EP4036889A1 - Verfahren zur ansteuerung von anzeigequerschnitten - Google Patents

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Publication number
EP4036889A1
EP4036889A1 EP22151592.7A EP22151592A EP4036889A1 EP 4036889 A1 EP4036889 A1 EP 4036889A1 EP 22151592 A EP22151592 A EP 22151592A EP 4036889 A1 EP4036889 A1 EP 4036889A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
display
variable message
plan
requested
signs
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22151592.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Martin Birgmeier
Matthew Lehar
Denis Pregnolato
Manon Raap
Thomas Sachse
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 Mobility GmbH
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 Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP4036889A1 publication Critical patent/EP4036889A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a plurality of display cross sections.
  • the invention also relates to a computer program, a control unit and a traffic control system for implementing the method.
  • Display cross-sections can be used, for example, on multi-lane roads such as motorways, among other things to display variable speed limits, lane closures, merging of lanes, warning signs or prohibitions, such as no overtaking or tonnage restrictions.
  • Display cross-sections can include rotatable prisms for displaying changing traffic signs or optical displays using pixels, for example in the form of LEDs, and can be controlled in a way that is adapted to the current traffic situation.
  • the display cross-sections can be designed, for example, in the form of gantry signs above the roadway or as units arranged at the edges of the roadway.
  • the display sections may also include mechanical barriers such as barriers or text displays.
  • an event for example a traffic incident
  • a change in several variable message signs in the display cross sections For example, it can be provided that when a lane is blocked in the direction of travel before the lane is blocked, a request to change lanes is displayed and a warning sign is displayed even further before the lane is blocked in the direction of travel.
  • an operator could initiate all of these changes, with complex relationships between the display cross sections such manual initiation of the changes no longer being possible. Provision can be made for an operator to specify a requested display for at least one variable message sign, ie what a specific variable message sign of one of the display cross sections is to display, and the rest Changes to other variable message signs are carried out automatically based on specified rules.
  • Such systems are known from the prior art and are based on a flow chart in which conditions and exceptions are considered one after the other in order to arrive at a display plan for the variable message signs of the display cross-sections.
  • the advertising plan specifies for each variable message sign of the display cross-sections which advertisement is to be placed and, in particular, which traffic sign is to be displayed. If the display cross sections or variable message signs include barriers, for example, the display plan can include a status of the barrier (open, closed). If the display cross sections or the variable message signs include text displays, for example, the display plan can include the text to be displayed, such as “road closed”, “tunnel closed” or “traffic jam”.
  • the object of the invention is to provide an improved method for controlling a plurality of display cross sections, in which signaling rules are taken into account by the method. Furthermore, the invention is based on the object of providing a computer program for carrying out the method, a storage medium with the computer program, a control unit and a traffic control system with these properties.
  • a method for driving a plurality of display sections includes the following steps. First, a requested display for at least one variable message sign of at least one display cross section is read in, it being possible for the requested display to also be read in for multiple variable message signs of one or more display cross sections. Subsequently, conditional equations for a discrete optimization are set up, information about a topology of variable message signs of the display cross sections and signaling rules being used for the conditional equation. Due to the topology, local relationships between the variable message signs can be taken into account. With the signaling rules it can be achieved that only legally permissible advertisements are issued using variable message signs. In particular, this may refer to the fact that a combination of advertisements is legally permissible. A solution of the discrete optimization is then computed, the solution comprising a display map of the display cross-sections.
  • a method can be provided in which all legally permissible combinations of advertisements are used by means of the signaling rules and a combination of advertisements is selected within these. It can be provided that the method selects an optimal combination from among the legally permissible combinations, ie a combination with the best possible traffic flow.
  • the discrete optimization can in particular include a linear integer optimization. The discrete optimization is particularly advantageous because the displays can usually only signal a defined display option.
  • the signaling rules can be taken into account in the determination equations in such a way that, according to the signaling rules, permissible combinations of display options are made possible and impermissible combinations of display options are excluded.
  • the signaling rules can generally include, for example, that a certain display on a variable message sign results in certain exclusions for some display options of other, topographically close variable message signs.
  • the conditional equations are then set up in such a way that impermissible combinations become mathematically impossible and permissible combinations remain mathematically possible.
  • the display plan can contain display images for the variable message signs, ie which variable message sign should display which traffic sign.
  • the method is carried out in a computing unit of a traffic control system.
  • Control signals are issued to the display sections based on the display plan.
  • the display cross-sections can then be set up to control variable message signs using the control signals and to switch displays of the variable message signs corresponding to the control signals or the display plan.
  • the information about the topology, the signaling rules and the requested display is stored in an input file.
  • the input file is read.
  • This method is particularly advantageous when several sections of a road network are to be controlled from a central location and the calculation is only to be carried out in a limited area around the variable message signs of the requested display. This allows for an efficient process.
  • different signaling rules can also be taken into account for different locations.
  • a multi-lane highway For example, it may be subject to different signaling rules than a multi-lane inner-city road.
  • the topology and the signaling rules can also be provided for all the different locations within the processing unit that carries out the method, for example in a memory of the processing unit.
  • conditional equations include parameters for different display options for the variable message signs.
  • a weighted function of the parameters of the various display possibilities is maximized.
  • weighting factors can be such that, when the solution is calculated, preference is given to those display options that promise better traffic flow.
  • the parameters are either zero or one. This enables the determination equations to be set up easily, automated if necessary, and also enables the solution to be calculated more easily.
  • the information about the topology of variable message signs of the display cross sections includes a list of variable message signs that may be influenced for each variable message sign of the display cross sections.
  • the method is carried out iteratively, initially for the variable message signs possibly influenced by the at least one variable message sign with the requested display.
  • further variable message signs are taken into account, with the further variable message signs being those that are part of the lists of possibly influenced variable message signs of the variable message signs to be taken into account when implementing the display plan.
  • the procedure is carried out until, in an iterative step, the ad plan no longer changes. So initially only the variable message signs that can be influenced by the requested display are taken into account.
  • variable message signs of the requested display and variable message signs influenced by them.
  • all variable message signs that are influenced by these variable message signs can also be taken into account and another display plan can be calculated. This can be carried out until the advertising plan no longer changes, despite the addition of variable message signs that may be affected.
  • This enables a fast and efficient method in which not all of the variable message signs have to be taken into account from the start, so that this method requires less computing capacity.
  • the method for a further requested display is carried out for at least one further variable message sign of at least one display cross section.
  • This can be another variable message sign of the same display cross section or a different display cross section.
  • a further advertising plan is determined for the further variable message sign.
  • a combined requested advertisement is calculated and the method for the combined requested advertisement is carried out again and a combined advertisement plan is calculated.
  • an efficient calculation method can be provided if the result is that the advertising plan and the combined advertising plan overlap, so that compliance with the signaling rules is also made possible here.
  • this embodiment can be combined with the multiple iterative implementation of the method described above in order to achieve as little computing power as possible while at the same time complying with the signaling rules.
  • the requested Ad when calculating the combined requested display, the requested Ad compared to the rest of the ad plan. All variable message signs for which the further advertising plan provides for more restrictive display options will be removed from the requested display. The additional requested ad is compared to the ad schedule. All variable message signs for which the advertising plan provides for more restrictive display options will be removed from the further requested display.
  • the combined requested display contains all variable message signs or further variable message signs remaining in the requested display and the further requested display.
  • the prioritization can be implemented using a character priority.
  • At least one variable message sign of at least one display cross section is operated according to a current display plan.
  • a transition display plan or a plurality of transition display plans are calculated, and a transition is made from the current display plan to the calculated display plan using the transition display plan or plans. This allows you to switch from the current ad plan to the calculated ad plan to remain compliant with ad rules during the transition.
  • the transition display plan or the transition display plans are calculated in such a way that further conditional equations for a discrete optimization are set up. Rules for permitted transitions of the variable message signs are used for the further conditional equations, with the further conditional equations comprising further parameters for different transition possibilities of the variable message signs. A further solution of the further discrete optimization is then calculated, with a weighted function of the further parameters of the various transition possibilities being maximized when the further solution is calculated.
  • the further parameters are zero or one. This enables the further conditional equations to be set up easily, possibly automated, and also enables the further solution to be calculated more easily.
  • the invention also includes a control unit with an input interface for at least one requested advertisement, a computing unit for carrying out the method according to the invention and an output interface for control signals derived from the advertisement plan.
  • the invention also includes a traffic control system with a control unit according to the invention and at least one display section.
  • the display section has an input interface which is connected to the output interface of the control unit and the display section is set up to receive control signals derived from the display plan via the input interface and to operate variable message signs using the control signals. Provision can be made for the control signals to include the display plan and for the display cross-sections to determine which variable message sign should display which display using the display plan.
  • a traffic control system is provided in which an operator can enter a requested display via the input interface, the control unit creates the display plan and the or the display cross-sections display the advertising images provided by the advertising plan. The display cross-sections are then operated based on the display plan.
  • the invention also includes a computer program, comprising program code which, executed on a computing unit, causes the latter to carry out the method according to the invention.
  • a computer program can be stored in the control unit.
  • the invention also includes a machine-readable storage medium on which the computer program according to the invention is stored.
  • the control unit can have such a machine-readable storage medium.
  • FIG 1 shows a requested display 100 for a three-lane roadway 10 with a left lane 11, a middle lane 12, a right lane 13 and a direction of travel 14, wherein vehicles (not shown) in lanes 11, 12, 13 can move in direction of travel 14 .
  • four display sections 20, a first display section 21, a second display section 22, a third display section 23 and a fourth display section 24 are shown, each display section 20 having three variable message signs 30, one variable message sign 30 per lane 11, 12, 13.
  • the first display section 21 is located at the rear in the direction of travel 14, the second display section 22 in the direction of travel in front of the first display section 21, the third display section 23 in the direction of travel in front of the second display section 22 and the fourth display section 24 in the direction of travel in front of the third display section 23.
  • the variable message signs 30 are assigned to the lanes 11, 12, 13 here, but this does not necessarily have to be the case.
  • the requested display 100 includes a lane closure signal 31, which is to be displayed for the variable message sign 30 of the first display cross section that is assigned to the middle lane 12.
  • Lane blocking signal 31 is shown as a diagonal cross, which is shown in real terms, for example, in the form of a red indicator light.
  • Other representations of lane closure signal 31 are also conceivable, for example different representations in different countries. A completely red area could also be provided, for example.
  • FIG 2 shows a display plan 110 which is the result of the calculated solution of the discrete optimization of the method.
  • the display plan 110 includes the lane closure signal 31 of the middle lane 12 assigned variable message sign 30 of the first display section 21 and a warning sign 32 for the middle lane 12 assigned variable message sign 30 of the second display section 22, the third display section 23 and the fourth display section 24.
  • the warning sign 32 is shown as a triangle with an integrated exclamation mark, where the triangle can be red and the exclamation mark can be white or black, for example. Alternatively, the warning sign 32 can be a completely yellow area, for example.
  • FIG. 3 shows a table with different display options 50 and different weightings 51 of the display options 50.
  • a lane change signal to the left 33 with a weighting of minus twenty there is also a lane change signal to the left 33 with a weighting of minus twenty, a lane change signal to the left right 34 with minus thirty weight, a first speed limit 35 (60 km/h) with minus ten weight, a second speed limit 36 (80 km/h) with zero weight, a third Speed limit 37 (100 km/h) with a weighting of ten and a fourth speed limit 38 (120 km/h) with a weighting of twenty are shown.
  • the speed limits 35, 36, 37, 38 are represented by numbers in a circle, the circle being red and the numbers being white or black.
  • the representations of the display options 50 can differ for other regions or countries.
  • the discrete optimization is carried out in such a way that the conditional equations include parameters for different display options 50 of variable message signs 30, with a weighted function of the parameters of the different display options being maximized when the solution is calculated.
  • the FIG 1 and 2 this can be done, for example, with the following algorithm and the display options 50 and weightings 51 of 3 take place.
  • the left lane 11 is given index 0, the middle lane 12 index 1 and the right lane 13 index 2.
  • the maximum index of a lane can be one less than the number of lanes 11, 12, 13.
  • the first display section 21 is given the index 1
  • the second display section 22 is given the index 2
  • the third display section 23 is given the index 3
  • the fourth display section 24 is given the index 4.
  • the parameter x_0_2 then stands for the display of the variable message sign 30, which the first lane 11 and the second display cross section 22 is assigned.
  • the parameter x_1_1_Blocking is set equal to 1 by the requested display 100.
  • a signaling rule could be, for example, that 600 meters in driving direction 14 before the lane closure signal 31 only the lane closure signal 31, the warning sign 32 or the lane change signals 33, 34 should be displayed, but not the speed limits.
  • indices 60, 80, 100 and 120 stand for the speed limits 35, 36, 37, 38.
  • the signaling rules are thus taken into account in the conditional equations in such a way that permissible combinations of display options 50 are made possible according to the signaling rules and impermissible combinations of display options 50 are excluded.
  • the topology of the variable message sign 30 can also be taken into account by the conditional equations, with the topology in particular having an influence on which parameters are mutually exclusive.
  • the solution is the one that can be assumed to have the least impact on the traffic flow.
  • the weightings 51 can be carried out in such a way that less intrusive display options 51 are weighted more highly.
  • all parameters x are either zero or one. This enables a particularly simple calculation of the advertising plan 110.
  • FIG 4 shows a traffic control system 1, in which the four display cross sections 21, 22, 23, 24 of the roadway 10 are designed as already described.
  • the traffic management system 1 also has a control unit 2 which has a computing unit 3 , an input interface 4 and output interfaces 5 .
  • the output interfaces 5 are connected to input interfaces 6 of the four display cross sections 21, 22, 23, 24.
  • the input interface 5 is connected to an input computer 7 connected. An operator can input the requested display 100 using the input computer 7 .
  • the processing unit 3 then carries out the method and outputs the display plan 110 or control signals derived from the display plan 110 via the output interfaces 5 to the display cross sections 21 , 22 , 23 , 24 which then display the display plan 110 .
  • a machine-readable storage medium 8 which is assigned to the processing unit 3 , is shown as an option.
  • a computer program comprising program code, which is executed on the computing unit 3 and causes it to carry out the method according to the invention, can be stored in the machine-readable storage medium 8 .
  • this can include a hard drive, a flash memory, a DVD, a CD-ROM and other storage media.
  • the information about the topology, the signaling rules and the requested display 100 can be stored in an input file and made available to the control unit 2 by the input computer 7 .
  • the input file can then be read.
  • FIG 5 shows another example of a requested display 100 for a three-lane roadway 10 with four display cross sections 20, which is the requested display 100 of FIG FIG 1 provided that no differences are described below.
  • Each display cross-section 20 has five variable message signs 30, one variable message sign 30 per lane 11, 12, 13 analogous to 1 and two cross-lane variable message signs 30.
  • the requested display 100 includes a lane closure signal 31, which is to be displayed for the variable message sign 30 of the first display cross section that is assigned to the middle lane 12.
  • An advertisement plan can also be created from this requested advertisement 100 using the method according to the invention.
  • the display plan 110 is the result of the calculated solution of the discrete optimization of the with the requested display 110 of the 5 procedure carried out.
  • the display plan 110 includes the lane closure signal 31 of the variable message sign 30 assigned to the middle lane 12 of the first display cross section 21.
  • the display plan 110 also includes the third speed limit (80 km/h) for all the first lane 11 and the third lane 13 assigned variable message sign 30 and the The variable message sign 30 of the third display cross section 23 and the fourth display cross section 24 assigned to the second lane 12.
  • the display plan 110 also includes a warning sign 32 for the cross-lane variable message sign 30 of the second display cross section 22, the third display cross section 23 and the fourth display cross section 24.
  • FIG 7 shows a table with different display possibilities 50 and different weightings 51 of the display possibilities 50, whereby the display possibilities 50 can be provided for the variable traffic signs 30 crossing lanes.
  • the display possibilities 50 can be provided for the variable traffic signs 30 crossing lanes.
  • An index that corresponds to the number of lanes 11 , 12 , 13 can be provided for each of the variable message signs 30 spanning the lanes.
  • a requested display 100 comprises a lane closure signal 31 and a first speed limit 35 Lane change to the left 33, several first speed limits 35 and several second speed limits 36 calculated.
  • Another requested display 102 includes a lane closure signal 31 and a second speed limit 36. From this, another display plan 112 with a lane closure signal 31, a lane change to the right 34, several first speed limits 35 and several second speed limits 36 is calculated using the method according to the invention.
  • both advertising plans 110, 112 are output.
  • the display plan 110 and the further display plan 112 contain at least one variable message sign 30 in common.
  • a combined requested advertisement 104 is calculated and the method for the combined requested advertisement 104 is performed again and a combined advertisement schedule 114 is calculated. This combined ad plan 114 can then be output.
  • the combined requested display 104 is determined in such a way that the requested display 100 is compared with the further display plan 112 and all variable message signs 30 are removed from the requested display 100 for which the further display plan 112 provides more restrictive display options and the further requested display 102 is compared with the display plan 110 and all variable message signs 30 for which the display plan 110 provides more restrictive display options are removed from the further requested display 102 .
  • the combined requested display 104 contains all variable message signs or further variable message signs remaining in the requested display 100 and the further requested display 102 .
  • the combined display plan 114 calculated from the combined requested display 104 includes lane blocking signals 31, a lane change signal to the left 33, a lane change signal to the right 34 and first speed limits 35 and second speed limits 36 in connection with 8
  • the method explained can be used to ensure that a combined advertisement plan 114 that corresponds to the signaling rules can be calculated even when the advertisements 100, 102 requested are actually contradictory.
  • more restrictive display options can be, in particular, those which indicate a poorer traffic flow and thus have a lower and, in particular, a negative weighting.
  • variable message signs 30 of the display cross sections for each variable message sign of the display cross sections 21, 22, 23, 24 includes a list of possibly affected variable message signs 30, the method being carried out iteratively.
  • a first area of influence 121 includes the variable message signs 30 possibly influenced by the variable message sign 30 with the requested display (lane closure signal 31). In 9 these are the other variable message signs 30 of the first display cross section 21 and the variable message sign 30 of the second display section assigned to the middle lane 12 .
  • the advertisement plan is only calculated for the first sphere of influence 121 .
  • the display plan calculated for the first area of influence 121 results in a second area of influence 122, with the second area of influence containing those variable message signs 30 that may be affected by the variable message signs 30 of the variable message signs to be taken into account when implementing the display plan calculated for the first area of influence 121.
  • a third area of influence 123 and a fourth area of influence 124 can be determined analogously.
  • further variable message signs 30 are taken into account in each further iterative step, with the further variable message signs 30 being those that are part of the lists of possibly influenced variable message signs 30 of the variable message signs 30 to be considered when implementing the display plan.
  • the process is carried out until the ad plan no longer changes in an iterative step. In this way, a computationally efficient method for determining the advertisement schedule can be provided.
  • transitional display plans 131, 132 with which the at least one variable message sign 30 of the at least one display cross section 20 can be transferred from a current display plan to the display plan 110 determined by the method. Transitional rules can be followed.
  • the requested display 100 can be analogous to FIG 1
  • the signaling rules show that the variable message sign 30 assigned to the middle lane 12 of the second display cross section 22 also sends a lane closure signal 31 and the two variable message signs 30 arranged in front of it and assigned to the middle lane 12 of the third display cross section 23 and the fourth display cross section 24 each send the warning signal 32 should show. It can be provided, for example, that no variable message sign can switch directly from an empty display to the lane closure signal 31 .
  • variable message sign 30 may change over if in direction of travel 14 in front of the relevant variable message sign 30 a variable message sign also has to switch over.
  • variable message signs 30 arranged behind a variable message sign 30 in the direction of travel 14 may only switch over if the two variable message signs 30 display different display options.
  • variable message sign 30 assigned to the middle lane 12 switch over to the warning sign 32 .
  • the variable message sign 30 of the third display cross section 23 and the fourth display cross section 24 assigned to the middle lane 12 is now assigned a zero, since these are already in the final state.
  • the variable message sign 30 of the second display cross section 22 assigned to the middle lane 12 is assigned a one, since this variable message sign 30 is to switch further in the next step (to the lane blocking signal 31).
  • variable message sign 30 of the first display cross section 21 assigned to the middle lane 12 is assigned the letter V, since this variable message sign 30 is not yet allowed to change over, i.e. it should only change over with a delay, since the variable message sign 30 (of the second display cross section 22) in front of it in the direction of travel 14 is also still allowed must switch.
  • the variable message sign 30 of the first display cross section 21 assigned to the middle lane 12 therefore continues to display the warning sign 32 .
  • variable message sign 30 of the second display cross section assigned to the middle lane 12 22, the third display cross section 23 and the fourth display cross section 24 are each assigned a zero, which signals no further switching, and a one is assigned to the variable message sign 30 of the first display cross section 21, which is assigned to the middle lane 12, so that this variable message sign 30 may switch in the next step .
  • the at least one variable message sign 30 of the at least one display cross section 20 is therefore operated according to a current display plan and a transitional display plan 131 or a number of transitional display plans 131, 132 are calculated.
  • a transition advertisement plan 131 or the transition advertisement plans 131, 132 a transition from the current advertisement plan to the calculated advertisement plan 110 is carried out.
  • the transition display plan 131 or the transition display plans 131, 132 are calculated in such a way that further conditional equations are set up for a discrete optimization. Rules for permitted transitions of variable message signs 30 are used for the further determination equations.
  • the further conditional equations include further parameters for different transition possibilities of the variable message signs 30.
  • a further solution of the further discrete optimization is then calculated, with a weighted function of the further parameters of the different transition possibilities being maximized when the further solution is calculated.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Anzeigequerschnitten 20, 21, 22, 23, 24, mit den folgenden Schritten:- Einlesen einer angeforderten Anzeige 100 für mindestens ein Wechselverkehrszeichen 30 mindestens eines Anzeigequerschnitts 20, 21, 22, 23, 24;- Aufstellen von Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung, wobei für die Bestimmungsgleichung Informationen über eine Topologie von Wechselverkehrszeichen 30 der Anzeigequerschnitte 20, 21, 22, 23, 24 sowie Signalisierungsregeln verwendet werden;- Berechnen einer Lösung der diskreten Optimierung, wobei die Lösung einen Anzeigenplan 110 der Anzeigequerschnitte 20, 21, 22, 23, 24 umfasst.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Anzeigequerschnitten. Die Erfindung betrifft ferner ein Computerprogramm, eine Steuereinheit und ein Verkehrsleitsystem zur Umsetzung des Verfahrens.
  • Anzeigequerschnitte können beispielsweise an mehrspurigen Fahrstraßen wie Autobahnen zum Einsatz kommen, unter anderem um variable Geschwindigkeitsbegrenzungen, Fahrspursperrungen, Zusammenführen von Fahrspuren, Warnzeichen oder Verbote, wie beispielsweise Überholverbote oder Tonnagebeschränkungen anzuzeigen. Anzeigequerschnitte können dabei drehbare Prismen zur Anzeige wechselnder Verkehrszeichen oder optische Anzeigen mittels Pixel, beispielsweise in Form von LEDs, beinhalten und jeweils angepasst an die aktuelle Verkehrssituation angesteuert werden. Die Anzeigequerschnitte können beispielsweise in Form von Schilderbrücken über der Fahrbahn oder als an Fahrbahnrändern angeordnete Einheiten ausgeführt sein. Die Anzeigenquerschnitte können auch mechanische Sperrvorrichtungen wie zum Beispiel Schranken oder Textanzeigen umfassen.
  • Im Regelfall wird ein Ereignis, beispielsweise ein Verkehrsereignis, eine Änderung mehrerer Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte zur Folge haben. Beispielsweise kann vorgesehen sein, bei einer Fahrspursperrung in Fahrtrichtung vor der Fahrspursperrung eine Aufforderung zum Fahrspurwechsel und in Fahrtrichtung noch weiter vor der Fahrspursperrung ein Warnzeichen anzuzeigen. Prinzipiell könnte eine Bedienperson alle diese Änderungen veranlassen, wobei bei komplexen Zusammenhängen zwischen den Anzeigequerschnitten eine solche manuelle Veranlassung der Änderungen nicht mehr möglich ist. Es kann vorgesehen sein, dass eine Bedienungsperson für zumindest ein Wechselverkehrszeichen eine angeforderte Anzeige, also was ein bestimmtes Wechselverkehrszeichen eines der Anzeigequerschnitte anzeigen soll, vorgibt, und die restlichen Änderungen anderer Wechselverkehrszeichen automatisiert anhand vorgegebener Regeln erfolgt.
  • Solche Systeme sind aus dem Stand der Technik bekannt und basieren auf einem Flussdiagramm, bei dem Bedingungen und Ausnahmeregelungen nacheinander in Betracht gezogen werden, um zu einem Anzeigenplan für die Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte zu kommen. Der Anzeigenplan gibt für jedes Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte vor, welche Anzeige geschaltet und insbesondere welches Verkehrszeichen angezeigt werden soll. Umfassen die Anzeigenquerschnitte beziehungsweise die Wechselverkehrszeichen beispielsweise Schranken, kann der Anzeigeplan einen Zustand der Schranke (offen, geschlossen) umfassen. Umfassen die Anzeigenquerschnitte beziehungsweise die Wechselverkehrszeichen beispielsweise Textanzeigen, kann der Anzeigenplan den anzuzeigenden Text wie beispielsweise "Straße gesperrt", "Tunnel gesperrt" oder "Stau" umfassen. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass es nur schwer oder gar nicht möglich ist, einen theoretischen Nachweis zu führen, dass der Anzeigenplan sämtliche Verkehrsregeln befolgt, insbesondere wenn die angeforderte Anzeige mehrere Wechselverkehrszeichen an unterschiedlichen Stellen umfasst. Deshalb sind langwierige Testverfahren notwendig. Ferner kann mittels eines auf einem Flussdiagramm mit Bedingungen und Ausnahmeregeln basierenden Verfahren auch problematisch sein, wenn eine weitere angeforderte Anzeige verarbeitet wird und dabei Teile des Anzeigenplans überschrieben werden. Die gängigen Verfahren sehen hier ein kompliziertes Überprüfungsverfahren vor, welches hohe Rechenkapazitäten in Anspruch nimmt.
  • Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Anzeigequerschnitten bereitzustellen, bei dem Signalisierungsregeln durch das Verfahren berücksichtigt werden. Ferner liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Computerprogramm zur Durchführung des Verfahrens, ein Speichermedium mit dem Computerprogramm, eine Steuereinheit und ein Verkehrsleitsystem mit diesen Eigenschaften bereitzustellen.
  • Diese Aufgaben werden mit den Gegenständen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
  • Ein Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Anzeigequerschnitten umfasst die folgenden Schritte. Zunächst wird eine angeforderte Anzeige für mindestens ein Wechselverkehrszeichen mindestens eines Anzeigequerschnitts eingelesen, wobei die angeforderte Anzeige auch für mehrere Wechselverkehrszeichen eines oder mehrerer Anzeigequerschnitte eingelesen werden kann. Anschließend werden Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung aufgestellt, wobei für die Bestimmungsgleichung Informationen über eine Topologie von Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte sowie Signalisierungsregeln verwendet werden. Durch die Topologie können Ortsbeziehungen der Wechselverkehrszeichen untereinander berücksichtigt werden. Mit den Signalisierungsregeln kann erreicht werden, dass nur rechtlich zulässige Anzeigen mittels der Wechselverkehrszeichen ausgegeben werden. Dies kann sich insbesondere darauf beziehen, dass eine Kombination von Anzeigen rechtlich zulässig ist. Anschließend wird eine Lösung der diskreten Optimierung berechnet, wobei die Lösung einen Anzeigenplan der Anzeigequerschnitte umfasst.
  • Durch die Verwendung der diskreten Optimierung kann ein Verfahren bereitgestellt werden, bei dem mittels der Signalisierungsregeln alle rechtlich zulässigen Kombinationen von Anzeigen verwendet werden und innerhalb dieser eine Kombination von Anzeigen ausgewählt wird. Dabei kann vorgesehen sein, dass durch das Verfahren eine optimale Kombination unter den rechtlich zulässigen Kombinationen ausgewählt wird, also eine Kombination mit möglichst bestem Verkehrsfluss. Die diskrete Optimierung kann dabei insbesondere eine lineare ganzzahlige Optimierung umfassen. Die diskrete Optimierung ist insbesondere deshalb vorteilhaft, da die Anzeigen jeweils im Regelfall nur eine definierte Anzeigemöglichkeit signalisieren können.
  • Die Signalisierungsregeln können in den Bestimmungsgleichungen insbesondere derart berücksichtigt werden, dass nach den Signalisierungsregeln zulässige Kombinationen von Anzeigemöglichkeiten ermöglicht und unzulässige Kombinationen von Anzeigemöglichkeiten ausgeschlossen werden. Die Signalisierungsregeln können beispielsweise allgemein umfassen, dass eine bestimmte Anzeige auf einem Wechselverkehrszeichen bestimmte Ausschlüsse für einige Anzeigemöglichkeiten anderer, topographisch naheliegender Wechselverkehrszeichen zur Folge hat. Die Bestimmungsgleichungen werden dann so aufgestellt, dass unzulässige Kombinationen mathematisch unmöglich werden und zulässige Kombinationen mathematisch möglich bleiben.
  • Der Anzeigenplan kann dabei Anzeigebilder für die Wechselverkehrszeichen beinhalten, also welches Wechselverkehrszeichen welches Verkehrszeichen anzeigen soll.
  • In einer Ausführungsform wird das Verfahren in einer Recheneinheit eines Verkehrsleitsystems durchgeführt. Steuersignale werden an die Anzeigequerschnitte anhand des Anzeigenplans ausgegeben. Die Anzeigequerschnitte können dann eingerichtet sein, Wechselverkehrszeichen anhand der Steuersignale anzusteuern und den Steuersignalen beziehungsweise dem Anzeigenplan entsprechende Anzeigen der Wechselverkehrszeichen zu Schalten.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Informationen über die Topologie, die Signalisierungsregeln und die angeforderte Anzeige in einer Eingabedatei abgelegt. Beim Einlesen der angeforderten Anzeige wird die Eingabedatei eingelesen. Dieses Verfahren ist insbesondere dann vorteilhaft, wenn mehrere Abschnitte eines Straßennetzes von einer zentralen Stelle aus kontrolliert werden sollen und die Berechnung nur in einem beschränkten Bereich um die Wechselverkehrszeichen der angeforderten Anzeige durchgeführt werden soll. Dies ermöglicht ein effizientes Verfahren. Gegebenenfalls können so auch für unterschiedliche Orte unterschiedliche Signalisierungsregeln berücksichtigt werden. Eine mehrspurige Autobahn kann beispielsweise anderen Signalisierungsregeln unterworfen sein als eine mehrspurige innerörtliche Straße. Alternativ können auch für sämtliche unterschiedlichen Orte die Topologie und die Signalisierungsregeln innerhalb der das Verfahren durchführenden Recheneinheit bereitgestellt sein, beispielsweise in einem Speicher der Recheneinheit.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens umfassen die Bestimmungsgleichungen Parameter für verschiedene Anzeigemöglichkeiten der Wechselverkehrszeichen. Beim Berechnen der Lösung wird eine gewichtete Funktion der Parameter der verschiedenen Anzeigemöglichkeiten maximiert. Gewichtungsfaktoren können dabei insbesondere derart sein, dass beim Berechnen der Lösung diejenigen Anzeigemöglichkeiten bevorzugt werden, die einen besseren Verkehrsfluss erwarten lassen.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens sind die Parameter entweder Null oder Eins. Dies ermöglicht eine einfache Aufstellung der Bestimmungsgleichungen, gegebenenfalls automatisiert, und ermöglicht außerdem ein einfacheres Berechnen der Lösung.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens umfasst die Information über die Topologie von Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte für jedes Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte eine Liste möglicherweise beeinflusster Wechselverkehrszeichen. Das Verfahren wird iterativ durchgeführt, zunächst für die durch das zumindest eine Wechselverkehrszeichen mit der angeforderten Anzeige möglicherweise beeinflussten Wechselverkehrszeichen. In jedem weiteren iterativen Schritt werden weitere Wechselverkehrszeichen berücksichtigt, wobei die weiteren Wechselverkehrszeichen jeweils diejenigen sind, die Teil der Listen der möglicherweise beeinflussten Wechselverkehrszeichen der bei einer Umsetzung des Anzeigenplans zu berücksichtigenden Wechselverkehrszeichen sind. Das Verfahren wird so lange durchgeführt, bis sich in einem iterativen Schritt der Anzeigenplan nicht mehr ändert. Es werden also zunächst nur die Wechselverkehrszeichen berücksichtigt, die durch die angeforderte Anzeige beeinflusst werden können. Hieraus ergibt sich ein Anzeigenplan, der Wechselverkehrszeichen der angeforderten Anzeige und von diesen beeinflusste Wechselverkehrszeichen umfasst. Nunmehr können alle Wechselverkehrszeichen, die von diesen Wechselverkehrszeichen beeinflusst werden, ebenfalls berücksichtigt werden und ein weiterer Anzeigenplan berechnet werden. Dies kann so lange durchgeführt werden, bis sich trotz Hinzunahme möglicherweise beeinflusster Wechselverkehrszeichen der Anzeigenplan nicht mehr ändert. Dies ermöglicht ein schnelles und effizientes Verfahren, bei dem nicht die Gesamtheit der Wechselverkehrszeichen von Anfang an berücksichtigt werden muss, so dass dieses Verfahren weniger Rechenkapazität benötigt.
  • In einer Ausführungsform wird das Verfahren für eine weitere angeforderte Anzeige für mindestens ein weiteres Wechselverkehrszeichen mindestens eines Anzeigequerschnitts durchgeführt. Dabei kann es sich um ein weiteres Wechselverkehrszeichen desselben Anzeigequerschnitts oder eines anderen Anzeigequerschnitts handeln. Für das weitere Wechselverkehrszeichen wird ein weiterer Anzeigenplan bestimmt. Für den Fall, dass der Anzeigenplan und der weitere Anzeigenplan mindestens ein gemeinsames Wechselverkehrszeichen beinhalten, wird eine kombinierte angeforderte Anzeige berechnet und das Verfahren für die kombinierte angeforderte Anzeige erneut durchgeführt und ein kombinierter Anzeigenplan berechnet. Dadurch kann ein effizientes Berechnungsverfahren bereitgestellt werden, wenn sich ergibt, dass der Anzeigenplan und der kombinierte Anzeigenplan überlappen, so dass auch hier eine Einhaltung der Signalisierungsregeln ermöglicht wird.
  • Diese Ausführungsform kann insbesondere mit der oben beschriebenen mehrfachen iterativen Durchführung des Verfahrens kombiniert werden, um möglichst wenig Rechenleistung bei gleichzeitiger Einhaltung der Signalisierungsregeln zu erreichen.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird bei der Berechnung der kombinierten angeforderten Anzeige die angeforderte Anzeige mit dem weiteren Anzeigenplan verglichen. Aus der angeforderten Anzeige werden alle Wechselverkehrszeichen entfernt, für die der weitere Anzeigenplan restriktivere Anzeigemöglichkeiten vorsieht. Die weitere angeforderte Anzeige wird mit dem Anzeigenplan verglichen. Aus der weiteren angeforderten Anzeige werden alle Wechselverkehrszeichen entfernt, für die der Anzeigenplan restriktivere Anzeigemöglichkeiten vorsieht. Die kombinierte angeforderte Anzeige beinhaltet alle in der angeforderten Anzeige und der weiteren angeforderten Anzeige verbleibenden Wechselverkehrszeichen beziehungsweise weiteren Wechselverkehrszeichen.
  • Es kann vorgesehen sein, dass hierfür die bereits erwähnten Gewichtungsfaktoren verwendet werden. Es kann eine Relation zwischen den Gewichtungsfaktoren und einer Restriktion der Anzeigemöglichkeiten bestehen. Restriktivere Anzeigemöglichkeiten können dabei insbesondere diejenigen sein, die einen schlechteren Verkehrsfluss erwarten lassen. Alternativ kann vorgesehen sein, dass den angeforderten Anzeigen eine Priorisierung zugeordnet ist und die Auswahl der in der kombinierten angeforderten Anzeige verbleibenden Wechselverkehrszeichen anhand der Priorisierung ausgewählt werden. Die Priorisierung kann mittels einer Zeichenpriorität umgesetzt werden.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird mindestens ein Wechselverkehrszeichen mindestens eines Anzeigequerschnitts nach einem derzeitigen Anzeigenplan betrieben. Es wird ein Übergangsanzeigenplan oder es werden mehrere Übergangsanzeigepläne berechnet, wobei mittels des Übergangsanzeigenplans oder der Übergangsanzeigepläne ein Übergang vom derzeitigen Anzeigenplan zum berechneten Anzeigenplan durchgeführt wird. Dies ermöglicht, vom derzeitigen Anzeigenplan zum berechneten Anzeigenplan zu wechseln, um auch während des Übergangs Anzeigeregeln einhalten zu können.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens wird der Übergangsanzeigenplan oder werden die Übergangsanzeigepläne derart berechnet, dass weitere Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung aufgestellt werden. Für die weiteren Bestimmungsgleichungen werden Regeln für erlaubte Übergänge der Wechselverkehrszeichen verwendet, wobei die weiteren Bestimmungsgleichungen weitere Parameter für verschiedene Übergangsmöglichkeiten der Wechselverkehrszeichen umfassen. Anschließend wird eine weitere Lösung der weiteren diskreten Optimierung berechnet, wobei beim Berechnen der weiteren Lösung eine gewichtete Funktion der weiteren Parameter der verschiedenen Übergangsmöglichkeiten maximiert wird.
  • In einer Ausführungsform des Verfahrens sind die weiteren Parameter Null oder Eins. Dies ermöglicht eine einfache Aufstellung der weiteren Bestimmungsgleichungen, gegebenenfalls automatisiert, und ermöglicht außerdem ein einfacheres Berechnen der weiteren Lösung.
  • Die Erfindung umfasst ferner eine Steuereinheit mit einer Eingabeschnittstelle für mindestens eine angeforderte Anzeige, einer Recheneinheit zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens und einer Ausgabeschnittstelle für aus dem Anzeigenplan abgeleitete Steuersignale.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Verkehrsleitsystem mit einer erfindungsgemäßen Steuereinheit und mindestens einem Anzeigequerschnitt. Der Anzeigequerschnitt weist eine Eingangsschnittstelle auf, die mit der Ausgabeschnittstelle der Steuereinheit verbunden ist und wobei der Anzeigequerschnitt eingerichtet ist, über die Eingangsschnittstelle aus dem Anzeigenplan abgeleitete Steuersignale zu empfangen und Wechselverkehrszeichen anhand der Steuersignale zu betreiben. Dabei kann vorgesehen sein, dass die Steuersignale den Anzeigenplan umfassen und die Anzeigenquerschnitte anhand des Anzeigenplans ermitteln, welches Wechselverkehrszeichen welche Anzeige schalten soll. Dadurch wird ein Verkehrsleitsystem bereitgestellt, bei dem eine Bedienperson über die Eingabeschnittstelle eine angeforderte Anzeige eingeben kann, die Steuereinheit daraus den Anzeigenplan erstellt und der oder die Anzeigequerschnitte die durch den Anzeigenplan vorgesehenen Anzeigenbilder jeweils anzeigen. Die Anzeigequerschnitte werden dann anhand des Anzeigenplans betrieben.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein Computerprogramm, umfassend Programmcode, der ausgeführt auf einer Recheneinheit diese dazu veranlasst, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen. In der Steuereinheit kann ein solches Computerprogramm gespeichert sein.
  • Die Erfindung umfasst ferner ein maschinenlesbares Speichermedium, auf dem das erfindungsgemäße Computerprogramm gespeichert ist. Die Steuereinheit kann ein solches maschinenlesbares Speichermedium aufweisen.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich durch die Erläuterungen der folgenden, stark vereinfachten, schematischen Darstellungen bevorzugter Ausführungsbeispiele. Hierbei zeigen in jeweils schematisierter Darstellung
    • FIG 1
    eine angeforderte Anzeige für ein Wechselverkehrszeichen eines Anzeigequerschnitts;
    FIG 2
    einen Anzeigenplan;
    FIG 3
    eine Tabelle mit Anzeigemöglichkeiten und Gewichtungen;
    FIG 4
    ein Verkehrsleitsystem mit einer Steuereinheit;
    FIG 5
    ein weiteres Beispiel einer angeforderten Anzeige;
    FIG 6
    ein weiteres Beispiel eines Anzeigenplans;
    FIG 7
    eine Tabelle mit weiteren Anzeigemöglichkeiten und weiteren Gewichtungen;
    FIG 8
    angeforderte Anzeigen, und eine daraus berechnete kombinierte angeforderte Anzeige;
    FIG 9
    Einflussbereiche von Wechselverkehrszeichen; und
    FIG 10
    Übergangsanzeigepläne.
  • FIG 1 zeigt eine angeforderte Anzeige 100 für eine dreispurige Fahrbahn 10 mit einer linken Fahrspur 11, einer mittleren Fahrspur 12, einer rechten Fahrspur 13 und einer Fahrrichtung 14, wobei sich Fahrzeuge (nicht gezeigt) auf den Fahrspuren 11, 12, 13 in Fahrrichtung 14 bewegen können. Ferner sind vier Anzeigequerschnitte 20, ein erster Anzeigequerschnitt 21, ein zweiter Anzeigequerschnitt 22, ein dritter Anzeigequerschnitt 23 und ein vierter Anzeigequerschnitt 24 dargestellt, wobei jeder Anzeigequerschnitt 20 drei Wechselverkehrszeichen 30 aufweist, ein Wechselverkehrszeichen 30 pro Fahrspur 11, 12, 13. Der erste Anzeigequerschnitt 21 ist dabei in Fahrrichtung 14 hinten, der zweite Anzeigequerschnitt 22 in Fahrrichtung vor dem ersten Anzeigequerschnitt 21, der dritte Anzeigequerschnitt 23 in Fahrrichtung vor dem zweiten Anzeigequerschnitt 22 und der vierte Anzeigequerschnitt 24 in Fahrrichtung vor dem dritten Anzeigequerschnitt 23 angeordnet. Die Wechselverkehrszeichen 30 sind hier den Fahrspuren 11, 12, 13 zugeordnet, dies muss jedoch nicht zwingend der Fall sein.
  • Die angeforderte Anzeige 100 umfasst ein Fahrspursperrungssignal 31, welches für das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts angezeigt werden soll. Das Fahrspursperrungssignal 31 ist als diagonales Kreuz dargestellt, welches real beispielsweise in Form einer roten Leuchtanzeige dargestellt wird. Es sind auch andere Darstellungen des Fahrspursperrungssignals 31 denkbar, beispielsweise unterschiedliche in unterschiedlichen Ländern. Es könnte beispielsweise auch eine komplett rote Fläche vorgesehen sein.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann nun ein Anzeigenplan für die Anzeigequerschnitte 20 bestimmt werden. Dabei können die folgenden Schritte durchgeführt werden:
    • Einlesen der angeforderten Anzeige 100 für mindestens ein Wechselverkehrszeichen 30 mindestens eines Anzeigequerschnitts 20;
    • Aufstellen von Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung, wobei für die Bestimmungsgleichung Informationen über eine Topologie von Wechselverkehrszeichen 30 der Anzeigequerschnitte 20 sowie Signalisierungsregeln verwendet werden;
    • Berechnen einer Lösung der diskreten Optimierung, wobei die Lösung einen Anzeigenplan 110 der Anzeigequerschnitte 20 umfasst.
  • FIG 2 zeigt einen Anzeigenplan 110, der das Ergebnis der berechneten Lösung der diskreten Optimierung des Verfahrens ist. Der Anzeigenplan 110 umfasst das Fahrspursperrungssignal 31 des der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21 sowie jeweils ein Warnzeichen 32 für die der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts 22, des dritten Anzeigequerschnitts 23 und des vierten Anzeigequerschnitts 24. Das Warnzeichen 32 ist als Dreieck mit integriertem Ausrufezeichen dargestellt, wobei das Dreieck beispielsweise rot und das Ausrufezeichen weiß oder schwarz sein kann. Alternativ kann das Warnzeichen 32 beispielsweise eine komplett gelbe Fläche sein.
  • FIG 3 zeigt eine Tabelle mit verschiedenen Anzeigemöglichkeiten 50 und verschiedenen Gewichtungen 51 der Anzeigemöglichkeiten 50. Neben dem bereits erwähnten Fahrspursperrungssignal 31 mit Gewichtung minus einhundert und dem bereits erwähnten Warnzeichen 32 mit Gewichtung minus fünfzehn sind auch ein Spurwechselsignal nach links 33 mit Gewichtung minus zwanzig, ein Spurwechselsignal nach rechts 34 mit Gewichtung minus dreißig, eine erste Geschwindigkeitsbegrenzung 35 (60 km/h) mit Gewichtung minus zehn, eine zweite Geschwindigkeitsbegrenzung 36 (80 km/h) mit Gewichtung Null, eine dritte Geschwindigkeitsbegrenzung 37 (100 km/h) mit Gewichtung zehn und eine vierte Geschwindigkeitsbegrenzung 38 (120 km/h) mit Gewichtung zwanzig dargestellt. Die Geschwindigkeitsbegrenzungen 35, 36, 37, 38 sind dabei wie in Europa üblich durch Zahlen in einem Kreis dargestellt, wobei der Kreis rot und die Zahlen weiß oder schwarz sein können. Selbstverständlich können die Darstellungen der Anzeigemöglichkeiten 50 für andere Regionen oder Länder abweichen.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird die diskrete Optimierung derart durchgeführt, dass die Bestimmungsgleichungen Parameter für verschiedene Anzeigemöglichkeiten 50 der Wechselverkehrszeichen 30 umfassen, wobei beim Berechnen der Lösung eine gewichtete Funktion der Parameter der verschiedenen Anzeigemöglichkeiten maximiert wird. Für die angeforderte Anzeige 100 und der Anzeigenplan 110 der FIG 1 und 2 kann dies beispielsweise mit dem folgenden Algorithmus und den Anzeigemöglichkeiten 50 und Gewichtungen 51 der FIG 3 erfolgen. Dabei erhält die linke Fahrspur 11 den Index 0, die mittlere Fahrspur 12 den Index 1 und die rechte Fahrspur 13 den Index 2. Der maximale Index einer Fahrspur kann so um eins kleiner als die Anzahl der Fahrspuren 11, 12, 13 sein. Der erste Anzeigequerschnitt 21 erhält den Index 1, der zweite Anzeigequerschnitt 22 erhält den Index 2, der dritte Anzeigequerschnitt 23 erhält den Index 3 und der vierte Anzeigequerschnitt 24 erhält den Index 4. Der Parameter x_0_2 steht dann für die Anzeige des Wechselverkehrszeichen 30, die der ersten Fahrspur 11 und dem zweiten Anzeigequerschnitt 22 zugeordnet ist. Durch die angeforderte Anzeige 100 wird der Parameter x_1_1_Sperrung gleich 1 gesetzt. Das hat zur Folge, dass x_1_1_Sperrung=1 eine erste Bestimmungsgleichung für die diskrete Optimierung ist. Eine Signalisierungsregel könnte beispielsweise lauten, dass 600 Meter in Fahrrichtung 14 vor dem Fahrspursperrungssignal 31 nur das Fahrspursperrungssignal 31, das Warnzeichen 32 oder die Spurwechselsignale 33, 34 angezeigt werden sollen, nicht jedoch die Geschwindigkeitsbegrenzungen. Für das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts (x_1_2) ergeben sich daraus folgende Beziehungen: x _ 1 _ 2 _ 60 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0001
     x _ 1 _ 2 _ 80 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0002
     x _ 1 _ 2 _ 100 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0003
     x _ 1 _ 2 _ 120 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1 .
    Figure imgb0004
  • Die Indizes 60, 80, 100 und 120 stehen dabei für die Geschwindigkeitsbeschränkungen 35, 36, 37, 38. Analog ergibt sich für den dritte Anzeigequerschnitt 23 und den vierte Anzeigequerschnitt 24: x _ 1 _ 2 _ 60 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0005
     x _ 1 _ 2 _ 80 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0006
     x _ 1 _ 2 _ 100 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0007
     x _ 1 _ 2 _ 120 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1 .
    Figure imgb0008
     x _ 1 _ 2 _ 60 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0009
     x _ 1 _ 2 _ 80 + x _ 1 _ 1 _ Sperrung = 1
    Figure imgb0010
     x_1_4_100 + x_1_1_Sperrung = 1
    Figure imgb0011
     x_1_4_120 + x_1_1_Sperrung = 1 .
    Figure imgb0012
  • Ferner kann sich aus den Signalisierungsregeln ergeben, dass vor einem Fahrspursperrungssignal 31 nicht freie Fahrt sein soll, so dass eine der Anzeigemöglichkeiten 50 angezeigt wird. Daraus ergibt sich für das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts eine weitere Bestimmungsgleichung: x_1_2_Sperrung + x_1_2_Warnung + x_1_2_Wechsellinks + x_1_2_Wechselrechts + x_1_2_60 + x_1_2_80 + x_1_2_100 + x_1_2_120 = 1 .
    Figure imgb0013
  • Die Signalisierungsregeln sind in den Bestimmungsgleichungen also derart berücksichtigt, dass nach den Signalisierungsregeln zulässige Kombinationen von Anzeigemöglichkeiten 50 ermöglicht und unzulässige Kombinationen von Anzeigemöglichkeiten 50 ausgeschlossen werden.
  • Nun können die Parameter aller Anzeigemöglichkeiten 50 aller Wechselverkehrszeichen 30 mit den Gewichtungen 51 multipliziert und aufsummiert werden, wobei durch die diskrete Optimierung diese Summe maximiert wird unter den durch die Bestimmungsgleichungen gegebenen Randbedingungen.
  • Durch die Bestimmungsgleichungen kann auch die Topologie der Wechselverkehrszeichen 30 berücksichtigt werden, wobei die Topologie insbesondere darauf einen Einfluss hat, welche Parameter sich gegenseitig ausschließen.
  • Durch die Maximierung der Summe wie oben beschrieben und die Wahl der Gewichtungen 51 wie in FIG 3 dargestellt, kann erreicht werden, dass die Lösung diejenige ist, von der angenommen werden kann, dass sie den geringsten Einfluss auf den Verkehrsfluss hat. Insbesondere können die Gewichtungen 51 so vorgenommen werden, dass weniger eingreifende Anzeigemöglichkeiten 51 höher gewichtet sind.
  • Es kann vorgesehen sein, dass alle Parameter x entweder Null oder Eins sind. Dies ermöglicht eine besonders einfache Berechnung des Anzeigenplans 110.
  • Neben dem beschriebenen Algorithmus, bei dem die diskrete Optimierung mittels ganzzahliger linearer Optimierung erfolgt, sind auch andere diskrete Optimierungsverfahren denkbar, beispielsweise lineare Optimierung mit anschließender Auswahl diskreter Anzeigebilder der einzelnen Wechselverkehrszeichen 30.
  • FIG 4 zeigt ein Verkehrsleitsystem 1, bei dem die vier Anzeigequerschnitte 21, 22, 23, 24 der Fahrbahn 10 wie bereits beschrieben ausgestaltet sind. Das Verkehrsleitsystem 1 weist ferner eine Steuereinheit 2 auf, die eine Recheneinheit 3, eine Eingabeschnittstelle 4 und Ausgabeschnittstellen 5 aufweist. Die Ausgabeschnittstellen 5 sind mit Eingangsschnittstellen 6 der vier Anzeigequerschnitte 21, 22, 23, 24 verbunden. Die Eingangsschnittstelle 5 ist mit einem Eingaberechner 7 verbunden. Eine Bedienperson kann mittels des Eingaberechners 7 die angeforderte Anzeige 100 eingeben. Die Recheneinheit 3 führt dann das Verfahren durch und gibt den Anzeigenplan 110 oder aus dem Anzeigenplan 110 abgeleitete Steuersignale über die Ausgabeschnittstellen 5 an die Anzeigequerschnitte 21, 22, 23, 24 aus, die dann den Anzeigenplan 110 anzeigen. Optional dargestellt ist ein maschinenlesbares Speichermedium 8, das der Recheneinheit 3 zugeordnet ist. Ein Computerprogramm, umfassend Programmcode, der ausgeführt auf der Recheneinheit 3 diese dazu veranlasst, das erfindungsgemäße Verfahren durchzuführen, kann im maschinenlesbaren Speichermedium 8 gespeichert sein. Insbesondere kann dies eine Festplatte, einen Flash-Speicher, eine DVD, eine CD-ROM und andere Speichermedien umfassen.
  • Die Informationen über die Topologie, die Signalisierungsregeln und die angeforderte Anzeige 100 können dabei in einer Eingabedatei abgelegt sein und vom Eingaberechner 7 der Steuereinheit 2 zur Verfügung gestellt werden. Beim Einlesen der angeforderten Anzeige 100 kann dann die Eingabedatei eingelesen werden.
  • FIG 5 zeigt ein weiteres Beispiel einer angeforderten Anzeige 100 für eine dreispurige Fahrbahn 10 mit vier Anzeigequerschnitten 20, die der angeforderten Anzeige 100 der FIG 1 entspricht, sofern im Folgenden keine Unterschiede beschrieben sind. Jeder Anzeigequerschnitt 20 weist fünf Wechselverkehrszeichen 30 auf, jeweils ein Wechselverkehrszeichen 30 pro Fahrspur 11, 12, 13 analog zu Fig. 1 und zwei fahrspurübergreifende Wechselverkehrszeichen 30.
  • Die angeforderte Anzeige 100 umfasst ein Fahrspursperrungssignal 31, welches für das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts angezeigt werden soll. Auch aus dieser angeforderten Anzeige 100 kann mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Anzeigenplan erstellt werden.
  • FIG 6 zeigt den Anzeigenplan 110, der das Ergebnis der berechneten Lösung der diskreten Optimierung des mit der angeforderten Anzeige 110 der FIG 5 durchgeführten Verfahrens ist. Der Anzeigenplan 110 umfasst das Fahrspursperrungssignal 31 des der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichens 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21. Der Anzeigenplan 110 umfasst ferner die dritte Geschwindigkeitsbegrenzung (80 km/h) für alle der ersten Fahrspur 11 und der dritten Fahrspur 13 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 sowie der der zweiten Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des dritten Anzeigequerschnitts 23 und des vierten Anzeigequerschnitts 24. Der Anzeigenplan 110 umfasst ferner jeweils ein Warnzeichen 32 für die fahrspurübergreifenden Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts 22, des dritten Anzeigequerschnitts 23 und des vierten Anzeigequerschnitts 24.
  • FIG 7 zeigt eine Tabelle mit verschiedenen Anzeigemöglichkeiten 50 und verschiedenen Gewichtungen 51 der Anzeigemöglichkeiten 50, wobei die Anzeigemöglichkeiten 50 für die fahrspurübergreifenden Wechselverkehrszeichen 30 vorgesehen sein können. Neben dem bereits beschriebenen Warnsignal 32 mit Gewichtung minus fünfzehn ist ein Überholverbot 41 mit Gewichtung minus dreißig, ein Lastkraftwagenüberholverbot 42 mit Gewichtung minus zwanzig und eine Tonnagebeschränkung 43 mit Gewichtung minus fünfzig angeordnet. Für die fahrspurübergreifenden Wechselverkehrszeichen 30 kann dabei jeweils ein Index vorgesehen sein, der der Anzahl der Fahrspuren 11, 12, 13 entspricht.
  • FIG 8 zeigt, wie mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit sich widersprechenden Anzeigenplänen umgegangen werden kann. Bezugszeichen der Anzeigemöglichkeiten 50 beziehen sich dabei auf die in den FIG 3 und 7 dargestellten Anzeigemöglichkeiten 50. Eine angeforderte Anzeige 100 umfasst ein Fahrspursperrungssignal 31 und eine erste Geschwindigkeitsbegrenzung 35. Daraus wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein Anzeigenplan 110 mit einem Fahrspursperrungssignal 31, einem Spurwechsel nach links 33, mehreren ersten Geschwindigkeitsbegrenzungen 35 und mehreren zweiten Geschwindigkeitsbegrenzungen 36 berechnet. Eine weitere angeforderte Anzeige 102 umfasst ein Fahrspursperrungssignal 31 und eine zweite Geschwindigkeitsbegrenzung 36. Daraus wird mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens ein weiterer Anzeigenplan 112 mit einem Fahrspursperrungssignal 31, einem Spurwechsel nach rechts 34, mehreren ersten Geschwindigkeitsbegrenzungen 35 und mehreren zweiten Geschwindigkeitsbegrenzungen 36 berechnet.
  • Sind der Anzeigenplan 110 und der weitere Anzeigenplan 112 so, dass sie keine gemeinsamen Wechselverkehrszeichen 30 beinhalten, werden beide Anzeigenpläne 110, 112 ausgegeben. In FIG 8 ist jedoch der Fall dargestellt, dass der Anzeigenplan 110 und der weitere Anzeigenplan 112 mindestens ein gemeinsames Wechselverkehrszeichen 30 beinhalten. In diesem Fall wird eine kombinierte angeforderte Anzeige 104 berechnet wird und das Verfahren für die kombinierte angeforderte Anzeige 104 erneut durchgeführt und ein kombinierter Anzeigenplan 114 berechnet. Dieser kombinierte Anzeigenplan 114 kann dann ausgegeben werden.
  • Im in FIG 8 gezeigten Ausführungsbeispiel wird die kombinierte angeforderte Anzeige 104 derart bestimmt, dass die angeforderte Anzeige 100 mit dem weiteren Anzeigenplan 112 verglichen wird und aus der angeforderten Anzeige 100 alle Wechselverkehrszeichen 30 entfernt werden, für die der weitere Anzeigenplan 112 restriktivere Anzeigemöglichkeiten vorsieht und wobei die weitere angeforderte Anzeige 102 mit dem Anzeigenplan 110 verglichen wird und aus der weiteren angeforderten Anzeige 102 alle Wechselverkehrszeichen 30 entfernt werden, für die der Anzeigenplan 110 restriktivere Anzeigemöglichkeiten vorsieht. Die kombinierte angeforderte Anzeige 104 beinhaltet alle in der angeforderten Anzeige 100 und der weiteren angeforderten Anzeige 102 verbleibenden Wechselverkehrszeichen beziehungsweise weiteren Wechselverkehrszeichen. Bezogen auf das in FIG 8 dargestellte Beispiel bedeutet das, dass aus der angeforderten Anzeige 100 die erste Geschwindigkeitsbegrenzung 36 entfernt wird, da der weitere Anzeigenplan 112 hier einen Spurwechselsignal nach rechts 34 vorsieht und aus der weiteren angeforderten Anzeige die zweite Geschwindigkeitsbegrenzung 36 entfernt wird, da der Anzeigenplan 110 hier einen Spurwechselsignal nach links 33 vorsieht. Somit verbleiben in der kombinierten angeforderten Anzeige 104 nur die Fahrspursperrungssignale 31. Der aus der kombinierten angeforderten Anzeige 104 berechnete kombinierte Anzeigenplan 114 beinhaltet Fahrspursperrungssignale 31, einen Spurwechselsignal nach links 33, einen Spurwechselsignal nach rechts 34 sowie erste Geschwindigkeitsbegrenzungen 35 und zweite Geschwindigkeitsbegrenzungen 36. Durch das im Zusammenhang mit FIG 8 erläuterte Verfahren kann erreicht werden, dass selbst bei sich eigentlich widersprechenden angeforderten Anzeigen 100, 102 ein den Signalisierungsregeln entsprechender kombinierter Anzeigenplan 114 berechnet werden kann.
  • Es kann vorgesehen sein, dass hierfür die bereits erwähnten Gewichtungsfaktoren verwendet werden. Es kann eine Relation zwischen den Gewichtungsfaktoren und einer Restriktion der Anzeigemöglichkeiten 30 bestehen. Restriktivere Anzeigemöglichkeiten können dabei insbesondere diejenigen sein, die einen schlechteren Verkehrsfluss erwarten lassen und somit eine niedrigere und insbesondere eine negative Gewichtung aufweisen.
  • FIG 9 zeigt eine angeforderte Anzeige 100, die der angeforderten Anzeige 100 der FIG 1 entspricht. Die Information über die Topologie von Wechselverkehrszeichen 30 der Anzeigequerschnitte für jedes Wechselverkehrszeichen der Anzeigequerschnitte 21, 22, 23, 24 umfasst eine Liste möglicherweise beeinflusster Wechselverkehrszeichen 30, wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird. Ein erster Einflussbereich 121 umfasst die für die durch die Wechselverkehrszeichen 30 mit der angeforderten Anzeige (Fahrspursperrungssignal 31) möglicherweise beeinflussten Wechselverkehrszeichen 30. In FIG 9 sind dies die weiteren Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21 sowie das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts. In einem ersten iterativen Schritt wird der Anzeigenplan nur für den ersten Einflussbereich 121 berechnet. Aus dem für den ersten Einflussbereich 121 berechneten Anzeigenplan ergibt sich ein zweiter Einflussbereich 122, wobei der zweite Einflussbereich diejenigen Wechselverkehrszeichen 30 beinhaltet, die möglicherweise beeinflusste Wechselverkehrszeichen 30 der bei einer Umsetzung des für den ersten Einflussbereich 121 berechneten Anzeigenplans zu berücksichtigenden Wechselverkehrszeichen sind. Analog können ein dritter Einflussbereich 123 und ein vierter Einflussbereich 124 bestimmt werden. Insgesamt werden also in jedem weiteren iterativen Schritt weitere Wechselverkehrszeichen 30 berücksichtigt, wobei die weiteren Wechselverkehrszeichen 30 jeweils diejenigen sind, die Teil der Listen der möglicherweise beeinflussten Wechselverkehrszeichen 30 der bei einer Umsetzung des Anzeigenplans zu berücksichtigenden Wechselverkehrszeichen 30 sind. Das Verfahren wird so lange durchgeführt wird, bis sich in einem iterativen Schritt der Anzeigenplan nicht mehr ändert. So kann ein recheneffizientes Verfahren zum Ermitteln des Anzeigenplans bereitgestellt werden.
  • FIG 10 zeigt Übergangsanzeigepläne 131, 132, mit denen das mindestens eine Wechselverkehrszeichen 30 des mindestens einen Anzeigequerschnitts 20 von einem derzeitigen Anzeigenplan in den durch das Verfahren ermittelten Anzeigenplan 110 überführt werden kann. Dabei können Übergangsregeln befolgt werden. Die angeforderte Anzeige 100 kann dabei analog zu FIG 1 sein, wobei die Signalisierungsregeln ergeben, dass auch das der mittleren Fahrspur 12 des zweiten Anzeigequerschnitts 22 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 ein Fahrspursperrungssignal 31 und die beiden davor angeordneten, der mittleren Fahrspur 12 des dritten Anzeigequerschnitts 23 und des vierten Anzeigequerschnitts 24 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 jeweils das Warnsignal 32 zeigen sollen. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass kein Wechselverkehrszeichen direkt von einer leeren Anzeige auf das Fahrspursperrungssignal 31 umschalten kann. Ferner kann vorgesehen sein, dass kein Wechselverkehrszeichen 30 umschalten darf, wenn in Fahrrichtung 14 vor dem betreffenden Wechselverkehrszeichen 30 ein Wechselverkehrszeichen ebenfalls noch umschalten muss. Ferner kann vorgesehen sein, dass in Fahrrichtung 14 hinter einem Wechselverkehrszeichen 30 angeordnete Wechselverkehrszeichen 30 nur dann umschalten dürfen, wenn die beiden Wechselverkehrszeichen 30 unterschiedliche Anzeigemöglichkeiten anzeigen.
  • Bezogen auf FIG 10 bedeutet das, dass zunächst alle der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 auf das Warnzeichen 32 umschalten. Dies stellt einen Übergangsanzeigeplan 131 dar. Signalisiert ist dies im Anzeigenplan 110 dadurch, dass allen Wechselverkehrszeichen 30 der mittleren Fahrspur der Buchstabe W zugeordnet ist, wobei das W für Umschalten auf Warnzeichen steht. Ausgehend vom ersten Übergangsanzeigeplan 131 wird dem der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des dritten Anzeigequerschnitts 23 und des vierten Anzeigequerschnitts 24 nun eine Null zugeordnet, da diese bereits im finalen Zustand sind. Das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts 22 wird eine Eins zugeordnet, da dieses Wechselverkehrszeichen 30 im nächsten Schritt weiter umschalten soll (zum Fahrspursperrungssignal 31). Dem der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21 wird der Buchstabe V zugeordnet, da dieses Wechselverkehrszeichen 30 noch nicht umschalten darf, also erst verzögert umschalten soll, da das in Fahrrichtung 14 davor liegende Wechselverkehrszeichen 30 (des zweiten Anzeigequerschnitts 22) ebenfalls noch umschalten muss. Das der mittleren Fahrspur 12 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21 zeigt also weiter das Warnzeichen 32 an. Dies stellt einen weiteren Übergangsanzeigeplan 132 dar, wobei der weitere Übergangsanzeigeplan 132 nun durch ein Umschalten der der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21 in den Anzeigenplan 110 überführt wird. Dies ist im weiteren Übergangsanzeigeplan 132 dadurch verdeutlicht, dass den der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des zweiten Anzeigequerschnitts 22, des dritten Anzeigequerschnitts 23 und des vierten Anzeigequerschnitts 24 jeweils eine Null zugeordnet ist, die kein weiteres Umschalten signalisiert und dem der mittleren Fahrspur 12 zugeordneten Wechselverkehrszeichen 30 des ersten Anzeigequerschnitts 21 eine Eins zugeordnet ist, und damit diese Wechselverkehrszeichen 30 im nächsten Schritt umschalten darf.
  • Es wird also das mindestens eine Wechselverkehrszeichen 30 des mindestens einen Anzeigequerschnitts 20 nach einem derzeitigen Anzeigenplan betrieben und ein Übergangsanzeigenplan 131 oder mehrere Übergangsanzeigepläne 131, 132 berechnet. Mittels des Übergangsanzeigenplans 131 oder der Übergangsanzeigepläne 131, 132 wird ein Übergang vom derzeitigen Anzeigenplan zum berechneten Anzeigenplan 110 durchgeführt.
  • In einem Ausführungsbeispiel wird der Übergangsanzeigenplan 131 oder werden die Übergangsanzeigepläne 131, 132 derart berechnet, dass weitere Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung aufgestellt werden. Für die weiteren Bestimmungsgleichungen werden Regeln für erlaubte Übergänge der Wechselverkehrszeichen 30 verwendet. Die weiteren Bestimmungsgleichungen umfassen weitere Parameter für verschiedene Übergangsmöglichkeiten der Wechselverkehrszeichen 30. Anschließend wird eine weitere Lösung der weiteren diskreten Optimierung berechnet, wobei beim Berechnen der weiteren Lösung eine gewichtete Funktion der weiteren Parameter der verschiedenen Übergangsmöglichkeiten maximiert wird.
  • Beim Übergang vom ersten Übergangsanzeigeplan 131 zum zweiten Übergangsanzeigeplan 132 können dabei folgende weitere Bestimmungsgleichungen verwendet werden, wobei die Indizes wie im Zusammenhang mit den FIG 1 bis 3 beschrieben sind und der Parameter W (Warnzeichen) die Gewichtung minus einhundertzehn, der Parameter Null (kein weiterer Wechsel) die Gewichtung minus einhundert, der Parameter V (Verzögerter Wechsel) die Gewichtung zehn und der Parameter Eins (Wechsel zum nächsten Symbol) die Gewichtung einhundert erhält.
  • Eine erste weitere Bestimmungsgleichung ergibt sich daraus, dass das der mittleren Fahrspur 12 des dritten Anzeigequerschnitts 23 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 nicht verzögert ist und das der mittleren Fahrspur 12 des zweiten Anzeigequerschnitts 22 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 somit umschalten darf: x_1_2_ 1 + x_1_3_ V = 1
    Figure imgb0014
  • Eine zweite weitere Bestimmungsgleichung ergibt sich daraus, dass das der mittleren Fahrspur 12 des ersten Anzeigequerschnitts 21 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 und das der mittleren Fahrspur 12 des zweiten Anzeigequerschnitts 22 zugeordnete Wechselverkehrszeichen 30 nicht gleichzeitig umschalten dürfen: x_1_1_ 1 + x_1_2_ 1 = 1
    Figure imgb0015
  • Nun können die weiteren Parameter aller Umschaltmöglichkeiten (V, W, 0, 1) aller Wechselverkehrszeichen 30 mit den weiteren Gewichtungen multipliziert und aufsummiert werden, wobei durch die diskrete Optimierung diese Summe maximiert wird unter den durch die weiteren Bestimmungsgleichungen gegebenen Randbedingungen. Dabei kann vorgesehen sein, dass die weiteren Parameter Null oder Eins sind.
  • Insbesondere können die im Zusammenhang mit FIG 1 bis 7 erläuterten Verfahrensschritte mit den Verfahrensschritten der FIG 8 und/oder der FIG 9 und/oder der FIG 10 kombiniert werden.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (15)

  1. Verfahren zur Ansteuerung einer Mehrzahl von Anzeigequerschnitten (20, 21, 22, 23, 24), mit den folgenden Schritten:
    - Einlesen einer angeforderten Anzeige (100) für mindestens ein Wechselverkehrszeichen (30) mindestens eines Anzeigequerschnitts (20, 21, 22, 23, 24);
    - Aufstellen von Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung, wobei für die Bestimmungsgleichung Informationen über eine Topologie von Wechselverkehrszeichen (30) der Anzeigequerschnitte (20, 21, 22, 23, 24) sowie Signalisierungsregeln verwendet werden;
    - Berechnen einer Lösung der diskreten Optimierung, wobei die Lösung einen Anzeigenplan (110) der Anzeigequerschnitte (20, 21, 22, 23, 24) umfasst.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Verfahren in einer Recheneinheit (3) eines Verkehrsleitsystems (1) durchgeführt wird und Steuersignale an die Anzeigequerschnitte (20, 21, 22, 23, 24) anhand des Anzeigenplans (110) ausgegeben werden.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Signalisierungsregeln in den Bestimmungsgleichungen derart berücksichtigt werden, dass nach den Signalisierungsregeln zulässige Kombinationen von Anzeigemöglichkeiten (50) ermöglicht und unzulässige Kombinationen von Anzeigemöglichkeiten (50) ausgeschlossen werden.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Informationen über die Topologie, die Signalisierungsregeln und die angeforderte Anzeige (100) in einer Eingabedatei abgelegt sind und beim Einlesen der angeforderten Anzeige (100) die Eingabedatei eingelesen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Bestimmungsgleichungen Parameter für verschiedene Anzeigemöglichkeiten (50) der Wechselverkehrszeichen (30) umfassen, wobei beim Berechnen der Lösung eine gewichtete Funktion der Parameter der verschiedenen Anzeigemöglichkeiten (50) maximiert wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, wobei die Bestimmungsgleichungen jeweils Summen der Parameter für verschiedene Anzeigemöglichkeiten (50) der Wechselverkehrszeichen (30) umfassen und die gewichtete Funktion eine Summe von Produkten der Parameter mit den Parametern zugeordneten Gewichtungen (51) ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Information über die Topologie von Wechselverkehrszeichen (30) der Anzeigequerschnitte (20, 21, 22, 23, 24) für jedes Wechselverkehrszeichen (30) der Anzeigequerschnitte (20, 21, 22, 23, 24) eine Liste möglicherweise beeinflusster Wechselverkehrszeichen (30) umfasst, wobei das Verfahren iterativ durchgeführt wird, zunächst für die durch das Wechselverkehrszeichen (30) mit der angeforderten Anzeige (100) möglicherweise beeinflussten Wechselverkehrszeichen (30), wobei in jedem weiteren iterativen Schritt weitere Wechselverkehrszeichen (30) berücksichtigt werden, wobei die weiteren Wechselverkehrszeichen (30) jeweils diejenigen sind, die Teil der Listen der möglicherweise beeinflussten Wechselverkehrszeichen (30) der bei einer Umsetzung des Anzeigenplans (110) zu berücksichtigenden Wechselverkehrszeichen (30) sind und wobei das Verfahren so lange durchgeführt wird, bis sich in einem iterativen Schritt der Anzeigenplan (110) nicht mehr ändert.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei das Verfahren für eine weitere angeforderte Anzeige (102) für mindestens ein weiteres Wechselverkehrszeichen (30) mindestens eines Anzeigequerschnitts (20, 21, 22, 23, 24) durchgeführt wird, wobei ein weiterer Anzeigenplan (112) bestimmt wird, wobei für den Fall, dass der Anzeigenplan (110) und der weitere Anzeigenplan (112) mindestens ein gemeinsames Wechselverkehrszeichen (30) beinhalten, eine kombinierte angeforderte Anzeige (104) berechnet wird und das Verfahren für die kombinierte angeforderte Anzeige (104) erneut durchgeführt und ein kombinierter Anzeigenplan (114) berechnet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei bei der Berechnung der kombinierten angeforderten Anzeige (104) die angeforderte Anzeige (100) mit dem weiteren Anzeigenplan (112) verglichen wird und aus der angeforderten Anzeige (100) alle Wechselverkehrszeichen (30) entfernt werden, für die der weitere Anzeigenplan (112) restriktivere Anzeigemöglichkeiten (50) vorsieht und wobei die weitere angeforderte Anzeige (102) mit dem Anzeigenplan (110) verglichen wird und aus der weiteren angeforderten Anzeige (102) alle Wechselverkehrszeichen (30) entfernt werden, für die der Anzeigenplan (110) restriktivere Anzeigemöglichkeiten (50) vorsieht, wobei die kombinierte angeforderte Anzeige (104) alle in der angeforderten Anzeige (100) und der weiteren angeforderten Anzeige (102) verbleibenden Wechselverkehrszeichen (30) beziehungsweise weiteren Wechselverkehrszeichen (30) beinhaltet.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, wobei das mindestens eine Wechselverkehrszeichen (30) des mindestens einen Anzeigequerschnitts (20, 21, 22, 23, 24) nach einem derzeitigen Anzeigenplan betrieben wird und ein Übergangsanzeigenplan (131) oder mehrere Übergangsanzeigepläne (131, 132) berechnet werden, wobei mittels des Übergangsanzeigenplans (131) oder der Übergangsanzeigepläne (131, 132) ein Übergang vom derzeitigen Anzeigenplan zum berechneten Anzeigenplan (110) durchgeführt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Übergangsanzeigenplan (131) oder die Übergangsanzeigepläne (131, 132) derart berechnet werden, dass weitere Bestimmungsgleichungen für eine diskrete Optimierung aufgestellt werden, wobei für die weiteren Bestimmungsgleichungen Regeln für erlaubte Übergänge der Wechselverkehrszeichen (30) verwendet werden, wobei die weiteren Bestimmungsgleichungen weitere Parameter für verschiedene Übergangsmöglichkeiten der Wechselverkehrszeichen (30) umfassen und anschließend eine weitere Lösung der weiteren diskreten Optimierung berechnet wird, wobei beim Berechnen der weiteren Lösung eine gewichtete Funktion der weiteren Parameter der verschiedenen Übergangsmöglichkeiten maximiert wird.
  12. Steuereinheit (2) mit einer Eingabeschnittstelle (4) für mindestens eine angeforderte Anzeige (100), einer Recheneinheit (3) zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11 und einer Ausgabeschnittstelle (5) für den Anzeigenplan (110).
  13. Verkehrsleitsystem (1) mit einer Steuereinheit (2) nach Anspruch 12 und mindestens einem Anzeigequerschnitt (20, 21, 22, 23, 24), wobei der Anzeigequerschnitt (20, 21, 22, 23, 24) eine Eingangsschnittstelle (6) aufweist, die mit der Ausgabeschnittstelle (5) der Steuereinheit (2) verbunden ist und wobei das Anzeigequerschnitt (20, 21, 22, 23, 24) eingerichtet ist, über die Eingangsschnittstelle (6) aus dem Anzeigenplan (110) abgeleitete Steuersignale zu empfangen und Wechselverkehrszeichen (30) anhand der Steuersignale zu betreiben.
  14. Computerprogramm, umfassend Programmcode, der ausgeführt auf einer Recheneinheit (3) diese dazu veranlasst, das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 durchzuführen.
  15. Maschinenlesbares Speichermedium (8), auf dem ein Computerprogramm nach Anspruch 14 gespeichert ist.
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