DE1943596C3 - Verfahren zur Orts- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen - Google Patents

Description

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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 Verfcehrsdetektoren 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 Fahrbahnwechsel 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, isi eine Signnlampel- und Verkehrszeichenanordnung auf Autobahnen und Schnellstraßen im Bereich von deren Zu- und Ausfahrtstraßen, mit einer den der Ausfahrtsteile: folgenden Autobahn- oder Schnellstraßenabschnitt sperrenden Signalampel (Rot) und einer parallel dazu angeordnetenBreigebenden Signalampel (Grün) mit zusätzlichen richtungsweisenden Verkehrszeichen bekannt (DT-AS 1237 517). Bei dieser bekannten Anordnung wird in der Fahrtrichtung vor den Signalampeln ein erstes Verkehrszeichen mit zweitweise darstellbarem Schaubild und weitere paarweise blinkende Vorsignalampeln und Verkehrszeichen mit zeitweise 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 (DT-AS 1441 502), das zusammenhängend oder in Abständen ein fortlaufendes Leuchtband zur Kennzeichnung eines Leitweges bildet. Die aus dem Leuchtband bestehende 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 (P 19 40 557.3), 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 Übe-tragen der Informationen werden hierbei bereits vorhandene Leitungen für den Betrieb von Notrufsäulen verwendet.

In der DT-PS 15 66 921 wird bereits ein Verfahren zur Steuerung des Verkehrs auf Autostraßen durch eine Anzahl längs der Straße angeordneter Signalgeber vorgeschlagen, bei dem die Signalgeber periodisch kurzzeitig Freifahrtsignal geben und Fahrzeugdistanzen signalisieren, daß dadurch gekennzeichnet ist, daß mittels Signalgeberabständen von mindestens 50 m durch Veränderung der Periodizität der Signalgabe auch vom Signalgeberabstand oder vom Mehrfachen des Signalgeberabstandes abweichende Fahrzeugdistanzen signalisierbar sind. Für ein soiches Verfahren wird vorliegend kein Schutz beanspiucht.

In der DT-OS 18 14 423 ist eine Einrichtung beschrieben, bei der zur Verkehrssteuerung im Bereich eines Zusammenlaufpunktes zwischen einer ersten Fahrbahn und einer zweiten Fahrbahn auf einer Fahrbahn mittels Feststelleinrichtungen die Anwesenheit von Fahrzeugen oder Fahrzeugkolonnen festgestellt wird und dementsprechend den Fahrzeugen auf der anderen Fahrbahn sich scheinbar bewegende Lichtsignale wandernder Fahr- und Verbotszonen gegeben werden. Diese Einrichtung kann nur erfolgreich eingesetzt werden, wenn man voraussetzen kann, daß auf der mit den Feststelleinrichtungen versehenen Fahrbahn genügend freie Räume vorhanden sind, die ohne Beeinflussung dieses Verkehrsstromes mit den einzufädelnden Fahrzeugen belegt werden können.

Aus der FR-PS 15 08 107, entsprechend der DT-AS 15 66 925, ist ein Verkehrsregelungssystem zur Ortsund Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen längs vorgegebener Wege, bei denen entlang der Fahrbahnen verlegte Signalgeber und an bestimmten Meßstellen Verkehrsdetektoren angeordnet sind, durch die von den Verkehrsflüssen auf den Fahrbahnen abhängige In-

formationen, ζ. B. Anzahl und Geschwindigkeit der in einen Verkehrsraum einfahrenden Fahrzeuge, aufgenommen und über Auswertegeräte zur Steuerung der Signalgeber benutzt werden, wobei zum Ineinanderfädeln zweier Verkehrsflüsse zunächst in jeciem der beiden Verkehrsflüsse Lücken für den anderen Verkehrsfluß gebildet werden, bekannt

Diese Zusammenfassung zweier Verkehrsflüsse hat $ehr starre Grenzen. Es wird vorausgesetzt, daß die Fahrzeuge am Anfang eine übereinstimmende Gejchwindigkeü haben.

Diese Voraussetzung läßt sich z. B. bei piner Schnellstraße und einer mit engem Radius einmündenden Nebenstraße nur durch künstliches Abbremsen des schnellen Verkehrs erfüllen.

Dann sollen die Lücken in einem Verkehrsstrom durch Beschleunigen auf die doppelte Geschwindigkeit erzeugt werden. Dies setzt voraus, daß in der vorausliegenden Fahrstrecke das Fahren mit doppelter Gefchwindigkeit möglich ist. Das wird selten der FaIi sein.

Ferner sollen die Lücken unabhängig von den schon vorhandenen unterschiedlichen Fahrzeugabständen and von den tatsächlich vorhandenen Einzelfahrzeugen geschaffen werden. Dies ergibt einen schlechten Wirkungsgrad, weil wahrscheinlich in dem zusammengefaßten Verkehrsfluß noch Lücken auftreten.

Aus der DT-AS 12 89 462, entsprechend der FR-PS 14 28042, ist eine Anlage zur Regelung des Verkehrs auf einer Straße mit Blockabschnitten bekannt. Dabei werden jedem einzelnen Fahrzeug optische Steuersignale zugeordnet, die eine Abstandsvorgabe beinhallen. Im übrigen entspricht die Unterteilung in Blockabjchnitte ganz der aus dem Eisenbahnsignalwesen bekannten »Blocktechnik«.

Die Aufgabe des Verfahrens nach der Erfindung besteht darin, eine optimale und verkehrssichere Verkehrsbelegung der Straßen bei einer zeitlich und räumlich variablen Geschwindigkeitsvorgabe für die Fahrzeuge der Verkehrsströme zu bewirken, wobei das Einordnen der Fahrzeuge des einen Verkehrsstroms in einen anderen nach dem »Reißverschlußprinzip« durchführbar sein soll.

Das Verfahren nach der Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Verkehrsdetektoren ermittelten Informationen über die ineinanderzufädelnden VerkehrsflüFse in einem Verkehrsrechner zu Steuersignalen verarbeitet werden, die abhängig von der Geschwindigkeit und dem Abstand der Fahrzeuge für jedes durch die Verkehrsdetektoren erfaßte Fahrzeug eine individuelle Abstands- und Geschwindigkeitsvorgabe auf der jeweiligen Fahrbahn beinhalten, daß diese Steuersignale zu den entsprechenden, nahezu lückenlose Ketten bildenden Signalgebern übertragen werden, und daß die Signalgeber abhängig von den Steuersignalen Signalketten bilden, in denen für jedes durch die Verkehrsdetektoren erfaßte Fahrzeug ein sich mit variabler Geschwindigkeit bewegender Platz zugeordnet ist.

Das Verfahren nach der Erfindung berücksichtigt also auch die in den zusammenzufügenden Verkehrsflüssen schon vorhandenen, unterschiedlichen Fahrzeugabstände. Es ist also ohne weiteres möglich, die Einzelfahrzeuge einer Nebenstraße z. B. nur im Verhältnis 1 :5 in eine Hauptiiraße einzufädeln, indem dort schon vorhandene größere Fahrzeugabstände etwas erweitert werden.

Gemäß einer näheren Ausgestaltung der Erfindung werden zum Bilden der Signaiketten 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 Orts- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen auszuschalten, werden nach einer Weiterbildung der Erfindung zum Bilden der Signalketten induktive Signalgeber verwendet und auf den Fahrzeugen entsprechende Empfänger angeordnet.

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

Das erfindungsgemäße Verfahren sei an Hand der Figuren beispielsweise näher erläutert. In den Figuren sind nur die Teile dargestellt, die zum Verständnis der Erfindung unbeingt erforderlich sind.

F i g. 1 stellt einen Fahrwegabschnitt mit einer einmündenden Straße dar; und in

F i g. 2 ist ein zweispuriger Straßenteil wiedergegeben.

F i g. I 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 imi Wirkbereich jeder Fahrbahn angeordneten Verkehrscletektoren 2, die entsprechend den örtlichen Gegebenheiten in bestimmten Abständen vor der Einmündungsstelle 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 F i g. 1 als nicht leuchtende Streifen dargestellt, werden von dem Verkehrsrechner 3 gesteuert und bewegen sich mit variablen Geschwindigkeiten so auf die Einmündungsstelle 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 Bnmündungsstelle weitere Verkehrsdetektoren 4 anzuordnen. Durch diese ka/in 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 Leitungen 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.

Will beispielsweise der Führer des Fahrzeugs D auf der Fahrbahn 10 der F i g. 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 Signalgeber 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 F i g. 2 in die Lücke der Fahrbahn 11 gesteuert werden, wenn der Fahrzeugführer diesen unbesetzten Platz erkennt. Das Fahrzeug C könnte dann von der Überholspur 11 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 Sicherheitsabsland 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 nicht ausgerüsteten zu ausgerüsteten Strecken keine besondere Kennzeichnung erforderlich.

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

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (3)

Patentansprüche: "~

1. Verfahren zur Orts- und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen längs vorgegebener Wege, bei denen entlang der Fahrbahnen verlegte Signalgeber und an bestimmten Meßstellen Verkehrsdetektoren angeordnet sind, durch die von den Verkehrsflüssen auf den Fahrbahnen abhängige Informationen, z. B. Anzahl und Geschwindigkeit der <o in einen Verkehrsraum einfahrenden Fahrzeuge, aufgenommen und üb^er Auswertegeräte zur Steuerung der Signalgeber benutzt werden, wobei zürn Ineinanderfädeln zweier Verkehrsflüsse zunächst in jedem der beiden Verkehrsflüsse Lücken für den anderen Verkehrsfluß gebildet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mit den Verkehrsdetektoren ermittelten Informationen über die inein-•nderzufädelnden Verkehrsflüsse in einem Verkehrsrechner zu Steuersignalen verarbeitet werden, to die abhängig von der Geschwindigkeit und dem Abstand der Fahrzeuge für jedes durch die Verkehrsdetektoren erfaßte Fahrzeug eine individuelle Abstands- und Geschwindigkeitsvorgabe auf der jeweiligen Fahrbahn (z. B. 8 und 9) beinhalten, daß diese Steuersignale zu den entsprechenden, nahezu lückenlose Ketten bildenden Signalgebern (7) übertragen werden, und daß die Signalgeber abhängig von den Steuersignalen Signalketten bilden, in denen für jedes durch die Verkehrsdetektoren erfaßte Fahrzeug ein sich mit variabler Geschwindigkeit bewegender Platz zugeordnet ist

2. Verfahren zur Orts- und Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 1, 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.

3. Verfahren zur Orts- und Geschwindigkeitssteuerung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich- net daß zum Bilden der Signalketten induktive Signalgeber verwendet werden und auf den Fahrzeugen entsprechende Empfänger angeordnet sind.