DE19521927C2 - Verfahren und Vorrichtung zur verkehrsabhängigen Grünzeitanpassung in einer Verkehrssignalanlage - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur verkehrsabhängigen Grünzeitanpassung in einer VerkehrssignalanlageInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verkehrsab
hängigen Grünzeitanpassung in einer Verkehrssignal
anlage, insbesondere einer Straßenverkehrssignalanla
ge nach dem Oberbegriff des Hauptanspruchs und eine
Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
Nach dem Stand der Technik sind Verfahren zur ver
kehrsabhängigen Grünzeitanpassung bekannt, die für
die Signalprogrammbildung sowohl von einzelnen Kreu
zungen als auch zur Lichtsignalsteuerung innerhalb
koordinierter Straßennetze verwendet werden. Diese
Verfahren beruhen auf der Messung der Intensitäten
des zu- bzw. abfließenden Verkehrs und Optimierung
von Grünzeitaufteilung und Versatzzeit anhand berech
neter Zielfunktionen.
Aus der DE 27 39 863 C2 ist ein Verfahren zur Grün
zeitbemessung bei verkehrsabhängig steuerbaren Stra
ßenverkehrssignalanlagen und eine Einrichtung zu des
sen Durchführung bekannt, bei denen die Überschrei
tung eines Zeitgrenzwertes durch eine Zeitlücke zwi
schen zwei Fahrzeugen die Abschaltung bewirkt.
Es werden mindestens zwei aufeinanderfolgende Zeit
lücken als Istwerte mit jeweils einem weiteren Zeit
grenz-Sollwert verglichen, und bei Überschreiten die
ses Sollwertes durch beide Istwerte wird das Grünsi
gnal abgeschaltet.
Die Veröffentlichung "Fuzzy Logic Controller for a
Traffic Junction" von C. P. Pappis und E. H. Mamdani,
IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics,
Vol. SMC-7, Nr. 10, Oktober 1977, S. 707-716, be
schreibt einen unscharfen Regler für die Steuerung
eines einfachen Knotens zweier Einbahnstraßen. Der
Fuzzy-Controller wurde mit einem einfachen Zu- und
Abflußmodell simulativ untersucht und erbrachte im
Vergleich mit einer effizienten verkehrsabhängigen
LSA-Steuerung eine Verbesserung der durchschnittli
chen Wartezeit aller Fahrzeuge von 10 bis 21%.
Bei dem Online-Steuerungsverfahren ADONIS, beschrie
ben in der Zeitschrift "Straßenverkehrstechnik",
1991, Heft 4, Seiten 194 bis 197, bildet ein Ver
kehrsmodell den Verkehrsablauf ab, und anhand dieses
Modells wird für einen Einzelknoten die Zielfunktion
aus der Differenz der Summenlinien der Verkehrsstär
ken von Zu- und Abfluß der Verkehrsströme aller Zu
fahrten berechnet. Im Ergebnis der Optimierung wird
die Länge der Phasen des Signalprogramms um eine
festgelegte Dispositionszeit modifiziert. Die ge
trennte Erfassung des zu- und abfließenden Verkehrs
erfordert bei diesen Verfahren einen hohen baulichen
Aufwand für die Verlegung und Verkabelung der Detek
toren an den Zufahrten weit vor der Kreuzung.
Nach dem Stand der Technik sind Steuerungsverfahren
auf Grundlage der Fuzzy-Logik vor allem im Bereich
der Regelungstechnik bekannt. In einer Vielzahl von
Produkten mit einfacher Meßsensorik erweist sich die
Steuerung mittels Fuzzy-Controllern trotz komplexer
Wirkungszusammenhänge als geeignete Methode. Wenige
Ansätze zur Steuerung von Verkehrssignalanlagen auf
der Grundlage der Fuzzy-Logik, die bisher jedoch
nicht praktisch erprobt wurden, sind aus der Litera
tur bekannt. Sie berücksichtigen die seit einem Pha
senwechsel der Verkehrssignalanlage abgelaufene Zeit
als Eingangsgröße oder die Rekonstruktion von Ver
kehrsdaten an lückenhaft erfaßten Knoten. In einzel
nen Verfahren wird über Verkehrskenngrößen wie Bele
gungsgrad, Verkehrsdichte und Verkehrsstärke durch
ein Fuzzy-Regelwerk der Grünzeitanteil oder die Um
laufzeit auf direktem Weg bestimmt.
Sowohl bei einigen konventionellen Verfahren als auch
in den Ansätzen der Fuzzy-Steuerung von Verkehrssi
gnalanlagen ist die Ermittlung der Verkehrsdichte aus
der fortlaufenden Differenz von Zählungen an zwei
örtlich voneinander entfernten Detektoren wegen zeit
weilig auftretender Fehler bei der Detektion und de
ren Fortpflanzung durch die Summation nicht praktika
bel.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein
Verfahren und eine Vorrichtung zur verkehrsabhängigen
Grünzeitanpassung in einer Verkehrssignalanlage zu
schaffen, mit denen die Grünzeit bei sich ändernden
Verkehrsströmen ohne Verzögerung eingestellt wird,
wobei der bauliche Aufwand für die Detektorvorrich
tung der Verkehrsströme gering gehalten werden soll.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die kenn
zeichnenden Merkmale des Verfahrensanspruchs 1 in
Zusammenhang mit den Merkmalen des Oberbegriffs sowie
durch die Merkmale des nebengeordneten Vorrichtungs
anspruchs gelöst.
Durch die Auswertung der vollständigen Verteilung der
Zeitlücken ist es möglich, mit einem Detektor aus dem
Abflußverhalten des Verkehrsstromes während der Grün
zeit auf den Grad der Sättigung zu schließen. Die
Grünzeit wird somit entsprechend ihrer Auslastung im
Sinne einer Regelung auf einen Wert eingestellt, der
einem gewünschten Abflußverhalten entspricht. Die
verkehrsabhängig angepaßte Grünzeit kann im überge
ordneten Verfahren für die Verkehrssignalsteuerung
zur Rahmenprogrammbildung genutzt werden. Ein weite
rer Vorteil ist die Robustheit des Verfahrens auf
grund der Einbeziehung von Informationen über einen
zurückliegenden Zeitraum gegenüber der bekannten un
mittelbaren Zeitlückensteuerung. Damit wird dem Aus
gleich des Konfliktes zwischen schneller Anpassung
der Grünzeiten an veränderte Verkehrsstärken und der
beabsichtigten Dämpfung der Steuerung besser Rechnung
getragen.
Für die Detektorvorrichtung ist höchstens ein Detek
tor für je einen Fahrstreifen notwendig, der aus
schließlich das Abflußverhalten eines Verkehrsstro
mes an der Haltelinie vor der Verkehrssignalanlage
erfaßt.
Durch die in den Unteransprüchen angegebenen Maßnah
men sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesse
rungen möglich. Besonders vorteilhaft ist, daß die
Signale für die Steuerung der Grünzeit jeweils in
aufeinanderfolgenden Meßzeiträumen bestimmt werden,
wobei nach einem Meßzeitraum die Zeitlückenverteilung
gelöscht wird und im nächsten Meßzeitraum neu erfaßt
wird und daher eine schnelle Anpassung an veränderte
Fahrzeugströme möglich ist
Im folgenden wird das erfindungsgemäße Verfahren und
die erfindungsgemäße Vorrichtung an einem Ausfüh
rungsbeispiel und der beigefügten Zeichnung näher
erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 ein schematisches Blockschaltbild der
erfindungsgemäßen Vorrichtung,
Fig. 2 Zeitlückenverteilungen des abfließen
den Verkehrsstroms bei verschiedenen
Verkehrsstärken q,
Fig. 3 den Aufbau des im Ausführungsbeispiel
verwendeten Fuzzy-Regelwerks,
Fig. 4 Zugehörigkeitsfunktionen der Zugehö
rigkeitsgrade in Abhängigkeit von der
relativen Häufigkeit der Zeitlücken,
Fig. 5 diskrete Zugehörigkeitsfunktionen für
die Zwischengrößen in dem Regelwerk
und für das im Defuzzifizierer behan
delte Ausgangssignal des Regelwerks,
und
Fig. 6 ausgewählte Zeitverläufe der Anpassung
von Grünzeiten an veränderte Verkehrs
stärken.
Das in der Fig. 1 dargestellte Blockschaltbild umfaßt
einen Detektor 1, der eine in einem Fahrstreifen 2
vor und in der Nähe einer Haltelinie 3 angeordnete
Induktionsschleife 4 aufweist, eine Auswerteschaltung
5 zur Bestimmung der Zeitlückenverteilung, einen Fuz
zifizierer 6, ein Regelwerk 7, einen Defuzzifizierer
8 und ein Steuergerät 9 zur Steuerung der Signalanla
ge 10. Der Detektor 1 erfaßt die Fahrzeuge und gibt
entsprechende Signale, die Zeitlücken zwischen den
Fahrzeugen repräsentieren, an die Auswerteschaltung
5. In der Auswerteschaltung wird die Dauer der Zeit
lücke festgestellt und entsprechend ihrer Dauer bzw.
Größe vorgegebenen Zeitintervallen zugeordnet und
entsprechend den Intervallen gezählt. Auf diese Weise
wird eine Zeitlückenverteilung gebildet, wobei diese
Zeitlückenverteilung innerhalb eines vorbestimmten
Meßzeitraums bestimmt wird. Der Meßzeitraum wird im
Ausführungsbeispiel abhängig von der Anzahl der Zeit
lücken festgelegt, das heißt es wird eine Maximalzahl
von Zeitlücken aufeinanderfolgender Fahrzeuge vorge
geben.
In Fig. 2 sind ausgewählte charakteristische Zeit
lückenverteilungen für jeweils unterschiedliche An
zahlen von Fahrzeugen pro Stunde dargestellt. Der
Meßzeitraum ist durch die Zeitlücken zwischen 40
Fahrzeugen bestimmt. Die Diagramme sind beispielhaft
für die Ergebnisse einer mikroskopischen Verkehrssi
mulation bei einem Anteil der Grünzeit tGr von 75 v.H.
der Periodendauer eines Signalumlaufes tU. Die Zeit
lücken werden in der Simulation mit einer Genauigkeit
von einer zehntel Sekunde erfaßt. Die Intervallgren
zen sind zur Informationsverdichtung derart gewählt,
daß sich mit steigender Dauer der Zeitlücken die In
tervallbreite um 2 Sekunden erhöht, das heißt, das
erste Intervall liegt zwischen 0 und 2 Sekunden, das
zweite zwischen 2 und 6 Sekunden, das dritte zwischen
6 und 12 Sekunden, das vierte zwischen 12 und 20 Se
kunden, das fünfte zwischen 20 und 30 Sekunden und
das sechste zwischen 30 und 42 Sekunden. Die Balken
stellen die Häufigkeit des Auftretens von Zeitlücken
innerhalb des jeweiligen Intervalls dar.
Eine Zeitlückenverteilung bei einem gering behinder
ten Abfluß zeigt das Diagramm in Fig. 2a. Relativ
wenige der gemessenen Zeitlücken sind kürzer als 2
Sekunden. Bei der geringen Verkehrsstärke von 300
Fahrzeugen pro Stunde werden diese von wenigen aufge
stauten Fahrzeugen nach den kurzen Sperrzeiten mehre
rer Umläufe verursacht. Der überwiegende Teil der
Zeitlücken verteilt sich auf die Intervalle von 6
Sekunden bis 42 Sekunden, das heißt ein großer Anteil
der Grünzeit ist ungenutzt und kann somit verringert
werden. Mit steigender Verkehrsstärke kehrt sich die
se Relation um und erreicht bei einer Verkehrsstärke
von 1200 Fahrzeugen pro Stunde in Fig. 2d ein günsti
ges Verhalten bezüglich der Auslastung der Grünzeit.
Bei geringerem Grünzeitanteil von 25 v.H. erhöht sich
die Häufigkeit von Zeitlücken unter 2 Sekunden auf
Werte größer 35. Die Häufigkeit von Zeitlücken zwi
schen 2 und 12 Sekunden sinkt unter 5. In der Folge
bilden sich bis zu drei stauwellen in der Zufahrt.
In der Auswerteschaltung wird die ermittelte Vertei
lung in jedem Schritt auf die aktuelle Zahl der bis
dahin erfaßten Zeitlücken normiert, wobei in Fig. 2
die nicht normierte Verteilung dargestellt ist.
Nach Ablauf des Meßzeitraums werden zur gleichzeiti
gen Bewertung aller Intervalle der aktuell gemessenen
Zeitlückenverteilung die auf die aktuell erfaßte An
zahl von Zeitlücken normierten Werte als separate
Eingangssignale bzw. Eingangsgrößen dem Fuzzifizierer
6 zugeführt. Von der Fuzzifizierung werden im Werte
bereich [0,1] von den Eingangsgrößen Fuzzy-Mengen
erzeugt, die für jedes Intervall der Zeitlückenver
teilung den Fuzzy-Variablen zl20, zl60, zl120, zl200,
zl300 und zl420 mindestens einen Zugehörigkeitsgrad
zuweisen. Es werden drei Fuzzy-Mengen verwendet, näm
lich low, medium, high, die beispielsweise durch
stückweise lineare Funktionen gebildet werden. Solche
Zugehörigkeitsfunktionen sind in Fig. 4 dargestellt,
wobei die Abszisse die relative Häufigkeit und die
Ordinate den Zugehörigkeitsgrad für die jeweilige
Fuzzy-Variable zeigen und wobei die Bezeichnung der
drei Fuzzy-Mengen in der oberen Leiste der Darstel
lungen zu finden sind.
Die fuzzifizierten Eingangsgrößen werden dem Regel
werk zugeführt, wobei Fig. 3 schematisch das Regel
werk 7 zeigt, wobei das Regelwerk 7 drei Regelblöcke
R1, R2, SUM aufweist, denen jeweils eine Regelmenge
zugeordnet ist. Der Regelblock R1 bewertet die Zeit
lückenintervalle zl20 (0,20) und zl60 (20, 60) anhand
des in der Tabelle 1 beschriebenen Regelsatzes mit
sieben Regeln als Regelmenge. Der Erfüllungsgrad ei
ner Regel wird bei der Aggregation (WENN) durch das
Minimum (linguistisches UND) der Zugehörigkeitsgrade
der Eingangsgrößen zl20 und zl60 bestimmt. Durch die
Interferenzmaschine des Regelblocks R1 werden bei der
Komposition (DANN) das Maximum (linguistisches ODER)
der Erfüllungsgrade aller Regeln dieses Regelblocks
gebildet. Die Fuzzy-Ausgangsgröße z1 wird durch die
in Fig. 5 dargestellten diskreten Zugehörigkeitsfunk
tionen (Singletons) an den Stellen gebildet, die den
scharfen Ausgangswert für die Verlängerung oder Ver
kürzung der Grünzeit darstellen. In der linguisti
schen Beschreibung der Darstellung werden fünf dis
krete Punkte unterschieden, nämlich none - keine Ver
änderung, lplus - kleine Verlängerung, plus - große
Verlängerung, lminus - kleine Verkürzung, minus -
große Verkürzung. Die Parametrierung dieser Ausgangs
werte auf die Dispositionszeiten erfolgt durch die
übergeordnete Signalsteuerung.
Tabelle 1: Regelblock R1
Im einzelnen bewerten die Regeln, die vorher bei
spielsweise durch mikroskopische Verkehrssimulationen
bestimmt wurden, im Regelblock R1 das Verhältnis der
beiden ersten Zeitlückenintervalle derart, daß eine
hohe Anzahl von Zeitlücken kleiner als 2 Sekunden
(zl20 = high) die Verlängerung der Grünzeit erfordern
(Regeln 2, 3). Bei mittleren Zeitlückenwerten (zl20 =
medium) ist der Zugehörigkeitsgrad für zl60 maßgebend
für die geringe Verkürzung (Regeln 5, 6) oder Beibe
haltung der Grünzeit (Regel 6). Bei geringen Zahlen
kurzer Zeitlücken (Regeln 1, 4), das heißt bei gerin
ger Auslastung (siehe Fig. 2), fordern die Regeln
eine stärkere Verkürzung der Grünzeit.
Die Fuzzy-Ausgangsgröße z1 wird als Zwischengröße dem
Eingang des Regelblocks SUM zugeführt.
In Tabelle 2 sind 8 Regeln zur Bewertung der restli
chen Zeitlückenintervalle aufgeführt, die in dem Re
gelblock R2 enthalten sind. Hohe Häufigkeiten langer
Zeitlücken über 12 Sekunden in den Regeln 1 und 2
sollen eine schnelle Verkürzung der Grünzeit herbei
führen. Beim Auftreten einer mittleren bis hohen An
zahl von Zeitlücken größer als 30 Sekunden (Regeln 5,
8) ist die Grünzeit zu lang und wird nach Defuzzifi
zierung um den geringeren Betrag für lminus gekürzt.
Zu keinen Veränderungen der Grünzeitdauer führen die
Regeln 6 und 7. Tritt der Fall ein, daß keine oder
geringe Häufigkeiten von Zeitlücken in allen Inter
vallen größer 60 Sekunden auftreten, führen Regeln 3
und 4 eine betragsmäßig abgestufte Verlängerung der
Grünzeit herbei.
Tabelle 2: Regelblock R2
Die Intervalle der Zeitlückenverteilung werden in den
Regelblöcken R1 und R2 durch die jeweiligen Regelmen
gen getrennt bewertet und die Zwischengrößen z1 und
z2 gebildet, die im Regelblock SUM entsprechend Ta
belle 3 zusammengeführt werden. Die Interferenzma
schine dieses Regelblocks SUM erzeugt ein Fuzzy-Aus
gangssignal chpl, das im Defuzzifizierer 8 nach der
Mittel-Maximum-Methode in ein ganzzahlig diskretes
Ausgangssignal ΔtGr beispielsweise im Wertebereich
[-2,2) (siehe Fig. 5) umgesetzt wird. Dieses Aus
gangssignal wird dem Steuergerät 9 zugeführt, das für
die Verkehrssignalsteuerung zur Wahl der Disposi
tionszeit genutzt werden kann.
Tabelle 3: Regelblock SUM
Nach Beendigung des durch die festgelegte Maximalzahl
von Zeitlücken bestimmten Meßzeitraums wird die er
faßte Zeitlückenverteilung gelöscht und in dem fol
genden Meßzeitraum neu erzeugt, worauf die oben be
schriebene Fuzzifizierung, Bewertung und Defuzzifi
zierung für diese neue Verteilung durchgeführt wird.
Damit wird der Stabilisierung der Verteilung in ge
wünschtem Maße entgegengewirkt, um schnelle Reaktio
nen auf signifikante Änderungen der Verkehrsstärke zu
erzielen.
In Fig. 6 werden die Simulationsergebnisse der Steue
rung eines Verkehrsstroms gemäß Fig. 1 dargestellt.
Die Diagramme zeigen vier Abschnitte der Simulation
über 16000 s (4h 26min) für einen typischen Verlauf
der Verkehrsstärke einer Morgenspitze. Dargestellt
ist die Ganglinie der Grünzeitdauer der Signalanlage
S, die durch das beschriebene erfindungsgemäße Ver
fahren gesteuert wird in Abhängigkeit der veränder
lichen Verkehrsstärke des signalisierten Fahrstrei
fens.
Im Simulationsexperiment wird dazu die Dauer der
Grünzeit innerhalb einer konstanten Umlaufzeit erfaßt
und gespeichert. Die durchschnittliche Verkehrsstärke
des simulierten Zuflusses bei 550 m vor der Halteli
nie wird abschnittsweise zu den folgenden Zeitpunkten
sprungförmig verändert, wobei die Zeiten in Sekunden
angegeben sind.
Die ungefilterten Werte der Ganglinie im Abschnitt 1
verlaufen um einen mittleren Wert von 19 s und
schwingen innerhalb eines Bandes von ± 5 s. Der simu
lierte Verkehrsstrom des Zuflusses unterliegt dabei
Schwankungen bezüglich der Wunschgeschwindigkeit von
50 ± 10 km/h. Dadurch ist die Steuerung einer ständi
gen Anregung ausgesetzt. Bei einer verfahrensmäßig
herbeigeführten stärkeren Dämpfung der Oszillationen
sinkt die Empfindlichkeit und die Dynamik der Anpas
sung auf Änderungen der Verkehrsstärke wird beein
trächtigt. Im Abschnitt 2 (1200 Fz/h) erfolgt die
Anpassung der Grünzeit auf etwa 43 ± 5 s. Für die
Erkennung einer veränderten Verkehrsstärke benötigt
die Steuerung ca. 2,5 min, bedingt durch die Fahrzeit
vom Zufluß bis zum Detektor, der Neubildung der Zeit
lückenverteilung, sowie den Abschluß des aktuellen
Signalumlaufes. Der Verlauf der Anpassung der Grün
zeit wird durch die maximale Dispositionszeit be
stimmt. Nach 10 bis 13 min hat das Verfahren bei ei
ner maximalen Dispositionszeit pro Umlauf von 2 s den
neuen mittleren Grünzeitwert eingestellt. Die weite
ren Abschnitte zeigen den Verlauf der Anpassung an
geringere Verkehrsstärken von 800 bis 300 Fz/h. Die
Verläufe sind dadurch gekennzeichnet, daß zunächst
noch vorhandene Staulängen abgebaut werden, bevor die
gleitende Nachführung der Grünzeit bei gleichbleiben
der Schwankungsbreite erfolgt.
Eingangsgrößen für die Fuzzifikation können gegebe
nenfalls Signale sein, die aus induktiven Schleifen
detektoren, optischen Detektoren oder durch Auswer
tung von Bilder einer Videokamera gewonnen werden.
Die Funktionen der Fuzzy-Steuerung können gegebenen
falls teilweise oder ganz in einem Mikrocontroller
zusammengefaßt sein. Das Ausgangssignal der Fuzzy-
Steuerung kann zur Verminderung der Oszillation digi
tal gefiltert werden.
Claims (10)
1. Verfahren zur verkehrsabhängigen Grünzeitanpassung
in einer Verkehrssignalanlage, insbesondere einer
Straßenverkehrssignalanlage, bei dem für
mindestens einen Fahrstreifen die Zeitlücken zwi
schen aufeinanderfolgenden, die Haltelinien pas
sierenden Fahrzeugen mit einer Detektorvorrichtung
erfaßt werden,
dadurch gekennzeichnet,
daß die in einem vorgegebenen Meßzeitraum erfaßten
Zeitlücken nach ihrer Dauer innerhalb festgelegter
Intervallgrenzen gezählt werden, daß die aus der
Zählung gewonnenen Zeitlückenverteilung als Ein
gangswerte einer Fuzzy-Logik zugeführt wird und
abhängig von dem Ausgangswert der Fuzzy-Logik die
Grünzeit gesteuert wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich
net, daß der Meßzeitraum durch eine festgelegte
Zahl von Zeitlücken aufeinanderfolgender Fahr
zeuge bestimmt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge
kennzeichnet, daß Ausgangswerte für die Steue
rung der Grünzeit in aufeinanderfolgenden Meß
zeiträumen bestimmt werden, wobei nach einem
Meßzeitraum die Zeitlückenverteilung gelöscht
wird und in dem nächsten Meßzeitraum die Zeit
lückenverteilung neu erfaßt und der entsprechen
de Ausgangswert für die Steuerung neu bestimmt
wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, da
durch gekennzeichnet, daß die Intervallbreite
für die Ermittlung der Zeitlückenverteilung mit
länger werdenden Zeitlücken größer wird und daß
die Zeitlückenverteilung auf die Anzahl der er
faßten Zeitlücken normiert wird.
5. Steuervorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
gekennzeichnet durch
höchstens einen Detektor für einen Fahrstreifen,
der in Fahrtrichtung vor und nahe der Haltelinie
angeordnet ist und die Zeitlücken zwischen den
Fahrzeugen erfaßt,
eine Auswerteeinheit zur Zählung der Zeitlücken in vorgegebenen Intervallen und zur Ausgabe einer Zeitlückenverteilung,
die Fuzzy-Logik, bestehend aus
eine Auswerteeinheit zur Zählung der Zeitlücken in vorgegebenen Intervallen und zur Ausgabe einer Zeitlückenverteilung,
die Fuzzy-Logik, bestehend aus
- - einem Fuzzifizierer (6) zur Ermittlung von Zugehörigkeitsgraden der Eingangswerte der Zeitlückenverteilung zu einer Anzahl unschar fer Mengen,
- - einem Regelwerk (7) zur Bewertung der Zugehö rigkeitswerte abhängig von vorgegebenen Re geln
- - einem Defuzzifizierer zur Bildung eines eindeutigen Ausgangswertes abhängig von der Gültigkeit der Regeln und vorgegebener Zuge hörigkeitsfunktionen und
- - einer Steuerstufe zur Steuerung der Grünzeit abhängig von dem Ausgangswert.
6. Steuervorrichtung nach Anspruch 5, dadurch ge
kennzeichnet, daß der Fuzzifizierer (6) mehrere
der Anzahl der Intervalle der Zeitlückenvertei
lung entsprechende Eingänge aufweist und daß der
Wert jedes Intervalls eine Eingangsgröße ist.
7. Steuervorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, da
durch gekennzeichnet, daß die Zugehörigkeit je
der Eingangsgröße zu sprachlichen Termen durch
mehrere Fuzzy-Mengen beschrieben ist.
8. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis
7, dadurch gekennzeichnet, daß die Zugehörig
keitsfunktionen der Eingangsgrößen ausschließ
lich durch stückweise lineare Funktionen gebil
det sind.
9. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis
8, dadurch gekennzeichnet, daß das Regelwerk (7)
mehrstufig modular aufgebaut ist, wobei in der
ersten Stufe (R1, R2) die fuzzifizierten Ein
gangsgrößen abhängig von der vorgegebenen Regel
menge bewertet werden und als Fuzzy-Zwischengrö
ßen (z1, z2) der folgenden Stufe (SUM) zur Bewer
tung durch die enthaltene Regelmenge bereitge
stellt werden.
10. Steuervorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis
9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ausgangsgröße
der letzten Stufe (SUM) des Regelwerkes (7) an
den Defuzzifizierer (8) angeschlossen ist, des
sen Ausgangssignal zur Anpassung der Grünzeit
des signalisierten Fahrzeugstromes dient.
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