DE2244173C3

DE2244173C3 - Straßenverkehrssignalanlage mit einer zentralen Einrichtung

Info

Publication number: DE2244173C3
Application number: DE2244173A
Authority: DE
Inventors: Reinhard 8000 Muenchen Weyer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1972-09-08
Filing date: 1972-09-08
Publication date: 1978-12-21
Also published as: NL185475B; NL185475C; ZA736087B; DE2244173A1; DE2244173B2; NL7311838A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Straßenverkehrssignalaniage mit einer zentralen Einrichtung, die über wenige Übertrangungskanäle Signale mit örtlichen Einrichtungen an den einzelnen Kreuzungen nach dem Zeitmultiplexverfahren auszutauschen ver* mag. Bei dem üblichen Zeitmultiplex-Verfahren wird durch einen Start- oder Syndironisierimpuls ein Taktgeber an jeder Empfangsstelle gestartet oder synchronisiert und so in Einklang mit dem Taktgeber in der zentralen Einrichtung gebracht. Dadurch ist es möglich, übel? Wenige öder eine einzige Leitung eine Vielzahl von Signalen von der zentralen Einrichtung zu den örtlichen Einrichtungen an den einzelnen

Kreuzungen und von diesen an die zentrale Einrichtung zu übertragen. Damit diese Zeitmultiplex-Übertragungordnungsgemäß funktioniert, müssen aber die Taktgeber genau synchron mit dem Taktgeber in der zentralen Einrichtung laufen, und insbesondere dürfen sich die einzelnen Abstände der Impulse voneinander nicht ändern, da dadurch Fehler bei der Übertragung eintreten könnten. Nun werden in immer größerem Maße in der zentralen Einrichtung Rechner

ίο vorgesehen, von deren Ausgängen die erforderlichen Signale abgreifbar sind. Zwar ist die Übertragungs-Geschwindigkeit der Rechner außerordentlich hoch, se daß die im allgemeinen langsamer arbeitenden Feiiiübertragungs-Systeme damit leicht bedient werden können, doch besteht durchaus die Möglichkeit, daß der Rechner sein Programm noch nicht aufgearbeitet hat und daß dann einzelne Impulse nicht im richtigen Takt abgegeben werden können. Weiterhin macht natürlich die Vielzahl der erforderlichen Taktgeber in den örtlichen Einrichtungen an den einzelnen Kreuzungen die Anlage aufwendig und störanfällig. Aufgabe der Erfingung ist es, eine Straßenverkehrssignalanlage zu schaffen, die einerseits nach dem Zeitmultiplex-Verfahren arbeitet, so daß über wenige Leitungen eine Vielzahl unterschiedlicher Signale zu örtlichen Einrichtungen an verschiedenen Kreuzungen übertragbar sind, die aber die Nachteile, die sich aus dem Aufwand für die Vielzahl von Taktgebern und deren Störanfälligkeit ergeben, vermeidet.

jo Außerdem soll sie auch diesen, der Eigenart des Rechners entsprechenden Unterschieden bei der Abgabe der einzelnen Zeittakte des Zeitrasters Rechnung tragen. Erfindungsgemäß wird dies bei einer solchen Straßenverkehrssignalanlage mit einer zentralen

Einrichtung, die über wenige Übertragungskanäle Signale mit örtlichen Einrichtungen an den einzelnen Kreuzungen nach dem Zeitmultiplexverfahren auszutauschen vermag, dadurch erreicht, J^.ß zur Signalübertragung zwei unterschiedliche Gruppen von

Übertragungskanälen vorgesehen sind, wobei über die erste Gruppe der allen Einrichtungen gemeinsamen Übertragungskanäle der bei Verkehrssignalanlagen übliche Zeittakt von z.B. 1 Sekunde durch einen einzigen Taktverteiler in mehrere gleiche Zeitabschnitte unterteilt und durch unterschiedliche Codierung gekennzeichnet als Zeitraster an alle Einrichtungen übertragbar ist, und daß über die zweite Gruppe Übertragungskanäle, von denen mindestens einer jeweils eine örtliche Einrichtung mit einer zentralen

J₀ Einrichtung verbindet, die eigentlichen Steuerbefehle und'>der Meldungen zwischen den ortlichen Einrichtungen und der zentralen Einrichtung übertragbar sind.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung kann das Zeitraster über vier Übertragungskanäle, z.B. durch unterschiedliche Frequenzen, codiert so übertragbar sein, daß pro Zeittakt jeweils zwei der Übertragungskanäle gleiche Werte zwecks einfacher Codeüberwachung aufweisen. Es ist auch vorteilhaft, wenn die

Übertragungskanäle durch unterschiedliche, über eine einzige Fernmeldeleitung gegebene Frequenzen realisierbar sind» Audi können in weiterer Ausgestaltung der Erfindung zur Hin- und Rückübertragüng von Signalen (Informationen) die gleichen Übertra-

gungskanäle für die Zeitraster-ÜbertragUng aber unterschiedliche Übertragungskanäle für die in Unterschiedlicher Richtung überträgbaren Signale (Informationen) Verwendet werden.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel. Es zeigen

Fig. 1 und 2 eine an einen Rechner als Zentrale angeschlossene Straßenverkehrs-Signalanlage,

Fig. 3 eine Aufstellung des Übertragungscodes, und

Fig. 4 ein Übertragungsdiagramm.

In der Zentral Ze gem. Fig. I und 2 ist eilt Verkehrsrechner Vr als Programmgeber vorgesehen. Dieser gibt über ein Datensteuergerät St und ein Aus- ι ο gabevielfach Ag Befehle an die einzelnen Steuerkanäle der Übertragungseinrichtungen. Durch die Steuerkanäle werden so die Signalgeber gl... g9 der einzelnen Knoten Kl₁... K9, der Anlage gesteuert. Diese geben ihrerseits über die Steuerkanäle, ein Ein- ti gabevielfach Eg und das Datensteuergerät St Zustandsmeldungen an den Verkehrsrechner Vr.

In der Schaltungsanordnung sind alle Schaltelemente, die nur ein einziges Mal erforderlich sind, durch zwei Buchstaben - nämlich einen großen und 2» einen kleinen — gekennzeichnet, so insbesondre das durch die Sender Se'... Se* gebildete Zeitraster. Alle übrigen Schaltelemente sind mit nur einem einzigen Buchstaben gekennzeichnet. Letztere sind mindestens in der der Zahl der Knoten K entsprechenden Anzahl erforderlich.

Die Sender Se'... Se* des Zeitrasters sind über den Verstärker Vs und die Widerstände R an alle I eitungen L₁... L, des Systems angeschlossen und geben damit das Zeitraster gemeinsam an alle Decodier- und jo Codeprüfeinrichtungen D bzw. P in den einzelnen Knoten Kl₁... K9₉ der Straßenverkehrssignalanlage. Anden Ausgängen »1«... »6« der Decodiereinrichtung D steht damit im Sekundenzyklus nacheinander das Zeitraster an. _}-,

Weiterhin überwacht die Prüfeinrichtung P mit dem Fehlermelderelais F die richtige Codierung der einzelnen Takte des Zeitrasters und unterbricht bei fehlerhafter Übertragung durch den Ruhekontakt/ eine Übernahme der anstehenden Signale in die Ausgabespeicher ßl... ß6, deren Funktion noch zu erläutern ist. Soll nun während des ersten Zeitrastertaktes ein Befehl, z.B. der Befehl ßFl, an den Knoten KnI₁ übertragen werden, so ist der für diesen Knoten KnI, zuständige Sender 511, einzuschalten. Damit wird der Zwischenspeicher /11 über den Empfänger EIl₁ in seine Arbeitslagr verschwenkt. Entsprechende Befehle können so über die weiteren Sender 512,... 519,, an sämtliche Knoten Kl₁... K9„ der Anlage gegeben werden. Während des zweiten Zeitrastertaktes wird sinngemäß der Befehl ßF2 usw. an die Knoten Kl₁... K9, übertragen. So können schließlich alle weiteren Zwischenspeicher Al... Ab in allen Knoten K eingestellt werden. Wird kein Befehl von den vorgenannten Sendern 511, usw. übertragen, so geben auch die Empfänger Eil, u.sw. in den einzelnen Knoten K keinen Einstellbefehl an die entsprechenden Zwischenspeicher Al... Ab, so daß diese über den Inverter J in ihre Ruhelage zurückgestellt werden. Gleichzeitig mit dem letzten Zeittakt des Zeitrasters erhalten sämtliche Kontakte al... ab Spannung vom Ausgang »6« der Decodiereinrichtung D und verschwenken damit gleichzeitig die Ausgabespeicher ßl... S6 in die den zuletzt übertragenen Befehlen ßFl usw. entsprechende Lage, Die in Serie übertragenen Befehie ßFl.,, ßF6 werden so parallel an das Schaltgerät G des Knotens Kl₁ gegeben und die Signalgeber #1... g9 also synchron geschaltet. Dies geschieht allerdings nur dann, wenn die Codeprüf-Einrichtung P keinen Fehler feststellt und somit der Fehlerschalter F seinen Reihenkoniakt / nicht öffnet. Letzterer würde sonst das Schalten der Ausgabespeicher Bl... 56 verhindern.

In dem Schaltgerät G am Knoten Kl₁ wird das ordnungsgemäße Funktionieren dieses Gerätes G und sein jeweiliger Betriebsablauf überprüft und über die Meldeschalter Ml... /V/6 an die Zentrale Ze zurückgemeldet. Dabei bedeuten die Melderschalter Ml, ml - Störung -

Ml, ml - Gerät G läuft durch die Zentrale Ze-

M3, /»3 - Gerät G läuft nach eigenem Programm - und

/V/4, m4 - Gerät läuft verkehrsabhängig.

Die Schalter Ml... M6 schalten also mit ihren Kontakten ml... ni6 jeweils während der einzelnen Zeitrastertakte »I«... »6« den Sender 52I₁ ein, der seinerseits über den Empfänger £.'2' diese Meldungen an den Verkehrsrechner Vr gib:.

Fig. 3 zeigt den Code, mit dem die vier Sender Se'... Se* das Zeitraster herstellen, mit dessen Hilfe dann die Sender 511 bzw. 521 die Befehle BF i«\v. die Meldungen MD zu übertragen vermögen. Insgesamt können also im vorliegenden Fall sechs Befehle BFl... BF6 und ein Übernahmebefehl BFu von di-r Zentrale Ze an einen Knoten Kl₁ übertragen werden. Mit diesen Befehlen BFl usw. werden im Knotengcrät G die entsprechenden Signalgeber gl... g9 gcsteuert. Dazu ist es nicht immer notwendig, die Befehle BFl... BFd synchron in das Gerät G einzugeben. Widersprechen sich allerdings einzelne Befehle - so werden z.B. der Befehl BFl der einen Richtung und BF3 der dazu feindlichen Richtung freie Fahrt geben würde - muß durch den Übernahmebefehl BFu die synchrone Übernahme aller Befehle gewährleistet sein. Weiterhin können auch die sech: Befehle BFl... BF6 zu einem Code zusammengefaßt und damit insgesamt l^h Befehle in dem Schaltgerät G eines Knotens K eingestellt werden.

Aus der Aufstellung des Übertragungscodes für das Zeitraster ist weiterhin zu ersehen, daß von den 16 Möglichkeiten nur insgesamt sechs ausgenützt werden, und zwar gerade diese, bei denen immer zwei Sender Se'... Se¹ ein- und die zwei anderen ausgeschaltet sind. Die in Frage kommenden Code sind unterstrichen. Durch diese Beschränkung erhält man eine sehr einfache Codeüberprüfung, weil für eine Übertragung immer die gleiche Anzahl Empfänger, z. B. EOV ... FOA*. ein- bzw. ausgeschaltet sein müssen.

In F<;;. 4 sind schließlich noch die einzelnen Takte des Zeitrasters »1« ... »6« dargestellt Der Sender 511 gibt hierbei während des zweiten und des vic/ien Zeitrastertaktes den Befehl BFl und BFA ab. Der letzte Takt des Zeitrasters gibt schließlich allein den Übernahmebefehl BFu Weiterhin ist die Dauer des zweiten Zeitrastertakte, durch das Bezugs/eichen d gekennzeichnet. Damit soll zum Ausdruck gebracht Werden, daß die Dauer des Zeitrastertaktes und die Sendedauer des Senders 511 gleich lang gewählt wurden. Änderungen der Länge d des Zeitrastertaktes bewirken also keine falschen Signaiübertragungen, wenn sich die Sendedauer de« Senders 511 entsprechend ändert, Die Dauer der Zeitrastertakte kann also entsprechend den Erfordernissen des Rechners in gewissen Grenzen »atmen«.

In der vorliegenden Darstellung sind als Schalter

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	teilweise Relais und als Speicher bistabile Relais ver	⁶ !
	wendet worden. Selbstverständlich soll die Erfindung	danken mit umfaßt sein. So können als Schalter jede \|
	icht auf diese Äusführungsaft beschränkt sein, viel	Art Transistoren und daraus herstellbare Kippstüfcn f
	mehr soll jede elektronische oder sonst durch Steue	Und als Speicher Magnetkern-Speicher, Kippstufe«, \|
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Claims

Patentansprüche:

1. Straßenverkehrssignalaniage mit einer zentralen Einrichtung, die über wenige Übertragungskanäle Signale mit örtlichen Einrichtungen an den einzelnen Kreuzungen nach dem Zeitmultiplexverfahren auszutauschen vermag, dadurch gekennzeichnet, daß zur Signalübertragung zwei unterschiedliche Gruppen von Übertragungskanälen vorgesehen sind, wobei über die erste Gruppe der allen Einrichtungen gemeinsamen Übertragungskanäle der bei Verkehrssignalanlagen übliche Zeittakt von z.B. 1 Sekunde durch einen einzigen Taktverteiler in mehrere gleiche Zeitabschnitte unterteilt und durch unterschiedliche Codierung gekennzeichnet als Zeitraster an alle Einrichtungen übertragbar ist, und daß über die zweite Gruppe Übertragungskanäle, von denen mindestens einer jeweils eine örtliche Einrichtung mit der zentralen Einrichtung verbindet, die eigentlichen Steuerbefehle und/oder Meldungen zwischen den örtlichen Einrichtungen und der zentralen Einrichtung übertragbar sind.

2. Anlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Zeitraster über vier Übertragungskanäle codiert so übertragbar ist, daß pro Zeitabschnitt jeweils zwei der Übertragungskanäle gleiche Werte zweckseinfacher Codeüberwachung aufweisen.

3. Anlage nach Anspruch 1 Of'er 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragungskanäle durch unterschiedliche, über eine einzige Fernmeldeleitung (Z.,) gegebene Frequenzen realisierbar sind.

4. Aniage nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Hin- und Rückübertragung von Signalen (Informationen) die gleichen Übertragungskanäle für die Zeitraster-Übertragung aber unterschiedliche Übertragungskanäle für die in unterschiedlicher Richtung übertragbaren Signale (Informationen) verwendbar sind.

5. Anlage nach Anspruch I bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß als Zeittakt- und als Programmgeber bzv/. als Taktverteiler ein Rechner ( Vr) vorgesehen ist.

(i. Anlage nach Anspruch 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitdauer der über ihre Übertragungskanäle gegebenen Signale (Informationen) synchron und nur während der variablen Zeitdauer der ihnen zugeordneten Zeitabschnitte des Zeitrasters übertragbar sind.