EP0565992A2 - Verfahren sowie System zum Überwachen des Strassenverkehrs und zur Information der Verkehrsteilnehmer - Google Patents

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EP0565992A2
EP0565992A2 EP93105650A EP93105650A EP0565992A2 EP 0565992 A2 EP0565992 A2 EP 0565992A2 EP 93105650 A EP93105650 A EP 93105650A EP 93105650 A EP93105650 A EP 93105650A EP 0565992 A2 EP0565992 A2 EP 0565992A2
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EP
European Patent Office
Prior art keywords
traffic
road
processor
sensors
signal
Prior art date
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Granted
Application number
EP93105650A
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English (en)
French (fr)
Other versions
EP0565992B1 (de
EP0565992A3 (de
Inventor
Heinz Werner Pietzsch
Rigobert Dipl.-Ing. Opitz
Jürgen Dr. Jaki
Rolf Edelmann
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
KIH KOMMUNIKATIONS INDUSTRIE HOLDING AKTIENGESELLS
Original Assignee
Pietzsch AG
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Publication date
Priority claimed from DE19924212341 external-priority patent/DE4212341A1/de
Priority claimed from DE19924244169 external-priority patent/DE4244169A1/de
Priority claimed from DE19924244393 external-priority patent/DE4244393C1/de
Application filed by Pietzsch AG filed Critical Pietzsch AG
Publication of EP0565992A2 publication Critical patent/EP0565992A2/de
Publication of EP0565992A3 publication Critical patent/EP0565992A3/de
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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
    • G08G1/042—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using inductive or magnetic 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
    • G08G1/052—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights

Definitions

  • the invention relates to a method for monitoring road traffic and for early information and warning of road users in the event of traffic disruptions, their own misconduct, dangerous road conditions and / or critical weather conditions, and also to a traffic monitoring and information system used to carry out the method.
  • variable message signs can only be found at certain points at critical junctions. It is also unsatisfactory and, above all, that the periods from the respective traffic detection to the traffic influencing are too long in relation to the highly dynamic traffic events to warn the traffic in good time of identified critical traffic situations or even to reduce the risk of subsequent accidents if an accident is detected.
  • a traffic monitoring and information system is also known with radio beacons arranged at a distance from one another along a street with lights which are connected to a control room and are controlled via integrated receiving systems.
  • the receiving systems of the signal lights communicate with transmitters arranged in motor vehicles, which in turn are controlled by speed and crash sensors also installed in the vehicles and are used to control the lights in the radio beacons.
  • This traffic monitoring and information system is about a light chain system communicating with sensors installed in vehicles via suitable receiving and transmitting systems and thereby being able to send out corresponding warning signals when traffic-related driving conditions or even when individual vehicles or groups of vehicles are at a standstill .
  • the prerequisite for the fact that the driving conditions of a motor vehicle participating in traffic can be recorded and used to control the beacon system must be equipped with this vehicle corresponding sensors and a transmission system which can be controlled by the latter.
  • the driving conditions of all other motor vehicles participating in traffic cannot be detected and therefore cannot trigger information or warning signals.
  • the invention has for its object to provide a method of the type and intended use that dynamic monitoring of all road traffic in a section equipped with such a monitoring and information system and the early information and warning of road users and thus influencing the Enables traffic, but for which it is not necessary to equip the vehicles with the appropriate sensors and transmitters.
  • a traffic monitoring and information system for carrying out such a method is also to be created.
  • the object of the invention is achieved in that traffic and / or road conditions ascertained or entered by means of roadside traffic and load detection devices are displayed by means of illuminated elements with signal lights, arranged at intervals from one another along the road guidance, connected to light chains and controllable together or sequentially continuous traffic information and possibly warning in real time.
  • the invention therefore relates to the fact that, depending on traffic and / or road conditions which have been determined or also entered by the traffic and load detection devices, the road users information about these conditions and / or faults which have a direct effect on the behavior of the road users are brought to the attention by means of signal lights which are spaced apart from one another along the route of the road.
  • the light chains made of interconnected light elements can be operated continuously with a given light chain length as road guidance aids. This can be done, for example, with light pulses running forwards and backwards in two directions along the respective light chain, it being possible for pulse lengths, frequency and switch-on ratio to be variable.
  • the signal lights of the lighting elements can be operated in the blinking mode in the event of measured violations, such as excessive speed, truck overtaking ban, overloading of axles, wrong direction of travel or the like, and thus information for detected traffic violations can be given to the respective road user.
  • the light chains are expediently operated in real time in interaction with the traffic and / or load detection devices when using different fault detection algorithms.
  • the flashing modes of individual signal lights in front of a vehicle can also be visibly operated with the same running speed and the same route, and advantageously until the end of the detected violation. A road user is not only continuously informed about his misconduct, but also encouraged them to return to traffic-oriented driving.
  • another embodiment of the method according to the invention provides that the sensitivity to the visual threshold and the above-threshold brightness classification of the signal lights is increased or optimized in comparison to the permanent lighting by means of an ergonomically optimized pulse frequency, that is, the subjective conspicuousness is increased.
  • the lighting elements can also be operated with different brightness depending on the time of day or season (day / night, summer / winter).
  • Another important process design enables effective traffic influencing by the fact that the signal lights of the light chains are connected to one another with light elements running in the direction of travel along the light chain at the directional speed with the result that the road users make an intuitive effort to keep their driving speed at the same as that in the direction of travel adapting the given directional speed to the current light pulses. This necessarily leads to an equalization and calming of the traffic due to synchronous driving of all road users.
  • a still further process design provides that the signal lights of the light chains are operated with light impulses driving traffic and traveling in the direction of travel, in order not to do so to immediately resolve traffic-related congestion or viscous liquids in traffic, as can often occur, for example, in the event of an accident on the opposite lane or in spectacular but traffic-independent events. It can be expedient to operate the signal lamps of the lighting elements with differently colored light pulses. The lighting status of the lighting elements or lighting chains can also be monitored and controlled by a control room.
  • a road sensor system with a connected evaluation and control unit controls and activates several light chain elements backwards against the direction of traffic in order to inform the following traffic about traffic and / or road conditions in the section of the road ahead to transfer.
  • the method according to the invention can also be operated in such a way that to achieve real-time behavior and to cover continuous road sections, the light chains are operated either by activation by means of a road sensor element with evaluation electronics and automatic fault detection or manual activation, with the result of a shorter reaction time, by activation as a result of evaluating the traffic data from two or more sensors and evaluation units and comparative traffic data evaluation, which leads to an average response time, or by activation via evaluations of the sensors using methods in control rooms, which, however, requires a longer response time.
  • a measuring point with traffic and / or load detection devices acting essentially transversely to the lane of a road Statically or dynamically coupled lighting elements with signal lights as optical signal transmitters and at least one road processor as evaluation and control unit for evaluating determined traffic and / or road conditions and for controlling and activating the signal lights are assigned in accordance with the road layout.
  • the system according to the invention installs in the form of light chains along at least one side of the street Lighting elements are not controlled by radio from the vehicle's own sensors and transmitters or from a control room, but by means of roadside sensors via a road processor processing the traffic and / or road conditions detected by the latter, which then send out signals corresponding to the determined traffic situation.
  • These can be individual pulses or group pulses in front of moving vehicles, but also synchronized light waves that are used to drive forward or backward at different frequencies to drive or slow down traffic.
  • the system can, however, also have a plurality of measuring points along a road at predetermined distances from one another with traffic and / or load detection devices, coupled lighting elements and at least one road processor as evaluation and control unit, so that a monitoring and information system covering at least sections is available.
  • the lighting elements can be arranged on the right or left side following the course of the road. However, the arrangement of the lighting elements on both sides of the street has proven particularly expedient proven.
  • the lighting elements can be connected to one another as a light bus to form chains and can be controlled individually, in groups or together and can also be switched to at least two different signal colors, such as yellow and red.
  • the lighting elements or signal lights are equipped with a manually operated emergency switch for switching on lighting chains, for example in order to activate lighting elements in the opposite direction to the flow of traffic for a distance which can be defined as a function of the road layout.
  • the road processors of several measuring points which serve as evaluation and control units and which are arranged depending on the local conditions, for example at intervals of a few hundred meters, can expediently be connected to one another via a communication network.
  • the traffic and / or load detection devices can expediently be speed sensors, axle detectors, induction loops, weighing plates, wheel load meters and similar devices.
  • each measuring point is provided as an evaluation unit with a road processor for detecting and evaluating determined traffic and / or road conditions and as a control unit with a signal processor operatively connected to the traffic processor for controlling the lighting modules or lighting elements.
  • the roadside sensor system of the measuring points for detecting the traffic and / or road conditions is connected via a network to a road processor which, as the main processor, controls the signal lights of the lighting elements individually, collectively or in a predetermined sequence and Interface cards for different sensors or signal processing units coordinated.
  • the roadside sensors can be induction loops, axle detectors or weighing sensors installed in the road surface, such as weighing plates based on strain gauges, piezo sensors or capacitive strip sensors, but also sonar sensors, microwave sensors and / or, for example, infrared sensors that are not installed in the road surface will.
  • measuring points can also be successively fitted along a street, each with sensors connected via a network to a street processor for detecting the traffic and / or street conditions, the street processors being connected to one another by means of a processor network.
  • each road processor is operatively connected to the sensor system assigned to it, and the road processors assigned to different route sections communicate with one another.
  • a system designed in this way is the basis for real-time control of traffic.
  • Another embodiment of the invention sees one Structure of the road processor in such a way that the entire measuring cross-section of the lanes of a road and sensors defined for each lane can be flexibly configured and a processor system can operate several measuring cross-sections and / or lighting elements.
  • the street processor is constructed in a modular architecture and comprises different signal processors and interface modules as well as a master processor coordinating the signal processors and interface modules.
  • the programming of the master processor is expediently carried out in a high-level language, the signal processors of which can be programmed, for example, in assembler in the interest of a higher working speed.
  • the road processor is provided with plug-in locations for any extensions or for the exchange of sensors or sensor interfaces, and is therefore structured in such a way that there are many expansion options, such as the further development of a traffic counting and classification device into a dynamic weighing system with a Load flow cross section.
  • This requires the insertion of a sensor interface card and corresponding sensors, such as weighing plates. Piezoelectric or capacitive stripe sensors can also serve this purpose.
  • the above-described design of the street processors also enables the actuator system to be expanded by using the processors to control Variable message signs, traffic control systems, mandatory illuminated signs and illuminated signs can be used.
  • the system can also be designed so that signals from traffic control systems can be used to control the warning systems with appropriate processing in the road processors.
  • the signal cables are then connected to the boards via terminal strips and one cable strand leads to a sensor board.
  • the road processor is designed for a real-time computer network as well as for the synchronous operation of parallel networks and accordingly for the real-time coupling of sensors and actuators by means of a special interface module.
  • This enables a meaningful real-time coupling of the traffic detection sensor system with the lighting elements arranged at a distance from one another along at least one side of the street, but also with mandatory illuminated signs, illuminated signs or variable traffic signs.
  • the road processor should expediently be equipped with a self-test for checking its function and the sensors and for diagnosing any faults, and the latter should be constructed in such a way that the function of the device can be checked in a simple manner even by inexperienced personnel, for example employees of road maintenance departments.
  • the self-test can be equipped with an automatic search or can be carried out by connecting a portable computer and using function menus.
  • the road processor is equipped with at least one interface for remote data transmission.
  • Remote data transmission can be, for example, a telephone connection with a modem or also a modem operation with radio, such as directional radio, satellite radio or the like.
  • the road processor is capable of remote diagnosis and its function can therefore be checked by remote diagnosis.
  • the function of the sensor system connected to the road processor can also be checked by remote diagnosis. Malfunctions of the induction loops, for example, can be checked in the context of such a remote diagnosis, as can the main processor unit and / or modules of the sensor system in the self-test. Any communication and environmental recording units can also be checked for their functionality in a self-test by remote diagnosis.
  • the processors equipped with remote data transmission are designed so that parameters and limit values can be entered and checked. Access is easy using a code word and can be protected by a password.
  • the road processor is designed for recognizing traffic disruptions in different hierarchies by using fault detection algorithms.
  • the different hierarchies can be the measurement cross-section with limit value criteria, such as limit speeds or the change in speeds, but also route sections between adjacent measurement cross-sections.
  • limit value criteria such as limit speeds or the change in speeds
  • a route over several measurement cross sections with different types of acquisition, time constant and applicable methods and algorithms can also be considered.
  • the road processor is designed for processing recorded vehicle data from individual vehicles or groups of vehicles and for generating the following parameters during data processing and comparing them with adjustable limit values.
  • examples of this are a speed threshold matrix for individual vehicles and n vehicles in succession, a speed change matrix, a distance threshold matrix for the vehicle following distance for individual or n vehicles, changes in the distance matrix, a load threshold matrix for axle weight and / or total weight and a change in the load threshold matrix.
  • the road processor of the aforementioned embodiment can also be equipped with a violation matrix containing configurable limit values for comparing individual parameters or selected combinations of parameters, so that the parameters in question are compared individually or in selected combinations with the violation matrix, recognized as violations or limit value violations and processed further.
  • the road processor can also be designed for the classification of different traffic disturbances.
  • This can be a traffic jam, accident, hiking disruptions, narrowing of the road, construction site congestion or driver misconduct, which are classified as a form of traffic condition based on the measured parameters and the violations that have occurred.
  • the classification of the traffic conditions includes rule sets for simple threshold violations (singular rules) and / or rule sets for coupled threshold violations, the coupling rules including, for example, a combinative processing of speeds in connection with distances of individual or several vehicles.
  • the road processor can also be designed within the scope of the invention for operation with conventional traffic disturbance algorithms in a single process or multimodal be operated with a combination of different fault detection methods or in combined algorithms.
  • the road processor can also be designed for conventional vehicle detection and classification of signal patterns from induction loops and / or axle detectors, on the basis of the detuning curve or the axle spacing pattern and / or by weight analysis.
  • a system designed in this way is able to record, display and forward the measured values of individual vehicles or to store them in compressed form in pre-structured files that can be saved on the one hand but can also be used for further processing.
  • the measured values of individual vehicles are counting, occupancy, distances, vehicle classification, vehicle weights, axle loads, speeds as well as other events and violations.
  • the road processor is designed for processing the detected traffic and / or road conditions in neural architectures.
  • an associative matrix which operates in a fault-tolerant manner and has a large capture range of similar signal patterns and allows real-time processing on site, is used for coding limit value violations and for classifying traffic conditions.
  • Such an associative matrix has the various traffic parameters and limit value violations as the input variable and maps these to the output variables, that is to say to the traffic condition classes. The traffic condition that has the most fulfilled input parameters wins in each case.
  • a trained hetero-associative network can also be used for real-time classification of traffic situations and traffic disruptions, and in particular it can be a neural network in which a training file of traffic state and limit values based on practical measured values and / or synthetically generated training patterns and / or signal patterns modified with variances have been used for training. After the network has converged, such a network is able to classify traffic situations and traffic disturbances in real time in an optional phase.
  • the process runs directly in the street processor and can be carried out in a separate module as an insert or in a module.
  • the road processor can also be designed for classifying vehicle types in neural architectures, the vehicle classes being recognized on the basis of the signal patterns of individual sensors, such as detuning of induction loops or also of combined signal patterns of several sensors. It is therefore a neural pattern recognition in which the values thus obtained are used for further processing in the context of the fault recognition.
  • the traffic safety system according to the invention can also be characterized by the design for a power supply with mains power and / or for battery operation, with energy buffering by means of a back-up battery for securing stored data and new measured values having proven to be expedient in the event of a power supply failure.
  • each road processor is equipped with at least one interface for connecting environmental sensors and for processing and possibly storing environmental data and, if predetermined limit values are exceeded, for triggering alarms or actual value displays.
  • a traffic safety system designed in this way is able to record and process environmental data and the road processor is able to supply programmable environmental measuring devices with measuring programs that can be specifically tailored to individual measured values, to accept and process the recorded data and to store them in compacting files and trigger alarms if necessary.
  • Such alarms can be forwarded to a control center when limit values for CO, CO2, NHX etc. are exceeded or can be operated in conjunction with traffic control measures.
  • a driving ban for trucks can be displayed by means of a variable message sign that can be controlled by a road processor, in the form of a mandatory sign, as can speed reductions and the like. It is therefore possible to influence traffic in real time in a manner that is dependent on environmental pollution in order to reduce the environmental pollution.
  • the invention thus enables a hypermetric interplay of environmental measurement technology and traffic control to be implemented using a wide variety of strategies and limit values in order to keep the environmental pollution caused by traffic within limits.
  • the system in a further embodiment of the invention is characterized by the design for automatic operation with detection of violations on site and automatic triggering of an alarm, the response control or switching of the traffic regulations succeeds automatically without the intervention of a control center.
  • Such a "stand alone” operation is characterized by complete independence from personnel responsibilities and organizational patterns of the otherwise required authorities, such as the police, highway authorities and the like.
  • detected violations of individual vehicles or of vehicle groups with a calculated lead, which is speed-dependent can be displayed to these vehicles or communicated as a warning in real time by means of suitable warning devices.
  • the vehicle weight or the axle loads can be used to estimate traffic-related variables and / or disruptions as their prediction for traffic disturbance detection.
  • violations of pre-stored limit values such as speed, direction of travel, overtaking maneuvers, can also be detected and passed on for further processing.
  • the lighting elements can be equipped with light-emitting diodes, halogen lamps or incandescent lamps as signal lights and can form lighting units individually or in groups. It has also proven to be expedient if the lighting elements are received on a holding device anchored in the floor. However, the lighting elements can also be attached to guardrails or integrated into street reflection posts. The main beam direction of the light distribution curve of the lighting elements should expediently be oriented in the direction of the incoming traffic and be adjustable depending on the course of the road.
  • the lighting elements are individually or mutually programmable and can be controlled manually or by means of a computer by means of traffic conditions or road conditions which have been entered or determined by means of roadside traffic and / or load detection devices.
  • the signal lights have a beam angle of approximately 30 ° and are oriented towards oncoming traffic in such a way that the flanks of the signal light cones on the outside of the road coincide approximately with the roadside at which the light elements are spaced apart are arranged from each other.
  • Such an alignment of the signal lights ensures that the signals remain in the field of vision of the drivers of approaching vehicles for a long time and the main beam direction is not undesirably perpendicular to the course of the road.
  • the lighting elements can be designed as modules which can be retrofitted into existing road guide posts, for example in the form that a lighting element designed as a module is installed in an intermediate guide post, or the lighting elements can be Trade complete devices in the form of light posts.
  • the signal lights are equipped with single-color light-emitting surface elements in optionally different colors, such as red and yellow, and / or are designed as light-emitting surface elements that can be operated in mixed colors and do not require reflectors or covers.
  • the luminous surface elements can be constructed as LED arrays that can be operated in an energy-optimized manner and can be characterized by a brightness control that is not visible to the human eye by means of pulsed control at frequencies above 50 Hz.
  • the LED arrays are operated via their normal operating current, which ensures a high luminous efficiency.
  • the total energy requirement of a luminous area array with approx. 120 LEDs is, for example, in the range of less than 3 watts.
  • the LED arrays are cast in a plastic frame to form a light panel element and / or are applied to a circuit board to simplify the wiring.
  • the LED arrays should have a radiation characteristic preferably of ⁇ 15 °. A widening of the beam angle can, however, be achieved in a simple manner by tilting the outer LED frame before the LEDs are cast.
  • LED arrays are designed for direct outdoor use by casting in the lower area of the LEDs. With such a design, contamination in the lower region of the individual LEDs has no effect on the brightness because the luminous flux is on the dome of the LEDs is fixed and this is subject to a natural self-cleaning effect.
  • the LED arrays for forming the luminous surface elements are arranged in a dark, preferably black environment in the interest of increasing the contrast.
  • the lighting elements can also be equipped with at least one signal light with its main beam direction facing the oncoming and outgoing traffic.
  • warnings can be given in both directions and traffic can be influenced.
  • the electronics expediently comprise their own computer module with a bus interface and are equipped with their own address which enables the programmed control of a lighting element.
  • This intelligent electronics can be integrated directly into the lighting elements, but can also be installed separately from the lighting elements in special floor enclosures. It has proven to be useful if the signal lights of the lighting elements are connected to their intelligent electronics via removal and / or tear-off contact plugs.
  • the electronics set off from the lighting elements the advantage that a simple replacement of the lighting elements in the event of damage or work on the roadside, such as mowing the lawn, can be achieved. This applies equally to the lighting elements integrated in the guide posts and to their design as complete devices in the form of lighting posts.
  • the intelligent electronics can be equipped with a self-test program for testing the activated signal lights and / or the bus interfaces.
  • the lighting elements are equipped with a push button for actuating the signal lights for triggering alarm signals via a bus system.
  • Such pushbuttons can be designed to be operable by anyone, but also as a key switch, for example for operation by the police, employees and road maintenance departments or other authorized persons.
  • a pulse-coded actuation can also be provided, which, like the training as a key switch, ensures protection against misuse.
  • the lighting elements can be equipped with communication means coupled to a system's own computer network, such as infrared, microwaves or the like.
  • the lighting elements can also be used sensors used for traffic flow detection, such as ultrasound detectors, which communicate with a street processor via a system computer system.
  • the method according to the invention and the system used to carry out the method enable effective monitoring of road traffic as well as early information and warnings of road users in the event of traffic disruptions, their own misconduct or special traffic risks.
  • the method and the system according to the invention enable the subsequent information and warning of subsequent road users in the event of accidents, mass collisions, but also in poor visibility conditions, for example as a result of fog, and critical road conditions, for example as a result of ice formation, over long road sections in a continuous form and, above all, preventively in the approach area of traffic for fault locations.
  • the method and the system developed further enable the warning and disciplining of traffic in the event of violations measured by coupled sensors, which can be speed violations, overload, disregard of no-overtaking restrictions and the like.
  • the invention takes into account the fact that accidents or disruptions to traffic can occur at any point and at any time in a section of the route, and that traffic-securing, influencing and guiding measures must be initiated locally and at a higher level and adapted to the respective circumstances. It also takes into account that congestion effects in definable light chains can be displayed dynamically as early warning sensors along the previous road and, above all, move in the opposite direction to the direction of travel at the speed of the build-up of traffic jams. As a result, reverse traffic jam warning vehicles are unnecessary, as they were previously necessary on motorways.
  • the method according to the invention and the monitoring and information system used to carry out the method can be used not only on expressways, such as motorways, but also on exits, winding routes, construction sites and in other danger zones.
  • the traffic control and information system comprises, as subsystems, a roadside sensor system for recording the traffic and / or road conditions, a processor system for processing the recorded traffic and road status data and a warning system with the processor depending on the determined traffic and road conditions controllable signal lights.
  • a winding route section is equipped with the monitoring and information system according to the invention.
  • This system comprises three measuring points 12, 12 ', spaced apart from each other in the direction of travel, with a road processor 13, 13' as an evaluation and control unit and lighting elements 14, 14 'arranged on the edge of the road following the course of the road.
  • the lighting elements are each equipped with electronics 15, 15 'and signal lights 16, 16' connected to one another to form light chains and form a light bus 17, 17 '.
  • the measuring points 12, 12 ' are arranged at different distances from one another in such a way that the distances between adjacent measuring points are larger in the case of a less curvy route, but smaller in the case of a curved route.
  • the light chain which extends along the right edge of a lane 11, 11 'and is made up of light elements 14, 14' connected to a light bus 17, 17 ', is used to transmit information to the drivers of the assigned lane.
  • the respective directions of travel are indicated by arrows 18, 18 '.
  • FIG. 2 shows a section of a route section equipped with the monitoring and information system 20 with two adjacent lanes 21, 21 'for the same direction of travel. The latter are indicated by arrows 22, 22 '.
  • this system comprises a measuring point 24, 24' with traffic and load detection devices embedded in the lane transverse to the longitudinal extent of the lane. Furthermore, as also shown in FIG. 1, measuring points of the same configuration are arranged at greater intervals along the road. The measuring points are equipped with axle detectors 25, 25 ', vehicle detectors 26, 26' in the form of induction loops, weighing plates 27, 27 'and dynamic wheel load meters 28, 28'.
  • the traffic sensors can also be equipped with environmental sensors not shown in the exemplary embodiment.
  • the road and traffic sensors of the adjacent measuring points 24, 24 'of both lanes 21, 21' are each coupled to an evaluation unit in the form of a road processor 30 for detecting the speeds, vehicle classes, vehicle weights and axle weights determined at the detectors of the respective measuring point and for local and If necessary, pairwise and higher-level traffic disturbance calculation using automatic traffic disturbance algorithms.
  • a signal processor 32 assigned to the measuring point and with it are connected via a network 33 on both sides along the edge of the road at a distance from each other arranged intelligent lighting elements 34, 34 'with signal lights 35, 35' which are in turn statically or dynamically connected to each other coupled and thus connected to light chains or a light bus 36, 36 '.
  • a plurality of measuring points with associated evaluation and control units and light chains coupled therewith are provided at a distance from one another in the direction of travel.
  • the road processors 30 associated with the measuring points 24, 24 'spaced along the lane are connected to one another via a communication network 38 and the light chains arranged downstream of the respective signal processor 32 are in turn connected to one another as light buses 36, 36'.
  • Each lighting element 34 is equipped with a manually operated emergency switch 40, 40 'which, in the event of an accident or other need, enables the lighting chains to be switched on manually over a distance which is dependent on the course of the route and counter to the direction of travel.
  • a traffic disturbance is detected by means of the traffic sensors of a measuring point 24, 24 ', for example the driving of the different road users at very different driving speeds, this is detected by the assigned road processor 30 and automatically recognized on the basis of predetermined traffic disturbance algorithms.
  • a road 50 with two adjacent lanes 51, 51 'for opposite directions of travel is equipped with a monitoring and information system which consists of subsystems each comprising a road processor.
  • the direction of travel is indicated by arrows 52, 52 '.
  • Each subsystem includes two measuring points 53, 53 'and 54, 54' spaced apart from one another in the longitudinal direction of the road, the sensors of which are connected to the assigned road processors 58, 59 via networks 55, 55 'and 56, 56'.
  • the road processors assigned to the subsystems which follow one another in the longitudinal direction of the road are connected to one another via a processor network 68 and, moreover, are connected to a power supply 69, which is only indicated.
  • Each road processor can also be provided with a modem connection 70 and connected to an optionally available central unit.
  • 3 differs from the system structure explained above in connection with FIG. 2 in that the street processors 58, 59 include Appropriate slots for the individual functions are equipped and therefore no separate signal processors are required.
  • the road processor 75 illustrated in FIG. 4 is a device in which the individual functional elements are accommodated within a housing 76 which is encapsulated to the outside. Between a power supply 77, which is connected to an external power supply cable 78, and a buffer battery 80, five insertion locations are arranged, in which the various processor cards are accommodated. Thus, the central processor 82 with a leptop interface 83 is located directly next to the power supply 77, and two induction loop processor cards 84, 85, which are followed by an insert 86 for neural processing, are accommodated next to it. Between this insert and the buffer battery 80 there is then an insert 87 designed as an interface card data network, which is connected directly to a data interface modem 88 led out of the housing 76.
  • connection modules in the form of modular connection boards and these boards are equipped with terminal strips which provide the direct connection of the processor network, the sensors and a data interface for the signal network.
  • the processor network 90 is thus passed through a suitable cable bushing in the outer housing and connected to the connection board 91 which provides the connection to the central processor.
  • the connection to the associated sensor system is provided by connecting lines 94, 95 which are passed through cable bushings in the housing and are connected to the terminal strips of these connection boards.
  • the signal lines 97, 98 for driving the lighting elements are connected to the remaining connection board 96, which is connected to the data network interface card. Otherwise, the connection modules are equipped with integrated lightning protection.
  • the lighting element illustrated in FIG. 5 is a road guide post designed as a lighting post 100.
  • This guide post has the typical cross section in the form of an isosceles triangle and is anchored with its lower end on the edge of a road in the ground 101.
  • the tip of the triangular guide post cross section formed by the two legs of the triangle points towards the street and the surface facing the oncoming traffic is equipped with a rectangular reflector 102 which extends vertically in its main extension.
  • the convertibility from the conventional guide post to the light post 100 is conveyed by a guide post intermediate piece 105 which is designed as a module and which is arranged above the reflector 102 and in the manner shown in FIG. 6, each with a signal light 106, 106 'facing the oncoming and outgoing traffic and with a manually operated push button 107 is provided.
  • the guide post intermediate piece has a lower and an upper insertion section 108, 108 ', whose cross sections are adapted to the inner cross section of the guide post.
  • the intermediate piece 105 designed as a module is accommodated between the region of the guide post provided with the vertically extending reflector 102 and an upper guide post cap.
  • a floor housing 110 with a removable upper cover 111 is arranged in the ground 101, in which the electronics 112 belonging to this light element is accommodated.
  • the electronics is connected via a cable network 115 to the electronics of adjacent lighting elements and is connected to the signal lights 106, 106 'arranged in the guide post intermediate piece 105 and the push button 107 via lines 116, 117 and a contact plug 118, which can be used as a removal or Tear-off connector is designed and, in the event of malfunctions or other reasons, allows the guide post intermediate piece to be easily removed with the signal lights and the pushbutton.
  • the signal lights of the light post arranged in the guide post intermediate piece 105 are equipped with light area elements 120 in the form of LED arrays. These are LEDs 122 accommodated in a plastic frame 121, which are applied to a circuit board (not shown) in the interest of simple wiring and in the lower part of the plastic frame are shed. Casting the LEDs only in their lower area ensures that their brightness cannot be impaired by dirt when used outdoors because the domes of the LEDs are subject to a natural cleaning effect and the luminous flux is fixed on the domes.

Abstract

Bei dem Verfahren zur Verkehrsüberwachung und zur frühzeitigen Information und Warnung der Verkehrsteilnehmer werden eingegebene oder mittels Sensoren festgestellte Verkehrs- oder Straßenzustände über längs der Straßenführung (10) beabstandet voneinander angeordnete Leuchtelemente (14,14'), die zusammen oder nacheinander ansteuerbar sind, zur Anzeige gebracht. Dadurch erfolgt eine kontinuierliche Verkehrsinformation und gegebenenfalls Warnung vor Verkehrsstörungen in Echtzeit. Das der Verfahrensdurchführung dienende Überwachungs- und Informationssystem besitzt eine oder mehrere Meßstellen (12,12') mit jeweils im wesentlichen quer zur Fahrbahn wirkenden Verkehrs- oder Lasterfassungseinrichtungen und mindestens zwei der Straßenführung folgend beabstandete Leuchtelemente (14,14') sowie wenigstens eine Auswerte- und Steuereinheit (13,13') zum Auswerten festgestellter Verkehrs- oder Straßenzustände und zum Ansteuern und Aktivieren der miteinander gekoppelten Leuchtelemente (14,14'). <IMAGE>

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Überwachen des Straßenverkehrs und zur frühzeitigen Information und Warnung der Verkehrsteilnehmer bei Verkehrsstörungen, eigenem Fehlverhalten, gefährlichen Straßenverhältnissen und/oder kritischen Witterungsbedingungen, ferner auf ein der Verfahrensdurchführung dienendes Verkehrsüberwachungs- und Informationssystem.
  • Es ist bereits bekannt, mittels geeigneter Verkehrsmeßeinrichtungen streckenabschnittsweise den Verkehr statistisch zu erfassen und in einer zentralen Verkehrsleitwarte zu korrelieren und zur Auswertung zu bringen. Dieses Verfahren bietet die Möglichkeit, nach der Auswertung der statistischen Verkehrserfassung Wechselverkehrszeichen zu verändern und dadurch den Verkehrsteilnehmern Empfehlungen für ihr weiteres Verkehrsverhalten zu geben, so beispielsweise hinsichtlich der Fahrgeschwindigkeit.
  • Unbefriedigend ist, daß aus ökonomischen Gründen Wechselverkehrszeichen nur punktweise an neuralgischen Verkehrsknoten anzutreffen sind. Unbefriedigend ist ferner und vor allem auch, daß die Zeiträume von der jeweiligen Verkehrserfassung bis zur Verkehrsbeeinflussung im Verhältnis zu den hochdynamischen Verkehrsereignissen zu lang sind, um den Verkehr rechtzeitig vor ermittelten kritischen Verkehrssituationen zu warnen oder gar bei festgestellten Unfallereignissen die Gefahr von Folgeunfällen zu reduzieren.
  • Bekannt ist aber auch schon ein Verkehrsüberwachungs- und Informationssystem mit beabstandet voneinander längs einer Straße angeordneten Funkbaken mit Leuchten, die mit einer Leitwarte in Schaltverbindung stehen und über integrierte Empfangsanlagen angesteuert werden. Die Empfangsanlagen der Signalleuchten kommunizieren mit in Kraftfahrzeugen angeordneten Sendern, die ihrerseits von ebenfalls in den Fahrzeugen installierten Geschwindigkeits- und Crashsensoren angesteuert werden und zur Ansteuerung der Leuchten in den Funkbaken dienen.
  • Bei diesem Verkehrsüberwachungs- und Informationssystem handelt es sich darum, daß ein Leuchtkettensystem über geeignete Empfangs- und Sendeanlagen mit in Fahrzeugen installierten Sensoren kommuniziert und dadurch in die Lage versetzt wird, bei verkehrsbedingten Fahrzuständen oder gar bei Stillstand einzelner Fahrzeuge oder Gruppen von Fahrzeugen entsprechende Warnsignale auszusenden. Voraussetzung dafür, daß die Fahrzustände eines am Verkehr teilnehmenden Kraftfahrzeugs erfaßt und zur Ansteuerung des Bakensystems herangezogen werden können, ist somit die Ausrüstung dieses Fahrzeugs mit entsprechenden Sensoren und einer von letzteren ansteuerbaren Sendeanlage. Die Fahrzustände aller anderen am Verkehr teilnehmenden Kraftfahrzeuge sind hingegen nicht erfaßbar und können somit auch nicht zur Auslösung von Informations- oder Warnsignalen führen.
  • Demgegenüber liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs angegebenen Art und Zweckbestimmung zu schaffen, das eine dynamische Überwachung des gesamten Straßenverkehrs in einem mit einem derartigen Überwachungs- und Informationssystem ausgerüsteten Streckenabschnitt sowie die frühzeitige Information und Warnung der Verkehrsteilnehmer und damit eine Beeinflussung des Verkehrs ermöglicht, für das es aber keiner Ausrüstung der Fahrzeuge mit entsprechender Sensorik und Sendeanlagen bedarf. Ferner soll ein Verkehrsüberwachungs- und Informationssystem zum Durchführen eines derartigen Verfahrens geschaffen werden.
  • Hinsichtlich des zu schaffenden Verfahrens ist die Erfindungsaufgabe dadurch gelöst, daß mittels straßenseitiger Verkehrs- und Lasterfassungseinrichtungen festgestellte oder eingegebene Verkehrs- und/oder Straßenzustände über beabstandet voneinander längs der Straßenführung angeordnete, zu Leuchtketten miteinander verbundene und zusammen oder nacheinander ansteuerbare Leuchtelemente mit Signalleuchten zur Anzeige gebracht werden und dadurch eine kontinuierliche Verkehrsinformation und gegebenenfalls Warnung in Echtzeit erfolgt.
  • Bei der Erfindung handelt es sich somit darum, daß in Abhängigkeit von Verkehrs- und/oder Straßenzuständen, die von den Verkehrs- und Lasterfassungseinrichtungen festgestellt oder auch eingegeben worden sind, den Verkehrsteilnehmern mittels längs der Straßenführung beabstandet voneinander angeordneter Signalleuchten Informationen über diese Zustände und/oder Störungen zur Kenntnis gebracht werden, die unmittelbar auf das Verhalten der Verkehrsteilnehmer einwirken. Dabei können die Leuchtketten aus miteinander verbundenen Leuchtelementen kontinuierlich mit vorgegebener Leuchtkettenlänge als Straßenführungshilfen betrieben werden. Dies kann beispielsweise mit in zwei Richtungen vorwärts und rückwärts entlang der jeweiligen Leuchtenkette laufenden Lichtpulsen geschehen, wobei Pulslängen, Frequenz und Einschaltverhältnis veränderbar sein können.
  • Im Rahmen einer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens können bei gemessenen Übertretungen, wie überhöhte Geschwindigkeit, LKW-Überholverbot, Überladung von Achsen, falsche Fahrtrichtung oder dergleichen, die Signalleuchten der Leuchtelemente im Blinkmode betrieben und dadurch für den jeweiligen Verkehrsteilnehmer Hinweise auf festgestellte Übertretungen gegeben werden. Zweckmäßigerweise werden die Leuchtketten dabei in Echtzeit im Zusammenspiel mit den Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen bei Verwendung verschiedener Störungserkennungsalgorithmen betrieben. Auch können die Blinkmodes von einzelnen Signalleuchten vor einem Fahrzeug jeweils sichtbar mit gleicher Laufgeschwindigkeit und gleichem Fahrstreckenverlauf betrieben werden, und zwar mit Vorteil bis zum Ende der festgestellten Übertretung. Ein Verkehrsteilnehmer wird somit nicht nur über sein Fehlverhalten laufend unterrichtet, sondern dadurch auch zur Rückkehr zu verkehrsgerechtem Fahren angehalten.
  • Im Interesse einer besonderen Wirksamkeit angezeigter Warnungen oder besonders wichtiger Informationen sieht eine andere Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens vor, daß die Sehschwellenempfindlichkeit und die überschwellige Helligkeitseinstufung der Signalleuchten im Vergleich zur Dauerbeleuchtung durch ergonomisch optimierte Pulsfrequenz erhöht oder optimiert, also die subjektive Auffälligkeit gesteigert wird. Erfindungsgemäß können die Leuchtenelemente auch je nach Tages- oder Jahreszeit (Tag/Nacht, Sommer/Winter) mit unterschiedlicher Helligkeit betrieben werden.
  • Eine andere wichtige Verfahrensausgestaltung ermöglicht eine wirksame Verkehrsbeeinflussung dadurch, daß die Signalleuchten der Leuchtketten miteinander verbundenen Leuchtelemente mit in Fahrtrichtung entlang der Leuchtkette mit Richtgeschwindigkeit laufenden Lichtimpulsen betrieben werden mit der Folge, daß die Verkehrsteilnehmer intuitiv bemüht sind, ihre Fahrgeschwindigkeit der durch die von den in Fahrtrichtung laufenden Lichtpulsen vorgebenen Richtgeschwindigkeit anzupassen. Dies führt notwendig zu einer Vergleichmäßigung und Beruhigung des Verkehrs infolge synchronen Fahrens aller Verkehrsteilnehmer.
  • Eine nochmals andere Verfahrensausgestaltung sieht vor, daß die Signalleuchten der Leuchtketten mit verkehrsantreibenden und in Fahrtrichtung laufenden Lichtimpulsen betrieben werden, um dadurch nicht unmittelbar verkehrsbedingte Stauungen oder Zähflüssigkeiten im Vekehr aufzulösen, wie sie beispielsweise häufig bei Unfallereignissen auf der Gegenfahrbahn oder bei spektakulären, aber verkehrsunabhängigen Ereignissen auftreten können. Dabei kann es zweckmäßig sein, die Signalleuchten der Leuchtelemente mit farblich unterschiedlichen Lichtpulsen zu betreiben. Die Leuchtzustände der Leuchtelemente bzw. Leuchtketten können dabei auch von einer Leitwarte überwacht und gesteuert werden.
  • Eine abermals andere wichtige Verfahrensvariante sieht vor, daß jeweils von einer Straßensensorik mit angeschlossener Auswerte- und Steuereinheit rückwärts gegen die Verkehrsrichtung mehrere Leuchtkettenelemente angesteuert und aktiviert werden, um damit dem nachfolgenden Verkehr Informationen über Verkehrs- und/oder Straßenzustände in dem vor ihm liegenden Streckenabschnitt zu übermitteln.
  • Schließlich kann nach einer weiteren Ausgestaltung das Verfahren gemäß der Erfindung auch so betrieben werden, daß zum Erlangen von Echtzeitverhalten und zur Abdeckung kontinuierlicher Straßenabschnitte die Leuchtketten entweder durch Ansteuerung mittels eines Straßensensorelementes mit Auswerteelektronik und automatischer Störungserkennung oder manueller Einschaltung betrieben werden mit der Folge kürzerer Reaktionszeit, durch Ansteuerung infolge Auswertung der Verkehrsdaten von zwei oder mehreren Sensoren und Auswerteeinheiten und vergleichende Verkehrsdatenbewertung, was zu einer mittleren Reaktionszeit führt, oder durch Ansteuerung über Auswertungen der Sensorik mittels Verfahren in Leitwarten, was allerdings eine längere Reaktionszeit bedingt.
  • Die bezüglich der Schaffung eines Verkehrsüberwachungs- und Informationssystems zum Durchführen des vorstehend angegebenen Verfahrens gestellte Aufgabe ist dadurch gelöst, daß bei dem System nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 16 einer Meßstelle mit im wesentlichen quer zur Fahrbahn einer Straße wirkenden Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen mindestens zwei der Straßenführung folgend voneinander beabstandete, statisch oder dynamisch gekoppelte Leuchtelemente mit Signalleuchten als optischen Signalgebern sowie wenigstens ein Straßenprozessor als Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten festgestellter Verkehrs- und/oder Straßenzustände und zum Ansteuern und Aktivieren der Signalleuchten zugeordnet sind.
  • Es handelt sich mithin darum, daß jeder mit Straßensensorik ausgerüsteten Meßstelle neben einer Auswerte- und Steuereinheit mindestens zwei, vorzugsweise aber in größerer Zahl, Leuchtelemente mit Signalleuchten zugeordnet sind, wobei die gegenseitigen Abstände der Leuchtelemente in Abhängigkeit von den jeweiligen Gegebenheiten mehr oder weniger groß zu bemessen sind.
  • Im Unterschied zu dem erläuterten Stand der Technik werden bei dem System nach der Erfindung die in Form von Leuchtketten längs mindestens einer Straßenseite installierten Leuchtelemente nicht über Funk von fahrzeugeigenen Sensoren und Sendern oder von einer Leitwarte aus, sondern mittels straßenseitiger Sensorik über einen die von letzterer erfaßten Verkehrs- und/oder Straßenzustände verarbeitenden Straßenprozessor angesteuert, die dann der festgestellten Verkehrssituation entsprechende Signale aussenden. Dabei kann es sich um Einzelpulse oder Gruppenpulse vor fahrenden Fahrzeugen handeln, aber auch um synchronisierte Lichtwellen, die vorwärts oder rückwärts mit unterschiedlichen Frequenzen laufend zum Antreiben bzw. Abbremsen des Vekehrs dienen.
  • Bei dem erfindungsgemäßen System erfolgt mithin keinerlei direkte Kommunikation zwischen einzelnen am Verkehr teilnehmenden Fahrzeugen und den Leuchtelementen, sondern die am Verkehr teilnehmenden Fahrzeuge werden durch straßenseitige Sensorik überwacht. An der Verkehrsüberwachung nehmen mithin nicht nur mit spezieller Sensorik und mit Sendern ausgerüstete Kraftfahrzeuge teil, sondern grundsätzlich alle Fahrzeuge.
  • Das System kann aber auch längs einer Straße in vorbestimmten Abständen voneinander mehrere Meßstellen mit Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen, miteinander gekoppelten Leuchtelementen und jeweils wenigstens einem Straßenprozessor als Auswerte- und Steuereinheit aufweisen, so daß ein zumindest abschnittsweise streckendeckendes Überwachungs- und Informationssystem vorliegt. Dabei können die Leuchtelemente rechts- oder linksseitig dem Straßenverlauf folgend angeordnet sein. Als besonders zweckmäßig hat sich jedoch die Anordnung der Leuchtelemente auf beiden Straßenseiten erwiesen. Dabei können die Leuchtelemente als Leuchtenbus zu Ketten miteinander verbunden und einzeln, in Gruppen oder zusammen ansteuerbar und auch auf wenigstens zwei verschiedene Signalfarben, wie Gelb und Rot, umschaltbar sein.
  • Eine gleichfalls wichtige Weiterbildung sieht vor, daß zumindest ein Teil der Leuchtelemente bzw. Signalleuchten mit einem manuell betätigbaren Notschalter zum Einschalten von Leuchtketten ausgerüstet ist, etwa um in Gegenrichtung zum Verkehrsfluß Leuchtelemente für eine in Abhängigkeit von der Straßenführung festlegbare Distanz zu aktivieren.
  • Bei dem erfindungsgemäßen System können zweckmäßigerweise auch die als Auswerte- und Steuereinheiten dienenden Straßenprozessoren mehrerer Meßstellen, die in Abhängigkeit von den örtlichen Gegebenheiten beispielsweise in Abständen von einigen hundert Metern angeordnet sind, über ein Kommunikationsnetz miteinander verbunden sein.
  • Bei den Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen kann es sich zweckmäßigerweise um Geschwindigkeitssensoren, Achsdetektoren, Induktionsschleifen, Wiegeplatten, Radlastmesser und ähnliche Einrichtungen handeln.
  • Zweckmäßigerweise ist, gleichfalls gemäß einer Weiterbildung, jede Meßstelle als Auswerteeinheit mit einem Straßenprozessor zum Erfassen und Auswerten festgestellter Verkehrs- und/oder Straßenzustände und als Steuereinheit mit einem mit dem Verkehrsprozessor wirkverbundenen Signalprozessor zum Ansteuern der Leuchtmodule bzw. Leuchtelemente versehen.
  • Eine andere wichtige Ausgestaltung des Systems sieht vor, daß die straßenseitige Sensorik der Meßstellen zum Erfassen der Verkehrs- und/oder Straßenzustände über ein Netzwerk mit einem Straßenprozessor verbunden ist, der als Hauptprozessor die Signalleuchten der Leuchtelemente einzeln, gemeinsam oder in einer vorbestimmten Abfolge ansteuert und Schnittstellenkarten für unterschiedliche Sensoren oder signalverarbeitende Einheiten koordiniert.
  • Bei der straßenseitigen Sensorik kann es sich um im Fahrbahnbelag verlegte Induktionsschleifen, Achsdetektoren oder Wiegesensoren handeln, wie beispielsweise Wiegeplatten auf der Basis von Dehnmeßstreifen, Piezosensoren oder kapazitiven Streifensensoren, aber es können auch nicht im Straßenbelag verlegte Sonarsensoren, Mikrowellensensoren und/oder beispielsweise auch Infrarotsensoren eingesetzt werden.
  • Im Rahmen der vorliegenden Erfindung können auch längs einer Straße aufeinanderfolgend Meßstellen mit jeweils über ein Netzwerk mit einem Straßenprozessor verbundener Sensorik zum Erfassen der Vekehrs- und/oder Straßenzustände ausgerüstet sein, wobei die Straßenprozessoren untereinander mittels eines Prozessor-Netzwerks miteinander verbunden sind. Bei dieser Ausgestaltung steht mithin jeder Straßenprozessor mit der ihm zugeordneten Sensorik in Wirkverbindung und die verschiedenen Streckenabschnitte zugeordneten Straßenprozessoren kommunizieren miteinander. Bei einem so ausgebildeten System handelt es sich um die Grundlage einer Echtzeitregelung des Verkehrs.
  • Eine andere Ausgestaltung der Erfindung sieht einen Aufbau des Straßenprozessors dergestalt vor, daß der gesamte Meßquerschnitt der Fahrspuren einer Straße und jeweils pro Fahrspur definierter Sensorik flexibel konfigurierbar ist und ein Prozessorsystem mehrere Meßquerschnitte und/oder Leuchtelemente zu bedienen vermag.
  • Nach einer weiteren Ausgestaltung ist der Straßenprozessor in modularer Architektur aufgebaut und umfaßt unterschiedliche Signalprozessoren und Schnittstelleneinschübe sowie einen die Signalprozessoren und Schnittstelleneinschübe koordinierenden Masterprozessor. Zweckmäßigerweise erfolgt bei einer derartigen Ausgestaltung die Programmierung des Masterprozessors in einer Hochsprache, deren im Interesse einer höheren Arbeitsgeschwindigkeit die Signalprozessoren beispielsweise in Assembler programmiert sein können.
  • Gemäß einer Weiterbildung ist der Straßenprozessor mit Einsteckplätzen für etwaige Erweiterungen oder für den Austausch von Sensoren oder Sensorik-Schnittstellen versehen und mithin in seiner Struktur so aufgebaut, daß vielfältige Erweiterungsmöglichkeiten bestehen, wie beispielsweise die Weiterentwicklung einer Verkehrszähl- und Klassifikationseinrichtung zu einer dynamischen Wiegeanlage mit einem Lastfluß-Meßquerschnitt. Dazu bedarf es der Einfügung einer Sensor-Interfacekarte und entsprechender Sensoren, wie etwa Wiegeplatten. Auch können piezoelektrische oder kapazitive Streifensensoren diesem Zwecke dienen.
  • Die vorstehend erläuterte Ausbildung der Straßenprozessoren ermöglicht aber auch eine Erweiterung der Aktuatorik, indem die Prozessoren zum Ansteuern von Wechselverkehrszeichen, Verkehrsleitanlagen, Gebotsleuchtzeichen und Hinweisleuchtzeichen benutzt werden können. Auch kann die Anlage selbstverständlich so ausgelegt sein, daß Signale von Verkehrsleitsystemen herangezogen werden können, um bei entsprechender Verarbeitung in den Straßenprozessoren die Warnsysteme anzusteuern.
  • Als besonders sinnvoll hat sich erwiesen, wenn alle Prozessoren und Einsteckplätze mittels einer Busplatine in Form eines Motherboard austauschbar miteinander verbunden sind. Dabei können der Sensorkopplung modulare Anschlußboards dienen und es sollte je Sensortyp oder Schnittstelle ein entsprechendes Anschlußboard aufsteckbar sein.
  • Diese Boards sollten einen integrierten Blitzschutz aufweisen und die Standardschnittstellen für Sensorik nach Bedarf erweiterbar oder austauschbar sein. Die Signalkabel werden dann über Klemmleisten an die Boards angeschlossen und jeweils ein Kabelstrang führt zu einem Sensorboard.
  • Gemäß einer anderen wichtigen Ausgestaltung ist der Straßenprozessor mittels eines speziellen Schnittstellenmoduls netzwerkfähig für ein Echtzeitrechnernetz sowie für den Sychronbetrieb von parallelen Netzen und demgemäß für die Echtzeitverkopplung von Sensorik und Aktuatorik ausgebildet. Dies ermöglicht eine sinnvolle Echtzeitverkopplung der Verkehrserfassungssensorik mit den beabstandet voneinander längs mindestens einer Straßenseite angeordneten Leuchtelementen, aber auch mit Gebotsleuchtzeichen, Hinweisleuchtszeichen oder Wechselverkehrszeichen.
  • Zweckmäßigerweise sollte der Straßenprozessor zum Überprüfen seiner Funktion und der Sensorik sowie zum Diagnostizieren etwaiger Fehler mit einem Selbsttest ausgerüstet und letzterer so aufgebaut sein, daß in einfacher Weise auch durch ungeübtes Personal, beispielsweise Mitarbeiter von Straßenmeistereien, die Gerätefunktion überprüft werden kann. Insoweit kann der der Selbsttest mit einem automatischen Suchlauf ausgestattet oder durch den Anschluß eines tragbaren Rechners und über Funktionsmenüs durchführbar sein.
  • Gemäß einem anderen wichtigen Merkmal der Erfindung ist der Straßenprozessor mit wenigstens einer Schnittstelle für Datenfernübertragung ausgerüstet. Bei der Datenfernübertragung kann es sich beispielsweise um einen Telefonanschluß mit Modem oder auch einen Modembetrieb mit Funk handeln, wie etwa Richtfunk, Satellitenfunk oder dergleichen.
  • Ein weiteres wichtiges Ausgestaltungsmerkmal besteht darin, daß der Straßenprozessor ferndiagnosefähig ausgebildet und demgemäß durch Ferndiagnose in seiner Funktion überprüfbar ist. Zweckmäßigerweise ist im Rahmen einer anderen Weiterbildung die an den Straßenprozessor angeschlossene Sensorik auch durch Ferndiagnose in ihrer Funktion überprüfbar. Im Rahmen einer derartigen Ferndiagnose sind beispielsweise Fehlfunktionen der Indukionsschleifen überprüfbar, desgleichen die Hauptprozessoreinheit und/oder Module der Sensorik im Selbsttest. Auch können etwaige Kommunikations- und Umwelterfassungseinheiten im Selbsttest per Ferndiagnose auf ihre Funktionsfähigkeit überprüft werden.
  • Ebenfalls im Rahmen einer Weiterbildung sind die mit Datenfernübertragung ausgerüsteten Prozessoren so ausgelegt, daß Parameter und Grenzwerte eingegeben und überprüft werden können. Der Zugriff ist dabei in einfacher Weise per Codewort möglich und kann durch ein Paßwort geschützt sein.
  • Gemäß einem ebenfalls wichtigen Ausgestaltungsmerkmal ist der Straßenprozessor durch Anwendung von Störungserkennungsalgorithmen für das Erkennen von Verkehrsstörungen in unterschiedlichen Hierarchien ausgelegt. Bei den unterschiedlichen Hierarchien kann es sich um den Meßquerschnitt mit Grenzwertkriterien, wie zum Beispiel Grenzgeschwindigkeiten oder die Änderung von Geschwindigkeiten handeln, aber auch um Streckenabschnitte zwischen benachbarten Meßquerschnitten. Es kann aber auch ein Vergleich des Meßquerschnitts eines Streckenabschnittes mit dem Meßquerschnitt des vorhergehenden oder nachfolgenden Streckenabschnitts vorgenommen werden. Auch kann eine Strecke über mehrere Meßquerschnitte mit unterschiedlichen Erfassungsarten, zeitkonstanten und anwendbaren Verfahren und Algorithmen in Betracht kommen.
  • Eine gleichfalls wichtige Ausgestaltung sieht vor, daß der Straßenprozessor für die Verarbeitung erfaßter Fahrzeugdaten von Einzelfahrzeugen oder Fahrzeuggruppen sowie dafür ausgelegt ist, bei der Datenverarbeitung folgende Parameter zu generieren und mit einstellbaren Grenzwerten zu vergleichen. Beispiele dafür sind eine Geschwindigkeitsschwellenmatrix für einzelne Fahrzeuge und n Fahrzeuge in Folge, eine Geschwindigkeitsänderungsmatrix, eine Abstandsschwellenmatrix für den Fahrzeugfolgeabstand für einzelne bzw. n Fahrzeuge, Änderungen der Abstandsmatrix, eine Lastschwellenmatrix für Achsgewicht und/oder Gesamtgewicht sowie eine Änderung der Lastschwellenmatrix.
  • Der Straßenprozessor der vorgenannten Ausgestaltung kann aber auch für den Vergleich einzelner Parameter oder ausgewählter Kombinationen von Parametern mit einer konfigurierbare Grenzwerte beinhaltenden Übertretungsmatrix ausgerüstet sein, so daß die in Betracht kommenden Parameter einzeln oder in ausgewählten Kombinationen mit der Übertretungsmatrix verglichen, als Übertretungen bzw. Grenzwertüberschreitungen erkannt und weiter verarbeitet werden.
  • Ebenfalls im Rahmen der Erfindung kann der Straßenprozessor auch für die Klassifizierung unterschiedlicher Verkehrsstörungen ausgelegt sein. Dabei kann es sich um Wanderstau, Unfall, Wanderstörungen, Fahrbahnverengungen, Baustellenstau oder auch Fahrerfehlverhalten handeln, die als Verkehrszustandsform anhand der gemessenen Parametern und entstandenen Übertretungen klassifiziert werden. Die Klassifikation der Verkehrszustände beinhaltet dabei Regelsätze für einfache Schwellenübertretungen (singuläre Regeln) und/oder Regelsätze für gekoppelte Schwellenübertretungen, wobei die Koppelregeln beispielsweise eine kombinative Verarbeitung von Geschwindigkeiten in Verbindung mit Abständen einzelner oder mehrerer Fahrzeuge beinhalten.
  • Der Straßenprozessor kann auch im Rahmen der Erfindung für den Betrieb mit herkömmlichen Verkehrsstörungsalgorithmen im Einzelverfahren oder multimodal ausgelegt sein, also mit einer Kombination von verschiedenen Störungserkennungsverfahren bzw. in kombinierten Algorithmen betrieben werden.
  • Desgleichen kann im Rahmen der Erfindung der Straßenprozessor auch für eine konventionelle Fahrzeugerkennung und Klassierung von Signalmustern von Induktionsschleifen und/oder Achsdetektoren, anhand des Verstimmungsverlaufs bzw. der Achsabstandsmuster und/oder durch Gewichtsanalyse ausgelegt sein.
  • Bei der konventionellen Klassierung können entsprechend der Vorgabe gemäß Aufgabenstellung unterschiedliche Fahrzeugtypen definiert werden. Soweit erforderlich, können durchaus bis zu 50 Fahrzeugklassen erkannt werden. Dabei ist es ohne weiteres möglich, neue Fahrzeugklassen nach ihrem Auftreten direkt an der Anlage einer bereits bestehenden Klasse zuzuordnen oder einen neuen Fahrzeugtyp zu definieren. Die dafür notwendigen Grenzwerte, beispielsweise Achsabstände, Fahrzeuglänge und Verstimmungsverläufe, können direkt vor Ort oder auch per Datenfernübertragung in die Anlage eingegeben werden.
  • Eine so ausgelegte Anlage ist in der Lage, die Meßwerte einzelner Fahrzeuge aufzunehmen, darzustellen und weiterzuleiten oder oder aber in verdichteter Form in vorstrukturierten Dateien abzulegen, die einerseits gespeichert werden können, andererseits aber auch zur Weiterverarbeitung nutzbar sind. Bei den Meßwerten einzelner Fahrzeuge handelt es sich um Zählung, Belegung, Abstände, Fahrzeugklassierung, Fahrzeuggewichte, Achslasten, Geschwindigkeiten sowie sonstige Ereignisse und Übertretungen.
  • Eine andere wichtige Weiterbildung sieht vor, daß der Straßenprozessor für die Verarbeitung der erfaßten Verkehrs- und/oder Straßenzustände in neuralen Architekturen ausgelegt ist. Dabei kann es sich insbesondere darum handeln, daß eine fehlertolerant arbeitende und einen großen Einfangbereich von ähnlichen Signalmustern aufweisende Asoziativmatrix, die eine Echtzeitverarbeitung vor Ort erlaubt, zur Kodierung von Grenzwertübertretungen und zur Klassifizierung von Verkehrszuständen dient. Eine derartige Asoziativmatrix besitzt als Eingangsgröße die verschiedenen Verkehrsparameter und Grenzwertübertretungen und bildet diese auf die Ausgangsgrößen ab, das heißt auf die Verkehrszustandsklassen. Dabei gewinnt jeweils der Verkehrszustand, der die meisten erfüllten Eingangsparameter aufweist.
  • Bei dem für die Verarbeitung der erfaßten Verkehrs- und/oder Straßenzustände in neuronalen Architekturen ausgelegten Straßenprozessor kann zur Echtzeit-Klassifizierung von Verkehrssituationen und Verkehrsstörungen auch ein trainiertes hetero-asoziatives Netzwerk dienen und insbesondere kann es sich dabei um ein neuronales Netzwerk handeln, bei dem in einer Lerndatei zu Vekehrszustandsklassen zusammengefaßte Abbildungen von Verkehrsgrößen und Grenzwerten anhand von praktischen Meßwerten und/oder synthetisch generierten Trainingsmustern und/oder mit Varianzen modifizierten Signalmustern zum Trainieren benutzt worden sind. Nach Konvergenz des Netzes ist ein derartiges Netzwerk in der Lage, in einer Kannphase in Echtzeit Verkehrssituationen und Verkehrsstörungen zu klassifizieren. Der Prozeß läuft direkt im Straßenprozessor ab und kann in einem separaten Modul als Einschub oder in einem Baustein abgewickelt werden.
  • Im Rahmen der Erfindung kann der Straßenprozessor auch für eine Klassierung von Fahrzeugtypen in neuronalen Architekturen ausgelegt sein, wobei anhand der Signalmuster einzelner Sensoren, wie etwa Verstimmungen von Induktionsschleifen oder auch von kombinierten Signalmustern mehrerer Sensoren, die Fahrzeugklassen erkannt werden. Es handelt sich somit um eine neuronale Mustererkennung, bei der die so erhaltenen Werte zur Weiterverarbeitung im Rahmen der Störungserkennung dienen.
  • Schließlich kann die erfindungsgemäße Verkehrssicherungsanlage auch durch die Auslegung für eine Stromversorgung mit Netzstrom und/oder für Batteriebetrieb gekennzeichnet sein, wobei sich eine Energiepufferung mittels einer Back-up-Batterie zur Sicherung gespeicherter Daten und neuer Meßwerte bei Ausfall der Stromversorgung als zweckmäßig erwiesen hat.
  • Als ebenfalls zweckmäßig hat sich eine energieverbrauchsoptimierte Auslegung erwiesen. So haben praktische Versuche mit einer verwirklichten Anlage gezeigt, daß bei 12 Volt Gleichstrombetrieb die Stromaufnahme bei etwa 200 mA liegt. Angesichts dieser verbrauchsoptimierten Auslegung ist unproblematisch Batteriebetrieb oder auch die Versorgung mit Solarenergie möglich.
  • Eine abermals wichtige Ausgestaltung kann auch dadurch gekennzeichnet sein, daß jeder Straßenprozessor mit wenigstens einer Schnittstelle zum Ankoppeln von Umweltsensoren ausgerüstet sowie zur Verarbeitung und gegebenenfalls Abspeicherung von Umweltdaten und bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte zur Auslösung von Alarmen oder Ist-Wertanzeigen ausgelegt ist.
  • Eine so ausgelegte Verkehrssicherheitsanlage vermag Umweltdaten zu erfassen und zu verarbeiten und der Straßenprozessor ist in der Lage, programmierbare Umweltmeßgeräte mit Meßprogrammen, die spezifisch auf einzelne Meßwerte zugeschnitten sein können, zu versorgen, die aufgenommenen Daten zu übernehmen und weiterzuverarbeiten sowie sie in verdichtende Dateien abzulegen und erforderlichenfalls Alarme auszulösen. Derartige Alarme können bei Überschreitung von Grenzwerten an CO, CO₂, NHX usw. an eine Zentrale weitergegeben werden oder in Verbindung mit verkehrsregelnden Maßnahmen betrieben werden. Beispielsweise kann ein Fahrverbot für Lkw's mittels eines von einem Straßenprozessor ansteuerbaren Wechselverkehrszeichens in Form eines Gebotsschildes angezeigt werden, desgleichen Geschwindigkeitsreduzierungen und dergleichen mehr. Es ist daher eine umweltbelastungsabhängige Echtzeitbeeinflußung des Verkehrs zur Reduzierung der Umweltbelastung verwirklichbar. Durch die Erfindung kann somit ein hypermetrisches Zusammenspiel aus Umweltmeßtechnik und Verkehrsbeeinflußung unter Anwendung unterschiedlichster Strategien und Grenzwerte realisiert werden, um die Umweltbelastung durch Verkehr in Grenzen zu halten.
  • Wenn das System in nochmaliger Ausgestaltung der Erfindung durch die Auslegung für automatischen Betrieb mit Übertretungserkennung vor Ort und selbsttätiger Alarmauslösung gekennzeichnet ist, gelingt die Ansprechkontrolle bzw. Umschaltung der Verkehrsgebote automatisch ohne Einschaltung einer Zentrale. Ein derartiger "Stand alone"-Betrieb zeichnet sich aus durch vollständige Unabhängigkeit von personellen Zuständigkeiten und Organisationsmuster der sonst benötigten Behörden, wie beispielsweise Polizei, Autobahnmeistereien und dergleichen.
  • Im Rahmen der Erfindung können auch erfaßte Übertretungen einzelner Fahrzeuge oder von Fahrzeuggruppen mit einem berechneten Vorhalt, der geschwindigkeitsabhängig ist, diesen Fahrzeugen zur Anzeige gebracht bzw. als Warnung in Echtzeit mittels geeigneter Warneinrichtungen mitgeteilt werden.
  • Gleichfalls im Rahmen der Erfindung können zur Verkehrsstörungserkennung neben anderen Kriterien, wie Anzahl der Fahrzeuge, Fahrzeugtypen oder Fahrgeschwindigkeit, insbesondere das Fahrzeuggewicht bzw. die Achslasten zur Abschätzung verkehrstechnischer Größen und/oder Störungen als deren Prädition herangezogen werden. Ferner können auch Übertretungen von vorgespeicherten Grenzwerten, wie Geschwindigkeit, Fahrtrichtung, Überholmanöver, erkannt und zur Weiterverarbeitung weitergegeben werden.
  • Gemäß einer anderen wichtigen Ausgestaltung können die Leuchtelemente mit Leuchtdioden, Halogenlampen oder Glühlampen als Signalleuchten ausgerüstet sein und einzeln oder in Gruppen zusammengefaßt Leuchteinheiten bilden. Als ebenfalls zweckmäßig hat sich erwiesen, wenn die Leuchtelemente auf einer im Boden verankerten Haltevorrichtung aufgenommen sind. Die Leuchtelemente können aber auch an Leitplanken angebracht oder in Straßenreflektionspfosten integriert sein. Zweckmäßigerweise sollte die Hauptstrahlrichtung der Lichtverteilungskurve der Leuchtelemente in Richtung des ankommenden Verkehrs ausgerichtet und je nach Straßenverlauf einstellbar sein.
  • Schließlich sieht eine abermalige Ausgestaltung vor, daß die Leuchtelemente einzeln oder wechselseitig programmierbar und manuell oder mittels Rechner durch eingegebene bzw. mittels straßenseitiger Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen festgestellter Verkehrs- oder Straßenzustände ansteuerbar sind.
  • Von Bedeutung ist dabei eine leistungsstarke und zweckmäßigerweise regelbare Abstrahlcharakteristik des Lichtstroms der Signalleuchten in der Weise, daß der Hauptstrahl jeweils in Richtung des auf das betreffende Leuchtelement zufahrenden Verkehrs ausgerichtet ist und das jeweilige Signal für längere Zeit im Sichtwinkel des Fahrers eines anfahrenden Fahrzeugs liegt. Als besonders vorteilhaft hat sich insoweit erwiesen, wenn gemäß einer Weiterbildung der Erfindung die Signalleuchten einen Strahlwinkel von ca. 30° haben und so auf den entgegenkommenden Verkehr ausgerichtet sind, daß die straßenaußenseitigen Flanken der Signallichtkegel etwa mit dem Straßenrand zusammenfallen, an dem die Lichtelemente beabstandet voneinander angeordnet sind. Eine derartige Ausrichtung der Signalleuchten stellt sicher, daß die Signale längere Zeit im Blickfeld der Fahrer anfahrender Fahrzeuge bleiben und die Hauptstrahlrichtung nicht unerwünschtermaßen senkrecht zum Straßenverlauf liegt.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verkehrsregelungs- und Informationssystem können die Leuchtelemente als nachträglich in existierende Straßen-Leitpfosten einbaubare Module ausgebildet sein, etwa in der Form, daß der Einbau eines als Modul ausgebildeten Leuchtelements in ein Leitpfosten-Zwischenstück erfolgt, oder bei den Leuchtelementen kann es sich um Komplettgeräte in Form von Leuchtpfosten handeln.
  • Eine andere sinnvolle Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Signalleuchten mit einfarbigen Leuchtflächenelementen in gegebenenfalls verschiedenen Farben, wie Rot und Gelb ausgerüstet und/oder als gemischtfarbig betreibbare Leuchtflächenelemente ausgebildet sind, die keine Reflektoren oder Abdeckungen benötigen. Insbesondere können die Leuchtflächenelemente als energieoptimal betreibbare LED-Arrays aufgebaut sowie durch eine für das menschliche Auge nicht sichtbare Helligkeitsregelung mittels pulsierender Ansteuerung mit Frequenzen über 50 Hz gekennzeichnet sein. Zu diesem Zwecke werden die LED-Arrays über ihren normalen Betriebsstrom betrieben, was eine hohe Lichtausbeute gewährleistet. Der Gesamtenergiebedarf eines Leuchtflächenarrays mit ca. 120 LEDs liegt beispielsweise im Bereich von unter 3 Watt.
  • Eine wiederum andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die LED-Arrays zur Bildung jeweils eines Lichtflächenelements in einem Kunststoffrahmen vergossen und/oder zur Vereinfachung der Verkabelung auf einer Platine aufgebracht sind. In Übereinstimmung mit dem oben angegebenen Merkmal sollen die LED-Arrays dabei eine Abstrahlcharakteristik vorzugsweise von ± 15° haben. Eine Verbreiterung des Abstrahlwinkels läßt sich jedoch in einfacher Weise durch Verkantung der äußeren LED-Rahmen vor dem Vergießen der LEDs erreichen.
  • Ein ebenfalls wichtiges Weiterbildungsmerkmal besteht darin, daß die LED-Arrays durch Verguß im unteren Bereich der LEDs für den direkten Außeneinsatz ausgelegt sind. Bei einer derartigen Gestaltung bleibt eine Verschmutzung im unteren Bereich der einzelnen LEDs ohne Auswirkung auf die Helligkeit, weil der Lichtstrom auf die Kuppel der LEDs fixiert ist und diese einem natürlichen Selbstreinigungseffekt unterliegt.
  • Ferner hat sich als vorteilhaft erwiesen, wenn gemäß einer nochmaligen Weiterbildung die LED-Arrays zur Bildung der Leuchtflächenelemente im Interesse einer Kontrasterhöhung in einem dunklen, vorzugsweise schwarzen Umfeld angeordnet sind.
  • Auch können, gemäß einer abermaligen Weiterbildung der Erfindung, die Leuchtelemente mit wenigstens je einer mit ihrer Hauptstrahlrichtung dem entgegenkommenden und abfließenden Verkehr zugewandten Signalleuchte ausgerüstet sein. Bei einer derartigen Ausgestaltung kann zielgerecht in beiden Verkehrsrichtungen gewarnt und der Verkehr beeinflußt werden.
  • Eine andere wichtige Weiterbildung ist durch die Ansteuerung der Signalleuchten der Leuchtelemente mittels einer intelligenten Elektronik gekennzeichnet. Zweckmäßigerweise umfaßt die Elektronik ein eigenes Rechnermodul mit Bus-Schnittstelle und ist mit einer die programmierte Ansteuerung eines Leuchtelements ermöglichenden eigenen Adresse ausgestattet.
  • Diese intelligente Elektronik kann in die Leuchtelemente unmittelbar integriert, aber auch von den Leuchtelementen getrennt in speziellen Bodengehäusen installiert sein. Dabei hat sich als zweckmäßig erwiesen, wenn die Signalleuchten der Leuchtelemente auf deren intelligente Elektronik über Ausbau- und/oder Abreißkontaktstecker geschaltet sind.
  • Die von den Leuchtelementen abgesetzte Elektronik hat den Vorteil, daß ein einfacher Austausch der Leuchtelemente bei Beschädigungen oder auch bei Arbeiten am Straßenrand, wie beispielsweise Rasenmähen, erreicht werden kann. Dies gilt gleichermaßen bei den in die Leitpfosten integrierten Leuchtelementen wie auch bei deren Ausbildung als Komplettgeräte in Form von Leuchtpfosten.
  • Zweckmäßigerweise kann auch, im Rahmen einer nochmaligen Weiterbildung, die intelligente Elektronik mit einem Selbsttestprogramm zum Testen der angesteuerten Signalleuchten und/oder der Bus-Schnittstellen ausgerüstet sein.
  • Eine abermals andere Weiterbildung der Erfindung sieht vor, daß die Leuchtelemente mit einem Drucktaster zum Ansteuern der Signalleuchten für das Auslösen von Alarmsignalen über ein Bus-System ausgerüstet sind.
  • Derartige Drucktaster können von jedermann betätigbar ausgebildet sein, aber auch als Schlüsselschalter beispielsweise für die Betätigung durch die Polizei, Mitarbeiter und Straßenmeistereien oder sonstige befugte Personen. Es kann aber auch ein pulskodierte Betätigung vorgesehen sein, die ebenso wie die Ausbildung als Schlüsselschalter Schutz vor mißbräuchlicher Benutzung gewährleistet.
  • Schließlich sieht eine nochmalige Weiterbildung vor, daß die Leuchtelemente mit an ein systemeigenes Rechnernetz angekoppelten Kommunikationsmitteln ausgerüstet sein können, wie Infrarot, Mikrowellen oder dergleichen. Auch können im Rahmen der Erfindung die Leuchtelemente mit der Verkehrsflußerfassung dienenden Sensoren ausgerüstet sein, wie Ultraschalldetektoren, die über ein systemeigenes Rechnernetzwerk mit einem Straßenprozessor kommunizieren.
  • Mittels einer derartigen Ausbildung der Leuchtelemente wird eine Funktionserweiterung zu Leucht- und Sensorelementen erreicht. Die Vorteile gegenüber herkömmlichen Meßsystemen, wie zum Beispiel in die Fahrbahn verlegter Induktionsschleifensensoren, sind die kontinuierliche Messung des Verkehrs im Abstand von den randseitig dem Straßenverlauf folgend angeordneten Leuchtelementen und die dadurch bedingte Vermeidung des kostenaufwendigen Einbaus von Sensoren in die Straße.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren und das der Verfahrensdurchführung dienende System ermöglichen eine wirksame Überwachung des Straßenverkehrs sowie frühzeitige Informationen und Warnungen der Verkehrsteilnehmer bei Verkehrsstörungen, eigenem Fehlverhalten oder besonderen Verkehrsrisiken. Insbesondere ermöglichen das Verfahren und das erfindungsgemäße System die rechtzeitige Information und Warnung nachfolgender Verkehrsteilnehmer bei Unfällen, Massenkarambolagen, aber auch bei schlechten Sichtbedingungen, etwa infolge Nebel, und kritischen Straßenzuständen, etwa bedingt durch Eisbildung, über längere Straßenabschnitte in kontinuierlicher Form und vor allem auch vorbeugend im Anfahrbereich des Verkehrs auf Störungsstellen. Das Verfahren und das entwickelte System ermöglichen weiterhin die Warnung und Disziplinierung des Verkehrs bei durch gekoppelte Sensorik gemessenen Übertretungen, wobei es sich um Geschwindigkeitsübertretungen, Überlast, Mißachtung von Überholverboten und dergleichen mehr handeln kann.
  • Die Erfindung berücksichtigt, daß Unfälle oder Störungen des Verkehrs an jeder Stelle und zu jeder Zeit in einem Streckenabschnitt auftreten können und daß verkehrssichernde, beeinflussende und leitende Maßnahmen vor Ort als auch übergeordnet eingeleitet und den jeweiligen Gegebenheiten angepaßt werden müssen. Sie berücksichtigt ferner, daß Staurückwirkungen in festlegbaren Leuchtketten als Frühwarnsensoren längs der vorhergehenden Straße dynamisch anzeigbar sind und sich vor allem mit der Stauaufbaugeschwindigkeit vor dem Staubeginn entgegengesetzt zur Fahrtrichtung herbewegen. Dadurch sind rückwärtsfahrende Polizei-Stauwarnfahrzeuge entbehrlich, wie sie bisher auf Autobahnen notwendig waren. Darüber hinaus sind das erfindungsgemäße Verfahren und das der Verfahrensdurchführung dienende Überwachungs- und Informationssystem nicht nur an Schnellstraßen, wie Autobahnen, sondern auch an Ausfahrten, kurvenreichen Strecken, Baustellen und in sonstigen Gefahrzonen einsetzbar.
  • Anhand der beigefügten Zeichnungen sollen nachstehend zwei Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verkehrsregelungs- und Informationssystem sowie je eine Ausführungsform eines Straßenprozessors und eines als Leuchtpfosten aufgebauten Leuchtelements erläutert werden. In schematischen Ansichten zeigen:
    • Fig. 1
    einen mit dem Verkehrsregelungs- und Informationssystem ausgerüsteten Streckenabschnitt einer kurvenreich verlaufenden Straße,
    Fig. 2
    in einer gegenüber Fig. 1 vergrößerten Darstellung den Systemaufbau mit den einzelnen Systemkomponenten,
    Fig. 3
    alternativ zu Fig. 2 in einer Schemadarstellung einen Systemaufbau mit jeweils einem bestimmten Streckenabschnitt zugeordneten und über ein spezielles Netzwerk miteinander verbundenen Straßenprozessoren,
    Fig. 4
    den Aufbau eines Straßenprozessors zum Verarbeiten erfaßter Verkehrs- und/oder Straßenzustände und zum Ansteuern von Signalgebern der Anlage und/oder sonstiger Verkehrszeichen.
    Fig. 5
    einen als Leuchtpfosten mit Signalleuchte ausgebildeten Straßen-Leitpfosten und ein die Elektronik aufnehmendes Bodengehäuse im installierten Zustand,
    Fig. 6
    ein Leitpfosten-Zwischenstück mit je einer nach vorwärts und rückwärts gerichteten Signalleuchte,
    Fig. 7
    ein Bodengehäuse mit der Elektronik eines Leuchtelements,
    Fig. 8
    ein als LED-Array aufgebautes Leuchtflächenelement einer Signalleuchte für sich allein und
    Fig. 9
    einen Drucktaster zum Ansteuern der Signalleuchten zwecks Auslösung von Alarmsignalen über ein Bus-System.
  • Das Verkehrsregelungs- und Informationssystem nach der Erfindung umfaßt als Teilsysteme eine straßenseitige Sensorik zum Erfassen der Verkehrs- und/oder Straßenzustände, ein Prozessorsystem zum Verarbeiten der erfaßten Verkehrs- und Straßenzustandsdaten und ein Warnsystem mit mittels des Prozessors in Abhängigkeit von den festgestellten Verkehrs- und Straßenzuständen ansteuerbaren Signalleuchten.
  • Bei der aus Fig. 1 ersichtlichen Straße 10, die zwei benachbarte Fahrbahnen 11, 11' für jeweils entgegengesetzte Fahrtrichtungen besitzt, ist ein kurvenreicher Streckenabschnitt mit dem erfindungsgemäßen Überwachungs- und Informationssystem ausgerüstet. Dieses System umfaßt je Fahrbahn drei in Fahrtrichtung beabstandet voneinander angeordnete Meßstellen 12, 12' mit einem Straßenprozessor 13, 13' als Auswerte- und Steuereinheit und jeweils am Fahrbahnrand dem Straßenverlauf folgend angeordneten Leuchtelementen 14, 14' Die Leuchtelemente sind jeweils mit einer Elektronik 15, 15' und mit einander zu Leuchtketten verbundenen Signalleuchten 16, 16' versehen und bilden einen Leuchtbus 17, 17'.
  • Die Meßstellen 12, 12' sind in Abhängigkeit vom Straßenverlauf in unterschiedlichen Abständen voneinander derart angeordnet, daß bei weniger kurvenreicher Streckenführung die Abstände zwischen benachbarten Meßstellen größer, hingegen bei kurvenreicher Streckenführung kleiner bemessen sind. Sinngemäß Gleiches gilt für den Abstand der zu Leuchtketten miteinander verbundenen Leuchtelemente 14, 14' mit den Signalleuchten 16, 16'.
  • Bei der in Fig. 1 veranschaulichten Systemübersicht dient die jeweils sich am rechten Fahrbahnrand einer Fahrbahn 11, 11' entlang erstreckende Leuchtenkette aus zu einem Leuchtenbus 17, 17' miteinander verbundenen Leuchtelementen 14, 14' der Informationsübermittlung an die Fahrer der zugeordneten Fahrspur. Die jeweiligen Fahrtrichtungen zeigen die Pfeile 18, 18' an.
  • Fig. 2 zeigt einen Ausschnitt eines mit dem Überwachungs- und Informationssystem ausgerüsteten Streckenabschnittes 20 mit zwei nebeneinander verlaufenden Fahrspuren 21, 21' für gleiche Fahrtrichtungen. Letzteres deuten die Pfeile 22, 22' an.
  • Dieses System umfaßt in jeder Fahrspur 21, 21' eine Meßstelle 24, 24' mit quer zur Fahrbahnlängserstreckung in die Fahrbahn eingelassenen Verkehrs- und Lasterfassungseinrichtungen. Ferner sind, wie dies auch Fig. 1 zeigt, in größeren Abständen längs der Fahrbahn Meßstellen gleicher Ausgestaltung angeordnet. Die Meßstellen sind mit Achsdetektoren 25, 25', Fahrzeugdetektoren 26, 26' in Form von Induktionsschleifen, Wiegeplatten 27, 27' und dynamischen Radlastmessern 28, 28' ausgerüstet. Die Verkehrssensorik kann darüber hinaus auch mit beim Ausführungsbeispiel nicht gezeigten Umweltsensoren ausgerüstet sein.
  • Gekoppelt ist die Straßen- und Verkehrssensorik der nebeneinanderliegenden Meßstellen 24, 24' beider Fahrspuren 21, 21' jeweils mit einer Auswerteeinheit in Form eines Straßenprozessors 30 zum Erfassen der an den Detektoren der jeweiligen Meßstelle festgestellten Geschwindigkeiten, Fahrzeugklassen, Fahrzeuggewichte und Achsgewichte und zur lokalen und gegebenenfalls paarweisen und übergeordneten Verkehrsstörungsberechnung mittels automatischer Verkehrsstörungsalgorithmen. In Wirkverbindung mit dem Straßenprozessor 30 steht ein der Meßstelle zugeordneter Signalprozessor 32 und mit diesem sind über ein Netzwerk 33 auf beiden Seiten längs des Fahrbahnrandes beabstandet voneinander angeordnete intelligente Leuchtelemente 34, 34' mit Signalleuchten 35, 35' wirkverbunden` die ihrerseits statisch oder dynamisch miteinander gekoppelt und somit zu Leuchtenketten bzw. einem Leuchtenbus 36, 36' verbunden sind.
  • Wie auch Fig. 1 zeigt, sind in Fahrtrichtung beabstandet voneinander mehrere Meßstellen mit zugeordneten Auswerte- und Steuereinheiten und damit gekoppelten Leuchtketten vorgesehen. Die längs der Fahrspur beabstandeten Meßstellen 24, 24' zugeordneten Straßenprozessoren 30 sind über ein Kommunikationsnetz 38 miteinander verbunden und die dem jeweiligen Signalprozessor 32 nachgeordneten Leuchtketten stehen ihrerseits miteinander als Leuchtenbus 36, 36' in Verbindung. Dabei ist jedes Leuchtelement 34 mit einem manuell betätigbaren Notschalter 40, 40' ausgerüstet, der bei Unfall oder sonstigen Bedarfsfällen die manuelle Einschaltung der Leuchtketten über eine vom Verlauf der Streckenführung abhängige Distanz entgegen der Fahrtrichtung ermöglicht.
  • Wenn mittels der Verkehrssensorik einer Meßstelle 24, 24' eine Verkehrsstörung festgestellt wird, etwa das Fahren der verschiedenen Verkehrsteilnehmer mit sehr unterschiedlichen Fahrgeschwindigkeiten, wird dies vom zugeordneten Straßenprozessor 30 erfaßt und anhand vorgegebener Verkehrsstörungsalgorithmen automatisch erkannt. Dies führt über den mit dem Straßenprozessor wirkverbundenen Signalprozessor 32 beispielsweise zu einer Ansteuerung der Leuchtketten in der Weise, daß deren Signalleuchten 35, 35' mit in Fahrtrichtung mit Richtgeschwindigkeit entlang der Fahrbahn laufenden Lichtpulsen betrieben und dadurch die Verkehrsteilnehmer zu synchronem Fahrverhalten mit Richtgeschwindigkeit animiert werden. Entsprechend führt ein Überfahren der Straßen- und Verkehrssensorik einer Meßstelle mit überhöhter Geschwindigkeit zum Betreiben der Leuchtketten in der Weise, daß die Blinkmodes einzelner Signalleuchten der Kette vor dem Fahrzeug jeweils sichtbar mit gleicher Laufgeschwindigkeit betrieben werden, bis der Verkehrsteilnehmer seine überhöhte Fahrgeschwindigkeit auf ein zulässiges Maß reduziert hat.
  • Bei dem in Fig. 3 in schematischer Darstellung veranschaulichten Systemaufbau handelt es sich darum, daß eine Straße 50 mit zwei benachbarten Fahrbahnen 51, 51' für jeweils entgegengesetzte Fahrtrichtungen mit einem Überwachungs- und Informationssystem ausgestattet ist, das aus jeweils einen Straßenprozessor umfassenden Teilsystemen besteht. Die Fahrtrichtungen deuten die Pfeile 52, 52' an. Zu jedem Teilsystem gehören zwei in Straßenlängsrichtung voneinander beabstandete Meßstellen 53, 53' und 54, 54' , deren Sensoren über Netzwerke 55, 55' und 56, 56' mit den zugeordneten Straßenprozessoren 58, 59 verbunden sind. Ferner erstrecken sich längs der beiden Straßenseiten beabstandet voneinander angeordnete Leuchtelemente 60, 60' mit Signalleuchten 61, 61' und jeweils einer Elektronik 62, 62', die über ein Netzwerk 63, 63' bzw. 64, 64' untereinander zu Leuchtketten 65, 65' bzw. 66, 66' und jeweils mit dem zugeordneten Straßenprozessor 58, 59 verbunden sind. Schließlich stehen die den in Straßenlängsrichtung aufeinanderfolgenden Teilsystemen zugeordneten Straßenprozessoren über ein Prozessornetzwerk 68 miteinander in Verbindung und liegen darüber hinaus an einer nur angedeuteten Stromversorgung 69. Auch kann jeder Straßenprozessor mit einem Modemanschluß 70 versehen und mit einer gegebenenfalls vorhandenen Zentrale verbunden sein.
  • Die Alternativausbildung nach Fig. 3 unterscheidet sich von dem oben in Verbindung mit Fig. 2 erläuterten Systemaufbau dadurch, daß die Straßenprozessoren 58, 59 mit entsprechenden Einschüben für die einzelnen Funktionen ausgestattet sind und somit es keiner separaten Signalprozessoren bedarf.
  • Bei dem in Fig. 4 veranschaulichten Straßenprozessor 75 handelt es sich um ein Gerät, bei dem die einzelnen Funktionselemente innerhalb eines nach außen gekapselten Gehäuses 76 aufgenommen sind. Zwischen einer Stromversorgung 77, die an ein nach außen geführtes Stromversorgungskabel 78 angeschlossen ist, und einer Pufferbatterie 80 sind fünf Einschubplätze angeordnet, in denen die verschiedenen Prozessorkarten aufgenommen sind. So befindet sich unmittelbar neben der Stromversorgung 77 der Zentralprozessor 82 mit einer Leptop-Schnittstelle 83 und daneben sind zwei Induktionsschleifen-Prozessorkarten 84, 85 aufgenommen, an die sich ein Einschub 86 für neuronale Verarbeitung anschließt. Zwischen diesem Einschub und der Pufferbatterie 80 befindet sich dann eine als Schnittstellenkarte Datennetz ausgebildeter Einschub 87, der unmittelbar mit einer aus dem Gehäuse 76 herausgeführten Datenschnittstellenmodem 88 verbunden ist.
  • Die einzelnen Einschübe stehen über Anschlußbaugruppen in Form von modularen Anschlußboards in Verbindung und diese Boards sind mit Klemmleisten ausgerüstet, die den unmittelbaren Anschluß des Prozessornetzwerks, der Sensorik und einer Datenschnittstelle für das Signalnetzwerk vermitteln. So ist das Prozessornetzwerk 90 über eine geeignete Kabeldurchführung im Außengehäuse hindurchgeführt und auf das die Verbindung zum Zentralprozessor vermittelnde Anschlußboard 91 geschaltet. Bei der gezeigten Ausführungsform sind zwei Prozessorkarten für Induktionsschleifen vorgesehen, die jeweils mit einem Anschlußboard 92, 93 verbunden sind. Die Verbindung mit der zugeordneten Sensorik vermitteln durch Kabeldurchführungen im Gehäuse hindurchgeführte Verbindungsleitungen 94, 95, die auf die Klemmleisten dieser Anschlußboards geschaltet sind. Auf das verbleibende Anschlußboard 96, das mit der Schnittstellenkarte Datennetz verbunden ist, sind die Signalleitungen 97, 98 zum Ansteuern der Leuchtelemente geschaltet. Im übrigen sind die Anschlußbaugruppen mit integriertem Blitzschutz ausgerüstet.
  • Bei dem in Fig. 5 veranschaulichten Leuchtelement handelt es sich um einen als Leuchtpfosten 100 ausgebildeten Straßen-Leitpfosten. Dieser Leitpfosten hat den typischen Querschnitt in Form eines gleichschenkligen Dreiecks und ist mit seinem unteren Ende am Rande einer Straße im Erdboden 101 verankert. Die von den beiden Schenkeln des Dreiecks gebildete Spitze des dreieckigen Leitpfostenquerschnittes weist zur Straße hin und die dem entgegenkommenden Verkehr zugewandte Fläche ist mit einem rechteckförmigen und in seiner Haupterstreckung vertikal verlaufenden Reflektor 102 ausgerüstet.
  • Die Umrüstbarkeit vom herkömmlichen Leitpfosten zum Leuchtpfosten 100 vermittelt ein als Modul ausgebildetes Leitpfosten-Zwischenstück 105, das über dem Reflektor 102 angeordnet und in der aus Fig. 6 ersichtlichen Weise mit je einer dem entgegenkommenden und dem abfließenden Verkehr zugewandten Signalleuchte 106, 106' sowie mit einem manuell betätigbaren Drucktaster 107 versehen ist. Das Leitpfosten-Zwischenstück besitzt je einen unteren und oberen Einsteckabschnitt 108, 108', deren Querschnitte dem Innenquerschnitt des Leitpfostens angepaßt sind. Bei dem Leuchtpfosten 100 ist das als Modul ausgebildete Zwischenstück 105 zwischen dem mit dem vertikal verlaufenden Reflektor 102 versehenen Bereich des Leitpfostens und einer oberen Leitpfostenkappe aufgenommen. Die Signalleuchten 106, 106' sind in den beiden konvergierend zur Straße hin in einer Spitze zusammenlaufenden Flachseiten des Zwischenstücks 105 angeordnet, hingegen der manuell betätigbare Drucktaster 107 in der von der Straße wegweisenden Flachseite.
  • Unmittelbar neben dem Leuchtpfosten 100 ist im Erdboden 101 ein Bodengehäuse 110 mit einer abnehmbaren oberen Abdeckung 111 angeordnet, in dem die zu diesem Leuchtelement gehörende Elektronik 112 aufgenommen ist. Die Elektronik steht über ein Kabelnetz 115 mit der Elektronik benachbarter Leuchtenelemente in Verbindung und ist mit den in dem Leitpfosten-Zwischenstück 105 angeordneten Signalleuchten 106, 106' und dem Drucktaster 107 über Leitungen 116, 117 und einen Kontaktstecker 118 verbunden, der als Ausbau- oder Abreißkontaktstecker ausgebildet ist und im Falle von Störungen oder aus sonstigen Gründen den einfachen Ausbau des Leitpfosten-Zwischenstücks mit den Signalleuchten und dem Drucktaster ermöglicht.
  • Die im Leitpfosten-Zwischenstück 105 angeordneten Signalleuchten des Leuchtpfostens sind mit Leuchtflächenelementen 120 in Form von LED-Arrays ausgerüstet. Dabei handelt es sich um in einem Kunststoffrahmen 121 aufgenommene LEDs 122, die im Interesse einer einfachen Verkabelung auf einer nicht dargestellten Platine aufgebracht und im Kunststoffrahmen in ihrem unteren Bereich vergossen sind. Durch das Vergießen der LEDs nur in ihrem unteren Bereich ist sichergestellt, daß deren Helligkeit beim Außeneinsatz durch Verschmutzung nicht beeinträchtigt werden kann, weil die Kuppeln der LEDs einem natürlichen Reinigungseffekt unterliegen und der Lichtstrom auf die Kuppeln fixiert ist.

Claims (34)

  1. Verfahren zum Überwachen des Straßenverkehrs und zur frühzeitigen Information und Warnung der Verkehrsteilnehmer bei Verkehrsstörungen, eigenem Fehlverhalten, gefährlichen Straßenverhältnissen und/oder kritischen Witterungsbedingungen,
    dadurch gekennzeichnet,
    daß mittels straßenseitiger Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen festgestellte oder eingegebene Verkehrs- oder Straßenzustände über beabstandet voneinander längs der Straßenführung angeordnete, zu Leuchtketten miteinander verbundene und zusammen oder nacheinander ansteuerbare Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) mit Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61', 106, 106') zur Anzeige gebracht werden und dadurch eine kontinuierliche Verkehrsinformation und gegebenenfalls Warnung in Echtzeit erfolgt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtketten aus miteinander verbundenen Leuchtelementen (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) kontinuierlich mit vorgegebener Leuchtkettenlänge als Straßenführungshilfen betrieben werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleuchten (16, 16'; 35, 35', 61, 61'; 106, 106') der Leuchtketten mit veränderbaren Pulslängen, veränderbarer Frequenz und veränderbarem Einschaltverhältnis der Lichtpulse betrieben werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß bei gemessenen Übertretungen, wie erhöhte Geschwindkeit, LKW-Überholverbot, Überladung von Achsen, falsche Fahrtrichtung oder dergleichen, die Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') im Blinkmode betrieben und dadurch Hinweise für den jeweiligen Verkehrsteilnehmer gegeben werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') der Leuchtketten in Echtzeit im Zusammenspiel mit den Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen bei Verwendung verschiedener Störerkennungsalgorithmen betrieben werden.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtzustände der Signalleuchten der Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) der Leuchtketten von einer Leitwarte überwacht und gesteuert werden.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß jeweils von einer Straßensensorik mit angeschlossener Auswerte- und Steuereinheit (30, 32) rückwärts gegen den Verkehrsfluß gerichtet mehrere Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) angesteuert und aktiviert werden.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erlangen von Echtzeitverhalten und zur Abdeckung kontinuierlicher Straßenabschnitte die Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) der Leuchtketten entweder
    - durch Ansteuerung mittels eines Straßensensorelementes mit Auswerteelektronik und automatischer Störungserkennung oder manueller Einschaltung betrieben werden (kürzeste Reaktionszeit),
    - durch Ansteuerung infolge Auswertung der Verkehrsdaten von zwei oder mehreren Sensoren und Auswerteeinheiten und vergleichende Verkehrsdatenbewertung (mittlere Reaktionszeit) oder
    - durch Ansteuerung über Auswertungen der Sensorik mittels Verfahren in Leitwarten (lange Reaktionszeit).
  9. Verkehrsüberwachungs- und Informationssystem zum Durchführen des Verfahrens nach einem der Patentansprüche 1 bis 8, bei dem der Straßenführung folgend beabstandet voneinander längs wenigstens einer Straßenseite Leuchtelemente mit Leuchtenketten bildenden Signalleuchten angeordnet und untereinander verbunden sowie in Abhängigkeit von festgestellten Verkehrs- und/oder Straßenzuständen zur Signalabgabe ansteuerbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß einer Meßstelle (12, 12'; 24, 24'; 53, 53'; 54, 54') mit im wesentlichen quer zur Fahrbahn (11, 11'; 21, 21'; 51, 51') einer Straße (10, 20, 50) wirkenden Verkehrs- oder Lasterfassungseinrichtungen (25, 26, 27, 28 bzw. 25', 26', 27', 28') mindestens zwei der Straßenführung folgend voneinander beabstandete, statisch oder dynamisch gekoppelte Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) mit Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') als optischen Signalgebern sowie wenigstens ein Straßenprozessor (13, 13'; 30, 32; 58, 59) als Auswerte- und Steuereinheit zum Auswerten festgestellter Verkehrs- oder Straßenzustände und zum Ansteuern und Aktivieren der Signalleuchten zugeordnet sind.
  10. System nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß längs einer Straße (10, 20, 50) in vorbestimmten Abständen voneinander wenigstens zwei Meßstellen (12, 12'; 24, 24'; 53, 53'; 54, 54') mit Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen, miteinander gekoppelten Leuchtelementen (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) mit Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') und jeweils wenigstens einem Straßenprozessor (13, 13'; 30, 32; 58, 59) als Auswerte- und Steuereinheit angeordnet sind.
  11. System nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) mit Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') dem Straßenverlauf folgend auf beiden Straßenseiten angeordnet sind.
  12. System nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) mit Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') als Leuchtenbus (17, 17'; 36, 36') zu Ketten miteinander verbunden und einzeln, in Gruppen oder zusammen ansteuerbar sind.
  13. System nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gegekennzeichnet, daß die Straßenprozessoren (14, 14'; 30, 32; 58, 59) mehrerer Meßstellen (12, 12'; 24, 24'; 53, 53'; 54, 54') über ein Kommunikationsnetz (38, 68) miteinander verbunden sind.
  14. System nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß es sich bei den Verkehrs- und Lasterfassungseinrichtungen um Geschwindigkeitssensoren, Achsdetektoren, Induktionsschleifen, Wiegeplatten, Radlastmesser und dergleichen handelt.
  15. System nach einem der Ansprüche 9 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die straßenseitige Sensorik der Meßstellen (12, 12'; 24, 24'; 53, 53'; 54, 54') zum Erfassen der Verkehrs- und/oder Straßenzustände über ein Netzwerk mit einem Straßenprozessor (13, 13'; 30, 30'; 32, 32'; 58, 59; 75) verbunden ist, der als Hauptprozessor die Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61') der Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60') einzeln, gemeinsam oder in einer vorbestimmten Abfolge ansteuert und Schnittstellenkarten für unterschiedliche Sensoren oder signalverarbeitende Einheiten koordiniert.
  16. System nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß längs einer Straße aufeinanderfolgend Meßstellen (12, 12'; 24, 24'; 53, 53'; 54, 54') mit jeweils über ein Netzwerk mit einem Straßenprozessor (13, 13'; 30, 30'; 58, 59; 75) verbundener Sensorik zum Erfassen der Verkehrs- und/oder Straßenzustände vorgesehen ist und daß die den jeweiligen Streckenabschnitten zugeordneten Straßenprozessoren über ein Netzwerk (17, 38, 68) miteinander verbunden sind.
  17. System nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) in modularer Architektur aufgebaut ist und unterschiedliche Signalprozessoren und Schnittstelleneinschübe sowie einen die Signalprozessoren und Schnittstelleneinschübe koordinierenden Masterprozessor umfaßt, daß der Straßenprozessor mit Einsteckplätzen für etwaige Erweiterungen oder für den Austausch von Sensoren bzw. Sensorik-Schnittstellen versehen ist, daß alle Prozessoren und Einsteckplätze mittels einer Busplatine (Motherboard) austauschbar miteinander verbunden sind, daß der Sensorkopplung modulare Anschlußboards (91, 92, 93, 96) dienen und daß je Sensortyp oder Schnittstelle ein entsprechendes Anschlußboard aufsteckbar ist und daß die Anschlußboards mit integriertem Blitzschutz ausgerüstet sind.
  18. System nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) mittels eines speziellen Schnittstellenmoduls netzwerkfähig für ein Echtzeitrechnernetz sowie den Syhchronbetrieb für parallelen Netzen und demgemäß für die Echtzeitverkopplung von Sensorik und Aktuatorik ausgebildet ist.
  19. System nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) und/oder die an diesen angeschlossene Sensorik ferndiagnosefähig ausgebildet und demgemäß durch Ferndiagnose in ihren Funktionen überprüfbar sind.
  20. System nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß Parameter und Grenzwerte mittels Datenfernübertragung eingebbar und überprüfbar sind.
  21. System nach einem der Ansprüche 15 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) für die Verarbeitung erfaßter Fahrzeugdaten (Einzelfahrzeuge oder Gruppen von Fahrzeugen) sowie dafür ausgelegt ist, bei der Datenverarbeitung folgende Parameter zu generieren und mit einstellbaren Grenzwerten zu vergleichen und daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) für den Vergleich einzelner Parameter oder ausgewählter Kombinationen von Parametern mit einer konfigurierbare Grenzwerte beinhaltenden Übertretungsmatrix ausgelegt ist.
  22. System nach einem der Ansprüche 15 bis 21, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) für die Klassifizierung unterschiedlicher Verkehrsstörungen ausgelegt ist.
  23. System nach einem der Ansprüche 15 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) für den Betrieb von herkömmlichen Verkehrsstörungsalgorithmen im Einzelverfahren oder multimodal (in kombinierten Algorithmen) ausgelegt ist.
  24. System nach einem der Ansprüche 15 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) für die Verarbeitung der erfaßten Verkehrs- und/oder Straßenzustände in neuralen Architekturen ausgelegt ist, daß eine fehlertolerant arbeitende und einen großen Einfangbereich aufweisende Assoziativmatrix, die eine Echtzeitverarbeitung vor Ort erlaubt, zur Kodierung von Grenzwertübertretungen und zur Klassifizierung von Verkehrszuständen dient, daß zur Echtzeit-Klassifizierung von Verkehrssituationen und Verkehrsstörungen ein trainiertes hetero-assoziatives Netzwerk dient und daß es sich bei dem Netzwerk um ein neuronales Netzwerk handelt, bei dem in einer Lerndatei zu Vekehrszustandsklassen zusammengefaßte Abbildungen von Verkehrsgrößen und Grenzwerten anhand von praktischen Meßwerten und/oder synthetisch generierten Trainingsmustern und/oder mit Varianzen modifizierten Signalmustern zum Trainieren benutzt worden sind und in einer "Kannphase" zur Klassenbildung der Verkehrszustände in Echtzeit benutzt werden.
  25. System nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßenprozessor (58, 59, 75) für eine Klassierung von Fahrzeugtypen in neuronalen Architekturen ausgelegt ist, wobei anhand der Signalmuster einzelner Sensoren, wie etwa Verstimmungen von Induktionsschleifen oder auch von kombinierten Signalmustern mehrerer Sensoren, die Fahrzeugklassen erkannt werden.
  26. System nach einem der Ansprüche 15 bis 25, dadurch gekennzeichnet, daß jeder Straßenprozessor (58, 59, 75) mit wenigstens einer Schnittstelle zum Ankoppeln von Umweltsensoren ausgerüstet sowie zur Verarbeitung und gegebenenfalls Abspeicherung von Umweltdaten und bei Überschreitung vorgegebener Grenzwerte zur Auslösung von Alarmen oder Ist-Wertanzeigen ausgelegt ist.
  27. System nach einem der Ansprüche 15 bis 26, gekennzeichnet durch die Auslegung für automatischen Betrieb mit Übertretungserkennung vor Ort und selbsttätiger Alarmauslösung.
  28. System nach einem der Ansprüche 15 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß zur Verkehrsstörungserkennung neben anderen Kriterien, wie Anzahl der Fahrzeuge, Fahrzeugtypen oder Fahrgeschwindigkeit, insbesondere das Fahrzeuggewicht bzw. die Achslasten zur Abschätzung verkehrstechnischer Größen und/oder Störungen als deren Prädition herangezogen werden.
  29. System nach einem der Ansprüche 9 bis 28, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 60, 60'; 100) einzeln oder wechselseitig programmierbar und manuell oder mittels Rechner durch eingegebene bzw. mittels straßenseitiger Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen der Meßstellen (12, 12'; 24, 24'; 53, 53'; 54, 54') festgestellter Verkehrs- oder Straßenzustände ansteuerbar sind.
  30. System nach Anspruch 29, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente als nachträglich in existierende Straßen-Leitpfosten einbaubare Module (105) ausgebildet sind.
  31. System nach einem der Ansprüche 29 oder 30, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleuchten (16, 16'; 35, 35'; 61, 61'; 106, 106') mit einfarbigen Leuchtflächenelementen (120) in gegebenenfalls verschiedenen Farben ausgerüstet und/oder als gemischtfarbig betreibbare Leuchtflächenelemente ausgebildet sind und daß es sich bei den Leuchtflächenelementen (120) um energieoptimal betreibbare LED-Arrays handelt.
  32. System nach Anspruch 30 oder 31, gekennzeichnet durch die Ansteuerung der Signalleuchten (16, 16'; 34, 34'; 61, 61'; 106, 106') der Leuchtelemente mittels einer intelligenten Elektronik (13, 15; 30, 32; 62, 62'; 112) und daß die intelligente Elektronik ein eigenes Rechnermodul mit Bus-Schnittstelle sowie mit einer die Programmierte Ansteuerung eines Leuchtelements ermöglichenden eigenen Adresse umfaßt.
  33. System nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleuchten (106, 106') der Leuchtelemente (100) auf deren intelligente Elektronik (112) über Ausbau- und/oder Abreißkontaktstecker (118) geschaltet sind.
  34. System nach einem der Ansprüche 30 bis 33, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtelemente (14, 14'; 34, 34'; 100) mit der Verkehrsflußerfassung dienenden Sensoren ausgerüstet sind, wie Ultraschalldetektoren, die über ein systemeigenes Rechnernetzwerk mit einem Straßenprozessor verbunden sind.
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