EP0357893A2 - Verfahren zum Messen des Verkehrsflusses auf Strassen - Google Patents

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EP0357893A2
EP0357893A2 EP89110927A EP89110927A EP0357893A2 EP 0357893 A2 EP0357893 A2 EP 0357893A2 EP 89110927 A EP89110927 A EP 89110927A EP 89110927 A EP89110927 A EP 89110927A EP 0357893 A2 EP0357893 A2 EP 0357893A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
traffic
sensor
data
road
vehicle
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP89110927A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP0357893A3 (de
Inventor
Hans Dr. Fabian
Manfred Peckmann
Original Assignee
Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Messerschmitt Bolkow Blohm AG filed Critical Messerschmitt Bolkow Blohm AG
Publication of EP0357893A2 publication Critical patent/EP0357893A2/de
Publication of EP0357893A3 publication Critical patent/EP0357893A3/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic detectors

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for detecting the flow of traffic on roads according to the preamble of claim 1.
  • German patent specification 2911734 - a traffic jam, e.g. caused by an accident, can be displayed very quickly and the following traffic can be warned.
  • a disadvantage of systems with induction loops in the road is the short service life, which is currently to be estimated at a maximum of 5 years.
  • the traffic control and navigation systems such as ALI or OKE, which are in the testing phase, can also be used to count vehicles on a particular street.
  • these systems work with active and complex radio devices in the vehicle, so that vehicles cannot be detected without such a device.
  • the object of the invention is to provide a system for measuring, evaluating and reliably monitoring the flow of traffic on roads in accordance with the preamble of claim 1, in which the least possible (additional) construction effort is required.
  • the system should contribute to increasing road safety on the roads.
  • Suitable sensor types which serve together with a first sound sensor as a further sensor, in particular a second sensor, can advantageously be used: magnetic field or Hall sensors, sensors for electromagnetic waves, such as microwaves or waves in the range of visible or infrared or ultraviolet light; then the sensor is advantageously designed in two parts as a transmitter and receiver.
  • the invention thus shows a non-contact method that does not require any special facilities in the vehicle. Nevertheless, it is possible not only to count the vehicles, but also to classify them and recognize them according to speed, distance, direction, lane, etc. With the help of a data flow reduced to the essential values, to monitor the traffic situation and, if necessary, to intervene in a warning or controlling manner .
  • the reduced data enable inexpensive traffic flow monitoring and traffic flow-controlled traffic light switching or the emergence of traffic jams and mass billiards to be recognized and prevented in good time and speed limits to be introduced or diversions to be displayed beforehand at a large distance.
  • the same also applies to the visual and / or acoustic signal, the issuing of an overtaking warning or prohibition of overtaking, or, further graded, a blocking. Depending on the weather conditions, day or night, such a warning can be given at a shorter or further distance from an accident location.
  • the non-use of a fast lane on a motorway provided that a wrong-way driver has been detected by the system according to the invention.
  • fire brigades In addition, fire brigades, ambulance services or the police can more easily find unrestricted journeys, e.g. to and from an accident site.
  • the system according to the invention is largely autonomous and self-controlling.
  • the vehicles are recognized with a sensor system in a registration unit, which e.g. to the sound radiation (Fig. 3) and to the change in an electromagnetic field (Fig. 4).
  • the example concerns the use of two different sensor types in a detection unit, the signals of which are compared by means of correlation with signals from known motor vehicles.
  • a sensor 1 works in a piezoelectric way (Fig. 1,3).
  • the sound emitted by the vehicles excites vibrations in the sensor, which are registered as structure-borne noise of various signal forms. This enables the vehicle class to be identified.
  • the signal form is converted into an identification signal by means of an amplifier unit, which - after comparison with known signal forms from the memory - enables a first classification and data reduction for the subsequent transmission path. Suitable microphones can also be used.
  • a magnetic field sensor (FIG. 4) or Hall sensor is used as the second sensor 2, which measures the change in the electromagnetic field that occurs in relation to the undisturbed environment when a vehicle drives past and is also converted via an amplifier into a further identification signal, which enables the vehicle to be classified based on the signal curve (curve shape) of the backscattered energy.
  • Both signals of 1 and 2 are compared in correlator 3 and evaluated on the basis of the characteristic data of known motor vehicles stored, for example in the pre-evaluation unit (4), in order to ensure reliable detection and counting according to vehicle class, direction and possibly speed.
  • data is reduced in the corresponding unit 5 in order to forward only the necessary data, such as vehicles per lane and direction and number per minute, in digital form from the data output 8 via remote data transmission 9 to the corresponding control center 10.
  • a decentralized computer 10 'or the central computer 10 controls the respective system depending on the flow of traffic. (Decentralized unit, e.g. connected to the traffic light, see also Fig. 9b)
  • a device similar in principle to that described above can be used to count the flow of traffic on motorways 11.
  • FIG. 7a In a modification of the exemplary embodiment according to FIG. 7a with warning displays for the entire road or single lane, in particular in the manner of traffic signs, it can also be provided according to FIG. 7b to send the warning directly into a vehicle, in particular if the latter has a receiver from a range finder - and / or distance warning device or radio is equipped.
  • the warning In the first case, the warning is given optically, in the second case acoustically such that (see FIG.
  • a column 6 'a transmitter in a column 6 'a transmitter is provided to which the optical or acoustic receiver in the vehicle responds and, if necessary, by means of an additional electronic component provides an additional alarm display, such as that the warning display (double flashing light) of a known type or an SOS sign is given (three times long - three times short - three times long) - cf. Fig. 7b.
  • the emergency vehicle e.g. has an infrared transmitter, to which a receiver in the column responds, which forwards the signal to the next traffic light system and, with the help of the central control computer CPU or a decentralized microprocessor MP, clears the route of the emergency vehicle when approaching the intersection by switching to green or flashing yellow light switches to all traffic lights at the intersection.
  • the signal can be output at the top left.
  • the arrangement is such that e.g.
  • the warning display above the middle lane II indicates the clearing of this lane and clearing towards the right or left lane via a gantry bridge, controlled by the decentralized computer MP or by the central computer CPU via the data bus.
  • the clearing can also be instructed for the grass strip 13 between the lanes, or another lane can be blocked, or all three (e.g. to land a rescue helicopter). Possibly. can warn additional traffic lights before crossing the green area by emergency vehicles at designated places by means of a yellow flashing light.
  • the warning display can take place on the right of a column or can be connected to it.
  • Fig. 9a The control system for the autonomous units is shown in Fig. 9a and a single such column in Fig. 9b.
  • the left part shows the installation unit for the beacon with signal acquisition units, such as sensors 1 and 2, with signal processor SP, which contains the preamplifiers and filters and the correlation unit 3, and a microprocessor MP, the pre-evaluation unit 4 and data reduction unit 5 - cf. .
  • Fig. 2 - contains.
  • the microprocessor MP has its own power supply and control unit SV, a clock generator TG, in particular a clock cycle, preferably also a pulse code generator (not shown) for remote data transmission via the bus, which is laid along the road in the peripheral area, either as a cable, glass fiber cable, e.g. ISDN, telephone line e.g. for DATEX-P by post or telemetry or other remote data transmission, if necessary after the data has been temporarily stored in a buffer.
  • a clock generator TG in particular a clock cycle
  • a pulse code generator not shown
  • the signals from the beacons arrive at the control center after remote data transmission via bus, this can be done via an interface or directly into the input and / or output unit of the central control computer CPU.
  • This has, in particular, a microcomputer MC with a read-only memory ROM and a read-write memory RAM, and it also has an externally reloadable memory for the vehicle types which are to be recognized (type information memory TS).
  • the central computer CPU compares the evaluation of the traffic flow detected by sensors 1 and 2 depending on the lane and direction of travel, vehicle type, size and other detected significant features with the signatures from the memory TS in order to then count according to vehicle classes, temporarily store them and then, if necessary. the pre-programmed steps like warning / stop etc. initiate.
  • the central control unit LW there are clock generators and supply units as well as command registers, data and address registers in a manner known per se connected, these are not shown in detail to keep the drawing clear. Also not shown is an arithmetic and logical unit (ALU) and, if applicable, auxiliary registers for arithmetic operations (ACCU), which the central control computer can also contain.
  • ALU arithmetic and logical unit
  • ACCU auxiliary registers for arithmetic operations
  • the central control computer is connected via an interface 112 to displays 113 to 119, etc., in the desired number and manner.
  • the control center can also send data in the opposite direction to the installation in the beacons via the external remote data transmission bus, for example in full duplex traffic and / or in packets in DATEX-P traffic.
  • the display is connected to 113, which lights up when a signal is sent back to the beacons and, for example via segment display, also to which beacons and codes in what way.
  • 114 indicates the readiness for supply of each beacon, for example the power supply, such as battery, solar cells, etc., and their control, 115 the sensor monitoring and 116 also the different sensor, with 117 the line and module monitoring within the beacon possible interruptions and, at 118, monitoring for a possible total failure of the beacon, eg by starting; 119 is used for coding / code checking.
  • the column shown in FIG. 9 shows the assembly with both sensors, in particular transmitter and receiver, and a further signal receiver 120 for signals from emergency vehicles with an associated control module for a possible corresponding display or traffic light 121, which can also be used, for example, by means of infrared or laser transmitters or radar or can be conveyed acoustically to the dashboard or on-board computer of a vehicle with the aid of the signal transmitter shown in broken lines at the top left in FIG. 9a.
  • the installation unit in FIG. 9b contains all the elements according to FIG. 2 identically.
  • a wire-guided remote transmitter as data bus (ISDN) 122 is shown in the bottom and a battery 124 and / or a panel of solar cells 123 can serve as a power supplier , the latter also for charging the battery (s) 124.
  • ISDN data bus

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Überwachung von Verkehrsflüßen auf Straßen. Mit der Erfindung ist es möglich, unter Verwendung vorhandener Säulen, wie Notrufsäulen, Ampeln, Lichtmasten, Baken, Schildern u.a., dort Baueinheiten mit Sensoren und Signalaufbereitung zu installieren und an eine Zentrale oder Leitstelle mit Rechner zur Verkehrszählung, Verkehrswarnung und für andere Maßnahmen auszuwerten. Die Erfindung zeigt eine sichere und wirtschaftliche Lösung auf, die berührungslos arbeitet und ohne besondere Einrichtung im Fahrzeug eines Verkehrsteilnehmers auskommt, außerdem brauchen Straßen nicht mehr zur Reparatur oder Neuverlegung von Induktionsschleifen aufgerissen und wieder verschlossen werden.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Erfassung des Verkehrsflusses auf Straßen gemäß dem Oberbegriff des Patentan­spruchs 1.
  • Es ist in Städten an belebten Straßenkreuzungen bekannt, den Verkehrs­fluß dadurch zu überwachen, daß man Fernsehkameras (Videokameras) in den Ampelanlagen oder Lichtmasten installiert hat, die ihre Bilder in eine Zentrale (Leitstelle) zur optischen Überwachung übertragen. Eine solche Überwachung erfordert hohen Personalaufwand und hohe Aufmerksamkeit über die Überwachungsdauer gesehen, wenn sie erfolgreich sein soll.
  • Es ist auch bekannt an viel befahrenen Schnellstraßen innerorts oder außerorts Induktionsschleifen unter der Straßendecke anzuordnen und so Zahl und Geschwindigkeit der Fahrzeuge und deren Abstand zueinander zu erfassen - vgl. Deutsche Offenlegungsschrift 3128578 und 3209377.
  • Für Autobahnen ist auch bekannt, den Verkehr auf dem jeweiligen Fahr­streifen und in der jeweiligen Fahrtrichtung, mit Hilfe solcher Induk­tionsspulen zu messen - vgl. Deutsche Patentschrift 2911734 - ein Ver­kehrsstau, z.B. hervorgerufen durch einen Unfall, kann so sehr schnell angezeigt und der nachfolgende Verkehr gewarnt werden.
  • Nachteilig ist bei Systemen mit Induktionsschleifen in der Fahrbahn die geringe Lebensdauer, die derzeit auf etwa maximal 5 Jahren anzusetzen ist.
  • Natürlich können auch die in der Erprobungsphase befindlichen Verkehrs­leit- und Navigationssysteme, wie ALI oder OKE zur Zählung von Fahrzeu­gen auf jeweils einer bestimmten Straße herangezogen werden. Diese Systeme arbeiten jedoch mit aktiven und aufwendigen Funkeinrichtungen im Fahrzeug, sodaß Fahrzeuge ohne eine solche Einrichtung nicht erfaßt wer­den können.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein System zur Messung, Auswertung und sicheren Überwachung des Verkehrsflusses auf Straßen gemäß Oberbegriff von Patentanspruch 1 zuschaffen, bei dem man mit möglichst geringem (zu­sätzlichem) baulichen Aufwand auskommt. Andererseits soll das System zur Erhöhung der Verkehrssicherheit auf den Straßen beitragen.
  • Die erfindungsgemäß vorgeschlagenen Mittel hierzu sind in weiteren An­sprüchen enthalten. Weitere Merkmale und Ausgestaltungen der Erfindung sind neben den Ansprüchen in Beschreibung und Zeichnung von Ausführungs­beispielen dargelegt.
  • Die wesentlichsten Vorteile der Erfindung sind:
  • Durch die Verwendung von mindestens zwei unterschiedlichen Sensorarten ist durch Korrelation eine sichere Verkehrsflußerfassung nach mehreren Kriterien und Datenreduktion möglich, ohne daß in oder unterhalb der Straßendecke Einbauten wie Induktionsschleifen nötig wären. Geeignete Sensortypen, die gemeinsam mit einem ersten Schallsensor als weiterer Sensor, insbesondere zweiter Sensor, dienen, sind mit Vorteil anwendbar: Magnetfeld- oder Hallsensoren, Sensoren für elektromagnetische Wellen, wie Mikrowellen oder Wellen im Bereich sichtbares oder infrarotes oder ultraviolettes Licht; dann ist mit Vorteil der Sensor zweiteilig als Sender und Empfänger ausgebildet. Der Sensor und die Signalverarbei­tungsstufe für die gewonnenen Meßsignale, sowie evtl. Signalvorauswer­tung und ggf. Datenreduktion einschließlich Weitergabe (z.B. drahtlos mit Sender) bzw. mittels Leitungsankopplung an eine Zentrale, stellt eine Baueinheit dar, die Einrichtung umfaßend, in die die vorgenannten Elemente integriert sind. Sie wird angebaut an die bestehenden Verkehrs­einrichtungen, wie Ampeln, Lichtmasten, Straßen, Baken oder Leitpfosten oder Schilder usw., sodaß keine Veränderung an oder unter der Straße auch für die Datenübermittlung nötig ist, da vorhandene Leitungen oder andere Verbindungen benutzt werden.
  • Mit der Erfindung ist somit eine berührungsfreie Methode aufgezeigt, die keine besonderen Einrichtungen im Fahrzeug erfordert. Trotzdem ist es möglich, die Fahrzeuge nicht nur zu zählen, sondern auch zu klassifi­zieren und nach Geschwindigkeit, Abstand, Richtung, Fahrbahn usw. zu er­kennen, mit Hilfe eines auf die wesentlichen Werte reduzierten Daten­flußes das Verkehrsgeschehen zu beobachten und ggf. warnend oder steu­ernd einzugreifen.
  • Die reduzierten Daten erlauben eine kostengünstige Verkehrsflußüber­wachung und verkehrsflußgesteuerte Ampelschaltungen oder das Entstehen von Staus und Massenkarambolagen rechtzeitig zu erkennen und zu verhin­dern und Geschwindkeitsbegrenzungen einzuführen oder Umleitungen vorher weiträumig entfernt anzuzeigen. Gleiches gilt auch für das optische und/oder akustische, Aussprechen einer Überholwarnung oder eines Über­holverbotes oder weiter abgestuft einer Sperrung. Jenach Wetterverhält­nissen, Tag oder Nacht kann eine solche Warnung in kürzerem oder wei­terem Abstand von einem Unfallort entfernt erfolgen. Ähnliches gilt auch für das Nichtbenutzen einer Überholspur auf einer Autobahn, sofern ein Falschfahrer vom erfindungsgemäßen System detektiert wurde.
  • Zusätzlich können für die mit entsprechenden Einrichtungen ohnehin ver­sehenen Einsatzfahrzeuge von Feuerwehr, Rettungsdienst oder Polizei leichter freie Fahrtwege, z.B. zu und von einem Unfallort, geschaffen werden.
  • Das erfindungsgemäße System ist weitgehend autonom und sich selbst kon­trollierend ausgebildet.
  • Ausführungsbeispiel der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung erläutert, ohne daß die Erfindung hierauf beschränkt wäre. Abwandlungen der Ausführungsbei­spiele können selbstverständlich vom Fachmann im Rahmen der Erfindung vorgenommen werden ohne diesen zu verlassen.
  • Es zeigen:
    • Fig. 1 eine Straße mit Säule im Randbereich und daran angebrachter Ein­heit zur Überwachung des Verkehrsflußes
    • Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Vorrichtung zur Überwachung des Ver­kehrsflußes
    • Fig. 3 ein Ausführungsbeispiel einer Sensoreinheit für die Überwachung zur Erfassung vom Fahrzeugkörper (Motor) abgegebener Schallwellen
    • Fig. 4 einer Sensoreinheit zusammengesetzt aus Sender und Empfänger für magnetische Wellen, wie Mikrowellen, Lichtwellen, ultraviolette oder infrarote Strahlung
    • Fig. 5 die Anwendung einer Sensoreinheit an einer Straßenkreuzung zur Ampelsteuerung
    • Fig. 6 ein System an einer mehrbahnigen Schnellstraße, wie Autobahn
    • Fig. 7a ein Warnsystem/Alarmsystem optisch/akustisch der Straße zugeord­net
    • Fig. 7b ein Warnsystem/Alarmsystem dem Kfz zugeordnet
    • Fig. 8a ein System für Einsatzfahrzeuge an Kreuzungen
    • Fig. 8b ein System für Einsatzfahrzeuge auf den Bundesautobahnen
    • Fig. 9a ein Datenfernübertragungssystem von den autonomen Baueinheiten an den Säulen zur Zentrale mit Rechner
    • Fig. 9b eine Einbaueinheit an einer solchen autonomen Säule
    Prinzipieller Aufbau:
  • Die Erkennung der Fahrzeuge erfolgt mit einem Sensorsystem in einer Er­fassungseinheit, das z.B. auf die Schallabstrahlung (Fig. 3) und auf die Veränderung eines elektromagnetischen Feldes (Fig. 4) reagiert.
  • Im Beispiel handelt es sich um die Verwendung zweier verschiedener Sen­sortypen in einer Erfassungseinheit, deren Signale mittels Korrelation verglichen werden mit Signalen bekannter Kraftfahrzeuge.
  • Ein Sensor 1 arbeitet auf piezoelektrischem Wege (Fig. 1,3). Der von den Fahrzeugen ausgehende Schall regt im Sensor Schwingungen an, die als Körperschall verschiedener Signalform registriert werden. Damit kann eine Identifikation der Fahrzeugklasse erfolgen. Die Signalform wird mittels einer Verstärkereinheit in ein Identifikationssignal umgewan­delt, das - nach Vergleich mit bekannten Signalformen aus dem Spei­cher - eine erste Klassifizierung ermöglicht und eine Datenreduktion für den anschließenden Übertragungsweg. Auch geeignete Mikrophone sind an­wendbar.
  • Als zweiter Sensor 2 dient ein Magnetfeldsensor (Fig. 4) oder Hallsen­sor, die die gegenüber der ungestörten Umgebung auftretende Veränderung des elektromagnetischen Feldes beim Vorbeifahren eines Fahrzeuges mißt und ebenfalls über einen Verstärker in ein weiteres Identifikationssig­nal umgesetzt wird, das eine Klassifizierung des Fahrzeuges ermoglicht anhand des Signalverlaufs (Kurvenform) der rückgestreuten Energie.
  • Beide Signale von 1 und 2 werden im Korrelator 3 verglichen und anhand der, z.B. in der Vorauswerteeinheit (4), gespeicherten Kenndaten be­kannter Kraftfahrzeuge ausgewertet, um sichere Erkennung und eine Zäh­lung nach Fahrzeugklasse, Richtung und gegebenenfalls Geschwindigkeit zu gewährleisten. Gleichzeitig erfolgt eine Datenreduktion in der ent­sprechenden Einheit 5, um nur die notwendigen Daten, wie Fahrzeuge je Spur und Richtung und Zahl pro min., in digitaler Form, von der Daten­ausgabe 8 über Datenfernübertragung DFÜ 9, an die entsprechende Zentrale 10 weiterzuleiten.
  • Die Säulen 6 und 6′ sind im Randbereich neben Straßen zugeordnet in be­kannter Weise wie z.B. die Notrufsäulen neben den Bundesautobahnen.
    • Anwendungen: 1. Ampelsteuerung (Fig. 5)
  • Ein Einbau zweier Sensoren 1 u. 2 in gemeinsamer Baueinheit und in vor­bestimmtem Abstand entlang der Straße 7 in Säulen 6′ kann zur sicheren Erkennung von Fahrzeugdichten genutzt werden, die zur Ampelsteuerung verwendet wird, dabei erfolgt die Richtungserkennung aufgrund der mit dem Abstand vom Sensor abnehmenden Signalintensität und vice versa. Eine entsprechende Signalunterdrückung ist in die Vorauswerte-Einheit 4 ein­baubar. Ein dezentraler Rechner 10′ oder der zentrale Rechner 10 steuert die jeweilige Anlage in Abhängigkeit vom Verkehrsfluß. (Dezentrale Bau­einheit z.B. mit der Ampel verbunden vgl. auch Fig. 9b)
    • 2. Verkehrsflußzählung auf Autobahnen (Fig. 6)
  • Eine prinzipiell ähnliche Einrichtung wie oben beschrieben, kann zur Zählung des Verkehrsflusses auf Autobahnen 11 verwendet werden.
  • Dabei sind nach Fig. 7a verschiedene Warnungen möglich, einmal zur Ge­schwindigkeitsbeschränkung bei hohen Belastungen der Fahrbahnen 12 (hier z.B. in jeder Richtung I,II und ggfs. III), zum anderen zur unmittel­baren Alarmierung durch schnelles Erkennen von Stockungen im Verkehrs­fluß, z.B. Stauwarnung oder Anzeige: "Überholverbot", z.B. wegen Falsch­fahrer, - erkannt durch entgegengesetzt ablaufende Signalintensität s.o. - oder Anzeige einer Umleitungsempfehlung (z.B. U55)
  • In Abwandlung des Ausführungsbeispiels nach Fig. 7a mit Warnanzeigen für die gesamte Straße oder Einzelfahrbahn, insbesondere nach Art von Ver­kehrsschildern, kann auch nach Fig. 7b vorgesehen sein, die Warnung direkt in ein Fahrzeug hinein zusenden, insbesondere wenn dieses mit einem Empfänger von einem Entfernungsmesser- und/oder Abstandswarngerät oder Funk ausgerüstet ist. Im ersten Falle erfolgt dann die Warnung auf optischem Wege im zweiten Falle auf akustischem Wege derart, daß (vgl. Fig. 9b) in einer Säule 6′ ein Sender vorgesehen ist, auf den der op­tische oder akustische Empfänger im Kfz anspricht und ggf. mittels einem elektronischen Zusatzbaustein eine zusätzliche Alarmanzeige erbringt, etwa derart, daß die Warnanzeige (Doppelblinklicht) bekannter Art oder ein SOS-Zeichen gegeben wird (dreimal lang - dreimal kurz - dreimal lang) - vgl. Fig. 7b.
  • In Fig. 8a ist ein System für Einsatzfahrzeuge an Kreuzungen darge­stellt, wobei das Einsatzfahrzeug z.B. einen Infrarot-Sender aufweist, auf den ein Empfänger in der Säule anspricht, der das Signal an die nächste Ampelanlage weitergibt und mit Hilfe des Zentralen Leitrechners CPU oder eines dezentralen Mikroprozessors MP dem Einsatzfahrzeug beim Herannahen an die Kreuzung durch Umschalten auf Grün seinen Fahrtweg freimacht oder gelbes Blinklicht auf alle Ampeln der Kreuzung schaltet. Die Signalausgabe kann gemäß Fig. 9a links oben erfolgen.
  • In Fig. 8b ist die Anordnung so getroffen, daß z.B. über eine Schilder­brücke die Warnanzeige über der mittleren Fahrbahn II das Freimachen dieser Fahrbahn und räumen hin zur rechten oder linken Spur anzeigt, gesteuert von dem dezentralen Rechner MP oder vom Zentralrechner CPU über den Datenbus. Das Räumen kann auch für den Grünstreifen 13 zwischen den Fahrbahnen angewiesen werden, oder es kann eine andere Fahrspur gesperrt werden, oder alle drei (z.B. um einen Rettungshubschrauber lan­den zu lassen). Ggf. können zusätzliche Ampeln vor dem Überqueren des Grünstreifens durch Einsatzfahrzeuge an hierfür vorgesehenen Stellen mittels gelbem Blinklicht warnen. Die Warnanzeige kann gemäß Fig. 9b rechts an einer Säule erfolgen oder mit dieser verbunden sein.
  • Das Kontrollsystem für die autonomen Baueinheiten ist in Fig. 9a und eine einzelne solche Säule in Fig. 9b dargestellt.
  • In Fig. 9a zeigt der linke Teil die Einbaueinheit für die Bake mit Sig­nalerfassungseinheiten, wie Sensoren 1 und 2, mit Signalprozessor SP, der die Vorverstärker und Filter und die Korrelationseinheit 3 enthält, und einem Mikroprozessor MP, der Vorauswerteeinheit 4 und Datenreduk­tionseinheit 5 - vgl. Fig. 2 - enthält. Der Mikroprozessor MP hat seine eigene Stromversorgungs- und Kontrolleinheit SV einen Taktgeber TG, ins­besondere Zeittakt, vorzugsweise auch einen nicht dargestellten Puls­code-Generator für die Datenfernübertragung über den Bus, welcher ent­lang der Straße im Randbereich verlegt ist, entweder als Kabel, Glas­faserkabel z.B. ISDN, Telefonleitung z.B. für DATEX-P der Post oder Telemetrie oder andere Datenfernübertragung, ggf. nach vorheriger Zwischenspeicherung der Daten in einem Puffer.
  • Die Signalein- und ausgabe soweit die Signale nicht von den Sensoren 1,2 kommen ist nachher im Zusammenhang mit Fig. 9b erläutert.
  • Wenn die Signale von den Baken in der Zentrale, nach Datenfernüber­tragung über Bus, ankommen, kann dies über Schnittstelle oder direkt in die Ein- und/oder Ausgabeeinheit des zentralen Leitrechners CPU gesche­hen. Dieser hat insbesondere einen Mikrocomputer MC mit einem Festwert­speicher ROM und einem Schreib-Lesespeicher RAM, außerdem besitzt er einen von außen nachladbaren Speicher für die Fahrzeugtypen, die erkannt werden sollen (Typeninformationsspeicher TS).
  • Der Zentralrechner CPU vergleicht zur Auswertung des von den Sensoren 1 und 2 erfaßten Verkehrsflusses je nach Fahrbahn und Fahrtrichtung, Fahr­zeugart, -Größe und sonstigen erfaßten signifikanten Merkmalen mit den Signaturen aus dem Speicher TS um dann nach Fahrzeugklassen zu zählen, zwischenzuspeichern und um dann ggfs. die vor programmierten Schritte wie Warnung/Stop u.a. einzuleiten.
  • Mit dem Rechnerleitwerk LW sind in an sich bekannter Weise Taktgeber und Versorgungseinheit sowie Befehlsregister, Daten- und Adressenregister verbunden, diese sind im einzelnen nicht dargestellt um die Zeichnung übersichtlich zu halten. Nicht dargestellt ist auch eine arithmetische und logische Einheit (ALU) und ggf. Hilfsregister für Rechenoperationen (AKKU), die der zentrale Leitrechner ebenfalls enthalten kann. Der zen­trale Leitrechner ist über eine Schnittstelle 112 mit Anzeigen 113 bis 119 usw. verbunden, in gewünschter Zahl, Art und Weise. Selbstverständ­lich kann die Zentrale Daten auch über den externen Bus der Datenfern­übertragung in umgekehrter Richtung an die Einbauheiten in den Baken senden, z.B. im Voll-Duplexverkehr und/oder Paketweise im DATEX-P-Ver­kehr.
  • Mit 113 ist die Anzeige verbunden, die aufleuchtet, wenn ein Signal an die Baken zurück gesandt wird und z.B. über Segmentanzeige auch an welche Bake und kodiert in welche Art.
    Mit 114 ist die Anzeige für die Versorgungsbereitschaft jeder Bake z.B. der Stromversorgung, wie Batterie, Solarzellen etc. und deren Kontrolle bezeichnet, mit 115 die Sensorüberwachung und mit 116 ebenfalls für den unterschiedlichen Sensor, mit 117 erfolgt die Leitungs- und Modulüber­wachung innerhalb der Bake auf eventuelle Unterbrechungen und mit 118 die Überwachung auf eventuellen Totalausfall der Bake, z.B. durch An­fahren; 119 dient der Codierung/Code-Prüfung.
  • Die in Fig. 9 dargestellte Säule zeigt die Baueinheit mit beiden Sen­soren, insbesondere Sender und Empfänger, sowie einen weiteren Signal­empfänger 120 für Signale von Einsatzfahrzeugen mit zugehörigem Steuer­modul für eine eventuelle entsprechende Anzeige oder Ampel 121, die auch z.B. mittels Infrarot- oder Lasersender oder Radar oder akustisch zu dem Amaturenbrett oder Bordcomputers eines Fahrzeugs überbracht werden kann mit Hilfe des in Fig. 9a links oben strichliert eingezeichneten Signal­gebers. Die Einbaueinheit in Fig. 9b enthält identisch alle Elemente nach Fig. 2. Unterhalb der Bake ist im Boden lediglich das herausführen eines drahtgeführten Fernübertragers als Datenbus (ISDN) 122 dargestellt und als Stromversorger kann eine Batterie 124 und/oder ein Panel von Solarzellen 123 dienen, letztere auch zur Aufladung der Batterie(n) 124.
  • Die Betriebsbereitschaft bzw. der Zustand (Ladung, Speicher) der Strom­quelle(n) und somit der Baueinheit jeder einzelnen Säule ist mit Hilfe bekannter Rundsteueranlagen von einer nicht dargestellten Eingabeeinheit (Tastatur) des Zentral-Leitrechners (CPU) abfragbar - vgl. Fig. 9a - und wird angezeigt bei 114 in dieser Fig. zugleich mit der kodierten Kennung der Säule bei 113. Ggfs. wird von Solarzelle auf Batterie o.a. bekannter Versorgungshilfseinrichtung zur wenigstens zeitweisen Sicher­stellung der Daten und des nötigen Datenflusses umgeschaltet. Bei Total­ausfall erfolgt automatisch Anzeige bei 118 in Fig. 9a. Gleiches gilt für die Anzeigen 115-117 und eventuelle Überbrückungshilfen.

Claims (15)

1. Verfahren zum Messen des Verkehrsflusses auf viel befahrenen Straßen oder Kreuzungen neben denen im Randbereich oder in dessen Nähe Säulen, Baken, Pfosten, Ampeln, Schilder oder dgl. aufgestellt sind, mit zugeordneten Teilen von Einrichtungen zur Erfassung des Verkehrsgesche­hens auf der Straße, die mit einer Zentrale zur Verkehrsüberwachung und/oder Steuerung von Eingriffen verbunden sind, dadurch gekennzeich­net, daß den vorhandenen mit einer Zentrale verbundenen Säulen Erfas­sungseinrichtungen mit mindestens zwei unterschiedlichen berührungslos aktiven Sensorarten zugeordnet sind, während die Fahrzeuge, die sich auf der Straße bewegen, passiv sind und beim Vorbeifahren an den Sensoren gezählt und klassifiziert werden, indem in den Erfassungseinrichtungen (1,2) empfangene Energie in einer Korrelationsstufe (3) verglichen wer­den mit bekannten Signalverläufen und daß erst nach Erkennen und Auswer­ten (in 4) die Daten klassifizierter Fahrzeuge (nach Richtung, Spur, Ge­schwindigkeit, etc. vorselektiert), in einer weiteren Stufe (5) auf das Notwendige reduziert, an eine Zentrale (10) mittels Datenfernübertragung (9) weitergegeben werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Fahrzeuge nicht nur gezählt und klassifiziert werden, sondern auch ihre Fahrtrichtung und/oder Fahrgeschwindigkeit erfaßt wird.
3. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüch, dadurch gekennzeichnet, daß ein Sensor zur Entfernungsmessung an der Säule an­geordnet ist, um die Fahrbahn (Spur) festzustellen, auf der sich das zu zählende und zu klassifierende Fahrzeug befindet.
4. Verfahren nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die von den Sensoren erfaßten Signale verstärkt, vorgefiltert und erst nach Datenreduktion über vorhandene Kanäle an die Zentrale zur Überwachung des Verkehrsgeschehens und zur Steuerung von eventuellen Eingriffen weitergeleitet werden.
5. Vorrichtung zur Messung eines Verkehrsflusses auf einer Straße, an deren Randbereich oder in dessen Nähe Säulen, Pfosten, Baken oder ähnliches aufgestellt sind, die mit einer Zentrale verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die vom fahrenden Fahrzeug (Motor) ausge­henden Schallwellen in einem Sensor erfaßt und in eine elektrische Sig­nalverarbeitungsstufe gegeben werden, ebenso wie die elektrischen Sig­nale aus einem weiteren Sensor und daß die Signalverarbeitung in einem in sich geschlossenen Gehäuse, ggf. mit eigener Stromversorgung, unter­gebracht ist, die auch die Mittel zur Signalverstärkung, Vorfilterung oder Vorauswertung und zur Weiterleitung reduzierter Datenmengen an eine Zentrale mit Rechner zur Auswertung dieser Daten umfaßt.
6. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Anprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die im geschlossenen Gehäuse untergebrachte Ein­richtung zur Vorauswertung und Reduktion der von den Sensoren gewonnenen Daten über vorhandene Telefonleitung, elektrische Kabel, Glasfaser oder telemetrisch an die Zentrale angeschlossen sind.
7. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Sensor ein Magnetfeld- oder Hallsensor dient, der die gegenüber der ungestörten Umgebung auftretende Verän­derung des Magnetfeldes bei Vorbeifahren eines Fahrzeugs mißt.
8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als weiterer Sensor ein Ultraschallsensor dient.
9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen elektromagnetische Wellen aussen­denden Sender und Empfänger aufweist zum Messen rückgestreuter Energie und deren Verteilung.
10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor ein elektrooptischer Sensor ist, der einen Sender und Empfänger für Licht im sichtbaren Bereich und/oder im infraroten und/oder im ultravioletten Wellenbereich zur Messung reflek­tierter Energie aufweist.
11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der weitere Sensor aus einem Mikrowellensender und -empfänger besteht zur Erfassung der rückgestreuten Energie.
12. Vorrichtung nach einen der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß nach Auswertung in der Zentrale, insbesondere durch einen Zentralrechner, der von allen Säulen abgerufenen oder eingegan­genen Meldungen ein Eingriff, z.B. eine Warnung, ausgelöst wird.
13. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Warnung in Form eines optischen oder akusti­schen Signals an der Straße, insbesondere an der Säule, abgegeben wird oder direkt ins Fahrzeug, insbesondere im Armaturenbereich.
14. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein Empfänger an der Säule als Empfänger unsicht­barer elektromagnetischer Strahlung ausgebildet ist, der kodierte Sig­nale in diesem Wellenlängenbereich von Einsatzfahrzeugen erhält, die über Warnungen/Weisungen an den weiteren Säulen eine Fahrspur freimachen.
15. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Betriebsbereitschaft und/oder Stromversorgung jeder einzelnen Säule von der Zentrale kontrollierbar ist, bzw. automa­tisch Ausfallanzeige erfolgt und ggf. auf eine Versorgungshilfseinrich­tung - zur Sicherstellung des nötigen Datenflusses - umschaltbar ist.
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