EP2141677A1 - Method for estimating a traffic jam length and video detector for executing the method - Google Patents

Method for estimating a traffic jam length and video detector for executing the method Download PDF

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EP2141677A1
EP2141677A1 EP09160142A EP09160142A EP2141677A1 EP 2141677 A1 EP2141677 A1 EP 2141677A1 EP 09160142 A EP09160142 A EP 09160142A EP 09160142 A EP09160142 A EP 09160142A EP 2141677 A1 EP2141677 A1 EP 2141677A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
detection
detection zone
access
traffic
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP09160142A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jürgen Mück
Robert Averbeck
Christoph Roth
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication date
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G08G1/081—Plural intersections under common control

Definitions

  • the stowage length l is estimated by means of a single video detector 20 arranged at the node K.
  • the video detector 20 comprises a video camera 21 which is arranged and oriented such that it forms an image section B (cf. Fig. 2 ) of the access Z detected.
  • the digital video images b i of the access Z recorded by the video camera 21 are digitally evaluated in an evaluation device 22 of the video detector 20.
  • the evaluation device 22 is connected to the control unit 11 of the traffic signal system 10 in connection, so that a temporal relation of certain detection events to the phase beginning t s of the lock phase is possible.
  • FIG. 2 shows a digital video image b i of the image section B at a specific detection time t i .
  • a detection zone D is defined which, for example, represents a section of the approach between 30 m and 60 m in front of the stop line H.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)

Abstract

The method involves stopping a vehicle (F) running on a bypass road (Z) to a light signal-controlled junction (K), before a stop line (H) of the road due to a blocking signal (S). Digital video images of the road are recorded by a video camera arranged at the junction. A detection zone is defined in an image section of the road, where the section is detected by the camera. The recorded images are evaluated to determine whether the vehicle is stopped in the zone. Traffic jam length (l) is produced from phase beginning (ts) of the signal and detection time of the vehicle stopped in the zone. An independent claim is also included for a video detector for executing a method for estimating traffic jam length of a vehicle at a light signal-controlled junction.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Schätzung einer Staulänge eines Fahrzeugstaus an einem lichtsignalgesteuerten Knotenpunkt nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie einen Videodetektor zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5.The invention relates to a method for estimating a traffic jam length of a vehicle jam at a light signal-controlled node according to the preamble of patent claim 1 and a video detector for carrying out the method according to the preamble of patent claim 5.

Durch die steigende Belastung der Straßen aufgrund des Anwachsens des innerstädtischen Kraftfahrzeugverkehrs und der damit verbundenen Umweltbeeinträchtigung ist es im Interesse des Verkehrsplaners, den vorhandenen Straßenraum sowie die Straßenleistungsfähigkeit optimal auszunutzen. Die Forderung nach störungsfreiem Verkehrsablauf und nach wirtschaftlicher und umweltverträglicher Nutzung der Straßen bzw. des Straßennetzes haben den Stellenwert der Optimierung von Lichtsignalanlagen erhöht. Im Hinblick auf das steigende Verkehrsaufkommen und den begrenzten Raum, der zur Verfügung steht, ist die Optimierung von Lichtsignalanlagen als einzelne Komponente und - was eigentlich noch wichtiger ist - als ein zusammenhängendes Netz unabwendbar. Um dieser Forderung gerecht zu werden, wurden schon frühzeitig verkehrsabhängige Steuerungen entwickelt, die durch die raschen Fortschritte in der Rechnertechnologie sowie der steigenden Anforderungen an Optimierungsverfahren zunehmend komplexer wurden. Auf dem Gebiet der Lichtsignalsteuerung bedeutet die Ermittlung einer optimalen Lösung zum einen die Auswahl der optimalen Gestaltung von Straßenverkehrsanlagen und Basiselemente der Signalprogramme, wie z.B. Phaseneinteilung und Phasenfolge, zum anderen die Bestimmung der optimalen Parameter für die Signalsteuerung. Zur Optimierung von Lichtsignalanlagen in Straßennetzen werden nach vorwiegend als Optimierungskriterien die Wartezeiten, die Anzahl der Halte, der Kraftstoffverbrauch, die Lärm- bzw. Schadstoffemissionen minimiert und die Grünbandbreite auf den Hauptverkehrsstraßen maximiert. Hierbei kommen grundsätzlich zwei verschiedene Strategien zum Einsatz: Die eine Strategie strebt für ein System von grünen Wellen einen möglichst guten Verkehrsfluss in den fest vorgegebenen Hauptrichtungen an. Dabei liegen Festzeitprogramme für die Signalisierungsgründe, die für die erwarteten Verkehrsbelastungen off-line optimiert und zeitplan-abhängig oder verkehrsabhängig gewählt werden. Die andere Strategie muss sich laufend den Erfordernissen und Änderungen des Verkehrs anpassen und möglichst einige Zeit vorausdenken. Hierfür sind On-line-Modelle erforderlich.Due to the increasing load of the roads due to the growth of urban motor vehicle traffic and the associated environmental impact, it is in the interest of the traffic planner to make optimum use of the existing road space and the road performance. The demand for trouble-free traffic flow and for economical and environmentally friendly use of the roads or the road network have increased the importance of the optimization of traffic signals. In view of the increasing volume of traffic and the limited space available, the optimization of traffic lights as a single component and, more importantly, as a cohesive network is inevitable. In order to meet this demand, traffic-dependent controllers were developed at an early stage, which became increasingly complex due to the rapid advances in computer technology and the increasing demands on optimization methods. In the field of traffic signal control, the determination of an optimal solution means on the one hand the selection of the optimal design of road traffic facilities and basic elements of the signal programs, such as phase division and phase sequence, and on the other hand the determination of the optimal parameters for the signal control. To optimize traffic light systems in road networks, the waiting times, the number of stops, the fuel consumption, the noise or pollutant emissions are minimized and the green belt width on the main roads is maximized as optimization criteria. Here are basically Two different strategies are used: One strategy strives for a system of green waves to ensure the best possible flow of traffic in the fixed main directions. These are fixed-time programs for the signaling reasons, which are optimized off-line for the expected traffic loads and are selected according to schedule or traffic. The other strategy must constantly adapt to the needs and changes of the traffic and, if possible, think ahead for some time. This requires on-line models.

Neben den Verkehrsparametern Verkehrsstärke, Geschwindigkeit, Verkehrsdichte, Fahrzeugart, Zeitlücke, Fahrzeug- und Liniennummer beim öffentlichen Personennahverkehr (ÖPNV) stellt die Aufstelllänge der aufgrund eines Sperrsignals von einer Haltelinie rückstauenden Fahrzeuge einen wesentlichen Verkehrsparameter dar, der als Eingangswert in ein Netzsteuerverfahren eingeht. Zur Erhebung der Verkehrsdaten wird eine Vielzahl an Methoden bzw. Techniken eingesetzt, die von der rein manuellen Zählung über Radar- und Infrarot- bis hin zu Induktionsschleifen- und Lasertechnik reichen. Eine weitere eingesetzte Technik stellt die Videotechnik dar. Die generelle Aufgabe eines Video-basierten Verkehrserfassungssystems ist die Ermittlung von Verkehrsflussparametern. Dazu ist eine Detektion der Fahrzeuge in den Kreuzungszufahrten nötig. Dies geschieht mittels einer Videokamera, die stationär angebracht ist und den Straßenraum beobachtet. In den meisten Fällen werden Videodetektoren an Knotenpunktanlagen zur Präsenzerkennung von Fahrzeugen verwendet. Sobald sich ein Fahrzeug in einer bestimmten Detektionszone im Videobild befindet, wird der entsprechende Ausgang des Videodetektors auf "belegt" geschaltet. Auch wenn es heute technisch möglich ist, weitere Verkehrsdaten wie zum Beispiel die Anzahl der Fahrzeuge, deren Klasse (LKW oder PKW), deren Geschwindigkeit sowie den Zeitabstand aufeinander folgender Fahrzeuge an einem Querschnitt zu beobachten, werden diese Daten nur in seltenen Fällen für die lokale Kreuzungssteuerung herangezogen. Der große Vorteil der Videotechnik ist die Reproduzierbarkeit des Verkehrsablaufs. Während andere Detektionsarten nur ein Ergebnis liefern, welches nicht bzw. schwer zu kontrollieren ist, bietet die Videotechnik den Vorteil, dass ein Videofilm oder Einzelbilder für spätere Zwecke als Beweismaterial oder zur Nachbearbeitung archiviert werden können.In addition to the traffic parameters of traffic intensity, speed, traffic density, type of vehicle, time gap, vehicle and line number in public transport (ÖPNV), the set-up length of the backstoke due to a blocking signal from a stop line vehicles is an essential traffic parameter that enters as input value in a network control process. For the collection of traffic data, a variety of methods and techniques are used, ranging from purely manual counting over radar and infrared to induction loop and laser technology. Another technique used is video technology. The general task of a video-based traffic detection system is the determination of traffic flow parameters. For this purpose, a detection of the vehicles in the intersections is necessary. This is done by means of a video camera, which is stationary and observes the street. In most cases, video detectors are used at node installations for vehicle presence detection. As soon as a vehicle is in a certain detection zone in the video image, the corresponding output of the video detector is switched to "occupied". Even if it is technically possible today to observe other traffic data such as the number of vehicles, their class (truck or car), their speed and the time interval between consecutive vehicles on a cross section, these data are rarely used for local traffic Used crossing control. The big advantage of video technology is the reproducibility of the Traffic flow. While other types of detection provide only a result that is difficult or impossible to control, video technology has the advantage that a video film or frames may be archived for later use as evidence or for post-processing.

Die Diplomarbeit " Die Verwendung von Verkehrsdaten aus Videoerfassung als Steuerungsgrundlage von verkehrsabhängigen Netzsteuerungen", abgegeben am 11.09.2000 von Tsatalpasidis beim Institut für Straßen- und Verkehrswesen, Universität Stuttgart, offenbart in Kapitel 6.2.8, Seiten 65 bis 66 , ein Video-basiertes Verfahren zur Bestimmung der Staulänge eines sich während der Sperrzeit vor einer Haltelinie bildenden Verkehrsstaus. Bei guten Verkehrsverhältnissen löst sich der Stau während der Freigabezeit auf. In der darauffolgenden Sperrzeit bildet sich der Stau erneut, usw. Zur exakten Ermittlung der Staulänge werden die Anzahl und die Klasse der Fahrzeuge und damit die Summe der Länge aller einfahrenden Fahrzeuge erfasst. An der Lichtsignalanlage kann über Videodetektoren die Anzahl und Klasse der Fahrzeuge erfasst werden, die während der Grünphase die Haltelinie passieren. Durch Subtraktion der Summe der Länge der Fahrzeuge, welche die Haltelinie überquert haben, von der einfahrenden Gesamtlänge erhält man die Staulänge bei Grünende.The diploma thesis " The use of traffic data from video capture as a control basis of traffic-dependent network controls ", issued on 11.09.2000 by Tsatalpasidis at the Institute of Road and Transportation, University of Stuttgart, disclosed in Chapter 6.2.8, pages 65 to 66 , a video-based method for determining the traffic jam length of a traffic congestion that forms during the lock-up period before a stop line. In good traffic congestion dissolves during the release time. In the following blocking period, the traffic jam forms again, etc. For the exact determination of the traffic jam length, the number and the class of the vehicles and thus the sum of the length of all incoming vehicles are recorded. At the traffic light system video detectors can be used to record the number and class of vehicles passing the stop line during the green phase. By subtracting the sum of the length of the vehicles that crossed the stop line from the total length of approach, you get the tail end at end of crop.

Dieses bekannte Verfahren leidet unter dem Nachteil, dass Videodetektoren sowohl an der Haltelinie der Zufahrt zum lichtsignalgesteuerten Knotenpunkt als auch an der Einfahrt in diese Zufahrt erforderlich sind. Der Einsatz eines einzigen am Knotenpunkt angeordneten Videodetektors zur Abschätzung der Staulänge vor der Haltelinie ist jedoch durch die flache Beobachtungsgeometrie ausgeschlossen, da sich Fahrzeugabstände in einer Entfernung von 30 m bis 60 m vor der Haltelinie nicht mehr messen lassen, insbesondere ist ein Abstand eines Personenkraftwagens zu einem diesem vorausfahrenden Lastkraftwagen nicht mehr sichtbar.This known method suffers from the disadvantage that video detectors are required both at the stop line of access to the light signal controlled node and at the entrance to this approach. The use of a single arranged at the node video detector for estimating the jam length before the stop line is excluded by the flat observation geometry, since vehicle distances can no longer be measured at a distance of 30 m to 60 m before the stop line, in particular, a distance of a passenger car to no longer visible to a preceding truck.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren der eingangs genannten Art sowie einen Videodetektor zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen, der den Aufwand an eingesetzter Videotechnik reduziert.The invention is therefore based on the object to provide a method of the type mentioned above and a video detector for performing the method, which reduces the cost of video technology used.

Die Aufgabe wird gelöst durch ein gattungsgemäßes Verfahren zur Schätzung einer Staulänge gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 sowie durch einen Videodetektor zur Durchführung des Verfahrens nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 5. Hierzu werden in einem von der Videokamera erfassbaren Bildausschnitt der Zufahrt wenigstens eine Detektionszone definiert, wobei die aufgenommenen Videobilder daraufhin ausgewertet werden, ob in dieser Detektionszone ein Fahrzeug zum Stillstand gekommen ist. Durch diese Auswertungsmöglichkeit unterscheidet sich der erfindungsgemäße Videodetektor von bislang bekannten Detektoren, bei welchen lediglich die Präsenz eines Fahrzeugs unabhängig von dessen Bewegungszustand erfassbar war. Erfindungsgemäß wird nun aus dem Zeitpunkt des Phasenbeginns eines Sperrsignals der Lichtsignalanlage, aufgrund dessen die auf die Haltelinie zufahrenden Fahrzeuge hintereinander aufgereiht zum Stillstand kommen, und dem Detektionszeitpunkt des ersten Fahrzeugstillstands in der Detektionszone auf die Staulänge geschlossen. Insbesondere wird hierfür die Zeitspanne zwischen Phasenbeginn und Detektionszeitpunkt gemessen. Da die zeitliche Entwicklung des Aufstellvorgangs sehr eng mit der sich vergrößernden Staulänge korreliert, ergibt sich aus der gemessenen Zeitspanne die zu schätzende Staulänge. Mit Vorteil ist hierfür lediglich der am Knotenpunkt angeordnete Videodetektor erforderlich, so dass zusätzliche Videodetektoren oder andere Fahrzeugdetektoren, die von der Haltelinie beabstandet anzuordnen wären, nicht nötig sind, was eine erhebliche Kosteneinsparung mit sich bringt.The object is achieved by a generic method for estimating a traffic jam length according to the preamble of patent claim 1 and by a video detector for carrying out the method according to the preamble of claim 5. For this purpose, at least one detection zone is defined in a detectable by the video camera image section of the approach the recorded video images are evaluated as to whether a vehicle has come to a standstill in this detection zone. By means of this evaluation possibility, the video detector according to the invention differs from hitherto known detectors, in which only the presence of a vehicle was detectable independently of its movement state. According to the invention, from the point in time of the beginning of a blocking signal of the traffic signal system, due to which the vehicles approaching the stop line come to a standstill in a row, and the detection time of the first vehicle standstill in the detection zone is closed to the traffic jam length. In particular, the time interval between the beginning of the phase and the time of detection is measured for this purpose. Since the development over time of the positioning process correlates very closely with the increasing duration of the flow, the estimated duration of the flow determines the duration of the flow. Advantageously, this requires only the video detector located at the node, so that additional video detectors or other vehicle detectors that would be spaced from the stop line are not necessary, which results in a significant cost saving.

Mit Vorteil wird die Detektionszone durch einen Abschnitt definiert, der zwischen 30 m und 60 m vor der Haltelinie liegt. Die sich in diesem Abschnitt erstreckenden Staulängen sind von besonderem Interesse für die Netzsteuerungsverfahren, die Lichtsignalanlagen an Knotenpunkten koordinieren, zwischen welchen dieser Abschnitt liegt.Advantageously, the detection zone is defined by a section that lies between 30 m and 60 m before the stop line. The jam lengths extending in this section are of particular interest to the network control methods Coordinate traffic lights at nodes between which this section lies.

In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens werden in dem erfassbaren Bildausschnitt der Zufahrt mehrere Detektionszonen auf einer Fahrspur der Zufahrt definiert, wobei die Zeitdifferenz zwischen einer ersten Detektion eines in einer ersten Detektionszone zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs und einer ersten Detektion eines in einer von der Haltelinie weiter als die erste Detektionszone entfernten, zweiten Detektionszone zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs erfasst wird. Beispielsweise könnten drei aufeinander folgende Detektionszonen für die Abschnitte 15 m bis 30 m, 30 m bis 45 m und 45 m bis 60 m vor der Haltelinie definiert werden. Gemessen werden dann die Zeitdifferenzen zwischen dem Beginn der Sperrphase und den Detektionszeitpunkten des ersten Fahrzeugstillstands in der ersten, zweiten und dritten Detektionszone. Aus dieser zeitlichen Entwicklung der Entstehung des Rückstaus vor der Haltelinie kann die Geschwindigkeit der Aufstellvorgänge mit einer Genauigkeit gemessen werden, die höher im Vergleich zu Füllzeitmessungen ist, was wiederum eine genauere Abschätzung der entstehenden Staulänge ermöglicht.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, several detection zones on a lane of the access are defined in the detectable image section of the access, wherein the time difference between a first detection of a vehicle stopped in a first detection zone and a first detection of one in the stop line is detected as the first detection zone remote, second detection zone stopped vehicle. For example, three consecutive detection zones could be defined for the sections 15m to 30m, 30m to 45m and 45m to 60m before the stop line. The time differences between the start of the blocking phase and the detection times of the first vehicle standstill in the first, second and third detection zones are then measured. From this temporal evolution of the buildup of backpressure ahead of the stop line, the speed of deployment can be measured with an accuracy that is higher than fill time measurements, which in turn allows a more accurate estimate of the resulting draft length.

In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens werden die aufgenommenen Videobilder daraufhin ausgewertet, ob in die wenigstens eine Detektionszone ein Fahrzeug einfährt und ob ein Fahrzeug aus der wenigstens einen Detektionszone ausfährt. Durch Kombination dieser auswertungstechnisch einfacheren Präsenzdetektion eines Fahrzeugs innerhalb der Detektionszone mit der erfindungsgemäßen Detektion eines Fahrzeugstillstands innerhalb der Detektionszone ergeben sich zusätzliche Vorteile, wenn diese Verfahren beispielsweise für unterschiedliche Detektionszonen der Zufahrt angewendet werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, the recorded video images are then evaluated as to whether a vehicle enters the at least one detection zone and whether a vehicle extends out of the at least one detection zone. By combining these evaluation-technically easier presence detection of a vehicle within the detection zone with the detection of a vehicle standstill within the detection zone according to the invention, additional advantages result if these methods are used, for example, for different detection zones of the access.

Ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Videodetektors sowie weitere Vorteile und Eigenschaften des erfindungsgemäßen Verfahrens werden nachfolgend anhand der Zeichnungen beschrieben, in deren

FIG 1
eine videoüberwachte Zufahrt zu einem lichtsignalgesteuerten Knotenpunkt,
FIG 2
ein auszuwertendes Videobild des erfindungsgemäßen Videodetektors
schematisch veranschaulicht sind.An embodiment of a video detector according to the invention and other advantages and features of the invention Method will be described below with reference to the drawings, in which
FIG. 1
a video-controlled access to a traffic signal controlled node,
FIG. 2
a video image to be evaluated of the video detector according to the invention
are illustrated schematically.

Gemäß Figur 1 wird der Verkehr an einem Knotenpunkt K etwa eines innerstädtischen Straßennetzes durch eine Lichtsignalanlage 10 gesteuert. Die Lichtsignalanlage 10 weist Signalgeber 12 zur Abgabe von Lichtsignalen an Fahrer von Fahrzeugen auf, die sich auf einer Zufahrt Z auf den Knotenpunkt K zubewegen. Die Signalgeber 12 werden durch ein Steuergerät 11 der Lichtsignalanlage 10 nach einem Signalzeitenplan angesteuert, der aufeinander folgende Freigabe- und Sperrphasen zeitlich vorgibt. Mit Phasenbeginn ts einer Sperrphase, die der Signalgeber 12 durch ein Sperrsignal S in Form eines roten Lichtzeichens anzeigt, werden zuströmende Fahrzeuge F vom Passieren einer Haltelinie H der Zufahrt Z abgehalten. Es bildet sich vor der Haltelinie H eine Reihe hintereinander zum Stillstand kommender Fahrzeuge F, die einen Sperrsignalbedingten Fahrzeugstau einer mehr oder weniger großen Staulänge 1 bilden. Die Staulänge 1 des Fahrzeugstaus stellt eine wesentliche Verkehrsgröße dar, die in Optimierungsverfahren adaptiver Netzsteuerungen eingeht.According to FIG. 1 the traffic is controlled at a node K about an inner-city road network by a traffic signal 10. The traffic signal system 10 has signal transmitters 12 for emitting light signals to drivers of vehicles which are approaching the node K on an access road Z. The signal generator 12 are driven by a control unit 11 of the traffic signal system 10 according to a signal time schedule, which specifies temporally successive release and blocking phases. With phase start t s of a blocking phase, which the signal generator 12 indicates by a blocking signal S in the form of a red light signal, incoming vehicles F are prevented from passing a stop line H of the access Z. It forms in front of the stop line H a series of vehicles coming to a standstill one behind the other, which form a blocking signal-conditioned vehicle traffic jam of a more or less large traffic jam length 1. The traffic jam length 1 of the vehicle jam represents a significant traffic quantity, which enters into optimization processes of adaptive network controls.

Erfindungsgemäß wird die Staulänge l mittels eines einzigen am Knotenpunkt K angeordneten Videodetektor 20 abgeschätzt. Der Videodetektor 20 umfasst eine Videokamera 21, die derart angeordnet und ausgerichtet ist, dass sie einen Bildausschnitt B (vgl. Fig. 2) der Zufahrt Z erfasst. Die von der Videokamera 21 aufgenommenen digitalen Videobilder bi der Zufahrt Z werden in einer Auswertungseinrichtung 22 des Videodetektors 20 digital ausgewertet. Hierzu steht die Auswertungseinrichtung 22 mit dem Steuergerät 11 der Lichtsignalanlage 10 in Verbindung, damit ein zeitlicher Bezug bestimmter Detektionsereignisse zu dem Phasenbeginn ts der Sperrphase möglich ist.According to the invention, the stowage length l is estimated by means of a single video detector 20 arranged at the node K. The video detector 20 comprises a video camera 21 which is arranged and oriented such that it forms an image section B (cf. Fig. 2 ) of the access Z detected. The digital video images b i of the access Z recorded by the video camera 21 are digitally evaluated in an evaluation device 22 of the video detector 20. For this purpose, the evaluation device 22 is connected to the control unit 11 of the traffic signal system 10 in connection, so that a temporal relation of certain detection events to the phase beginning t s of the lock phase is possible.

Figur 2 zeigt ein digitales Videobild bi des Bildausschnitts B zu einem bestimmten Detektionszeitpunkt ti. Erfindungsgemäß wird in dem erfassbaren Bildausschnitt B der Zufahrt Z eine Detektionszone D definiert, die beispielsweise einen Abschnitt der Zufahrt zwischen 30 m und 60 m vor der Haltelinie H darstellt. Mit Hilfe von Bildauswertungsalgorithmen wird nun festgestellt, zu welchem Zeitpunkt ti erstmals ein Fahrzeug F innerhalb der Detektionszone D zum Stillstand kommt. Es wird nun die Zeitspanne vom Phasenbeginn ts des Sperrsignals S bis zum Detektionszeitpunkt ti des ersten Fahrzeugstillstands in der Detektionszone D gemessen. Aufgrund einer bekannten zeitlichen Entwicklung des Aufstellvorgangs bei der Ausbildung des Fahrzeugstaus kann aus der Zeitspanne ts die Staulänge 1 des Fahrzeugstaus sehr genau abgeschätzt werden. FIG. 2 shows a digital video image b i of the image section B at a specific detection time t i . According to the invention, in the detectable image section B of the access Z, a detection zone D is defined which, for example, represents a section of the approach between 30 m and 60 m in front of the stop line H. With the aid of image evaluation algorithms it is now determined at which time t i for the first time a vehicle F comes to a standstill within the detection zone D. The period of time from the phase beginning t s of the blocking signal S to the detection instant t i of the first vehicle standstill in the detection zone D is now measured. Due to a known temporal evolution of the deployment process in the formation of the vehicle traffic jam, the traffic jam length 1 of the vehicle traffic jam can be estimated very accurately from the time span t s .

Es können auch zwei oder mehrere Detektionszonen in dem von der Videokamera 21 erfassbaren Bildausschnitt B der Zufahrt Z definiert werden. Durch Festhalten der Detektionszeitpunkte des jeweils ersten Fahrzeugstillstands innerhalb der jeweiligen Detektionszone wird die zeitliche Entwicklung des Aufstellvorgangs des Fahrzeugstaus erfasst. Durch die Erfassung der Zeitreihe von Detektionszeitpunkten in Bezug auf den Phasenbeginn ts des Sperrsignals S kann die Genauigkeit der Abschätzung der Staulänge 1 verbessert werden, da dieses Verfahren eine höhere Messgenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Füllzeitmessungen aufweist.It is also possible to define two or more detection zones in the image section B of the access Z detectable by the video camera 21. By adhering to the detection times of the respective first vehicle standstill within the respective detection zone, the temporal evolution of the installation process of the vehicle jam is detected. By detecting the time series of detection times with respect to the phase start t s of the lock signal S, the accuracy of the estimation of the lock length 1 can be improved, since this method has a higher measurement accuracy compared to conventional fill time measurements.

Der erfindungsgemäße Videodetektor 20 weist also eine Auswertungseinrichtung 22 auf, mit der es möglich ist, bewegte und stehende Fahrzeuge in einer Detektionszone zu unterscheiden. Die Detektionszonen werden bei der Inbetriebnahme im Bildausschnitt festgelegt. Sie werden im Betrieb des Videodetektors 20 jedoch nur dann aktiviert, wenn ein Fahrzeug F dort zum Stehen kommt. Bewegen sich die Fahrzeuge F durch die Detektionszone, erfolgt keine Aktivierung des entsprechenden Ausgangspunkts. Darüber hinaus kann der erfindungsgemäße Videodetektor 20 jedoch auch die Präsenz von Fahrzeugen F in einer Detektionszone D messen. Der entsprechende Ausgang des Videodetektors 20 wird aktiv geschaltet, wenn sich ein Fahrzeug F in dieser Detektionszone D befindet und wird deaktiviert, wenn das Fahrzeug F die Detektionszone D verlässt. So kann beispielsweise für eine oder mehrere Detektionszonen D erfasst werden, ob sich Fahrzeuge F in die Detektionszone D hineinbewegen, daraus herausbewegen oder darin zum Stillstand kommen.The video detector 20 according to the invention thus has an evaluation device 22, with which it is possible to distinguish moving and stationary vehicles in a detection zone. The detection zones are defined during commissioning in the image section. However, they are activated in the operation of the video detector 20 only when a vehicle F comes to a halt there. Are the vehicles F moving through the detection zone, There is no activation of the corresponding starting point. In addition, however, the video detector 20 according to the invention can also measure the presence of vehicles F in a detection zone D. The corresponding output of the video detector 20 is activated when a vehicle F is in this detection zone D and is deactivated when the vehicle F leaves the detection zone D. For example, it can be detected for one or more detection zones D, whether vehicles F move into the detection zone D, move out of it or come to a standstill.

Claims (5)

Verfahren zur Schätzung einer Staulänge (l) eines Fahrzeugstaus an einem lichtsignalgesteuerten Knotenpunkt (K),
wobei sich der Fahrzeugstau durch auf einer Zufahrt (Z) zum Knotenpunkt (K) zufahrende Fahrzeuge (F) ergibt, die aufgrund eines Sperrsignals (S) vor einer Haltelinie (H) der Zufahrt (Z) hintereinander aufgereiht zum Stillstand kommen, wobei von einer am Knotenpunkt (K) angeordneten und in die Zufahrt (Z) ausgerichteten Videokamera (21) digitale Videobilder (bi) der Zufahrt (Z) aufgenommen werden, und wobei durch digitale Auswertung der aufgenommenen Videobilder (bi) auf die Staulänge (1) geschlossen wird,
dadurch gekennzeichnet, dass in einem von der Videokamera (21) erfassbaren Bildausschnitt (B) der Zufahrt (Z) wenigstens eine Detektionszone (D) definiert wird,
wobei die aufgenommenen Videobilder (bi) daraufhin ausgewertet werden, ob in der wenigstens einen Detektionszone (D) ein Fahrzeug (F) zum Stillstand gekommen ist, und wobei sich die Staulänge (1) aus dem Phasenbeginn (ts) des Sperrsignals (S) und dem Detektionszeitpunkt (ti) der ersten Detektion eines in der Detektionszone (D) zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs (F) ergibt.Method for estimating a traffic jam length (1) of a vehicle traffic jam at a light signal-controlled node (K),
wherein the vehicle jam results by on an access (Z) to the node (K) approaching vehicles (F), due to a lock signal (S) before a stop line (H) of the access (Z) lined up in a row come to a standstill, one of digital video images (b i ) of the approach (Z) arranged at the junction (K) and directed into the access (Z) are recorded, and wherein by digital evaluation of the recorded video images (b i ) on the traffic jam length (1) closed,
characterized in that in one of the video camera (21) detectable image section (B) of the access (Z) at least one detection zone (D) is defined,
wherein the recorded video images (b i ) are then evaluated as to whether a vehicle (F) has come to a standstill in the at least one detection zone (D), and wherein the jam length (1) from the phase beginning (t s ) of the blocking signal (S ) and the detection time (t i ) of the first detection of a vehicle (F) brought to a standstill in the detection zone (D). Verfahren nach Anspruch 1,
wobei die Detektionszone (D) durch einen Abschnitt zwischen 30m und 60m vor der Haltelinie (H) definiert wird.Method according to claim 1,
wherein the detection zone (D) is defined by a section between 30m and 60m before the stop line (H). Verfahren nach Anspruch 1 oder 2,
wobei in dem erfassbaren Bildausschnitt (B) der Zufahrt (Z) mehrere Detektionszonen (D) auf einer Fahrspur der Zufahrt (Z) definiert werden, wobei die Zeitdifferenz zwischen einer ersten Detektion eines in einer ersten Detektionszone zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs (F) und einer ersten Detektion eines in einer von der Haltelinie (H) weiter als die erste Detektionszone entfernten, zweiten Detektionszone zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs (F) erfasst wird.Method according to claim 1 or 2,
wherein in the detectable image section (B) of the access (Z) a plurality of detection zones (D) on a lane of the access (Z) are defined, the time difference between a first detection of a stopped in a first detection zone vehicle (F) and a first detection of a vehicle (F) which has come to a standstill in a second detection zone remote from the stop line (H) than the first detection zone. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei die aufgenommenen Videobilder (bi) daraufhin ausgewertet werden, ob in die wenigstens eine Detektionszone (D) ein Fahrzeug (F) einfährt und ob ein Fahrzeug (F) aus der wenigstens einen Detektionszone (D) ausfährt.Method according to one of claims 1 to 3,
wherein the recorded video images (b i ) are then evaluated as to whether a vehicle (F) enters the at least one detection zone (D) and whether a vehicle (F) extends out of the at least one detection zone (D). Videodetektor (20) zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 4, mit einer am Knotenpunkt (K) angeordneten und in die Zufahrt (Z) ausgerichteten Videokamera (21) zur Aufnahme digitale Videobilder (bi) der Zufahrt (Z), und mit einer Auswertungseinrichtung (22) zur digitalen Auswertung der aufgenommenen Videobilder (bi),
dadurch gekennzeichnet, dass die Auswertungseinrichtung (22) dazu ausgebildet ist, die aufgenommenen Videobilder (bi) daraufhin auszuwerten, ob in der wenigstens einen Detektionszone (D), die in einem von der Videokamera (21) erfassbaren Bildausschnitt (B) der Zufahrt (Z) definiert ist, ein Fahrzeug (F) zum Stillstand gekommen ist, dass die Auswertungseinrichtung (22) mit einem Steuergerät (11) der Lichtsignalanlage (10) verbunden ist, welches den Phasenbeginn (ts) des Sperrsignals (S) festlegt, und dass die Auswertungseinrichtung (22) ferner dazu ausgebildet ist, die Staulänge (l) aus dem Phasenbeginn (ts) des Sperrsignals (S) und dem Zeitpunkt (ti) der ersten Detektion eines in der Detektionszone (D) zum Stillstand gekommenen Fahrzeugs (F) abzuschätzen.Video detector (20) for carrying out a method according to one of Claims 1 to 4, having a video camera (21) arranged at the junction (K) and directed into the access (Z) for recording digital video images (b i ) of the access (Z), and with an evaluation device (22) for the digital evaluation of the recorded video images (b i ),
characterized in that the evaluation device (22) is adapted to evaluate the recorded video images (b i ), whether in the at least one detection zone (D) in an area detectable by the video camera (21) image section (B) of the access ( Z) is defined, a vehicle (F) has come to a standstill that the evaluation device (22) with a control unit (11) of the traffic signal system (10) is connected, which determines the phase start (t s ) of the blocking signal (S), and in that the evaluation device (22) is further configured to determine the duration of the traffic jam (l) from the beginning of the phase (t s ) of the blocking signal (S) and the time (t i ) of the first detection of a vehicle stopped in the detection zone (D) ( F).
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