DE2850208C2 - Anordnung von jeweils aus Sender/ Empfängerkombinationen bestehenden Meldestationen an Straßenkreuzungen zum Zwecke der Bevorrechtigung bestimmter Bedarfsträger - Google Patents

Description

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Die Erfindung betrifft eine Anordnung von jeweils aus Sender/Empfängerkombinationen bestehenden Meldestationen an Straßenkreuzungen, die beim Her- r> annahen eines entsprechend ausgerüsteten Verkehrsmittels des öffentlichen Nahverkehrs, der Polizei, der Feuerwehr und anderer Bedarfsträger, insbesondere eines nicht spurgeführten, mit dessen Sender/Empfängerkombination Daten austauschen und ggf. die Wechsellichtsignal an der Straßenkreuzung zur Bevorrechtigung beeinflussen.

Eine solche Anordnung dient dem Zwecke der Bevorrechtigung bestimmter Bedarfsträger wie insbesondere des öffentlichen Personennahverkehrs, der Polizei und der Feuerwehr. Nähert sich ein entsprechend ausgerüstetes Verkehrsmittel der Straßenkreuzung, so kann vom Fahrzeug aus durch die Übermittlung entsprechender Daten die Wechsellichtzeichensteuerung an der Straßenkreuzung in der Weise beeinflußt werden, daß το dem Fahrzeug eine Bevorrechtigung zuteil wird.

Solche Systeme zur Wechsellichtbeeinflussung sind schon seit geraumer Zeit bekannt. Die Meldestationen (auch Meldepunkte oder Baken) besitzen Sender/Empfangskombinationen, die meist im postalisch hierfür >5 vorgesehenen 24 GHz-Bereich arbeiten. Diese Meldestationen sind einige 10 bis wenige 100 m vor dem Kreuzungsbereich ortsfest neben der Straße angeordnet. Von herannahenden, mit entsprechenden Sender/ Empfangskombinationen ausgestatteten Fahrzeugen wi werden den Meldestationen Informationen, insbesondere der Bevorrechtigungswunsch, übermittelt. Dieses Signal wird in der Meldestation umgesetzt und per Kabel an das Wechsellichtzeichensteuergerät (ggf. den zentralen Verkehrsrechner) weitergeleitet. Es sind b5 weiterhin Systeme bekannt, bei denen die Datenübertragung zwischen Fahrzeug und Meldestation induktiv, beispielsweise mittels Induktionsschleifen, erfolgt. Die geschilderten Systeme, bei denen die Übertragung zwischen Fahrzeug und Meldestation jeweils nur in der kurzen Phase, in der sich das Fahrzeug unmittelbar neben der Meldestation befindet stattfinden kann, besitzen eine hohe Störanfälligkeit Sie_:besitzen ferner den Nachteil, daß ein zwischen dem Fahrzeug und der Station fahrendes weiteres Fahrzeug mit hohen metallischen Aufbauten die Datenübertragung stört bzw. unterbricht Die nur einmalige Übertragung eines Bevorrechtigungswunsches seitens des Fahrzeuges einige 10 bis wenige 100 m vor der Kreuzung besitzt darüberhinaus den Nachteil, daß nur die Verkehrssituation zu dem Zeitpunkt berücksichtigt werden kann, zu dem das Fahrzeug die Meldestation passiert hat Verkehrssituationen, die sich später, insbesondere im Kreuzungsbereich einstellen, bleiben unberücksichtigt So kann das Fahrzeug die aufgrund seiner Geschwindigkeit vorausberechnete Grünphase bei der Bildung eines Verkehrsstaues im Kreuzungsbereich i. a. nicht erreich»yi. Ein solcher Nachteil wird mit einer Anordnung vermieden, wie sie in der US-PS 35 50 078 vorgeschlagen wird. Der von einem Sender auf einen herannahenden Bedarfsträger angestrahlte Empfänger befindet sich über der Kreuzung. Jedoch besitzt das in der US-PS 35 50 078 beschriebene System den Nachteil, bei sichtbarem oder UV-Licht zu arbeiten, das mittels eines photoelektrischen Detektors empfangen und womit die Anlage relativ störanfällig wird. Im übrigen hat sich herausgestellt, daß diese und weitere bekannte Abfrage-Antwort-Systeme, bei denen Signale ausgetauscht werden, in einer Zeit mit wachsender Verkehrsbelastung dem Bedarf nach möglichst vollständigem, fehlerfreien Datenaustausch nicht Rechnung tragen können.

Es ist Aufgabe dieser Erfindung, eine Anordnung von Meldestationen anzugeben, welche die vorgenannten Nachteile nicht besitzt und stattdessen eine wesentlich weniger störanfällige Übertragung und eine Überwachung des Abstandes zwischen Fahrzeug und Meldesta tion sowie der Fahrzeuggeschwindigkeit während der gesamten Annäherungsphase an den Kreuzungsbereich ermöglicht.

Die Aufgabe wird dadurch gelöst, daß alle im Kreuzungsbereich vorgesehenen Meldestationen zu einer einzigen Meldestation zusammengefaßt werden und der Datenaustausch zwischen dieser Meldestation und dem jeweiligen Fahrzeug als Bedarfsträger gleichzeitig zur quasikontinuierlichen Bestimmung des Abstandes zwischen Fahrzeug und Straßenkreuzung und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs während der gesamten Annäherungsphase benutzt wird. Vorteilhafterweise befindet sich diese Meldestation zentral über der Kreuzung. Die Daten werden mittels einer Mikrowellenübertragungsstrecke zwischen dem jeweiligen Sender und Empfänger übermittelt.

Die Vorteile dieser Anordnung gegenüber den bisher verwendeten, seitlich am Straßenrand installierten Stationen liegen darin, daß nur ein Installationspunkt pro Verkehrsknoten benötigt wird und daß während der gesamten Annäherungsphase des Fahrzeuges (bis über 300 m) die Geschwindigkeit und der Abstand des Fahrzeuges ermittelt werden. Eine Störung durch Fahrzeuge mit hohen metallischen Aufbauten ist damit nahezu ausgeschlossen. Weiterhin kann die Grünphase für das ankommende Fahrzeug auch dann situationsgerecht geschaltet werden, wenn das Fahrzeug seine p Geschwindigkeit vor der Kreuzung — etwa bedingt | durch einen Verkehrsstau — ändern muß. h'

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Anordnung besteht darin, daß während der gesamten Annäherungsphase Informationen an das Fahrzeug gesendet werden können. Insbesondere kann dem Fahrer mitgeteilt werden, ob sein Bevorrechtigungswunsch bei gleichbleibender Geschwindigkeit berücksichtigt werden wird oder nicht

Ein spezielles Ausführungsbeispiel des Gegenstandes der Erfindung wird im folgenden beschrieben.

Für die bidirektionale Signalübertragung zwischen Fahrzeug und Meldestation am Verkehrsknoten wird jeweils ein Paar von Sender/Empfängerkombinationen benötigt. Die Fahrzeug- und die Meldestation im Zentrum der Kreuzung sind in ihrem Aufbau identisch. Die Übertragung vom Fahrzeug an die ortsfeste, im Verkehrsknotenbereich angebrachte Meldestation und die Übertragung in umgekehrter Richtung erfolgen mit zwei verschiedenen Modulationsfrequenzen, so daß gegenseitige Fahrzeugstörungen ausgeschaltet sind. Jeder Richtung, ?us der zu bevorrechtigende Fahrzeuge auf den Verkehrsknoten zufahren, ist eine ortsfeste Mikrowellen-Sender/Empfängerkombination zugeordnet Die einzelne ortsfeste Sender/Empfängerkombination läßt sich für die Sonderfälle, in denen die Straße vor dem Kreuzungsbereich in einer starken Kurve geführt ist, ggf. auch auslagern, d. h. vor der Kreuzung installieren. Die zentral im Schaltschrank der Wellenlichtzeichensteuerung untergebrachte Verkehrsknotenelektronik berücksichtigt die Linienführung des ankommenden Fahrzeuges und die Reihenfolge der aufgenommenen Meldungen von verschiedenen Fahrzeugen und steuert daraufhin die jeweiligen Lichtzeichen. Ausräumzeiten (Gelbphasen) für die 7ahrze: ge im Kreuzungsbereich, die für die versck^:edenen Fahrtrichtungen erforderlich sind, werden dem Mi vorechner in der Verkehrsknotenelektronik durch manuell einstellbare Schalter vorgegeben. Daraufhin übermittelt die Meldestation je nach Status der Wechsellichtzeichensteuerung dem Fahrzeug, wann sein »Grünwunsch« realisiert werden kann. Durch die Auswertung dieser Information im Fahrzeug wird es ermöglicht, dem Fahrer über ein Wechsellichtvorsignal in seinem Fahrpult aktuell anzuzeigen, bei welcher Ampelphase er den Kreuzungsbereich bei Beibehaltung seiner Geschwindigkeit erreichen wird.

Die zuvor beschriebene Anlage arbeitet folgendermaßen. Jedes mit einer Sender/Empfängerkombiiiation ausgestattete Fahrzeug sendet ständig repetierend einen kurzen Impulszug aus. Erreicht dieser Impulszug den Empfänger einer Meldestation (bei z. B. 200 m Abstand), so sendet die Meldestation, die i. a. im Respond-Betrieb arbeitet, den frequenzmäßig 1 :2 heruntergeteilten Irnpulszug an das Fahrzeug zurück. Dort wird aus der durch die Laufzeit bedingten Phasenverschiebung des Signals der Abstand zwischen Fahrzeug und Meldestation ermittelt

Aufgrund des ersten empfangenen Impulszuges erwartet die Meldestation das Fahrzeugtelegramm mit der Linien-Nummer und ggf. weiteren Daten. Sie fragt ϊ daraufhin den Status der Wechsellichtsteuerung ab, veranlaßt die Grün-Schaltung bzw. Grün-Reservierung für die Annäherungsrichtung, indem sie ein entsprechendes Relais in dem vorhandenen Schaltschrank betätigt bzw. ein entsprechendes Signal a~i den

in zentralen Verkehrsrechner weiterleitet Anschließend wird dem Fahrzeug zurückgemeldet welche Wartezeit einzuhalten ist oder, falls die Annäherungsrichtung bereits grün geschaltet ist, daß die Wartezeit Null ist Nähert sich in dieser Phase ein weiteres Fahrzeug aus

υ einer anderen Richtung, so wird diesem die maximal darstellbare Wartezeit zurückgemeldet, so daß dort dem Fahrer durch ein rotes Lichtzeichen in seinem Fahrpult angezeigt wird, daß er seine Geschwindigkeit vermindern muß. Die Meldestation sendet darüber

-¹H hinaus noch ihre individuelle Nummer zur Kennung, die ggf. in einem zentralen Betriebsleitrechner als feste Ortsmarkierung gespeichert ist, so daß die Meldestation im Kreuzungsbereich gleichzeitig als Ortsbake wirkt. Dieser Telegrammzyklus wird periodisch wiederholt, so

'■i daß fortlaufend Abstandsinformationen im Fahrzeug zur Verfügung stehen und daraus die Fahrzeuggeschwindigkeit ermittel- wird.

Passiert das Fahrzeug die Meldestation, so unterbricht wegen der Antennenrichtwirkung der Funkkontakt, und nach einer vorgebbaren Nachlaufzeit wird das fest eingestellte Stiuerprogramm der Wechsellichtsignalanlage wieder aufgenommen.

Die Verkehrsknoten-Elektronik ist so aufgebaut, daß sich Veränderungen an der Linienführung ohne

i'. Hilfsmittel durch Ändern von Schalterstellungen im Schaltschrank berücksichtigen lassen. Der modulare Aufbau der Ausrüstung erleichtert die Reparatur im Falle eines Fehlers.

Um eine Störung durch fremde Sender weitgehend

4Ii auszuschließen, werden die Telegramme nach dem Pulsbreiten-Modulationsverfahren codiert. Bei ständiger zyklischer Wiederholung des Telegrammverkehrs ermöglicht ein einfaches Abfragen die Prüfung des Telegramminhaltes. Dadurch, daß die Telegrammdauer

4; relativ kurz verglichen mit der Wiederholrate ist, lassen sich i. a. auch mehrere Telegramme über eine Meldestation abwickeln, z. B. wenn zwei Fahrzeuge dicht aufeinander folgen. Sollten die Telegramme sich ausnahmsweise störe,!, fällt das System in einen sicheren

ν Zustand, indem erstens von der Meldestation keines der Telegramme beantwortet wird, so daß die eventuell in diesem Falle fehlerhafte Positionsinformation nicht verfügbar ist und zweitens die Wechsellichtsteuerung die Anforderung ignoriert.

Claims (3)

Patentansprüche:

1. Anordnung von jeweils aus Sender/Empfängerkombinationen bestehenden Meldestationen an Straßenkreuzungen, die beim Herannahen eines entsprechend ausgerüsteten Verkehrsmittels des öffentlichen Nahverkehrs, der Polizei, der Feuerwehr und anderer Bedarfsträger, insbesondere eines nicht spurgeführten, mit dessen Sender/Empfängerkombination Daten austauschen und ggf. die Wechsellichtsignale an der Straßenkreuzung zur Bevorrechtigung beeinflussen, dadurch gekennzeichnet, daß alle im Kreuzungsbereich vorgesehenen Meldestationen zu einer einzigen Meldestation zusammengefaßt werden und der ii Datenaustausch zwischen dieser Meldestation und dem jeweiligen Fahrzeug als Bedarfsträger gleichzeitig zur quasikontinuierlichen Bestimmung des Abstandes zwischen Fahrzeug und Straßenkreuzung und der Geschwindigkeit des Fahrzeugs während der gesamten Annäherungsphasc benutzt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch eine zentral über der Kreuzung befindliche Meldestation.

3. Anordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ^ gekennzeichnet, daß die Daten mittels einer Mikrowellenübertragungsstrecke zwischen dem jeweiligen Sender und Empfänger übermittelt werden.