DE2739863A1

DE2739863A1 - Verfahren zur gruenzeitbemessung bei verkehrsabhaengig steuerbaren strassenverkehrssignalanlagen und einrichtung zur durchfuehrung des verfahrens

Info

Publication number: DE2739863A1
Application number: DE19772739863
Authority: DE
Inventors: Peter Drebinger
Original assignee: Siemens AG
Current assignee: Siemens AG
Priority date: 1977-09-05
Filing date: 1977-09-05
Publication date: 1979-03-15
Also published as: NO149187C; US4303905A; DE2739863C2; NO149187B; NO782827L; NL7808892A

Description

SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT ~^ Unser Zeichen: Berlin und München ~ VPA 77 P 2 3 7 8 BRD

Verfahren zur Grünzeitbemessung "bei verkehrsabhängig steuerbaren Straßenverkehrssignaianlagen und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens.

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Grünzeitbemessung bei. verkehrsabhängig steuerbaren Straßenverkehrssignalanlagen unter Verwendung von Zeitlücken und einer Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens. Bisher wurde zur Grünzeitbemessung bereits die Zeitlücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden Fahrzeugen mit Fahrzeugdetektoren ermittelt und das Ergebnis mit einem Zeitgrenz-Sollwert verglichen. Bei überschreiten dieses Zeitgrenz-Sollwertes wurde ein Schaltbefehl zur Beendigung der Grünzeit an die Verkehrssteuereinrichtung gegeben. Nun gibt es Fahrer, die unnötig einen zu großen Abstand von ihrem Vordermann einhalten und diese können bei dem vorgenannten Verfahren Anlaß sein, daß trotz eines normalen Verkehrsflusses die Grünzeit vorzeitig abgebrochen wird. Diesem Umstand konnte bisher nur durch eine unzulässig lange Zeitlücke begegnet werden, wodurch der Grünzeitabbruch nicht mehr entsprechend empfindlich eingestellt werden konnte.

Nie 1 Wt / 23.8.1977

80981 i/0322

77 P 2-3

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese obengenannten Nachteile zu vermeiden, also trotz einer zulässig kleinen Zeitlücke einen relativ empfindlichen Grünzeitabbruch zu ermöglichen. Erfindungsgemäß wird dies durch folgende Verfahrensschritte erreicht:

a) Erfassen der während eines Grünsignals an der zugehörigen Zufahrt auftretenden Zeitlücken,

b) Vergleich jeder Zeitlücke mit einem ersten Zeitgrenz-Sollwert und Abschalten des Grünsignals bei Erreichen dieses ersten Zeitgrenz-Sollwertes,

c) Vergleich von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Zeitlücken mit jeweils einem zweiten Zeitgrenz-Sollwert und Abschalten des Grünsignals bei Überschreiten des zweiten Zeitgrenz-Sollwertes durch beide Istwerte.

Weiterhin ist es vorteilhaft, mehr als zwei aufeinanderfolgende Zeitlücken mit jeweils dem zweiten Zeitgrenz-Sollwert zu vergleichen und das Grünsignal bei Übereinstimmen von mindestens zwei dieser Istwerte mit dem zweiten Zeitgrenz-Sollwert abzu-

-° schalten. Eine vorteilhafte Weiterbildung der Erfindung ist eine Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens, bei der Speicher- und Vergleichseinrichtungen eine vorgegebene Anzahl durch Detektoren erfaßbare Zeitlücken mit den ersten und zweiten Zeitgrenz-Sollwerten vergleichen und über Oder-Gatter

"^ nach Erreichen des ersten Zeitgrenz-Sollwertes sofort das Grünsignal abschalten oder mehrere Abfragespeicher bei mehrfachem Erreichen des zweiten Zeitgrenz-Sollwertes über Und- und Oder-Gatter den Abschaltbefehl geben. Durch Bemessen der Grünzeit nach dieser Zeitlückenfolge soll erreicht werden, daß

'° möglichst viele Fahrzeuge je Zeiteinheit die Kreuzung überqueren können.

Bei großer Verkehrsstärke entsteht nämlich an allen Kreuzungszufahrten Rückstau, der in der Regel über die im Bereich der ^ Zufahrt liegenden Fahrzeugdetektoren hinausreicht. Unterstellt

90981 1/0322

- -*"■- 77 P 2 3 7 8 BRD

man einen Abstand von etwa 10 bis 40 m dieser Fahrzeugdetektoren von der Haltelinie, so befinden sich bei einem mittleren Kopfabstand eines PKWs im Haltebereich von 6 m etwa zwei bis sieben PKW zwischen Fahrzeugdetektor und Haltelinie. Damit kann am Fahrzeugdetektor bei Grünbeginn keine Aussage über Staulänge, Verkehrsdichte oder Verkehrsstärke gemacht werden. Doch ermöglicht die durch das typische Fahrverhalten der Fahrer hervorgerufene Pulkbildung trotzdem eine günstige Grünzeitbemessung. Jeder Fahrzeugpulk bildet nämlich am Detektor bei starkem Verkehr - also bei hoher Verkehrsstärke - mit ausgeprägter Häufigkeit kurze Zeitlücken. Dabei ist es ziemlich unbedeutend, ob der Pulk frei fließt oder etwa bei Linksabbiegern zähflüssig abfließt. Am Ende des Fahrzeugpulks entstehen dann längere Zeitlücken, d.h. der Pulk zieht sich auseinander. Ganz allgemein gilt also, daß bei geringem Verkehr die Häufigkeit kurzer Zeitlücken ab - und die Zahl längerer Zeitlücken zunimmt.

Da aber nur die Zeitlücken und keine Belegtzeiten bewertet werden, bestehen keine besonderen Anforderungen an Lage und Länge der Fahrzeug-Detektorschleifen im Gegensatz zur "Zeitlücken-Belegtzeitmessung¹¹. Beim erfindungsgemäßen Verfahren können sogar mehrere Fahrspuren mit nur einer einzigen Fahrzeug-Detektorschleife ausgerüstet werden. Auch ist die Fahrzeugdetektorzeitlücke als ausschließliche Meßgröße bei der Bewertung der Zeitlückenfolge für den Verkehrsingenieur anschaulicher als ein Zeitlücken und Belegtzeiten gemeinsam bewertendes Meßverfahren.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sind der nachfolgenden Beschreibung eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels zu entnehmen.

Es zeigt

Fig. 1 den Lageplan einer mit der erfindungsgemäßen Einrichtung geregelten Straßenkreuzung,

909811/0322

^ 77 P 2 3 7 8 BRD

Fig. 2 die für das Ausführungsbeispiel gewünschten Signalbilder und die in Frage kommenden Übergänge,

Fig. 3a und 3b ein ausführliches Blockschaltbild der erfindungsgemäßen Steuereinrichtung, Fig. 4 ein Programmschema für das erfindungsgemäße Steuergerät,

Fig. 5 eine detaillierte Darstellung des in Fig.3a gezeigten Programmierfeldes,

Fig. 6 einen Fahrzeugzeitbaustein mit Mitteln zur Durchführung der erfindungsgemäßen Grünzeitbemessung.

Die Fig.1 zeigt den Lageplan einer als Beispiel dienenden Kreuzung. Der Fahrzeugverkehr wird mit den Detektorschleifen D1 bis D6 erfaßt, zur Anforderung der Fußgängersignale dienen ¹^ die Druckkontakte T1, T1a, T2 und T2a. Die Steuerung der Verkehrsflüsse erfolgt mit den Signalgebern Sg1 bis Sg8 und den Fußgängersignalgebern Sg21 und Sg22. Dabei sind die Signalgeber Sg7 und Sg8 Diagonal-Signalgeber, die Gelbsignal für

Linksabbieger zeigen.
2o

Die Fig. 2 zeigt die Phasenbilder der Phasen 1 bis 7, wie sie für eine bestimmte Kreuzung, im vorliegenden Fall für die Kreuzung nach Fig.1, entsprechend den Verkehrsgegebenheiten festgelegt werden. Jedes Phasenbild zeigt jeweils die- ^J jenigen Verkehrsflüsse, die im betreffenden Signalabschnitt Freifahrtsignal erhalten, wobei jeder Verkehrsfluß durch die zugehörigen Detektoren und Signalgeber bezeichnet ist. Die dargestellten sieben Phasenbilder werden aber nicht in der festgelegten Reihenfolge nacheinander eingeschaltet, vielmehr wird

*° abhängig von der Verkehrslage aus zwei alternativen Phasenbildern eines ausgewählt oder es werden überhaupt verschiedene Phasen übersprungen. So sind die dargestellten Phasen PH6 und PH7 Teilphasen der Phase PH5, in denen jeweils die Linksabbieger einer Verkehrsrichtung von Phase 5 Freisignal erhalten. Die

" Entscheidung, welche Teilphase auf die Phase 5 folgt, hängt von den Anforderungen ab, welche die Detektoren D5 bzw. D6 während der Phase PH5 erzeugen.

909811/0322

- Sr- 77 P 2 3 7 8 BRD

Jedem der dargestellten Phasenbilder ist im Festspeicher des Steuergerätes ein Programmteil PT zugeordnet. Dazu werden die in Frage kommenden Phasenübergänge ebenfalls in Form von Programmteilen gespeichert. Die Gesamtzahl der möglichen Programmteile ist durch die Größe des Gerätes bzw. des Speichers vorgegeben. Bei einer vierphasigen Kreuzung mit azyklischer Phasenfolge wären beispielsweise 4 . (4-1) = 12 verschiedene Phasenübergänge denkbar. Zur Programmierung wären somit 16 Programmteile nötig. Da jedoch in der Regel nicht alle denkbaren Phasenübergänge auch praktisch erforderlich sind, wird die Anzahl der Programmteile geringer, so daß mit den restlichen Programmteilen weitere Phasen und Phasenübergänge programmiert werden können. Die Anzahl der Phasen ist also im vorliegenden Fall nicht auf vier begrenzt.

Für das vorliegende Ausführungsbeispiel wurde eine 5-phasige Kreuzung mit zwei Teilphasen gewählt, so daß im Ganzen sieben Phasen PH1 bis PH7 entstehen. In Fig.2 sind die gewünschten Phasenwechsel eingezeichnet, und zwar mit ausgezogenen Linien die Phasenfolge, welche bei Vorliegen sämtlicher Anforderungen der Fahrzeuge und Fußgänger in Kraft tritt. Der übergang von Phase PH5 nach Phase PH6 bzw. Phase PH7 hängt von den Anforderungen ab, die die Detektorschleifen D5 bzw. D6 erzeugen. Die gestrichelten Linien in Fig. 2 zeigen Phasensprünge, welche entstehen, wenn nicht alle Anforderungen vorliegen.

Wie sich aus Fig.2 ergibt, sind nicht sämtliche theoretisch möglichen Phasensprünge praktisch notwendig; außerdem brauchen auch nicht alle Phasenübergänge durch einen eigenen Programmteil dargestellt zu werden. Da beispielsweise der Wechsel nach Phase PH6 bzw. PH7 nur aus der Phase PH5 möglich ist, können die ÜbergangsSignalbilder im Programmteil der Phase PH6 bzw. PH7 liegen. Phase PH2 und Phase PH3 dürfen nur nach Phase PH1 folgen. Daher können die übergänge PH1-PH2 bzw. PH1-PH3 ebenfalls im Programmteil der Phase PH2 bzw. PH3 programmiert werden. Nach Phase PH2 oder PH3 kann nur Phase PH4 eingeschaltet werden, weshalb nur die Über-

909811/0322

έ- 77 P 2 3 78 ORD

gänge ΡΗ2-ΡΗ4 bzw. PH3-PH4 nötig sind und die Übergänge von Phase PH2 bzw. PH3 in alle anderen Phasen entfallen. Aufgrund verkehrstechnischer Überlegungen werden also für jede Kreuzung nur die notwendigen Phasen und Phasenübergänge programmiert, so daß die Speicherkapazität optimal ausgenutzt wird.

Im folgenden soll der Aufbau und die Arbeitsweise des erfindungsgemäßen Signalsteuergerätes am Blockschaltbild der Fig.3a und 3b erläutert werden. Zur Ermittlung der Verkehrsflußdaten dienen, wie anhand von Fig.1 bereits erwähnt, die Detektorschleifen D1 bis D6 sowie die Fußgängertasten T1 und T2. Die Detektorschleifen D1 bis D6 sind mit Fahrzeugzeitbausteinen FZB1 bis FZB6 verbunden, wo die Detektorsignale in bekannter Weise ausgewertet werden. Zur Anforderung von Freigäbesignalen für den betreffenden Verkehrsfluß geben die Fahrzeugzeitbausteine FZB jeweils ein Fahrzeuganforderungssignal FAN1 bis FAN6 weiter an das Programmierfeld PF.

In einfachster Weise könnte ein solches Anforderungssignal durch Speicherung eines Detektorsignals gebildet werden. Es ist allerdings auch möglich, verschiedene Anforderungssignale aufgrund von Fahrzeugzahl, Geschwindigkeit und von anderen Kriterien zu erzeugen. Doch ist das nicht Gegenstand der Anmeldung. In ähnlicher Weise wie mit den Fahrzeugdetektoren werden bei Betätigung der Fußgängertasten T1 und T2 über die Fußgängerbausteine FUB1 bzw. FUB2 Fußgängeranforderungssignale FUN1 und FUN2 an das Programmierfeld gegeben.

Das Programmierfeld PF enthält im wesentlichen logische Bauelemente, mittels derer logische Verknüpfungen zwischen den eingangsseitigen Anforderungssignalen FAN und FUN, dem Signal des gerade laufenden Programmteiles LPT1 ... 18 sowie evtl. zusätzlichen übergeordneten Befehlssignalen EAN oder

909811/0322

-•«r-

Zwangsanforderungssignalen ZWAN vorgenommen werden. Aufgrund der jeweils anliegenden Bedingungen wird so einer der im Gerät gespeicherten Programmteile angefordert. Es erscheint dann am Ausgangsverteiler des Programmierfeldes das entsprechende Anforderungssignal APT1...18, womit der betreffende Programmteil in den Umlaufzyklus aufgenommen wird. Der Aufbau des Programmierfeldes und die Programmierung werden später anhand der Fig.5 noch näher beschrieben.

Sind die programmierten Bedingungen zur Auswahl eines angeforderten Programmteils, z.B. APT3, erfüllt, so erscheint am Ausgang APT3 von PF ein Signal und verlangt in der Programmteilsteuerung PTS, daß der angeforderte Programmteil APT3 eingeschaltet und zum laufenden Programmteil LPT3 wird. Über das ODER-Glied 0R1 liegen die Anforderungssignale APT1...18 am UND-Glied AN21. Sobald dazu aus dem Speicher SRP das Signal für Programmteilwechsel MPW kommt, wird das Kippglied FF gekippt und erzeugt ein Überlaufsignal UEB, welches den Strukturverteiler SRV zum schnellen Überlaufen nicht angeforderter Programmteile veranlaßt.

Die Programmteilsteuerung PTS erhält außerdem aus dem Speicher, nämlich aus der Baugruppe SRPZ (Fig.3b) die Signale MPT1...18, welche jeweils den vom Strukturverteiler SRV gerade angesteuerten Programmteil anzeigen. Kommt nun dieser Strukturverteiler SRV beim schnellen Überlauf auf einen angeforderten Programmteil, so erscheint am betreffenden Eingang MPT der Programmteilsteuerung PTS ein Signal, in der Programmteilsteuerung PTS wird das zugehörige UND-Glied, beispielsweise AN3» durchgesteuert, und bringt über das ODER-Glied 0R2 das Flip-Flop FF zum Zurückkippen. Damit verschwindet der Überlaufbefehl UEB am Struktur verteiler SRV, so daß der angesteuerte Programmteil mit der programmierten Zeit abgearbeitet wird.

909811/0322

Gleichzeitig wird eines der Kippglieder K1 ... 18 gesetzt, um im Programmierfeld PF den gerade laufenden Programmteil LPT zur Anforderung bzw. Sperrung weiterer MPT zu verwenden. Es wird also nach dem oben angeführten Beispiel das Kippglied K3 gesetzt und erzeugt solange das Signal LPT3, als der Programmteil PT3 eingeschaltet ist. Sobald die Markierung MPT3 nicht mehr anliegt, fällt auch das Kippglied K3 zurück und das Signal LPT3 im Programmierfeld PF verschwindet.

Die Signalbilder aller Programmteile sind im Festspeicher programmiert, welcher im wesentlichen aus der Zeitprogrammbaugruppe ZTP, der Strukturprogrammbaugruppe SRP und einer Zusatzbaugruppe SRPZ besteht (Fig.3b). Alle drei Baugruppen besitzen im vorliegenden Beispiel sechzig Einsatzpunkte EP1...6O, welche vom Strukturverteiler SRV ansteuerbar sind. Die sechzig Einsatzpunkte sind durch die Programmierung achtzehn Programmteilen in beliebiger Anzahl zugeordnet, so daß jeder Programmteil mehrere Einsatzpunkte umfaßt.

Auf der Leiterplatte ZTP ist für jeden Einsatzpunkt eine bestimmte Zeit von 1 bis 10 Sekunden programmierbar. Entsprechend den sechzig Einsatzpunkten besitzt die Leiterplatte sechzig Eingänge, welche mit jeweils einem Schiebeschalter S mit einem der zehn Ausgänge verbunden werden können.

Mit Hilfe dieser Schiebeschalter kann die Zeitprogrammierung in einfacher Weise nach Bedarf geändert werden. Jedesmal, wenn ein Einsatzpunkt vom Strukturverteiler angesteuert wird, wird gleichzeitig der Zeitverteiler ZTV auf Sekunde Null zurückgestellt, so daß er im Sekundentakt von 1 bis 10 zu zählen beginnt. Sobald die am betreffenden Einsatzpunkt EP programmierte Sekunde erreicht ist, erscheint über Koinzidenzglieder AN31 40 das Signal KO, welches nach Ablauf dieser Sekunde den Strukturverteiler SRV auf den folgenden Einsatzpunkt EP weiterschaltet und den Zeitverteiler ZTV über das Signal RS auf Sekunde Null zurücksetzt. Damit beginnt die Abarbeitung

909811/0322

■ *λλ - 77 P 2 3 7 8 BRD

des folgenden Einsatzpunktes. Liegt jedoch am Strukturverteiler SRV das Signal MPW an, welches den jeweils letzten Einsatzpunkt des laufenden Prograinmteils bezeichnet, so erfolgt ein Weiterschalten des Strukturverteilers nur mit dem Überlaufsignal UEB.

Die Strukturprogrammbaugruppe SRP ist als Leiterplatte ausgebildet, auf deren einer Seite entsprechend den sechzig Einsatzpunkten sechzig Leiterbahnen angeordnet sind, welche entsprechend der Zeitprogrammbaugruppe ZTP an den Strukturverteiler parallel angeschaltet sind. Auf der anderen Seite der Leiterplatte SRP sind senkrecht dazu ebenfalls Leiterbahnen vorgesehen, deren Zahl sich nach der Zahl der Signalgruppen richtet. Jeder Signalgruppe sind zwei Leiterbahnen als Programmierspuren zugeordnet. Außerdem trägt die Baugruppe SRP noch weitere Programmierspuren für Steuersignale und beispielsweise für die Markierung des jeweiligen Programmteilendes (MPW) oder zur Markierung von Einsatzpunkten mit variabler Grünzeit (MGV). Eine Bohrung an jedem Kreuzungspunkt der Matrix macht es möglich, mit Hilfe einer programmierten Diodenschraube eine Einsatzpunkt-Leiterbahn mit einer oder mit beiden Programmierspuren einer Signalgruppe zu verbinden.

Wenn der Strukturverteiler SRV diesen betreffenden Einsatzpunkt ansteuert, wird über die Programmier-Diodenschrauben und die Programmierspuren die entsprechende Signalgruppenansteuerung SGA1...22 angesteuert und für diese Signalgruppe das programmierte Signal erzeugt. Auf diese Weise wird an jedem Einsatzpunkt durch Programmieren aller Signalgruppen das gewünschte Signalbild gewählt. Da jeder Signalgruppe wie erwähnt zwei Programmierspuren zugeordnet sind, kann also beispielsweise durch Programmieren der einen Spur ein Grünsignal und durch Programmieren der anderen Spur ein Gelbsignal erzeugt werden. Ist keine Programmier-Diodenschraube gesetzt, so erscheint Rotsignal. Ist jedoch je eine Programmier-Diodenschraube auf beiden Programmierspuren einer Signalgruppe

90981 1/0322

- 77 P 2 3 7 8 BRD

gesetzt, so wird ein vierter Signalzustand ausgewählt, dessen Signalgruppenbild erst durch eine weitere Programmierung auf der der Signalgruppe zugeordneten Signalgruppenansteuerung SGA festgelegt werden muß. Es können beispielsweise die Signalgruppenbilder ROT/GELB, GRÜN/GELB oder GRÜN mit gleichzeitigem GELB-Blinken erzeugt werden. Die Baugruppen SGA1 bis SGA22 bilden auch noch die Zündimpulse für die Lampenschalter der Signalgeber Sg1 bis Sg22.

Außerdem sind die Signalgruppenansteuerungen SGA1 bis SGA6 mit den jeweils zugehörigen Fahrzeugzeitbausteinen FZB1 bis FZB6 verbunden, wobei das Signal GN1...6 dem jeweiligen Fahrzeugbaustein FZB anzeigt, daß die zugehörige Signalgruppe Grünsignal hat. Während dieser Zeit wird beispielsweise kein Fahrzeuganforderungssignal FAN gebildet. Außerdem kann dieses Grünsignal GN1...6 dazu verwendet werden, während der Grünphase einer Signalgruppe eine an sich bekannte Grünzeitbemessung vorzunehmen.

Für diesen Fall ist im Speicher auf der Baugruppe SRP die Programmierspur MGV (Markierung Grünzeit variabel) vorgesehen. Auf dieser Spur werden also alle Einsatzpunkte markiert, welche im Bedarfsfall nicht mit der programmierten Einsatzpunkt-Zeit abgearbeitet werden sollen, sondern je nach Verkehrslage nach Ende der bemessenen Grünzeit auch überlaufen werden können und zwar innerhalb eines laufenden Programmteils. Um eine vorzeitige Weiterschaltung oder ein Überlaufen eines derartigen Einsatzpunktes vorzunehmen, muß von jedem Fahrzeugzeitbaustein FZB, dessen Signalgruppe GRÜN zeigt, ein Fahrzeugendesignal FE1...6 vorliegen. Jeder Fahrzeug-Zeitbaustein FZB gibt ein Signal FE1...6 an das UND-Glied AN23. Dieses Signal FE ist immer dann positiv, wenn keine Grünzeitbemessung durchgeführt wird, d.h. wenn entweder an der betreffenden Signalgruppe kein GRÜN-Signal anliegt oder wenn die Grünzeitbemessung bereits abgeschlossen ist. Nur wenn in einem oder in mehreren FZB eine Grünzeitbemessung stattfindet, wird das UND-Glied AN23 gesperrt.

909811/0322

Ist aber die Grünzeitbemessung bei allen Fahrzeugzeitbausteinen FZB abgeschlossen, wird die Koinzidenz am UND-Glied AN23 erreicht und üTber das ODER-Glied 0R4 ein Signal an das UND-Glied AN24 gelegt. Ist der betreffende Einsatzpunkt mit der Markierung MGV für variable Grünzeit versehen, so erscheint dieses Signal am zweiten Eingang von AN24 und gibt über das ODER-Glied 0R3 ein Überlaufsignal UEB an den Strukturverteiler SRV. Folgen noch weitere Einsatzpunkte mit der Markierung MGV, so werden auch diese überlaufen. Über das ODER-Glied 0R4 können auch externe Anforderungen EAN oder Zwangsanforderungssignale das Überlaufen von Einsatzpunkten mit variabler Grünzeit bewirken.

Nach dem vorliegenden Beispiel ist der letzte Einsatzpunkt eines Programmteils jeweils mit einer Markierung MPV versehen, welche in der Programmteilsteuerung PTS das Überlaufsignal UEB erzeugt, falls überhaupt ein neuer Programmteil APT angefordert ist. Sind mehrere Programmteile angefordert, so werden sie in der programmierten Reihenfolge der Einsatzpunkte EP abgearbeitet. Wird jedoch das Ende eines Programmteils mit der Markierung MPW erreicht und ist noch kein neuer Programmteil angefordert, so wird über das UND-Glied AN22 ein Stoppsignal ST erzeugt, welches den Strukturverteiler SRV anhält, so daß er nicht auf den nächsten Einsatzpunkt weiterschaltet. Damit bleibt der zuletzt eingeschaltete Programmteil solange stehen, bis ein neuer Programmteil angefordert wird.

Die Zusatzbaugruppe SRPZ dient dazu, in der Programmteilsteuerung PTS durch die Markierung MPT1...18 den jeweils laufenden Programmteil anzuzeigen. Die Baugruppe SRPZ ist wiederum als Matrixleiterplatte ausgebildet, wobei die jeweilige Programmteilspur MPT mit allen Einsatzpunkten EP des zugehörigen Programmteils verbunden ist.

909811/0322

771

Die Fig.4 zeigt in einem Programmschema die Zuordnung zwischen den einzelnen Phasen und Phasenübergängen zu den im Speicher SRP und ZTP gespeicherten Programmteilen. Gemäß Fig.2 sollen im vorliegenden Beispiel sieben Phasen und dort eingezeichnete vierzehn Phasenübergänge einschaltbar sein. Von diesen vierzehn Phasenübergängen können jedoch, wie bereits erwähnt, die übergänge 1-2, 1-3, 5-6 und 5-7 in den den Phasen 2,3,6 und 7 zugeordneten Programmteilen programmiert werden, so daß für die Fhasenübergänge nur zehn Programmteile benötigt werden. Zusammen mit den sieben Phasen müssen also

17 Programmteile gespeichert werden, so daß von den möglichen

18 Programmteilen einer freibleibt. In der Fig.4 sind nun in der ersten Zeile die einzelnen Phasen bzw. Übergänge bezeichnet, in der zweiten Zeile die zugehörigen Programmteile 1 bis 17.

Jedem Programmteil ist eine gewisse Anzahl von Einsatzpunkten EP zugeordnet; in der Darstellung entspricht jede Spalte einem Einsatzpunkt.

Innerhalb der Programmteile wird für jeder der Signalgruppen Sg1 ... 8,21 und 22 das gewünschte Signal auf dem Strukturprogramm SRP festgelegt. Wie bereits erwähnt, stehen für jede Signalgruppe zwei Programmierspuren zur Verfügung, so daß vier Signalzustände - falls erforderlich - programmiert werden können. Da außerdem jeder Einsatzpunkt für sich programmiert wird, kann innerhalb eines Programmteils vollkommen freizügig jeglicher Signalablauf, beispielsweise ein nachlaufendes Grün, festgelegt werden. Die für jeden Einsatzpunkt auf der Baugruppe ZTP zu programmierende Einsatzpunktzeit ist in der Zeile EPZ angegeben.

Fig. 5 zeigt den Aufbau des Programmierfeldes PF. Es dient dazu, die verkehrsbedingten Signalanforderungen, beispielsweise durch Fußgängertasten T1,2 oder Detektorschleifen D1...6, durch logische Verknüpfungen in Anforderungen für gespeicherte Programmteile umzusetzen. Im wesentlichen besteht dieses Programmierfeld PF aus Programmbaugruppen PR1 bis PR5 und drei Verteilern VER1 bis VER3. Auf den Eingangsverteiler VSR1 werden die Freisignalanforderungen geschaltet, also die

909811/0322

- 77 P 2 3 7 8 BRD

Fahrzeuganforderungen FAN1 bis FAN6 und die Fußgängeranforderungssignale FUN1 bis FUN6. Darüberhinaus können weitere Verteilerpunkte mit externen Anforderungen EAN1 bis EAN4, beispielsweise für Handbetrieb oder für Zentralsteuerung, beschaltet werden. Auch eine Zwangsanforderung ZWAN ist für den Fall vorgesehen, daß ein bestimmtes Signalbild, etwa für Bahneingriffe oder Feuerwehrausfahrten, Vorrang vor allen anderen Signalbildern erhält.

Die Prograinmierbaugruppen PR1 bis PR5 tragen UMD- bzw. ODER-Verknüpfungsglieder und Inventierer, mit welchem die gerade vorliegenden Anforderungssignale mit den laufenden Programmteilen so verknüpft werden können, daß in zweckmäßigster Weise neue Programmteile angefordert werden. Die gerade laufenden Programmteile werden zu diesem Zweck auf dem Verteiler 3 auf die einzelnen Verteilerpunkte LPT1 bis LPT18 gegeben. Die aus den logischen Verknüpfungen hervorgehenden angeforderten Programmteil schließlich erscheinen auf dem Verteiler VER2 als Signale APT1 bis APT18. Auch auf den Verteilern VER2 und VER3 besteht die Möglichkeit, freie Verteilerpunkte mit zusätzlichen Signalen für die Programmierung zu belegen.

Wie erwähnt, entstehen die Anforderungen der einzelnen Programmteile durch logische Verknüpfung der Fahrzeug- bzw. Fußgängeranforderungen. Zu diesem Zweck werden zunächst die Bedingungen festgelegt, unter denen die einzelnen Programmteile angefordert werden sollen. Aus dem Lageplan der Kreuzung und den Phasenbildern läßt sich beispielsweise ableiten, daß die Phase PH1 dann angefordert werden soll, wenn entweder der Detektor D1 oder der Detektor D4 oder die Taste T2 betätigt wird. Nach Fig.4 entspricht der Phase PH1 der Programmteil PT1; die Betätigung der Detektoren D1 und D4 ergeben am Eingang des Programmierfeldes die Fahrzeuganforderungssignale FAI¹II bzw. FAN4, und die Betätigung der Taste T2 bringt das Fußgänger-

909811/0322

anfοrderungssignal FUN2. Somit lautet die Bedingung für die Anforderung des Programmteils 1

APT 1 = FAN1 + FAN4 + FUN2.

Entsprechend werden die Bedingungen für die Anforderung der übrigen Programmteile festgelegt. Für die Phase PH2 (Programmteil 2) kann dann die Bedingung beispielsweise lauten:

APT 2 = FAN 3 . OTT
1o

Da die Phasen PH2 und PH3 nur auf PH1 folgen dürfen, wird die Anforderungsbedingung durch zusätzliche Verknüpfung mit dem gerade laufenden Programmteil erweitert und lautet dann:

APT 2 = LPT 1 . FAN 3 . F~ÄJT2"

und für die Phase 5 - laut Fig.4 Programmteil 11 - kann dann die Anforderungsbedingung folgendermaßen lauten:

APT 11 = FAIT 5 + FAN 6 + FUN 1 . (LPT 12 + LPT 13).

„ Auf diese Weise werden durch Lötverdrahtung alle gewünschten do

Anforderungsbedingungen für die einzelnen Programnteile festgelegt. Wie bereits erwähnt, können auch zusätzliche äußere Bedingungen, wie externe Anforderungen von übergeordneten Steuergeräten, auf diese Weise berücksichtigt werden. In der __ Fig.5 wird als Beispiel die oben erwähnte Verknüpfung zur Anforderung des Programmteils 2 dargestellt. Die Signale FAN2, FAN3 und LPT1 werden mittels der Logikelemente zu einem Ausgangssignal APT2 verknüpft.

_ Der in Fig.6 dargestellte Fahrzeugbaustein FZB₁, arbeitet x

im Gegensatz zu der vorher erwähnten bekannten Grünzeitbe-

messung mit einem Verfahren, bei dem entweder eine Zeitlücke einen ersten großen Zeitgrenz-Sollwert oder mindestens zwei Zeitlücken Jeweils einen kleineren zweiten Zeitgrenz-Sollwert « überschreiten müssen. Der Fahrzeugzeitbaustein FZB_x kann anstelle der in Fig.3a dargestellten Fahrzeugzeitbausteine FZ31...6

909811/0322

vorgesehen werden, wenn an den entsprechenden Kreuzungszufahrten eine Grünzeifbemessung durchgeführt werden soll. Der Fahrzeugdetektor umstellt über eine Auswerteeinrichtung A das Vorhanden- oder NichtVorhandensein eines Fahrzeuges fest und gibt jeweils bei Auftreten einer Fahrzeuglücke über den intervertierten Eingang eine "1" an das Und-Gatter uG1. Der andere Eingang des Und-Gatters uG1 ist an eine der zugehörigen Signalgruppenansteuerunjf^gAl bis SgA6 angeschlossen und erhält immer dann eine "1", wenn die zugehörige Signalgruppe Grün zeigt. Damit wird durch jede Zeitlücke ein Inipuls an den Zähler Z1 und den Verteiler V gegeben und diese weitergeschaltet, Der Zähler Z1 ist durch den Einsteller el auf drei Impulse eingestellt, was später noch zu erläutern ist. An die Ausgänge 1 bis 3 des Verteilers V sind die Und-Gatter uG4 bis uG6 angeschaltet. Für die Dauer jeder Zeitlücke wird also das Und-Gatter uG3 und eines der Und-Gatter uG4 bis uG6 durchlässig geschaltet und damit kann der Taktgeber T Impulse von einer Millisekunden Länge an einen der Zähler Z2 bis Z5 geben. Diese sind durch die Einsteller e2 bis e5 auf den ersten Zeitgrenz-Sollwert von z.B. 4000 Millisekunden bzw. den zweiten Zeitgrenzsollwert von 2000 Millisekunden eingestellt. Nach Erreichen ihrer jeweiligen Grenzwerte geben die Zähler Z2 bis Z5 einen "1"-Wert ab, doch sei zunächst angenommen, daß keine der Zeitlücken einen Grenzwert der Zähler Z2 bis Z5 erreichen. Dann läßt die dritte Zeitlücke über den Zähler Z1 die Kippstufe Ki, d ie über das Oder-Gatter oG2 in Arbeitsstellung gehalten wurde, nach einer gewissen Zeitspanne in die Ruhelage kippen und damit werden die Zähler Z3 bis Z5 und der Verteiler V in ihre Nullage gebracht. Dagegen wird der Zähler Z2 über das Und-Gatter uG7 jeweils nach Ende einer Zeitlücke bereits wieder in seine Nullstellung gebracht.

überschreitet dagegen eine einzige Zeitlücke den ersten Zeitgrenz-Sollwert, so wird ein Abschaltbefehl über das Gatter G8, das Oder-Gatter oG12 und das Und-Gatter uG13 an den Ausgang ^FEv gegeben, der in Fig.3a an das Und-Gatter AN23 gelangt

909811/0322

und die Grünzeit beendet. Wenn dagegen keine der Zeitlücken den ersten Zeitgrenz-Sollwert aber mindestens zwei Zeitlücken den zweiten Zeitgrenz-Sollvart erreichen, so geben beispielsweise die Zähler Z3 und Z5 über die Und-Gatter uG10 und uG13 einen Abschaltbefehl an den Ausgang FE^ für das Grünsignal. Ein Ausschaltbefehl am Ausgang FE. bringt aber auch die Zähler Z3 bis Z5 und den Verteiler V in ihre Ruhelage. Der Abschaltbefehl kann allerdings nur dann an den Ausgang FS

gegeben werden, wenn von der Programm spur MGV (Markierung Grünzeit variabel) gemäß Fig.3b aus dem Speicher SRP eine "1" ansteht.

Die Vergleiche der einzelnen Zeitlücken mit den vorgegebenen ersten und zweiten Grenzzeit-Sollwerten können natürlich auch in jedem Rechner, z.B. in einem Mikrocomputer, durch ein entsprechendes Ablaufprogramm und damit die erfindungsgemäße Grünzeitbemessung sichergestellt werden.

6 Patentansprüche
6 Figuren

909811/0322

Claims

77 P 2 3 7 8 BRD

Patentansprüche:

' 1., Verfahren zur Grünzeifoemessung bei verkehrsabhängig steuerbaren Straßenverkehrssignalanlagen unter Verwendung von Zeitlücken, gekennzeichnet durch folgende Verfahreneschritte

a) Erfassen der während eines Grünsignals an der zugehörigen Zufahrt auftretenden Zeitlücken mit Hilfe von Fahrzeugdetektoren,

b) Vergleich jeder Zeitlücke mit einem ersten Zeitgrenz-Sollwert und Abschalten des Grünsignals bei Erreichen dieses ersten Zeitgrenz-Sollwertes,

c) Vergleich von mindestens zwei aufeinanderfolgenden Zeitlücken mit jeweils einem zweiten Zeitgrenz-Sollwert und Abschalten des Grünsignals, wenn beide Ist-Werte den zweiten Zeitgrenz-Sollwert überschreiten.
2. Verfahren nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch den Vergleich von mehr als zwei aufeinanderfolgenden Zeitlücken mit jeweils dem zweiten Zeitgrenz-Sollwert und Abschalten des Grünsignals bei Übereinstimmen von mindestens zwei dieser Ist-Werte mit dem zweiten Zeitgrenz-Sollwert.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, gekennzeichnet durch die Darstellung der einzelnen Grünzeitbemessungsvergleiche auf einem Anzeigetableau zwecks Optimierung der erforderlichen ersten und zweiten Zeitgrenz-Sollwerte.
4. Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach den Ansprüchen 1 bis 3» dadurch gekennzeichnet, daß Speicherund Vergleichseinrichtungen (Z1 ... Z5) eine vorgegebene Anzahl durch Detektoren (Dx) erfaßbare Zeitlücken mit einem

909811/0322 original inspected

ersten bzw. einem zweiten Zeitgrenz-Sollwert vergleichen und über ein Oder-Gatter nach Erreichen des ersten Zeitgrenz-Sollwertes sofort den Abschaltbefehl für das Grünsignal oder daß mehrere Abfragespeicher (Z3 ... Z5) bei mehrfachem Erreichen des zweiten Zeitgrenz-Sollwertes über Oder- und Und-Gatter den Abschaltbefehl für das Grünsignal geben.
5. Einrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet,

daß das Schaltsignal der verkehrsabhängig steuerbaren Straßenanlage über Und-Gatter (uG1, uG13) die Grunzeitbemessungseinrichtung (FZBx) für ihre zulässigen Programmteile (PT) scharfschalten.
6. Einrichtung nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß ein durch die Zeitlücken fortschaltbarer Verteiler (V) die zeitliche Aufeinanderfolge der Zeitvergleiche der einzelnen Zeitlücken mit dem zweiten Zeitgrenz-Sollwert sicherstellt.

9098 11/0322