DE2739616A1

DE2739616A1 - Verfahren zur sicherstellung der zwischenzeiten bei strassenverkehrssignalanlagen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2739616A1
Application number: DE19772739616
Authority: DE
Inventors: Heinrich Dipl Ing Brunner; Karin Fischer
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-02
Filing date: 1977-09-02
Publication date: 1979-03-08
Also published as: GB2003637B; BE870164A; SE7809143L; FI782670A; FR2402259A1; CH630193A5; ATA618578A; FR2402259B1; IT7827140A0; GB2003637A; IT1098714B; NO147460B; DE2739616C3; NO782867L; AT370251B; NL7808890A; NO147460C; FI67140C; US4215405A; SE440417B

Description

Verfahren zur Sicherstellung der Zwischenzeiten bei Straßenverkehrssignalanlagen und Einrichtung zur Durch-

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Sicherstellung der an einer Kreuzung erforderlichen Zwischenzeiten bei Straßenverkehrssignalanlagen und eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Die Zwischenzeiten sollen Unfälle an signalgeregelten Straßenkreuzungen verhindern, die sich aus der unterschiedlichen Geometrie der verschiedenen Kreuzungen und den unterschiedlichen Geschwindigkeiten von Fußgängern und Fahrzeugen ergeben können. Deshalb dürfen nach Grünende eines Verkehrs*· flusses die dazu feindlichen Verkehrsflüsse, gleichgültig ob diese Verkehrsflüsse Fahrzeug- oder Fußgängerverkehr beinhalten, erst dann freigegeben werden, wenn alle Verkehrsteilnehmer des eben abgeschalteten Verkehrsflusses die Kreuzung geräumt haben. Da aber die Voraussetzungen dieser Zwischenzeiten, nämlich die Geometrie der einzelnen Kreuzungen bzw. die unterschiedlichen Geschwindigkeiten von Fußgängern und Fahrzeugen, sich nicht ändern, brauchen die Zwischenzeiten nur einmal festgelegt zu werden und sollen dann weder durch Gerätefehler noch Eingreifen dafür Unbefugter verändert werden können.

Nie 1 Wt / 3O.8.1977

909810/0438

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese beiden Forderungen zu gewährleisten, also auftretende Unstimmigkeiten bei Zwischenzeiten sofort kenntlich zu machen und dann entsprechende Sicherheitsvorkehrungen einzuleiten, aber auch unbefugtem Wartungspersonal jede Änderung der Zwischenzeiten unmöglich zu machen.

Erfindungsgemäß soll dies bei einem im Titel genannten Verfahren durch folgende Verfahrensschritte erreicht werden: 1o

a) mit Grünzeitende jedes einzelnen Signales der selbständig zu regelnden Verkehrsflüsse wird die von da ab ablaufende Zeit in Istwertspeichern summiert,

b) diese Istwertspeicher werden mit den Sollwertspeichern der zum einzuschaltenden Grünsignal feindlichen Verkehrsflüsse verglichen und bei Erreichen bzw. Überschreiten der vorgegebenen Zeitwerte wird der zugehörige Einschaltbefehl freigegeben,

c) alle Sollwertspeicherinhalte werden in etwa kleineren als dem Zeittakt der Verkehrssignalanlage entsprechenden Abständen in einem weiteren Istwertspeieher summiert und dieser mit einem Sollwertspeicher verglichen und bei einem Fehler werden entsprechende Sicherheitsvorkehrungen ausgelöst.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens

sollen zur Eingabe oder Änderung der Sollwertspeicher für die einzelnen Zwischenzeiten eine Sperre z.B. in Gestalt von Codeworten vorgesehen sein, die zur Eingabebereitschaft der Anlage vorher aufzuheben ist.

Weitere Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus einem in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiel.

909 8 10/0438

-S- - 77 P 2 3 7 6 BRD

5 Es zeigen

Flg. 1 eine Kreuzung mit vier Zufahrten und Ihren Hauptverkehrsflüssen (Fahrzeug- und Fußgängerverkehr), Fig. 2 einen vereinfachten Signalplan der Kreuzung, Fig. 3 eine Zusammenstellung der zwischen zwei Verkehrsflüssen erforderlichen Zwischenzeiten, Fig. 4 ein Schaltprogramm für eine Signalplan-Gebeeinrichtung und

Fig. 5 und 6 das Blockschaltbild dieser Signalplangebeeinrichtung.

Die in Fig.1 dargestellte Kreuzung hat vier Zufahrten, deren Fahrzeugflüsse 1 bis 4 und Fußgängerflüsse 11 bis 14 durch entsprechende, nur in Fig.6 dargestellte Signalgeber Sg1 ... für den Fahrzeugverkehr und Sg11 ... für den Fußgängerverkehr regelbar sind.

In Fig.2 ist der entsprechende Signalplan dargestellt. Dabei bedeuten die dicken Striche rot und die dünnen Striche grün. Das Grünende gn-ed ist dabei noch durch einen Kreis und das Rotende rt-ed ist durch einen Querstrich hervorgehoben. Auf die Darstellung der Obergangszeiten rot/gelb bzw. gelb wurde verzichtet, da diese für die Erfindung bedeutungslos sind.

In Fig.3 sind in Gestalt einer Matrix die in Fig.2 grafisch dargestellten Zwischenzeiten zusammengestellt. In der ersten Zeile sind die Verkehrsflüsse 1 bis 14 für den Wechsel von grün nach rot (gn-ed) und in der ersten Spalte ebenfalls die Verkehrsflüsse 1 bis 14 aber für den Wechsel von rot nach grün (rt-ed) aufgeführt. Die Kreuzungsstelle zwischen Zeilen und Spalte enthält dann jeweils die zugehörige Zwischenzeit. Außerdem enthält die letzte Spalte die Summe aller Zwischenzeiten.

9O9810/O438

Die Signalgeber Sg1 bis Sgi4 sollen also entsprechend dem Signalplan in Fig.2 steuerbar sein. Die dafür erforderlichen Informationen sind in die Speicherzellen I bis VIII gem. Fig.4 eingegeben; und zwar sind diese Speicherzellen, wie der Einschaltbefehl "L" in ihrer letzten Spalte erkennen läßt, scharf geschaltet. Es werden also über die Wirkverbindungen V11 die Schaltzeiten 67, 30, 70 und 35 für das Rotende rt-ed und über die Wirkverbindungen V12 die Schaltzeiten 20,60,15 und für das Grünende gn-ed abgegeben. Außerdem werden über die Wirkverbindungen V13 der Zeitgeber Zg2 mit der Umlaufzeit 90 Sekunden aktiviert.

Nach Einschalten der Signalplan-Gebeeinrichtung gem. Fig.5 gibt der Taktgeber Tg entsprechend dem Taktabstand des Zeitrasters sekundlich Impulse über die Wirkverbindung V1 an den Frequenzgenerator Ge für 40 kHz. Dieser fragt über die Wirkverbindung V2 nacheinander alle Speicherzellen I, II usw. der Speichereinrichtung Spe durch den Taktverteiler Tv ab und setzt sich selbst durch den letzten Taktverteiler-Schritt über die Wirkverbindung V3 wieder still. Gleichzeitig geben der Taktgeber Tg und der Frequenzgenerator Ge ihre Zeittakte an als Zeitgeber Zg1 ... Zg3 für die Umlaufzeiten U₁ = 60 see, Ug = 80 see und u, » 120 sec. wirkende Taktzähler. Jeder von diesen ist über die Wirkverbindung V13 durch den von der Speichereinrichtung Spe betätigbaren Wahlschalter Ws an der Speichereinrichtung Spe nachgeschaltete Vergleicher Vgl, Vg2 anschaltbar. Durch das als Zuordner wirkende Adressenregister Ar^ werden nacheinander sämtliche Speicherzellen I, II usw. der Speichereinrichtung Spe abgefragt. Gleichzeitig werden über die Wirkverbindung V10 die Zuordnung zwischen den Speicherzellen I, II usw. und den einzelnen bistabilen Schaltern K1 ... K8 für die Signalgeber Sg1 usw. im Schaltgerät Sch hergestellt. Wird also beispielsweise die in Fig.4 dargestellte Speicherzelle I vom Taktverteiler Tv über das Adressenregister Ar_L abgefragt, so

909810/0438

wird durch die Wirkverbindung V13 der Zeitgeber Zg2 an die Vergleicher Vgl, Vg2 angeschaltet. Diese legen bei Zeitidentität zwischen dem Zeitgeber Zg2 und dem Informationsinhalt "67" der Speicherzelle I über die Wirkver- bindungen V11, V15 den bistabilen Schalter K1 des Signalgebers Sg1 um; nachdem der Einschaltbefehl "L" über die Wirkverbindung V14 kommt, so daß nun die Haltlampe ausgeschaltet wird (rt-ed). Im Schaltgerät Sch sind die über die einzelnen Wirkverbindungen V10, V14 bis V16 herbeizu führenden Schaltoperationen durch die Schalter v10, v14 bis v16 symbolisiert. Nur wenn die zugehörige Speicherzelle über die Wirkverbindung V14 den Einschaltbefehl "L" gibt, wird durch einen der Schalter K1 usw. nach Anwahl durch den als Drehwähler dargestellten Schalter v10 über die Kontakte v14 bis v16 die Halt- oder Fahrtlampe im zugehörigen Signalgeber Sg1 usw. ein- bzw. ausgeschaltet. Dabei können beim Umschalten der bistabilen Schalter K1 usw. gleichzeitig Zeitglieder angelassen und so zunächst - wie im einzelnen nicht dargestellt - die Lampen der Ubergangsphasen ein- und erst nach deren Ablauf diese Lampen ab- und die Lampen der Hauptphasen eingeschaltet werden. Dies ist aber hier ohne weitere Bedeutung.

In Fig.6 sind die Schalter K1, K8, der Taktgeber Tg und der Taktverteiler Tv nochmals dargestellt, da sie zum Verständnis der hier gezeigten Schaltung erforderlich sind. Übrigens können alle Teile der Fig.6 in den Rechner gemäß Fig.5 integriert sein und dann auch durch entsprechende Programmabläufe realisiert werden. 3o

Erhält der Schalter K1 das Signal gn-ed, so kann der Taktgeber Tg den Speicher Sp23 Jede Sekunde über das darin vorgesehene Ünd-Gatter um eine Sekunde weiterschalten. Dies ist im einzelnen aus dem Kreuzschienenverteiler gn-ed mit den Zugängen 1 bis 14 erkennbar; bei Grünende gn-ed der Verkehrsflüsse 1,4,12 und 14 werden also die entsprechenden Istwerte

909810/0438

"*~ 77 P 2 37 6 BRD

in den Speichern Sp1 bis Sp4 zur überwachung der Zwischenzeiten abgespeichert. Durch die Vergleicher Vg3 bis Vg6 werden diese Ist-Werte, die jeweils mit jedem Sekundentakt um einen Wert erhöht werden, mit dem Inhalt der Speicher SpI¹ bis SpV für die Sollwerte verglichen. Solange die Sollwerte überwiegen, erfolgt nichts, werden aber die Istwerte gleich oder größer als die Sollwerte, so geben die entsprechenden Vergleicher Vg3 bis Vg6 eine "1" ab und deshalb kann nach Umschalten des Schalters K1 auf rt-ed dieser über das Ünd-Gatter uG1 im Signalgeber Sg1 die Haltlampe ab- und die Fahrtlampe einschalten. Dadurch wird aber sichergestellt, daß sämtliche Zwischenzeiten der zum Verkehrsfluß feindlichen Verkehrsflüsse 2,4,12 und 14 beobachtet wurden. Mit Einschalten der Fahrtlampe im Signalgeber Sg1 werden gleichzeitig alle Speicher Sp1 bis Sp4 auf Null zurückgestellt und bis auf weiteres in dieser Lage festgehalten.

Die Sollwerte der Zwischenzeiten in den Speichern Sp1' bis Sp24' können über die Eingebevorrichtung E gem.Fig.5 immer nur dann eingegeben werden bzw. verändert werden, wenn zuvor ein entsprechender Code in den Speicher Sp26 eingegeben wurde. Der Vergleicher Vg28 vergleicht dann die Soll- und Istspeicher Sp26, Sp26' und gibt nur bei positivem Ergebnis die Eingabe für die Sollwertspeicher Sp1^f bis Sp24» frei.

Weiterhin fragt der Taktverteiler Tv mit seinen letzten Schritten 01 bis 025 bei jedem Abfragezyklusv also zu jeder Sekunde, die Sollwertspeicher Sp1' bis Sp24· nacheinander ab und summiert die Speicherinhalte in dem Istwertspeicher Sp25. Dieser Wert wird durch den Vergleicher Vg27 mit dem Inhalt, nämlich ^B276" des Sollwertspeichers Sp25' verglichen. Bei einem fehlerhaften Abweichen schaltet dann der Vergleicher Vg27 den Alarmschalter A, al, a2 ein, der sich bis auf weiteres selbst hält und mit seiner Schaltstrecke a2 den Alarmgeber W bringt. Natürlich können durch diesen Alarmschalter A, al, a2

909810/0438

auch alle sonstigen Sicherungsvorkehrungen, die sich aus fehlerhaften Zwischenzeiten ergeben können, ausgelöst werden. Mit seinem letzten Schritt "OO" löscht schließlich der Taktverteiler Tv den Inhalt des Istwertspeichers Sp25 und bereitet diesen für eine neue Abfrage vor.

All die in dieser Einrichtung beschriebenen Schalter, Speicher und Vergleicher können natürlich auch in einen Rechner, z.B. in einen Mikrocomputer, integriert werden und dann kann durch entsprechende Ablaufprogramme dieses Rechners das erfindungsgemäße Verfahren sichergestellt werden.

6 Figuren

4 Patentansprüche

909810/043

Leerseite

Claims

Patentansprüche;

Verfahren zur Sicherstellung der an einer Kreuzung erforderlichen Zwischenzeiten bei Straßenverkehrssignal anlagen, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:

a) alt Grünzeitende (gn-ed) Jedes einzelnen Signales der selbständig zu regelnden Verkehrsflüsse (1...) wird die von da ab ablaufende Zeit in Istwertspeichern (Sp1 ...) summiert,

b) diese Istwertspeicher (SpI...) werden mit den Sollwertspeichern (SpI'...) der zum einzuschaltenden Grünsignal feindlichen Verkehrsflüsse (2,4,12,14) verglichen und bei Erreichen bzw. überschreiten der vorgegebenen Werte wird der zugehörige Einschaltbefehl freigegeben,

c) alle Sollwertspeicherinhalte werden in etwa kleineren als dem Zeittakt der Verkehrssignalanlage entsprechenden Abständen in einem weiteren Istwertspeicher (Sp25) summiert und dieser mit einem Sollwertspeicher (Sp25') verglichen und bei einem Fehler werden entsprechende Sicherungsvorkehrungen ausgelöst.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Eingabe oder Änderung der Sollwertspeicher (SpI¹...) für die einzelnen Zwischenzeiten eine Sperre, z.B. in Gestalt von Codeworten, vorgesehen ist, die zur Eingabebereitschaft der Anlage vorher aufzuheben ist.
3. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhalte der nacheinander durch einen Taktverteiler (Tv) abfragbaren Sollwertspeicher (SpV ... Sp24·) in einem Istwertspeicher (Sp25) aufaddierbar und mit dem Inhalt eines Sollwertspeichers (Sp25^f) durch einen Vergleicher (Vg27) vergleichbar sind, der bei einem Fehler den Alarmschalter (A, al, a2) betätigt.

ORIGINAL INSPECTED 909810/0438

2739618 - > - 77 P 2 3 7 6 BRD
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß ein Istwertspeicher (Sp26) und ein Sollwertspeieher (Sp26·) in Verbindung mit einem Vergleicher (Vg28) vorgesehen sind, wobei der letztere die Eingebevorrichtung (E) für die Eingabe bzw. Änderung der Sollspeicher (SpV ... Sp24') erst nach Eingabe des richtigen Codes in den Istwertspeicher (Sp26) freigibt.