DE2312954C3 - Verkehrssignalsteuereinrichtung für eine Anzahl Verkehrssignalstationen - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Verkehrssignalsteuereinrichtung für eine Anzahl Verkehrssignalstationen, deren Anzeigephasen durch Phasensteuersignale steuerbar sind, mit einem Steuersignale erzeugenden Computer und einer mit diesem synchronisierbaren, eine Hilfssteuervorrichtung aufweisenden, durch ein den Betriebszustand des Computers darstellendes Kontrollsignal umschaltbare Phasenstfuereinrichtung zum Erzeugen der Phasensteuersignale bei ordnungsgemäßem Betrieb des Computers aus den Steuersignalen und bei Ausfall des Computers durch ein Hilfssteuersignal der Hilfssteuervorrichtung, die einen frequenzeinstellbaren Impulsgenerator und für jede Verkehrssignalstation je eine dessen Taktimpulse, die Steuersignale und das Kontrollsignal verarbeitende Auswahlschaltung mit einer Zählerschaltung aufweist.

Aus der US-PS 33 63 185 ist eine derartige Verkehrssignalsteuereinrichtung bekannt, die einen Computer, eine Hilfssteuervorrichtung und mehrere Verkehrssignalstationen aufweist, wobei die Hilfssteuervorrichtung und der Computer so synchronisiert sind, daß bei Ausfall des Computers die Anzeigephasen der Verkehrssignalstationen übergangsfrei, d. h. ohne Fehlschaltungen, von der Hilfssteuervorrichtung unabhängig steuerbar sind.

Bei dieser bekannten Verkehrssignalsteuereir.richtung müssen jedoch sowohl in dem Computer als auch bei dessen Ausfall in der Hilfssteuervorrichtung mehrere Steuer- bzw. HilfsSteuersignale, z. B. Zyklus-, Start-, Ausgleichs- und Teilungssignale, gleichzeitig und/oder synchron erzeugt und zu den Verkehrssignalstationen

ίο übertragen werden. Zur Verringerung der Übertragungsleitungen werden zwar bei dieser bekannten Verkehrssignalsteuereinrichtung die Start- und die jeweils entsprechenden Zyklusimpulse auf der gleichen Leitung übertragen, diese Lösung erfordert jedoch einen

großen technischen Aufwand zum Kodieren dieser Signale im Computer und in der Hilfssteuervorrichtung sowie beim Dekodieren dieser Signale in der Hilfssteuervorrichtung und in den Verkehrssignalstauonen. Demgegenüber ist es Aufgabe der Erfindung, eine

Verkehrssignalsteuereinrichtung der bekannten Art zu schaffen, die diese Nachteile vermeidet und eine Synchronisation des Computers mit der Hilfssteuervorrichtung sowohl am Beginn als auch am Ende einer Ausfallperiode des Computers gestattet.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Auswahlschaltung Speicher zum Speichern der Dauer der Anzeigephasen, eine Vergleicherschultung zum Erzeugen eines das Hilfssteuersignal erzeugenden Koinzidenzsignals bei Übereinstimmung des

Speicherinhalts mit dem Zählerinhalt und eine Torschaltung mm Unterdrücken des Koinzidenzsignals bei Anliegen des Kontrollsignals aufweist.

Die Vorteile der erfindungsgemäßen Verkchrssignalsteuereinrichtung sind insbesondere darin zu sehen, daß

3«; der die Hüfssteuervorrichtung aufweisenden Phasensteuereinrichtung lediglich ein Kontrollsignal und für jede unabhängige Verkehrssignalstation je ein Steuersignal des CDmpulers zugeführt v/erden muß. Die Erzeugung des einzigen Phasensteuersignals für je eine Verkehrssignalstation erfolgt dabei entweder direkt aus dem entsprechenden Steuersignal des Computers oder bei dessen Ausfall durch die nacheinander durchgeschalteten Speicherund Vergleichen ihres Inhalts mit dem Inhalt des durch die Taktimpulse fortgeschalteten Zählers. Auch bei vorschriftsmäßigem Arbeiten des Computers wird in der Hilfssteuervorrichtung das Koinzidenzsignal erzeugt, die dadurch mit dem Computer synchronisiert bleibt. Bei Ausfall des Computers wird das unterdrückte Koinzidenzsignal freigegeben, aus dem dann phasenrichtig das Phasensteuersignal erzeugt wird.

Bei einer Weiterbildung der erfindungsgemäßen Verkehrssignalsteuereinrichtung wird die Synchronisation zwischen dem Computer und der Hilfssteuereinrichtung in vorteilhafter Weise dadurch erzielt, daß die Auswahlschaltung eine Wahlschaltung zum Rückstellen der Zählerschaltung mit dem Steuersignal oder dem Hilfssteuersignal und eine Torschaltung zum Unterdrücken der Taktimpulse bei anliegendem KontroHsignal, bis das Steuersignal erzeugt ist, aufweist.

Bei vorteilhaften Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verkehrssignalsteuereinrichtung können die Werte für die Dauer der verschiedenen Anzeigephasen in den Speichern entweder von Hand oder durch den Computer eingestellt werden. Dadurch können beispielsweise verschiedene Verkehrssteuermuster für unterschiedliches Verkehrsaufkommen zu verschiedenen Tageszeiten voreingestellt werden.

Die Erfindung wird im folgenden an Hand eines Ausführungsbeispieles mit Bezug auf die Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

Fig. 1 ein Blockdiagramm einer erfindungsgemäßen Verkehrssignalsteuereinrichti ng,

F i g. 2 ein detailliertes Blockdiagramm der in F i g. I dargestellten Phasensteuereinrichtung,

Fig.3 ein Impulsdiagramm, das die Synchronisation zwischen dem Computer und der Hilfssteuervorrichtung zeigt,

Fig.4 ein Impulsdiagramm von Signalen vor und nach Ausfall des Computers und

Fig.5 ein Impulsdiagramm der Phasensteuersignale für benachbarte Verkehrssignalstationen.

In F i g. 1 symbolisiert der Block 100 einen Computer und der Block 200 eine Ausfallüberwachungsvorrichtung. Das durch den Computer 100 erzeugte Phasenvoreilungssignal SC wird einem entsprechenden Einf angskontakipunkt der Toschaltungen 300. 301, 302 zugeführt. Ein Signal Sl wird dem entsprechenden anderen Eingangskontaktpunkt der Torschaltungen 300, JOl, 302 zugeführt. Das Phasenvoreiiungssigna! SC. welches den Eingangskontaktpunkten der Torschahungen 300,301,302 zugeführt worden ist, erscheint an den Ausgangskontaktpunkten derselben gemäß dem Vorhandensein des Signals 51. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 300. 301, 302 werden ODER-Gliedern 400, 401, 402 zugeführt. Das Signal Sl triu auf, wenn der Computer 100 normal arbeitet, und tritt nicht auf. wenn der Computer 100 fehlerhaft arbeitet.

Das durch die Ausfallüberwachungsvorrichtung 200 erzeugte Phasenvoreilungssignal SF wird dem entsprechenden Eingangskontaktpunkt der UND-Glieder 500. $01, 502 zugeführt. Das Signal Sl wird dem entsprechenden anderen Eingangskontaktpunkt der UND-Glieder 500, 501, 502 zugeführt. Das von der Ausfallüberwachungsvorrichtung 200 erzeugte Signal SF tritt an den Ausgangskontaktpunkten der UND-Glieder 500, 501, 502 auf, wenn das Signal Sl nicht vorhanden ist. Die Ausgangssignale der Torschaltungen 500. 501, 502 werden zu dem entsprechenden anderen Eingangskontaktpunkt der ODER-Glieder 400, 401,402 geführt. Die Ausgangssignale der ODER-Tore 400, 401, 402 werden zu entsprechenden Verkehrszeichen bzw. Verkehrssignalen 600, 601, 602 über Übertragungsleitungen 700,701,702 geführt.

Dementsprechend werden die Anzeigen der Verkehrszeichen in Übereinstimmung mit dem durch den Computer 100 erzeugten Phasenvoreilungssignal SC gesteuert, wenn der Computer 100 normal arbeitet, und werden bei Fehlerhaftigkeit des Computers 100 gemäß dem durch die ausfallsichere Vorrichtung 200 erzeugten Phasenvoreilungssignal SFgeschaltet.

In der in F i g. 1 gezeigten Ausiührungsform wird die Ausfallüberwachungsvorrichlung 200 mit dem Computer 100 über eine Steuerleitung CL und eine Vielfachleitung BL verbunden. Arbeitet der Computer 100 normal, dann werden die von dem Computer 100 berechneten Steuerparameter der Ausfallüberwaehungsvoirichtung 200 zugeführt.

Fig. 2 zeigt die Ausfallüberwachungsvorrichtung 200. In der Ausfallüberwachungsvorrichtung 200 sind Register 1, 2, 3, 4, 5, 6 zum Einstellen der entsprechenden Phasenzeit der Verkehrssignale vorgesehen. Die in den Registern 1, 2, 3, 4, 5, 6 zu speichernden Daten werden über eine erste Vielwegleitung BLi von dem Computer 100 ausgesandt. Der in F i g. 1 gezeigte CoiriDUter 100 wird mit dem entsprechenden einen Eingangskontaktpunkt der UND-Tore 21, 22, 23, 24. 25, 26 über eine Vielfachleitung BLl verbunden und is¹, auch mit dem entsprechenden anderen Eingsngskontaktpunkt der UND-Glieder 21 bis 26 über eine erste

Steuerleitung CLX verbunden. Die Ausgangskontaktpunkte der UND-Glieder 21 bis 26 sind entsprechend mit den EingangskoiHaktpur.kten der Register 1 bis 6 verbunden. Die Datensignale vom Computer 100 werden über die Vielwegleitung BLl geleitet und erschei-

nen an den Ausgangskontaktpunkten der UND-Glieder 21 bis 26, wenn ein Signal zu dem entsprechenden einen Eingangskontaktpunkt derselben vom Computer 100 über die Steuerleitung CLl geführt wird. Die Ausgangskontaktpunkte der UND-Glieder 21 bis 26 sind

entsprechend den Eingangskontaktpunkten der Register 1, 2, 3, 4, 5, 6 verbunden. Daher werden durch den Computer 100 berechnete entsprechende Werte der Phasenzeiten in den Registern 1, 2. 3, 4, 5. 6 jede Zeiteinheit gespeichert, beispielsweise fünf Minuten. In der

vorliegenden Ausführungsform wird der Wert der Zeit der ersten Phase in dem Register 1, der Wert der Zeil der zweiten Phase im Register 2 und der Reihe nach der Wert der Zeit der sechsten Phase im Register 6 gespeichert.

Ein Zähler 7 ist vorgesehen zum Zählen der entsprechenden Phasenzeit. Der Zähler 7 zählt in (!bereinstimmung mit Taktimpulsen, die von einem Taktimpulsgenerator 8 erzeugt werden, und wird jedesmal zurückgestellt, wenn ein Zähler 9 wciterschaltct. Die von dem Generator 8 erzeugten Taktimpulse werden dem Eingangskontaktpunkt eines Freqzenzteilers 10 /ugeführt. Es ist ein Decoder 11 vorgesehen zum Steuern des Teilers 10, und der Teiler 10 erzeugt an seinem Ausgangskontaktpunkt Impulssignalc durch Teilen der Frequenz der Taktimpulse durch den von dem Decoder 11 gegebenen Wert. Der Decoder 11 wird durch den Computer 100 über eine Vielfachleitung BL2 gesteuert. Die an dem Ausgangskontaktpunkt des Teilers 10 auftretenden Inipulssignale werden »Prozentimpulse« genannt.

Der Ausgangskontaktpunkt des Teilers 10 ist mit den beiden Eingangskontaktpunkten der Torschaltungen 12 und 13 verbunden. Die beiden Ausgangskontaktpunkte der Torschaltungen 12 und 13 sind mit dem Eingangskontaktpunkt des ODER-Gliedes 14 verbunden, und

der Ausgangskontaktpunkt der ODER-Gliedes 14 ist mit dem Eingangskontaktpunkt des Zählers 7 verbunden.

Das Signal Sl "wird den anderen Kontaktpur.kten der Torschaltungen 12, 13 zugeführt. Der Einstell-Aus-

gangskontaktpunkt einer bistabilen Kippstufe 15 ist mit dem verbleibenden Eingangskontaktpunkt der Torschaltung 13 verbunden.

Dementsprechend schallet der Zähler 7 stufenweise in Übereinstimmung mit den Prozeritimpulscn weiter, wobei die bistabile Kippstufe 15 eingestellt ist, wenn der Computer 100 normal arbeilet. Setzt der Betrieb des Computers 100 aus, dann schaltet der Zähler 7 in Übereinstimmung mit den Prozentimpulsen ohne Rücksicht auf den Zustand der bistabilen Kippstufe 15 weiter.

Die bistabile Kippstufe 15 wird eingestellt durch das von dem Computer 100 übertragene Signal SC Das Signal SC wird auch dem Eingangskontaktpunkt der ODER-Schaltung 16 zugeführt. Der Ausgangskontakt-

punkt des ODER-Gliedes 16 ist mit dem Rückstellkontaktpunkt des Zählers 7 und auch mit dem Zähler verbunden. Der Ausgangskontaktpunkt des Zählers ist mit dem entsprechenden einen Eingangskontakt-

punkt der UND-Glieder 31,32,33, 34,35, 36 verbunden. Der entsprechende andere Eingangskontaktpunkt der UND-Glieder 31, 32, 33, 34, 35, 36 ist mit den entsprechenden Ausgangskonlaktpunkten der Register 1 bis 6 verbunden. Die in den Registern 1 bis 6 gespeicherten Datensignale treten an den Ausgangskontaktpunkten der UND-Glieder 3t bis 36 in Übereinstimmung mit der Zuführung des Ausgangssignals vom Zähler 9 zu dem entsprechenden einen Eingangskontaktpunkt der UND-Glieder 31 bis 36 auf. Die Ausgangskontaktpunkte der UND-Glieder 31 bis 36 werden mit dem Eingangskontaktpunkt einer Koinzidenzschaliung 17 verbunden. Der Ausgangskontaktpunkt des Zählers 7 ist mit dem anderen Eingangskontaktpunkt des Koinzidenzzählers 17 verbunden. Es tritt am Ausgangskontaktpunkt des Koinzidenzzählers 17 ein Signal auf koinzident vom Zählwert des Zählers 7 mit dem Datensignal von den UND-Gliedern 31 bis 36. Der Ausgangskontaktpunkt der Koinzidenzschaltung 17 ist mit dem Eingangskontaktpunkt einer Torschaltung 500 und auch mit dem Rückstelleingangskontaktpunkt der bistabilen Kippstufe 15 verbunden.

Der Zähler 9 wird schrittweise weitergeschaltet in Übereinstimmung mit dem Ausgangssignal des ODER-Gliedes 16, und das Ausgangssignal des Zählers 9 öffnet in jeder Stufe ein entsprechendes der UND-Glieder 31 bis 36 aufeinanderfolgend. Der in jedem Register 1 bis 6 gespeicherte Zeitwert wird der Koinzidenzschaltung 17 zugeführt in Übereinstimmung mit dem entsprechenden Ausgangssignal des Zählers 9 über die UND-Glieder 31 bis 36. Jedesmal, wenn der Zähler 7 die Zeit auszählt, die in einem der Register 1 bis 6 gespeichert ist, erscheint ein Signal am Kontaktpunkt der Koinzidenzschaltung 17. Das Signal tritt auf diese Weise jedesmal auf, wenn einer der in den Registern 1 bis 6 gespeicherten Zeitwerte verstrichen ist.

In der Ausführungsform werden die durch den Computer berechneten Zeiten jeder Phase in die Register 1 bis 6 eingegeben, und die Zeiten jeder Phase werden aufeinanderfolgend in dem Computer 100 gezählt. Der Computer 100 erzeugt das Signal SC, wenn er die Zeit der entsprechenden Phase auszählt. Da der Zähler 7 durch das Signal SC zurückgestellt wird, erscheint das Signal am Ausgangskontaktpunkt der Koinzidenzschaltung 17 simultan mit dem durch den Computer 100 erzeugten Signal SC.

Wie es in F i g. 3 (A) gezeigt ist, wird, wenn aus irgendeinem Grunde das Signal SC vom Computer 100 während einer Phase (n) zur Zeit t\ vor der Zeit ti, in der das Signal von der Koinzidenzschaltung 17 auftritt, erzeugt wird, der Zähler 7 zum Zeitpunkt η gelöscht und zur gleichen Zeit der Zähler 9 weitergeschaltet. Entsprechend werden in der nächsten Phase (n + 1) das Phasenvorbereitungssignal SC vom Computer und das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 17 zur gleichen Zeit ti erzeugt. Tritt auf der anderen Seite in der in Fig.3 (B) gezeigten Weise das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 17 zu einem Zeitpunkt ti vor dem Zeitpunkt n, in dem das Signal SC durch den Computer 100 erzeugt wird, auf. dann wird die bistabile Kippstufe 15 zur Zeit fi zurückgestellt, wodurch die Prozentimpulse nicht mehr zu dem Zähler 7 geführt werden. Später wird der Zähler 7 zurückgestellt und gleichzeitig die bistabile Kippstufe 15 durch das von dem Computer 100 zur Zeit h erzeugte Signal SCeingestellt. Entsprechend erscheinen in der nächsten Phase (n + 1) sowohl das Phascnvoreilungssignal SCdurch den Computer 100 als auch das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 17 zur gleichen Zeit ft. Wie oben beschrieben wurde, wird der Zähler 9 bei normalem Betrieb des Computers 100 durch das Voreilungssignal SC weitergeschallei, und der Zählstand der Zeit des Zeitzählers 7 und der Zählstand der Zeit des Computers 100 treten gleichzeitig auf. und entsprechend ist zu verstehen, daß die Zeit, in der das Signal SCdurch den Computer 100 erzeugt wird, und die Zeil, wenn das Ausgangssignal der Koinzidenzschaltung 17 auftritt, in jeder Phase koinzident sind. Da die Phase des in der Ausfallüberwachungsvorrichtung 200 vorgesehenen Zählers 9 dieselbe ist wie die des Verkehrssignals, und der Wert der Zeitzählung des Zählers 9 in dieser Phase gleich dem des Computers 100 ist, kann sogar, wenn der Computer 100 in der in F i g. 4 gezeigten Weise zum Zeitpunkt fo ausfällt, die Steuerung der Verkehrssignale 600, 601, 602 von der Steuerung durch den Computer 100 auf die Steuerung durch die ausfallsichere Vorrichtung umgeschaltet werden ohne irgendwelche Schwierigkeiten.

Im obigen ist die Beschreibung im Zusammenhang mit dem Verkehrssignal an einer Kreuzung erfolgt. Das Signal SC vom Computer 100 kann jedoch, wie es dem Fachmann klar ist, zu Verkehrssignalen benachbarter Kreuzungen übertragen werden mit einem Vorlauf OFV passend zum Verkehrsfluß. Das gegenseitige Verhältnis zwischen den zu solchen benachbarten Kreuzungen übertragenen Phasenvoreilungssignalen ist in F i g. 5 gezeigt. Nachdem das Phasenvoreilungssignal SCO zu dem in F i g. 1 gezeigten Verkehrssignal 500 übertragen worden ist, wird das Phasenvoreilungssignal SCI zu dem benachbarten Verkehrssignal 501 mit einem Ausgleichswert OFVl in dieser Phase übertragen. In gleicher Weise wird nach dem Übertragen des Phasenvoreilungssignals 5Cl zu dem Verkehrssignal 501 das Phasenvoreilungssignal SC2 zu dem benachbarten Verkehrssignal 502 mit einem Ausgleichswert OFV2 in dieser Phase übertragen. In dieser Weise werden die Verkehrssignale systematisch gesteuert.

Da das Verhältnis zwischen den durch den Computer 100 erzeugten Phasenvoreilungssignalen und denen, die durch die Ausfallüberwachungsvorrichtung 200 erzeugt werden, die oben beschriebene Art aufweist, kann die systematische Steuerung benachbarter Verkehrssignale sofor' realisiert werden, wenn der Computer 100 ausfällt.

Es ist ferner eine dritte Vielwegleitung BL3 zur Anpassung der Phase des Zählers 9 zu einer gewünschter Zeit in Koinzidenz mit der Phase der durch den Computer 100 bestimmten Verkehrssignale vorgesehen.

In der oben beschriebenen Ausführungsform wire das Einstellen der Signaldaten in die Register 1 bis ( durch den Computer 100 ausgeführt; es kann aber aucl so sein, daß das Einstellen der Signale der Daten in dii Register 1 bis 6 von Hand erfolgt. Die in die Register bis 6 einzustellenden Datenwerte müssen nicht notwen dig in Koinzidenz sein mit den durch den Computer 10 berechneten Phasenzeiten. Die einzige Bedingung, di erfüllt sein muß, ist die, daß die Summe der in die Reg ster 1 bis 6 einzustellenden Daten gleich ist in bezug at die entsprechenden systematisch zu steuernden Kret zungen.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims (4)

Patentansprüche:

1. Verkehrssignalsteuereinrichtung für eine Anzahl Verkehrssignalstationen, deren Anzeigephasen durch Phasensteuersignale steuerbar sind, mit einem Steuersignale erzeugenden Computer und einer mit diesem synchronisierbaren, eine Hilfssteuervorrichtung aufweisenden, durch ein den Betriebszusland des Computers darstellendes Koutrollsignal umschaltbare Phasensteuereinrichtung zum Erzeugen der Phasensteuersignale bei ordnungsgemäßem Betrieb des Computers aus den Steuersignalen und bei Ausfall des Computers durch ein Hilfssteuersignal der Hilfssteuervorrichtung, die einen frequenzeinstellbaren Impulsgenerator und für jede Verkehrssignalstation je eine dessen Taktimpulse, die Steuersignale und das Kontrollsignal verarbeitende Auswahlschaltung mit einer Zählerschaltung aufweist, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung Speicher (R) zum Speichern der Dauer der Anzeigephasen, eine Vergleicherschaltung (17) zum Erzeugen eines das Hilfssteuersignal (SF) erzeugenden Koindizenzsignals (52) bei Übereinstimmung des Speicherinhalts mit dem Zählerinhalt und eine Torschaltung (500) zum Unterdrücken des Koindizenzsignals (52) bei Anliegen des Kontrollsignals (51) aufweist.

2. Verkehrssignalsteuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Auswahlschaltung eine Wahlschaltung (16) zum Rückstellen der Zählerschaltung (7) mit dem Steuersignal (SQ oder dem Hilfssteuersignal (SF) und eine Torschaltung (12, 13, 14, 15) zum Unterdrücken der Taktimpulse bei anliegendem Kontrolisignal (51) bis das Steuersignal (SC) erzeugt ist, aufweist.

3. Verkehrssignalsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (R) durch den Computer einstellbar sind.

4. Verkehrssignalsteuereinrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Speicher (R) von Hand einstellbar sind.