EP0821334A1 - Traffic control method and device - Google Patents
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- EP0821334A1 EP0821334A1 EP96111984A EP96111984A EP0821334A1 EP 0821334 A1 EP0821334 A1 EP 0821334A1 EP 96111984 A EP96111984 A EP 96111984A EP 96111984 A EP96111984 A EP 96111984A EP 0821334 A1 EP0821334 A1 EP 0821334A1
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- detectors
- simulated
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
-
- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/07—Controlling traffic signals
- G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles
Definitions
- the invention relates to a method and Device for traffic control according to the preamble of the independent claims.
- the detectors coming signals not in their raw form Traffic control or regulation used, but they are used to create a model that matches the locations and the movement (e.g. speed) of individuals Vehicles, preferably essentially all vehicles, simulated.
- the detector signals diverse and rich information about the Traffic can be determined. With this information can then a more efficient control of the Traffic can be carried out.
- the detector signals are preferably used for this purpose used to track sizes used in the model, especially to create a vehicle in the model that Position and / or speed of an existing vehicle to correct or an existing vehicle delete the model. Furthermore, by means of the detector signals and / or with data from the model typical Values of individual sizes, e.g. the speed of a vehicle entering the simulation will. These sizes can be used to e.g. the initial speed of a new one created in the model Vehicle. These sizes are preferred constantly updated, so that a change in traffic behavior (e.g. due to rain or fog) leads to an adaptation of the model.
- a change in traffic behavior e.g. due to rain or fog
- first 1 shows a conventional system.
- This System is to control traffic lights 2 at an intersection 1 provided.
- a controller is used to control traffic lights 2 3 provided that receives signals DS from detectors 4.
- the detectors 4 are generally simple vehicle detectors, which give a signal when a vehicle passes through its measuring range, e.g. Induction loops, Ultrasonic detectors, infrared detectors or even Cameras with image processing.
- the controller 3 controls by means of traffic control signals VS the traffic lights 2 based on the detector signals DS.
- the traffic lights 2 can be controlled directly, however, there is usually between controller 3 and the traffic lights 2 to ensure the necessary safety a local traffic light control is arranged.
- controller 3 Due to the detector signals DS the Controller provides feedback on the current traffic situation. Because controller 3 has this feedback in its algorithms considered, it is a regulation in the sense the automatic. Instead of controller 3, however, can also simple control can be provided.
- One control a route (an object to be controlled, here the Intersection or a system of several intersections) works without feedback; contrary to that the regulation of a route on a feedback. Feedback notice the result of an action, not only their requirements. With feedback it is possible to strive for a desired goal and to be verifiable to reach. The feedback is done by measuring the Condition of the route to be regulated.
- Traffic junctions are controlled in conventional systems mostly through cyclical Sequence of phases that are displayed on the traffic lights. Measure to control a traffic intersection Detectors the traffic around the intersection (Private transport, public transport, pedestrians). Based on the measurements by the detectors, driving can certain road sections recognized and it can Vehicles are counted. According to criteria used in the design the rules have been chosen, the traffic lights Allotted phase lengths and sequences.
- the regulator is provided with reliable information, on the other hand, that he gets the information in a form which he understands.
- a control algorithm can or a control algorithm on the appearance of Detector pulses are difficult to build up, but rather on information about the number of vehicles and their speeds and positions in the driveways to the intersection: only when a controller knows these sizes can guide traffic in the best possible way. To this The purpose of the inventive execution of 2 realized device.
- an observer 5 provided that processes the detector signals DS and controller 3 (or a controller) in more detail Information in the form of observer information BA forwards.
- the observer is one Computer or program unit that is logical and / or physically between the detectors 4 and the controller 3 is switched.
- the task of the observer 5 lies in designing a model of traffic. In the The formation and updating of the model is based on the Observers on the continuously incoming detector signals, previous detector signals and the positions of the traffic lights. It also draws on past experience Measurements or simulations, from which he in particular typical speeds and norms of behavior of the Vehicles determined.
- the model that consists of these values is generated, the positions and are continuously simulated Speeds of individual vehicles in the range of Intersection or route.
- the determined from the model Values especially e.g. the positions and speeds, but possibly also derived from it Information such as a column length in front of a traffic light, are then passed to the controller 3, which they for Calculation of traffic lights used at the intersection.
- the controller 3 essential more meaningful input signals are made available, that enable more precise and efficient traffic regulation. It won't just be the presence of one Vehicle in a section of the route, but its location and movement.
- Fig. 3 It is a matter of a one-way street 8 (with traffic in the figure from the left to the right), with a simple entrance 9 at one Intersection 1. At the intersection is a traffic light to be regulated 2 arranged. Before the intersection are along the Street 8 three detectors 4a, 4b, 4c at the positions xa, xb and xc. The last position xc lies on or after the traffic light stop bar 2.
- the Observer 5 lists the vehicles according to the "vehicle table", which according to its model in the area the street 8 between the positions xa and xc. In this table there is one for each simulated vehicle Speed and a position entered. Further the table contains further information, e.g. if a certain vehicle has already been detected by a detector has been. In another version, the one below the observer maintains several vehicle tables for individual sections of the route.
- the initial speed v0 is an empirical value which, as described below, can be obtained from previous measurements or simulations or can be predetermined.
- the detector 4b checks the observer 5 in step 22 of FIG. 5 first of all whether in a vehicle is entered in the vehicle table, which currently in an environment Eb to Ab (see Fig. 3) from detector 4b but should still be from detector 4b has not been detected.
- Eb to Ab takes into account the fact that the speeds assumed by the observer 5 and the positions calculated from this are usually not correspond exactly to reality.
- the observer can also determine at what average speed the vehicle moves between positions xa and xb Has. This average speed is for each Vehicle identified and used to be a typical Value for the initial speed v0 at position xa too calculate.
- the observer finds 5 after a signal from Detector 4b in the vehicle table is not a suitable vehicle, so he assumes that the vehicle is between Position xa and xb newly inserted in the traffic. Accordingly, he adds a new vehicle to the vehicle table on, with an initial position xb and an initial velocity v1 (step 26).
- the initial speed v1 can in turn be from previous measurements determined value or a predetermined size.
- step 28 first checked in step 28 whether a vehicle in the vehicle table is listed, which is from detector 4c has not yet been detected and is in an area Ec to xc is located. In this case, an asymmetrical Tolerance range selected because the "simulation path" of the observer only extends to xc.
- step 30 If such a vehicle is found (step 30), the observer knows that this vehicle is now run over the stop bar and thus the simulation route has left. The vehicle turns off accordingly removed from the vehicle table.
- step 28 Vehicle If the observer does not find a suitable one in step 28 Vehicle, so it ignores the signal from the detector 4c, or he creates a new vehicle, which shortly afterwards, however, because it leaves the simulated area.
- the observer create a model based on the detector signals and track which the individual vehicles in Range xa to xc simulated.
- the detector signals are used to create, delete individual vehicles or correct their data.
- the observer 5 carries out synchronization steps the values in the vehicle table by looking in simulation steps the vehicle positions due to the Vehicle speeds and other parameters continuously recalculated. The speeds will change accordingly track real or simulated information.
- the observer checks whether traffic light 2 is red. If so, he reduces it its speed or set it to zero. Poses the observer based on that stored in the vehicle table Data shows that there is a traffic light in front of traffic light 2 Column has formed, he determines the end of it. Approaching If a simulated vehicle gets to this end, then it continues its speed back.
- the observer determines that a simulated Vehicle exceeds the Ab position without it was detected by detector 4b, it assumes that the vehicle has left traffic (e.g. has been parked) and deletes it from the vehicle table. In another version, he can continue the vehicle keep in the model and e.g. only leave when it is also not detected by a next detector.
- a further detector 4d is arranged at position xa public transport (or another, special vehicle type, e.g. Trucks, two-wheelers, etc.) detected. Then in the vehicle table the type of each vehicle is also listed. Thereby can provide additional information for the controller 3 to be provided. The vehicle type can also be used for a more individual simulation of the movements.
- the number and position of the detectors is the adapted to the respective circumstances. The more detectors there are the greater the amount of measurable information, and the more accurate the state of the system be modeled. Also with the increase in measuring points the observer becomes more tolerant of faulty ones Measurements.
- the synchronization of the simulated vehicles by means of the detector signals enables the vehicles track individually through the system and also their speeds to determine.
- the determined speed serves the observer to estimate the speed of vehicles to adapt to the first Times to be noted (during generation of vehicles in the observer).
- each vehicle with position and Speed can be tracked through the entire system can also be a subsequent evaluation of parameters possible that directly through the detectors not are measurable (so the average speed or the length of the queue in a certain access to Crossing).
- the observer leads both Simulation and synchronization steps by.
- the observer uses in the simulation steps the data stored in the vehicle table, and Information about the current state of the street or crossing (e.g. the traffic light state) to the movements to calculate the vehicles of his model.
- Information about the current state of the street or crossing e.g. the traffic light state
- the synchronization steps leads the observer his model based on the signals from the detectors or correct it.
- the process is based on the streets, Crossings, e.g. the positions of the detectors, the Signal paths and the desired synchronization, i.e. the Show route graphically.
- FIG. 7 An example of such a representation of the Street 8 (without the entrance 9) according to FIG. 3 is in Fig. 7 shown.
- the presentation comprises three areas: a simulation level 40, a synchronization level 42 and a detector plane 44.
- the simulation level 40 defines the geometric structure of the route and the position of the detectors, traffic lights, etc. arranged thereon Street 8 itself is represented by a solid, directed line shown.
- Points 4a, 4b and 4c correspond to Positions of the detectors 4a - 4c and are to scale arranged along the street.
- the points Eb, Ab and Ec limit the tolerance ranges of the detectors.
- the geometric Structure of the route very simple. Because the intersection itself the representation does not exist from a single traffic lane, which from a line is represented with directional information. For more complex ones The geometric structure is more complicated and systems contains information about all traffic lanes, the directions of the traffic running on the tracks, the length the tracks, the crossings and the possibilities to one Lane change, the position of the traffic lights (traffic control signals), the locations and tolerance ranges of the detectors. she may also contain additional information such as e.g. any speed restrictions on the individual lanes or streets.
- the synchronization level 42 of FIG. 7 defines the synchronization steps that the observer can perform.
- This level contains synchronization symbols 46a, 46b, 46c. As shown in Fig. 8 , each symbol has four inputs 50 - 53 for Parameters from the range 40 and a signal input 54. Their function is explained below.
- the detector plane 44 of FIG. 7 defines finally the detectors 4a - 4c.
- the information of the simulation level 40 are used to define the simulation steps.
- the simulation steps extend here each only over a single section between two Symbols (nodes) of the solid line of the simulation level 40.
- the observer creates a vehicle list for each section. If a vehicle enters a section, it will (with position and speed and possibly driving behavior) in the respective vehicle list entered. Leaves the vehicle the section, it will be deleted from the list. Entry and deletion (as well as any other Events) generate signals or messages which are sent via the dashed lines to the synchronization level 42 be passed on.
- the synchronization level information 42 are used to perform the synchronization steps define. These also only extend over a local section of the route through the respective synchronization symbol 46a, 46b, 46c defined is.
- the synchronization steps are as follows explained briefly with reference to FIGS. 9-12.
- the observer receives a detector signal on a detector input 54, as in FIG. 9 shown, a message via output 52 in step 60 give up. This message is then generated in the simulator section an entry of a vehicle in the vehicle list of the corresponding route section. The simulator checks whether the vehicle is an already simulated vehicle corresponds.
- connection 51 e.g. if a simulated vehicle drives over point Eb
- a message on connection 51 e.g. if a simulated vehicle drives over point Eb
- a message on connection 53 e.g. the first one in the list Vehicles
- connection 52 If there is a message on connection 52 (which in turn triggered by the sequence shown in FIG. 9 is) in the list of the respective synchronization symbol the corresponding vehicle is determined and its Position on each connected to connection 52 Point set. Furthermore, the speed of the vehicle determined, from the times when the Vehicle was at the point that connected to port 50 and at the point that connects to port 52 and the distance between the two points. To do this a global list of times for each vehicle, to which it is at the points shown in area 40 arrived. Connection 53 is not with the simulation level connected, the vehicle is already removed from the list here deleted.
- connection 50 If there is a message on connection 50, the Vehicle imprinted a speed based on experience based. (Measured travel time between Connection 50 and 52 for earlier vehicles.)
- FIGS. 9-12 are simplified shown. Included in a practical implementation they e.g. additional test steps, as in Figures 4 to 6 are shown to determine whether a vehicle is out of traffic or new in this has occurred.
- the works Compilation part not as a compiler in the classic sense but as an interpreter, i.e. he translates that in Fig. 7 shown representation during the operation of the Observer.
- the instructions generated by the compilation part are stored in the observer 5. You define the synchronization and simulation steps that be carried out by this.
- the Observer 5 and controller 3 designed as separate computers, on which suitable programs are running. It is also conceivable, the controller and the observer as two separate Programs on a computer or as part of a individual program to implement.
- controller 3 can also via a graphical user interface that can be used as a supplement 7 is implemented for the definition according to FIG.
- traffic was directed via traffic lights.
- the inventive Concept can however also be applied if instead of or in addition to the traffic lights, others traffic control signals actuable by the controller are used such as adjustable speed limits, Detour boards or barriers.
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verkehrsregelung gemäss dem Oberbegriff der unabhängigen Patentansprüche.The invention relates to a method and Device for traffic control according to the preamble of the independent claims.
Herkömmliche Steuerung und Regelung von Strassenkreuzungen durch Ampeln nutzt den theoretisch möglichen Fluss über die Kreuzung nicht optimal; es entstehen leicht Leerzeiten mit grünen Phasen für Zufahrten, für welche keine Fahrzeuge vorhanden sind.Conventional control and regulation of Crossroads through traffic lights uses the theoretically possible flow across the intersection is not optimal; it arise easy idle times with green phases for access, for which there are no vehicles.
Versieht man eine Kreuzung mit Fahrzeugdetektoren, so kann sich die Regelung an die augenblickliche Verkehrssituation anpassen. Die Messungen der Detektoren werden dabei normalerweise durch Zähler interpretiert, welche die Zuflüsse zur Kreuzung quantifizieren.If you provide an intersection with vehicle detectors, so the regulation can adapt to the current Adapt traffic situation. The measurements of the detectors are usually interpreted by counters, which quantify the inflows to the intersection.
In der Praxis erreichen jedoch auch mit Detektoren ausgerüstete Systeme den optimalen Verkehrsfluss bei weitem nicht. Auch sind sie kaum geeignet, andere Zielgrössen zu optimieren, wie z.B. den gesamten Energieverbrauch oder die Wartezeiten für den öffentlichen Verkehr.In practice, however, also achieve with Systems equipped with detectors ensure optimal traffic flow by far not. They are also hardly suitable, others Optimize target values, e.g. the entire Energy consumption or waiting times for the public Traffic.
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren der eingangs genannten Art bereitzustellen, die eine bessere Verkehrsregelung erlauben d.h. mit denen eine bessere Optimierung einer gewünschten Zielgrösse möglich ist.It is therefore the task of a device or a procedure of the aforementioned type provide that allow better traffic regulation i.e. with which a better optimization of a desired one Target size is possible.
Diese Aufgabe wird vom Gegenstand der unabhängigen Ansprüche erfüllt.This task is the subject of independent Claims met.
Erfindungsgemäss werden die von den Detektoren kommenden Signale also nicht in ihrer Rohform zur Verkehrssteuerung bzw. -regelung verwendet, sondern sie werden benutzt, um ein Modell zu erstellen, das die Orte und die Bewegung (z.B. die Geschwindigkeit) einzelner Fahrzeuge, vorzugsweise im wesentlichen aller Fahrzeuge, simuliert. Auf diese Weise können aus den Detektorsignalen vielfältige und reiche Informationen über den Verkehr ermittelt werden. Mit diesen Informationen kann sodann eine effizientere Steuerung bzw. Regelung des Verkehrs durchgeführt werden.According to the invention, the detectors coming signals not in their raw form Traffic control or regulation used, but they are used to create a model that matches the locations and the movement (e.g. speed) of individuals Vehicles, preferably essentially all vehicles, simulated. In this way, from the detector signals diverse and rich information about the Traffic can be determined. With this information can then a more efficient control of the Traffic can be carried out.
Vorzugsweise werden die Detektorsignale dazu verwendet, um im Modell verwendete Grössen nachzuführen, insbesondere um ein Fahrzeug im Modell zu erzeugen, die Position und/oder Geschwindigkeit eines bestehenden Fahrzeugs zu korrigieren oder ein bestehendes Fahrzeug aus dem Modell zu löschen. Ferner können mittels der Detektorsignale und/oder mit Daten aus dem Modell typische Werte einzelner Grössen, wie z.B. die Geschwindigkeit eines in die Simulation einfahrenden Fahrzeugs, ermittelt werden. Diese Grössen können verwendet werden, um z.B. die Anfangsgeschwindigkeit eines neu im Modell erzeugten Fahrzeugs abzuschätzen. Diese Grössen werden vorzugsweise dauernd nachgeführt, so dass eine Anderung des Verkehrsverhaltens (z.B. durch Regen oder Nebel) automatisch zu einer Anpassung des Modells führt.The detector signals are preferably used for this purpose used to track sizes used in the model, especially to create a vehicle in the model that Position and / or speed of an existing vehicle to correct or an existing vehicle delete the model. Furthermore, by means of the detector signals and / or with data from the model typical Values of individual sizes, e.g. the speed of a vehicle entering the simulation will. These sizes can be used to e.g. the initial speed of a new one created in the model Vehicle. These sizes are preferred constantly updated, so that a change in traffic behavior (e.g. due to rain or fog) leads to an adaptation of the model.
Um die Aufstellung eines Algorithmus zur Berechnung des Modells zu erleichtern, werden dessen Parameter vorzugsweise zumindest teilweise als graphische Darstellung eingegeben, welche sodann in eine vom Steuerprogramm des Beobachters lesbare bzw. ausführbare Form umgewandelt werden.To the establishment of an algorithm for calculation of the model will be its parameters preferably at least partially as a graphic Representation entered, which then in one of the control program readable or executable form of the observer being transformed.
Weitere Anwendungen und Vorteile der vorliegenden
Erfindung ergeben sich aus der nun folgenden
Beschreibung einer konventionellen Anlage und einer Ausführung
einer erfindungsgemässen Anlage anhand der Figuren.
Dabei zeigen:
Zur Veranschaulichung der Erfindung wird zuerst
in Fig. 1 eine konventionelle Anlage gezeigt. Diese
Anlage ist zur Kontrolle der Ampeln 2 bei einer Kreuzung
1 vorgesehen. Zur Ansteuerung der Ampeln 2 ist ein Regler
3 vorgesehen, der Signale DS von Detektoren 4 empfängt.
Die Detektoren 4 sind in der Regel einfache Fahrzeugdetektoren,
die ein Signal abgeben, wenn ein Fahrzeug
durch ihren Messbereich tritt, z.B. Induktionsschleifen,
Ultraschalldetektoren, Infrarotdetektoren oder sogar
Kameras mit Bildverarbeitung.To illustrate the invention, first
1 shows a conventional system. This
System is to control
Der Regler 3 kontrolliert mittels Verkehrskontrollsignalen
VS die Ampeln 2 aufgrund der Detektorsignale
DS. Die Ansteuerung der Ampeln 2 kann direkt geschehen,
in der Regel ist jedoch zwischen dem Regler 3
und den Ampeln 2 zur Gewährleistung der nötigen Sicherheit
noch eine lokale Ampelsteuerung angeordnet.The
Aufgrund der Detektorsignale DS erhält der
Regler eine Rückmeldung zum momentanen Verkehrszustand.
Da der Regler 3 diese Rückmeldung in seinen Algorithmen
berücksichtigt, handelt es sich um eine Regelung im Sinne
der Automatik. Anstelle des Reglers 3 kann jedoch auch
eine einfache Steuerung vorgesehen sein. Eine Steuerung
einer Strecke (eines zu regelnden Objektes, hier der
Kreuzung oder eines Systems aus mehreren Kreuzungen)
kommt ohne Rückkopplung aus; im Gegensatz dazu basiert
die Regelung einer Strecke auf einer Rückkopplung. Rückkopplung
beachtet das Resultat einer Handlung, nicht nur
ihre Voraussetzungen. Mit Rückkopplung ist es möglich,
ein gewünschtes Ziel anzustreben und überprüfbar zu
erreichen. Die Rückkopplung geschieht durch Messungen des
Zustandes der Strecke, welche zu regeln ist.Due to the detector signals DS the
Controller provides feedback on the current traffic situation.
Because
Eine Steuerung von Verkehrskreuzungen geschieht in konventionellen Anlagen meist durch zyklische Abfolgen von Phasen, welche an den Ampeln angezeigt werden. Für die Regelung einer Verkehrskreuzung messen Detektoren das Verkehrsgeschehen rund um die Kreuzung (Individualverkehr, öffentlicher Verkehr, Fussgänger). Anhand der Messungen durch die Detektoren kann das Befahren bestimmter Strassenabschnitte erkannt und es können Fahrzeuge gezählt werden. Nach Kriterien, die beim Entwurf der Regelung gewählt worden sind, werden den Ampeln Phasenlängen und -abfolgen zugeteilt.Traffic junctions are controlled in conventional systems mostly through cyclical Sequence of phases that are displayed on the traffic lights. Measure to control a traffic intersection Detectors the traffic around the intersection (Private transport, public transport, pedestrians). Based on the measurements by the detectors, driving can certain road sections recognized and it can Vehicles are counted. According to criteria used in the design the rules have been chosen, the traffic lights Allotted phase lengths and sequences.
Zum Zweck einer Koordination mit benachbarten Kreuzungen werden auch hier meist Zyklen angestrebt, wobei die Abfolge der Phasen innerhalb eines Zyklus in bestimmten Grenzen frei gewählt werden kann. Es ist aber auch eine freie Zuteilung der Phasen, je nach Verkehrsaufkommen, denkbar.For the purpose of coordination with neighboring Intersections are usually aimed for here, too the sequence of phases within a cycle in certain Limits can be chosen freely. But it is also a free allocation of the phases, depending on traffic volume, conceivable.
Es ist möglich, den Regler systematisch zu entwerfen, so dass er eine gegebene Zielfunktion optimiert. Dies kann die Maximierung der Flusskapazität einer Kreuzung sein oder die Minimierung der Schadstoffe durch Abgase. Solch ein systematischer Regler lässt sich mit Hilfe der Mathematik und ihrer Algorithmen aufbauen.It is possible to systematically close the controller design so that it optimizes a given objective function. This can maximize the flow capacity of a Crossing or minimizing pollutants Exhaust gases. Such a systematic controller can be used Build the help of mathematics and its algorithms.
Es ist einerseits wichtig, dass der Regler mit verlässlicher Information versorgt wird, andererseits, dass er die Information in einer Form bekommt, welche er versteht.On the one hand, it is important that the regulator is provided with reliable information, on the other hand, that he gets the information in a form which he understands.
Wie es sich nun zeigt, kann ein Regelalgorithmus bzw. ein Steueralgorithmus auf dem Erscheinen von Detektorimpulsen nur schwerlich aufgebaut werden, sondern viel eher auf Informationen über die Anzahl Fahrzeuge und ihre Geschwindigkeiten und Positionen in den Zufahrten zur Kreuzung: erst wenn ein Regler diese Grössen kennt, kann er den Verkehr in optimaler Weise leiten. Zu diesem Zweck wurde die erfindungsgemässe Ausführung der Vorrichtung gemäss Fig. 2 realisiert.As it now shows, a control algorithm can or a control algorithm on the appearance of Detector pulses are difficult to build up, but rather on information about the number of vehicles and their speeds and positions in the driveways to the intersection: only when a controller knows these sizes can guide traffic in the best possible way. To this The purpose of the inventive execution of 2 realized device.
In dieser Vorrichtung ist ein Beobachter 5
vorgesehen, der die Detektorsignale DS verarbeitet und
dem Regler 3 (oder einer Steuerung) detailliertere
Informationen in der Form von Beobachter-Angaben BA
weiterleitet. Beim Beobachter handelt es sich um eine
Rechner- bzw. Programmeinheit, die logisch und/oder
physikalisch zwischen die Detektoren 4 und den Regler 3
geschaltet wird. Die Aufgabe des Beobachters 5 liegt
darin, ein Modell des Verkehrs zu entwerfen. Bei der
Bildung und Nachführung des Modells stützt sich der
Beobachter auf die laufend eingehenden Detektorsignale,
frühere Detektorsignale und die Stellungen der Ampeln.
Ferner stützt er sich auf Erfahrungen aus vergangenen
Messungen bzw. Simulationen, aus denen er insbesondere
typische Geschwindigkeiten und Verhaltensnormen der
Fahrzeuge ermittelt. Das Modell, das aus diesen Werten
erzeugt wird, simuliert laufend die Positionen und
Geschwindigkeiten der einzelnen Fahrzeuge im Bereich der
Kreuzung bzw. Strecke. Die aus dem Modell ermittelten
Werte, insbesondere z.B. die Positionen und Geschwindigkeiten,
aber gegebenenfalls auch daraus abgeleitete
Angaben, wie z.B. eine Kolonnenlänge vor einer Ampel,
werden sodann dem Regler 3 übergeben, der sie zur
Berechnung der Ampeln an der Kreuzung verwendet.In this device there is an
Somit werden also, im Gegensatz zur konventionellen
Ausführung nach Fig. 1, in der erfindungsgemässen
Vorrichtung nach Fig. 2 dem Regler 3 wesentlich
aussagekräftigere Eingangssignale zur Verfügung gestellt,
die eine genauere und effizientere Verkehrsregelung ermöglichen.
Es wird nicht nur die Anwesenheit eines
Fahrzeuges in einem Streckenabschnitt festgestellt,
sondern dessen Ort und Bewegung.Thus, unlike the
Die Funktionsweise des Beobachters 4 soll nun
im folgenden anhand eines einfachen Beispiels genauer erläutert
werden. Die diesem Beispiel zugrunde liegende
Situation ist in Fig. 3 illustriert. Es handelt sich um
eine Einbahnstrasse 8 (mit Verkehr in der Figur von links
nach rechts), mit einer einfachen Einfahrt 9 bei einer
Kreuzung 1. An der Kreuzung ist eine zu regelnde Ampel 2
angeordnet. Vor der Kreuzung befinden sich entlang der
Strasse 8 drei Detektoren 4a, 4b, 4c bei den Positionen
xa, xb und xc. Die letzte Position xc liegt auf bzw. nach
dem Haltebalken der Ampel 2.The mode of operation of the
In einer einfachsten Ausführung führt nun der
Beobachter 5 eine Liste der Fahrzeuge nach, die "Fahrzeugtabelle",
die sich gemäss seinem Modell im Bereich
der Strasse 8 zwischen den Positionen xa und xc befinden.
In dieser Tabelle ist zu jedem simulierten Fahrzeug eine
Geschwindigkeit und eine Position eingetragen. Ferner
enthält die Tabelle weitere Informationen, z.B. ob ein
bestimmtes Fahrzeug von einem Detektor bereits detektiert
wurde. In einer anderen Ausführung, die weiter unten
beschrieben wird, unterhält der Beobachter mehrere Fahrzeugtabellen
für einzelne Teilbereiche der Strecke.In a simplest version, the
Meldet der Detektor 4a ein Fahrzeug, so läuft
im Beobachter der Schritt 20 nach Fig. 4 ab. Aufgrund des
Signals von Detektor 4a nimmt der Beobachter an, dass ein
neues Fahrzeug in den simulierten Bereich eingetreten
ist. Er fügt deshalb zur Fahrzeugtabelle ein neues Fahrzeug
hinzu, welches anfänglich die Position
Meldet der Detektor 4b ein Fahrzeug, so prüft
der Beobachter 5 in Schritt 22 von Fig. 5 zuerst, ob in
der Fahrzeugtabelle ein Fahrzeug eingetragen ist, welches
sich momentan in einer Umgebung Eb bis Ab (vgl. Fig. 3)
von Detektor 4b befinden sollte aber vom Detektor 4b noch
nicht detektiert worden ist. Die Verwendung eines Toleranz-Bereichs
Eb bis Ab trägt dem Umstand Rechnung, dass
die vom Beobachter 5 angenommenen Geschwindigkeiten und
die daraus errechneten Positionen in der Regel nicht
exakt der Wirklichkeit entsprechen.If the
Wird ein noch nicht detektiertes Fahrzeug im
Bereich Eb bis Ab gefunden, so weiss der Beobachter 5,
dass es sich jetzt genau bei Punkt xb befindet und korrigiert
dessen Position entsprechend. Ausserdem führt er,
je nach verwendetem Modell, auch dessen Geschwindigkeit
nach, z.B. indem er eine neue Geschwindigkeit errechnet,
welche eine Funktion der Zeit dt ist, die das Fahrzeug
vom Detektor xa bis zum Detektor xb benötigt hat (Schritt
24).If a vehicle that has not yet been detected in the
Range Eb to Ab found,
Aus der Zeit dt kann der Beobachter auch ermitteln, mit welcher durchschnittlichen Geschwindigkeit das Fahrzeug sich zwischen den Positionen xa und xb bewegt hat. Diese Durchschnittsgeschwindigkeit wird für jedes Fahrzeug ermittelt und verwendet, um einen typischen Wert für die Anfangsgeschwindigkeit v0 bei Position xa zu errechnen.From the time dt, the observer can also determine at what average speed the vehicle moves between positions xa and xb Has. This average speed is for each Vehicle identified and used to be a typical Value for the initial speed v0 at position xa too calculate.
Findet der Beobachter 5 nach einem Signal von
Detektor 4b in der Fahrzeugtabelle kein geeignetes Fahrzeug,
so nimmt er an, dass sich das Fahrzeug zwischen
Position xa und xb neu in den Verkehr eingefügt hat.
Entsprechend fügt er ein neues Fahrzeug in die Fahrzeugtabelle
ein, mit einer Anfangsposition xb und einer Anfangsgeschwindigkeit
v1 (Schritt 26). Die Anfangsgeschwindigkeit
v1 kann wiederum ein aus früheren Messungen
ermittelter Wert oder eine vorgegebene Grösse sein.If the observer finds 5 after a signal from
Fig. 6 zeigt schliesslich den Ablauf bei
einem Signal von Detektor 4c. Hier wird, ähnlich wie in
Fig. 5, zuerst in Schritt 28 geprüft, ob ein Fahrzeug in
der Fahrzeugtabelle aufgeführt ist, welches von Detektor
4c noch nicht detektiert wurde und sich in einem Bereich
Ec bis xc befindet. In diesem Falle wird ein asymmetrischer
Toleranz-Bereich gewählt, da die "Simulationsstrecke"
des Beobachters nur bis xc reicht. 6 finally shows the sequence
a signal from
Wird ein solches Fahrzeug gefunden (Schritt 30), so weiss der Beobachter, dass dieses Fahrzeug nun den Haltebalken überfahren und somit die Simulationsstrecke verlassen hat. Entsprechend wird das Fahrzeug aus der Fahrzeugtabelle entfernt.If such a vehicle is found (step 30), the observer knows that this vehicle is now run over the stop bar and thus the simulation route has left. The vehicle turns off accordingly removed from the vehicle table.
Findet der Beobachter in Schritt 28 kein geeignetes
Fahrzeug, so ignoriert er das Signal vom Detektor
4c, oder er erzeugt ein neues Fahrzeug, welches
jedoch kurz darauf wieder gelöscht wird, da es den
simulierten Bereich verlässt.If the observer does not find a suitable one in
Auf diese Weise ist es dem Beobachter möglich, aufgrund der Detektorsignale ein Modell zu erstellen und nachzuführen, welches die einzelnen Fahrzeuge im Bereich xa bis xc simuliert. Die Detektorsignale werden verwendet, um einzelne Fahrzeuge zu erzeugen, zu löschen, oder deren Daten zu korrigieren.In this way it is possible for the observer create a model based on the detector signals and track which the individual vehicles in Range xa to xc simulated. The detector signals are used to create, delete individual vehicles or correct their data.
Zusätzlich zu den in den Figuren 4 bis 6 gezeigten
Synchronisationsschritten führt der Beobachter 5
die Werte in der Fahrzeugtabelle nach, indem er in Simulationsschritten
die Fahrzeugpositionen aufgrund der
Fahrzeuggeschwindigkeiten und weiterer Parameter dauernd
neu errechnet. Dabei werden die Geschwindigkeiten entsprechend
wirklicher oder simulierter Informationen nachgeführt.In addition to those shown in Figures 4-6
The
Befindet sich zum Beispiel ein simuliertes
Fahrzeug kurz vor der Ampel 2, so prüft der Beobachter,
ob die Ampel 2 auf rot steht. Wenn ja, so reduziert er
dessen Geschwindigkeit oder setzt sie auf Null. Stellt
der Beobachter aufgrund der in der Fahrzeugtabelle gespeicherten
Daten fest, dass sich vor der Ampel 2 eine
Kolonne gebildet hat, so ermittelt er deren Ende. Nähert
sich ein simuliertes Fahrzeug diesem Ende, so setzt er
dessen Geschwindigkeit zurück.For example, there is a simulated one
Vehicle just before
Stellt der Beobachter fest, dass ein simuliertes
Fahrzeug die Position Ab überschreitet, ohne dass
es vom Detektor 4b erfasst wurde, so nimmt er an, dass
das Fahrzeug aus dem Verkehr ausgeschieden ist (z.B.
geparkt wurde), und löscht es aus der Fahrzeugtabelle.
In einer anderen Ausführung kann er das Fahrzeug weiter
im Modell behalten und z.B. erst ausscheiden, wenn es
auch von einem nächsten Detektor nicht detektiert wird.The observer determines that a simulated
Vehicle exceeds the Ab position without
it was detected by
Im soweit beschriebenen, einfachen Ausführungsbeispiel
nach Fig. 3 werden nur die auf der Strasse
8 fahrenden Fahrzeuge simuliert. In einer normalen Anlage
würden jedoch vorzugsweise auch die Fahrzeuge in der Zufahrtsstrasse
9 mit Detektoren erfasst und simuliert.In the simple embodiment described so far
3 only those on the
In einem verbesserten Modell können ausserdem
verschiedene Fahrzeugtypen unterschieden werden. So kann
z.B. ein weiterer Detektor 4d bei Position xa angeordnet
werden, der öffentliche Verkehrsmittel (oder einen anderen,
speziellen Fahrzeugtyp, wie z.B. Lastwagen, Zweiräder,
etc.) detektiert. In der Fahrzeugtabelle ist sodann
zusätzlich der Typ jedes Fahrzeugs aufgeführt. Dadurch
können zusätzliche Informationen für den Regler 3
bereitgestellt werden. Der Fahrzeugtyp kann auch für eine
individuellere Simulation der Bewegungen beigezogen werden.In an improved model you can also
different vehicle types can be distinguished. So can
e.g. a further detector 4d is arranged at position xa
public transport (or another,
special vehicle type, e.g. Trucks, two-wheelers,
etc.) detected. Then in the vehicle table
the type of each vehicle is also listed. Thereby
can provide additional information for the
Die Zahl und Position der Detektoren wird den jeweiligen Umständen angepasst. Je mehr Detektoren vorhanden sind, um so grösser ist die Menge messbarer Information, und um so genauer kann der Zustand des Systems modelliert werden. Ebenfalls mit der Zunahme der Messstellen wird der Beobachter toleranter gegenüber fehlerhaften Messungen.The number and position of the detectors is the adapted to the respective circumstances. The more detectors there are the greater the amount of measurable information, and the more accurate the state of the system be modeled. Also with the increase in measuring points the observer becomes more tolerant of faulty ones Measurements.
Wird eine mehrspurige Strasse simuliert und liegen die Detektoren nebeneinander in verschiedenen Spuren, so kann ein Spurwechsel oder ein ungenaues Befahren zweier Detektoren durch dasselbe Fahrzeug erkannt werden.Is a multi-lane road simulated and the detectors are next to each other in different Lanes, such as a lane change or inaccurate driving two detectors detected by the same vehicle will.
Die Synchronisation der simulierten Fahrzeuge mittels der Detektorsignale ermöglicht es, die Fahrzeuge einzeln durch das System zu verfolgen und auch ihre Geschwindigkeiten zu ermitteln. Die ermittelte Geschwindigkeit dient dem Beobachter dazu, den Schätzwert der Geschwindigkeit von Fahrzeugen anzupassen, welche zum ersten Mal zur Kenntnis genommen werden (bei der Erzeugung von Fahrzeugen im Beobachter).The synchronization of the simulated vehicles by means of the detector signals enables the vehicles track individually through the system and also their speeds to determine. The determined speed serves the observer to estimate the speed of vehicles to adapt to the first Times to be noted (during generation of vehicles in the observer).
Dadurch, dass jedes Fahrzeug mit Position und Geschwindigkeit durch das gesamte System verfolgt werden kann, ist auch eine nachträgliche Auswertung von Parametern möglich, die durch die Detektoren direkt nicht messbar sind (so die Durchschnittsgeschwindigkeit oder die Schlangenlänge in einer bestimmten Zufahrt zur Kreuzung).The fact that each vehicle with position and Speed can be tracked through the entire system can also be a subsequent evaluation of parameters possible that directly through the detectors not are measurable (so the average speed or the length of the queue in a certain access to Crossing).
Zusammenfassend führt der Beobachter also sowohl Simulations- als auch Synchronisationsschritte durch. In den Simulationsschritten verwendet der Beobachter die in der Fahrzeugtabelle abgespeicherten Daten, sowie Informationen über den momentanen Zustand der Strasse bzw. Kreuzung (z.B. den Ampelzustand), um die Bewegungen der Fahrzeuge seines Modells zu berechnen. In den Synchronisationsschritten (wie sie z.B. in den Figuren 4 - 6 und 9 - 12, siehe unten, gezeigt sind) führt der Beobachter sein Modell aufgrund der Signale der Detektoren nach bzw. korrigiert es.In summary, the observer leads both Simulation and synchronization steps by. The observer uses in the simulation steps the data stored in the vehicle table, and Information about the current state of the street or crossing (e.g. the traffic light state) to the movements to calculate the vehicles of his model. In the synchronization steps (as e.g. in Figures 4-6 and 9-12, see below) leads the observer his model based on the signals from the detectors or correct it.
Aufgrund der Daten, die in der Fahrzeugtabelle gespeichert sind, kann der Beobachter 5 nun jederzeit detaillierte Angaben über das Verkehrsgeschehen vor der Ampel 2 machen und diese dem Regler 3 übermitteln. Die Art der Beobachter-Angaben BA, die der Beobachter 5 dem Regler 3 übermittelt, kann an den im Regler 3 verwendeten Algorithmus angepasst werden. Typische Beobachter-Angaben, die an den Regler geliefert werden, sind z.B.:
- Die Zahl der Fahrzeuge, die voraussichtlich
in einem nächsten Zeitintervall bei der
Ampel 2 eintreffen werden; - Die Länge einer allfälligen Kolonne vor der
Ampel 2; - Die Anwesenheit, baldige Ankunft oder der geschätzte Ankunftszeitpunkt eines öffentlichen Verkehrsmittels im Bereich kurz vor der Ampel.
- Die Position und Geschwindigkeit jedes Fahrzeugs.
- Die Beschleunigung jedes Fahrzeugs.
- Die voraussichtliche Route eines Fahrzeugs bei Verzweigungen.
- Die Feststellung eines ungewöhnlichen Zustands, z.B. bei einem Unfall.
- The number of vehicles that are expected to arrive at
traffic light 2 in a next time interval; - The length of a possible column before the
traffic light 2; - The presence, early arrival, or estimated time of arrival of public transport in the area just before the traffic light.
- The position and speed of each vehicle.
- The acceleration of every vehicle.
- The expected route of a vehicle when it branches.
- The detection of an unusual condition, for example in an accident.
Je nach Regleralgorithmus können alle oder nur ein Teil dieser (oder weiterer) Informationen an den Regler gesendet werden. Zusätzlich ist der Beobachter so ausgelegt, dass er, falls die Simulation versagt oder an Aussagekraft verliert, anstelle der effektiven Werte Erfahrungswerte zum Verkehrsfluss an den Regler weitergibt. Dies kann z.B. bei einem grossräumigen Stau, der sich über den Bereich aller Detektoren erstreckt, der Fall sein.Depending on the controller algorithm, all or only part of this (or further) information to the Controller are sent. In addition, the observer is like that designed that if the simulation fails or turns on Losing value loses instead of the effective values Passes empirical values on the flow of traffic to the controller. This can e.g. in the event of a large-scale traffic jam, the extends over the range of all detectors that Case.
Im vorliegenden Beispiel nach Fig. 3 wurde eine recht einfache Anordnung mit nur einer Einbahnstrasse diskutiert. Die Erfindung kann jedoch auch in wesentlich komplexeren Anordnungen eingesetzt werden, die eine Vielzahl von Ampeln, Kreuzungen, Ein- und Ausfahrten, Fahrbahnen, etc. aufweisen, wobei auch kompliziertere Anordnungen hier als "Strecke" bezeichnet werden sollen. Um solche komplexen Strecken zu überwachen, muss die Zahl der Detektoren erhöht werden. Da sowohl die Simulation als auch die Synchronisation jedoch in einem lokalen Rahmen durchgeführt werden, können auch in solchen Modellen im wesentlichen weiterhin die beschriebenen einfachen Simulations- und Synchronisationsschritte verwendet werden.3 in the present example a fairly simple arrangement with only one one-way street discussed. However, the invention can also in much more complex arrangements are used that a variety of traffic lights, intersections, entrances and exits, Roadways, etc., including more complicated Arrangements are referred to here as "route" should. To monitor such complex routes, must the number of detectors will be increased. Since both the Simulation as well as synchronization in one local frameworks can also be carried out in such Models essentially continue to the ones described simple simulation and synchronization steps be used.
Die Programmierung von Beobachtern für komplexere Systeme wird mit konventionellen Methoden ziemlich aufwendig. Es wurde deshalb ein Verfahren entwickelt, mit welchem ein Beobachter in einfacher Weise definiert, d.h. hergestellt, werden kann. Dieses Verfahren wird im folgenden beschrieben.Programming observers for more complex Systems becomes pretty with conventional methods complex. A method was therefore developed with which an observer in a simple way defined, i.e. can be manufactured. This method is described below.
Das Verfahren beruht darauf, die Strassen, Kreuzungen, sowie z.B. die Positionen der Detektoren, der Signalwege und die gewünschte Synchronisation, d.h. die Strecke graphisch darzustellen.The process is based on the streets, Crossings, e.g. the positions of the detectors, the Signal paths and the desired synchronization, i.e. the Show route graphically.
Ein Beispiel für eine solche Darstellung der
Strasse 8 (ohne die Einfahrt 9) gemäss Fig. 3 wird in
Fig. 7 gezeigt. Die Darstellung umfasst drei Bereiche:
eine Simulationsebene 40, eine Synchronisationsebene 42
und eine Detektorebene 44.An example of such a representation of the
Street 8 (without the entrance 9) according to FIG. 3 is in
Fig. 7 shown. The presentation comprises three areas:
a
Die Simulationsebene 40 definiert die
geometrische Struktur der Strecke und die Position der
daran angeordneten Detektoren, Ampeln, etc. Die Strasse 8
selbst wird durch eine durchgezogene, gerichtete Linie
dargestellt. Die Punkte 4a, 4b und 4c entsprechen den
Positionen der Detektoren 4a - 4c und sind massstabgetreu
entlang der Strasse angeordnet. Die Punkte Eb, Ab und Ec
begrenzen die Toleranzbereiche der Detektoren.The
Im vorliegenden Beispiel ist die geometrische Struktur der Strecke sehr einfach. Da die Kreuzung selbst nicht vom Modell erfasst wird, besteht die Darstellung aus einer einzigen Verkehrsspur, welche von einer Linie mit Richtungsangabe repräsentiert wird. Für komplexere Systeme ist die geometrische Struktur komplizierter und enthält Informationen über alle Verkehrsspuren, die Richtungen des auf den Spuren laufenden Verkehrs, die Länge der Spuren, die Kreuzungen und die Möglichkeiten zu einem Spurwechsel, die Position der Ampeln (Verkehrsleitsignale), die Orte und Toleranzbereiche der Detektoren. Sie kann auch noch zusätzliche Informationen enthalten, wie z.B. allfällige Geschwindigkeitsbeschränkungen auf den einzelnen Spuren bzw. Strassen.In the present example, the geometric Structure of the route very simple. Because the intersection itself the representation does not exist from a single traffic lane, which from a line is represented with directional information. For more complex ones The geometric structure is more complicated and systems contains information about all traffic lanes, the directions of the traffic running on the tracks, the length the tracks, the crossings and the possibilities to one Lane change, the position of the traffic lights (traffic control signals), the locations and tolerance ranges of the detectors. she may also contain additional information such as e.g. any speed restrictions on the individual lanes or streets.
Die Synchronisationsebene 42 von Fig. 7
definiert die Synchronisationsschritte, die der Beobachter
durchführen kann. Diese Ebene enthält Synchronisationssymbole
46a, 46b, 46c. Wie in Fig. 8 dargestellt
ist, besitzt jedes Symbol vier Eingänge 50 - 53 für
Parameter aus dem Bereich 40 und einen Signaleingang 54.
Deren Funktion wird weiter unten erklärt.The
Die Detektorebene 44 von Fig. 7 definiert
schliesslich die Detektoren 4a - 4c.The
Ausgehend von der in Fig. 7 gezeigten Darstellung wird das Programm des Beobachters erzeugt. Dieses Programm kann gemäss den in Fig. 4 - 6 gezeigten Algorithmen arbeiten. Im folgenden wird jedoch ein verbessertes Beobachtungsverfahren beschrieben, welches in folgender Weise erzeugt wird:Starting from that shown in Fig. 7 The program of the observer is generated. This program can be carried out according to that shown in Figs. 4-6 Algorithms work. However, the following is an improved one Observation method described in is generated in the following way:
Die Informationen der Simulationsebene 40
werden verwendet, um die Simulationsschritte zu definieren.
Die Simulationsschritte erstrecken sich dabei
jeweils nur über einen einzelnen Abschnitt zwischen zwei
Symbolen (Knoten) der durchgezogenen Linie der Simulationsebene
40. Hierzu erstellt der Beobachter eine Fahrzeugliste
für jeden Abschnitt. Tritt ein Fahrzeug in
einen Abschnitt ein, so wird es (mit Position und Geschwindigkeit
und gegebenenfalls Fahrverhalten) in die
jeweilige Fahrzeugliste eingetragen. Verlässt das Fahrzeug
den Abschnitt, so wird es aus der Liste gelöscht.
Eintritt und Löschung (sowie gegebenenfalls weitere
Ereignisse) erzeugen Signale bzw. Meldungen, welche über
die gestrichelten Linien an die Synchronisationsebene 42
weitergegeben werden.The information of the
Die Informationen der Synchronisationsebene
42 werden verwendet, um die Synchronisationsschritte zu
definieren. Auch diese erstrecken sich jeweils nur über
einen lokalen Teilbereich der Strecke, der durch das
jeweilige Synchronisationssymbol 46a, 46b, 46c definiert
ist. Die Synchronisationsschritte werden im folgenden
anhand der Figuren 9 - 12 kurz erläutert.The
Empfängt der Beobachter ein Detektorsignal
auf einem Detektoreingang 54, so wird, wie in Fig. 9
dargestellt, in Schritt 60 eine Meldung über Ausgang 52
abgebeben. Diese Meldung erzeugt sodann im Simulatorteil
eine Eintragung eines Fahrzeugs in die Fahrzeugliste des
entsprechenden Streckenabschnitts. Dabei prüft der Simulator,
ob das Fahrzeug einem bereits simulierten Fahrzeug
entspricht.The observer receives a detector signal
on a
Bei einer Meldung auf Anschluss 51 (z.B. wenn
ein simuliertes Fahrzeug über Punkt Eb fährt) wird in der
zum jeweiligen Synchronisationssymbol gehörenden Liste
ein Fahrzeug eingetragen (Schritt 62, Fig. 10). Bei einer
Meldung auf Anschluss 53 wird das entsprechende Fahrzeug
(d.h. das vorderste der in der Liste eingetragenen
Fahrzeuge) gelöscht (Schritt 64, Fig. 11).If there is a message on connection 51 (e.g. if
a simulated vehicle drives over point Eb) is in the
list belonging to the respective synchronization symbol
entered a vehicle (
Bei einer Meldung auf Anschluss 52 (welche
ihrerseits durch den in Fig. 9 gezeigten Ablauf ausgelöst
wird) wird in der Liste des jeweiligen Synchronisationssymbols
das entsprechende Fahrzeug ermittelt und dessen
Position auf den jeweils mit Anschluss 52 verbundenen
Punkt gesetzt. Ferner wird die Geschwindigkeit des Fahrzeugs
ermittelt, und zwar aus den Zeiten, zu denen das
Fahrzeug an dem Punkt war, der mit Anschluss 50 verbunden
ist, und an dem Punkt, der mit dem Anschluss 52 verbunden
ist, sowie aus dem Abstand der beiden Punkte. Hierzu wird
global für jedes Fahrzeug eine Liste der Zeiten angelegt,
zu welchen es an den im Bereich 40 dargestellten Punkten
ankam. Ist Anschluss 53 nicht mit der Simulationsebene
verbunden, wird das Fahrzeug bereits hier aus der Liste
gelöscht.If there is a message on connection 52 (which
in turn triggered by the sequence shown in FIG. 9
is) in the list of the respective synchronization symbol
the corresponding vehicle is determined and its
Position on each connected to
Bei einer Meldung auf Anschluss 50 wird dem
Fahrzeug eine Geschwindigkeit aufgeprägt, die auf Erfahrungswerten
basiert. (Gemessene Fahrzeit zwischen
Anschluss 50 und 52 für frühere Fahrzeuge.)If there is a message on
Die Abläufe nach Fig. 9 - 12 sind vereinfacht dargestellt. In einer praktischen Implementierung enthalten sie z.B. zusätzliche Prüfschritte, wie sie auch in den Figuren 4 bis 6 dargestellt sind, um festzustellen, ob ein Fahrzeug aus dem Verkehr ausgeschieden oder neu in diesen eingetreten ist. The processes according to FIGS. 9-12 are simplified shown. Included in a practical implementation they e.g. additional test steps, as in Figures 4 to 6 are shown to determine whether a vehicle is out of traffic or new in this has occurred.
Die Definition des Beobachters 5 mittels einer Darstellung gemäss Fig. 7 kann an einem Computer geschehen. Dieser Computer umfasst im wesentlichen folgende Teile oder Programme bzw. Programmteile:
- einen Eingabeteil, der es erlaubt, eine Darstellung gemäss Fig. 7 in graphischer Weise einzugeben; und
- einen Kompilierungsteil, der die in der
Darstellung gemäss Fig. 7 enthaltenen Informationen in
algorithmische Anweisungen oder in Parameter umwandelt,
welche sodann im
Betrieb vom Beobachter 5 zur Berechnung des Modells ausgeführt bzw. berücksichtigt werden.
- an input part which allows a representation according to FIG. 7 to be entered graphically; and
- a compilation part, which converts the information contained in the representation according to FIG. 7 into algorithmic instructions or into parameters, which are then executed or taken into account by the
observer 5 for the calculation of the model.
In einer möglichen Ausführung arbeitet der Kompilierungsteil nicht als Compiler im klassischen Sinn sondern als Interpreter, d.h. er übersetzt die in Fig. 7 gezeigte Darstellung während des Betriebs des Beobachters.In one possible version, the works Compilation part not as a compiler in the classic sense but as an interpreter, i.e. he translates that in Fig. 7 shown representation during the operation of the Observer.
Die vom Kompilierungsteil erzeugten Anweisungen
werden im Beobachter 5 abgespeichert. Sie definieren
die Synchronisations- und Simulationsschritte, die
von diesem durchgeführt werden.The instructions generated by the compilation part
are stored in the
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel sind der
Beobachter 5 und der Regler 3 als getrennte Rechner ausgeführt,
auf denen geeignete Programme laufen. Es ist
auch denkbar, den Regler und den Beobachter als zwei getrennte
Programme auf einem Rechner oder als Teile eines
einzelnen Programms zu implementieren.In the present embodiment, the
Die Programmierung des Reglers 3 kann auch
über eine graphische Oberfläche erfolgen, die als Ergänzung
zur Definition nach Fig. 7 implementiert ist.The programming of
Im hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Erfindung wurde der Verkehr über Ampeln geleitet. Das erfindungsgemässe Konzept kann jedoch auch angewandt werden, wenn anstelle der oder zusätzlich zu den Ampeln andere vom Regler betätigbare Verkehrsleitsignale verwendet werden, wie z.B. verstellbare Geschwindigkeitslimiten, Umleitungstafeln oder Barrieren.In the embodiment described here Invention, traffic was directed via traffic lights. The inventive Concept can however also be applied if instead of or in addition to the traffic lights, others traffic control signals actuable by the controller are used such as adjustable speed limits, Detour boards or barriers.
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