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Weiterhin ist es vorteilhaft, daß die Zeitachse des eingeschalteten
Signalplans vor dem Umschalten gegen die Zeitachse des einzuschaltenden Signalplans
verschoben wird. Auch kann die Zeitachse des einzuschaltenden Signalplans gegenüber
der Zeitachse des eingeschalteten Signalpians im Umschaltepunkt verschoben werden.
Die vorgenannten Maßnahmen erlauben demnach, die Standzeit eines Phasenbildes auf
höchstens 10% zu beschränken und so die Nachteile der bisher üblichen Umschaltverfahren
zu ver-
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meiden. Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem
in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel. Es zeigt Fig. 1 eine einfache
Kreuzung, Fig. 2 zwei Signalpläne für diese Kreuzung und die zugehörigen Schaltprogramme
für eine Signalplangebeeinrichtung, Fig. 3 die Signalplangebeeinrichtung im Blockschaltbild,
Fig. 4 Zeit- bzw. Signalplanachsen, Fig. 5 e ine eine Signalplanumschalteeinrichtung,
Fig. 6 und 7 weitere Teile der Signalplanumschalteeinrichtung zu den Signalplänen
P1 und P2, Fig. 8 zwei durch Änderung der Grün- und Rotzeit veränderbare Signalpläne.
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Die Kreuzung Krgem. Fig. 1 gehört zu einer zentral gesteuerten Verkehrssignalanlage.
Jede Kreuzung dieser zentralen Verkehrssignalanlage kann nach einem eigenen Signalplan
P1 bis P3 gesteuert werden, doch ist die Dauer gleicher Umlaufzeiten U1 bis U3 der
Signalpläne P1 bis P3 an verschiedenen Kreuzungen gleich. Die Kreuzung Kr stellt
gerade den Zeitpunkt, Sekunde 38 des Signalplans P1 dar.
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In Fig. 2 sind die Signalpläne P1, P2 für die Signalbild-Umlaufzeiten
U1 = 60 Sekunden und U2 = 80 Sekunden dargestellt. Außerdem sind günstige Signalplan-Umschaltpunkte
gll bis g25 in die Zeitachsen U1, U2 eingetragen. Die günstigsten Umschaltepunkte
zwischen Signalplan P1 und P2 sind im vorliegenden Falle gll, g21 bzw. gl3, g23.
Dabei bezeichnet die erste Ziffer, z. B. 1, den Signalplan P1 und die zweite Ziffer,
z. B. die 2, daß die Signalpläne, z. B. P1 bzw. P2, mit Punkten gleicher Endziffer
gegeneinander umgeschaltet werden können. Die Punkte gl2 und g24, g25 besitzen dagegen
in den Signalplänen P2 bzw. P1 kein Äquivalent und deshalb können in diesen Punkten
die Signalpläne P1 bzw. P2 nicht gewechselt werden.
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Diese Punkte dienen, wie später noch zu zeigen ist, anderen Aufgaben.
Unter diesen Signalplan-Umschaltpunkten gll usw. sind noch die zulässigen Beschleunigungszeiten
K bzw. Verlängerungszeiten L eingetragen.
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Dabei bedeutet die links vom Komma stehende Zahl die Beschleunigungszeit
K und die rechts davon stehende Zahl die Verlängerungszeit L. Diese Zeiten sind
vom Verkehrsingenieur innerhalb der sich ergebenden zulässigen Grenzen zu ermitteln.
Die Beschleunigungs-bzw. Verkürzungszeit K darf nämlich nicht größer als der Zeitraum
bis zum nächsten Signalbildwechsel gewählt werden. Die Verlängerungszeit könnte
zwar theoretisch fast eine ganze Umlaufzeit (nämlich L max.
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= U-1) betragen; doch darf zur Vermeidung von Pulkbildung kein Signalbild
um mehr als 10% verlängert werden. Unter diesen beiden Gesichtspunkten sind auch
die einzelnen Verlängerungszeiten L bzw. Beschleunigungszeiten K ermittelt worden.
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Die Signalgeber Sgl bis Sg4 sollen mit zwei Umlaufzeiten von 60 und
80 Sekunden steuerbar sein.
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Die dafür erforderlichen Informationen sind in die Speicherzellen
I bis VIII (Fig. 2) eingegeben, wobei gerade die Speicherzellen I bis IV die Signalgeber
Sgl bis Sg4 steuern, was der Einschaltbefehl »I« in der letzten Spalte diese Speicherzellen
erkennen läßt. Dazu werden über die Wirkverbindung V11 die Einschaltzeiten 3 bzw.
39 Sekunden für die Fahrtlampen der Signalgeber Sgl bis Sg4 und über die Wirkverbindung
V12 die Einschaltzeiten 37 bzw. 0 Sekunden für die Haltlampen der Signalgeber Sgl
bis Sg4 abgegeben.
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Außerdem wird über die Wirkverbindung V13 der Zeitgeber mit der Umlaufzeit
60 Sekunden aktiviert.
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Nach Einschalten der Signalplangebeeinrichtung gemäß Fig. 3 gibt
der Taktgeber Tg entsprechend dem Taktabstand des Zeitrasters sekundlich Impulse
über die Wirkverbindung V1 an den Frequenzgenerator Ge für 40 kHz, der über die
Wirkverbindung V2 nacheinander alle Speicherzellen I, II usw. der Speichereinrichtung
Spe durch den Taktverteiler Tv abfragt und sich selbst durch den letzten Taktverteilerschritt
über die Wirkverbindung V3 wieder stillsetzt. Gleichzeitig geben der Taktgeber Tg
und der Frequenzgenerator Ge ihre Zeittakte an als Zeitgeber Zgl bis Zg3 für die
Umlaufzeiten »60«, »80« und »120« Sekunden wirkende Taktzähler, von denen jeder
über die Wirkverbindung V13 durch den von der Speichereinrichtung Spe betätigbaren
Wahlschalter Ws an der Speichereinrichtung Spe nachgeschaltete Vergleichseinrichtung
Vgl, Vg2 anschaltbar ist. Durch das als Zuordner wirkende Adressenregister ArL werden
nacheinander sämtliche Speicherzellen I, II usw. der Speichereinrichtung Spe abgefragt
und gleichzeitig über die Wirkverbindung V10 die Zuordnung zwischen den Speicherzellen
I, II usw. und den einzelnen bistabilen Schaltern S1, 82 usw. für die Signalgeber
Sgl, Sg2 usw. im Schaltgerät Sch hergestellt. Wird also beispielsweise die in Fig.
2 dargestellte Speicherzelle I vom Taktverteiler Tv über das Adressenregister ArL
abgefragt, so wird durch die Wirkverbindung V13 der Zeitgeber Zgl an die Vergleichseinrichtungen
Vgl, Vg2 angeschaltet, und diese legen bei Zeitidentität zwischen dem Zeitgeber
Zgl und dem Informationsinhalt »3« der Speicherzelle I über die Wirkverbindungen
V11, V15 mittels der Umstellwicklung u den bistabilen Schalter 81 des Signalgebers
Sgl um, nachdem der Einschaltbefehl »1« über die Wirkverbindung V14 kommt, so daß
nun die Fahrtlampe brennt. Im Schaltgerät Sch sind die über die einzelnen Wirkverbindungen
V10, V14 bis V16 herbeizuführenden Schaltoperationen durch die Schalter v 10, v
14 bis v 16 symbolisiert.
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Nur wenn die zugehörige Speicherzelle über die Wirkverbindung V14
den Einschaltbefehl »1« gibt, wird durch eines der Relais 81 usw. nach Anwahl durch
den als Drehwähler dargestellten Schalter v10 über die Kontakte v14 bis v16 die
Halt- oder Fahrtlampe im zugehörigen Signalgeber Sgl usw. ein- bzw. ausgeschaltet.
Dabei können beim Umschalten der bistabilen Schalter S1 usw. gleichzeitig Zeitglieder
angelassen und so zunächst, wie im einzelnen nicht dargestellt, die Lampen der Übergangsphasen
ein- und erst nach deren Ablauf diese Lampen ab- und die Lampen der Hauptphasen
eingeschaltet werden.
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Das Umschalten von einem Signalplan P1 auf den Signalplan P2 soll
nun anhand der Fig. 4 bis 7 näher erläutert werden. Die Umlaufzeiten U1 bis U4 sollen
ständig eingeschaltet sein und in dem gem. Fig. 4 dargestellten Schema zueinander
ablaufen. Jede Kreuzung hat für jeden Signalplan P1 usw. einen eigenen Umlaufzeitgeber
U1 usw. Demnach ist die Umlaufzeit U4 das kleinste gemeinsame Vielfache zu den entsprechenden
Umlaufzeiten U1 bis U3, so daß diese durch ein entsprechendes Raster einander zugeordnet
sind, wenn sie nur einmal beim Anlaufen synchronisiert wurden.
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Dies soll aber mindestens einmal während jeder Umlaufzeit durchgeführt
werden. In den einzelnen Umlaufzeiten U1 bis U3 sind wiederum die entsprechenden
Umschaltpunkte eingetragen, wobei entsprechende Signalbilder der Signalpläne P1
und P2 durch einen
schmalen Strich bzw. ein breites Band gekennzeichnet
sind. Man erkennt sofort, daß beispielsweise für gll und g21 bzw. gl3 und g23 in
den Signalplänen Pl, P2 gleiche Signalbildbedingungen vorliegen. Es kann also ohne
weiteres nach einer entsprechenden Verschiebung der Zeitachse U2 vom Punkt gll auf
den Punkt g21 oder vom Punkt gl3 auf den Punkt g23 umgeschaltet werden.
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Weiterhin wurde unter die Zeitachse U1 noch jeweils der Abstand zwischen
zwei Umschaltpunkten gll, g21 für die sich für die Dauer der Umlaufzeit U4 ergebenden
unterschiedlichen Konstellationen zwischen Ul und U2 eingetragen. Man erkennt sofort,
daß der Abstand zwischen den Punkten gll und g21 25 Sekunden beträgt, wenn sich
der Punkt gll auf der Zeitachse von U4 im Punkt 15 befindet. Der Punkt g21 muß also
um den vorgenannten Betrag von 25 Sekunden nach links verschoben werden und ist
anschließend durch Anhalten L der Zeitachse U2 wieder zu synchronisieren. Für den
Punkt gll auf der Zeitachse U4 = 75 Sekunden beträgt der Abstand zwischen Punkt
g21 bereits 35 und 45 Sekunden. Hier ist der Punkt g21 um den kürzeren Abstand von
35 Sekunden nach rechts zu verschieben und anschließend diese Zeitverlängerung durch
Beschleunigungen bzw. Kürzen wieder auszugleichen. Befindet sich der Punkt gll auf
dem Punkt 135 der Zeitachse U4, so beträgt der geringere Abstand zum Punkt g21 15
Sekunden. Um diesen Betrag ist der Punkt gll nach rechts zu verschieben und dann
ist die Zeitachse U2 durch Kürzen K wieder zu synchronisieren. Im Punkt 195 der
Zeitachse U4 beträgt der Abstand zwischen den Punkten gll und g21 nur 5 Sekunden.
Der Punkt g21 ist also zunächst nach links zu verschieben und muß anschließend durch
Anhalten L wieder synchronisiert werden. In Fig. 4 sind weiterhin noch fünf Zeitpunkte
für die Schaltwünschen 8W1 bis SW4 sowie SW' hervorgehoben und für einige davon
sind die möglichen Umschaltzeiten berechnet.
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Schaltwunsch SW2 (Zeitachse U2 wurde um 35 Sekunden nach- bzw. zurückgestellt,
deshalb muß der Plan um diese Zeit verkürzt bzw. beschleunigt werden) 8W2 bis gll
10 in g21 - 6 bis g24 15 - 10 bis g25 15 - 5 bis g23 25 - 1 bis g21 25 - 6 bis g24
15 (- 7) (- 35) 105 -28 = 77 Sekunden (Umschaltdauer) (Zeitachse U2 wurde um 45
Sekunden vorgestellt und deshalb muß der Plan um diese Zeitangehalten werden) SW2
bis gll 10 in g21 + 10 bis g24 15 +10 bis g25 15 + 5 bis g23 25 + 5 bis g21 25 +10
bis g24 15 + 5 105 +45 = 145 Sekunden (Umschaltdauer)
Schaltwunsch SW4 (Zeitachse
U2 wurde um 75 Sekunden nachgestellt) SW4 bis gll 10 in g21 - 6 bis g24 15 - 10
bis g25 15 - 5 bis g23 25 - 1 / j I bis g21 25 - 6 I 1 j I bis g21 25 - 6 j I j
bis g21 25 - 6 bis g24 15 (- 3) (- 75) 265 -72 = 193 Sekunden (Umschaltdauer) (Zeitachse
U2 wurde um 5 Sekunden vorgestellt) SW bis gll 5 5 Sekunden vorgestellt in gll +5
5 +5 = 10 10 Sekunden (Umschaltdauer) Schaltwunsch 8W (Zeitachse U1 wurde um 5 Sekunden
und Zeitachse U2 wurde um 25 Sekunden nachgestellt) 8W bis gl2 5 in gl2 - 5 Verschiebung
U1 bis gl3 15 Umschaltung Pl nach P2
| in g23 - 1 |
| bis g21 25 - 6 |
| bis g24 15 - 10 Verschiebung U2 |
| bis g25 15 - 5 |
| bis g23 25 - 1 |
| bis g21 25 (- 2) |
| (-30) |
| 125 -28 =97 Sekunden |
| (Umschaltdauer) |
Man erkennt daraus sofort, daß die in der nachfolgenden Beschreibung gewählten Verschiebungen
bzw. Verkürzungen und Verlängerungen jeweils das beste Ergebnis liefern.
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Kr soll nun mit dem Signalplan P1 laufen. Dies heißt, daß der in
Fig. 2 oben dargestellte Signalplan mit der Umlaufzeit U1 = 60 Sekunden scharfgeschaltet
ist. Deshalb muß die Abfrageeinrichtung »U1« in Fig.6 nicht wie in der Zeichnung
dargestellt eine »0«, sondern eine »1« enthalten. Wird nun zum Zeitpunkt 5 der Schaltwunsch
SW1 gegeben, so ist dazu gemäß Fig. 5 die Taste p2 zu schließen und die Abfrageeinrichtung
U4' scharfzuschalten. Zur Sekunde 15, wenn dann die Zeitachse
U4
mit der Abfragezeit dieser Abfrageeinrichtung U4' übereinstimmt, wird durch die
entsprechenden Befehle dieser Spalte die Zeitachse U1 synchronisiert (U1/15) und
die Abfrageeinrichtung U1" der Zeitachse U1 für die Signalgeber Sgl bis Sg4 ausgeschaltet.
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(Ul"/»0«) Weiterhin wird die Zeitachse U2 um 25 Sekunden nach links
verschoben, so daß nunmehr der Punkt gll der Zeitachse U1 (15 Sekunden) und der
Punktg21 der Zeitachse U2 mit dem Punkt 15 der Zeitachse U4 synchron stehen. Außerdem
wird die Abfrageeinrichtung U2' eingeschaltet, um den Signalplanablauf von U2 entsprechend
zu verlängern (U2'/»1«). Durch die Abfrageeinrichtung U2" werden schließlich die
Signalgeber Sgl bis Sg4 nun nach Signalplan P2 betrieben (U2"/»1«). Die weiteren
Zelleninhalte der Abfrageeinrichtung U4', nämlich (U4'/»0«, Sp/»O« und U2/ U4»1«)
sollen noch die Abfrageeinrichtung U4' und den Speicher Sp ab- und die Vergleichseinrichtung
U2'/U4' einschalten. Durch Abschalten des Speichers Sp können bis zur Durchführung
des Signalplanwechsels keine neuen Signalplanumschaltungen angereizt werden. Die
Vergleichseinrichtung U2'/U4' soll schließlich feststellen, wann die Zeitachsen
U2, U4 wieder synchron sind und damit sofort die Abfrageeinrichtungen U2' bzw. U1"'
stillsetzen.
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Damit ist jetzt der Signalplan P2 eingeschaltet, allerdings ist dessen
Zeitachse wie vorhin bereits angegeben, um 25 Sekunden nach links verschoben. Durch
die Abfrageeinrichtung U2' in Verbindung mit dem Befehl L»Verlängern«, wird der
Zähler Z2 mit 10 Sekunden scharfgeschaltet, der seinerseits die Zeitachse für diesen
Zeitraum anhält und erst nach 10 Sekunden weiterlaufen läßt, so daß die Zeitachse
U2 nunmehr insgesamt um 15 Sekunden nach links verschoben wurde.
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Wenn die Zeitachse U2 in dem Punkt g24 = 55 Sekunden einläuft, wird
sie durch die Abfrageeinrichtung U2' in Verbindung mit dem Zähler Z2 nochmals um
10 Sekunden angehalten, so daß die Differenz jetzt nur noch 5 Sekunden beträgt.
Diese 5 Sekunden werden schließlich im Punkt g25 durch die Abfrageeinrichtung U2'
beseitigt, so daß nunmehr alle Zeitachsen U1 bis U4 synchron zueinander weiterlaufen.
Damit
spricht aber die Vergleichseinrichtung U2'/U4' an und gibt einen Impuls an
den Speicher Sp, der wiederum scharfgeschaltet wird. Außerdem setzt ein weiterer
Impuls die Abfrageeinrichtungen U1"' bzw. U2' still, falls diese scharfgeschaltet
waren. Damit ist der Signalplan P2 eingeschaltet und nur noch die Abfrageeinrichtung
U2" scharfgeschaltet.
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Kommt der Schaltwunsch SW2' zur Sekunde 25, so wird im Punkt gl2
(30) nur die Zeitachse U1 verschoben, dagegen nicht sofort auf den Signalplan P2
umgeschaltet. Dazu wird in Spalte 2 der Abfrageeinrichtung U4' die Zeitachse U1
um 5 Sekunden nach links verschoben, so daß nunmehr Sekunde 30 der Zeitachse U4
und Sekunde 35 der Zeitachse U1 untereinander stehen. Weiterhin wird die Abfrageeinrichtung
U1"' scharfgeschaltet. Diese synchronisiert im Umschaltpunkt gl3 = 45 die Zeitachse
U1 wieder (U1/40) und setzt die Abfrageeinrichtungen U1" für die Signalgeber Sgl
bis Sg4 und sich selbst U1"' still.
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Außerdem werden der Punkt g23 nach rechts verschoben (U2/15) und schließlich
die Abfrageeinrichtung U2' zum Kürzen K und die Vergleichseinrichtung U2'/U4' eingeschaltet.
In Punkt g23 wird durch den Taktgeber Tg2 die Achse U2 um eine Sekunde beschleunigt,
dann wird sie wiederum im Punkt g21 = 40 um 6 Sekunden und im Punkt g24 = 55 um
10 Sekunden beschleunigt. Dies geschieht solange, bis die Achsen U1, U2 synchron
stehen, worauf sofort die Abfrageeinrichtungen U1"' bzw. U2' durch die Vergleichseinrichtung
U2'/U4' abgeschaltet werden. Dadurch werden nun ebenfalls die Signalgeber Sgl bis
Sg4 vom synchronisierten Signalplan P2 gesteuert.
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Für die Schaltwünsche SW2, SW3 und SW4, die jeweils immer zur Sekunde
5 der Zeitachse U1 gegeben werden, sind andere Verschiebungen der Zeitachse U2 günstiger
und diese sind dementsprechend für die Punkte 75, 135 und 195 in die Abfrageeinrichtung
U4' eingeschrieben. Vergleiche Fig. 4 bzw. 5.
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Fig. 8 zeigt schließlich, wie mit dem vorher beschriebenen Verfahren
in einfacher Weise durch Verkürzen bzw. Verlängern der Rotphase und Verlängern bzw.
Verkürzen der Grünphase die Aufteilung beider Phasen im Rahmen der gleichen Umlaufzeiten
geändert werden können.