, eine relative Phasenverschiebung g zwischen den Pilotbändern der Stiaßen Zi₁ und B₂ deiait einzuführen, daß an dem Verbindungspunkl dieser Straßen beispielsweise das Band B₁ grün ist, während das Band Zi₂ rot wird oder umgekehrt. Im Fall der Gabelung von zwei oder mehreren Straßen ermöglichen übliche Zählverfahren eine Information über das Verhältnis der Fahrzeuge, die auf die eine Straße oder die andere Straße fahren, zu erhalten. Man bestimmt daraus den Wert, der die Geschwindigkeit der Bänder der einen und der anderen Straße, wie im Fall des Zusammentreffens von Straßen, ändern

ίο muß. In diesem System ermöglicht die Zählung außerdem, die Überlastung eines Abschnitts zu erkennen. Dies wird festgestellt durch die Anwesenheit von Fahrzeugen in einem gelben (orangenen) Band. Die Überlastung wird durch die Zählung von Fahrzeugen in Übereinstimmung mit einem gelben Pilot-Signallicht enthüllt. Diese Information wird auf eine Vorrichtung übertragen, die die Verkehrsdichte des betrachteten Abschnitts zu ändern ermöglicht.

Man kann gleicherweise das Zählverfahren verwenden, um beispielsweise auf einer Leuchtanzeige die Zahl der zum Halten verfügbaren Plätze anzuzeigen. Diese Information wird aus dem Unterschied zwischen der Zählung am Ausgang und der Zählung am Eingang eines Abschnitts abgeleitet. Dies ermöglicht, unzeitige Verzögerungen der Fahrzeuge zum Suchen eines Halteplatzes zu vermeiden. Die Signallichter eines Pilotbandes werden durch Leuchtfeuer, die längs des von den Fahrzeugen befahrenen Weges vorzugsweise längs der Mittellinie der Straße eingebaut sind, im Fall einer Straße mit zwei Richtungen oder auf der linken Seite der Straße im Fall einer Straße mit nur einer Fahrtrichtung und wenn die Fahrzeuge die Führung links haben, gebildet. Die Pilotband-Signallichter sind in Behältern angeordnet, die vorzugsweise bündig mit dem Boden sind oder hervorragen, was auf ein sparsames und leicht veränderbares Material führt, oder eingebaut sind, was stärker die Stabilität sichert.

In F i g. 7 ist eine beispielsweise Ausführungsform eines Behälters 10 dargestellt, der in die Straße eingelassen ist und drei Zellen 100, 101 und 102 mit grünen, orangenen und roten Lampen, die das Pilot-Signallicht 1 bilden, enthält. Der Behälter 10 enthält gleicherweise an jedem Ende eine Vcrzweigungszelle 103 und 104 mit Stopfbüchsen, um die Speise- und Steuerkabel der Lampen aufzunehmen. Der Behälter 10 besteht beispielsweise aus Stahl und besitzt eine glatte Oberfläche, die indessen das Abfließen des Wassers ermöglicht.

Fig. 8 zeigt einen senkrechten Schnitt des Behälters 10 auf der Ebene der Zelle 100. Der Behälter ist mit seiner unteren Fläche an der Straße befestigt und besitzt in seinem oberen Teil genügend breite Ränder, um die Zelle zu schützen, wenn ein Rad eines Fahrzeuges über den Behälter hinwegrollt. Es wird eine Druckbeständigkeit gegenüber einem Druck benötigt, der größer als 70 kg/cm² ist und dem Druck eines Lastwagenrades auf den Untergrund entspricht. Die Zelle 100, die die Lampe 105 enthält, ist durch ein etwa würfelförmiges Glas derart gebildet, daß sie nur durch einen Saugnapf oder ein Spezialsauggerät entfernt werden kann. Die Lampe 105 kann eine Kodelampe sein, die in dem Block 100 eingelassen ist. Die elektrischen Kontakte werden an den beiden Seiten dieses Blocks durch Plättchen 106 und 107 gebildet. Es ist so leicht, die auf Regenwasser oder Feuchtigkeit zurückzuführenden Kinzschlüsse zu beseitigen. Der Diiichgang der Veibin-

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düngen der drei Lichtquellen eines Signallichts liegt Signallichter der Kreuzung arbeitet, sowie ein Zähl-

in den metallischen Seiten des Gehäuses. Diese Ver- system und eventuell ein Registriersystem bekannter

bindungen könnten endgültig in Teer eingelassen sein. Art aufweist.

Die obere Oberfläche jeder Zelle, die eine Lampe Die Kreuzungssteuerung kann eventuell selbst mit enthält, bildet ein optisches System, das den von 5 einer zentralisierten Fernsteuerungsstelle verbunden dieser Lampe unter einem relativ kleinen festen sein, die mit einem Übersichtsanzeiger, einem Steuer-Winkel ausgesandten Lichtstrahl konzentriert, der pult und, wenn dies nötig ist, mit einem Rechner jedoch derart gerichtet ist, daß die Farbe eines bekannter Art versehen ist. Die Fernsteuerungsstelle Signallichts von den Fahrern der Fahrzeuge gesehen soll die Periode der Signalampeln der Kreuzung wird, die sich in der Höhe des vorhergehenden io ändern, um entweder Änderungen der Folgen der Fahrzeuges in einer Entfernung von beispielsweise auferlegten Geschwindigkeit zu erhalten oder um etwa 15 m befinden. insgesamt das Geschwindigkeitsniveau zu ändern.

Das durch die Zelle gegebene Strahlungsdiagramm In Fig. Il ist ein Verkehrsbereich dargestellt, in kann z. B. die in F i g. 9 gezeigte Form annehmen. welchem der Verkehr durch das erfindungsgemäße Das Maximum des Diagramms entspricht dem Sicht- 15 Regelungssystem geregelt ist. Die verschiedenen winkel eines Fahrers, der sich bei dem Signallicht 2 Signallichter sind durch einen Buchstaben und eine in einem Abstand von 15 m von dem Signallicht 1 Zahl, wie z. B. Fl und F6, gekennzeichnet, die den und 1,60 m über dem Untergrund befindet. Wenn Abschnitt F 6, Fl festlegen, auf dem die Richtung man wünscht, daß jeder Fahrer gleichzeitig auf einer des Verkehrs durch einen Pfeil dargestellt ist. Die flachen Straße zwei aufeinanderfolgende Signatlichter 20 Pilotsignallichter sind durch einen von zwei Zahlen gleichzeitig sieht, muß das Strahlungsdiagramm die gefolgten Buchstaben dargestellt. Die Einer-Ziffern 1, Sichtbarkeit des Signallichts von 1 bis 30 m Entfer- 2 oder 3 entsprechen der Farbe des Signallichts nung ermöglichen (der Abstand zwischen den Signal- Grün, Orange oder Rot, wie z. B. die Pilot-Signallichtern ist 15m). Gleicherweise ist zu bedenken, lichter D21, D22, D23, die durch die Leitungen/1, daß der Fahrer das Signallicht auf eine Entfernung 25 B ... G derart gespeist sind, wie dies im vorhervon einigen Metern, z. B. 7,5 m sehen kann. Schließ- gehenden beschrieben wurde. Es ist festzustellen, daß lieh sieht man vorzugsweise die Bildung einer zweiten der Weg A₁, A₆ der Länge I66V3 m durch zwei Strahlungskeule vor, deren Maximum nahezu senk- Kreuzungsampeln A₁ und /I₆ festgelegt ist, deren recht zur Straße gerichtet ist, um dem Fahrer zu Periode 40 Sekunden ist und die vier Pilotbandermöglichen, die Farbe des Signallichts zu sehen, 3° Signallichter aufweisen, die mit einer Periode von wenn er sich auf dessen Höhe befindet, und so 2 Sekunden umgeschaltet werden, wie dies bezüglich eventuell den Gesichtspunkt des Pilotbandes regeln der Fig. 4 beschrieben wurde. Der Weg C₀, C₁ ist kann, wenn er sich in einer zu dichten Fahrzeug- durch die Signallichter C₆ und C₁ begrenzt, deren kolonne befindet. Die obere Oberfläche des Glases Perioden jeweils 60 und 40 Sekunden sind. Die Be-.kann z. B. die in Fig. 10 in einem Längsschnitt 35 Stimmung der optimalen mittleren Geschwindigkeit gezeigte Form haben. Diese Oberfläche ist aus auf- findet in einer Art statt, die analog der bezüglich der einanderfolgenden Prismen gebildet, und die Lampe Fig. 1 und 2 beschriebenen ist.
105 ist in Längsrichtung derart verschoben; daß Es ist festzustellen, daß die Kabelführung der zahlreiche Lichtstrahlen durch Totalreflexion auf Fig. Il außerhalb der Verkehrswege gelegt wurde, einer breiten Fläche eines Prismas reflektiert und 4° um dem Schema eine größere Klarheit zu geben,
durch die schmale Fläche übertragen werden. Ein An dem Signallicht ß_ß tritt eine Divergenzerschei-Teil des ausgesandten Lichts wird direkt in Höhe ming auf. Tatsächlich teilt sich der Verkehr in Richder Lampe übertragen und ergibt so die Sekundär- tiingß_o-ß_u in Richtung von B₆-B_x und.E₆-E₁ auf. Strahlungskeule. Dieses in Wechselbeziehung zu dem Konvergenz-Innerhalb eines »Bandes« gleicher Farbe läßt eine 45 problem stehende Problem ist leicht in umgekehrter Vorrichtung, die z. B. aus einem synchronisierten Art, wie dies bezüglich der F i g. 6 beschrieben wurde, Vibrator bestehen kann, ein Signallicht auf zwei zu lösen. Die in Höhe der Signallichter C₀, B₅₁ und E₅₁ Farben mit einer derartigen Umschaltgeschwindig- installierten Zähler ermöglichen es, den Wechsel und keit blinken,. daß den Fahrern der Fahrzeuge, die das Verhältnis der die Abschnitte Bq-B₁ und E₆-E₁ das Signallicht am Ende des vorhergehenden Pilot- so einnehmenden Fahrzeuge zu erfahren. Diese Inforbandes nicht wahrnehmen, der Eindruck der Fort- mation wird verwendet, um notwendige Beschleunibewegungsgeschwindigkeit des Pilotbandes, auf dem gungen oder Verzögerungen hervorzurufen. Die Zähsie sich bewegen, gegeben wird. lungen können beispielsweise durch pneumatische Die Zellen werden mittels eines Flachkabels ge- Fühler und durch Übertragung elektromagnetischer speist, das dazu bestimmt ist, die Signallichter und 55 Impulse durchgeführt werden,
die eventuellen Zählfühler mit den Speise- und Nach Fig. 11, die einen allgemeinen Verkehrs-Steuerkästen zu verbinden. Es ist eventuell möglich, bereich betrifft, ist ersichtlich, daß durch eine Erweidaß ein Mittelband durch seine plastische Isolier- terung die erfindungsgemäße Regelung des Verkehrs schicht, die z. B. aus einem Material der Art Scotch- auf jegliche Anhäufung anwendbar ist.
licht mit einer oder mehreren Farben gebildet und 60 In Fig. 12 ist in einer besonderen Äusführungsoberflächlich auf dem Straßenbelag befestigt ist, in form dargestellt, wie die Leitung Λ, die die Signaldem letzteren eingelassen ist. lichterA₁ bis A₅ der Fig. 11 steuert, gespeist wird. In einer Ausführungsform sind diese Kabel mit Drei perforierte Bänder 111, die je fünf Locheiner Regelung der Kreuzung verbunden, die ins- reihen aufweisen, deren Verteilung den verschiedenen besondere einen Umschalter für die periodische 65 für die Erleuchtung der Signallichter des Abschnitts Steuerung der Signallichter des Bandes, einen Ge- A₁ bis A₅ gewählten Programme entsprechen, sind schwindigkeitswähler für den Umschalter, der nach zwischen der mit einer nicht dargestellten Antriebsdem Zusammentreffen der aufeinanderfolgenden vorrichtung, die ihnen eine konstante Rotations-

geschwindigkeit gibt, verbundenen Spule 112 und der auf ihrer Achse montierten Spule 113 gehalten. Die fünfzehn Stifte 114 sind auf dem Band mit ihren unteren Spitzen abgestützt. Wenn eine Spitze in ein Loch eindringt, schließt das obere Ende des Stifts einen Kontakt P₁, P₂ oder P₃, der jeweils Grün, Orange oder Rot entspricht, und das Erscheinen eines die den Leitern wie A₂₁, A₂₂, A₂₃ ... usw. zugehörigen Umschaltung steuernden Impulses bewirkt. Nach dem Verkabelungsplan der Fig. 12 stellen die xo Leiter A_n, A₂₂ und /I₂₃ jeweils die Speisung der Zellen Grün, Orange und Rot des Pilot-Signallichts/1₂ dar. Aus Gründen der größeren Übersichtlichkeit sind die verschiedenen Verbindungen mit der Speisequelle nicht dargestellt. Die fünfzehn Leiter A_n bis A₅₃ bilden die Leitung/1, die, wie in Fig. 11 dargestellt, die Signallichter des AbSChUUtSzI₁ bis A₅ speist. Die Speisung der Leitungen ß, C, D, E, F und G findet in analoger Art statt und ermöglicht so die selbständige zentralisierte Regelung der inFig. 11 20* dargestellten Zone.

Es kann ebenfalls durch teilweise Anwendung eine manuelle Steuerung durchgeführt werden, die z. B. in einem Steuerschrank installiert ist, der sich an einem Kreuzungssignallicht befindet und entsprechend einem in der Verkehrsregelung bekannten Verfahren mit der Fernsteuerung kombiniert ist oder nicht.

Claims (7)

Patentansprüche:

1. Verkehrsregelungssystem mit auf dem Verkehrsweg verteilten und diesen in Abschnitte unterteilenden Signalampeln, die derart umgeschaltet werden, daß ein sich auf dem Verkehrsweg mit einer vorbestimmten veränderlichen Geschwindigkeit bewegender Verkehrsteilnehmer stets den Weg vor sich frei findet, und mit mehreren in aufeinanderfolgenden Abschnitten verteilten Reihen von nach einem gegebenen Kode ♦<> farbig aufleuchtenden Signalüchtern, dadurch gekennzeichnet, daß durch Einschalten von Signalüchtern der ersten Reihe ein Piiotband festgelegt wird, dessen Länge gleich der in dem Abschnitt zulässigen Länge einer Fahrzeugkolonne ist, und daß die Signallichter fortlaufend von einer Reihe auf die nächste innerhalb je eines Abschnitts derart umgeschaltet werden, daß sich das Pilotband in Übereinstimmung mit dem Schaltrhythmus der an den Enden der Abschnitte befindlichen Signalampeln längs des Weges mit optimaler Geschwindigkeit bewegt, wobei die Steuervorrichtung für die Pilotsignallichter dem vollständigen Umschaltzyklus eine Wiederholungsperiode verleiht, die gleich dem kleinsten gemeinsamen Vielfachen der Umschaltperiode, der Signaiampeln eines Abschnitts ist.

2. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein Pilotband für jeden Verkehrsweg bestimmt ist und unabhängig von anderen Pilotbändern gesteuert wird und das Einschieben von zwei oder mehreren Pilotbändern in den gleichen Weg durch Erhöhung des Abstandes zwischen den Pilotsignallichtern eines Weges stattfindet.

3. System nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Einschieben von Pilotbändern von zwei Wegen, die sich zu einem einzigen vereinigen, durch relative Phasenverschiebung zwischen den Pilotbändern beider Wege stattfindet.

4. System nach Anspruch 1 mit einem Zähler, dadurch gekennzeichnet, daß die Zählung der Fahrzeuge in einem Wegabschnitt innerhalb eines orangenen Bandes eine Information über die Überlastung des Wegeabschnitts gibt.

5. System nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Unterschied der Zählung der Fahrzeuge einer Kolonne am Ausgang und am Eingang eines Wegabschnitts eine Information über die auf diesem Wegabschnitt verfügbaren " freien Plätze gibt.

6. System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die Pilotbänder bildenden Signallichter in dichten, druckbeständigen Behältern eingeschlossen sind, die in der Straße eingelassen sind und eine der Zahl der Farben des gewählten Kodes entsprechende Zahl von Zellen aufweisen, die jeweils durch ein auf dem Straßenbelag befestigtes Flachkabel gespeist werden.

7. System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das Speise-Flachkabel einer Zelle zum Markieren der Bahntrennung farbig ist.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen