EP3084745A1 - Steuerungssystem und verfahren zur steuerung einer lichtsignalanlage - Google Patents

Steuerungssystem und verfahren zur steuerung einer lichtsignalanlage

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Publication number
EP3084745A1
EP3084745A1 EP15710751.7A EP15710751A EP3084745A1 EP 3084745 A1 EP3084745 A1 EP 3084745A1 EP 15710751 A EP15710751 A EP 15710751A EP 3084745 A1 EP3084745 A1 EP 3084745A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
control unit
control
signal
traffic
traffic signal
Prior art date
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Granted
Application number
EP15710751.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3084745B8 (de
EP3084745B1 (de
Inventor
Robert BRAATZ
Ralf LOERSCH
Geert De Zaeyer
Wolfgang Knauer
Wilke REINTS
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.)
Yunex GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Siemens Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG, Siemens Corp filed Critical Siemens AG
Publication of EP3084745A1 publication Critical patent/EP3084745A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3084745B1 publication Critical patent/EP3084745B1/de
Publication of EP3084745B8 publication Critical patent/EP3084745B8/de
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/097—Supervising of traffic control systems, e.g. by giving an alarm if two crossing streets have green light simultaneously

Definitions

  • the invention relates to a control system for controlling a traffic signal system.
  • the invention further relates to a method for controlling a traffic signal system.
  • the invention also relates to a computer program.
  • German Offenlegungsschrift DE 10 2011 004 841 A1 discloses a method and a traffic signal control system for controlling traffic light systems.
  • the object underlying the invention therein may be sailed ⁇ hen be to provide a control system for controlling a traffic signal.
  • the patent US 4,463,339 A shows a control of a signal generator, wherein two control devices are provided for this purpose. If an error of the first control apparatus, the CONT ⁇ augmentation is transmitted to the second control device. In the case of an error in the second control unit, the second control unit attempts to remedy this fault itself, but without transferring the control back to the first control unit.
  • the publication US 2012/0 150 421 AI shows a STEU ⁇ tion of a signal generator. There are two control devices vorgese ⁇ hen, the control of the signal generator can be transmitted from the first to the second control unit.
  • the object underlying the invention can also be seen to provide a method for controlling a traffic signal system.
  • a control system for controlling a traffic signal system comprising:
  • the two control units are each formed in a control of the traffic signal system by the one
  • Control unit to take over the control of the traffic signal system from the one control unit.
  • a method of controlling a traffic signal system comprising the following steps:
  • a computer program comprising program code for carrying out the procedural ⁇ Rens includes for controlling a traffic signal, when the computer program on a computer, in particular a
  • Control system preferably a control unit, is executed.
  • the invention therefore encompasses the idea of providing two control units which can each independently control the traffic light system.
  • the other control unit can continue to control the traffic light system.
  • the two control units are formed, in a Steue ⁇ tion of the traffic signal system by the one control unit the To take control of the traffic signal from the one control unit, a seamless transition from the control of the traffic signal system by the one control unit to the control of the traffic signal system by the other control unit is made possible in an advantageous manner.
  • the traffic signal system can thus continue to operate without failure. As a result, it is possible, in particular advantageously, to further regulate traffic or traffic flows.
  • At least one of the control units is configured to send transfer points to the other control unit, in which the other control unit could take over the control, the other control unit is adapted to sent over ⁇ acquisition points a takeover to check the controller and to take over the control depending on the verification.
  • the other control unit is designed to store the transfer points sent into a memory and to take over the control if it is determined during the check that no transfer points are stored in the memory.
  • Main control unit (first control unit) to the zu Kunststoffnden at ⁇ signal frames to the second system (second control unit) are transmitted in parallel. These are temporally arranged there in the Sig ⁇ Nalsentvorrat. Parallel to this, the second system always controls the current signal image (this is the core task in particular). During this processing, the takeover points are checked.
  • the takeover point corresponds to a predetermined signal image.
  • At least one of the control units in a control of Light signal system based on a signal time plan is ⁇ out is to send the signal schedule during the control to the other control unit, the other Steuerein ⁇ unit is designed to control the light signal system based on the sent signal time plan when assuming the control.
  • the main ⁇ control unit (first control unit) can transmit (preferably up to 4) signal plans to the second control unit.
  • the second control unit is particularly prepared to examine the transfer points, and then to switch optionally into one of the übermit ⁇ telten signal plans.
  • At least one control unit is designed to switch on after it has been switched on Check whether the other control unit controls the traffic light system or not, and, if so, to take over the control of Lichtsig ⁇ nalstrom of the other control unit.
  • This can be avoided in an advantageous manner that the control unit also starts after switching on with the control of the traffic signal system, this control could overlap with the control of the traffic signal system by means of the other control unit or get in the way. Such a scenario is thus avoided in an advantageous manner . Because before the one control unit starts with the STEU ⁇ tion of the traffic signal, it checks whether the other control unit already controls the traffic light system or not.
  • the control unit may be equal linked to the control start of the traffic signal.
  • At least one of the control units is designed, in response to a transfer command, to terminate the control and transfer it to the other control unit.
  • Such a handover command can be issued, for example, in response to a groove ⁇ zerangins.
  • a transfer command can also be sent from the other control unit to the one control unit.
  • the two control units can also be formed according to a master-slave concept. This means, in particular, that the first control unit (main control unit) is the master and that the second control unit (emergency control unit) is the slave.
  • a control unit is configured as a main control unit for controlling the light signal system in a normal operation and wherein the other control unit is also.
  • the other control unit is also keptbil ⁇ det as Notêt nie for controlling the light signal system in an emergency operation.
  • normal operation preferably, there is a possible ⁇ ness signal plans by an operator on, off or switch, detection data by traffic engineering methods to the control feed back (traffic-dependent Steue ⁇ tion) to perform time-dependent control and / or change server (automatically or on request) ,
  • the emergency control unit Since usually an emergency operation is only of relatively short duration, the emergency control unit does not have to have all the functionalities of the main control unit and can be correspondingly smaller, that is, in particular, be equipped with less computing capacity. An emergency operation is then given to the special ⁇ when the main control unit is switched off or shut itself off, eg due to an update or a defect.
  • the first control unit sends acquisition points to the second control unit during its control, at which the second control unit could take over the control, wherein the second control unit checks an acceptance of the control at the transmitted takeover points and depends on the review takes over the control.
  • the second control unit stores the transmitted acceptance points in a memory and takes over the control when it is determined during the check that no takeover points are stored in the memory.
  • the first control unit controls the traffic light system based on controls a signal timing plan and sends the signal time schedule during the control to the second control unit, the second control unit after the acquisition controls the light signal ⁇ system based on the sent signal time plan.
  • the first control unit inserts the transfer points in the Sig ⁇ nalplan, wherein the second control unit from about ⁇ takeover point at which the second control unit, the control by the first control unit accepts the traffic signal based on this Transfer point controls the following signal plan.
  • the second control unit stops in response to a handover ⁇ command, control, and hands over to the first control unit.
  • the first control unit checks after switching on and before controlling whether the second control unit controls the light signal system ⁇ or not, and, if so, takes over the control of the traffic signal from the second control unit ⁇ .
  • Traffic light system controls in a normal operation of the Lichtsignalanla ⁇ ge and wherein the second control unit acts as an emergency control unit, the control of the traffic signal system in a change from normal operation in an emergency operation and the
  • Embodiments relating to the method result analogously from the embodiments with regard to the control system and vice versa. Accordingly made statements and corresponding advantages in terms of the method analogous to the embodiments and advantages with regard to the control system and vice versa.
  • control unit includes in particular the case that both control units are designed accordingly.
  • the first control unit can also be considered to be a control unit ⁇ be distinguished.
  • the second control unit may in particular be referred to as the other control unit.
  • the first control unit may thus for example be formed as Haupt horrein ⁇ unit.
  • the second control unit may be playing designed as Notêtech at ⁇ .
  • the two control units each comprise a processor.
  • the Hauptsteu ⁇ erritt comprises a main processor (main CPU).
  • Insbeson ⁇ particular it can be provided that includes a Notêtiens Notmaschineor (Not CPU or runflat CPU).
  • the emergency processor can be referred to in particular as an emergency running processor. Because this emergency running processor should take over the control of the traffic signal system in emergency operation.
  • the emergency operation can for example also be called emergency operation.
  • the second control unit may be designed according to one embodiment as a monitoring unit. That means in particular that it causes a monitoring ⁇ function in normal operation. The second control unit checks or monitors in particular that or whether the main control unit (in general: first control unit) sends new signaling requests.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method for controlling a traffic signal system
  • FIG. 3 shows a flowchart of a further method for controlling a traffic signal system
  • 5 shows a sequence diagram for activating an emergency or emergency operation.
  • FIG. 1 shows a control system 101 for controlling a traffic signal system (not shown).
  • the control system 101 comprises two control units 103 and 105, each of which is designed to control a traffic signal un ⁇ depending on each other. Further, the two control units 103 and 105 are formed, in a control of the traffic signal system by the one control unit, the control of the traffic signal from the one control unit to take over ⁇ men.
  • the first control unit 103 may, for example, be designed as a main control unit be.
  • the control unit 105 may for example be formed as Notsteu ⁇ erritt. This means in particular that there is no symmetry between the two control units 103 and 105. But it can in particular consist of a symmetry. In particular, the two control units 103 and 105 are formed the same.
  • FIG. 2 shows a flowchart of a method for controlling a traffic signal system.
  • the traffic signal system is controlled by means of a first control unit.
  • the control of the traffic signal from the first STEU ⁇ erashi is taken over by a second control unit.
  • the second control unit controls the light ⁇ signal system.
  • step 301 during the control according to step 201, transfer points are sent to the second control unit.
  • step 303 the second control unit stores the takeover points in a memory.
  • step 305 the second control unit checks whether there are still takeover points in the memory. If this is the case, the procedure goes back to step 201, the first STEU ⁇ erritt controls the traffic signal further itself. If, however, are no more-over points in the memory, so the control of the Lichtsignalanla ⁇ ge through which according to step 203 second control unit, so that it controls the traffic signal in step 205.
  • the advantage of increased availability in the event of a fault of the first control unit is effected, which may be formed, for example, as a main control unit with main CPU ⁇ .
  • the outer layer does not fall out.
  • An external system in the sense of the present invention is the special ⁇ a summary of all sensors and actuators in the area of influence of the control system and thus comprises the special ⁇ the light signal system.
  • a traffic-technically correct signaling in the sense of the present invention is:
  • a fixed time signal schedule (signal schedule) that corresponds to the previously current signal schedule
  • a predefined fixed schedule (signal schedule).
  • a special situation or an emergency situation (emergency operation) in the sense of the present invention may be:
  • the invention thus causes on ⁇ maintaining an operation of a light signal system in case of special situations, limited to the minimum variation of the control in an advantageous manner to provide a technically correct traffic signaled capitalization of the grounds to ensure.
  • the transition to another control variant runs without interruption, with retention of all safety-relevant specifications, guidelines and standards.
  • in emergency mode preferably only the execution of a fixed sig- nal plan is provided.
  • the procedure can be preferably identical and ensures the rule that all Describesre ⁇ -relevant regulations, standards and rules are followed.
  • the main processor (the main control unit) notify the emergency ⁇ running processor (the Notêttician) in time with predefined steps, such as a possible signaling in the future might look like.
  • a special software algorithm automatically identifies ideal transition points (acquisition ⁇ points) between a possible future signaling and the stored signal times in NotlaufProzessor. Identified transfer points (so-called. Hops) are temporarily Stored ⁇ chert and result in a possible transfer scenario from the main processor to NotlaufProzessor.
  • An optionally provided downstream signal fuse ensures at all times that no enemy or other dangerous signal images are switched.
  • a signal protection is in particular a unit (RILSA) performs inde ⁇ dig and self-sufficient the necessary measures from the guidelines for traffic lights to signal protection.
  • the main control unit thus advantageously carries out a valid, future calculation of the signal times, wherein an algorithm is provided which analyzes these future calculations such that an ideal, seamless transition
  • a configured signal time plan or signal plan is marked as an emergency service plan. This marking can be carried out independently of a signal group orientation or phase orientation. In an embodiment, not shown, it can be provided that the currently running signal plan is used for emergency operation, in particular if no signal plan is marked in the configuration.
  • the one control unit requests the other control unit to take over the control, whereby it then assumes control in response to the request.
  • the one control unit can request the other control unit to terminate its control and to transfer it to the requesting control unit.
  • the emergency control unit terminates its control and the emergency operation mode is canceled.
  • a HOP hand over point, transfer point or takeover point
  • the fault mode is a mode in which the light signal ⁇ plant flashes yellow, so-called fault flashing.
  • HOPs with empty run flat index are preferably used in the following cases:
  • the main control unit When starting the main control unit, it is checked whether the emergency control unit is in emergency operation. If this is the case, the emergency operation is terminated. For this purpose, the termination of the emergency operation is initiated by an appropriate message (Übergabeierhan) to the emergency control unit. Thereafter, the Notêtody waits after reaching the next transfer point to a signal control by the main control unit ⁇ . The main control unit automatically calculates the transition from the currently controlled image in the transfer point to the required target image.
  • the emergency operation can be aborted by the user by pressing an off button.
  • a message for ending the emergency operation is sent internally as in a ge ⁇ targeted retrieval from the emergency operation.
  • the emergency plan runs to the next GSP (most favorable switching point, so a takeover point).
  • the implicit mechanism uses an "all yellow" picture to get into a fault flashing of the system.
  • the emergency operation is preferably also recognized
  • the dynamic mode can be activated, where the current signal plan (SP) is used as an emergency plan or the static mode, in which an SP is specified as an emergency plan.
  • SP current signal plan
  • the configuration tools and / or the planners must take care in the re ⁇ gel that in the corresponding plans overall appropriated UZPs (transfer times, so tender points) are in front ⁇ handen. Especially with a clearly defined SP Müs ⁇ sen, the signal images in the respective UZP correspond to each other.
  • the activation of the emergency operation can be carried out for all scenarios, for example, only by suspending the signaling requests.
  • Scenario 1 Firmware Update (or other advanced Sze ⁇ scenarios) a system interface is created on the Notertonplan can be explicitly activated. Via the interface, the controlling component can be informed that the signaling to the emergency control unit should be terminated. Thus, the entry into the emergency operation can be observed with the main control unit.
  • the system When the system enters standby mode, it preferably remains active until, for example, one of the following events occurs:
  • the deactivation of the emergency operation can be achieved for example by fol ⁇ constricting user scenarios:
  • the emergency operation is preferably switched off after a maximum number ⁇ ner messages occurred. Archiving is preferably terminated when crizoswei ⁇ se of the following conditions is reached:
  • the archived data is requested by the main control unit •
  • the emergency operation is finished (even "power off” and max. ⁇ archive size reached)
  • Signaling monitoring messages occurring during emergency operation and a changing operating status are archived together with the time of occurrence.
  • the control system 401 comprises a first control unit 403 and a second control unit 405, wherein the control unit 403 is designed as a main control unit.
  • the control ⁇ unit 405 is designed as a NotlaufSteuerü.
  • Reference numeral 407 points to a unit or a compo ⁇ nent for managing different status in the system 401.
  • the reference numeral 409 points to a unit or a compo ⁇ nent, which supply a resulting signal picture taking into a user priority or operating priorities and / or the current operating mode and / or the time requirements can calculate.
  • Reference numeral 411 points to a component or a unit for managing the status of the second control unit 405.
  • Reference numeral 413 indicates a unit or a component that classifies a desired Signa ⁇ capitalization in accordance with the temporal sequence, and for passing on the signaling, the traffic signal provides ,
  • the reference numeral 406 points to an interface between the two control units 403 and 405.
  • the second control unit 405 transmits to the main control unit 403 its current operating status, that is, whether it is in emergency operation or in another operating mode. is located.
  • the following scenarios may be provided:
  • the unit 409 calculates HOPs corresponding to a signal plan. This in a step 423.
  • the unit 409 sends an emergency signaling plan to the second control unit 405 as soon as a normal on-control of the traffic signal system is to begin, that is, when a signal plan is controlled (ie not in the off-picture, for example). This transmission is performed in step 425.
  • the second control unit 405 accepts the emergency plan or emergency signaling plan, so receives it.
  • the second control unit 405 stores the entge ⁇ gen réelle Notlaufplan.
  • step 427 the following sequence is then inserted ⁇ restricts that only the case is considered that a signal plan is already running.
  • the unit 409 sends continuously or continuously signaling frames per signal group for certain times including hops (Moegli ⁇ che-over points in time) to the second control unit 405.
  • the unit 413 processes controllable to turn this signaling images temporally coupled signal frames.
  • the operation mode 435 is the emergency operation at the start of the main control unit 403, the scenario 433 is performed.
  • the unit 409 has recognized the operating mode emergency or emergency operation and is phasing itself to a ge ⁇ suitable time or takeover time in accordance with a
  • Step 437 to take over by analyzing or viewing the constantly josge ⁇ reported signaling images or their status.
  • the unit 409 sends a handover command to the second control unit 405 for signaling the Sprint ⁇ me decisions. This in a step 439.
  • the second control unit 405 controls a signaling of the traffic signal until the next HOP.
  • the main control unit 403 waits until this HOP to enter there with its own signaling, ie to take control of the traffic light system. This is shown in a step 443.
  • FIG. 5 shows a sequence diagram for activating an emergency operation or an emergency operation of the control system 401 according to FIG. 4.
  • the same reference numerals as in FIG. 4 are used. For the sake of clarity, not all features of FIG. 4 are shown in FIG.
  • the unit 409 continuously sends signaling frames per Sig ⁇ nalelle for certain times, including hops. This signal frames temporally controllable in a step 429.
  • the unit or component 413 proces ⁇ preparing these signaling images coupled. This, in a step 441.
  • the sequence is reduced to the case where no direct signaling ⁇ white images are sent to the second control unit. This is for example intentional or due to an error. This means in particular that from the time of step 501 no signaling images are sent to the second control unit 405.
  • the second control unit 405 controls a signaling of the Lichtsig ⁇ nalstrom until the next HOP.
  • step 507 The control of the traffic signal system then takes place by the second control unit 405 according to a step 508. If, however, no emergency operation is possible, a transition is made in a step 509 to a fault indication. This means, in particular, that the signaling of the traffic signal system changes to an interference flashing according to a step 511. Correspondingly, a system status is set.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage, umfassend: - zwei Steuereinheiten, die jeweils ausgebildet sind, eine Lichtsignalanlage unabhängig voneinander zu steuern, - wobei die zwei Steuereinheiten jeweils ausgebildet sind, bei einer Steuerung der Lichtsignalanlage durch die eine Steuereinheit die Steuerung der Lichtsignalanlage von der einen Steuereinheit zu übernehmen. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage sowie ein Computerprogramm.

Description

Beschreibung
Steuerungssystem und Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage
Die Erfindung betrifft ein Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage. Die Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm.
Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2011 004 841 AI sind ein Verfahren und ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem zur Steuerung von Lichtsignalanlagen bekannt. Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gese¬ hen werden, ein Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitzustellen.
Die Patentschrift US 4 463 339 A zeigt eine Steuerung eines Signalgebers, wobei hierfür zwei Steuergeräte vorgesehen sind. Bei einem Fehler des ersten Steuergeräts wird die Steu¬ erung an das zweite Steuergerät übertragen. Bei einem Fehler im zweiten Steuergerät versucht das zweite Steuergerät diesen Fehler selbst zu beheben, ohne jedoch die Steuerung zurück an das erste Steuergerät zu übertragen.
Die Offenlegungsschrift US 2012/0 150 421 AI zeigt eine Steu¬ erung eines Signalgebers. Es sind zwei Steuergeräte vorgese¬ hen, wobei die Steuerung des Signalgebers von dem ersten an das zweite Steuergerät übertragen werden kann.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage anzugeben.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann des Weiteren darin gesehen werden, ein Computerprogramm bereitzustellen. Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen. Gemäß einem Aspekt wird ein Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitgestellt, umfassend:
- zwei Steuereinheiten, die jeweils ausgebildet sind, eine Lichtsignalanlage unabhängig voneinander zu steuern,
- wobei die zwei Steuereinheiten jeweils ausgebildet sind, bei einer Steuerung der Lichtsignalanlage durch die eine
Steuereinheit die Steuerung der Lichtsignalanlage von der einen Steuereinheit zu übernehmen.
Nach noch einem Aspekt wird ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte :
- Steuern der Lichtsignalanlage mittels einer ersten Steuereinheit,
- Übernehmen der Steuerung der Lichtsignalanlage von der
ersten Steuereinheit mittels einer zweiten Steuereinheit und
- Steuern der Lichtsignalanlage mittels der zweiten Steuereinheit . Gemäß einem anderen Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfah¬ rens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere einem
Steuerungssystem, vorzugsweise einer Steuereinheit, ausge- führt wird.
Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, zwei Steuereinheiten vorzusehen, die jeweils unabhängig voneinander die Lichtsignalanlage steuern können. Somit kann bei ei- nem Ausfall einer der Steuereinheiten noch die andere Steuereinheit die Lichtsignalanlage weiter steuern. Dadurch, dass die beiden Steuereinheiten ausgebildet sind, bei einer Steue¬ rung der Lichtsignalanlage durch die eine Steuereinheit die Steuerung der Lichtsignalanlage von der einen Steuereinheit zu übernehmen, ist in vorteilhafter Weise ein nahtloser Übergang von der Steuerung der Lichtsignalanlage durch die eine Steuereinheit zu der Steuerung der Lichtsignalanlage durch die andere Steuereinheit ermöglicht. Die Lichtsignalanlage kann somit ohne Ausfall weiter betrieben werden. Dadurch können insbesondere in vorteilhafter Weise ein Verkehr oder Verkehrsströme weiter geregelt werden. Insbesondere kann bei¬ spielsweise für eine Steuereinheit ein Update, beispielsweise ein Software-Update und/oder ein Hardware-Update, durchge¬ führt werden, ohne dass das Steuerungssystem komplett ausge¬ schaltet werden muss. Denn die andere Steuereinheit übernimmt die Steuerung der Lichtsignalanlage während des Updates. Ins¬ besondere kann während des laufenden Betriebs der Lichtsig- nalanlage eine Steuereinheit ausgetauscht werden, wobei die Lichtsignalanlage während des Betriebs weiterlaufen kann. Denn die Steuerung wird von der anderen Steuereinheit, die nicht ausgetauscht wird, gesteuert. Es wird also in vorteil¬ hafter Weise ein redundantes Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitgestellt, die den Ausfall einer Steuereinheit verkraften kann, ohne dass dadurch die Licht¬ signalanlage nicht mehr gesteuert werden kann. Eine Verfüg¬ barkeit der Lichtsignalanlage wird dadurch in vorteilhafter Weise deutlich erhöht.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Steuereinheiten ausgebildet ist, an die andere Steuereinheit Übernahmepunkte zu senden, an denen die andere Steuereinheit die Steuerung übernehmen könnte, wobei die an- dere Steuereinheit ausgebildet ist, an den gesendeten Über¬ nahmepunkten eine Übernahme der Steuerung zu prüfen und abhängig von der Überprüfung die Steuerung zu übernehmen.
Durch das Vorsehen solcher Übernahmepunkte und einer eventu- eilen Übernahme der Steuerung an diesen Übernahmepunkten wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass stets ein stabi¬ ler Zustand des Signalbildes vorliegt. Denn es kann Zeitpunk¬ te während der Steuerung geben, an denen eine Übernahme der Steuerung durch die eine Steuereinheit von der anderen Steuereinheit ungünstig und daher nicht sinnvoll ist. Ein solcher ungünstiger Zeitpunkt kann beispielsweise bei Ein- und Aus¬ schaltsequenzen bzw. bei Umschaltungen zwischen verschiedenen Signalprogrammen sein.
Gemäß einer anderen Ausführungsform respektive gemäß einem anderen Aspekt kann vorgesehen sein, dass die andere Steuereinheit ausgebildet ist, die gesendeten Übernahmepunkte in einen Speicher zu speichern und die Steuerung zu übernehmen, wenn beim Prüfen festgestellt wird, dass in dem Speicher keine Übernahmepunkte mehr gespeichert sind.
Wenn also festgestellt wird, dass in dem Speicher keine Über- nahmepunkte oder kein weiterer Übernahmepunkt mehr gespei¬ chert sind, so ist dies ein starkes Indiz oder ein Indikator dafür, dass die Steuereinheit, die die Übernahmepunkte sen¬ det, ausgefallen ist. Denn in einem ordnungsgemäßen Betrieb würde die Steuereinheit stets weitere Übernahmepunkte senden. Insofern ist dies ein Kriterium dafür, dass die andere Steu¬ ereinheit nun die Steuerung der Lichtsignalanlage übernimmt. Dies insbesondere an dem letzten noch im Speicher vorhandenen Übernahmepunkt . Das heißt also insbesondere, dass Übernahmepunkte von der
Hauptsteuereinheit (erste Steuereinheit) parallel zu den an¬ zusteuernden Signalbildern an das zweite System (zweite Steuereinheit) übermittelt werden. Diese werden dort in den Sig¬ nalbildvorrat zeitlich eingeordnet. Das zweite System steuert parallel dazu, immer das aktuelle Signalbild an (dies ist insbesondere die Kernaufgabe) . Bei dieser Abarbeitung wird auf die Übernahmepunkte geprüft.
In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der Übernahmepunkt einem vorbestimmten Signalbild entspricht.
In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Steuereinheiten bei einer Steuerung der Lichtsignalanlage basierend auf einem Signalzeitenplan ausge¬ bildet ist, den Signalzeitenplan während der Steuerung an die andere Steuereinheit zu senden, wobei die andere Steuerein¬ heit ausgebildet ist, bei Übernahme der Steuerung die Licht- Signalanlage basierend auf dem gesendeten Signalzeitenplan zu steuern. Dies ist vorzugsweise der erste Schritt. Die Haupt¬ steuereinheit (erste Steuereinheit) kann (vorzugsweise bis zu 4) Signalpläne an die zweite Steuereinheit übermitteln. Erst nachdem vorzugsweise die Übermittlung quittiert ist, ist die zweite Steuereinheit insbesondere bereit, die Übergabepunkte zu prüfen und daraufhin gegebenenfalls in einen der übermit¬ telten Signalpläne zu wechseln.
Dadurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass die Steuerung der Lichtsignalanlage basierend auf dem Signalzei¬ tenplan weitergeführt wird, der bereits vor der Übernahme der Steuerung als Grundlage zur Steuerung der Lichtsignalanlage diente. Somit kann in vorteilhafter Weise verhindert werden, dass ein abrupter Wechsel in den ausgesendeten Lichtsignalen der Lichtsignalanlage erfolgt. Ein solch abrupter Wechsel könnte beispielsweise zu Verzögerungen im Verkehrsstrom oder Verkehrsfluss führen. So etwas könnte beispielsweise zu einem Verkehrsstau oder einem stockenden Verkehr führen. Eine Fahrzeit von Fahrzeugen könnte sich somit verlängern. Diese Nach- teile können aber durch die vorstehend genannte Ausführungs¬ form vermieden werden. Des Weiteren braucht auf der Steuereinheit, die die Steuerung übernimmt, kein eigener Signalzei¬ tenplan abgespeichert werden. Insofern kann in vorteilhafter Weise ein Speicherbedarf für diese Steuereinheit verringert oder eingespart werden. Ein besonders großer Vorteil besteht insbesondere darin, dass die Steuerungsfunktion der Anlage erhalten bleibt - gegenüber einer abgeschalteten Anlage - eine Verfügbarkeit wird hier stets sichergestellt. Insbesondere besteht ein Vorteil darin, dass in der Regel keine Konfigura- tion der zweiten Steuereinheit notwendig ist.
In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Steuereinheit ausgebildet ist, nach ihrem Einschalten zu überprüfen, ob die andere Steuereinheit die Lichtsignalanlage steuert oder nicht, und, wenn ja, die Steuerung der Lichtsig¬ nalanlage von der anderen Steuereinheit zu übernehmen. Dadurch kann in vorteilhafter Weise vermieden werden, dass die Steuereinheit nach ihrem Einschalten ebenfalls mit der Steuerung der Lichtsignalanlage beginnt, wobei sich diese Steuerung mit der Steuerung der Lichtsignalanlage mittels der anderen Steuereinheit überschneiden oder in die Quere kommen könnte. Ein solches Szenario wird somit in vorteilhafter Wei¬ se vermieden. Denn bevor die eine Steuereinheit mit der Steu¬ erung der Lichtsignalanlage beginnt, überprüft sie, ob die andere Steuereinheit die Lichtsignalanlage bereits steuert oder nicht. Wenn die Prüfung ergibt, dass die andere Steuer- einheit die Lichtsignalanlage steuert, so weist sie die ande¬ re Steuereinheit an, die Steuerung der Lichtsignalanlage zu beenden und zu übergeben. Wenn die Prüfung ergibt, dass die Lichtsignalanlage nicht mittels der anderen Steuereinheit ge¬ steuert wird, so kann die Steuereinheit gleich mit der Steue- rung der Lichtsignalanlage beginnen.
Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eine der Steuereinheiten ausgebildet, ansprechend auf einen Übergabebefehl, die Steuerung zu beenden und an die andere Steuereinheit zu übergeben.
Somit ist es in vorteilhafter Weise jederzeit möglich, die Steuerung der Lichtsignalanlage mittels der einen Steuereinheit an die andere Steuereinheit zu übergeben. Ein solcher Übergabebefehl kann beispielsweise ansprechend auf eine Nut¬ zeranforderung ausgegeben werden. Beispielsweise kann ein solcher Übergabebefehl auch von der anderen Steuereinheit an die eine Steuereinheit gesendet werden. Insbesondere kann können die zwei Steuereinheiten aber auch nach einem Master- Slave-Konzept gebildet sein. Das heißt also insbesondere, dass die erste Steuereinheit (Hauptsteuereinheit) der Master ist und dass die zweite Steuereinheit (Notsteuereinheit) der Slave ist. Nach einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die eine Steuereinheit als Hauptsteuereinheit zur Steuerung der Lichtsignalanlage in einem Normalbetrieb ausgebildet ist und wobei die andere Steuereinheit als Notsteuereinheit zur Steuerung der Lichtsignalanlage in einem Notbetrieb ausgebil¬ det ist. Im Normalbetrieb besteht vorzugsweise die Möglich¬ keit Signalpläne durch einen Bediener ein-, aus- oder umzuschalten, Detektionsdaten durch verkehrstechnische Verfahren auf die Steuerung zurückzukoppeln (verkehrsabhängige Steue¬ rung) , zeitabhängige Steuerungen durchzuführen und/oder Bediener zu wechseln (automatisiert oder auf Anforderung) .
Da in der Regel ein Notbetrieb nur von verhältnismäßig kurzer Dauer ist, muss die Notsteuereinheit nicht über sämtliche Funktionalitäten der Hauptsteuereinheit verfügen und kann entsprechend kleiner, das heißt also insbesondere mit weniger Rechenkapazität, ausgestattet werden. Ein Notbetrieb ist ins¬ besondere dann gegeben, wenn die Hauptsteuereinheit ausge- schaltet wird oder sich selbst ausschaltet, beispielsweise aufgrund eines Updates oder eines Defektes.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinheit während ihrer Steuerung Übernah- mepunkte an die zweite Steuereinheit sendet, an denen die zweite Steuereinheit die Steuerung übernehmen könnte, wobei die zweite Steuereinheit an den gesendeten Übernahmepunkten eine Übernahme der Steuerung prüft und abhängig von der Überprüfung die Steuerung übernimmt.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuereinheit die gesendeten Übernahmepunkte in einen Speicher speichert und die Steuerung übernimmt, wenn beim Prüfen festgestellt wird, dass in dem Speicher keine Übernahmepunkte mehr gespeichert sind.
Nach noch einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinheit die Lichtsignalanlage basierend auf einem Signalzeitenplan steuert und den Signalzeitenplan während der Steuerung an die zweite Steuereinheit sendet, wobei die zweite Steuereinheit nach der Übernahme die Lichtsignal¬ anlage basierend auf dem gesendeten Signalzeitenplan steuert.
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinheit die Übernahmepunkte in den Sig¬ nalplan einfügt, wobei die zweite Steuereinheit ab dem Über¬ nahmepunkt, an welchem die zweite Steuereinheit die Steuerung von der ersten Steuereinheit übernimmt, die Lichtsignalanlage basierend auf dem diesem Übernahmepunkt folgenden Signalplan steuert .
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die zweite Steuereinheit ansprechend auf einen Übergabe¬ befehl, die Steuerung beendet und an die erste Steuereinheit übergibt .
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinheit nach ihrem Einschalten und vor dem Steuern überprüft, ob die zweite Steuereinheit die Licht¬ signalanlage steuert oder nicht, und, wenn ja, die Steuerung der Lichtsignalanlage von der zweiten Steuereinheit über¬ nimmt .
Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die erste Steuereinheit als Hauptsteuereinheit die
Lichtsignalanlage in einem Normalbetrieb der Lichtsignalanla¬ ge steuert und wobei die zweite Steuereinheit als Notsteuer- einheit die Steuerung der Lichtsignalanlage bei einem Wechsel vom Normalbetrieb in einen Notbetrieb übernimmt und die
Lichtsignalanlage während des Notbetriebs steuert.
Ausführungsformen hinsichtlich des Verfahrens ergeben sich analog aus den Ausführungsformen hinsichtlich des Steuerungssystems und umgekehrt. Entsprechend gemachte Ausführungen und entsprechende Vorteile hinsichtlich des Verfahrens ergeben sich analog aus den Ausführungsformen und Vorteilen hinsichtlich des Steuerungssystems und umgekehrt.
Die Formulierung "zumindest eine Steuereinheit" umfasst ins- besondere den Fall, dass beide Steuereinheiten entsprechend ausgebildet sind. Im Sinne der vorliegenden Beschreibung kann die erste Steuereinheit auch als die eine Steuereinheit be¬ zeichnet werden. Die zweite Steuereinheit kann insbesondere als die andere Steuereinheit bezeichnet werden. Die erste Steuereinheit kann somit beispielsweise als Hauptsteuerein¬ heit ausgebildet sein. Die zweite Steuereinheit kann bei¬ spielsweise als Notsteuereinheit ausgebildet sein.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die beiden Steuereinheiten jeweils einen Prozessor umfassen. So kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass die Hauptsteu¬ ereinheit einen Hauptprozessor (Haupt-CPU) umfasst. Insbeson¬ dere kann vorgesehen sein, dass die Notsteuereinheit einen Notprozessor (Not-CPU oder Notlauf-CPU) umfasst. Der Notpro- zessor kann insbesondere als ein NotlaufProzessor bezeichnet werden. Denn dieser NotlaufProzessor soll im Notbetrieb die Steuerung der Lichtsignalanlage übernehmen. Der Notbetrieb kann beispielsweise auch als Notlauf bezeichnet werden. Die zweite Steuereinheit kann nach einer Ausführungsform als eine Überwachungseinheit ausgebildet sein. Das heißt also insbesondere, dass sie im Normalbetrieb eine Überwachungs¬ funktion bewirkt. Die zweite Steuereinheit überprüft oder überwacht dabei insbesondere, dass oder ob die Hauptsteuer- einheit (allgemein: erste Steuereinheit) neue Signalisie- rungswünsche sendet.
Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei FIG 1 ein Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage,
FIG 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage,
FIG 3 ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage,
FIG 4 ein Sequenzdiagramm zum Systemstart eines Steuerungs¬ systems und
FIG 5 ein Sequenzdiagramm zur Aktivierung eines Notlaufs oder eines Notbetriebs zeigen .
Im Folgenden können für gleiche Merkmale gleiche Bezugszei¬ chen verwendet werden. Der Übersicht halber sind nicht in sämtlichen Zeichnungen sämtliche Merkmale eingezeichnet und mit Bezugszeichen versehen.
FIG 1 zeigt ein Steuerungssystem 101 zur Steuerung einer Lichtsignalanlage (nicht gezeigt) .
Das Steuerungssystem 101 umfasst zwei Steuereinheiten 103 und 105, die jeweils ausgebildet sind, eine Lichtsignalanlage un¬ abhängig voneinander zu steuern. Ferner sind die beiden Steuereinheiten 103 und 105 ausgebildet, bei einer Steuerung der Lichtsignalanlage durch die eine Steuereinheit die Steuerung der Lichtsignalanlage von der einen Steuereinheit zu überneh¬ men .
Das heißt also insbesondere, dass bei einer Steuerung der Lichtsignalanlage durch die Steuereinheit 103 die andere Steuereinheit 105 diese Steuerung übernehmen kann und selbst die Lichtsignalanlage steuert. Dass die Steuerung von den beiden Steuereinheiten 103 und 105 jeweils gegenseitig über¬ nommen werden kann, ist symbolisch mit einem Doppelpfeil mit dem Bezugszeichen 107 dargestellt. Die erste Steuereinheit 103 kann beispielsweise als Hauptsteuereinheit ausgebildet sein. Die Steuereinheit 105 kann beispielsweise als Notsteu¬ ereinheit ausgebildet sein. Das heißt also insbesondere, dass zwischen den beiden Steuereinheiten 103 und 105 keine Symmetrie bestehen muss. Es kann aber insbesondere eine Symmetrie bestehen. Insbesondere sind die beiden Steuereinheiten 103 und 105 gleich gebildet.
FIG 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage.
Gemäß einem Schritt 201 wird die Lichtsignalanlage mittels einer ersten Steuereinheit gesteuert. In einem Schritt 203 wird die Steuerung der Lichtsignalanlage von der ersten Steu¬ ereinheit mittels einer zweiten Steuereinheit übernommen. In einem Schritt 205 steuert die zweite Steuereinheit die Licht¬ signalanlage .
FIG 3 zeigt ein Ablaufdiagramm eines weiteren Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage, wobei die Schritte 201, 203 und 205 analog zu FIG 2 sind. Als ein Unterschied ist vorgesehen, dass in einem Schritt 301 während der Steuerung gemäß Schritt 201 Übernahmepunkte an die zweite Steuereinheit gesendet werden. In einem Schritt 303 speichert die zweite Steuereinheit die Übernahmepunkte in einem Speicher. In einem Schritt 305 überprüft die zweite Steuereinheit, ob sich noch Übernahmepunkte im Speicher befinden. Wenn dies der Fall ist, so geht das Verfahren zurück zum Schritt 201, die erste Steu¬ ereinheit steuert die Lichtsignalanlage weiter selbst. Wenn sich aber im Speicher keine Übernahmepunkte mehr befinden, so wird gemäß dem Schritt 203 die Steuerung der Lichtsignalanla¬ ge durch die zweite Steuereinheit übernommen, so dass diese im Schritt 205 die Lichtsignalanlage steuert.
Die nachfolgenden Ausführungen sind zur Veranschaulichung auf eine Hauptsteuereinheit (mit einer Haupt-CPU) und eine Not¬ steuereinheit (mit einer Not-CPU) gerichtet. Dies ist aber nicht einschränkend. Die entsprechenden Ausführungen können somit auch auf eine erste Steuereinheit und auf eine zweite Steuereinheit verallgemeinert werden.
Erfindungsgemäß wird insbesondere der Vorteil einer erhöhten Verfügbarkeit im Fehlerfall der ersten Steuereinheit bewirkt, die beispielsweise als Hauptsteuereinheit mit Haupt-CPU aus¬ gebildet sein kann. Die Außenlage fällt nicht aus.
Ferner wird dadurch insbesondere der Vorteil einer erhöhten Verfügbarkeit bei einem Softwarefehler und/oder einem Hardwarefehler und/oder einem Spannungsfehler bewirkt.
Dadurch wird ferner der Vorteil einer erhöhten Verfügbarkeit der Gesamtanlage im Updatefall bewirkt (Kein Ausfall der Au- ßenanlage) für: a) Jede Art von Software (zum Beispiel: VA-Verfahren (VA steht für Verkehrsabhängige) , Schnittstellen, erweiterte Con¬ troller-Applikationen, jede Art von Software-Algorithmus zur Beeinflussung der Aktorik und/oder Sensorik, jede Art von
Software-Programmen zur Ableitung/Ausführung neuer Funktionen der Steuereinheit, die auch als Controller bezeichnet werden kann) . b) Jede Art von Betriebssystem-Updates und -Änderungen. c) Einsatz einer neuen, leistungsfähigeren Haupt-CPU insbesondere inklusive Austausch der gesamten Baugruppe Dadurch wird insbesondere der Vorteil einer erhöhten Verfüg¬ barkeit im Falle fehlerhafter Software von Dritten bewirkt: a) Nicht vom Hersteller des Steuerungssystems erstellte Soft¬ ware könnte zu einem Systemabsturz des Hauptprozessors füh- ren, hier würde das Notlaufprogramm (Notsteuereinheit) als schützende Instanz in vorteilhafter Weise eingreifen. Dadurch wird ferner der Vorteil einer erhöhten Zukunftssicherheit für Kunden bewirkt: a) Kunden können eigene Software auf der Steuereinheit, ins- besondere der Hauptsteuereinheit, installieren. Selbst wenn diese Software fehlerhaft sein sollte, würde im Extremfall der NotlaufProzessor (Notsteuereinheit) übernehmen.
Mit allen oben genannten Punkten wird die Verkehrssicherheit für den Verkehrsteilnehmer erhöht, die Unfallgefahr sinkt rapide, da die Außenanlage in allen oben genannten Zuständen weiterhin ein sicheres Anlagenbild (Signalbild) erzeugt und den Verkehr sicher steuert. Ein weiterer Vorteil liegt darin, dass die Rückgabe der Steu¬ erung von dem Notprozessor an den Hauptprozessor wieder automatisch erfolgen kann. Sobald der Hauptprozessor wieder einsatzbereit ist, leitet sich automatisch ein Übergabeszenario vom NotlaufProzessor zum Hauptprozessor ein.
Eine Außenanlage im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ins¬ besondere eine Zusammenfassung aller Sensorik und Aktorik im Einflussbereich des Steuerungssystems und umfasst somit ins¬ besondere die Lichtsignalanlage.
Eine verkehrstechnisch korrekte Signalisierung im Sinne der vorliegenden Erfindung ist:
Eine Steuerung nach den Regelungen des jeweiligen Ein- satzlandes/-Ortes inklusive der korrekten landestypischen
Überwachungseinrichtungen nach den gültigen Normen und Richtlinien
Eine Reaktion auf Detektorwerte, um einzelne Signalgrup¬ pen verkehrsabhängig zu steuern (Es wird angemerkt, dass dies nicht unbedingt erforderlich ist für eine korrekte
Funktion. Im Notlauf kann vorzugsweise keine verkehrsab¬ hängige Steuerung vorgesehen sein.) Ein Festzeitsignalzeitenplan (Signalzeitenplan) , der dem vorher aktuellen Signalzeitenplan entspricht
Ein vordefinierter Festzeitenplan (Signalzeitenplan) . Eine Sondersituation oder eine Notsituation (Notbetrieb) im Sinne der vorliegenden Erfindung können sein:
Software Update von zumindest einer der Steuereinheiten Software Update des Betriebssystems von zumindest einer der Steuereinheiten
Ausfall des Hauptprozessors durch
o Hardwarefehler
o Softwarefehler
o Spannungsfehler
Die Erfindung bewirkt somit in vorteilhafter Weise eine Auf¬ rechterhaltung eines Betriebs einer Lichtsignalanlage bei Sondersituationen durch eine auf das Minimum begrenzte Variante der Steuerung, um eine verkehrstechnisch korrekte Signa- lisierung der Außenanlage zu gewährleisten. Der Übergang in eine andere Steuerungsvariante verläuft unterbrechungsfrei unter Einbehaltung aller sicherheitsrelevanten Vorgaben, Richtlinien und Normen. Im Gegensatz zum Normalbetrieb ist im Notbetrieb vorzugsweise nur die Abarbeitung eines festen Sig- nalplans vorgesehen.
Beispielsweise können folgende zwei Szenarien auftreten:
1. Störung und damit plötzlicher, unerwarteter Ausfall der Haupt-CPU.
2. Gezielte Überleitung in den Notlauf, um zum Beispiel
Software-Updates durchführen zu können.
In beiden Fällen kann die Prozedur vorzugsweise identisch sein und stellt in der Regel sicher, dass alle sicherheitsre¬ levanten Vorschriften, Normen und Regeln eingehalten werden. Der Hauptprozessor (der Hauptsteuereinheit) teilt dem Not¬ laufprozessor (der Notsteuereinheit) in zeitlich vordefinierten Schritten mit, wie eine mögliche Signalisierung in der Zukunft aussehen könnte. Ein spezieller Software-Algorithmus identifiziert automatisch ideale Übergangspunkte (Übernahme¬ punkte) zwischen einer möglichen zukünftigen Signalisierung und den hinterlegten Signalzeiten im NotlaufProzessor . Identifizierte Übergabepunkte (sog. Hops) werden temporär gespei¬ chert und ergeben ein mögliches Übergabeszenario vom Haupt- prozessor zum NotlaufProzessor .
Bei Ausfall des Hauptprozessors übernimmt der NotlaufProzes¬ sor die vorberechneten Zeiten des Hauptprozessors und arbei¬ tet den bestehenden, ursprünglich vom Hauptprozessor berech- neten Signalplan bis zum nächsten Übergabezeitpunkt ab. Ab dem Übergabezeitpunkt übernimmt der Notlaufprozessor voll¬ ständig die Kontrolle.
Eine optional vorgesehene nachgeschaltete Signalsicherung stellt zu jedem Zeitpunkt sicher, dass keine feindlichen oder sonstigen gefährdenden Signalbilder geschaltet werden. Eine Signalsicherung ist insbesondere eine Einheit, die eigenstän¬ dig und autark die erforderlichen Maßnahmen aus den Richtlinien für Lichtsignalanlagen (RILSA) zur Signalsicherung durchführt.
Sobald die Haupt-CPU wieder verfügbar ist, übernimmt diese nach dem gleichen Prinzip wieder die Hauptsteuerung. Zu keinem Zeitpunkt fällt die Anlage aus.
Die Hauptsteuereinheit nimmt also in vorteilhafter Weise eine gültige, zukünftige Berechnung der Signalzeiten vor, wobei ein Algorithmus vorgesehen ist, der diese zukünftigen Berech- nungen so analysiert, dass ein idealer, nahtloser Übergang
(Übernahmepunkte) zum gespeicherten NotlaufSignalprogramm erfolgen kann. Ein solcher Wechsel funktioniert vorzugsweise in beide Richtungen: a) Haupt-CPU (erste Steuereinheit) -> Notlauf-CPU (zweite Steuereinheit) und b) Notlauf-CPU (zweite Steuereinheit) -> Haupt-CPU (erste Steuereinheit) .
In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass ein konfigurierter Signalzeitenplan oder Signal- plan als Notlaufplan markiert wird. Dieses Markieren kann unabhängig von einer Signalgruppenorientierung oder Phasenorientierung durchgeführt werden. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zum Notlauf der aktuell laufende Signalplan verwendet wird, insbesondere wenn kein Signalplan in der Konfiguration markiert ist.
Nach einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die eine Steuereinheit die andere Steuereinheit zur Übernahme der Steuerung auffordert, wobei diese dann an- sprechend auf die Aufforderung die Steuerung übernimmt.
Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die eine Steuereinheit die andere Steuereinheit auffordern kann, ihre Steuerung zu beenden und an die auffordernde Steuerein- heit zu übergeben.
Nach einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass bei einer Netzunterbrechung, also einem Spannungsoder Stromausfall, die Notsteuereinheit ihre Steuerung been- det und der Notlaufbetrieb aufgehoben wird.
Um zuverlässig eine Fehlfunktion (zum Beispiel nicht mehr steuernde Hauptsteuereinheit) erkennen zu können, kann nach einer Ausführungsform vorgesehen sein, dass zu einem gültigen Signalbildwunsch immer ein HOP (Hand over point, Übergabepunkt oder Übernahmepunkt) beigefügt werden. Wenn zum Ab- schluss (letztes anzusteuerndes Bild) kein anschließender Übergang in den Notlauf möglich ist, enthält der HOP eine entsprechende Kennung.
Wird ein HOP mit leerem Notlaufplan-Index erreicht, so wird zur Signalsicherung kein Bild mehr übermittelt. Dadurch tritt der implizite Mechanismus der Signalsicherung zum Übergang in das Störungsbild in Kraft. Die Anlage wechselt dadurch in den Störungsmodus. In einem HOP ist mit dem Index immer vermerkt welcher Signalplan aus der zuvor übermittelten Liste von Sig- nalplänen (vorzugsweise 4) bei Bedarf zum Ablauf kommen soll. Der Störungsmodus ist ein Modus, in welchem die Lichtsignal¬ anlage gelb blinkt, sogenanntes Störungsblinken.
HOPs mit leerem Notlaufplan-Index werden vorzugsweise in fol- genden Fällen verwendet:
• Gesamtknoten in einem der Aus-Zustände
• Abbruch des Notlaufs durch Benutzer
• Signalisierung ohne Möglichkeit zum Übergang in Notlauf
• Abbruchkriterium für implizite Fehlererkennung (Timeout)
Beim Start der Hauptsteuereinheit wird geprüft, ob sich die Notsteuereinheit im Notlauf-Betrieb befindet. Ist dies der Fall wird der Notlaufbetrieb beendet. Dazu wird das Beenden des Notlaufbetriebs durch eine entsprechende Nachricht (Über- gabeaufforderung) an die Notsteuereinheit eingeleitet. Danach wartet die Notsteuereinheit nach dem Erreichen des nächsten Übernahmepunkt auf eine Signalansteuerung durch die Haupt¬ steuereinheit. Die Hauptsteuereinheit berechnet den Übergang vom aktuell angesteuerten Bild im Übernahmepunkt zum gefor- derten Sollbild selbstständig.
Der Notlauf kann durch den Benutzer durch Betätigen einer Aus-Taste abgebrochen werden. Dabei wird wie bei einem ge¬ zielten Rückholen aus dem Notlauf intern eine Nachricht zum Beenden des Notlaufs gesendet. Dadurch läuft der Notlaufplan bis zum nächsten GSP (Günstigster Schaltpunkt, also ein Übernahmepunkt) . Durch das Erreichen der Endmarke wird explizit kein Bild mehr an die Signalisierung weitergereicht. Hier- durch greift der implizite Mechanismus über eine "Alles gelb"-Bild in ein Störungsblinken der Anlage zu gelangen.
Der Notlaufbetrieb wird vorzugsweise auch bei erkannten
Fehlern, zum Beispiel:
Signalsicherungsüberwachung spricht an,
Notlaufplan hängt,
Signalisierungsmeldungspuffer voll (siehe nachstehende Aus- führungen bezüglich einer Protokollierung des Notlaufs) , abgebrochen .
Soweit die Signalisierung nicht schon vorher unterbrochen war (Signalsicherungsüberwachung hat ausgelöst) , wird das weitere Senden von Bildern des Notlauf-Signalplans eingestellt. Durch das Erreichen der Endmarke wird explizit kein Bild mehr an die Signalisierung weitergereicht. Hierdurch greift der implizite Mechanismus über eine "Alles gelb"- Bild in ein Stö- rungsblinken der Anlage zu gelangen.
In der Konfiguration kann beispielsweise bestimmt werden, ob der Notlauf generell aktiviert werden soll. Aktiviert werden kann der dynamische Betrieb, bei dem der jeweils laufende Signalplan (SP) als Notlaufplan genutzt wird oder der statische Betrieb, bei dem ein SP als Notlaufplan festgelegt wird.
Die Konfigurationstools und/oder die Planer müssen in der Re¬ gel dafür Sorge tragen, dass in den entsprechenden Plänen ge- eignete UZPs (Übernahmezeitpunkte, also Übernahmepunkte) vor¬ handen sind. Insbesondere bei einem fest definierten SP müs¬ sen die Signalbilder im jeweiligen UZP zueinander korrespondieren . Die Aktivierung des Notlaufs kann für alle Szenarien beispielsweise ausschließlich durch Aussetzen der Signalisie- rungswünsche erfolgen. Für Szenario 1 = Firmware Update (oder andere erweiterte Sze¬ narien) wird eine Systemschnittstelle erstellt, über die der Notlaufplan explizit aktiviert werden kann. Über das Interface kann der ansteuernden Komponente mitgeteilt werden, dass die Signalisierung zur Notsteuereinheit beendet werden soll. Damit kann mit der Hauptsteuereinheit der Eintritt in den Notlauf beobachtet werden.
Wenn das System in den Notlauf-Betrieb eingetreten ist, bleibt dieser vorzugsweise aktiv, bis beispielsweise eines der folgenden Ereignisse eintritt:
• Reset der Notsteuereinheit (dieser Fall impliziert daher auch Netz aus)
• Deaktivierung des Notlaufs durch entsprechende Nachricht · Limit der Anzahl archivierbarer Meldungen erreicht.
Die Deaktivierung des Notlaufs kann beispielsweise durch fol¬ gende Anwenderszenarien erreicht werden:
• Neustart der Applikation Einphasen in letzten laufenden SP
• Taste auf Bedienteil bzw. GUI-Button Abschalten in Störungsblinken .
Ab dem Eintrittszeitpunkt in den Notlauf werden alle Signal- sicherungsüberwachungsmeldungen auf der Hauptsteuereinheit persistiert. Der Eintritt und ggf. andere Betriebsstatusmel¬ dungen werden archiviert.
Da der Speicher der Notsteuereinheit begrenzt ist und ein ordnungsgemäßer Betrieb beim Auftreten von Signalsicherungs- überwachungsmeldungen unwahrscheinlich ist, wird der Notlaufbetrieb vorzugsweise nach einer maximalen Anzahl aufgetrete¬ ner Meldungen abgeschaltet. Die Archivierung wird vorzugsweise beendet wenn beispielswei¬ se eine der folgenden Bedingungen erreicht ist:
• die archivierten Daten von der Hauptsteuereinheit ange¬ fragt werden • der Notlauf beendet ist (auch "Power off" und max . Archiv¬ größe erreicht)
Während des Notlaufs auftretende Signalsicherungsüberwa- chungsmeldungen und ein sich ändernder Betriebsstatus werden zusammen mit dem Zeitpunkt des Auftretens archiviert.
FIG 4 zeigt ein Sequenzdiagramm zum Systemstart eines Steue¬ rungssystems 401.
Das Steuerungssystem 401 umfasst eine erste Steuereinheit 403 und eine zweite Steuereinheit 405, wobei die Steuereinheit 403 als eine Hauptsteuereinheit ausgebildet ist. Die Steuer¬ einheit 405 ist als eine NotlaufSteuereinheit ausgebildet.
Das Bezugszeichen 407 zeigt auf eine Einheit oder eine Kompo¬ nente zur Verwaltung von verschiedenen Status im System 401. Das Bezugszeichen 409 zeigt auf eine Einheit oder eine Kompo¬ nente, die ein resultierendes Signalbild unter Berücksichti- gung einer Bedienpriorität oder Bedienprioritäten und/oder des aktuellen Betriebsmodus und/oder der zeitlichen Anforderungen errechnen kann. Das Bezugszeichen 411 zeigt auf eine Komponente oder eine Einheit zur Verwaltung des Status der zweiten Steuereinheit 405. Das Bezugszeichen 413 zeigt auf eine Einheit oder eine Komponente, die eine gewünschte Signa¬ lisierung entsprechend der zeitlichen Abfolge einordnet und für eine Weitergabe der Signalisierung die Lichtsignalanlage sorgt . Das Bezugszeichen 406 zeigt auf eine Schnittstelle zwischen den beiden Steuereinheiten 403 und 405. Über die Schnittstelle 406 findet eine Kommunikation zwischen den beiden Steuereinheiten 403 und 405 statt. In einem Schritt 415 sendet die zweite Steuereinheit 405 an die Hauptsteuereinheit 403 ihren aktuellen Betriebsstatus, also ob sie sich im Notlauf oder in einem anderen Betriebsmo- dus befindet. Abhängig von dem gesendeten Betriebsmodus können folgende Szenarien vorgesehen sein:
Wenn der Betriebsmodus 421 beim Start der Hauptsteuereinheit 403 nicht der Notlauf oder ein Notbetrieb ist, so wird das Szenario 419 durchgeführt. Hierbei berechnet die Einheit 409 zu einem Signalplan entsprechende HOPs . Dies in einem Schritt 423. Die Einheit 409 sendet einen Notfallsignalisierungsplan an die zweite Steuereinheit 405, sobald auch eine normale An- Steuerung der Lichtsignalanlage beginnen soll, das heißt wenn ein Signalplan gesteuert wird (also zum Beispiel nicht im Aus-Bild) . Dieses Senden wird im Schritt 425 durchgeführt. Die zweite Steuereinheit 405 nimmt den Notlaufplan oder Not- fallsignalisierungsplan entgegen, empfängt ihn also. In einem Schritt 426 speichert die zweite Steuereinheit 405 den entge¬ gengenommen Notlaufplan.
Im Schritt 427 wird die folgende Sequenz daraufhin einge¬ schränkt, dass nur der Fall betrachtet wird, dass ein Signal- plan bereits läuft. In einem Schritt 429 sendet die Einheit 409 laufend oder kontinuierlich Signalisierungsbilder pro Signalgruppe für bestimmte Zeitpunkte inklusive HOPs (mögli¬ che Übernahmezeitpunkte) an die zweite Steuereinheit 405. Die Einheit 413 verarbeitet diese Signalisierungsbilder zu an- steuerbaren zeitlich gekoppelten Signalbildern.
Wenn der Betriebsmodus 435 beim Start der Hauptsteuereinheit 403 der Notlauf ist, so wird das Szenario 433 durchgeführt. In einem Schritt 437 hat die Einheit 409 den Betriebsmodus Notlauf oder Notbetrieb erkannt und phast sich auf einen ge¬ eigneten Zeitpunkt oder Übernahmezeitpunkt gemäß einem
Schritt 437 zur Übernahme ein, indem er die laufend zurückge¬ meldeten Signalisierungsbilder bzw. deren Status analysiert oder anschaut. Die Einheit 409 sendet einen Übergabebefehl an die zweite Steuereinheit 405 zur Signalisierung des Übernah¬ mewunsches. Dies in einem Schritt 439. In einem Schritt 441 steuert die zweite Steuereinheit 405 eine Signalisierung der Lichtsignalanlage bis zum nächsten HOP. Die Hauptsteuerein- heit 403 wartet bis zu diesem HOP, um dort mit der eigenen Signalisierung einzusteigen, also die Steuerung der Lichtsignalanlage zu übernehmen. Dies in einem Schritt 443. FIG 5 zeigt ein Sequenzdiagramm zur Aktivierung eines Notlaufs oder eines Notbetriebs des Steuerungssystems 401 gemäß FIG 4. Es werden die gleichen Bezugszeichen wie in FIG 4 verwendet. Der Übersicht halber sind nicht sämtliche Merkmale der FIG 4 auch in FIG 5 eingezeichnet.
Die Einheit 409 sendet laufend Signalisierungsbilder pro Sig¬ nalgruppe für bestimmte Zeitpunkte inklusive HOPs . Dies in einem Schritt 429. Die Einheit oder Komponente 413 verarbei¬ tete diese Signalisierungsbilder zu ansteuerbaren zeitlich gekoppelten Signalbildern. Dies in einem Schritt 441. Gemäß 501 wird die Sequenz auf den Fall reduziert, dass keine wei¬ teren Signalisierungsbilder an die zweite Steuereinheit gesendet werden. Dies ist beispielsweise gewollt oder aufgrund eines Fehlers. Das heißt also insbesondere, dass ab dem Zeit- punkt des Schritts 501 keine Signalisierungsbilder mehr an die zweite Steuereinheit 405 gesendet werden. Die zweite Steuereinheit 405 steuert eine Signalisierung der Lichtsig¬ nalanlage bis zum nächsten HOP. Sobald die zweite Steuerein¬ heit 405 keine HOPs mehr in ihrem eigenen Speicher detek- tiert, wird überprüft, ob ein Notlauf möglich ist oder nicht. Das heißt also, dass die Einheit 413 keinen weiteren HOP mehr im Speicher findet. Dies in einem Schritt 503. Wenn ein
Notlauf möglich ist, so wird dieser im Schritt 507 gestartet. Die Steuerung der Lichtsignalanlage findet dann durch die zweite Steuereinheit 405 gemäß einem Schritt 508 statt. Wenn aber kein Notlauf möglich ist, so wird in einem Schritt 509 in ein Störungsblinken übergegangen. Das heißt also insbesondere, dass die Signalisierung der Lichtsignalanlage in ein Störungsblinken gemäß einem Schritt 511 übergeht. Entspre- chend wird ein Systemstatus gesetzt.
Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .

Claims

Patentansprüche
1. Steuerungssystem (101) zur Steuerung einer Lichtsignalanlage, umfassend:
- zwei Steuereinheiten (103, 105), die jeweils ausgebildet sind, eine Lichtsignalanlage unabhängig voneinander zu steuern (201, 205),
- wobei die zwei Steuereinheiten (103, 105) jeweils ausge¬ bildet sind, bei einer Steuerung (201, 205) der Lichtsig- nalanlage durch die eine Steuereinheit die Steuerung (201,
205) der Lichtsignalanlage von der einen Steuereinheit zu übernehmen (107, 203), sodass die Steuerung von den beiden Steuereinheiten (103, 105) jeweils gegenseitig übernommen werden kann.
2. Steuerungssystem (101) nach Anspruch 1, wobei zumindest eine der Steuereinheiten (103, 105) ausgebildet ist, an die andere Steuereinheit Übernahmepunkte zu senden (301), an de¬ nen die andere Steuereinheit die Steuerung übernehmen (107, 203) könnte, wobei die andere Steuereinheit ausgebildet ist, an den gesendeten Übernahmepunkten eine Übernahme (107, 203) der Steuerung zu prüfen und abhängig von der Überprüfung die Steuerung zu übernehmen (107, 203) .
3. Steuerungssystem (101) nach Anspruch 2, wobei die andere
Steuereinheit ausgebildet ist, die gesendeten Übernahmepunkte in einen Speicher zu speichern (303) und die Steuerung zu übernehmen, wenn beim Prüfen festgestellt wird, dass in dem Speicher keine Übernahmepunkte mehr gespeichert sind.
4. Steuerungssystem (101) nach Anspruch 2 oder 3, wobei der Übernahmepunkt einem vorbestimmten Signalbild entspricht.
5. Steuerungssystem (101) nach einem der vorherigen Ansprü- che, wobei zumindest eine der Steuereinheiten (103, 105) bei einer Steuerung (201, 205) der Lichtsignalanlage basierend auf einem Signalzeitenplan ausgebildet ist, den Signalzeitenplan während der Steuerung an die andere Steuereinheit zu senden, wobei die andere Steuereinheit ausgebildet ist, bei Übernahme der Steuerung (201, 205) die Lichtsignalanlage ba¬ sierend auf dem gesendeten Signalzeitenplan zu steuern.
6. Steuerungssystem (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine Steuereinheit (103, 105) ausgebil¬ det ist, nach ihrem Einschalten zu überprüfen, ob die andere Steuereinheit die Lichtsignalanlage steuert oder nicht, und, wenn ja, die Steuerung (201, 205) der Lichtsignalanlage von der anderen Steuereinheit zu übernehmen.
7. Steuerungssystem (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest eine der Steuereinheiten (103, 105) aus¬ gebildet, ansprechend auf einen Übergabebefehl, die Steuerung zu beenden und an die andere Steuereinheit zu übergeben.
8. Steuerungssystem (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die eine Steuereinheit (103, 105) als Hauptsteuer¬ einheit zur Steuerung (201, 205) der Lichtsignalanlage in ei- nem Normalbetrieb ausgebildet ist und wobei die andere Steu¬ ereinheit als Notsteuereinheit zur Steuerung (201, 205) der Lichtsignalanlage in einem Notbetrieb ausgebildet ist.
9. Verfahren zur Steuerung (201, 205) einer Lichtsignalanla- ge, umfassend die folgenden Schritte:
- Steuern (201) der Lichtsignalanlage mittels einer ersten Steuereinheit,
- Übernehmen (203) der Steuerung der Lichtsignalanlage von der ersten Steuereinheit mittels einer zweiten Steuerein- heit und
- Steuern (205) der Lichtsignalanlage mittels der zweiten Steuereinheit,
- wobei die zwei Steuereinheiten (103, 105) jeweils ausge¬ bildet sind, bei einer Steuerung (201, 205) der Lichtsig- nalanlage durch die eine Steuereinheit die Steuerung (201,
205) der Lichtsignalanlage von der einen Steuereinheit zu übernehmen (107, 203), sodass die Steuerung von den beiden Steuereinheiten (103, 105) jeweils gegenseitig übernommen werden kann.
10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei die erste Steuereinheit während ihrer Steuerung Übernahmepunkte an die zweite Steuer¬ einheit sendet (301), an denen die zweite Steuereinheit die Steuerung übernehmen könnte, wobei die zweite Steuereinheit an den gesendeten Übernahmepunkten eine Übernahme der Steuerung prüft und abhängig von der Überprüfung die Steuerung übernimmt.
11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die zweite Steuereinheit die gesendeten Übernahmepunkte in einen Speicher spei¬ chert (303) und die Steuerung übernimmt, wenn beim Prüfen (305) festgestellt wird, dass in dem Speicher keine Übernah¬ mepunkte mehr gespeichert sind.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die erste Steuereinheit die Lichtsignalanlage basierend auf einem Signalzeitenplan steuert und den Signalzeitenplan während der Steuerung an die zweite Steuereinheit sendet, wobei die zwei¬ te Steuereinheit nach der Übernahme die Lichtsignalanlage ba¬ sierend auf dem gesendeten Signalzeitenplan steuert.
13. Verfahren nach Anspruch 12 und einem der Ansprüche 9 bis 11, wobei die erste Steuereinheit die Übernahmepunkte in den Signalplan einfügt, wobei die zweite Steuereinheit ab dem Übernahmepunkt, an welchem die zweite Steuereinheit die Steu¬ erung von der ersten Steuereinheit übernimmt, die Lichtsig- nalanlage basierend auf dem diesem Übernahmepunkt folgenden Signalplan steuert.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, wobei die zweite Steuereinheit ansprechend auf einen Übergabebefehl, die Steuerung beendet und an die erste Steuereinheit über¬ gibt .
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 14, wobei die erste Steuereinheit nach ihrem Einschalten und vor dem Steu¬ ern überprüft, ob die zweite Steuereinheit die Lichtsignalan¬ lage steuert oder nicht, und, wenn ja, die Steuerung (201, 205) der Lichtsignalanlage von der zweiten Steuereinheit übernimmt .
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, wobei die erste Steuereinheit als Hauptsteuereinheit die Lichtsignalan¬ lage in einem Normalbetrieb der Lichtsignalanlage steuert und wobei die zweite Steuereinheit als Notsteuereinheit die Steu¬ erung der Lichtsignalanlage bei einem Wechsel vom Normalbe¬ trieb in einen Notbetrieb übernimmt und die Lichtsignalanlage während des Notbetriebs steuert.
17. Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 9 bis 16, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
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