EP0336256B1 - Equipement pour la commande de feux tricolores de carrefours routiers et procédé pour sa mise en oeuvre - Google Patents
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- G08G1/07—Controlling traffic signals
- G08G1/087—Override of traffic control, e.g. by signal transmitted by an emergency vehicle
Definitions
- the present invention relates to equipment for the control of traffic lights at road junctions.
- the invention relates to the improvement of the commercial speed of buses on routes comprising traffic intersections and more particularly the detection of buses when approaching these intersections and the corrective actions which can be taken therefrom on cycling. traffic lights.
- the invention therefore seeks to allow the modification of the sequence or the duration of the phases of the traffic lights with a view to minimizing or canceling the waiting time of the buses crossing the corresponding crossroads.
- the object of the invention is therefore to remedy the above drawbacks by detecting a bus as close as possible to the crossroads, thus limiting the error on the prediction of its instant of crossing the crossroads.
- the position of the bus is detected not at the passage at a fixed point, but at the moment when the traffic computer must or can make a decision to change the state of the light (for example at the end of the normal green).
- the detection cost is independent of the number of intersections where it is desired to give priority to buses. Detection is carried out simply by connection between a computer capable of automatically locating buses and the traffic computer at any time.
- the subject of the invention is therefore equipment for the control of traffic lights at road junctions making it possible to anticipate going green or to lengthen the duration of green on one of the axes of a particular crossroads following a detection, on said axis, near said intersection, of a bus, characterized in that each bus comprises a radiotelephone type transceiver connected by the intermediary from a modem to a microcomputer, said microcomputer receiving information from sensors enabling the location of the bus, and in that a fixed central station comprises a radiotelephone type transceiver, connected by the intermediary of a modem to a central bus management computer, said central computer being connected to a traffic computer connected to an electronic control of the lights of the various intersections.
- the microcomputer 4 manages the radio transmission: It receives and decodes messages sent to it by a central computer 5 (FIG. 2) from the buses and in particular interrogation messages about the position of the vehicle, It codes and transmits messages to the central computer 5 of the buses and in particular messages indicating the position of the bus.
- a central computer 5 FIG. 2
- microcomputer 4 stores the information necessary for location and performs location calculations to then transmit the result to the central computer 5 of the buses.
- This central computer 5 manages the radio transmission: It codes and sends messages to a particular bus or a group of buses, in particular messages requesting the position of said bus and it receives and decodes the messages transmitted by the buses and in particular the messages giving the position of these bus.
- the traffic computer 9 is connected to electronic equipment 10 for controlling three-color lights A, B, C ... at different crossroads.
- the traffic computer 9 with its software, has the function of determining the switching on and off orders for the various traffic lights, either directly or indirectly by means of commands sent to the electronic equipment of each intersection. It also has the function of sending to the central computer 5 of the buses, a few seconds before arriving at an instant of decision to change the state of the lights on a given intersection, a request to know the position of the buses approaching this crossroads.
- the traffic computer 9 On receipt of the position of these buses, the traffic computer 9 forecasts their arrival time at the crossroads and decides, according to parameters related to the general traffic situation at that time (average speed of the buses , greater or lesser possibility of giving priority to buses without disturbing the rest of the traffic too much), of modifying the times of change of light state to grant priority of passage to buses.
- the general operation of the system is as follows: A few seconds before arriving at a decision-making instant (normal end of green or possibility of changing from red to green) on a given entry at a given crossroads, the traffic computer 9 interrogates the central computer 5 of the buses asking for the position, at this instant, of the buses approaching this entrance to this crossroads.
- the central computer 5 of the buses On receipt of this request, the central computer 5 of the buses immediately re-interrogates the buses that it found, during its previous cyclical interrogation, on approaching this intersection entrance. It returns the instantaneous position received from these buses to the traffic computer 9.
- the traffic computer 9 forecasts the instant of arrival of the buses at the crossroads and decides on the extensions or anticipations of green to be carried out.
- the microcomputer 4 of the buses has in their memory a description of the line which the bus must take.
- the location of a bus is then carried out by measurement (counting of wheel turns) of the distance traveled by the bus on the known route from a known origin.
- This origin is obtained either by action of the driver on a push button when the bus comes online for the first time of the day, or by reception of the code of a registration tag, or by a specific algorithm allowing the bus to recognize a station from the comparison of distance sequences between stops (identified by the door openings) with the distance sequences between stations as described in the bus route.
- the errors due to the driving of the bus and to the measurement of the turn of the wheel are corrected by original automatic readjustments from either the reception of a beacon code or the recognition of a station using the algorithm mentioned above.
- the location of the buses can also be obtained by other methods such as for example the combination of the measurement of the distance traveled (turns of the wheels) with a permanent monitoring of the orientation of the bus relative to the terrestrial magnetic field.
- the location of the buses can be transmitted cyclically to the traffic computer 9 without interrogation on the part of the latter and with a short cycle time (5 to 10 seconds for example).
- the method of the invention makes it possible to minimize the errors on the forecast of the arrival time of a bus at the crossroads since the bus is no longer spotted when it passes a fixed point far from the crossroads, but on the contrary, at the last instant when its position is useful (before this instant, the traffic computer 9 has no decision to make and the position of the bus is useless: after this instant, the decision is made and the position of the bus can no longer change anything ) and therefore as close as possible to the crossroads.
- the invention also makes it possible to remove any equipment at the crossroads and therefore to minimize the total cost of the system insofar as the equipment described above is justified in themselves by functions other than priority at traffic lights (transmission of alarms at central station 6, monitoring of deviations from the timetable, user information, etc.) the additional cost due to the traffic light priority function being only linked to the need for very precise location of the buses and a link between the two computers 5 and 9.
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Description
- La présente invention concerne un équipement pour la commande de feux tricolores de carrefours routiers.
- Plus particulièrement, l'invention concerne l'amélioration de la vitesse commerciale des autobus sur des itinéraires comportant des carrefours à feux et plus particulièrement la détection des autobus à l'approche de ces carrefours et les actions correctives qui peuvent en être tirées sur le cyclage des feux tricolores.
- L'invention cherche donc à permettre la modification de la séquence ou de la durée des phases des feux tricolores en vue de minimiser ou d'annuler le temps d'attente des autobus franchissant le carrefour correspondant.
- Une solution habituellement utilisée pour résoudre ce problème consiste :
- à détecter le passage d'un autobus en un point fixe à l'amont du carrefour. La position de ce point est fixée une fois pour toutes et dépend de la durée maximale acceptée de prolongation du feu vert (distance du point = durée maximale x vitesse moyenne fixe supposée de l'autobus, par exemple pour une vitesse moyenne supposée de 36 km/h et une durée maximale de 20 secondes, la distance est de 200 mètres). La détection utilise généralement un dispositif embarqué dans l'autobus, émetteur ou répondeur, et un dispositif au sol, récepteur ou interrogateur, relié par câble à l'équipement électronique de commande des feux du carrefour considéré,
- à effectuer ensuite une prévision de l'instant probable d'arrivée de l'autobus au carrefour à partir de la détection précédente. Cette prévision est effectuée soit dans l'équipement électronique de commande des feux tricolores, soit dans un ordinateur central relié à plusieurs équipements de commande de feux,
- à modifier le déroulement des séquences d'allumage ou d'extinction des feux tricolores en prolongeant la durée du vert pour permettre à l'autobus de passer s'il est prévu passer peu après la fin normale du vert, ou en anticipant l'allumage du vert suivant si le véhicule est prévu passer loin de la fin du vert en cours. Cette modification est effectuée soit par l'électronique du carrefour, soit dans l'ordinateur central. Les durées de prolongation ou d'anticipation sont calculées en fonction de la vitesse moyenne fixe supposée de l'autobus de façon à permettre le passage sans arrêt (ou un moindre temps d'attente) pour un autobus qui aurait cette vitesse moyenne (voir par exemple FR-A 2 353 913).
- Cependant, une telle procédure manque de précision de la prévision de l'instant d'arrivée au feu : en effet, la prévision est effectuée en fonction d'une vitesse fixe identique pour tous les autobus, la vitesse réelle d'un bus donné s'écarte généralement sensiblement de cette vitesse supposée et l'erreur qui en découle sur l'instant de passage au feu est d'autant plus grande que le point de détection est obligatoirement très éloigné du carrefour dans le cas des solutions connues.
- Un autre inconvénient résulte du coût des dispositifs de détection réservés à cette fonction. Ce coût est augmenté très fortement par le coût des tranchées et câbles nécessaires pour relier le détecteur, répondeur ou interrogateur, sur la chaussée à l'équipement électronique de commande du carrefour.
- L'invention a ainsi pour but de remédier aux inconvénients ci-dessus en détectant un autobus au plus près du carrefour, limitant ainsi l'erreur sur la prévision de son instant de franchissement du carrefour. En fait, la position de l'autobus est détectée non pas au passage en un point fixe, mais à l'instant où le calculateur de trafic doit ou peut prendre une décision de changement d'état du feu (par exemple à la fin du vert normal).
- Selon l'invention, le coût de détection est indépendant du nombre de carrefours où on souhaite accorder une priorité aux autobus. La détection s'effectue simplement par liaison entre un ordinateur capable de localiser automatiquement à chaque instant les autobus et l'ordinateur de trafic.
- L'invention a donc pour objet un équipement pour la commande de feux tricolores de carrefours routiers permettant d'anticiper le passage au vert ou d'allonger la durée du vert sur l'un des axes d'un carrefour particulier à la suite d'une détection, sur ledit axe, à proximité dudit carrefour, d'un autobus, caractérisé en ce que chaque autobus comprend un émetteur-récepteur de type radiotéléphone relié par l'intermédiaire d'un modem à un micro-ordinateur, ledit micro-ordinateur recevant des informations en provenance de capteurs permettant la localisation de l'autobus, et en ce qu'un poste central fixe comprend un émetteur-récepteur de type radiotéléphone, relié par l'intermédiaire d'un modem à un ordinateur central de gestion des autobus, ledit ordinateur central étant relié à un ordinateur de trafic relié à une électronique de commande des feux des différents carrefours.
- L'invention a aussi pour objet un procédé pour la mise en oeuvre de l'équipement ci-dessus, caractérisé par les opérations suivantes :
- a) interrogation cyclique des autobus par l'ordinateur central de gestion des autobus pour obtenir leur position,
- b) repérage, lors des réponses aux interrogations cycliques, des autobus qui approchent de chaque carrefour,
- c) interrogation de l'ordinateur central de gestion des autobus par l'ordinateur de trafic, quelques secondes avant un instant de prise de décision de modification de l'état des feux d'un carrefour donné, pour obtenir la position, à cet instant des autobus approchant de ce carrefour,
- d) nouvelle interrogation immédiate, par l'ordinateur central de gestion des autobus, des autobus repérés lors de la dernière interrogation cyclique comme approchant dudit carrefour par ses différents axes et transmission de la réponse reçue à l'ordinateur du trafic,
- e) prévision par l'ordinateur de trafic de l'instant d'arrivée desdits autobus et décision, en fonction de la position des autobus repérés et de paramètres liés à la situation générale du trafic, de prolonger ou non, ou d'anticiper ou non le feu vert sur l'un des axes du carrefour.
- L'invention va maintenant être décrite plus en détail en se référant au dessin ci-joint dans lequel :
- La figure 1 est un schéma bloc montrant les éléments de l'équipement contenus dans un autobus.
- La figure 2 est un schéma bloc montrant les éléments de l'équipement situés à poste fixe.
- En se référant à la figure 1, chaque autobus comporte les équipements suivants :
- un émetteur-récepteur 1 de type radiotéléphone, fonctionnant en transmission de données sur au moins un canal,
- un ensemble de circuits électroniques 2 réalisant une fonction de modem adapté à la transmission radio et une fonction de commande du radiotéléphone : choix de canal, passage en émission ou en réception,
- un ensemble de détecteurs et circuits électroniques, référencés d'une manière générale 3, permettant de localiser l'autobus. Par exemple : un détecteur permettant de compter les tours de roues effectués par l'autobus, un ensemble de détecteurs d'ouverture de portes, un bouton poussoir d'initialisation de la localisation ou un récepteur de signaux d'information de recalage provenant par exemple des balises extérieures installées le long de l'itinéraire de l'autobus et émettant dans leur environnement immédiat un code d'identification de leur position,
- et un micro-ordinateur 4 avec son logiciel.
- Le micro-ordinateur 4 gère la transmission radio :
Il reçoit et décode des messages envoyés à son intention par un ordinateur central 5 (figure 2) des autobus et en particulier des messages d'interrogation sur la position du véhicule,
Il code et émet des messages à destination de l'ordinateur central 5 des autobus et en particulier des messages indiquant la position de l'autobus. - En outre, le micro-ordinateur 4 mémorise les informations nécessaires à la localisation et effectue les calculs de localisation pour en transmettre ensuite le résultat à l'ordinateur central 5 des autobus.
- L'équipement selon l'invention comprend en outre un poste central fixe 6 qui comporte les équipements suivants :
- un émetteur-récepteur 7 de type radiotéléphone et son antenne,
- un ensemble de circuits électroniques 8 réalisant une fonction de modem adapté à la transmission radio et une fonction de commande du radiotéléphone,
- ledit ordinateur central 5, cité ci-dessus, de gestion des autobus avec ses périphériques et son logiciel.
- Cet ordinateur central 5 gère la transmission radio :
Il code et émet des messages à destination d'un autobus particulier ou d'un groupe d'autobus, en particulier des messages demandant la position dudit autobus et il reçoit et décode les messages transmis par les autobus et en particulier les messages donnant la position de ces autobus. - L'ordinateur central 5 assure en outre les fonctions suivantes :
- . transmission aux autobus des informations nécessaires pour leur permettre de se localiser,
- . interrogation cyclique des autobus pour obtenir leur position,
- . repérage, lors de chaque interrogation cyclique, des autobus qui approchent de chaque carrefour,
- . réinterrogation immédiatement, en dehors du cycle, des autobus trouvés précédemment en approche d'un carrefour donné sur requête reçue d'un ordinateur de trafic 9 relié à l'ordinateur central des autobus 5,
- . transmission à cet ordinateur de trafic 9, de l'information de localisation reçue de l'autobus à la suite de cette réinterrogation.
- L'ordinateur de trafic 9 est relié à des équipements électroniques 10 de commande de feux tricolores A, B, C ... de différents carrefours.
- L'ordinateur de trafic 9, avec son logiciel, a pour fonction de déterminer les ordres d'allumage et d'extinction des divers feux tricolores, soit directement, soit indirectement par l'intermédiaire de commandes envoyées aux équipements électroniques de chaque carrefour. Il a aussi pour fonction d'envoyer à l'ordinateur central 5 des autobus, quelques secondes avant d'arriver à un instant de prise de décision de changement d'état des feux sur un carrefour donné, une requête pour connaître la position des autobus approchant ce carrefour.
- A la réception de la position de ces autobus, l'ordinateur de trafic 9 effectue une prévision de leur instant d'arrivée au carrefour et décide, en fonction de paramètres liés à la situation générale du trafic à ce moment là (vitesse moyenne des autobus, possibilité plus ou moins grande d'accorder une priorité aux autobus sans trop perturber le reste du trafic), de modifier les instants de changement d'état des feux pour accorder une priorité de passage aux autobus.
- Le fonctionnement général du système est le suivant :
Quelques secondes avant d'arriver à un instant de prise de décision (fin normale du vert ou possibilité de passer du rouge au vert) sur une entrée donnée d'un carrefour donné, l'ordinateur de trafic 9 interroge l'ordinateur central 5 des autobus en demandant la position, à cet instant, des autobus approchant de cette entrée de ce carrefour. - A la réception de cette requête, l'ordinateur central 5 des autobus réinterroge immédiatement les autobus qu'il a trouvés, lors de sa précédente interrogation cyclique, en approche de cette entrée de carrefour. Il renvoie la position instantanée reçue de ces autobus à l'ordinateur de trafic 9.
- En fonction de cette position instantanée et de paramètres liés à la situation générale du trafic, l'ordinateur de trafic 9 prévoit l'instant d'arrivée des autobus aux carrefours et décide des prolongations ou anticipations de vert à effectuer.
- Le micro-ordinateur 4 des autobus dispose dans leur mémoire d'une description de la ligne que doit emprunter l'autobus.
- La localisation d'un autobus s'effectue alors par mesure (comptage de tours de roues) de la distance parcourue par l'autobus sur l'itinéraire connu à partir d'une origine connue.
- Cette origine est obtenue soit par action du conducteur sur un bouton poussoir lorsque l'autobus entre en ligne pour la première fois de la journée, soit par réception du code d'une balise de recalage, soit par un algorithme spécifique permettant à l'autobus de reconnaître une station à partir de la comparaison des séquences de distance entre arrêts (repérés par les ouvertures de portes) avec les séquences de distance entre stations telles que décrites dans l'itinéraire de l'autobus.
- Les erreurs dues à la conduite de l'autobus et à la mesure du tour de roue sont corrigées par des recalages automatiques d'origine à partir, soit de la réception d'un code de balise, soit de la reconnaissance de station utilisant l'algorithme mentionné ci-dessus.
- La localisation des autobus peut également être obtenue par d'autres procédés tels que par exemple la combinaison de la mesure de la distance parcourue (tours de roues) avec un suivi permanent de l'orientation de l'autobus par rapport au champ magnétique terrestre.
- Au lieu de travailler par réinterrogation, la localisation des autobus peut être transmise cycliquement à l'ordinateur de trafic 9 sans interrogation de la part de celui-ci et avec une durée de cycle courte (5 à 10 secondes par exemple).
- Le procédé de l'invention permet de minimiser les erreurs sur la prévision de l'instant d'arrivée d'un autobus au carrefour puisque l'autobus n'est plus repéré lors de son passage en un point fixe éloigné du carrefour, mais au contraire, au dernier instant où sa position est utile (avant cet instant, l'ordinateur de trafic 9 n'a pas de décision à prendre et la position de l'autobus ne sert à rien : après cet instant, la décision est prise et la position de l'autobus n'y peut plus rien changer) et donc au plus près possible du carrefour.
- L'invention permet en outre de supprimer tout équipement aux carrefours et donc de minimiser le coût total du système dans la mesure où les équipements décrits ci-dessus sont justifiés en eux-mêmes par d'autres fonctions que la priorité aux feux (transmission d'alarmes au poste central 6, suivi des écarts par rapport à l'horaire, information des usagers, etc...) le surcoût dû à la fonction de priorité aux feux étant seulement lié à la nécessité d'une localisation très précise des autobus et d'une liaison entre les deux ordinateurs 5 et 9.
Claims (2)
- Equipement pour la commande de feux tricolores de carrefours routiers permettant d'anticiper le passage au vert ou d'allonger la durée du vert sur l'un des axes d'un carrefour particulier à la suite d'une détection, sur ledit axe, à proximité dudit carrefour, d'un autobus, caractérisé en ce que chaque autobus comprend un émetteur-récepteur (1) de type radiotéléphone, relié par l'intermédiaire d'un modem (2) à un micro-ordinateur (4), ledit micro-ordinateur (4) recevant des informations en provenance de capteurs (3) permettant la localisation de l'autobus, et en ce qu'un poste central fixe (6) comprend un émetteur-récepteur (7) de type radiotéléphone, relié par l'intermédiaire d'un modem (8) à un ordinateur central (5) de gestion des autobus, ledit ordinateur central (5) étant relié à un ordinateur de trafic (9) relié à une électronique (10) de commande des feux (A, B, C) des différents carrefours.
- Procédé pour la mise en oeuvre de l'équipement selon la revendication 1, caractérisé par les opérations suivantes :a) Interrogation cyclique des autobus par l'ordinateur central (5) de gestion des autobus pour obtenir leur position;b) repérage, lors des réponses aux interrogations cycliques, des autobus qui approchent de chaque carrefour;c) interrogation de l'ordinateur central de gestion (5) des autobus par l'ordinateur de trafic (9), quelques secondes avant un instant de prise de décision de modification de l'état des feux d'un carrefour donné pour obtenir la position à cet instant des autobus approchant de ce carrefour;d) nouvelle interrogation immédiate, par l'ordinateur central (5) de gestion des autobus, des autobus repérés lors de la dernière interrogation cyclique comme approchant dudit carrefour par ses différents axes et transmission de la réponse reçu à l'ordinateur de trafic (9);e) prévision par l'ordinateur de trafic (9) de l'instant d'arrivée desdits autobus et décision, en fonction de la position instantanée des autobus repérés et de paramètres liés à la situation générale du trafic, de prolonger ou non ou d'anticiper ou non le feu vert sur l'un des axes du carrefour.
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