EP0565992B1 - Method and system for supervising traffic and informing road users - Google Patents
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- EP0565992B1 EP0565992B1 EP93105650A EP93105650A EP0565992B1 EP 0565992 B1 EP0565992 B1 EP 0565992B1 EP 93105650 A EP93105650 A EP 93105650A EP 93105650 A EP93105650 A EP 93105650A EP 0565992 B1 EP0565992 B1 EP 0565992B1
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- 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
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- G08G1/07—Controlling traffic signals
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- 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 and system for monitoring the Road traffic and for the information of road users, by means of Detected or entered traffic or street conditions by means of display elements are displayed on the street-side sensors become.
- Such a system is a local highway warning system from DE-OS 1,516,669.
- a local highway warning system from DE-OS 1,516,669.
- the number and speed of vehicles within of a monitored route section is detected and when a defined danger situation, in particular a slowdown in traffic an indication of within the monitored route section one or more warning lights are generated.
- DE OS 1 943 596 describes a method for path and speed control known from vehicles via a sensor characteristic of traffic characteristics record one or more traffic computers to determine a desired traffic flow and there in a speed path and / or distance specification for the individual implemented vehicles. This requirement is the road users via signaling devices installed along the road, e.g. Lamps, mediated.
- the invention is therefore based on the object of a method and a system to monitor road traffic and to inform road users to create that can react in real time and thus a allows dynamic monitoring of all road traffic without that special vehicle equipment would be required for this.
- the invention is therefore that depending on Traffic and / or road conditions by the traffic and load sensing devices determined or entered, the road users spaced apart from one another along the route of the road arranged signal lights information about these states and / or Disorders are brought to the direct attention of behavior the road users act.
- light chains are used either by control by means of a road sensor element with evaluation electronics and automatic fault detection or manual activation operated and thus shortest system response times achieved or with a medium response time by activation as a result of evaluation the traffic data from two or more sensors and evaluation units and through comparative traffic data assessment or with a longer reaction time by control via evaluation of the sensors using the method in Control rooms.
- the light chains can continuously with a predetermined light chain length are operated as road guidance aids.
- this can be done in two directions forward and backward Light pulses running along the respective light chain happen, whereby Pulse lengths, frequency and duty cycle can be changeable.
- the signal lights of the lighting elements operated in flashing mode and thereby information for the respective road user found violations are given.
- the light chains interact in real time with the traffic and / or load detection devices when using different fault detection algorithms operated.
- the flashing modes can also of individual signal lights in front of a vehicle each visible at the same walking speed and operate the same route, and with advantage until the end of the determined Violation. A road user is therefore not only kept informed of his misconduct, but thereby also to return to traffic-related Driving stopped.
- the lighting elements can also vary Day or season (day / night, summer / winter) operated with different brightness.
- Another important process design enables an effective traffic control in that the signal lights of the light chains connected to each other with in the direction of travel along the light chain light pulses running at the directional speed are operated with the consequence that the road users are intuitively trying their driving speed by those running in the direction of travel Adjust light pulses given the target speed. This leads to an equalization and Traffic calming due to synchronous driving all road users.
- Another important process variant provides that each of a street sensors with connected evaluation and control unit backwards several light chain elements against the direction of traffic can be controlled and activated in order the subsequent traffic information about traffic and / or Road conditions in the one in front of him Submit route section.
- the related to the creation of a traffic surveillance and Information system for performing the above is the task solved that in the system according to the preamble of Claim 8 of a measuring point with essentially transverse traffic and / or to the lane of a road Load detection devices at least two of the road guidance subsequently spaced apart, static or dynamically coupled lighting elements with signal lights as optical signal generators and at least a road processor as an evaluation and control unit for evaluating determined traffic and / or road conditions and to control and activate the signal lights assigned.
- the determined traffic situation send out corresponding signals. It can be individual pulses or group pulses in front of moving vehicles act, but also synchronized light waves, the forward or backward with different Frequencies continuously for driving or braking the Serve traffic.
- the system can also run along a street in predetermined Distances from each other several measuring points with traffic and / or load detection devices, coupled lighting elements and each at least one street processor as evaluation and Have control unit, so that at least in sections Track-based surveillance and information system is present.
- the lighting elements arranged on the right or left side following the course of the road his. Has proven particularly useful, however the arrangement of the lighting elements on both sides of the street proven.
- the lighting elements can be used as a light bus linked together in chains and individually, in groups or controllable together and also on at least two different ones Signal colors, such as yellow and red, can be switched.
- At least part of the lighting elements or signal lights with a manually operated emergency switch is equipped to switch on light chains, for example to light elements in the opposite direction to the flow of traffic for one that can be determined depending on the road layout Activate distance.
- system according to the invention can expediently also those that serve as evaluation and control units Street processors of several measuring points that are dependent of the local conditions, for example spaced a few hundred meters apart connected to each other via a communication network his.
- each measuring point as an evaluation unit with one Street processor for recording and evaluating determined Traffic and / or road conditions and as Control unit with one with the traffic processor functionally connected signal processor for controlling the light modules or light elements.
- the roadside sensors can be in Road surface laid induction loops, axis detectors or weighing sensors act, such as Weighing plates based on strain gauges, piezo sensors or capacitive stripe sensors, but it can also use sonar sensors that are not Microwave sensors and / or for example also Infrared sensors are used.
- Another embodiment of the invention sees one Structure of the road processor in such a way that the total measuring cross section of the lanes of a road and Sensor technology defined for each lane can be flexibly configured is and a processor system several measurement cross sections and / or to use lighting elements.
- the street processor built and encompassed in modular architecture different signal processors and interface modules as well as the signal processors and interface modules coordinating master processor. Conveniently takes place in such a configuration programming the master processor in a high-level language, their in the interest of a higher working speed the signal processors, for example, in Assembler can be programmed.
- the street processor is included Slots for any extensions or for the Exchange of sensors or sensor interfaces provided and thus structured in such a way that diverse expansion options exist, such as for example the further development of a traffic counter and Classification device to a dynamic Weighing system with a load flow cross section.
- a sensor interface card and appropriate sensors such as weighing plates.
- sensors such as weighing plates.
- piezoelectric or capacitive stripe sensors serve this purpose.
- the sensor coupling can be modular Connection boards serve and it should or depending on the sensor type Interface a corresponding connection board can be plugged on his.
- the Road processor using a special interface module network-compatible 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 Actuator trained.
- This enables meaningful Real-time coupling of traffic detection sensors with spaced apart along at least one Luminous elements arranged on the street side, but also with Mandatory illuminated signs, illuminated signs or variable message signs.
- the road processor should expediently be checked its function and sensors as well as Diagnose any errors with a self-test equipped and the latter be constructed so that in easily by inexperienced personnel, for example Road maintenance workers who Device function can be checked.
- the self-test is equipped with an automatic search or by connecting a portable computer and can be carried out via function menus.
- the street processor with at least one interface equipped for remote data transmission.
- remote data transmission it can be, for example, a telephone connection with modem or a modem operation with Act radio, such as directional radio, satellite radio or the like.
- the road processor is capable of remote diagnosis and accordingly by remote diagnosis in his Function can be checked. It is expedient in Another training course related to the street processor connected sensors also by remote diagnosis verifiable in their function. As part of a such remote diagnosis are malfunctions, for example the induction loops can be checked, likewise the main processor unit and / or modules of the Sensor technology in the self-test. Any communication and environmental recording units can also be self-tested by Remote diagnosis checked for functionality become.
- the road processor through the use of fault detection algorithms for the detection of traffic disruptions designed in different hierarchies.
- Both different hierarchies it can be the measurement cross section with limit criteria, such as Limit speeds or changing speeds act, but also sections of the route between adjacent cross sections. But it can also a comparison of the measurement cross-section of a section of the route with the measuring cross section of the previous one or subsequent section of the route become.
- a route can also span several measurement cross sections with different types of acquisition, time constant and applicable methods and algorithms in Come into consideration.
- the street processor captured for processing Vehicle data from individual vehicles or vehicle groups as well as is designed for data processing generate the following parameters and set them with Compare limit values.
- Examples are one Speed threshold matrix for individual vehicles and n vehicles in a row, a speed change matrix, a distance threshold matrix for the vehicle following distance for individual or n vehicles, changes the distance matrix, a load threshold matrix for Axle weight and / or total weight and a change the load threshold matrix.
- the road processor of the aforementioned configuration can but also for the comparison of individual parameters or selected combinations of parameters with a configurable limit values containing violation matrix be equipped so that those in question Parameters individually or in selected combinations compared to the violation matrix, as violations or limit violations recognized and processed further become.
- the road processor can also be used within the scope of the invention also for the classification of different Traffic disruptions. It can be Wandering congestion, accident, wandering disturbances, road narrowing, Act on construction site congestion or driver misconduct, which as a traffic condition based on the measured Classified parameters and resulting violations become.
- the classification of traffic conditions includes thereby rule sets for simple threshold violations (singular rules) and / or rule sets for coupled Threshold violations, the coupling rules for example combinative processing of speeds in connection with individual distances or several vehicles.
- the street processor can also be used within the scope of the invention for operation with conventional traffic disturbance algorithms designed in a single process or multimodal be, so with a combination of different Fault detection method or in combined algorithms operate.
- the street processor also for conventional vehicle detection and classification of signal patterns from induction loops and / or axis detectors, based on the detuning process or the center distance pattern and / or by Weight analysis can be designed.
- Vehicle types can be defined. If necessary can recognize up to 50 vehicle classes become. It is easily possible to create new vehicle classes after their occurrence directly on the system assign to an existing class or one to define a new vehicle type.
- the necessary ones Limit values for example center distances, vehicle length and detuning history, can be on site or also entered into the system via remote data transmission become.
- a system designed in this way is able to take the measured values record, display and forward individual vehicles or or in condensed form in to store pre-structured files, on the one hand can be saved, but also for Further processing can be used.
- individual vehicles are counting, occupancy, Distances, vehicle classification, vehicle weights, Axle loads, speeds and other events and violations.
- Road processor for processing the captured Traffic and / or road conditions in neural architectures is designed. It can be particularly act that a fault tolerant and a wide range of similar signal patterns showing associative matrix that real-time processing allowed on site for coding limit violations and for the classification of traffic conditions serves. Such an associative matrix has an input variable the different traffic parameters and Limit violations and forms these on the output variables depending on the traffic condition classes. The traffic condition wins has the most fulfilled input parameters.
- Road processor designed for real-time classification of traffic situations and traffic disruptions also serve a trained hetero-associative network and in particular it can be a neural Act network in which in a learning file on traffic condition classes summarized images of traffic quantities and limits based on practical Measured values and / or synthetically generated training patterns and / or signal patterns modified with variances have been used for training. After convergence of the network, such a network is able in a can phase in real time traffic situations and Classify traffic incidents. The process is ongoing directly in the street processor and can be in a separate Module handled as an insert or in a module become.
- the street processor can also for a classification of vehicle types in neural Architectures can be designed, using the signal pattern individual sensors, such as detuning of Induction loops or combined signal patterns multiple sensors that detected vehicle classes become. It is therefore a neural pattern recognition, in which the values thus obtained for further processing serve as part of fault detection.
- the traffic safety system according to the invention also by the design for a power supply with mains power and / or for battery operation be labeled, with an energy buffer using a back-up battery to back up stored Data and new measured values in the event of a power failure has proven to be appropriate.
- each street processor with at least one interface for coupling environmental sensors equipped and for processing and if necessary Storage of environmental data and when exceeded predefined limit values 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 if limit values for CO, CO 2 , 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 an alternating traffic 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.
- violations can also be detected of individual vehicles or groups of vehicles a calculated lead that depends on the speed is displayed to these vehicles or as Real-time warning using suitable warning devices be communicated.
- the Light elements with light emitting diodes, halogen lamps or Incandescent lamps can be equipped as signal lights and individually or in groups of lighting units form. It has also proven to be useful if the lighting elements on a holding device anchored in the ground are included.
- the lighting elements can but also attached to guardrails or in street reflection posts be integrated. Conveniently should be the main beam direction of the light distribution curve of the lighting elements in the direction of the incoming traffic aligned and adjustable depending on the course of the road his.
- a redesign provides that the lighting elements individually or mutually programmable and entered manually or by computer or by means of roadside traffic and / or load detection devices established traffic or Road conditions are controllable.
- a powerful and expedient is important adjustable radiation pattern of the Luminous flux of the signal lights in such a way that the Main beam in the direction of the one in question Luminous element is aligned to approaching traffic and the respective signal for a long time in the viewing angle of the Driver of a starting vehicle lies.
- the signal lights Have beam angles of approx. 30 ° and so on the oncoming Traffic is geared towards the outside of the road Flank the signal light cone with about Roadside collapse on which the light elements are spaced from each other.
- Such Alignment of the signal lights ensures that the Signals moving longer in the driver's field of vision Vehicles remain and the main beam direction does not is undesirably perpendicular to the course of the road.
- the lighting elements can be retrofitted Modules that can be installed in existing road guide posts be trained, approximately in the form that the installation of a formed as a module light element in a guide post intermediate piece takes place, or with the lighting elements can be complete devices in the form of Trade light posts.
- the signal lights with single-color luminous elements in different colors if necessary, equipped like red and yellow and / or as a mixed color operable luminous surface elements are formed, the do not need reflectors or covers.
- the luminous surface elements as energy optimal operable LED arrays constructed and by a for brightness control not visible to the human eye by means of pulsating control with frequencies above 50 Hz.
- the LED arrays operated via their normal operating current, which ensures a high luminous efficiency.
- the total energy requirement a luminous area array with approx. 120 LEDs is, for example, in the range of less than 3 watts.
- the LED arrays each form a light sheet element encapsulated in a plastic frame and / or to simplify the wiring on one Circuit board are applied.
- the LED arrays are said to feature above a radiation characteristic preferably of ⁇ 15 ° to have.
- the beam angle can be broadened but in a simple way by tilting the outer Reach the LED frame before casting the LEDs.
- the LED arrays for Formation of the luminous surface elements in the interest of Contrast increase in a dark, preferably black environment are arranged.
- the lighting elements with at least one each with its main beam direction the oncoming and outgoing traffic signal light equipped his. With such a configuration warned in both directions and the Traffic can be affected.
- the electronics includes its own computer module with bus interface and is programmed with one Enable control of a lighting element own address.
- This intelligent electronics can be used in the lighting elements directly integrated, but also from the lighting elements installed separately in special floor boxes his. It has proven to be useful if the Signal lights of the lighting elements on their intelligent Electronics via removal and / or tear-off contact plug are switched.
- 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 Roadside, such as mowing the lawn, reached can be. This applies equally to those in the Guidepost integrated lighting elements as well their training as complete devices in the form of light posts.
- Another further development of the invention provides before that the lighting elements with a push button to Control of the signal lights for triggering alarm signals are equipped via a bus system.
- Such push buttons can be operated by anyone be trained, but also as a key switch, for example for use by the police, employees and road maintenance or other authorized People. But it can also be a pulse-coded actuation be provided as well as training as Key switch Protection against misuse guaranteed.
- the lighting elements to a native computer network coupled communication means can, such as infrared, microwaves or the like.
- the lighting elements sensors for traffic flow detection be like ultrasonic detectors that have a native Computer network with a street processor communicate.
- the method according to the invention and that of carrying out the method serving system enable an effective Road traffic monitoring and early information and warnings of road users in the event of traffic disruptions, own misconduct or special Traffic risks.
- the method enables and the system according to the invention provides timely information and warning of subsequent road users Accidents, mass collisions, but also bad ones Visibility conditions, such as due to fog, and critical Road conditions, for example due to ice formation, over longer road sections in continuous form and especially preventive in the approach area of traffic on fault points.
- the process and the developed Systems continue to allow warning and discipline of traffic with those measured by coupled sensors Violations, which are speed violations, Overload, disregard of prohibitions to overtake and the like can act more.
- the invention takes into account accidents or malfunctions of traffic at any point and at any time in one Section of the route can occur and that traffic-securing, influencing and guiding measures on site initiated as well as the parent Circumstances have to be adjusted. It takes into account furthermore that backlog effects in definable light chains as early warning sensors along the previous one Street can be displayed dynamically and especially with opposite the build-up speed before the start of the jam move towards the direction of travel. Thereby reversing police traffic jam warning vehicles unnecessary, as they were previously required on highways.
- the method according to the invention and that of Monitoring and information system used to carry out the process not just on expressways like highways, but also on exits, winding Routes, construction sites and other hazardous areas can be used.
- the traffic regulation and information system after the Invention comprises, as subsystems, a roadside Sensors for recording the traffic and / or road conditions, a processor system for processing the detected Traffic and road condition data and a warning system with by means of the processor depending on the detected Controllable traffic and road conditions Signal lights.
- the two Adjacent lanes 11, 11 'for opposite Having driving directions is a winding one Route section with the monitoring and Information system equipped.
- This system includes per lane spaced three in the direction of travel arranged measuring points 12, 12 'with a road processor 13, 13 'as evaluation and control unit and each arranged at the edge of the road following the course of the road Light elements 14, 14 'The light elements are each with electronics 15, 15 'and with each other signal lights 16, 16 'connected to light chains provided and form a light bus 17, 17 '.
- the measuring points 12, 12 ' are dependent on the course of the road at different distances from each other arranged that with less winding route the distances between adjacent measuring points larger, however, with winding route are smaller.
- FIG. 1 serves each one on the right edge of the lane Lane 11, 11 'along extending chain of lights connected to each other to form a light bus 17, 17 ' Luminous elements 14, 14 'of the information transmission the drivers of the assigned lane.
- Fig. 2 shows a section of one with the monitoring and Information system equipped route section 20 with two lanes running side by side 21, 21 'for the same directions of travel. The latter indicate the arrows 22, 22 '.
- This system comprises one in each lane 21, 21 ' Measuring point 24, 24 'with transverse to the longitudinal extent of the road traffic and load detection devices embedded in the lane. Furthermore, like this also FIG. 1 shows measuring points at greater intervals along the road arranged the same configuration. The measuring points are 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' equipped.
- the traffic sensors can also also with environmental sensors not shown in the exemplary embodiment be equipped.
- the road and traffic sensors of the are coupled adjacent measuring points 24, 24 'of both lanes 21, 21 'each with an evaluation unit in the form a road processor 30 for detecting the to the Detectors of the respective measuring point Speeds, vehicle classes, vehicle weights and Axle weights and for local and if necessary in pairs and higher-level traffic incident calculation using automatic traffic disturbance algorithms.
- a road processor 30 for detecting the to the Detectors of the respective measuring point Speeds, vehicle classes, vehicle weights and Axle weights and for local and if necessary in pairs and higher-level traffic incident calculation using automatic traffic disturbance algorithms.
- Active connection with the street processor 30 is one of the Signal processor 32 assigned to measuring point and with this are on a network 33 on both sides along the Lane edge spaced from each other intelligent lighting elements 34, 34 'with signal lights 35, 35 'operatively connected', which in turn are static or dynamically coupled with each other and thus to lighting chains or a light bus 36, 36 'are connected.
- Fig. 1 are spaced in the direction of travel several measuring points with assigned evaluation and control units and associated light chains intended.
- the spaced along the lane Road processors 30 associated with measuring points 24, 24 ' are connected to one another via a communication network 38 and the downstream of the respective signal processor 32
- light chains stand together as Light bus 36, 36 'in connection.
- Each is there Light element 34 with a manually operated emergency switch 40, 40 'equipped in the event of an accident or other needs, the manual activation of the Light chains over one of the course of the route dependent distance against the direction of travel enables.
- a traffic disruption is detected, such as driving of different road users with very different Driving speeds, this is assigned by the Street processor 30 detected and based on predetermined Traffic disruption algorithms automatically recognized.
- a road 50 with two adjacent lanes 51, 51 ' for opposite directions with a Surveillance and information system is equipped, each consisting of a street processor Subsystems exists.
- the directions of travel indicate that Arrows 52, 52 '.
- Each subsystem has two in Measuring points spaced apart from one another along the street 53, 53 'and 54, 54', their sensors via networks 55, 55 'and 56, 56' with the assigned street processors 58, 59 are connected.
- any street processor provided with a modem connection 70 and with a if applicable, the existing headquarters can be connected.
- FIG. 3 differs of the system structure explained above in connection with FIG. 2 in that the street processors 58, 59 with corresponding slots for the individual functions are equipped and therefore there are no separate signal processors requirement.
- the road processor 75 illustrated in FIG. 4 is a device in which the individual Functional elements within an externally encapsulated Housing 76 are included. Between a power supply 77 connected to an external power cable 78 is connected, and a backup battery 80 are five slots, arranged in which the different processor cards added are. So is located right next to the power supply 77 the central processor 82 with a Leptop interface 83 and next to it are two induction loop processor cards 84, 85 added to the an insert 86 for neural processing follows. Between this slot and the backup battery 80 is then an interface card Data network trained slot 87, the immediately with a data interface modem led out of the housing 76 88 is connected.
- connection modules in the form of modular connection boards in connection and these boards are equipped with terminal strips, which the direct connection to the processor network, the Sensor technology and a data interface for the signal network convey.
- This is the processor network 90 via a suitable cable entry in the outer housing and the connection to the central processor mediating connection board 91 switched.
- processor cards intended for induction loops, each with a connection board 92, 93 are connected.
- the connection mediate with the assigned sensors Cable feedthroughs in the housing 94, 95 on the terminal blocks of this Connection boards are switched.
- the rest Connection board 96 which with the interface card data network is connected, the signal lines 97, 98 to Controlling the lighting elements switched.
- the connection modules with integrated lightning protection equipped.
- the lighting element illustrated in FIG. 5 acts it is designed as a light post 100 Road post.
- This guide post has the typical cross section in the form of an isosceles Triangular and is with its lower end on the edge of one Road anchored to ground 101.
- the one of the two Legs of the triangle formed the top of the triangular Guide post cross section points to the road and the the area facing the oncoming traffic is included a rectangular and in its main extent vertically extending reflector 102.
- the convertibility from the conventional guide post to Illuminated post 100 conveys a module Delineator intermediate piece 105, which is above the reflector 102 and arranged in the one shown in FIG Way with one oncoming and one flowing off Signal light 106, 106 'facing traffic and with a manually operated push button 107 is provided.
- the guide post intermediate piece has a lower and upper insertion section 108, 108 ', the cross-sections of the inner cross-section of the guide post are adjusted. With the light post 100, this is as Module-formed intermediate piece 105 between the the vertically extending reflector 102 Area of the delineator and an upper delineator cap added.
- the signal lights 106, 106 ' are in the two converging towards the road in a point converging flat sides of the intermediate piece 105 arranged, however, the manually operated push button 107 in the flat side pointing away from the street.
- the electronics are connected to the cable network 115 Electronics of neighboring lighting elements in connection and is with those in the guide post spacer 105 arranged signal lights 106, 106 'and the push button 107 via lines 116, 117 and a contact plug 118 connected, as a removal or tear-off connector is trained and in case of malfunctions or for other reasons the simple expansion of the Guide post intermediate piece with the signal lights and the push button.
- the signal lights arranged in the guide post intermediate piece 105 of the light post are with light surface elements 120 equipped in the form of LED arrays.
- light surface elements 120 equipped in the form of LED arrays.
- LEDs 122 in the interest of easy wiring applied to a board, not shown and in the plastic frame in its lower area are shed.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie System zum Überwachen des Straßenverkehrs und zur Information der Verkehrsteilnehmer, bei dem mittels straßenseitig angeordneter Sensoren festgestellte oder eingegebene Verkehrs- oder Straßenzustände mittels Anzeigeelementen zur Anzeige gebracht werden.The invention relates to a method and system for monitoring the Road traffic and for the information of road users, by means of Detected or entered traffic or street conditions by means of display elements are displayed on the street-side sensors become.
Ein derartiges System ist als örtliches Autobahnwarnsystem aus der DE-OS 1 516 669 bekannt. Dabei wird mittels entlang der Fahrbahn angeordneter selektiver Mikrofone die Anzahl und Geschwindigkeit von Fahrzeugen innerhalb eines überwachten Streckenabschnittes detektiert und bei Eintritt einer definierten Gefahrensituation, insbesondere einer Verlangsamung des Verkehrs innerhalb des überwachten Streckenabschnittes eine Anzeige über eine oder mehrere Warnleuchten generiert.Such a system is a local highway warning system from DE-OS 1,516,669. Here is arranged along the road selective microphones the number and speed of vehicles within of a monitored route section is detected and when a defined danger situation, in particular a slowdown in traffic an indication of within the monitored route section one or more warning lights are generated.
Darüber hinaus ist aus der DE OS 1 943 596 ein Verfahren zur Weg und Geschwindigkeitssteuerung von Fahrzeugen bekannt, über eine Sensorik Verkehrscharackteristika aufzuzeichnen, einem oder mehreren Verkehrsrechnern zur Bestimmung eines gewünschten Verkehrsflusses zuzuleiten und dort in eine Geschwindigkeits- Weg und/oder Abstandsvorgabe für die einzelnen erfaßtenFahrzeuge umzustzen. Diese Vorgabe wird den Verkehrsteilnehmern über entlang der Fahrbahn verlegte Signalgeber, z.B. Lampen, vermittelt. In addition, DE OS 1 943 596 describes a method for path and speed control known from vehicles via a sensor characteristic of traffic characteristics record one or more traffic computers to determine a desired traffic flow and there in a speed path and / or distance specification for the individual implemented vehicles. This requirement is the road users via signaling devices installed along the road, e.g. Lamps, mediated.
Beide Systeme weisen kein Echtzeitverhalten auf Hierdurch sind die Systeme insbesondere schnellen Änderungen der Verkehrs und/oder Umweltsituation nicht gewachsen. Hierdurch sind zeitweilige Fehlanzeigen möglich, die wiederum die Akzeptanz des Verkehrsleitsystems und damit seine Wirksamkeit herabsetzen.Both systems have no real-time behavior. This makes the systems in particular rapid changes in the traffic and / or environmental situation not grown. This means that temporary false indications are possible which in turn is the acceptance of the traffic management system and thus its effectiveness belittle.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren sowie ein System zur Überwachung des Straßenverkehrs und zur Information der Verkehrsteilnehmer zu schaffen, das in Echtzeit reagieren kann und somit eine dynamische Überwachung des gesamten Straßenverkehrs ermöglicht, ohne daß hierzu eine spezielle Fahrzeugausrüstung erforderlich wäre.The invention is therefore based on the object of a method and a system to monitor road traffic and to inform road users to create that can react in real time and thus a allows dynamic monitoring of all road traffic without that special vehicle equipment would be required for this.
Diese Aufgabe wird für das eingangs erwähnte Verfahren durch ein Verfahren
mit den Merkmalen des Anspruchs 1 sowie für das eingangs erwähnte
System durch ein Verkehrs- und Überwachungssystem mit den Merkmalen
des Anspruchs 8 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens und
des System sind gemäß den Merkmalen der Unteransprüchen 2 bis 7, sowie
der Unteransprüche 9 bis 29 gegeben.This task is carried out for the method mentioned at the beginning by a method
with the features of
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 angeordneten Signalleuchten Informationen über diese Zustände und/oder Störungen zur Kenntnis gebracht werden, die unmittelbar auf das Verhalten der Verkehrsteilnehmer einwirken. Zur Erlangung des Echtzeitverhaltens und zur Abdeckung kontinuierlicher Straßenabschnitte werden Leuchtketten entweder durch Ansteuerung mittels eines Straßensensorelementes mit Auswerteelektronik und automatischer Störungserkennung oder manueller Einschaltung betrieben und hierdurch kürzeste Reaktionszeiten des Systems erzielt oder bei mittlerer Reaktionszeit durch Ansteuerung infolge Auswertung der Verkehrsdaten von zwei oder mehr Sensoren und Auswerteeinheiten und durch vergleichende Verkehrsdatenbewertung oder bei längerer Reaktionszeit durch Ansteuerung über Auswertung der Sensorik mittels Verfahren in Leitwarten.The invention is therefore that depending on Traffic and / or road conditions by the traffic and load sensing devices determined or entered, the road users spaced apart from one another along the route of the road arranged signal lights information about these states and / or Disorders are brought to the direct attention of behavior the road users act. To achieve real-time behavior and To cover continuous road sections, light chains are used either by control by means of a road sensor element with evaluation electronics and automatic fault detection or manual activation operated and thus shortest system response times achieved or with a medium response time by activation as a result of evaluation the traffic data from two or more sensors and evaluation units and through comparative traffic data assessment or with a longer reaction time by control via evaluation of the sensors using the method in Control rooms.
Dabei können die Leuchtketten kontinuierlich mit vorgegebener Leuchtkettenlänge als Straßenführungshilfen betrieben werden.The light chains can continuously with a predetermined light chain length are operated as road guidance aids.
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. For example, this can be done in two directions forward and backward Light pulses running along the respective light chain happen, whereby Pulse lengths, frequency and duty cycle can be changeable.
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.Within the scope of an embodiment of the method according to the invention can with measured violations, such as excessive Speed, truck overtaking ban, axle overloading, wrong direction of travel or the like, the signal lights of the lighting elements operated in flashing mode and thereby information for the respective road user found violations are given. Conveniently the light chains interact in real time with the traffic and / or load detection devices when using different fault detection algorithms operated. The flashing modes can also of individual signal lights in front of a vehicle each visible at the same walking speed and operate the same route, and with advantage until the end of the determined Violation. A road user is therefore not only kept informed of his misconduct, but thereby also to return to traffic-related Driving stopped.
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.Displayed in the interest of special effectiveness Warnings or particularly important information sees another embodiment of the invention Procedure before that the threshold sensitivity and the threshold level of the signal lights compared to permanent lighting through ergonomic optimized pulse rate increased or optimized, so the subjective conspicuousness is increased. According to the invention the lighting elements can also vary Day or season (day / night, summer / winter) operated with different brightness.
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.Another important process design enables an effective traffic control in that the signal lights of the light chains connected to each other with in the direction of travel along the light chain light pulses running at the directional speed are operated with the consequence that the road users are intuitively trying their driving speed by those running in the direction of travel Adjust light pulses given the target speed. This leads to an equalization and Traffic calming due to synchronous driving all road users.
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 Verkehr 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.Another process design sees before that the signal lights of the light chains with traffic-driving and running in the direction of travel Light pulses are operated so as not traffic-related congestion or viscous liquids dissolve in traffic, such as often in the event of an accident on the opposite lane or for spectacular, but traffic-independent Events can occur. It can be useful be the signal lights of the lighting elements to operate with differently colored light pulses. The lighting conditions of the lighting elements or Light chains can also be from a control room be monitored and controlled.
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. Another important process variant provides that each of a street sensors with connected evaluation and control unit backwards several light chain elements against the direction of traffic can be controlled and activated in order the subsequent traffic information about traffic and / or Road conditions in the one in front of him Submit route section.
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 8 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.The related to the creation of a traffic surveillance and Information system for performing the above The stated method is the task solved that in the system according to the preamble of Claim 8 of a measuring point with essentially transverse traffic and / or to the lane of a road Load detection devices at least two of the road guidance subsequently spaced apart, static or dynamically coupled lighting elements with signal lights as optical signal generators and at least a road processor as an evaluation and control unit for evaluating determined traffic and / or road conditions and to control and activate the signal lights assigned.
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.It is therefore a question of everyone with street sensors equipped measuring point next to an evaluation and Control unit at least two, but preferably in large numbers, lighting elements with signal lights are assigned, the mutual distances of the Light elements depending on the respective Circumstances are more or less large.
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.In contrast to the explained prior art are in the form of the system according to the invention of light chains installed along at least one side of the street Luminous elements not by radio from the vehicle's own Sensors and transmitters or from a control room from, but by means of roadside sensors one the traffic and / or covered by the latter Controlled road processor processing road conditions, then the determined traffic situation send out corresponding signals. It can be individual pulses or group pulses in front of moving vehicles act, but also synchronized light waves, the forward or backward with different Frequencies continuously for driving or braking the Serve traffic.
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.In the system according to the invention, there is therefore nothing direct communication between individuals at traffic participating vehicles and the lighting elements, but become the vehicles participating in traffic monitored by roadside sensors. At the traffic surveillance therefore not only take with special Sensors and motor vehicles equipped with transmitters part, but basically all vehicles.
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.The system can also run along a street in predetermined Distances from each other several measuring points with traffic and / or load detection devices, coupled lighting elements and each at least one street processor as evaluation and Have control unit, so that at least in sections Track-based surveillance and information system is present. The lighting elements arranged on the right or left side following the course of the road his. Has proven particularly useful, however the arrangement of the lighting elements on both sides of the street proven. The lighting elements can be used as a light bus linked together in chains and individually, in groups or controllable together and also on at least two different ones Signal colors, such as yellow and red, can be switched.
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.An equally important further training provides that at least part of the lighting elements or signal lights with a manually operated emergency switch is equipped to switch on light chains, for example to light elements in the opposite direction to the flow of traffic for one that can be determined depending on the road layout Activate distance.
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.In the system according to the invention can expediently also those that serve as evaluation and control units Street processors of several measuring points that are dependent of the local conditions, for example spaced a few hundred meters apart connected to each other via a communication network his.
Bei den Verkehrs- und/oder Lasterfassungseinrichtungen kann es sich zweckmäßigerweise um Geschwindigkeitssensoren, Achsdetektoren, Induktionsschleifen, Wiegeplatten, Radlastmesser und ähnliche Einrichtungen handeln.At the traffic and / or load detection facilities it can expediently be speed sensors, Axis detectors, induction loops, weighing plates, Wheel load meters and similar devices act.
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. It is expedient, likewise according to a further training, each measuring point as an evaluation unit with one Street processor for recording and evaluating determined Traffic and / or road conditions and as Control unit with one with the traffic processor functionally connected signal processor for controlling the light modules or light elements.
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.Another important design of the system sees before that the roadside sensors of the measuring points to Capture the traffic and / or road conditions via one Network is connected to a road processor that as the main processor, the signal lights of the lighting elements individually, together or in a predetermined sequence controls and interface cards for different Coordinates sensors or signal processing units.
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.The roadside sensors can be in Road surface laid induction loops, axis detectors or weighing sensors act, such as Weighing plates based on strain gauges, piezo sensors or capacitive stripe sensors, but it can also use sonar sensors that are not Microwave sensors and / or for example also Infrared sensors are used.
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.Within the scope of the present invention, longitudinally a road successively measuring points with each connected to a road processor via a network Sensor technology for recording traffic and / or road conditions be equipped, the street processors with each other using a processor network are connected. In this configuration stands hence every street processor with the one assigned to it Sensor technology in active connection and the different Road processors assigned to route sections communicate together. With such a system is the basis of real-time control of traffic.
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.Another embodiment of the invention sees one Structure of the road processor in such a way that the total measuring cross section of the lanes of a road and Sensor technology defined for each lane can be flexibly configured is and a processor system several measurement cross sections and / or to use lighting elements.
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.According to a further embodiment, the street processor built and encompassed in modular architecture different signal processors and interface modules as well as the signal processors and interface modules coordinating master processor. Conveniently takes place in such a configuration programming the master processor in a high-level language, their in the interest of a higher working speed the signal processors, for example, in Assembler can be programmed.
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.According to a further development, the street processor is included Slots for any extensions or for the Exchange of sensors or sensor interfaces provided and thus structured in such a way that diverse expansion options exist, such as for example the further development of a traffic counter and Classification device to a dynamic Weighing system with a load flow cross section. To it is necessary to insert a sensor interface card and appropriate sensors, such as weighing plates. Also can be piezoelectric or capacitive stripe sensors serve this purpose.
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.The above-mentioned training of the street processors but also enables an expansion of the Actuatorik by the processors for driving Variable message signs, traffic control systems, illuminated signs and illuminated signs are used can. Of course, the system can also do so be designed that signals from traffic control systems can be used to with appropriate processing to activate the warning systems in the street processors.
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.It has proven particularly useful if everyone Processors and slots using a backplane interchangeable with each other in the form of a motherboard are connected. The sensor coupling can be modular Connection boards serve and it should or depending on the sensor type Interface a corresponding connection board can be plugged on his.
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.These boards should have built-in lightning protection have and the standard interfaces for sensors be expandable or interchangeable as needed. The Signal cables are then connected to the boards via terminal strips connected and one cable harness leads to one Sensor board.
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. According to another important embodiment, the Road processor using a special interface module network-compatible 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 Actuator trained. This enables meaningful Real-time coupling of traffic detection sensors with spaced apart along at least one Luminous elements arranged on the street side, but also with Mandatory illuminated signs, illuminated signs or variable message signs.
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.The road processor should expediently be checked its function and sensors as well as Diagnose any errors with a self-test equipped and the latter be constructed so that in easily by inexperienced personnel, for example Road maintenance workers who Device function can be checked. To that extent the self-test is equipped with an automatic search or by connecting a portable computer and can be carried out via function menus.
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.According to another important feature of the invention the street processor with at least one interface equipped for remote data transmission. With remote data transmission it can be, for example, a telephone connection with modem or a modem operation with Act radio, such as directional radio, satellite radio or the like.
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. Another important design feature exists in that the road processor is capable of remote diagnosis and accordingly by remote diagnosis in his Function can be checked. It is expedient in Another training course related to the street processor connected sensors also by remote diagnosis verifiable in their function. As part of a such remote diagnosis are malfunctions, for example the induction loops can be checked, likewise the main processor unit and / or modules of the Sensor technology in the self-test. Any communication and environmental recording units can also be self-tested by Remote diagnosis checked for functionality become.
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.They are also part of further training Processors equipped with remote data transmission are designed that parameters and limit values are entered and checked can be. Access is easier Way possible by code word and can by a password be protected.
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.According to another important design feature is the road processor through the use of fault detection algorithms for the detection of traffic disruptions designed in different hierarchies. Both different hierarchies, it can be the measurement cross section with limit criteria, such as Limit speeds or changing speeds act, but also sections of the route between adjacent cross sections. But it can also a comparison of the measurement cross-section of a section of the route with the measuring cross section of the previous one or subsequent section of the route become. A route can also span several measurement cross sections with different types of acquisition, time constant and applicable methods and algorithms in Come into consideration.
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.An equally important embodiment provides that the street processor captured for processing Vehicle data from individual vehicles or vehicle groups as well as is designed for data processing generate the following parameters and set them with Compare limit values. Examples are one Speed threshold matrix for individual vehicles and n vehicles in a row, a speed change matrix, a distance threshold matrix for the vehicle following distance for individual or n vehicles, changes the distance matrix, a load threshold matrix for Axle weight and / or total weight and a change the load threshold matrix.
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.The road processor of the aforementioned configuration can but also for the comparison of individual parameters or selected combinations of parameters with a configurable limit values containing violation matrix be equipped so that those in question Parameters individually or in selected combinations compared to the violation matrix, as violations or limit violations recognized and processed further become.
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.The road processor can also be used within the scope of the invention also for the classification of different Traffic disruptions. It can be Wandering congestion, accident, wandering disturbances, road narrowing, Act on construction site congestion or driver misconduct, which as a traffic condition based on the measured Classified parameters and resulting violations become. The classification of traffic conditions includes thereby rule sets for simple threshold violations (singular rules) and / or rule sets for coupled Threshold violations, the coupling rules for example combinative processing of speeds in connection with individual distances or several vehicles.
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.The street processor can also be used within the scope of the invention for operation with conventional traffic disturbance algorithms designed in a single process or multimodal be, so with a combination of different Fault detection method or in combined algorithms operate.
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.Likewise, in the context of the invention, the street processor also for conventional vehicle detection and classification of signal patterns from induction loops and / or axis detectors, based on the detuning process or the center distance pattern and / or by Weight analysis can be designed.
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.With conventional classification, correspondingly different according to the task Vehicle types can be defined. If necessary can recognize up to 50 vehicle classes become. It is easily possible to create new vehicle classes after their occurrence directly on the system assign to an existing class or one to define a new vehicle type. The necessary ones Limit values, for example center distances, vehicle length and detuning history, can be on site or also entered into the system via remote data transmission become.
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. A system designed in this way is able to take the measured values record, display and forward individual vehicles or or in condensed form in to store pre-structured files, on the one hand can be saved, but also for Further processing can be used. With the measured values individual vehicles are counting, occupancy, Distances, vehicle classification, vehicle weights, Axle loads, speeds and other events and violations.
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.Another important further training provides that the Road processor for processing the captured Traffic and / or road conditions in neural architectures is designed. It can be particularly act that a fault tolerant and a wide range of similar signal patterns showing associative matrix that real-time processing allowed on site for coding limit violations and for the classification of traffic conditions serves. Such an associative matrix has an input variable the different traffic parameters and Limit violations and forms these on the output variables depending on the traffic condition classes. The traffic condition wins has the most fulfilled input parameters.
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. In the case of processing the recorded traffic and / or Road conditions in neural architectures Road processor designed for real-time classification of traffic situations and traffic disruptions also serve a trained hetero-associative network and in particular it can be a neural Act network in which in a learning file on traffic condition classes summarized images of traffic quantities and limits based on practical Measured values and / or synthetically generated training patterns and / or signal patterns modified with variances have been used for training. After convergence of the network, such a network is able in a can phase in real time traffic situations and Classify traffic incidents. The process is ongoing directly in the street processor and can be in a separate Module handled as an insert or in a module become.
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.In the context of the invention, the street processor can also for a classification of vehicle types in neural Architectures can be designed, using the signal pattern individual sensors, such as detuning of Induction loops or combined signal patterns multiple sensors that detected vehicle classes become. It is therefore a neural pattern recognition, in which the values thus obtained for further processing serve as part of fault detection.
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.Finally, the traffic safety system according to the invention also by the design for a power supply with mains power and / or for battery operation be labeled, with an energy buffer using a back-up battery to back up stored Data and new measured values in the event of a power failure has proven to be appropriate.
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.An energy consumption optimization has also proven to be expedient Interpretation proven. So have practical Experiments with a realized system shown that with 12 volt DC operation, the current consumption is about 200 mA. Given this consumption-optimized Interpretation is unproblematic battery operation or the supply of solar energy is also possible.
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. This can also be an important configuration be marked that each street processor with at least one interface for coupling environmental sensors equipped and for processing and if necessary Storage of environmental data and when exceeded predefined limit values for triggering Alarms or actual value displays.
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.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 if limit values for CO, CO 2 , NHX etc. are exceeded or can be operated in conjunction with traffic control measures. For example, a driving ban for trucks can be displayed by means of an alternating traffic 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.
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. If the system in a further embodiment of the invention through the design for automatic operation with On-site detection of violations and automatic alarm triggering the response check is successful or switching of traffic bids automatically without switching on a control center. Such a "booth alone "operation is characterized by complete Independence from personal responsibilities and organizational patterns the authorities otherwise required, such as Police, highway authorities and the like.
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.Within the scope of the invention, violations can also be detected of individual vehicles or groups of vehicles a calculated lead that depends on the speed is displayed to these vehicles or as Real-time warning using suitable warning devices be communicated.
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.Likewise within the scope of the invention can be used for traffic disruption detection among other criteria, such as number of vehicles, vehicle types or driving speed, in particular the vehicle weight or the axle loads Estimation of traffic variables and / or disruptions are used as their prediction. Further violations of pre-stored limit values, like speed, direction of travel, overtaking maneuvers, recognized and passed on for further processing become.
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. According to another important embodiment, the Light elements with light emitting diodes, halogen lamps or Incandescent lamps can be equipped as signal lights and individually or in groups of lighting units form. It has also proven to be useful if the lighting elements on a holding device anchored in the ground are included. The lighting elements can but also attached to guardrails or in street reflection posts be integrated. Conveniently should be the main beam direction of the light distribution curve of the lighting elements in the direction of the incoming traffic aligned and adjustable depending on the course of the road his.
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.Finally, a redesign provides that the lighting elements individually or mutually programmable and entered manually or by computer or by means of roadside traffic and / or load detection devices established traffic or Road conditions are controllable.
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.A powerful and expedient is important adjustable radiation pattern of the Luminous flux of the signal lights in such a way that the Main beam in the direction of the one in question Luminous element is aligned to approaching traffic and the respective signal for a long time in the viewing angle of the Driver of a starting vehicle lies. As special In this respect, it has proven advantageous if, according to a Further development of the invention, the signal lights Have beam angles of approx. 30 ° and so on the oncoming Traffic is geared towards the outside of the road Flank the signal light cone with about Roadside collapse on which the light elements are spaced from each other. Such Alignment of the signal lights ensures that the Signals moving longer in the driver's field of vision Vehicles remain and the main beam direction does not is undesirably perpendicular to the course of the road.
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. In the traffic control and information system according to the invention the lighting elements can be retrofitted Modules that can be installed in existing road guide posts be trained, approximately in the form that the installation of a formed as a module light element in a guide post intermediate piece takes place, or with the lighting elements can be complete devices in the form of Trade light posts.
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.Another useful development of the invention provides before that the signal lights with single-color luminous elements in different colors if necessary, equipped like red and yellow and / or as a mixed color operable luminous surface elements are formed, the do not need reflectors or covers. In particular can the luminous surface elements as energy optimal operable LED arrays constructed and by a for brightness control not visible to the human eye by means of pulsating control with frequencies above 50 Hz. For this purpose the LED arrays operated via their normal operating current, which ensures a high luminous efficiency. The total energy requirement a luminous area array with approx. 120 LEDs is, for example, in the range of less than 3 watts.
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.Yet another development of the invention provides before that the LED arrays each form a light sheet element encapsulated in a plastic frame and / or to simplify the wiring on one Circuit board are applied. In accordance with that The LED arrays are said to feature above a radiation characteristic preferably of ± 15 ° to have. The beam angle can be broadened but in a simple way by tilting the outer Reach the LED frame before casting the LEDs.
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.There is also an important further training feature in that the LED arrays by potting in the lower area of the LEDs designed for direct outdoor use are. Contamination remains with such a design in the lower area of the individual LEDs without Effect on brightness because of the luminous flux on the dome of the LEDs is fixed and this is a natural one Self-cleaning effect is subject.
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.It has also proven to be advantageous if according to a further training, the LED arrays for Formation of the luminous surface elements in the interest of Contrast increase in a dark, preferably black environment are arranged.
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.According to a further development of the Invention, the lighting elements with at least one each with its main beam direction the oncoming and outgoing traffic signal light equipped his. With such a configuration warned in both directions and the Traffic can be affected.
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.Another important training is through control the signal lights of the lighting elements by means of intelligent electronics. Conveniently the electronics includes its own computer module with bus interface and is programmed with one Enable control of a lighting element own address.
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.This intelligent electronics can be used in the lighting elements directly integrated, but also from the lighting elements installed separately in special floor boxes his. It has proven to be useful if the Signal lights of the lighting elements on their intelligent Electronics via removal and / or tear-off contact plug are switched.
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.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 Roadside, such as mowing the lawn, reached can be. This applies equally to those in the Guidepost integrated lighting elements as well their training as complete devices in the form of light posts.
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.Expediently, also in the context of a repeated Continuing education, the intelligent electronics with one Self-test program for testing the activated signal lights and / or the bus interfaces his.
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.Another further development of the invention provides before that the lighting elements with a push button to Control of the signal lights for triggering alarm signals are equipped via a bus system.
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.Such push buttons can be operated by anyone be trained, but also as a key switch, for example for use by the police, employees and road maintenance or other authorized People. But it can also be a pulse-coded actuation be provided as well as training as Key switch Protection against misuse guaranteed.
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.Finally, further training provides that the lighting elements to a native computer network coupled communication means can, such as infrared, microwaves or the like. Also can within the scope of the invention, the lighting elements sensors for traffic flow detection be like ultrasonic detectors that have a native Computer network with a street processor communicate.
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.By means of such a design of the lighting elements becomes a functional extension to light and sensor elements reached. The advantages over conventional ones Measuring systems, such as those laid in the road Induction loop sensors are continuous Measurement of traffic at a distance from the edge of the Light elements and the resulting avoidance of costly Installation of sensors in the street.
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. The method according to the invention and that of carrying out the method serving system enable an effective Road traffic monitoring and early information and warnings of road users in the event of traffic disruptions, own misconduct or special Traffic risks. In particular, the method enables and the system according to the invention provides timely information and warning of subsequent road users Accidents, mass collisions, but also bad ones Visibility conditions, such as due to fog, and critical Road conditions, for example due to ice formation, over longer road sections in continuous form and especially preventive in the approach area of traffic on fault points. The process and the developed Systems continue to allow warning and discipline of traffic with those measured by coupled sensors Violations, which are speed violations, Overload, disregard of prohibitions to overtake and the like can act more.
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.The invention takes into account accidents or malfunctions of traffic at any point and at any time in one Section of the route can occur and that traffic-securing, influencing and guiding measures on site initiated as well as the parent Circumstances have to be adjusted. It takes into account furthermore that backlog effects in definable light chains as early warning sensors along the previous one Street can be displayed dynamically and especially with opposite the build-up speed before the start of the jam move towards the direction of travel. Thereby reversing police traffic jam warning vehicles unnecessary, as they were previously required on highways. About that in addition, the method according to the invention and that of Monitoring and information system used to carry out the process not just on expressways like highways, but also on exits, winding Routes, construction sites and other hazardous areas can be used.
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.
- Fig. 1
- a section of a curved road equipped with the traffic control and information system,
- Fig. 2
- in an enlarged representation compared to FIG. 1, the system structure with the individual system components,
- Fig. 3
- alternatively to FIG. 2 in a schematic representation, a system structure with street processors each assigned to a specific route section and connected to one another via a special network,
- Fig. 4
- the construction of a road processor for processing detected traffic and / or road conditions and for controlling signaling devices of the system and / or other traffic signs.
- Fig. 5
- a street guide post in the form of a light post with a signal light and a floor housing for the electronics in the installed state,
- Fig. 6
- a guide post intermediate piece, each with a forward and backward signal light,
- Fig. 7
- a bottom housing with the electronics of a lighting element,
- Fig. 8
- a luminous area element of a signal lamp, constructed as an LED array, on its own and
- Fig. 9
- a push button to control the signal lights to trigger alarm signals via a 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. The traffic regulation and information system after the Invention comprises, as subsystems, a roadside Sensors for recording the traffic and / or road conditions, a processor system for processing the detected Traffic and road condition data and a warning system with by means of the processor depending on the detected Controllable traffic and road conditions Signal lights.
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'.1, the two
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'.The measuring points 12, 12 'are dependent on the course of the road
at different distances from each other
arranged that with less winding route
the distances between adjacent measuring points
larger, however, with winding route
are smaller. The same applies analogously to the
Distance of the light chains connected to each other
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.In the system overview illustrated in FIG. 1
serves each one on the right edge of the
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.Fig. 2 shows a section of one with the monitoring and
Information system equipped
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.This system comprises one in each
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. The road and traffic sensors of the are coupled
adjacent measuring points 24, 24 'of both
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.As also shown in Fig. 1, are spaced in the direction of travel
several measuring points with assigned evaluation and control units and associated light chains
intended. The spaced along the
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.If by means of the traffic sensors of a
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.In the illustrated in Fig. 3 in a schematic representation
System structure is that
a
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.3 differs
of the system structure explained above in connection with FIG. 2
in that the
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.In the
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.The individual plug-in modules are located above connection modules
in the form of modular connection boards in connection and
these boards are equipped with terminal strips, which the
direct connection to the processor network, the
Sensor technology and a data interface for the signal network
convey. This is the
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.The lighting element illustrated in FIG. 5 acts
it is designed as a
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.The convertibility from the conventional guide post to
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.Immediately next to the
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.The signal lights arranged in the guide post
Claims (29)
- Method for monitoring road traffic and for early information and warning of road users, in which method traffic states or road states, which are entered or are ascertained by means of sensors arranged at the roadside, are brought to display by means of indicating elements, characterised in that traffic disturbances, faulty behaviour, dangerous road conditions and/or critical weather conditions are detected in three different operating modes by means of traffic-detecting and/or load-detecting equipment and brought to display by way of light chains, which are arranged at a spacing from one another, of interconnected light elements (14, 14', 34, 34', 60, 60', 100), which are controllable together or one after the other, with signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') and thereby a continuous traffic information and, in a given case, warning take place in real time in such a manner that the light elements (14, 14', 34, 34', 60, 60', 100) of the light chainsare operated by drive control by means of a road sensor element (12, 12', 24, 24', 53, 53', 54, 54') with electronic evaluating system (13, 13', 30, 32', 58, 59) and automatic fault recognition or manual switching-on in an operating mode "shortest reaction time"are operated by drive control in consequence of an evaluation of the traffic data from two or more sensors and evaluating units and of a comparative traffic data evaluation in another operating mode "medium reaction time" orare operated by drive control by way of evaluation of the sensors by means of processing at control points in a further operating mode "long reaction time".
- Method according to claim 1, characterised in that the light chains of interconnected light elements (14, 14', 34, 34', 60, 60', 100) are operated continuously with preset light chain length as route aids.
- Method according to claim 1 or 2, characterised in that the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') of the light chains are operated with variable pulse lengths, variable frequency and variable keying ratio of the light pulses.
- Method according to one of claims 1 to 3, characterised in that in the case of measured transgressions, such as increased speed, heavy goods vehicle overtaking prohibition, overloading of axles, wrong direction of travel or the like, the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61', 106, 106') are operated in flashing mode and instructions are thereby given to the respective road user.
- Method according to claim 4, characterised in that the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') of the light chains are operated in real time in interplay with the traffic-detecting and/or load-detecting equipment with use of different disturbance algorithms.
- Method according to one of claims 1 to 5, characterised in that the lighting states of the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') of the light elements (14, 14', 34, 34', 60, 60', 100) of the light chain are monitored and controlled from a control point.
- Method according to one of claims 1 to 6, characterised in that several light elements are controlled in drive and activated rearwardly directed against the flow of traffic each time by a respective road sensor system with a connected evaluation and control unit.
- Traffic monitoring and information system with means for the performance of the method according to one of the claims 1 to 7, with sensors arranged at the roadside and display elements arranged along the road, characterised in that light elements are arranged as display elements along at least one side of the road to follow the route and are provided as light bus (17, 17', 36, 36') with the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106'), which are connected together into light chains and controllable in drive individually, in groups or together for signal delivery respectively in dependence on detected and/or preset traffic and/or road states, wherein measurement points (12, 12', 24, 24', 53, 53', 54, 54') with traffic or load detection equipment (25, 26, 27, 28 or 25', 26', 27', 28') acting substantially transversely to the travel path of a road (10, 20, 50) are provided as sensors and are associated with at least two statically or dynamically coupled light elements (14, 14', 34, 34', 60, 60', 100), which are spaced from each other and follow the route, with signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') as optical signal transmitters, as well as are associated with at least one road processor (13, 13', 30, 32', 58, 59) as evaluating and control unit and for the evaluation of the established traffic or road states and for the drive control and activation of the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106').
- System according to claim 8, characterised in that at least two measurement points (12, 12', 24, 24', 53, 53', 54, 54') with traffic and/or load detection equipment are arranged at predetermined spacings from each other along a road (10, 20, 50) and connected with light elements, which are coupled together, with signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') and with at least one road processor (13, 13', 30, 32', 58, 59) as evaluating and control unit.
- System according to claim 8 or 9, characterised in that the road processors (13, 13', 30, 32' 58, 59) of several measurement points (12, 12', 24, 24', 53, 53', 54, 54') are connected together by way of a communications network.
- System according to one of claims 8 to 10, characterised in that speed sensors, axle detectors, induction loops, weighing platforms, wheel load meters and the like are concerned in the case of the traffic or load detection equipment.
- System according to one of claims 8 to 11, characterised in that the roadside sensor system of measurement points (12, 12', 24, 24', 53, 53', 54, 54') is, for the detection of the traffic and/or road states, connected by way of a network with a road processor (13, 13', 30, 32', 58, 59), which as a main processor controls the drive of the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61, 106, 106') of the light elements (14, 14', 34, 34', 60, 60', 100) individually, together or in a predetermined sequence and co-ordinates interface maps for different sensors and signal processing units.
- System according to claim 12, characterised in that measurement points (12, 12', 24, 24', 53, 53', 54, 54') following one another along a road (10, 20, 50) are each connected by way of a respective network with a sensor system, which is connected with a road processor (13, 13', 30, 32', 58, 59), for the detection of the traffic and/or road states and that the road processors (13, 13', 30, 32', 58, 59) associated with the respective route sections are connected together by way of a network.
- System according to claim 12 or 13, characterised in thatthe road processor (58, 59, 75) is built up in modular style and comprises different signal processors and interface inserts as well as a master processor co-ordinating the signal processors and interface inserts,the road processor (58, 59, 75) is provided with plug-in places for possible enlargements or for the exchange of sensors or sensor system interfaces and all processors and plug-in boards are exchangeably connected together by means of a bus board (mother board),modular connecting boards (91, 92, 93, 96) serve for the sensor coupling,a corresponding connecting board (91, 92, 93, 96) can be plugged on for each sensor type or interface andthe connecting boards (91, 92, 93, 96) are equipped with integrated lightning protection.
- System according to one of claims 11 to 14, characterised in that the road processor (58, 59, 75) is constructed by means of a special interface module to be network-adaptible for a real-time computer network as well as synchronous operation for parallel networks and accordingly constructed for real-time coupling of sensor system and actuator system.
- System according to claim 14 or 15, characterised in that the road processor (58, 59, 75) and/or the sensor system connected thereto is constructed to be capable of remote diagnosis and accordingly checkable in its functions by remote diagnosis.
- System according to one of claims 11 to 16, characterised in that the road processor (58, 59, 75) is designed for the processing of detected vehicle data (individual vehicles or groups of vehicles) as well as for generating following parameters during the data processing and comparing these with settable limit values and that the road processor (58, 59, 75) is designed for the comparison of individual parameters or selected combinations of parameters with a transgression matrix containing configurable limit values.
- System according to one of claims 11 to 17, characterised in that the road processor (58, 59, 75) is designed for the classification of different traffic disturbances.
- System according to one of claims 11 to 18, characterised in that the road processor (58, 59, 75) is designed for the operation of conventional traffic disturbance algorithms in an individual process or multimodally (in combined algorithms).
- System according to one of claims 11 to 19, characterised in thatthe road processor (58, 59, 75) is designed for the processing of the detected traffic and/or road states in neuronal styles,an association matrix, which operates in fault-tolerant manner, has a great catchment range and permits a real-time processing in situ, serves for the coding of limit value transgressions and for the classification of traffic states,a trained hetero-associative network, in which images of traffic magnitudes and limit values, which are summarised into traffic state classes in a learning data file, have been used for training with the aid of practical measurement values and/or synthetically generated training patterns and/or signal patterns modified by variances and are utilised in real time in a "can phase" for class formation of the traffic states, serves for the real-time classification of traffic situations and traffic disturbances.
- System according to claim 20, characterised in that the road processor (58, 59, 75) is designed for the classification of vehicle types in neuronal styles, wherein the vehicle classes are recognised with the aid of the signal patterns of individual sensors, such as perhaps detuning of inductive loops or also from combined signal patterns of several sensors.
- System according to one of claims 11 to 21, characterised in that the road processor (58, 59, 75) is equipped with at least one interface for coupling to environmental sensors and is designed for processing and, in a given case, storage of environmental data and for preferably automatic triggering of alarms or actual value displays when preset limit values are exceeded.
- System according to one of claims 11 to 22, characterised in that for the recognition of traffic disturbances, apart from other criteria such as number of vehicles, vehicle types or travel speed, the vehicle weight or the axle loads, in particular, are drawn upon for estimation of traffic-technical magnitudes and/or disturbances as their prediction.
- System according to one of claims 8 to 23, characterised in that the light elements are programmable individually or alternately and controllable manually or by means of computer by traffic or road states which are entered or are ascertained by roadside traffic-detecting and/or load-detecting equipment of the measurement points.
- System according to claim 24, characterised in that the light elements are constructed as modules (105), which can be installed subsequently into existing road reflector posts.
- System according to claim 24 or 25, characterised in that the signal lamps are equipped with monochrome light surface elements in, in a given case different colours and/or as light surface elements (120) operable in mixed colours and that light-emitting diode arrays operable optimally in terms of energy are the light surface elements (120).
- System according to claim 25 or 26, characterised by drive control of the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61', 106, 106') of the light elements by means of an intelligent electronic system (13, 15, 30, 32, 62, 62', 112) and in that the intelligent electronic system comprises its own computer module with bus interface as well as with its own address enabling the programmed drive control.
- System according to claim 27, characterised in that the signal lamps (16, 16', 35, 35', 61', 106, 106') of the light elements are connected to their intelligent electronic system (112) by way of extension and magnetic contact plugs (118).
- System according to one of claims 25 to 28, characterised in that the light elements are equipped with sensors, such as ultrasonic detectors, for the detection of traffic flow, which sensors are connected with a road processor by way of a computer network belonging to the system.
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