DE1943596A1

DE1943596A1 - Verfahren zur Weg- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen

Info

Publication number: DE1943596A1
Application number: DE19691943596
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dr-Ing Jakob; Kay Dipl-Ing Petersen; Helmut Dipl-Ing Uebel
Original assignee: Standard Elektrik Lorenz AG
Current assignee: Alcatel Lucent Deutschland AG
Priority date: 1969-08-27
Filing date: 1969-08-27
Publication date: 1971-03-11
Also published as: AT321163B; BE755345A; DE1943596B2; CH520376A; FR2059258A5; ES383026A1

Description

Standard Elektrik Lorenz AG
7000 Stuttgart-Zuffenhausen
Hellmuth-Hirth-Strasse 4-2

W. Jakob - K. Petersen - H. Uebel 1-1-1

Verfahren zur Weg- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Weg- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen längs vorgegebener Wege, bei denen entlang der Fahrbahnen verlegte Signalgeber und an bestimmten Meßstellen Verkehrsdetektoren angeordnet sind.

Der Verkehr auf den Strassen wächst schneller als die zur Verfügung stehende Kapazität der Verkehrswege. Mit der zunehmenden Verkehrsdichte steigt die Gefahr für Unfälle durch zu nahes Auffahren der Fahrzeuge bzw. durch plötzliche Geschwindigkeitsänderungen der Fahrzeuge im Verkehrsfluss. Weiterhin kommt es häufig beim Fahrbahnwechsei der Fahrzeuge und bei Strasseneinmündungen, insbesondere bei Autobahneinfahrten und Schnellstrassenkreuzungen, zu Unfällen, da es für die Fahrzeugführer oft schwierig ist, ihre Fahrzeuge in den anderen Verkehrsfluss einzuordnen.

Um den Verkehrsablauf sicherer zu gestalten, ist eine Signalampel- und Verkehrszeichenanordnung auf Autobahnen und Schnellstrassen im Bereich von deren Zu₁- und Aus fahrts trass en, mit einer den der Ausfahrtstelle folgenden Autobahn- oder Schnellstrassenabschnitt sperrenden Signalampel (Rot) und einer parallel dazu angeordneten freigebenden Signalampel (Grün) mit zusätzlichen richtungsweisenden Verkehrszeichen bekannt (DAS 1 297 517). Bei dieser bekannten Anordnung wind in der Fahrtrichtung vor den Signalampeln ein erstes Verkehrszeichen mit zeitweise darstellbarem Schaubild und weitere paarweise blinkende Vorsignalampeln und Verkehrszeichen mit zeitweise

I8.8.1969

Tho/Do -/-

109811/0866

- 2 W. Jakob - K. Petersen - H. Uebel 1-1-1

darstellbarer Geschwindigkeitsanzeige angeordnet. Um bei Inbetriebnahme der Anordnung eine plötzliche Verzögerung des einfahrenden Verkehrs zu vermeiden, wird ein Zeitschaltwerk verwendet, so dass die Verkehrszeichen mit Geschwindigkeitsanzeige selektiv eingeschaltet werden.

Weiterhin ist ein leuchtendes Rohr bekannt (DAS 1 44l 502), das zusammenhängend oder in Abständen ein fortlaufendes Leuchtband zur Kennzeichnung eines Leitweges bildet. Die aus dem Leuchtband be- ψ stehende Leitlinie kann von einem Leitturm aus von Hand oder auch automatisch abschnittsweise sukzessive eingeschaltet werden.

Ebenso ist eine Überwachungs- und Anzeigevorrichtung zur Optimierung des Verkehrsflusses auf Fahrwegen vorgeschlagen worden, bei der in bestimmten Abständen längs des Fahrweges Verkehrsdetektoren zur Aufnahme von den Verkehrsablauf betreffenden Informationen angeordnet sind. Diese Informationen können zur Verarbeitung einem elektronischen Rechengerät zugeführt werden. Die abhängig von diesen Informationen errechneten Datenwerte steuern dann entsprechende, längs des Fahrweges angeordnete Anzeigevorrichtungen. Zum Übertragen der Informationen werden hierbei bereits vorhandene Leitungen für den L 20 Betrieb von Notrufsäulen verwendet.

Die Erfindung löst die Aufgabe, eine optimale und verkehrssichere Verkehrsbelegung der Strassen bei einer zeitlich und räumlich variablen Geschwindigkeitsvorgabe für die Fahrzeuge der Verkehrsströme zu ermöglichen, wobei das Einordnen der Fahrzeuge des einen Verkehrs st roms in einen anderen nach dem "Reissverschlussprinzip" durchführbar ist.

Dies wird mit der Verwendung von entlang den Fahrbahen verlegten Signalgebern und an. bestimmten Meßstellen angeordneten Verkehrsdetektoren erfindungsgemäss dadurch erreicht, dass durch die Verkehrsdetektoren von dem ^Verkehrsfluss auf den Fahrbahnen abhängige Informationen, z.B. Anzahl und Geschwindigkeit der in den zu überwachenden Verkehrsraum einfahrenden Fahrzeuge, aufgenommen und diese über

109811/0866

W. Jakob - K. Petersen - H. Uebel 1-1-1

Auswertegeräte einem oder mehreren Verkehrsrechner zugeführt werden, hiernach die betreffenden Verkehrsinformationen von den einzelnen Fahrbahnen in dem/den Verkehrsrechner(n) zu einem gemeinsamen entsprechenden Verkehrsfluss verarbeitet werden und danach abhängig von dem errechneten Verkehrsablauf Steuersignale, die für die durch die Verkehrsdetektoren erfassten Fahrzeuge eine Weg- und/ oder Abstands- und/oder Geschwindigkeitsvorgabe auf den einzelnen Fahrbahen beinhalten, zu den entsprechenden, entlang der Fahrbahn verlegten Signalgebern übertragen werden, wodurch die Signalgeber für die Fahrzeuge Signalketten bilden und für jedes einzelne Fahrzeug ein sich mit variabler Geschwindigkeit bewegender bestimmter Platz, z.B. eine Lücke, in der Signalkette zugeordnet ist.

Das erfindungsgemässe Verfahren kann in vorteilhafter Weise bei Strasseneinmühdungen, z.B. bei Autobahneinfahrten, verwendet werden, indem zum reibungslosen Ineinanderreihen zweier oder mehrerer Verkehrsströme, z.B. an Strasseneinmündungen, die den einzelnen Fahrbahnen zugeordneten Signalgeber von einem oder mehreren Verkehrsrechnern derartig abhängig von der Geschwindigkeit und dem Abstand der Wagen der entsprechenden Fahrbahn sowie der Fahrzeuge der verschiedenen Verkehrsströme an der Einmühdungsstelle gesteuert werden, dass jedem Fahrzeug an der Einmühdungsstelle ein gesicherter, sich mit variabler Geschwindigkeit bewegender Platz in den Signalketten beim Zusammentreffen der Verkehrsströme zugeordnet ist.

25. Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung werden zum Bilden der Signalketten auf und/oder in und/oder über und/oder neben den Fahrbahnen verlegte optische Signalgeber, z.B. Lampen, verwendet.

Um ein menschliches Versagen bei der Weg- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen auszusehalten, werden erfindungsgemäss zum Bilden der Signalketten induktive Signalgeber verwendet und

109811/0866

■ ■ - 4 -

W. Jakob - K. Petersen - H. Uebel 1-1-1
auf den Fahrzeugen entsprechende Empfänger angeordnet.

Über den Signalgebern nachgeschaltete Vorrichtungen können dann die empfangenen Signale die Fahrzeugbewegungen direkt beeinflussen.

Das erfindungsgemässe Verfahren sei anhand der Figuren beispielsweise näher erläutert. In den Figuren sind nur die Teile dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung unbedingt erforderlich W sind.

Fig. 1 stellt einen Fahrwegabschnitt mit einer einmündenden Strasse dar und in Fig. 2 ist ein zweispuriger Strassenteil wiedergegeben.

Fig» 1 zeigt einen Fahrwegabschnitt 8 mit einer einmündenden Strasse 9· Auf den Fahrbahnen sind Signalgeber 7 zu Signalketten zusammengefasst. In diesen Signalketten befinden sich Plätze, die z.B. bei optischen Signalgebern als Lücken dargestellt sind, in deren Bereich die Fahrzeuge sich bewegen sollen. Hierfür werden durch die im Wirkbereich jeder Fahrbahn angeordneten Verkehrsdetektoren 2, die entsprechend den örtlichen Gegebenheiten in bestimmten Abstänt den vor der Einmühdungsstelle angebracht sind, die auf die Einmündung sich zubewegenden Fahrzeuge gemeldet. Die Meldungen werden über die Auswertegeräte 1 und die Leitungen 5 einem Verkehrsrechner 3 zugeführt. Aus der zeitlichen Folge der Meldungen, die beispielsweise den Fahrort und die Geschwindigkeit der betreffenden Fahrzeuge beinhalten, ermittelt nun der Verkehrsrechner 3 die optimalen Fahrzeugbewegungen für das Ineinandergreifen der Verkehrsströme auf den Fahrbahnen 8 und 9 und steuert über beispielsweise in der Fahrbahn verlegte Kabel 6 farbige, in der Fahrbahnmitte angebrachte Signalgeber 7> die für die Fahrzeuge Signalketten bilden. Diese Ketten sind durch nicht leuchtende Signalgeber unterbrochen. Diese Lücken in den Signalketten stellen die Plätze dar, auf denen sich die Fahrzeuge bewegen müssen. Diese Plätze, in der Fig.. 1 als

10 9 8 11/0866 ^V~

- 5 ¥. Jakob - K. Petersen - H. üebel 1-1-1

nicht leuchtende Streifen dargestellt, werden von dem Verkehrsrechner 3 gesteuert und bewegen sich mit variablen Geschwindigkeiten so auf die Einmühdungsstelle der beiden Strassen 8 und 9 zu, dass ein Ineinandergreifen der beiden Verkehrsströme unter Berücksichtigung der jeweiligen Sicherheitsabstände erreicht wird. Das Einordnen der Fahrzeuge erfolgt hierbei nach dem !'Reissverschlussprinzip" .

Es ist vorteilhaft, in einem bestimmten kurzen Abstand vor der Einmündungsstelle weitere Verkehrsdetektoren 4 anzuordnen. Durch diese kann nun überwacht werden, ob die Fahrzeugführer ihre Fahrzeuge auf den ihnen zugewiesenen Plätzen, nämlich auf den nicht leuchtenden Lücken der Signalkette, bewegen. Fährt ein Fahrzeug nicht auf dem ihm zugewiesenen Platz, so können, da die Informationen der Detektoren 4 wiederum über Auswertegeräte 1 und Lei- tungen 5 dem Verkehrsrechner 3 zugeführt werden, die nachfolgenden Fahrzeuge gewarnt werden. Dies kann beispielsweise durch Blinken der Signalgeber 7 in den Signalketten durchgeführt werden.

Aus den von den Verkehrsdetektoren 2 an den Verkehrsrechner 3 abgegebenen Informationen kann auch die Verkehrsdichte auf den überwachten Fahrwegen ermittelt werden. Hierdurch ist es dann möglich, abhängig von den Verkehrsströmen auf den beiden Strassen 8 und 9 die Einordnung der Fahrzeuge abhängig von den Geschwindigkeiten und den Abständen der Wagen auf den entsprechenden Fahrbahnen und den Fahrzeugbewegungen auf beiden Strassen zueinander in einen gemeinsamen Verkehrsstrom zu steuern.

Eine weitere vorteilhafte Verwendung des erfindungsgemässen Verfahrens ergibt sich für die Steuerung des Verkehrs auf ein- und mehrspurigen Fahrbahnen. Hierbei ist ab einer bestimmten Verkehrsdichte der Spurwechsel zum Überholen schwierig, da der erforderliche Abstand zu dem auf der Überholspur nachfolgenden Fahrzeug schlecht abzuschätzen ist.

10 9 811/0866 "^A

W. Jakob - K. Petersen - H. üebel 1-1-1

Will beispielsweise der Führer des Fahrzeugs D auf der Fahrbahn 10 der Fig. 2 das Fahrzeug A überholen, so muss sich das Fahrzeug D in die mit höherer Geschwindigkeit sich bewegende Fahrzeugwelle der linken Fahrspur 11 einordnen.

Werden die Fahrzeuge, z.B. A und D bzw B und C, auf den Fahrbahnen 10 bzw. 11 auf ihren Spuren durch aus Signalgebern 7 gebildeten Signalketten geleitet, wobei die diesen Fahrzeugen zugeordneten Plätze beispielsweise wieder durch nicht leuchtende Signalge- W ber angezeigt werden, so können in der Signalkette auf der Überholspur der Bahn 11 Plätze eingefügt werden. Das Fahrzeug D kann beispielsweise von der Fahrbahn 10 in Fig. 2 in die Lücke der Fahrbahn 11 gesteuert werden, wenn der Fahrzeugführer diesen unbesetzten Platz erkennt. Das Fahrzeug C könnte dann von der Überholspur auf den jetzt freien Platz der Spur 10 eingeordnet werden.

Die Signalgeber 7 der Signalketten werden auch hier von einem oder mehreren Verkehrsrechnern abhängig von den durch Verkehrsdetektoren ermittelten Verkehrsgegebenheiten zentral für einen Streckenabschnitt nach Geschwindigkeit und Sicherheitsabstand gesteuert.

Werden zum Bilden der Signalketten optische Signalgeber, z.B. Lampen, verwendet, so sind diese Zeichen international verständlich. Weiterhin sind in den Fahrzeugen keinerlei Zusatzeinrichtungen erforderlich, so dass nach dem erfindungsgemässen Verfahren ausgerüstete Strecken mit beliebigen Fahrzeugen befahren werden können. Ausserdem ist beim Übergang von nichtausgerüsteten zu ausgerüsteten Strekken keine besondere Kennzeichnung erforderlich.

In besonderen Fällen kann es jedoch auch vorteilhaft sein, die Weg- und Geschwindigkeitssteuerung direkt auf die Fahrzeuge winwirken zu lassen, z.B. um ein mensohliohes Versagen weitestgehend auszuschalten. Um dieses zu erreichen, werden bei dem erfindungsgemässen Verfahren zum Bilden der Signalketten induktive bzw. magnetische oder

109811/0866

- 7 W. Jakob - K. Petersen - H. Uebel 1-1-1

elektrische Signalgeber verwendet. Auf den Fahrzeugen müssen dann entsprechende Empfänger angeordnet werden. Die von den Empfängern aufgenommenen Signale können dann über entsprechende Auswertegeräte direkt die Fahrzeugbewegung beeinflussen.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf die dargestellten Ausführungsbeispiele, sondern sie kann auch für eine beliebige Anzahl von Fahrspuren bzw. zur Kennzeichnung von nicht befahrbaren Strassenabschnitten verwendet werden. Weiterhin kann das erfindungsgemässe Verfahren zum Steuern des Verkehrs an Strassenkreuzungen angewendet werden, wobei beispielsweise die Phasen abhängig von den Verkehrsflüssen und den örtlichen Gegebenheiten der in die Kreuzung einmündenden Strassen gesteuert werden.

4 Patentansprüche

2 EL. Zeichnungen mit 2 Fig.

109811/0866

Claims

W. .Jakob - K. Petersen - H. Uebel 1-1-1

Patentansprüche.

ll.) Verfahren zur Weg<- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen längs vorgegebener Wege, bei denen entlang der Fahrbahnen verlegte Signalgeber und an bestimmten Meßstellen Verkehrsdetektoren angeordnet sind, dadurch gekennzeichnet, dass durch die Verkehrsdetektoren (z.B. 2, Fig. 1) von dem Verkehrsfluss auf den Fahrbahnen (z.B. 8 und 9» Fig. l) abhängige Informationen, z.B.

" Anzahl und Geschwindigkeit der in den zu überwachenden Verkehrs-

raum einfahrenden Fahrzeuge, aufgenommen und diese über Auswertegeräte (l) einem oder mehreren Verkehrsrechnern (z.B. 3) zugeführt werden, hiernach die betreffenden Verkehrsinfbrmationen von den einzelnen Fahrbahnen (8 und 9) in dem/den Verkehrsrechner (n) zu einem gemeinsamen entsprechenden Verkehrsfluss verarbeitet werden, und danach abhängig von dem errechneten Verkehrsablauf Steuersignale, die für die durch die Verkehrsdetektoren erfassten Fahrzeuge eine Weg- und/oder Abstands- und/oder Geschwindigkeitsvorgabe auf den einzelnen Fahrbahnen (z.B. 8 und 9 bzw. 10 und 11 der Fig. 1 bzw. 2) beinhalten, zu den entsprechenden, entlang der Fahrbahn verlegten Signalgebern (7)

fc übertragen werden, wodurch die Signaüjgber (7) für die Fahrzeu

ge Signalketten bilden und für jedes einzelne Fahrzeug ein sich mit variabler Geschwindigkeit bewegender bestimmter Platz, z.B. eine Lücke, in der Signalkette zugeordnet ist.

2. Verfahren zur Weg- und Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zum reibungslosen Ineinanderreihen zweier oder mehrerer Verkehrsströme, z.B. an Strasseneinmündungen (Fig. l), die den einzelnen Fahrbahnen (8 bzw. 9) zugeordneten Signa]^ber (7) von einem oder mehreren Verkehrsrechner!! C5) derartig abhängig von der Geschwindigkeit

109811/0866

. 9 W. Jakob - KV Petersen - H. Uebel 1-1-1

und dem Abstand der Wagen der entsprechenden Fahrbahn sowie der Fahrzeuge der verschiedenen Verkehrsströme an der Einmühdungsstelle gesteuert werden, dass jedem Fahrzeug an der Einmündungsstelle ein gesicherter, sich mit variabler Geschwindigkeit bewegender Platz in den Signalketten beim Zusammentreffen der Verkehrsströme zugeordnet ist.

J5. Verfahren zur Weg- und Geschwindigkeitssteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden der Signalketten auf und/oder in und/oder über und/oder neben den Fahrbahnen verlegte optische Signalgeber, z.B. Lampen, verwendet werden.

4. Verfahren zur Weg- und Geschwindigkeitssteuerung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass zum Bilden der Signalketten induktive Signalgeber verwendet werden und auf den Fahrzeugen entsprechende Empfänger angeordnet sind.

1098Ί1/0866