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BIDIREKTIONALES DATENKOMMUNIKATIONSSYSTEM
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FÜR STRAßENVERKEHRSSIGNALANLAGEN Die Erfindung bezieht sich auf ein
bidirektionales Datenkommunikationssystem für Straßenverkehrssignalanlagen mit einer
übergeordneten Steuer- und überwachungseinrichtung und einem oder mehreren Kreuzungs-Steuerungsgeräten,
die über zumindestens einen Datenübertragungskanal mit der übergeordneten Steuer-und
Überwachungseinrichtung verbunden sind, um einen Datenaustausch zwischen der Steuer-
und Überwachungseinrichtung und den Kreuzungs-Steuerungsgeräten zu ermöglichen.
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Es ist bei Straßenverkehrssignalanlagen bekannt, eine übergeordnete
Steuer- und überwachungseinrichtung mit einem oder mehreren Kreuzungs-Steuergeräten
über zumindestens einen Datenübertragungskanal zu verbinden. Hierbei ist es entweder
üblich, den zumindestens einen Datenübertragungskanal nach Art einer Gemeinschaftsleitung
mit einer Vielzahl von Kreuzungs-Steuerungsgeräten zu verbinden oder es werden die
Kreuzungs-Steuerungsgeräte über eine Punkt
zu Punkt Verbindung über
jeweilige Datenübertragungskanäle mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung verbunden.
Bei der erstgenannten Möglichkeit steht der gemeinsame Datenübertragungskanal den
einzelnen Kreuzungs-Steuerungsgeräten nur für vorgegebene Zeitabschnitte zur Verfügung,
so daß keine großen Datenmengen von. oder zu. einem kreuzungs-Steuerungsgerät über
tragen werden können. Andererseits ist bei der zweiten Möglichkeit der Aufwand an
Datenübertragungskanälen sehr groß, wobei dieser Aufwand häufig untragbar ist. Für
die Übertragung normaler Steuerbefehle und Rückmeldungen von Signalen von den einzelnen
Kreuzungs-Steuerungsgeräten ist die Datenübertragungs-Geschwindigkeit des zumindestens
einen Datenübertragungskanals vollständig ausreichend, doch treten viele Fälle auf,
in denen die zu übertragende Datenmenge überproportional hoch ist. Dies ist beispielsweise
dann der Fall, wenn ein neues Steuerungsprogramm an eine oder mehrere Kreuzungs-Steuerungsgeräte
übertragen werden soll oder wenn zur Erzielung eines Verkehrsüberblickes an diesen
Kreuzungs-Steuerungsgeräten erzeugte Signale, wie zum Beispiel Detektorsignale für
den Verkehrsfluß und die Verkehrsgeschwindigkeit zur übergeordneten Steuer- und
Überwachungseinrichtung zurück übertragen werden sollen.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein bidirektionales Datenkommunikationssystem
für Straßenverkehrssignalanlagen der eingangs genannten Art zu schaffen, das bei
einfachem und kostengünstigen Aufbau eine schnelle Übertragung großer Datenmengen
zwischen der zentral angeordneten Steuer- und Überwachungseinrichtung und den Kreuzungs-Steuerungsgeräten
ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird durch die im kennzeichnenden Teil des Patentanspruchs
1 angegebenen Merkmale gelöst.
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Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Durch die erfindungsgemäße Ausgestaltung des bidirektionalen Datenkommunikationssystems
wird einerseits ein kostengünstiger Aufbau erzielt, der fast mit den Kosten für
ein Datenkommunikationssystem mit einer Gemeinschaftsleitung vergleichbar ist, jedoch
andererseits die schnelle übertragung einer großen Datenmenge zwischen einem oder
mehreren vorgegebenen Kreuzungs-Steuerungsgeräten und der zentral angeordneten Steuer-
und Überwachungseinrichtung ermöglicht, so daß das System insgesamt fast die Eigenschaften
eines Datenkommunikationssystems aufweist, bei dem jedes Kreuzungs-Steuerungsgerät
mit der Steuer- und Überwachungseinrichtung direkt verbunden ist. Das erfindungsgemäße
System vereinigt damit die Vorteile von Gemeinschaftskanälen und Punkt zu Punkt
Verbindungen, ohne die Nachteile der beiden Systeme zu übernehmen.
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Weiterhin ist es möglich, den zweiten Datenübertragungskanal jederzeit
bei Ausfall des zumindestens einen Datenübertragungskanals als Ersatzkanal zu benutzen,
so daß sich eine vergrößerte Betriebssicherheit ergibt.
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Weiterhin ermöglicht der zweite Datenübertragungskanal eine unabhängige
Fehlersuche und Überprüfung, wobei
selbst der zumindestens eine
Datenübertragungskanal und der zweite Datenübertragungskanal insgesamt überprüfbar
sind.
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Die Umschalteinrichtungen können entweder an der zentral angeordneten
Steuer- und überwachungseinrichtung angeordnet sein, oder es können getrennte Umschalteinrichtungen
entweder einer Gruppe von Kreuzungs-Steuerungsgeräten oder sogar jedem Kreuzungs-Steuerungsgerät
zugeordnet sein.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden anhand der
Zeichnungen noch näher erläutert.
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In der Zeichnung zeigen: Fig. 1 eine erste Ausführungsform des Datenkommunikationssystems
Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des Datenkommunikationssystems mit von der Zentraleinrichtung
abgesetzten Umschalteinrichtunen Fig. 3 eine dritte Ausführungsform des Datenkommunikationssystems
mit den Kreuzungs-Steuerungsgeräten zugeordneten Umschalteinrichtungen Die in Fig.
1 dargestellte Ausführungsform des Datenkommunikationssystems weist eine an einer
Zentralstation angeordnete Steuer- und Überwachungseinrichtung (1) auf, die über
einen ersten Datenübertragungskanal (6) und eine Umschalteinrichtung (2)
mit
einer Vielzahl von Kreuzungs-Steuergeräten (3,4,5) verbunden ist, von denen nur
drei dargestellt sind, deren Anzahl in der Praxis jedoch wesentlich größer sein
kann. Die Umschalteinrichtung (2) ist weiterhin mit der Steuer- und überwachungseinrichtung
(1) über einen zweiten Datenübertragungskanal (7) verbunden und die Umschalteinrichtung
(2) kann selektiv entweder den Datenübertragungskanal (6) in Form einer Gemeinschaftsleitung
mit den Kreuzungs-Steuerungsgeräten (3,4,5) über Verbindungsleitungen (3a,3b bzw.
3c) verbinden oder eines dieser Kreuzungs-Steuerungsgeräte mit dem zweiten Datenübertragungskanal
(7) verbinden, wobei die Verbindung mit dem zweiten Datenübertragungskanal (7) entweder
anstelle der Verbindung mit dem ersten Datenübertragungskanal (6) oder zusätzlich
zu dieser Verbindung tritt. Selbstverständlich kann die Umschalteinrichtung (2)
auch zwei oder mehrere der Kreuzungs-Steuerungsgeräte (3,4,5) in der beschriebenen
Weise mit dem Datenübertragungskanal (7) verbinden.
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Die Steuerung der Umschalteinrichtungen (2) kann entweder mit HIlfe
einer getrennten Steuerungskanafs (8) erfolgen oder es ist möglich, diese Steuerung
mit Hilfe von über die Datenübertragungskanäle (6,7) übertragenen Signalen zu bewirken.
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Bei der Ausführungsform nach Fig. 1 sind sowohl die zentrale Steuer-
und überwachungseinrichtung (1) als auch die Umschalteinrichtung (2) in enger räumlicher
Verbindung miteinander angebracht, was durch die gemeinsame Umrandung mit der BezugszifferlOO
angedeutet ist. Bei dieser Ausführungsform sind dann die einzelnen Kreuzungs-Steuerungsgeräte
(3,4,5) über die Datenübertragungsleitungen
oder Datenübertragungskanäle
(3a,3b,3c) mit der Umschalteinrichtung verbunden.
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Hierbei sind zwar getrennte Datenübertragungskanäle zu den einzelnen
Kreuzungs-Steuerungsgeräten erforderlich, jedoch braucht die zentrale Steuer- und
Überwachungseinrichtung keine getrennten Modems oder dergleichen für jeden dieser
Datenübertragungskanäle (3a,3b,3c) aufweisen, so daß die Kosten wesentlich verringert
sind. Modems sind lediglich an mit den Datenübertragungskanälen verbundenen Ausgängen
der Steuer- und Überwachungseinrichtung (1) erforderlich.
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Eine weitere Einsparung im Hinblick auf die Verkürzung von Datenübertragungskanälen,
ergibt sich bei der Ausführungsform nach Fig. 2. Hierbei ist die Umschalteinrichtung
(2) an einer vom Ort 100 der zentralen Steuer- und Überwachungseinrichtung (1) entfernten
Stelle 200 relativ nahe an den einzelnen Kreuzungs- Steuerungsgeräten (3,4,5) angeordnet,
so daß die Datenübertragungsleitungen (3a,3b,3c) zwischen der Umschalteinrichtung
(2) und den einzelnen Kreuzungs-Steuerungsgeräten (3,4 bzw. 5) relativ kurz ausfallen
können.
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E-ine weitere Verkürzung der Leitungslängen kann durch die Ausführungsform
nach Fig 3 erzielt werden, bei die Umschalteinrichtungen in einzelne Umschalteinrichtungen
(2a,2b,2c) aufgeteilt ist, die jeweiligen Kreuzuns-Steuerungsgeräten (3,435) direkt
zugeordnet sind.
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Hierbei können die Umschalteinrichtugen der Kreuzungs Steuerungsgeräte
mit dem ersten und zweiten Übertragungskanal über Ringleitungen verbunden sein,
was auch für den Steuerungskanal(8) für die Umschalteinrichtungen
gilt,
der: jedoch entfallen kann, wenn die Umschaltbefehle über die Datenübertragungskanäle
(6,7) übertragen werden.
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Selbstverständlich sind auch Mischformen der Ausführungsformen nach
den Fig. 1-3 möglich, wobei sich die Auswahl der jeweiligen Ausführungsformen nach
den örtlichen Gegebenheiten richtet.
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In jedem Falle ist jedoch der erste Datenübertragungskanal über die
Umschalteinrichtung (2) bzw. die einzelnen Umschalteinrichtungen (2a,2b und 2c)
dauernd mit allen Kreuzungs -Steuerungsgeräten (3,4,5) verbunden, wobei die normale
Datenübertragung zwischen der zentralen Steuer- und überwachungseinrichtung und
diesen Kreuzungs -Steuerungsgeräten über den ersten Datenübertragungskanal (6) erfolgt.
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Wenn es erforderlich ist, zu einem vorgegebenen Kreuzungs -Steuerungsgerät
eine große Datenmenge zu übertragen oder von diesem Kreuzungs -Steuerungsgerät zurück
zu übertragen, so kann mit Hilfe der Umschalteinrichtung auf den zweiten Datenübertragungskanal
umgeschaltet werden, wobei dieser zweite Datenübertragungskanal (7) mit dem vorgegebenen
Kreuzungs-Steuerungsgerät entweder anstelle des ersten Datenübertragungskanals (6)
oder zusätzlich zu diesem angeschaltet wird. Auf diese Weise ist es möglich, große
Datenmengen von oder zu einem vorgegebenen Kreuzungs-Steuerungsgerät zu übertragen,
ohne daß die normale Datenübertragung zu den einzelnen Kreuzungs -Steuerungsgeräten
beeinträchtigt wird.
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Der Fall einer Übertragung großer Datenmengen tritt
beispielsweise
dann auf, wenn ein neues Steuerungsprogramm an eines der Kreuzungs-Steuerungsgeräte
übertragen werden soll oder wenn die Verkehrssituation an einer vorgegebenen Kreuzung
analysiert werden soll, da diese Kreuzungs-Steuerungsgeräte nicht nur mit Signalgebern
sondern auch mit Detektoren für die Verkehrsdichte und Verkehrsflußgeschwindigkeit
verbunden sein können.
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Weiterhin ist es erforderlich große Datenmengen zu übertragen, wenn
an der zentralen Steuer- und Überwachungseinrichtung ein Ausfall an einem der Kreuzungs-Steuerungsgeräte
festgestellt wird, da in diesem Fall Prüfprogramme zur Ermittlung des aufgetretenen
Fehlers über den zweiten Datenübertragungskanal ausgeführt werden können, ohne daß
die normale Funktion der anderen Kreuzungs- Steuerungsgeräte beeinträchtigt wird.
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Weiterhin ist es möglich, über den zweiten Datenübertragungskanal
ohne Störung des Normalbetriebs Informationen über den Wartungszustand einzelner
Kreuzungs-Steuerungsgeräte sowie der diesen zugeordneten Signalgeber und Detektoren
zu übermitteln.
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Die Verwendung eines zweiten Datenübertragungskanals ermöglicht weiterhin
in einfacher Weise die Überwachung beider-Datenübertragungskanäle und des Steuerungskanales
sowie die Feststellung und Lokalisierung von -Feblern auf den Datenübertragungskanälen
oder den Steuerungskanälen.oder in den einzelnen Kreuzungs-Steuerungsgeräten.
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