DE1574158C - Vorrichtung zum Feststellen eines Verkehrsstaus auf einer Straße mit mehre ren Fahrbahnen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Feststellen eines Verkehrsstaus auf einer Straße mit mehreren Fahrbahnen in einer Fahrtrichtung und je einem Fahrzeugfühler für jede Fahrbahn, der während der Anwesenheit mindestens eines Teils eines Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Fahrbahnabschnitts ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Dauer gemessen wird, und mit einem Summierwerk.

Um die Verkehrsbedingungen auf einer Straße zu ermitteln, ist es zweckmäßig, den Grad des Verkehrsstaus oder der Verkehrsverzögerung auf der Straße festzustellen. Um dies zu erreichen, ist es üblich, sich auf eine reine Augenbeobachtung des Verkehrszustandes zu verlassen oder ein Verkehrsvolumen-Meßgerät zu benutzen. Das Verkehrsvolumen ist definiert als die Zahl der Fahrzeuge, die einen Punkt der Straße während einer vorbestimmten Zeitdauer passiert. Praktisch gibt jedoch das Verkehrsvolumen nicht immer eine korrekte und genaue Information über den tatsächlichen Verkehrszustand auf der Straße. Wenn sich beispielsweise der Verkehrsstau vergrößert, nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit ab, so daß sich ein. verringertes Verkehrsvolumen ergibt. Wenn der Verkehr im wesentlichen zum Stillstand gekommen ist, hat das Verkehrsvolumen den Wert Null. Wenn dagegen überhaupt kein Verkehr vorhanden ist, ist das Verkehrsvolumen ebenfalls Null. Deshalb werden einige andere Faktoren oder Informationen als das Verkehrsvolumen benötigt, um den Verkehrsstau auf der Straße genau festzustellen. Theoretisch sind solche anderen Faktoren die Verkehrsdichte, die räumliche Belegung, die zeitliche Besetzung usw. Hierbei ist die Verkehrsdichte definiert als die Zahl der Fahrzeuge, die auf einer vorbestimmten Länge einer Straße während einer vorbestimmten Zeit vorhanden sind. Die räumliche Belegung ist definiert als das Verhältnis der Summe der Längen aller Fahrzeuge, die auf einer vorbestimmten Länge einer Straße in einer vorbestimmten Zeit vorhanden sind, zu der vorbestimmten Länge der Straße. Und die zeitliche Besetzung ist definiert als das Verhältnis der Summe der Zeiten, während der sich innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer Fahrzeuge an einem Punkt der Straße befinden, zu dieser Zeitdauer.

Obwohl diese Faktoren oder Informationen eine im wesentlichen genaue und korrekte Wiedergabe der Verkehrsbedingungen auf der Straße ermöglichen, ist bisher noch kein einfacher Weg zur Ermittlung dieser Informationen angegeben worden.

Bei einer bekannten Vorrichtung (USA.-Patentschrift 2 980 887) der eingangs erwähnten Art wird zur Bildung eines Maßes für den Verkehrsstau die Zeit, während der sich ein Fahrzeug innerhalb eines vorbestimmten Straßenabschnitts aufhält, durch Messung der Dauer eines entsprechenden Fühlerausgangssignals gemessen. Dieses Maß wird zusammen mit anderen Größen zur Bildung der endgültigen Verkehrsstauinformation verknüpft, und dann werden die Verkehrsstauinformationen aller Fühler in dem Summierwerk addiert, um in Abhängigkeit von dem Additionsergebnis den Verkehrsfluß zu steuern. Zwischen jedem Fühler und dem Summierwerk liegt dabei jeweils ein Verkehrsstaurechner zur Berechnung des Maßes für den Verkehrsstaü auf derjenigen Fahrbahn, auf der der Fühler angeordnet ist. Dies ist eine sehr aufwendige Vorrichtung, da auch die Anzahl der Verkehrsstaurechner entsprechend der Anzahl der Fühler zunimmt.

Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs erwähnten Art zu schaffen, bei der der Aufwand geringer ist.

Nach der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß alle Ausgänge der Fühler innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer und während der Dauer eines Fühlerausgangssignals nacheinander mehrmals mit einem einzigen Summiereingang des Summierwerks verbindbar sind.

Bei dieser Lösung kommt man für alle Fühler mit einem einzigen Summierwerk aus, das nicht nur die zeitliche Aufsummierung der Dauer eines Fühlerausgangssignals, sondern gleichzeitig die Aufsummierung aller Meßergebnisse bewirkt. Im Gegensatz dazu wird bei der bekannten Vorrichtung neben dem erwähnten Summierwerk noch in jedem Verkehrsstaurechner ein zusätzliches Summierwerk in Form eines Integrators zur Ermittlung eines der Dauer des Fühlerausgangssignals proportionalen Signals benötigt.

Die Erfindung wird nachstehend im Zusammenhang mit der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 in einer schema tischen Seitenansicht die relative Stellung von Fahrzeugen und einem Fahrzeugfühler,

F i g. 2 eine schematische räumliche Darstellung einer Straße, in die ein Fahrzeugfühler eingebaut ist,

F i g. 3 ein Schaltbild für die Vorrichtung gemäß der Erfindung und

F i g. 4 in einem Diagramm Linien, die vier verschiedene Grade des Verkehrsstaus durch verschiedene von dem System innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer erzeugte Impulszahlen ausdrücken.

In den F i g. 1 und 2 ist ein Fahrzeugfühler 10 in die Oberfläche einer Straße 12 eingebettet, er weist eine Schleifenspule 14 und einen Oszillator 16 auf. Die Schleife 14 kann entweder die Schwingspule des Oszillatos 16 oder ein Teil von ihr sein. Wenn ein Fahrzeug 18 die Schleife 14 passiert, ändert sich der Schwingungszustand des Oszillators 16 so, daß er einen kontinuierlichen Ausgang erzeugt. Die Anordnung ist, wie F i g. 1 zeigt, so getroffen, daß, wenn ein Fahrzeug 18 sich in der Richtung eines Pfeiles 20 nähert und die Schleife 14 um ein vorbestimmtes Maß überlappt, der Oszillator 16 einen Ausgang erzeugt, der andauert, bis das Fahrzeug so weit vorgerückt ist, daß die Überlappung zwischen Fahrzeug 18 und Schleife 14 wieder kleiner als eine vorbestimmte Länge geworden ist, worauf der Schwingungsausgang aufhört. Um dies noch konkreter auszudrücken, seien die beiden Seiten der Schleife 14, die rechtwinklig zur Fahrzeugbewegung stehen, durch A und B bezeichnet. Wenn das Fahrzeug in die Schleife 14 eintritt und einen Punkt erreicht, der einen Abstand Sl von der Seite A hat, beginnt der Oszillator 16 mit seinen Schwingungen, die andauern, bis das hintere Ende des Fahrzeugs einen Punkt durchläuft, der im Abstand S 2 vo r der gegenüberliegenden Seite B der Schleife 14 liegt.

Der Schwingungsausgang des Oszillators 16 wird über verschiedene nicht veranschaulichte Relais und Schaltkreise einer noch zu beschreibenden Auswerteschaltung 21, jedoch mit einer entsprechenden Zeitverzögerung, zugeführt. Die Zeitverzögerung beim Eintritt des Fahrzeugs in die Schleife 14 sei t_u die Zeitverzögerung beim Austritt aus der Schleife 14 sei t₂, und die Fahrzeuggeschwindigkeit sei v. Dann ist der Abstand, den das Fahrzeug von dem Zeitpunkt, wenn der Schwingungsausgang beginnt, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der Schwingungsausgang die Auswerteschaltung 21 erreicht, vorrückt, gleich dem Wert Wi₁, und der Abstand, den das Fahrzeug von dem Zeitpunkt, wenn der Schwingungsausgang verschwindet, bis zu dem Zeitpunkt, wenn der an die Auswerteschaltung 21 angelegte Ausgang verschwindet, vorrückt, gleich dem Wert Vt₂. Wenn das Fahrzeug seine Geschwindigkeit konstant hält, während es über die Schleife 14 fährt, und wenn die Verzögerungszeiten t_t und t₂ etwa gleich sind, sind die Abstände Dt₁ und Vt₂ etwa gleich. Deshalb dauert der Ausgang des Oszillators 16 über die Zeit an, während der das Fahrzeug sich im Fühlbereich D der Schleife 14 befindet. Wenn hierbei die Breite der Schleife, d. h. der Abstand zwischen den beiden Seiten A und B, gleich W ist, kann der Fühlbereich D ausgedrückt werden als

= W-[S₁ + S₂).

Der Wert D ist konstant, da W, S₁ und S₂ alle konstant sind. In der Praxis sind die Werte S₁ und S₂ in Abhängigkeit von verschiedenen Fahrzeugen variabel, aber die Änderung ist praktisch vernachlässigbar:
Die Aufenthaltszeit t, während der sich das bewegte Fahrzeug innerhalb des Fühlbereichs D befindet, kann

ausgedrückt werden durch t = , wobei L die

Gesamtlänge des Fahrzeugs und ν die Fahrzeuggeschwindigkeit ist. Der Fühlerausgang dauert über die gesamte Aufenthaltszeit f.

Es sei angenommen, daß die Zahl der Fahrzeuge, die über die Schleife 14 während einer vorbestimmten Zeitdauer T hinwegfahren, gleich n, daß die Geschwindigkeit jedes dieser Fahrzeuge t>, ist, wo i = 1,2,3 ... η ist, und die Gesamtlänge jedes dieser Fahrzeuge gleich L₁- ist, wo i = 1, 2, 3 ... η ist. Die Summe der Aufenthaltszeiten, während der ein durch die verschiedenen Fahrzeuge verursachte Fühlerausgang innerhalb der Zeitdauer T andauert, wird wie folgt ausgedrückt:

1 O/4 lob

Und das Verhältnis R der obigen Summe zur Zeitdauereinheit T wird ausgedrückt als:

Durch Einfügen der Gleichungen (3) und (4) in (5) ergibt:

(1)

Gemäß der Erfindung wird der Wert .R als Information benutzt, an Hand deren der Verkehrsstau oder die Verkehrslaufzeit auf der Straße festgestellt werden kann. In der Praxis kann der Wert R einfach dadurch erzielt werden, daß beispielsweise die Ausgänge des Fühlers, die während der Zeitdauer T erzeugt wurden, summiert und dann die Summe durch die Zeitdauer T dividiert wird. Diese Berechnung kann in der später noch zu beschreibenden Schaltung 21 erfolgen.

Wie bereits erwähnt, umfaßt die Information, mit deren Hilfe der Verkehrsstau oder die Verkehrslaufzeit auf der Straße festgestellt wird, die Verkehrsdichte und die zeitliche Besetzung. Wenn der obenerwähnte Wert/? eine Funktion dieser Faktoren ist und sich im Verhältnis zum Grad des Verkehrsstaus oder der Verkehrslaüfzeit ändert, kann der Wert R als Anzeige für den Grad des Verkehrsstaus oder der Verkehrslaufzeit verwendet werden.

Die Gleichung (1) kann umgeschrieben werden als

Nun sei die Gleichung (6) eingefügt in das erste Glied der Gleichung (2) und das erste Glied, d. h.

f=l

kann einfach ausgedrückt werden als DK.

Das zweite Glied der Gleichung (2) kann als zeitliche Besetzung festgestellt werden. Wie bereits erwähnt, ist die zeitliche Besetzung das Verhältnis der Summe der Zeiten, während derer ein Fahrzeug an einem Punkt einer Straße während einer vorbestimmten Zeitdauer vorhanden ist, zu dieser Zeitdauer. Wenn die Aufenthaltszeit pro Fahrzeug gleich P₁-, wo /= 1,2, 3... n, beträgt die Summe der Aufenthaltszeiten für alle Fahrzeuge

hi

V₁

(2)

Wie bereits erwähnt, ist das Verkehrsvolumen Q Wenn die vorbestimmte Zeitdauer T ist, kann die

gleich der Zahl η der Fahrzeuge, die einen Punkt der 35 zeitliche Besetzung O_q angegeben werden als Straße während einer vorbestimmten Zeitdauer T
passieren, und kann ausgedrückt werden als

(3)

Auf der anderen Seite kann die mittlere räumliche Geschwindigkeit V_x, die als die Durchschnittsgeschwindigkeit aller Fahrzeuge, die innerhalb einer vorbestimmten Zone der Straße zu einem gegebenen Zeitpunkt laufen, definiert werden kann, angenähert von der nachstehenden Gleichung (4) erhalten werden, indem die Geschwindigkeiten »,- (f = 1, 2, 3 ... n) der Fahrzeuge (deren Nummer gleich η ist), die einen Punkt der Straße während einer vorbestimmten Zeitdauer T durchlaufen, gemessen wird.

Pi Andererseits wird die Zeitdauer P₁-, während der ein Fahrzeug einen Punkt innerhalb des Bereichs D der

Schleife 14 einnimmt, wiedergegeben als —, wo L₁- die

Länge des Fahrzeugs und V₁ dessen Geschwindigkeit ist. Wenn dann die Aufenthaltszeiten aller Fahrzeuge an dem betreffenden Punkt summiert werden, ist das Ergebnis gleich

hi

(4)

K- ^Q

(5)

Der Ausdruck ist nichts anderes als der Ausdruck

Des weiteren ist es bekannt, daß die Beziehung zwischen der mittleren räumlichen Geschwindigkeit V₃, dem Verkehrsvolumen Q und der Verkehrsdichte K durch die folgende Gleichung ausgedrückt werden kann:

in der Gleichung (7). Somit kann das zweite Glied der Gleichung (2) einfach ausgedrückt werden als Ο_ψ so daß

i ö/4 ibö

Diese Gleichung (8) zeigt, daß der Wert R eine Funktion der Verkehrsdichte und der zeitlichen Besetzung ist und demzufolge den Verkehrszustand der Straße in der folgenden Weise anzeigen kann: Wenn beispielsweise der Verkehr glatt mit langen Abständen fließt, wird die Dichte K am unteren Grenzwert gehalten, und die zeitliche Besetzung ist ebenfalls gering. Wenn jedoch der Verkehr langsamer wird, nimmt die Dichte K proportional zur Verkehrslaufzeit zu und demzufolge nimmt die Fahrzeuggeschwindigkeit ab, so daß die Zeitdauer, während der sich jedes Fahrzeug an einem Punkt der Straße aufhält, länger wird, wodurch sich der Wert O_q erhöht. Das bedeutet, daß der Wert R größer und größer wird, wenn der Verkehrsstau zunimmt. Der Wert R kann benutzt werden, um Fahrer über den Verkehrszustand auf der Straße zu informieren oder um Signalanzeigen, Signalverschiebungen, Signalzyklen usw. an verschiedenen Straßenkreuzungen so zu steuern, daß sich ein glatterer Verkehrsfluß auf der Straße ergibt.

Die Schaltung 21 zur Berechnung des Wertes R kann jeden beliebigen Aufbau haben. Beispielsweise können die Ausgangsimpulse des Fahrzeugfühlers während einer vorbestimmten Zeitdauer T summiert werden, oder es können Taktimpulse während derjenigen Zeit gezählt werden, während der der Fühlerausgang andauert, so daß die Gesamtzahl der während der Zeitdauer T gezählten Impulse als Wert R angesehen werden kann.

F i g. 3 zeigt eine Anordnung, die in der Auswerteschaltung 21 Impulszähler verwendet. Die Schaltung der F i g. 3 ist für eine Straße mit mehreren, beispielsweise bis zu fünf Fahrbahnen ausgelegt. Ein Impulsgenerator 22erzeugt eine Reihe von Taktimpulsen, die von einem Impulszähler 24 gezählt werden. Die Frequenz der Taktimpulse hängt von der zu erwartenden Maximalgeschwindigkeit der Fahrzeuge ab. In der Praxis liegt sie vorzugsweise bei etwa 2 oder mehr kHz.

Es sind fünf Eingangsklemmen 25 bis 29 vorgesehen, so daß bis zu fünf Fahrbahnen einer Straße überwacht werden können. In Abhängigkeit von der Zahl der zu überwachenden Fahrbahnen können eine oder mehrere Eingangsklemmen benutzt werden. Wenn beispielsweise die Straße zwei Fahrbahnen hat, wird je ein Fahrzeugfühler in jeder der beiden Bahnen angeordnet, und die Ausgänge beider Fühler werden je mit einer der Eingangsklemmen 25 bis 29 verbunden.

Ein Schalter 31 liegt mit seinem beweglichen Arm 32 wahlweise an einer der fünf Ausgangsklemmen »1« bis »5« eines Impulszählers 30, was von der Zahl der benutzten Eingangsklemmen 25 bis 29 bzw. der Zahl der überwachten Fahrbahnen abhängt. In F i g. 3 ist der Schaltarm 32 mit der Klemme »5« des Zählers verbunden, so daß fünf Fahrbahnen überwacht werden können. Wenn zwei Bahnen zu berücksichtigen sind, wird der Arm 32 mit der Ausgangsklemme »2« des Zählers verbunden usw. Die Funktion des Zählers 30 und des Schalters 31 wird später noch genauer erläutert.

Fünf Dioden-UND-Kreise umfassen die Ausgangsklemmen »0«, »2«, »4«, »6« und »8« des Zählers 24, die mit den fünf Eingangsklemmen 25 bis 29 über Dioden 33 bis 37 verbunden sind, so daß die Ausgänge der Zähler 24 die Eingangsklemmen 25 bis 29 abtasten können. Es ist leicht einzusehen, daß, wenn der Ausgang an irgendeinem der Ausgangsklemmen des Zählers 24 mit dem Eingang der entsprechenden Eingangsklemmen 25 bis 29 übereinstimmt, ein Ausgang durch den Dioden-UND-Kreis erzeugt wird. Die Ausgänge dieser Dioden-UND-Kreise werden an ein ODER-Element 38 gelegt.

Es sei angenommen, daß ein Eingang an die Klemme 25 gelegt worden ist. Während dieser Zeit erzeugt der oberste Dioden-UND-Kreis jedesmal, wenn der Zähler 24 an seiner »O«-Klemme einen Ausgang erzeugt, einen an das ODER-Element 38 zu legenden Ausgang. Wenn die Frequenz der Ausgangsimpulse des Generators 22 gleich 2 kHz ist, ist die Frequenz der Impulse an jeder Ausgangsklemme des Zählers 24 gleich V200 Sekunden. Es sei angenommen, daß die Fahrzeuggeschwindigkeit gleich 40 km/h, die Fahrzeuglänge 4 m und der Fühlerbereich D gleich 1 m ist. Dann dauert der Eingang an der Klemme 25 während 450 Millisekunden. Während dieser Zeit, d. h. bis das Fahrzeug den Fühlerbereich durchfahren hat, werden vom ODER-Element 38 90 Impulse erzeugt.

Der Wert R kann erhalten werden, indem die Zahl der Eingangsimpulse des ODER-Elements 38 (oder seine Ausgangsimpulse) während einer vorbestimmten Zeitdauer T, beispielsweise 1 Minute, gezählt wird und dann die gezählte Zahl durch die Zahl der zu überwachenden Fahrbahnen geteilt wird. Zu diesem Zweck werden die Ausgangsimpulse des ODER-Elements 38 einem Quaternärzähler 40 zugeführt, dessen »Ubertrags«-Ausgangsimpulse einem Dezimalzähler 41 zugeführt werden. Die »Ubertrags«-Impulse des Zählers 41 werden ihrerseits einem zweiten Quaternärzähler 42 zugeführt. Da der Zyklus der Ausgangsimpulse an jeder Ausgangsklemme des Zählers 24 gleich 5 Millisekunden ist, erzeugt das ODER-Element 38 einen Ausgangsimpuls pro 5 Millisekunden während derjenigen Zeit, wenn lediglich eine der Klemmen 25 bis 29 einen Eingang empfangt. Wenn zwei oder mehr der Klemmen 25 bis 29 einen Eingang empfangen, erzeugt das ODER-Element 38 so viel Impulse pro 5 Millisekunden, als Eingangsklemmen einen Eingang empfangen. . .

Es sei angenommen, daß an eine der Eingangsklemmen 25 bis 29 ein Eingang gelegt ist. Der Quaternärzähler 40 erzeugt einen Ausgangsimpuls in jeweils 20 Millisekunden. Die Zähler 41 und 42 können zu einem einzigen Zählkreis 43 zusammengefaßt werden, der normalerweise einen Ausgangsimpuls für je 30 Eingangsimpulse am Zähler 41 abgibt. Manchmal jedoch erfordern es die Verkehrsbedingungen, daß der Zähler 43 auf andere Weise funktioniert. Wenn beispielsweise ein sehr schwacher Verkehr auf der Straße herrscht, ist die Summe der Aufenthaltszeiten der Fahrzeuge im Fühlerbereich innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer so kurz, daß die Zahl der vom ODER-Element 38 erzeugten Ausgangsimpulse innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer derart abnimmt, daß es praktisch unmöglich ist, eine Messung durchzuführen.

Um dieses Problem zu lösen und die Impulszahl vom Zählerkreis 43 zu erhöhen, ist ein Schaltkreis 46 vorgesehen, der einen Wahlschalter 47 und mehrere Dioden-UND-Kreise aufweist. Der Schalter 47 liegt mit seinem beweglichen Kontaktarm 49 einerseits an einer Spannungsquelle 48 und andererseits wahlweise an einer der Klemmen 50 bis 54 der Dioden-UND-Kreise. Wenn der Arm 49 mit der Klemme 50 in Verbindung steht, funktioniert der Zähler 43 normal, weil die Dioden 55 und 56 mit den »0«- und

309 029/21

i Ö74

ίο

>>3«-Ausgangsklemmen der Zähler 41 und 42 verbunden sind, d. h., der Zähler 43 legt für jeweils 30 Eingangsimpulse, die er vom Zähler 40 erhalten hat, einen Ausgangsimpuls an das ODER-Element 57. Wenn der Arm 49 auf die Klemme 51 umgeschaltet wird, legt der Zähler 43 jeweils für 20 empfangene Eingangsimpulse einen Impuls an das ODER-Element 57, weil die Dioden 58 und 59 mit den Ausgangsklemmen »0« und »2« der Zähler 41 und 42 verbunden sind. In diesem Fall beträgt der Zyklus der Ausgangsimpulse vom ODER-Element 57 zwei Drittel des Zyklus im vorgenannten Fall. Wenn der Schaltarm 49 mit den Klemmen 52, 53 oder 54 verbunden ist, legt der Zähler 43 jeweils einen Impuls an das ODER-Element 57 für jeweils 15, 12 und 10 empfangene Eingangsimpulse, weil die Dioden 60 und 61, 62 und 63 oder 64 und 65 mit den Ausgangsklemmen der Zähler 41 und 42 verbunden sind. In diesen Fällen betragen die Zyklen der Ausgangsimpulse des ODER-Elements 47 die Hälfte, zwei Fünftel oder ein Drittel des Zyklus im ersten Fall, bei dem der Zählerkreis normal funktioniert.

Der Ausgang des ODER-Elements 57 steuert einen monostabilen (one-shot) Multivibrator 66, dessen Ausgang seinerseits einem Verstärker 67 zugeführt wird. Der verstärkte Ausgang wird einerseits als Rückstellsignal den Zählern 41 und 42 und andererseits als Eingangsimpuls dem Zähler 30 zugeleitet.

Es ist bereits erwähnt worden, daß der Arm 32 des Schalters 31 mit derjenigen der Ausgangsklemmen des Zählers 30 verbunden ist, welcher der Zahl der benutzten Eingangsklemmen 25 bis 29 entspricht. Es sei beispielsweise angenommen, daß zwei der fünf Klemmen 25 bis 29 benutzt werden. Das ODER-Element 38 empfängt daher ein Maximum von zwei Impulsen für jeden Zählzyklus des Zählers 24. Wenn deshalb die Zahl der Ausgangsimpulse des Zählers 43 durch die Zahl der überwachten Fahrbahnen dividiert wird, kann die Durchschnittszahl für jede Fahrbahn ermittelt werden. Dieses Dividieren wird durch den Zähler 30 und den Wahlschalter 31 durchgeführt, dessen Arm 32 in dem vorliegenden Fall an die Ausgangsklemme »2« des Zählers 30 angelegt ist.

Wenn fünf Bahnen überwacht werden, ist der Arm 32 in Kontakt mit der »5«-Ausgangsklemme des Zählers 30. In diesem Fall erzeugen jeweils fünf Eingangsimpulse des Zählers 30 einen Ausgang an dessen »5«-Klemme. Dies bedeutet, daß die Zahl der Ausgangsimpulse des Zählers 43 nun durch 5 geteilt wird.

Die Äusgangsimpulse des Zählers 30 werden über den Schalterarm 32 einem monostabilen Multivibrator 70 zugeleitet, dessen Ausgang einem Verstärker 71 zugeführt wird. Der verstärkte Ausgang dient einerseits als Rückstellsignal für den Zähler 30 und andererseits als Eingangssignal für einen Dezimalzähler 72. Dieser Zähler 72 ist mit einem zweiten Dezimalzähler 73 und einem Binärzähler 74 kombiniert zu einem Zählkreis 75 für den nachstehend beschriebenen Zweck. Es ist leicht einzusehen, daß die Zählkapazität des Kreises 75 in einem Zählzyklus 200 Impulse beträgt.

Drei Steckbretter 76, 77 und 78 sind mit den Ausgangsklemmen der drei Zähler 72 bis 74 verbunden. Jedes der drei Steckbretter ist mit einem Dioden-UND-Kreis verbunden, der seinerseits mit einer Spannungsquelle 78 und den Ausgangsklemmen der Zähler 72, 73 und 74 über Stecklöcher in Verbindung steht. Die Dioden in dem obersten Steckbrett 76 sind mit 79, 80 und 81, in dem mittleren Steckbrett 77 mit 82, 83 und 84 und in dem untersten Steckbrett 78 mit 85, 86 und 87 bezeichnet.

Die Ausgänge von den Dioden-UND-Kreisen 76 bis 78 werden als Setzeingang an Flip-Flops 90, 91 und 92 gelegt. Die Setz- und Rückstellausgänge der Flip-Flops 90 bis 92 werden als ein Eingang an einen Dioden-UND-Kreis 93 gelegt, dessen anderer Eingang von einer nicht veranschaulichten Quelle in einem vorbestimmten Zyklus (entsprechend der zuvor erwähnten Zeitdauer T) Zeitimpulse über eine Klemme 94 und einen Verstärker 95 zugeführt erhält. Die Ausgänge des Dioden-UND-Kreises 93 werden als Setz- und Rückstelleingänge an Flip-Flops 96 bis 98 gelegt. Die Zeitimpulse an der Klemme 94 werden außerdem über einen Verstärker 99 den Zählern 72, 73 und 74 zugeführt, um sie in dem vorherbestimmten Zyklus zurückzustellen. Die Rückstellimpulse für die Flip-Flops 90 bis 92 werden von einer Klemme 100 aus zugeleitet, an welche Impulse in dem gleichen Zyklus wie demjenigen der Impulse an der Klemme 94, aber etwas später als diese angelegt werden.

Es sei angenommen, daß die drei Steckbretter 76, 77 und 78 mit jeweils einem Stecker in dem schraffierten Steckloch (F i g. 3) versehen sind. Wenn der Zähler 30 insgesamt 50 Impulse an den Zähler 72 abgegeben hat, wird der Flip-Flop 90 gesetzt und erzeugt einen Setzausgang. Wenn der Zähler 30 weitere 50 Impulse (d. h. 100 Impulse vom Anfang) abgegeben hat, wird der Flip-Flop 91 gesetzt. Wenn der Zähler 30 nochmals 50 Impulse (d. h. 150 Impulse vom Anfang) abgegeben hat, wird der Flip-Flop 92 gesetzt.

Wenn andererseits ein Zeitimpuls im Zyklus T an die Klemme 94 gelegt worden ist, stellt dieser einerseits die Zähler 72,73 und 74 zurück und wird andererseits als Eingang an den Dioden-UND-Kreis 93 gelegt, so daß die Ausgänge des Dioden-UND-Kreises 93 die Flip-Flops 96 bis 98 setzen oder zurückstellen, je nach den Ausgangszuständen der Flip-Flops 90 bis 92. Das heißt, wenn der Flip-Flop 90 im Setzzustand ist, wird der Flip-Flop 96 gesetzt, und wenn die Flip-Flops 91 und 92 im Setzzustand sind, werden die Flip-Flops 97 und 98 gesetzt. Somit werden die Zustände der Flip-Flops 90 bis 92 auf die Flip-Flops 96 bis 98 übertragen. Einen Bruchteil der Zeit, nachdem ein Eingang an die Klemme 94 gelegt worden ist, erscheint ein Impuls an der Klemme 100, so daß die Flip-Flops 90 bis 92 alle zurückgestellt werden. Die Setzausgänge dieser Flip-Flops erscheinen aber an den Klemmen 101 bis 103.

Die Zahl der dem Zähler 72 zugeführten Impulse drückt die durchschnittliche Zeitdauer aus, während der an den benutzten Klemmen 25 bis 29 Eingänge vorhanden waren, d. h. die durchschnittlichen Zeiten, während der der Fühler 10 in der entsprechenden Fahrbahn Fahrzeuge feststellte. Mit anderen Worten, die dem Zähler 72 während der Zeitdauer T zugeführten Impulse drücken erfindungsgemäß den Wert R aus.

Außerdem ist ersichtlich, daß es möglich ist, den Grad des Verkehrsstaus auf der Straße zu klassifizieren, indem derjenige der Flip-Flops 96 bis 98 festgestellt wird, der während der Zeit T einen Setzausgang erzeugt. In dem Diagramm der Fig. 4, in welchem die Zeit auf der Abszisse und die Impulszahl auf der Ordinate aufgetragen ist, nimmt die Impulszahl mit der Zeit zu. Wenn am Ende der Zeitdauer T die Impulszahl kleiner als 50 ist, wie es die Linie A

1 Ö/4 löÖ

zeigt, so ist keiner der Flip-Flops 96 bis 98 gesetzt, und der Grad des Verkehrsstaus kann als^s»GradI« klassifiziert werden. Wenn die Impulszahl größer als 50, aber kleiner als 100 ist, wie es die Linie B zeigt, so ist lediglich der Flip-Flop 96 gesetzt, und der Grad kann als »Grad II« klassifiziert werden. Wenn die Impulszahl größer als 100, aber kleiner als 150 ist, wie es die Linie C zeigt, so sind die Flip-Flops 96 und 97 gesetzt, und der Grad kann als »Grad III« klassifiziert werden. Und wenn schließlich die Impulszahl größer als 150, aber kleiner als 200 ist, wie es die Linie D zeigt, so sind alle drei Flip-Flops 96 bis 98 gesetzt, und der Grad des Staus ist am größten und wird als »Grad IV« klassifiziert. Es ist klar, daß eine

solche klassifizierte Anzeige der verschiedenen Grade des Verkehrsstaus sehr bequem ist für Verkehrsinformation, Verkehrsregelung und Verkehrssteuerung.

Abwandlungen vom dargestellten Ausführungsbeispiel sind in vielerlei Richtung möglich. Beispielsweise können die Zähler 43 und 30 in der Schaltung umgetauscht werden, wenn entsprechende Änderungen in den Schaltverbindungen vorgenommen werden. Bei überwachung einer einzelnen Fahrbahn kann der Zähler 24 fortfallen und statt dessen ein Dioden-UND-Kreis benutzt werden, um die Ausgänge eines einzelnen Fühlers auf der Fahrbahn und diejenigen des Impulsgenerators 22 aufzunehmen.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (11)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Feststellen eines Verkehrsstaus auf einer Straße mit mehreren Fahrbahnen in einer Fahrtrichtung und je einem Fahrzeugfiihler für jede Fahrbahn, der während der Anwesenheit mindestens eines Teils eines Fahrzeugs innerhalb eines vorbestimmten Fahrbahnabschnitts ein Ausgangssignal erzeugt, dessen Dauer gemessen wird, und mit einem Summierwerk, dadurch gekennzeichnet, daß alle Ausgänge der Fühler (10) innerhalb einer vorbestimmten Zeitdauer (T) und während der Dauer eines Fühlerausgangssignals nacheinander mehrmals mit [5 einem einzigen Summiereingang des Summierwerks verbindbar sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Summierwerk eine Fühlerabtastschaltung, die jeweils ein Ausgangssignal erzeugt, wenn Fühlerausgangssignale vorhanden sind, und eine Summierschaltung aufweist, die innerhalb der vorbestimmten Zeitdauer (T) die Zeitabschnitte summiert, während der die Abtastschaltung Ausgangssignale erzeugt.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Abtastschaltung einen von einem Impulsgenerator (22) durch Taktimpulse gespeisten und an seinen Ausgangsklemmen (0, 2, 4, 6, 8) Abtastimpulse abgebenden Zähler (24) sowie eine Vergleichsschaltung (33 bis 38) aufweist, die beim gleichzeitigen Auftreten von Abtastimpulsen und Fühlerausgangssignalen Ausgangsimpulse abgibt, und daß die Summierschaltung einen zweiten Zähler (75) aufweist, der diese Ausgangsimpulse während der vorbestimmten Zeitdauer (T) zählt.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dividierschaltung (30 bis 32) die Anzahl der Ausgangssignale der Abtastschaltung durch die Anzahl der überwachten Fahrbahnen teilt und die Summierschaltung die Zeitabschnitte summiert, während der die Dividierschaltung Ausgangssignale erzeugt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Dividierschaltung einen die Ausgangsimpulse der Abtastschaltung zählenden Zähler (30) enthält, dessen Zählkapazität auf die Anzahl der Fahrbahnen einstellbar ist und dessen Uberlaufimpulse die'Ausgangsimpulse der Dividierschaltung sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet durch eine Klassifizierungsvorrichtung, welche die Summe in einen von mehreren Graden einordnet, und einen Informationsgeber, der ein der Klassifizierung entsprechendes Ausgangssignal erzeugt.

7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an die Ausgangsanschlüsse des die Ausgangsimpulse der Dividierschaltung zählenden Zählers (75) ein auf das Erreichen von den verschiedenen Klassifizierungsgraden zugeordneten Zählwerten durch Abgabe eines Impulses ansprechendes Schaltnetz angeschlossen ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß jeder vom Schaltnetz abgegebene Impuls in einem anderen Speicherglied (90; 91; 92) speicherbar ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der die Ausgangsimpulse der Dividierschaltung zählende Zähler (75) nach Ablauf der vorbestimmten Zeitdauer zurückstellbar und der Inhalt der Speicherglieder (90; 91; 92) in eine Speicheranordnung (96 bis 98) übertragbar ist.

: 10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Summierwerk eine Zählvorrichtung (43) veränderbarer Kapazität aufweist, über die die Ausgangssignale der Fühler vor der Summierung geleitet werden.

11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß dem zweiten Zähler (75) periodische Rückstellimpulse mit einer der vorbestimmten Zeitdauer (T) entsprechenden Periodendauer zuführbar sind.