EP0940794B1 - Method and device for controlling means of influencing traffic according to the traffic - Google Patents
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- EP0940794B1 EP0940794B1 EP99104497A EP99104497A EP0940794B1 EP 0940794 B1 EP0940794 B1 EP 0940794B1 EP 99104497 A EP99104497 A EP 99104497A EP 99104497 A EP99104497 A EP 99104497A EP 0940794 B1 EP0940794 B1 EP 0940794B1
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- 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 an apparatus for the traffic-dependent control of means for influencing traffic according to the preamble of the claim 1.
- Traffic-dependent traffic influencing takes place nowadays for example via traffic signal systems, variable message signs, changeable parking space information signs or radio announcements.
- the traffic-dependent data are over Traffic detectors such as induction loops, radar or infrared detectors won.
- phase sequences or signal sequences determined by predetermined signal programs are depending on the chosen control method variable. So with traffic-dependent control procedures for example the duration of the individual phases, the order of the individual phases and the number of different Phases (if required) in the signal program changed. With time-dependent control procedures are set at fixed times of the day (e.g. in commuter traffic) different signal programs and thus different phase sequences switched.
- the sequence of phases or the number of phases traffic-related parameters are evaluated, which with Help the traffic detectors be determined.
- the design processing implemented off-line In case of a Signal program adaptation or signal program formation are the Parameters processed continuously, with the possibility a changing influence between traffic flow and Signal control.
- the current signal programs are included according to a given control logic based on each updated parameters calculated and evaluated online. With the help of traffic detectors are in the spatial environment the traffic signal system detects occupancy values, from which parameters of the traffic flow are derived.
- the waiting time of the vehicles serves as parameters in front of the traffic signal system, the traffic jam length in front of the Traffic signal system, the traffic volume, i.e. Vehicles per Cross section, the driving speed, a registration (Request) by pedestrians, cyclists and / or vehicles, the occupancy rate, the traffic density, the occupancy rate and the load quotient.
- the processed parameters of the Traffic flow in the control logic for the selection of the signal programs with condition equations and threshold values connected.
- the object is achieved by a method of the beginning mentioned type with the characterizing features of the claim 1 solved.
- condition equations are stored in a common database file as well as actions that take place within a given Transition of a momentary state within the framework in a better adapted to the current traffic flow updated state to run and rules that the Link the equations of conditions and the actions, stored.
- the embodiment according to claim 4 is particularly flexible, according to which the control hierarchies can be changed by within of the database files referenced to database files that do not follow directly in the processing order.
- the method can advantageously be modified in such a way Traffic conditions that are only caused by an outside of the given adjustment and / or selection of the Control program can be taken into account, thereby adapt that according to claim 5, the condition equations that Rules and / or the actions of the database files changed and saved.
- current signal sequence current signal program
- current status by another signal sequence (further signal program) replaced as an updated state.
- the current tax strategy as the current state through a further control strategy replaced as an updated state.
- the structure common to all database files according to claim 9 allows implementation in the database file described determination of the current control program through an algorithm common to all database files.
- condition equations By composing condition equations through logical Links from individual conditions according to claim 12 and their logical combination according to claim 13 can handle complex control conditions in a clear, flexible manner be summarized.
- Figure 1 is a traffic signal system 1 as an example of a means of influencing traffic, the procedure is also for variable message signs, parking space information signs or to determine redirection measures or automatic radio announcements suitable as well Change from current to further control strategies in traffic management systems.
- two light signal generators 2 controlled via a control unit 3 the cable connections are laid within a whip mast 4, the at the same time as a fastening device for the light signal transmitter 2 serves.
- the traffic lights 2 With the traffic lights 2 the traffic on a first lane 5 (for example into the city) regulated by a median 7 from a second Lane 8 in the opposite direction of travel (for example out of town).
- Two traffic detectors 10, for example Inductive loops take occupancy values from Vehicles in a first measurement cross section 6 on the first Lane 5 and in a second measurement cross section 9 of the second Lane 7 on, transfer them to the control unit 3, in the from this parameters of the traffic flow in the first lane 5 and the second lane 8 can be determined.
- the currently switched Signal sequences (current signal program, current status) within of the control unit 3 based on the current traffic flow evaluated and by means of a control program in the control unit 3 may become one for the current traffic flow more suitable further signal sequence (further signal program, updated state) with which the traffic signal system 1 is then operated to a to achieve improved traffic flow.
- further signal sequence further signal program, updated state
- FIG 2 is a conventional flow diagram for the transition a phase 1 into a phase 2 and from phase 2 into a Phase 3 shown, with the vehicles in phase 2 the first lane 5 receive an enable signal.
- the phase transition PÜ 1,2 from phase 1 to phase 2 lasts 15 s, as shown in an action element 11. While phase 2 becomes the time t that has passed since the phase transition Phase 2 has passed, measured and with the shortest amount of time T1 compared to phase 2 as in a decision element 12 is shown for temporal conditions. As long as the temporal condition equation that the elapsed Time t is greater than the shortest time period T1 Truth value "false" or "no N" is given in one Time loop 14 waited.
- the logical condition equation B1 receives the truth value "false N”, then it is checked whether the elapsed Time t has already increased since the phase transition to phase 2 than the longest period of time T2 of phase 2. Receives this second temporal condition equation the truth value "true J ", the phase transition PÜ 2,3 from phase 2 also becomes Phase 3 initiated. Receives this second temporal condition equation the truth value "false N”, then in one another time loop in a next time step initially the logical condition equation B1 evaluated again. For more complex traffic signal systems than in this example described, the flowchart quickly becomes confusing, complicated to change and is difficult automatic to implement in a traffic description, which is used in the control program of control unit 3 can be.
- FIG. 3 assumes that a separate signal program is available for five different traffic situations. There are a first situation S1: little traffic, a second situation S2: day traffic, a third situation S3: peak traffic in the city, a fourth situation S4: peak traffic out of town, a fifth situation S5: peak traffic balanced. Individual conditions are used to describe the traffic flow, which relate determined parameters to predefined threshold values.
- the individual conditions in this example are a first individual condition b1, which means that the traffic volume in the first measurement cross-section 6 is greater than a threshold value of 800 vehicles per hour, a second individual condition b2, which means that the speed in the first measurement cross-section 6 is less than the threshold value is 30 km / h, a third individual condition b3, which states that the traffic volume in the second measurement cross-section 6 is greater than 800 vehicles per hour, and the one individual condition which states that the speed in this second measurement cross-section 8 is less than 30 km / h. If the first and second individual conditions b1, b2 for the first measurement cross section 6 are met, this corresponds to a peak traffic towards the city, which is described by the second condition equation B2.
- the third and fourth individual conditions b3, b4 are met for the second measuring cross-section 9, there is peak traffic out of town, which is described in the third condition equation B3 by an AND operation of the third and fourth individual conditions b3, b4 .
- the first condition equation B1 describes a balanced peak traffic, which is characterized in that all four individual conditions are met.
- the condition equations are stored in a first field of a database file 15 as a decision table, which in this example is based on the currently activated third situation S3.
- the possible actions for the signal program selection are stored in a second field of the database file 15.
- FIG 3 there is a first action A1, in which the fifth situation S5 (balanced peak traffic) is switched, a second action A2, in which the selected signal program for the third situation S3: peak traffic is maintained in the city, a third Action A3, in which the fourth situation S4 (peak traffic out of town) is switched and a fourth action in which the second situation S2 (day traffic) is switched.
- Actions A1, A2, A3, A4 are selected with the aid of rules R1..R4 stored in a third field in database file 15.
- the rules R1 to R4 consist of rule values and action notes.
- each rule a condition value is assigned to each condition, which indicates whether the condition has to assume the truth value "true J", the truth value "false N” or any truth value "-”, so that the action corresponding to the action note is carried out.
- FIG. 3 shows that in the first rule R1 the first condition equation B1 must receive the truth value "true J”, the truth values of the other two condition equations B2, B3 are not taken into account, and that the action instruction X then refers to the first action A1 with which the balanced peak traffic is switched.
- the second rule describes that in the event that the first condition equation B1 has the truth value "false N", the second condition equation B2 the truth value "true J” and the third condition equation B3 has an arbitrary truth value, the action instruction X for the second action A2 indicates in which the signal program for the city-centered peak traffic remains switched.
- the third rule R3, with its action note X, indicates the third action A3, in which a switch is made to the peak traffic directed out of the city if the first and the second condition equations B1, B2 have the truth value "false N" and the third condition equation B3 the truth value " true J ".
- the fourth rule R4 shows an action instruction X for the fourth action A4, in which the switch is made to the second situation S2, which is carried out when all the condition equations B1, B2, B3 receive the truth value "false N".
- a linkage action V is stored in a fourth field, which contains further steps to be carried out after the action performed. In this example, the processing is terminated by a termination notice E (Exit).
- FIG. 4 shows how linking actions V, after completing actions A1 ... A4, a modular compilation achieved by several database files D1 ... D4 becomes.
- a predefined processing sequence 20 defines in which the individual database files D1 ... D4 in a fixed order as a control hierarchy to be brought.
- a third database file is created D3, then a second database file D2, then a first database file D1 and finally a fourth Database file 4 edited.
- the linking actions V in the individual database files D1 ... D4 also allow to change the fixed processing order 20.
- the termination program E makes the control program direct after processing the second database file D2 ended.
- the database files D1 ... D4 as indicated by the link action 21 to the address of the subsequent one Table is indicated, processed in the processing order 20.
- the conditions, the rules, the actions, the linkage actions or the processing sequences must be adapted in the database files 15.
- individual conditions b1, b2, b3, b4 can be linked to condition equations by Boolean operators. Calculations can also be carried out within the actions, which are used in later database files 15 of a processing sequence 20. Due to the identical structure of various database files 15, an algorithm common to all database files 15 can also be specified, with which the contents of the database files 15 are implemented in a traffic-technical description for the control unit 3.
- the method according to the invention can be transferred analogously to traffic management systems in which, based on occupancy values, current control strategies are replaced by further control strategies, which are then implemented by diversion measures, changed displays of variable message signs or parking space information signs or by radio announcements.
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- Devices For Checking Fares Or Tickets At Control Points (AREA)
Abstract
Description
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum verkehrsabhängigen Steuern von Mitteln zur Verkehrsbeeinflussung
gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs
1.The invention relates to a method and an apparatus
for the traffic-dependent control of means for influencing traffic
according to the preamble of the
Verkehrsabhängige Verkehrsbeeinflussung erfolgt heutzutage beispielsweise über Verkehrssignalanlagen, Wechselverkehrszeichen, veränderbare Parkraum-Informationsschilder oder Radiodurchsagen. Die verkehrsabhängigen Daten werden dabei über Verkehrsdetektoren wie Induktionsschleifen, Radar- oder Infrarotdetektoren gewonnen.Traffic-dependent traffic influencing takes place nowadays for example via traffic signal systems, variable message signs, changeable parking space information signs or radio announcements. The traffic-dependent data are over Traffic detectors such as induction loops, radar or infrared detectors won.
Beispielsweise werden bei Verkehrssignalanlagen als Mittel zur Verkehrsbeeinflussung deren Phasenabfolgen oder Signalfolgen durch vorgegebenene Signalprogramme bestimmt. Die Signalprogramme sind dabei je nach gewähltem Steuerungsverfahren variierbar. So werden bei verkehrsabhängigen Steuerungsverfahren beispielsweise die Zeitdauer der einzelnen Phasen, die Reihenfolge der einzelnen Phasen und die Anzahl der unterschiedlichen Phasen (bei Bedarfsanforderungen) im Signalprogramm verändert. Bei tageszeitabhängigen Steuerungsverfahren werden zu fest vorgegebenen Tageszeiten (beispielsweise im Berufsverkehr) unterschiedliche Signalprogramme und damit unterschiedliche Phasenabfolgen geschaltet.For example, in traffic signal systems as a means to influence their phase sequences or signal sequences determined by predetermined signal programs. The signal programs are depending on the chosen control method variable. So with traffic-dependent control procedures for example the duration of the individual phases, the order of the individual phases and the number of different Phases (if required) in the signal program changed. With time-dependent control procedures are set at fixed times of the day (e.g. in commuter traffic) different signal programs and thus different phase sequences switched.
Für die Wahl des Signalprogramms bzw. für die Wahl der Phasendauer, der Abfolge der Phasen oder die Anzahl der Phasen werden verkehrstechnische Kenngrößen ausgewertet, die mit Hilfe der Verkehrsdetektoren ermittelt werden. Im Falle eines Signalprogrammes mit festen Zeiten werden die Kenngrößen bei der Entwurfsbearbeitung Off-Line umgesetzt. Im Falle einer Signalprogrammanpassung oder Signalprogrammbildung werden die Kenngrößen kontinuierlich verarbeitet, mit der Möglichkeit einer wechselnden Beeinflussung zwischen Verkehrsablauf und Signalsteuerung. Die momentanen Signalprogramme werden dabei nach einer vorgegebenen Steuerungslogik aufgrund von jeweils aktualisierten Kenngrößen online berechnet und ausgewertet. Mit Hilfe von Verkehrsdetektoren werden in der räumlichen Umgebung der Verkehrssignalanlagen Belegungswerte detektiert, aus denen Kenngrößen des Verkehrsablaufs abgeleitet werden. Als Kenngrößen dienen beispielsweise die Wartezeit der Fahrzeuge vor der Verkehrssignalanlage, die Staulänge vor der Verkehrssignalanlage, die Verkehrsstärke, d.h. Fahrzeuge pro Querschnitt, die Fahrgeschwindigkeit, eine Anmeldung (Anforderung) durch Fußgänger, Radfahrer und/oder Fahrzeuge, der Belegungsgrad, die Verkehrsdichte, der Auslastungsgrad und der Belastungsquotient. Bei einer verkehrsabhängigen Signalprogrammauswahl werden die aufbereiteten Kenngrößen des Verkehrsablaufs in der Steuerungslogik zur Auswahl der Signalprogramme mit Bedingungsgleichungen und Schwellenwerten verknüpft.For the selection of the signal program or for the selection of the phase duration, the sequence of phases or the number of phases traffic-related parameters are evaluated, which with Help the traffic detectors be determined. in case of a Signal programs with fixed times become the parameters the design processing implemented off-line. In case of a Signal program adaptation or signal program formation are the Parameters processed continuously, with the possibility a changing influence between traffic flow and Signal control. The current signal programs are included according to a given control logic based on each updated parameters calculated and evaluated online. With the help of traffic detectors are in the spatial environment the traffic signal system detects occupancy values, from which parameters of the traffic flow are derived. The waiting time of the vehicles, for example, serves as parameters in front of the traffic signal system, the traffic jam length in front of the Traffic signal system, the traffic volume, i.e. Vehicles per Cross section, the driving speed, a registration (Request) by pedestrians, cyclists and / or vehicles, the occupancy rate, the traffic density, the occupancy rate and the load quotient. With a traffic-dependent signal program selection the processed parameters of the Traffic flow in the control logic for the selection of the signal programs with condition equations and threshold values connected.
Aus den Richtlinien für Lichtsignalanlagen ((RiLSA) - Lichtzeichenanlagen für den Straßenverkehr - Ausgabe 1992, herausgegeben von der Forschungsgesellschaft für Straßen- und Verkehrswesen, Arbeitsgruppe Verkehrsführung und Verkehrssicherheit, Seiten 46 bis 47 sowie Anhang D, Seiten 90 bis 110) ist bekannt, wie Steuerungslogiken mit Hilfe von Ablaufdiagrammen dargestellt werden. Dabei werden die für die verkehrsabhängige Steuerung zweckmäßigen Phasen und Phasenfolgen der Verkehrssignalanlage in einem Phasenfolgeplan dargestellt. Der Wechsel zwischen den Phasen wird im Phasenübergang genau definiert und nachvollziehbar dargestellt. Ein Ablaufdiagramm enthält die logischen und zeitlichen Bedingungen für die Dauer der Phasen und für die Schaltung der Phasenübergänge und stellt somit den Ablauf der verkehrsabhängigen Steuerung vollständig dar. Logische Bedingungen gelten dabei für die Verknüpfung der Kenngrößen des Verkehrsablaufs, und zeitliche Bedingungen geben den zeitlichen Rahmen der Programmabläufe vor, wie beispielsweise minimale und maximale Freigabezeiten einer Signalgruppe bei freier Umlaufzeit. Dabei sollte für alle Signalprogramme nur ein einziges Ablaufdiagramm dargestellt werden. Dieses einzige Ablaufdiagramm wird bei steigender Komplexität der Steuerungslogik zunehmend unübersichtlich und eine Übertragung der im Ablaufdiagramm vorgeschriebenen Bedingungen in eine verkehrstechnische Beschreibung, die ein Steuergerät einer Verkehrssignalanlage interpretieren kann, gestaltet sich zunehmend schwierig.From the guidelines for traffic light systems ((RiLSA) - traffic light systems for road traffic - 1992 edition from the Research Society for Roads and Traffic, Working group traffic management and traffic safety, Pages 46 to 47 and Appendix D, Pages 90 to 110) known how control logic with the help of flowcharts being represented. The ones for the traffic-dependent Control of appropriate phases and phase sequences of the traffic signal system represented in a phase sequence plan. The Changes between the phases are precisely defined in the phase transition and presented clearly. A flow chart contains the logical and temporal conditions for the duration of the phases and for switching the phase transitions and thus represents the sequence of traffic-dependent control completely. Logical conditions apply to the Linking the parameters of the traffic flow, and temporal Conditions give the time frame of the program sequences such as minimum and maximum release times a signal group with free circulation time. It should be for all signal programs shown only a single flow chart become. This only flow chart is increasing The complexity of the control logic is becoming increasingly confusing and a transfer of those prescribed in the flow chart Conditions in a traffic description, that interpret a control unit of a traffic signal system can, is becoming increasingly difficult.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum verkehrsabhängigen Steuern von Mitteln zur Verkehrsbeeinflussung anzugeben, welche mit geringem Aufwand an neue Verkehrsbedingungen anpaßbar ausgebildet sind und eine einfache Umsetzung in eine verkehrstechnische Beschreibung erlauben.It is therefore an object of the invention, a method and a Device for the traffic-dependent control of means for Specify traffic control, which with little effort are adaptable to new traffic conditions and a simple implementation in a traffic description allow.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren der eingangs
genannten Art mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs
1 gelöst.The object is achieved by a method of the beginning
mentioned type with the characterizing features of the
In einer gemeinsamen Datenbankdatei werden dabei die Bedingungsgleichungen sowie Aktionen, die zum innerhalb eines vorgegebenen Rahmens liegenden Übergang eines Momentanzustands in einen besser an den momentanen Verkehrsablauf angepaßten aktualisierten Zustand ausgeführt werden und Regeln, die die Bedingungsgleichungen und die Aktionen miteinander verknüpfen, abgespeichert. Durch dieses gemeinsame Abspeichern in einem vorgegebenen Datenbankformat ergibt sich sowohl eine übersichtliche Darstellung als auch ein gemeinsames Format für unterschiedliche Wechsel zwischen Zuständen.The condition equations are stored in a common database file as well as actions that take place within a given Transition of a momentary state within the framework in a better adapted to the current traffic flow updated state to run and rules that the Link the equations of conditions and the actions, stored. By saving them together in a given database format results in both clear presentation as well as a common format for different changes between states.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens nach Patentanspruch
2 werden mehrere Datenbankdateien miteinander verknüpft,
um komplexe Abläufe flexibel zu handhaben. In a preferred embodiment of the method according to
Nach Patentanspruch 3 ist in vorteilhafter Weise vorgesehen,
daß feste Steuerungshierarchien durch vorgegebene Bearbeitungsreihenfolgen
von verschiedenen Datenbankdateien aufgebaut
werden.According to
Besonders flexibel ist die Ausführung nach Patentanspruch 4, wonach die Steuerungshierarchien veränderbar sind, indem innerhalb der Datenbankdateien auf Datenbankdateien verwiesen wird, die nicht direkt in der Bearbeitungsreihenfolge nachfolgen.The embodiment according to claim 4 is particularly flexible, according to which the control hierarchies can be changed by within of the database files referenced to database files that do not follow directly in the processing order.
In vorteilhafter Weise läßt sich das Verfahren an derart veränderte
Verkehrsbedingungen, die nur durch eine außerhalb des
vorgegebenen Rahmens liegende Anpassung und/oder Auswahl des
Steuerprogramms berücksichtigt werden können, dadurch anpassen,
daß nach Patentanspruch 5 die Bedingungsgleichungen, die
Regeln und/oder die Aktionen der Datenbankdateien verändert
und abgespeichert werden.The method can advantageously be modified in such a way
Traffic conditions that are only caused by an outside of the
given adjustment and / or selection of the
Control program can be taken into account, thereby adapt
that according to
Besonders gut anpaßbar an die Verkehrsbedingungen wird das Verfahren nach Patentanspruch 6 dadurch, daß innerhalb der Aktionen Berechnungen ausgeführt werden, auf deren Ergebnisse in nachfolgenden Datenbankdateien einer Bearbeitungsreihenfolge Bezug genommen wird.That becomes particularly adaptable to traffic conditions Method according to claim 6, characterized in that within the Actions calculations are performed based on their results in subsequent database files of a processing order Reference is made.
Für Verkehrssignalanlagen als Mittel zur Verkehrsbeeinflussung wird in vorteilhafter Weise nach Patentanspruch 7 die momentane Signalfolge (momentanes Signalprogramm) als Momentanzustand durch eine weitere Signalfolge (weiteres Signalprogramm) als aktualisierter Zustand ersetzt.For traffic signal systems as a means of influencing traffic is in an advantageous manner according to claim 7 current signal sequence (current signal program) as current status by another signal sequence (further signal program) replaced as an updated state.
Für Verkehrsmanagementsysteme als Mittel zur Verkehrsbeeinflussung wird in vorteilhafter Weise nach Patentanspruch 8 die momentane Steuerstrategie als Momentanzustand durch eine weitere Steuerstrategie als aktualisierter Zustand ersetzt. For traffic management systems as a means of influencing traffic is advantageously according to claim 8 the current tax strategy as the current state through a further control strategy replaced as an updated state.
Die allen Datenbankdateien gemeinsame Struktur nach Patentanspruch
9 gestattet eine Implementierung der in der Datenbankdatei
beschriebenen Ermittlung des aktuellen Steuerprogrammes
durch einen für alle Datenbankdateien gemeinsamen Algorithmus.The structure common to all database files according to
Nach Patentanspruch 10 ist ein den Aktionen zugeordneter Verknüpfungshinweis
vorgesehen, der nach der Ausführung der Aktion
auf eine weitere Datenbankdatei verweist, um in vorteilhafter
Weise durch eine Verknüpfung von Datenbankdateien eine
für unterschiedliche Verkehrsabläufe flexibel einzusetzende
Vorrichtung zu erhalten.According to
In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 11 ist
in den Datenbankdateien unabhängig von den ausgeführten Aktionen
ein Verknüpfungshinweis auf weitere Datenbankdateien
enthalten, womit eine feste Abarbeitungshierarchie der Datenbankdateien
untereinander erreicht wird.In the advantageous embodiment according to
Durch die Zusammensetzung von Bedingungsgleichungen durch logische
Verknüpfungen aus Einzelbedingungen nach Patentanspruch
12 und deren logische Verknüpfung nach Patentanspruch
13 können in übersichtlicher, flexibler Weise komplexe Steuerungsbedingungen
zusammengefaßt werden.By composing condition equations through logical
Links from individual conditions according to
Für Verkehrssignalanlagen als Mittel zur Verkehrsbeeinflussung wird in vorteilhafter Weise nach Patentanspruch 14 die momentane Signalfolge als Momentanzustand durch eine weitere Signalfolge als aktualisierter Zustand ersetzt.For traffic signal systems as a means of influencing traffic is in an advantageous manner according to claim 14 current signal sequence as current status by another Signal sequence replaced as an updated state.
Für Verkehrsmanagementsysteme als Mittel zur Verkehrsbeeinflussung wird in vorteilhafter Weise nach Patentanspruch 15 die momentane Steuerstrategie als Momentanzustand durch eine weitere Steuerstrategie als aktualisierter Zustand ersetzt.For traffic management systems as a means of influencing traffic is advantageously according to claim 15 the current tax strategy as the current state through a further control strategy replaced as an updated state.
Anhand von in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispielen
wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen
In Figur 1 ist eine Verkehrssignalanlage 1 als Beispiel für
ein Mittel zur Verkehrsbeeinflussung dargestellt, das Verfahren
ist auch für Wechselverkehrszeichen, Parkraum-Informationsschilder
oder zur Bestimmung von Umleitungsmaßnahmen
oder automatischen Radiodurchsagen geeignet sowie zum
Wechsel von momentanen zu weiteren Steuerstrategien bei Verkehrsmanagementsystemen.In Figure 1 is a
Bei der Verkehrssignalanlage 1 werden zwei Lichtsignalgeber 2
über ein Steuergerät 3 angesteuert, wobei die Kabelverbindungen
innerhalb eines Peitschenmastes 4 verlegt sind, der
gleichzeitig als Befestigungsvorrichtung für die Lichtsignalgeber
2 dient. Mit den Lichtsignalgebern 2 wird der Verkehr
auf einer ersten Fahrspur 5 (beispielsweise stadteinwärts)
geregelt, die durch einen Mittelstreifen 7 von einer zweiten
Fahrspur 8 in entgegengesetzter Fahrtrichtung (beispielsweise
stadtauswärts) getrennt ist. Zwei Verkehrsdetektoren 10, beispielsweise
Induktivschleifen, nehmen Belegungswerte von
Fahrzeugen in einem ersten Meßquerschnitt 6 auf der ersten
Fahrspur 5 und in einem zweiten Meßquerschnitt 9 der zweiten
Fahrspur 7 auf, übertragen sie an das Steuergerät 3, in dem
daraus Kenngrößen des Verkehrsablaufes auf der ersten Fahrspur
5 und der zweiten Fahrspur 8 ermittelt werden. Mit Hilfe
der ermittelten Kenngrößen werden die momentan geschalteten
Signalfolgen (momentanes Signalprogramm, Momentanzustand) innerhalb
des Steuergerätes 3 anhand des momentanen Verkehrsablaufs
bewertet und mittels eines Steuerprogramms im Steuergerät
3 wird gegebenenfalls eine für den momentanen Verkehrsablauf
geeignetere weitere Signalfolge (weiteres Signalprogramm,
aktualisierter Zustand) ermittelt, mit dem die Verkehrssignalanlage
1 anschließend betrieben wird, um einen
verbesserten Verkehrsablauf zu erzielen. Bei Verkehrsmanagementsystemen
als Mittel zur Verkehrsbeeinflussung werden analog
momentane Steuerstrategien als Momentanzustand durch weitere
Steuerstrategien ersetzt, die für die momentane Verkehrslage
geeigneter sind.In
In Figur 2 ist ein herkömmliches Ablaufdiagramm für den Übergang
einer Phase 1 in eine Phase 2 und von der Phase 2 in eine
Phase 3 dargestellt, wobei in Phase 2 die Fahrzeuge auf
der ersten Fahrspur 5 ein Freigabesignal erhalten. Der Phasenübergang
PÜ 1,2 von Phase 1 zu Phase 2 dauert dabei 15 s,
wie es in einem Aktionselemente 11 dargestellt ist. Während
der Phase 2 wird die Zeit t, die seit dem Phasenübergang zu
Phase 2 verstrichen ist, gemessen und mit der kürzesten Zeitdauer
T1 der Phase 2 verglichen, wie es in einem Entscheidungselement
12 für zeitliche Bedingungen dargestellt ist.
Solange die zeitliche Bedingungsgleichung, daß die verstrichene
Zeit t größer als die kürzeste Zeitdauer T1 ist, den
Wahrheitswert "falsch" oder "nein N" erhält, wird in einer
Zeitschleife 14 abgewartet. Erst wenn die Bedingungsgleichung,
daß die verstrichene Zeit t größer als die kürzestes
Zeitdauer T1 ist, den Wahrheitswert "wahr" oder "ja J" erhält,
wird der Prozeß weiter fortgesetzt. Für eine bedarfsgerechte
Anpassung der Freigabezeit in der Phase 2, wird in einer
logischen Bedingungsgleichung B in diesem Beispiel überprüft,
ob die Zeitlücke zwischen zwei aufeinanderfolgenden
Fahrzeugen, die vom Fahrzeugsensor 10 detektiert werden, größer
als eine bestimmte vorgegebene Zeit, beispielsweise 2,5 s
ist. Diese logische Bedingungsgleichung B1 ist schematisch in
einem Entscheidungselement 13 für logische Bedingungen dargestellt.
Erhält diese logische Bedingungsgleichung den Wahrheitswert
"wahr J", dann wird aufgrund der daraus resultierenden
geringen Verkehrsdichte die Überleitung PÜ 2,3 von
Phase 2 in eine Phase 3 ausgeführt, wobei der Übergang 10 s
dauert. Erhält die logische Bedingungsgleichung B1 den Wahrheitswert
"falsch N", dann wird überprüft, ob die verstrichene
Zeit t seit dem Phasenübergang zu Phase 2 bereits größer
als die längste Zeitdauer T2 von Phase 2 ist. Erhält diese
zweite zeitliche Bedingungsgleichung den Wahrheitswert "wahr
J", wird ebenfalls der Phasenübergang PÜ 2,3 von Phase 2 zu
Phase 3 eingeleitet. Erhält diese zweite zeitliche Bedingungsgleichung
den Wahrheitswert "falsch N", dann wird in einer
weiteren Zeitschleife in einem nächsten Zeitschritt zunächst
die logische Bedingungsgleichung B1 wieder ausgewertet.
Für komplexere Verkehrssignalanlagen als in diesem Beispiel
beschrieben, wird das Ablaufdiagramm schnell unübersichtlich,
kompliziert zu verändern und ist schwer automatisch
in eine verkehrstechnische Beschreibung zu implementieren,
welche im Steuerprogramm des Steuergerätes 3 benutzt
werden kann.In Figure 2 is a conventional flow diagram for the transition
a
Analog zum beschriebenen Übergang zwischen zwei Phasen werden auch Übergänge zwischen unterschiedlichen Signalprogrammen in Abhängigkeit der Kenngrößen des Verkehrsablaufs dargestellt.Analogous to the described transition between two phases also transitions between different signal programs in Dependency of the parameters of the traffic flow shown.
Für die Beschreibung der erfindungsgemäßen Lösung wird in Figur
3 davon ausgegangen, daß für fünf unterschiedliche Verkehrssituationen
jeweils ein separates Signalprogramm zur
Verfügung steht. Dabei sind eine erste Situation S1: wenig
Verkehr, eine zweite Situation S2: Tagesverkehr, eine dritte
Situation S3: Spitzenverkehr stadteinwärts, eine vierte Situation
S4: Spitzenverkehr stadtauswärts, eine fünfte Situation
S5: Spitzenverkehr ausgeglichen. Zur Beschreibung des
Verkehrsablaufs dienen Einzelbedingungen, die ermittelte
Kenngrößen mit vorgegebenen Schwellenwerten in Beziehung setzen.
Dabei sind die Einzelbedingungen in diesem Beispiel eine
erste Einzelbedingung b1, die besagt, daß die Verkehrsstärke
im ersten Meßquerschnitt 6 größer als ein Schwellenwert von
800 Fahrzeugen pro Stunde ist, eine zweite Einzelbedingung
b2, die besagt, daß die Geschwindigkeit im ersten Meßquerschnitt
6 kleiner als der Schwellenwert 30 km/h beträgt, eine
dritte Einzelbedingung b3, die besagt, daß die Verkehrsstärke
im zweiten Meßquerschnitt 6 größer als 800 Fahrzeuge pro
Stunde ist, und die eine Einzelbedingung, die besagt, daß die
Geschwindigkeit in diesem zweiten Meßquerschnitt 8 kleiner
als 30 km/h ist. Sind die erste und die zweite Einzelbedingung
b1,b2 für den ersten Meßquerschnitt 6 erfüllt, entspricht
das einem stadteinwärts gerichteten Spitzenverkehr,
welcher durch die zweite Bedingungsgleichung B2 beschrieben
ist. Entsprechend gilt bei Erfüllung der dritten und der
vierten Einzelbedingung b3, b4 für den zweiten Meßquerschnitt
9, daß es sich um einen Spitzenverkehr stadtauswärts handelt,
der in der dritten Bedingungsgleichung B3 durch eine UND-Verknüpfung
der dritten und der vierten Einzelbedingung b3,
b4 beschrieben ist. In der ersten Bedingungsgleichung B1 ist
ein ausgeglichener Spitzenverkehr beschrieben, der dadurch
charakterisiert ist, daß alle vier Einzelbedingungen erfüllt
sind. Die Bedingungsgleichungen werden in einem ersten Feld
einer Datenbankdatei 15 als Entscheidungstabelle abgespeichert,
die in diesem Beispiel von der momentan geschalteten
dritten Situation S3 ausgeht. Dabei werden die möglichen Aktionen
zur Signalprogrammauswahl in einem zweiten Feld der
Datenbankdatei 15 abgespeichert. In Figur 3 handelt es sich
um eine erste Aktion A1, in der in die fünfte Situation S5
(ausgeglichener Spitzenverkehr) geschaltet wird, eine zweite
Aktion A2, in der das gewählte Signalprogramm für die dritte
Situation S3: Spitzenverkehr stadteinwärts weiter beibehalten
wird, eine dritte Aktion A3, bei der in die vierte Situation
S4 (Spitzenverkehr stadtauswärts) geschaltet wird und eine
vierte Aktion, in der in die zweite Situation S2
(Tagesverkehr) umgeschaltet wird. Die Auswahl der Aktionen
A1, A2, A3, A4 geschieht mit Hilfe von in der Datenbankdatei
15 in einem dritten Feld abgespeicherten Regeln R1..R4. Die
Regeln R1 bis R4 bestehen dabei aus Regelwerten und Aktionshinweisen.
In jeder Regel wird dabei jeder Bedingung ein Regelwert
zugeordnet, der angibt, ob die Bedingung den Wahrheitswert
"wahr J", den Wahrheitswert "falsch N" oder einen
beliebigen Wahrheitswert "-" anzunehmen hat, damit die dem
Aktionshinweis entsprechende Aktion ausgeführt wird. In Figur
3 ist dargestellt, daß bei der ersten Regel R1 die erste Bedingungsgleichung
B1 den Wahrheitswert "wahr J" erhalten muß,
die Wahrheitswerte der beiden anderen Bedingungsgleichungen
B2, B3 nicht berücksichtigt werden, und daß dann der Aktionshinweis
X auf die erste Aktion A1 hinweist, mit der in den
ausgeglichenen Spitzenverkehr geschaltet wird. Die zweite Regel
beschreibt, daß für den Fall, daß die erste Bedingungsgleichung
B1 den Wahrheitswert "falsch N", die zweite Bedingungsgleichung
B2 den Wahrheitswert "wahr J" und die dritte
Bedingungsgleichung B3 einen beliebigen Wahrheitswert einnimmt,
der Aktionshinweis X auf die zweite Aktion A2 hinweist,
in der weiter das Signalprogramm für den stadteinwärts
gerichteten Spitzenverkehr geschaltet bleibt. Die dritte Regel
R3 weist mit ihrem Aktionshinweis X auf die dritte Aktion
A3 hin, in der auf den stadtauswärts gerichteten Spitzenverkehr
umgeschaltet wird, wenn die erste und die zweite Bedingungsgleichung
B1, B2 den Wahrheitswert "falsch N" und die
dritte Bedingungsgleichung B3 den Wahrheitswert "wahr J" erhält.
In der vierten Regel R4 ist ein Aktionshinweis X auf
die vierte Aktion A4, in der in in die zweite Situation S2
geschaltet wird, dargestellt, die ausgeführt wird, wenn alle
Bedingungsgleichungen B1, B2, B3 den Wahrheitswert "falsch N"
erhalten. In einem vierten Feld wird eine Verknüpfungsaktion
V abgespeichert, die weitere Schritte, die nach der ausgeführten
Aktion durchzuführen sind, enthält. In diesem Beispiel
wird die Bearbeitung durch einen Abbruchhinweis E
(Exit) beendet.For the description of the solution according to the invention, FIG. 3 assumes that a separate signal program is available for five different traffic situations. There are a first situation S1: little traffic, a second situation S2: day traffic, a third situation S3: peak traffic in the city, a fourth situation S4: peak traffic out of town, a fifth situation S5: peak traffic balanced. Individual conditions are used to describe the traffic flow, which relate determined parameters to predefined threshold values. The individual conditions in this example are a first individual condition b1, which means that the traffic volume in the first measurement cross-section 6 is greater than a threshold value of 800 vehicles per hour, a second individual condition b2, which means that the speed in the first measurement cross-section 6 is less than the threshold value is 30 km / h, a third individual condition b3, which states that the traffic volume in the second measurement cross-section 6 is greater than 800 vehicles per hour, and the one individual condition which states that the speed in this second measurement cross-section 8 is less than 30 km / h. If the first and second individual conditions b1, b2 for the first measurement cross section 6 are met, this corresponds to a peak traffic towards the city, which is described by the second condition equation B2. Correspondingly, when the third and fourth individual conditions b3, b4 are met for the
In Figur 4 ist dargestellt, wie durch Verknüpfungsaktionen V,
nach Abarbeitung der Aktionen A1...A4 eine modulartige Zusammenstellung
von mehreren Datenbankdateien D1...D4 erzielt
wird. Dabei wird zunächst eine fest vorgegebene Bearbeitungsreihenfolge
20 definiert, in der die einzelnen Datenbankdateien
D1...D4 in eine feste Reihenfolge als Steuerungshierarchie
gebracht werden. Hierbei wird zunächst eine dritte Datenbankdatei
D3, anschließend eine zweite Datenbankdatei D2,
dann eine erste Datenbankdatei D1 und zum Schluß eine vierte
Datenbankdatei 4 bearbeitet. Die Verknüpfungsaktionen V in
den einzelnen Datenbankdateien D1...D4 erlauben dabei auch,
die fest vorgegebene Bearbeitungsreihenfolge 20 zu verändern.
So ist beispielsweise in der dritten Datenbankdatei D3 eine
Möglichkeit, direkt zur vierten Datenbankdatei D4 weiterzuspringen,
dargestellt, und in der zweiten Datenbankdatei D2
wird durch den Abbruchhinweis E das Steuerprogramm direkt
nach Abarbeitung der zweiten Datenbankdatei D2 beendet. Im
Normalfall werden die Datenbankdateien D1...D4, wie es durch
die Verknüpfungsaktion 21 auf die Adresse der nachfolgenden
Tabelle angedeutet ist, in der Bearbeitungsreihenfolge 20 abgearbeitet.FIG. 4 shows how linking actions V,
after completing actions A1 ... A4, a modular compilation
achieved by several database files D1 ... D4
becomes. First of all, there is a
Für eine Anpassung an derart veränderte Verkehrsbedingungen,
daß sie nicht mehr innerhalb des vorgegebenen Rahmens mit
Hilfe der weiteren Signalfolge gesteuert werden können, sind
in den Datenbankdateien 15 gegebenenfalls die Bedingungen,
die Regeln, die Aktionen, die Verknüpfungsaktionen oder die
Bearbeitungsreihenfolgen anzupassen. Wie in Figur 3 angedeutet,
können dabei Einzelbedingungen b1,b2,b3,b4 durch Boolsche
Operatoren zu Bedingungsgleichungen verknüpft werden.
Innerhalb der Aktionen lassen sich auch Berechnungen durchführen,
auf die in späteren Datenbankdateien 15 einer Bearbeitungsreihenfolge
20 zurückgegriffen wird. Durch die identische
Struktur verschiedener Datenbankdateien 15 läßt sich
auch ein für alle Datenbankdateien 15 gemeinsamer Algorithmus
angeben, mit dem die Inhalte der Datenbankdateien 15 in eine
verkehrstechnische Beschreibung für das Steuergerät 3 implementiert
werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren läßt sich analog auf Verkehrsmanagementsysteme
übertragen, in denen anhand von Belegungswerten
momentane Steuerstrategien durch weitere Steuerstrategien
ersetzt werden, die dann durch Umleitungsmaßnahmen, veränderte
Anzeigen von Wechselverkehrszeichen oder Parkraum-Informationsschildern
oder durch Radiodurchsagen umgesetzt
werden.For an adaptation to traffic conditions which have been changed in such a way that they can no longer be controlled within the predetermined frame with the aid of the further signal sequence, the conditions, the rules, the actions, the linkage actions or the processing sequences must be adapted in the database files 15. As indicated in FIG. 3, individual conditions b1, b2, b3, b4 can be linked to condition equations by Boolean operators. Calculations can also be carried out within the actions, which are used in later database files 15 of a
The method according to the invention can be transferred analogously to traffic management systems in which, based on occupancy values, current control strategies are replaced by further control strategies, which are then implemented by diversion measures, changed displays of variable message signs or parking space information signs or by radio announcements.
Claims (15)
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic having traffic detectors (10) which detect occupation values in measurement cross sections (6, 9) in the spatial surroundings of the means for influencing (1) traffic, having a control device (3) to which the occupation values are transferred and which determines, from the transferred occupation values, characteristic variables of the traffic sequence - conditioned by means of a control program - for an instantaneous state of the means for influencing (1) traffic, compares these conditioned characteristic variables with predefined threshold values according to predefined condition equations (B1, B2, B3) and determines therefrom a state which has been updated in comparison with the instantaneous state within a predefined framework, with which characteristic variables the means for influencing (1) traffic then continues to be operated, characterized in that the condition equations (B1, B2, B3) are stored in a database file (15) which is assigned to the control program and is embodied as a decision table, in that in addition actions (A1, A2, A3, A4) which define steps from the instantaneous state to the updated state are stored in the database file (15), in that in addition rules (R1, R2, R3, R4) which each contain a number of rule values corresponding to the number of condition equations, as well as an action reference (X), are stored in the database file (15), one of three possible rule values being assigned to each condition equation (B1, B2, B3) in each rule (R1, R2, R3, R4), said possible rule values indicating whether the respective condition equation has to assume a true (J) truth value, a false (N) truth value or any desired truth value so that the action (A1, A2, A3, A4) to which the action reference (x) of the respective rule (R1, R2, R3, R4) refers is carried out, in that the conditioned characteristic variables are compared with the predefined threshold values according to the condition equations (B1, B2, B3) of the database file (15) and the truth value of the respective condition equation (B1, B2, B3) is stored as a result of the comparison, in that the truth values are compared with the rule values, and in that, when the truth values correspond to all the rule values of an individual rule (R1, R2, R3, R4), the respective action (A1, A2, A3, A4) to which the action reference (x) of this individual rule (R1, R2, R3, R4) refers is carried out.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to Claim 1, characterized in that the updated state is determined in such a way that the actions (A1, A2, A3, A4) comprise logic linking actions (E) which refer to addresses of further database files (15), as a result of which the database files (15) are logically linked to one another in a modular fashion.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to Claim 2, characterized in that a plurality of database files (15) are logically linked in a predefined processing sequence (20) by means of the logic linking actions (E), as a result of which a control hierarchy in which the plurality of database files (15) are successively evaluated is built up.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to Claim 3, characterized in that by means of these logic linking actions (E) database files (15) which do not directly follow in the processing sequence (20) are also referred to so that the control hierarchy can thus be varied.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to one of Claims 3 or 4, characterized in that the actions (A1, A2, A3, A4) comprise calculation rules, in that, when the actions (A1, A2, A3, A4) are carried out, results are determined and stored by means of the calculation rules, and in that these results are taken into account in the condition equations (B1, B2, B3) of database files (15) which follow in the control hierarchy.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to one of Claims 1 to 5, characterized in that, when traffic sequences which differ from the predefined framework in such a way that no updated state is provided occur, the condition equations (B1, B2, B3), the rules (R1, R2, R3, R4) and/or the actions (A1, A2, A3, A4) of the database files (15) are changed and the changed condition equations (B1, B2, B3), rules (R1, R2, R3, R4) and actions (A1, A2, A3, A4) are stored.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to one of Claims 1 to 6, characterized in that, when there is a traffic signal system (1) as means for influencing the traffic, an instantaneous signal program as the instantaneous state is replaced by a further signal program as the updated state.
- Method for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to one of Claims 1 to 6, characterized in that when there is a traffic management system (1) as means for influencing the traffic an instantaneous control strategy as the instantaneous state is replaced by a further control strategy as the updated state.
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic having traffic detectors (10) which detect occupation values in measurement cross sections (6, 9) in the spatial surroundings of the means for influencing (1) traffic, having a control device (3) to which the occupation values are transferred and which determines, from the transferred occupation values, characteristic variables of the traffic sequence - conditioned by means of a control program - for an instantaneous state of the means for influencing (1) traffic, compares these conditioned characteristic variables with predefined threshold values according to predefined condition equations (B1, B2, B3) and determines therefrom a state which has been updated in comparison with the instantaneous state within a predefined framework, with which characteristic variables the means for influencing (1) traffic then continues to be operated, characterized in that the control program comprises database files (15) which are embodied as decision tables and have an identical structure composed of fields, in that the condition equations (B1, B2, B3) are stored in a first field, in that actions (A1, A2, A3, A4) which define steps from the instantaneous state to the updated state are stored in a second field, in that rules (R1, R2, R3, R4) which each contain a number of rule values corresponding to the number of condition equations, as well as an action reference (X) are stored in a third field, one of three possible rule values being assigned to each condition equation (B1, B2, B3) in each rule (R1, R2, R3, R4), said rule values indicating whether the respective condition equation has to assume a true (J) truth value, a false (N) truth value or any desired truth value so that the action (A1, A2, A3, A4) to which the action reference (X) of the respective rule (R1, R2, R3, R4) refers is carried out.
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to Claim 9, characterized in that a logic linking action in the form of an address of a further database file (15) which is to be processed subsequently is stored in the second field in addition to the respective action.
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to one of Claims 9 or 10, characterized in that a logic linking action in the form of an address of a further database file (15) which is to be processed subsequently is stored in a fourth field.
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to one of Claims 9 to 11, characterized in that the condition equations (B1, B2, B3) are composed of individual conditions (b1, b2).
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing (1) traffic according to Claim 12, characterized in that the individual conditions (b1, b2) in the condition equations (B1, B2, B3) are logically linked to one another.
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing traffic according to one of Claims 9 to 13, characterized in that the means for influencing traffic are embodied as traffic signal systems (1) whose instantaneous signal sequence is replaced as an instantaneous state by a further signal sequence as an updated state.
- Device for the traffic-dependent control of means for influencing traffic according to one of Claims 9 to 13, characterized in that the means for influencing traffic are embodied as traffic management systems whose instantaneous control strategy is replaced as an instantaneous state by a further control strategy as an updated state.
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