ES2605989T3 - Procedimiento para la regulación de una instalación de señalización - Google Patents

Abstract

Procedimiento para la regulación de una instalación de señalización (1) de un cruce, en el que - se entrega al menos un parámetro de entrada (10) a un dispositivo vial (2) que determina primeros parámetros de tráfico (31), - el dispositivo vial (2) determina mediante un modelo de aprendizaje automático y/o un modelo de reconocimiento de patrones primeros parámetros de tráfico (31) de la situación de tráfico actual en función del al menos un parámetro de entrada (10), - se fija de antemano al menos un criterio de evaluación (4), - se entregan los primeros parámetros de tráfico (31) y el al menos un criterio de evaluación (4) a un dispositivo de evaluación (6), - el dispositivo de evaluación (6) determina mediante un modelo de aprendizaje automático y/o un modelo de reconocimiento de patrones variables de control (7) en función de los primeros parámetros de tráfico (31) y del al menos un criterio de evaluación (4) y - se hace funcionar la instalación de señalización (1) con las variables de control (7).

Description

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DESCRIPCION

Procedimiento para la regulacion de una instalacion de senalizacion

La invencion se refiere a un procedimiento para la regulacion de una instalacion de senalizacion de un cruce. Las instalaciones de senalizacion de un cruce conocidas sirven para la regulacion del flujo del trafico del cruce, pudiendo estar configurada la instalacion de senalizacion preferiblemente para la configuracion de senales, en particular para la configuracion de senales luminosas. Para ello, la instalacion de senalizacion puede comprender un dispositivo de senalizacion, dispositivo de senalizacion que puede mostrar diferentes senales en funcion de variables de control. Ejemplos conocidos de instalaciones de senalizacion son los semaforos. Se conoce una regulacion en la que la instalacion de senalizacion cambia tras intervalos de tiempo fijos predeterminados. A este respecto, en el semaforo, las fases verdes, las fases amarillas y las fases rojas presentan, en cada caso, duraciones constantes predeterminadas. Ademas, se conoce variar estas duraciones predeterminadas con la hora del dfa o, a partir de una hora fijada de antemano, poner la instalacion de senalizacion en no regulada, en particular en “intermitente”, preferiblemente en “amarillo intermitente”, con lo que, entonces, el cruce no esta regulado. Este es un procedimiento sencillo para la regulacion de la instalacion de senalizacion, que sin embargo no considera la situacion de trafico actual.

Por el documento US 2002/116118 A1 se conoce un procedimiento basado en reglas para el control de una red de transporte.

El documento DE 44 36 339 A1 describe un control de semaforo de dos etapas. A este respecto, se obtienen en primer lugar senales por medio de un procesador previo que trabaja analfticamente a partir de datos de medicion de sensores, que se evaluan entonces en una red neuronal aguas abajo.

A este respecto, resulta desventajoso que, en los procedimientos conocidos, pueden producirse a menudo atascos, porque no siempre se gestiona cada situacion de trafico de la mejor manera posible y con ello solo se consiguen soluciones suboptimas. A este respecto, resulta ademas desventajoso que los vehfculos y/o peatones, en particular en calles secundarias, esperan a menudo mucho tiempo innecesario a un desbloqueo para pasar el cruce.

El objetivo de la invencion es exponer un procedimiento del tipo mencionado al principio, en el que se eviten las desventajas conocidas, que pueda integrarse de manera sencilla en la regulacion del trafico de una red de transporte existente, con el que pueda garantizarse de manera fiable una buena regulacion del cruce para diferentes requisitos, en el que la capacidad informatica necesaria y la transferencia de datos necesaria puedan mantenerse pequenas, y que pueda garantizar una disminucion de la emision contaminante en la zona del cruce.

Esto se consigue segun la invencion mediante las caractensticas de la reivindicacion 1.

A este respecto, resulta ventajoso que, con el procedimiento, puedan considerarse especificaciones y estrategias de regulacion variables de manera correspondiente al criterio de evaluacion fijado de antemano. A este respecto, puede garantizarse una buena eficacia en relacion con un criterio de evaluacion claramente definido, que puede comprobarse facilmente de manera objetiva. Ademas, mediante una valoracion puede comprobarse la utilidad del criterio de evaluacion y, dado el caso, modificarse el criterio de evaluacion. Mediante la eleccion del criterio de evaluacion, pueden fijarse de antemano diferentes estrategias para la regulacion del cruce, pudiendo modificarse la estrategia de manera sencilla y rapida y pudiendo adaptarse a la respectiva situacion, siendo suficiente para el cambio de estrategia una modificacion del criterio de evaluacion. Ademas, resulta ventajoso que, con el procedimiento con un gasto pequeno de capacidad informatica y de transferencia de datos, puede determinarse y evaluarse la situacion de trafico actual, siendo suficiente un modelo de trafico local sencillo. De esta manera, puede garantizarse una regulacion de la instalacion de senalizacion del cruce tanto especialmente sencilla y con menos cantidades de datos como adaptable a las situaciones de trafico locales y regionales mas diversas. La regulacion puede realizarse en esencia directamente en la instalacion de senalizacion, pudiendo continuar regulandose, en el caso de una interrupcion de la transferencia de datos por medio de interfaces externas, la regulacion dado el caso con los ultimos datos comunicados, de modo que, a pesar de la interrupcion, puede proporcionarse una buena regulacion del flujo de trafico.

Ademas, en el procedimiento resulta ventajoso que puede integrarse de manera sencilla en la regulacion del trafico de una red de transporte existente, en particular pudiendo realizarse de manera sencilla tambien un reajuste o una ampliacion paso a paso de las regulaciones de trafico disponibles, que, en el procedimiento, la capacidad informatica puede mantenerse pequena y solo es necesaria una transferencia de datos pequena. A este respecto, el procedimiento presenta una propension pequena a las avenas. Ademas, puede garantizarse, mediante la integracion del criterio de evaluacion, por ejemplo una disminucion de la emision contaminante, en particular en la zona del cruce.

Las reivindicaciones dependientes, que del mismo modo que la reivindicacion 1 forman al mismo tiempo parte de la descripcion, se refieren a configuraciones ventajosas adicionales del procedimiento.

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La invencion se refiere ademas a un producto de programa informatico, que puede cargarse directamente en la memoria interna de un ordenador y que comprende secciones de codigo de software, con las que pueden realizarse las etapas del procedimiento segun la reivindicacion o las reivindicaciones dependientes, cuando el producto de programa informatico se ejecuta en un ordenador.

Por medio de un soporte de datos con este producto de programa informatico puede proporcionarse facilmente el procedimiento.

La invencion se describira mas detalladamente con referencia a los dibujos adjuntos, en los que se representan solamente formas de realizacion a modo de ejemplo. A este respecto:

la figura 1 muestra esquematicamente un diagrama de bloques del procedimiento de una primera forma de realizacion ventajosa;

la figura 2 muestra esquematicamente un diagrama de bloques del procedimiento de una segunda forma de realizacion ventajosa; y

la figura 3 muestra esquematicamente un diagrama de bloques del procedimiento de una tercera forma de realizacion ventajosa; y

la figura 4 muestra esquematicamente en una vista en planta un cruce con una instalacion de senalizacion luminosa.

Las figuras 1 a 3 muestran formas de realizacion de un procedimiento para la regulacion de una instalacion de senalizacion 1 de un cruce, en el que se entrega al menos un parametro de entrada 10 a un dispositivo vial 2, el dispositivo vial 2 determina unos primeros parametros de trafico 31 de la situacion de trafico actual, se fija de antemano al menos un criterio de evaluacion 4, se entregan los primeros parametros de trafico 31 y el al menos un criterio de evaluacion 4 a un dispositivo de evaluacion 6, el dispositivo de evaluacion 6 determina variables de control 7 y se hace funcionar la instalacion de senalizacion 1 con las variables de control 7.

De este modo se garantiza que las variables de control 7 se determinan en funcion tanto de la situacion de trafico actual como del criterio de evaluacion 4. En el procedimiento resulta ventajoso que puede integrarse de manera sencilla en la regulacion del trafico de una red de transporte existente, en particular pudiendo realizarse tambien un reajuste o ampliacion paso a paso de regulaciones de trafico disponibles de manera sencilla. A este respecto, pueden integrarse en el procedimiento variables reguladas de la regulacion de trafico existente por medio del criterio de evaluacion 4. Ademas, resulta ventajoso que, en el procedimiento, la capacidad informatica puede mantenerse pequena y solo es necesaria una transferencia de datos pequena, que presenta una propension pequena a las avenas, y que, mediante la integracion del criterio de evaluacion 4, puede garantizarse una disminucion de la emision contaminante, por ejemplo de la emision de CO2, en particular a lo largo de vfas de trafico principal.

El cruce es un cruce de trafico, en el que se encuentran al menos dos calles. En el cruce pueden encontrarse tambien mas de dos calles. Una forma de realizacion adicional del cruce se refiere a una rotonda.

El procedimiento se refiere en esencia solamente a la regulacion del cruce, pudiendo entregarse el criterio de evaluacion 4 al menos parcialmente de uno de los procedimientos jerarquicamente de orden superior. El procedimiento jerarquicamente de orden superior se refiere preferiblemente a un elemento jerarquicamente de orden superior al cruce de una red de transporte, por ejemplo a una carretera.

Todas las etapas del procedimiento se llevan a cabo para el cruce, refiriendose las variables de control 7 solamente a la instalacion de senalizacion 1 del cruce.

Dado el caso, por medio de una interfaz puede realizarse una transferencia de datos con un procedimiento jerarquicamente de orden superior.

La instalacion de senalizacion 1 puede estar prevista para la regulacion de trafico del trafico de peatones y/o de vetnculos en el cruce, regulandose el trafico mediante la instalacion de senalizacion 1. En este sentido, el cruce es un cruce regulado y la instalacion de senalizacion 1 fija de antemano por medio de senales, si se permite o no en ese momento un paso en el modo predeterminado, por ejemplo atravesarlo o girar en el mismo.

De modo ventajoso, la instalacion de senalizacion 1 puede comprender una instalacion de senalizacion luminosa, siendo las senales, al menos parcialmente, senales luminosas. La instalacion de senalizacion luminosa puede estar configurada en particular como un semaforo. El semaforo puede comprender en particular al menos una senal luminosa verde, al menos una amarilla y al menos una roja, para mostrar si esta permitido o no el paso en el modo predeterminado.

Otras formas de realizacion de la instalacion de senalizacion 1 comprenden indicadores visuales, por ejemplo paneles de informacion, y/o transmisores de senales acusticas, como altavoces o sirenas.

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En otras formas de realizacion adicionales, la instalacion de senalizacion 1 comprende una unidad de emision. A este respecto, pueden transmitirse senales a los usuarios de la via publica y/o vetnculos, pudiendo realizarse la transmision por medio de radio, WLAN, TMC u otros modos de transmision de informacion. Al usuario de la via publica se le puede transmitir por ejemplo la duracion hasta el proximo verde. Los peatones pueden recibir estas senales por medio de aparatos de recepcion adecuados, por ejemplo telefonos moviles o similares. En los vetuculos puede integrarse directamente aparatos de recepcion adecuados.

Con el dispositivo vial 2, se determina la situacion de trafico en el cruce por medio de un modelo de trafico, determinando el dispositivo vial 2, en funcion del al menos un parametro de entrada 10, los primeros parametros de trafico 31.

Siempre y cuando se considere solamente un numero pequeno de parametros de entrada 10, puede estar prevista una representacion analttica del modelo de trafico del dispositivo vial 2. Sin embargo, tal representacion a menudo no es util. Se han mostrado como ventajosos modelos de aprendizaje automatico y/o modelos de reconocimiento de patrones, en los que los modelos pueden entrenarse mediante ejemplos y de este modo puede conseguirse una rapida y buena determinacion de los primeros parametros de trafico 31 tambien en sistemas complejos.

Los modelos de aprendizaje automatico pueden ser, por ejemplo, redes neuronales artificiales, arboles de regresion o clasificacion, maquinas de vectores de soporte y/o tablas de consulta y/o conjuntos de modelos de aprendizaje automatico.

Si se consideran multiples parametros de entrada 10, estos pueden englobarse en un vector de parametros de entrada. A este respecto, los parametros de entrada 10 pueden ser variables diferentes y, por ejemplo, ser flujos de trafico medidos por medio de sensores en el cruce. Ademas, puede recurrirse a otros datos de trafico, por ejemplo de sensores en otros puntos de trafico, que se correlacionan con la situacion de trafico en el cruce. La situacion de trafico puede determinarse tambien de manera indirecta, por ejemplo mediante la medicion de emisiones de sustancias contaminantes.

Los parametros de entrada 10 pueden comprender valores dependientes de los parametros de trafico, los cuales dependen directamente del trafico, por ejemplo una densidad de trafico. Ademas, los parametros de entrada 10 pueden comprender valores independientes de los parametros de trafico, que no dependen del trafico. Sin embargo, esto no excluye que los parametros de trafico 31 dependan de estos valores. Por ejemplo, valores independientes de los parametros de trafico son el dfa de la semana.

Ademas, los parametros de entrada 10 pueden comprender datos meteorologicos y/o datos de calendario. De ese modo, pueden considerarse de manera sencilla por ejemplo el trafico de viajeros pendulares, el trafico de viajeros de vacaciones al comienzo de las vacaciones y/o en el caso de mal tiempo.

Ademas, los parametros de entrada 10 pueden comprender datos sobre eventos, por ejemplo eventos deportivos, ferias o conciertos, por lo que tambien puede considerarse un trafico tfpico en el caso de eventos grandes.

Puede estar previsto que con el dispositivo vial 2 se determinen los parametros de trafico 31 a partir de parametros de entrada 10, los cuales no se refieren directamente a los parametros de trafico 31 o solamente comprenden una parte de los parametros de trafico 31. Los ejemplos de los parametros de entrada 10 enumerados anteriormente muestran que ha resultado no ser necesario prever los parametros de entrada 10, a partir de los cuales pueden determinarse analfticamente los parametros de trafico 31. De este modo, puede mantenerse pequeno el despliegue de medicion en el cruce y obtener todavfa una buena idea de la situacion de trafico.

Preferiblemente, los parametros de entrada 10 comprenden al menos una variable medida actualmente, siendo esta variable distinta de los parametros de trafico 31. Esta variable medida actual puede comprender en particular datos meteorologicos, datos de tiempo y/o emisiones de sustancias contaminantes.

Por ejemplo, la situacion de trafico actual puede describirse mediante las afluencias y la tasa de giro de las calles de acceso del cruce, pudiendo estar previstas estas variables como los primeros parametros de trafico 31. En otras realizaciones, los primeros parametros de trafico 31 pueden devolver tambien otros valores, pudiendo determinarse tambien con estos primeros parametros de trafico 31 las afluencias y la tasa de giro de las calles de acceso del cruce. Por ejemplo, pueden escogerse las salidas en lugar de una o multiples tasas de giro.

Un modelo de trafico especialmente sencillo del dispositivo vial 2 describe en funcion de una hora y un dfa los flujos de trafico promedio en el cruce. Como parametros de entrada 10 se comunican entonces al menos la hora y el dfa al dispositivo vial 2, determinando el dispositivo vial 2 los correspondientes primeros parametros de trafico 31 y entregandolos al dispositivo de evaluacion 6. De ese modo, pueden considerarse el trafico de hora punta, puntas matutinas y vespertinas en la intensidad de trafico, en particular puntas en un unico sentido en la intensidad de trafico. A este respecto, pueden utilizarse en particular valores historicos del cruce para el modelo de trafico.

Puede aumentarse la precision de este modelo de trafico especialmente sencillo del dispositivo vial 2 y adaptarse

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mejor al cruce representado por medio del modelo de trafico, y en lugar de la hora y el dfa o ademas de la hora y el d^a puede escogerse al menos otro o al menos un parametro de entrada 10 adicional. En particular, puede estar previsto que el al menos un parametro de entrada 10 comprenda informacion sobre la meteorologfa actual. De esta manera pueden considerarse la lluvia, la nevada, el sol y similares en el modelo de trafico, con lo que pueden considerarse la velocidad promedio, la frecuencia de accidentes y/o la distancia de frenado de los usuarios de la via publica. Los datos meteorologicos pueden comunicarse por transferencia de datos al dispositivo vial 2. A este respecto, los datos de tiempo pueden determinarse por ejemplo directamente en la instalacion de senalizacion 1 o adquirirse de estaciones de prediccion. Los vehfculos y/o peatones que atraviesan el cruce pueden configurar al menos uno del al menos un parametro de entrada 10, con lo que puede determinarse directamente la intensidad de trafico actual.

Los vehfculos que circulan por un carril hacia el cruce pueden hacer referencia a al menos uno del al menos un parametro de entrada 10, con lo que puede determinarse igualmente de manera directa la intensidad de trafico actual. En particular, pueden entregarse multiples parametros de entrada 10 al dispositivo vial 2, con lo que el dispositivo vial 2 puede proporcionar una buena determinacion de la situacion de trafico actual.

A este respecto, el al menos un parametro de entrada 10 puede comprender un gran numero de variables diferentes y puede representarse como un vector multidimensional.

Puede estar previsto que el dispositivo vial 2 pueda pronosticar ademas unos segundos parametros de trafico 32 de la situacion de trafico futura y que los segundos parametros de trafico 32 se entreguen al dispositivo de evaluacion 6, tal como se muestra en las figuras 2 y 3. A este respecto, resulta ventajoso que, de este modo, pueda considerarse la situacion de trafico futura que puede esperarse, por ejemplo dentro de 15 minutos, de 30 minutos y/o de 60 minutos, por lo que la instalacion de senalizacion 1 tambien puede regularse en relacion con la situacion de trafico futura esperada. A este respecto, los cambios que pueden esperarse de la situacion de trafico pueden controlarse mejor en el cruce. Los segundos parametros de trafico 32 pueden configurar junto con los primeros parametros de trafico 31 un vector de parametros de trafico multidimensional.

Para la determinacion de los segundos parametros de trafico 32 pueden utilizarse valores dependientes de los parametros de trafico y/o valores independientes de los parametros de trafico de los parametros de entrada 10. Se ha mostrado que, en particular mediante la inclusion de valores independientes de los parametros de trafico, puede mejorarse considerablemente la precision de los segundos parametros de trafico 32. A este respecto, pueden considerarse de manera sencilla en particular eventos o caractensticas dependientes de la meteorologfa.

Con los segundos parametros de trafico 32 puede proporcionarse una regulacion predictiva basada en un modelo del cruce.

En el procedimiento, se fija de antemano ademas al menos un criterio de evaluacion 4.

El criterio de evaluacion 4 puede fijarse de antemano al menos parcialmente a partir de un sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior. De este modo, el procedimiento puede integrarse de manera sencilla en el procedimiento de orden superior del sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior, realizandose la regulacion localmente en el cruce y fijando de antemano el sistema de regulacion de orden superior solamente una parte del criterio de evaluacion 4. De este modo, puede mantenerse pequena la transferencia de datos y considerarse de manera sencilla circunstancias locales en el cruce. El sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior se refiere preferiblemente a un elemento jerarquicamente de orden superior al cruce de una red de transporte, por ejemplo a una calle. El criterio de evaluacion 4 puede ser una variable escalar o vectorial. En el caso de una variable vectorial, pueden englobarse de manera sencilla multiples condiciones en el criterio de evaluacion 4, pudiendo fijarse de antemano de manera sencilla tambien diferentes ponderaciones de las condiciones individuales. Para un experto en la tecnica resulta evidente que un criterio de evaluacion vectorial 4 tambien puede preverse como funcion escalar o similar. En otras formas de realizacion, pueden preverse tambien otras configuraciones del criterio de evaluacion 4, por ejemplo en forma de una matriz y/o multiples criterios de evaluacion 4.

En el criterio de evaluacion 4 puede preverse que una primera parte este asociada a una ponderacion claramente mas alta en comparacion con una segunda parte, por lo que esta primera parte puede representar, en este sentido, un criterio obligatorio que ha de cumplirse. A este respecto, un criterio obligatorio puede estar previsto en particular para el cumplimiento de especificaciones legales.

Considerando el criterio de evaluacion 4, el dispositivo de evaluacion 6 determina las variables de control 7 por medio de un modelo de regulacion y/o un modelo de evaluacion. En el caso del modelo de evaluacion, se asocia una evaluacion a los parametros de entrada 10 y variables de control 7 considerando el criterio de evaluacion 4. A este respecto, en otras formas tambien pueden estar previstos parametros adicionales, en particular mediante retroalimentaciones.

En este sentido, el modelo de regulacion es el modelo de evaluacion inverso, que adjudica una variable de control 7 a los parametros de entrada 10 considerando el criterio de evaluacion 4, de modo que es suficiente la evaluacion de

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condiciones fijadas de antemano.

Si el criterio de evaluacion 4 comprende tanto criterios obligatorios como criterios previstos, entonces el dispositivo de evaluacion 6 puede asociar una prioridad mas alta al cumplimiento de los criterios obligatorios. De esta manera, pueden considerarse de manera muy sencilla en particular especificaciones legales, por ejemplo una duracion mmima de las fases de senalizacion individuales de las senales mostradas por la instalacion de senalizacion 1, por ejemplo en cada caso de la fase verde, amarilla y roja. Esto puede conseguirse, por ejemplo, excluyendo aquellas variables de control 7, por medio de las cuales no se cumplen los criterios obligatorios, del dispositivo de evaluacion 6 y no pudiendose emitir de esta manera desde el dispositivo de evaluacion 6. Esto puede conseguirse tambien, evaluando aquellas variables de control 7, por medio de las cuales no se cumplen los criterios obligatorios, de tal manera que el dispositivo de evaluacion 6 no determina estas variables de control 7 como aquellas variables de control 7 que presentan el grado de cumplimiento mas alto.

En relacion con el criterio de evaluacion 4 puede preverse un cumplimiento de la mejor manera posible. A este respecto, el dispositivo de evaluacion 6 puede solucionar esencialmente un problema de optimizacion. A este respecto, puede contemplarse una primera parte del criterio de evaluacion 4 fijada de antemano como criterio obligatorio esencialmente como condicion adicional para el problema de optimizacion que ha de cumplirse de manera ineludible.

Puede estar previsto que la instalacion de senalizacion se haga funcionar con un conjunto convencional fijado de antemano de variables de control 7, mientras se cumpla el criterio de evaluacion 4 con el conjunto convencional de variables de control y solo tenga lugar una modificacion de las variables de control 7, cuando ya no se cumple o existe riesgo de incumplimiento del criterio de evaluacion 4. A este respecto, tambien puede estar previsto que se fijen de antemano multiples conjuntos convencionales de variables de control 7 y, en una primera etapa, se cambie de un conjunto convencional a otro conjunto convencional. Por ejemplo, puede estar previsto que, en un cruce de una calle principal y de una calle secundaria, ambas calles se traten de manera igual en un primer conjunto convencional, por lo que tambien pueden garantizarse en la calle secundaria tiempos de permanencia pequenos debido a la duracion de las fases rojas. Tan pronto como el flujo de la circulacion en la calle principal alcanza un nivel fijado de antemano, en un segundo conjunto convencional puede prolongarse la fase verde de la calle principal y acortarse la fase roja de la calle principal. En la calle secundaria, se prolonga de este modo la fase roja y se acorta la fase verde. De este modo, puede trabajarse tambien, en el caso de un nivel de circulacion mas alto de la calle principal, con un segundo conjunto convencional fijado de antemano.

Con el conjunto convencional puede estar previsto de manera sencilla que, en una calle, se garantice una onda verde. Siempre y cuando el criterio de evaluacion 4 ya no se cumpla en la regulacion con un conjunto convencional, por ejemplo debido a un atasco, habitualmente tampoco es ya adecuado perseguir el concepto de la onda verde, ya que los vetuculos ya no pueden llegar al siguiente cruce en el tiempo previsto.

Con conjuntos convencionales adicionales, pueden modificarse tambien los tiempos para el giro, pudiendo preverse un gran numero de posibilidades, que pueden adaptarse al respectivo cruce.

Siempre y cuando ya no se cumpla el criterio de evaluacion 4 con todos los conjuntos convencionales, puede estar previsto que las variables de control 7 se determinen independientemente de los conjuntos convencionales.

El al menos un criterio de evaluacion 4 se refiere a al menos una condicion que ha de cumplirse en la medida de lo posible mediante el procedimiento, pudiendo referirse el criterio de evaluacion 4, por ejemplo, a una duracion de senal de una senal de desbloqueo, en particular de la fase verde, una duracion de senal de la senal de detencion, en particular de la fase roja, una reserva de cruce minima para uno o multiples modos permisibles fijados de antemano del paso del cruce, una salida en un sentido fijado de antemano, una longitud de retencion maxima a lo largo de una calle de acceso fijada de antemano.

A este respecto, el criterio de evaluacion 4 puede comprender en particular un valor teorico que puede fijarse de antemano, una condicion externa o el cumplimiento de un valor lfmite.

El criterio de evaluacion 4 permite la comparacion de diferentes variables de control 7 en relacion con la aptitud para la consecucion de la estrategia fijada de antemano mediante el criterio de evaluacion 4 de la situacion de trafico fijada de antemano mediante los primeros parametros de trafico 31 y dado el caso los segundos parametros de trafico 32.

La reserva de cruce indica que aumento de la afluencia del cruce puede desarrollarse sin formacion de atascos. Como alternativa a esto, puede determinarse tambien un grado de saturacion del cruce, que corresponde esencialmente al valor del l0o% menos la reserva de cruce.

Por ejemplo, cuando se fija de antemano como criterio de evaluacion 4 una reserva de cruce minima del 10%, entonces el dispositivo de evaluacion 6 determina aquellas variables de control 7 que cumplen el criterio de evaluacion 4 considerando los primeros parametros de trafico 31 y dado el caso los segundos parametros de trafico

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Cuando se fijan de antemano multiples criterios de evaluacion 4, estos pueden entregarse como un vector de criterios de evaluacion multidimensional. De este modo, con el criterio de evaluacion 4 pueden fijarse de antemano simultaneamente diferentes objetivos, que pueden ser parcialmente contradictorios. A este respecto, puede estar prevista una ponderacion de los criterios de evaluacion 4 individuales, que puede formar parte de los criterios de evaluacion 4. Tambien puede estar previsto que al menos una parte de la ponderacion este implementada en el dispositivo de evaluacion 6, por ejemplo a traves del orden de los criterios de evaluacion 4.

El al menos un criterio de evaluacion 4 puede fijarse de antemano directamente por una instancia de orden superior o, sin embargo, estar fijado de antemano tambien a largo plazo. Tambien puede estar prevista una especificacion a largo plazo que pueda cambiarse directamente. La instancia de orden superior se refiere preferiblemente a un elemento jerarquicamente de orden superior al cruce de una red de transporte, por ejemplo a una calle.

Por medio del modelo de regulacion y/o modelo de evaluacion se evaluan las variables entregadas al dispositivo de evaluacion 6, que son variables de entrada para el dispositivo de evaluacion 6, para determinar mediante esta evaluacion aquellas variables de control 7, por medio de que variables de control 7 se hace funcionar la instalacion de senalizacion 1, fijando de antemano las variables de control 7 las senales, en particular la duracion y/o el orden de las fases de senalizacion individuales, de la instalacion de senalizacion 1.

El criterio de evaluacion 4 puede, como criterio obligatorio, ser por ejemplo la duracion minima de senal de la senal de desbloqueo para cumplir especificaciones reguladas, en particular reguladas legalmente. Una especificacion regulada de esta manera puede ser, por ejemplo, la fase verde suficientemente larga de un semaforo de peatones de manera correspondiente al ancho de la calle.

En una configuracion adicional del procedimiento puede estar previsto, por ejemplo, fijar de antemano por un lado con el criterio de evaluacion 4 que la fase verde del semaforo de peatones sea de al menos 40 segundos, y fijar de antemano ademas que la saturacion del cruce sea como maximo, es menor, del 90%. Segun especificaciones legales de la configuracion del cruce y de la situacion de trafico actual, pueden fijarse de antemano, en este sentido, criterios de evaluacion 4 adicionales, pudiendo variarse estas especificaciones en el tiempo.

El criterio de evaluacion 4 y los primeros parametros de trafico 31 constituyen variables de entrada para el dispositivo de evaluacion 6. Cuando el dispositivo vial 2 proporciona segundos parametros de trafico 32, los

segundos parametros de trafico 32 pueden ser tambien variables de entrada adicionales del dispositivo de

evaluacion 6. En modelos de regulacion y/o modelos de evaluacion especialmente sencillos del dispositivo de

evaluacion 6 puede estar prevista una representacion analftica, que, sin embargo, se muestra a menudo como

inadecuada.

Se han mostrado como ventajosos tambien para el modelo de regulacion y/o modelo de evaluacion modelos de aprendizaje automatico y/o modelos de reconocimiento de patrones, en los que los modelos pueden entrenarse mediante ejemplos y de este modo puede conseguirse una rapida y buena determinacion de las variables de control 7 tambien en sistemas complejos.

Tambien en el modelo de regulacion y/o modelo de evaluacion del dispositivo de evaluacion 6, los modelos de aprendizaje automatico pueden ser en particular redes neuronales artificiales, arboles de regresion o clasificacion, maquinas de vectores de soporte y/o tablas de consulta y/o conjuntos de modelos de aprendizaje automatico.

El modelo de trafico, el modelo de regulacion y/o el modelo de evaluacion estan configurados preferiblemente como modulos autonomos, que estan acoplados entre sf por medio de interfaces. A este respecto, las interfaces pueden configurar tambien retroalimentaciones. Mediante la configuracion de modulos autonomos pueden configurarse y entrenarse los modelos individuales de manera especialmente sencilla. En particular, cada modulo puede optimizarse de manera sencilla para su objetivo espedfico.

Tal como se representa en la figura 3, puede estar previsto que el dispositivo vial 2 entregue los primeros parametros de trafico 31 y/o los segundos parametros de trafico 32 a un dispositivo de valoracion 8 y que el dispositivo de valoracion 8 determine al menos parcialmente el al menos un criterio de evaluacion 4.

Con el dispositivo de valoracion 8 puede valorarse la situacion de trafico por medio de un modelo de valoracion y adaptarse el criterio de evaluacion 4 a la situacion de trafico.

Puede estar previsto que el dispositivo de valoracion 8 comprenda, ademas del modelo de valoracion, tambien un modelo de eleccion para la especificacion del criterio de evaluacion 4. En otras formas de realizacion puede estar previsto que el modelo de valoracion y el modelo de eleccion esten englobados en el modelo de valoracion.

Si el procedimiento esta acoplado con un procedimiento jerarquicamente de orden superior, entonces puede estar previsto que el procedimiento jerarquicamente de orden superior entregue instrucciones al dispositivo de valoracion

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8 y que este las considere en la determinacion del criterio de evaluacion 4. Las instrucciones pueden representar directamente una parte del criterio de evaluacion 4.

Siempre y cuando solamente se considere un numero pequeno de primeros parametros de trafico 31 y/o segundos parametros de trafico 32, puede estar prevista una representacion analftica del modelo de valoracion y/o del modelo de eleccion del dispositivo vial 2. Sin embargo, tal representacion a menudo no es util. Se han mostrado como ventajosos modelos de aprendizaje automatico y/o modelos de reconocimiento de patrones, en los que los modelos pueden entrenarse mediante ejemplos y de este modo puede conseguirse una rapida y buena determinacion del criterio de evaluacion 4 tambien en sistemas complejos.

Los modelos de aprendizaje automatico pueden ser, por ejemplo, redes neuronales artificiales, arboles de regresion o clasificacion, maquinas de vectores de soporte y/o tablas de consulta.

El modelo de valoracion y/o el modelo de eleccion estan configurados con respecto al modelo de trafico, el modelo de regulacion y/o el modelo de evaluacion preferiblemente como modulos autonomos, que estan acoplados entre sf por medio de interfaces. A este respecto, las interfaces tambien pueden configurar retroalimentaciones. Mediante la configuracion de modulos autonomos, los modelos individuales pueden configurarse y entrenarse de manera especialmente sencilla. En particular, cada modulo puede optimizarse de manera sencilla para su objetivo espedfico.

Con la eleccion del criterio de evaluacion 4 pueden fijarse de antemano diferentes estrategias para la regulacion del cruce.

Por ejemplo, con una primera estrategia puede considerarse en particular el trafico de hora punta matutino de entrada a la ciudad, con una segunda estrategia el trafico de hora punta vespertino de salida de la ciudad, con una tercera estrategia el trafico de viajeros de vacaciones, con una cuarta estrategia la emision de partfculas finas o la concentracion de otras sustancias contaminantes y con una quinta estrategia del trafico desde o hacia un evento.

Mediante la integracion de las especificaciones de estrategia en el procedimiento mediante el dispositivo de valoracion 8 puede adaptarse la estrategia de manera sencilla y rapida a la situacion actual. De este modo tambien es posible un cambio de estrategia rapido para acontecimientos a corto plazo. Por ejemplo, mediante el registro de la posicion de un vetnculo fijado de antemano puede garantizarse un avance rapido de este vetnculo, pudiendo considerarse tambien de manera sencilla una modificacion de la ruta del vetnculo. A este respecto, puede mejorarse esencialmente en particular el avance de vetnculos de emergencia y/o vetnculos de transporte publico.

Tambien puede estar previsto fijar de antemano el criterio de evaluacion 4 a traves de una interfaz de entrada externa, pudiendo fijarse de antemano tambien solamente una parte del criterio de evaluacion 4. A este respecto, puede estar previsto que la interfaz de entrada externa este conectada con una entrada del dispositivo de valoracion 8, y el dispositivo de valoracion 8 determina considerando las especificaciones de la interfaz de entrada externa el criterio de evaluacion 4 y lo entrega al dispositivo de evaluacion 6. Tambien puede estar previsto que la interfaz de entrada externa este conectada directamente con una entrada del dispositivo de evaluacion 6, por lo que, dado el caso, se permite la eleccion de manera sencilla de una estrategia arbitraria para el control del cruce.

Por ejemplo, a traves de la interfaz de entrada externa puede introducirse una entrada manual de un polida en el cruce, por lo que, dado el caso, puede permitirse de manera sencilla un control manual del cruce mediante la eleccion del criterio de evaluacion 4. Con la eleccion del criterio de evaluacion puede fijarse de antemano de manera sencilla la estrategia para la regulacion del cruce.

Ha mostrado ser ventajoso que con los primeros parametros de trafico 31 puedan determinarse las afluencias y tasas de giro de las calles de acceso del cruce, pudiendo ser los primeros parametros de trafico 31 en particular las afluencias y la tasa de giro de las calles de acceso del cruce parametros caractensticos. En particular, los primeros parametros de trafico 31 pueden indicar directamente un valor numerico para las afluencias y tasas de giro de las calles de acceso del cruce.

Los ejemplos para entrenar el modelo de trafico pueden determinarse de antemano de manera independiente. A este respecto, puede recurrirse a mediciones llevadas a cabo en el cruce durante un intervalo de tiempo fijado de antemano, por ejemplo al menos dos meses.

Los ejemplos para entrenar el modelo de regulacion y/o el modelo de evaluacion pueden determinarse mediante simulaciones de antemano, por ejemplo mediante simulaciones de Montecarlo, determinando, para criterios de evaluacion 4 escogidos, primeros parametros de trafico 31 y dado el caso segundos parametros de trafico 32 las mejores variables de control 7.

Los ejemplos para entrenar el modelo de valoracion y/o el modelo de eleccion pueden determinarse tambien mediante simulaciones de antemano, por ejemplo mediante simulaciones de Montecarlo.

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Mediante la prevision del dispositivo vial 2, el dispositivo de evaluacion 6 y dado el caso el dispositivo de valoracion 8, estos pueden estar configurados de manera diferente. En particular, pueden obtenerse los ejemplos utilizados para el entrenamiento de modo diferente, por lo que el modelo de trafico del dispositivo vial 2 y/o el modelo de regulacion y/o el modelo de evaluacion del dispositivo de evaluacion 6 y/o el modelo de valoracion y/o el modelo de eleccion del dispositivo de valoracion pueden mantenerse de manera sencilla.

Una ventaja adicional es que el criterio de evaluacion 4 puede dirigirse de manera selectiva a la situacion de trafico y que los datos de la situacion de trafico, los primeros parametros de trafico 31 y/o los segundos parametros de trafico no tienen que existir como parametros de entrada medidos, sino que se proporcionan por el dispositivo vial 2 por medio del modelo de trafico. De este modo, los gastos de medicion necesarios en el funcionamiento pueden mantenerse pequenos y por ejemplo recurrirse a valores empmcos determinados de antemano, que, dado el caso, pueden confirmarse o adaptarse con un gasto de medicion solamente pequeno.

La situacion de trafico actual puede determinarse de manera sencilla y con una demanda pequena de capacidad informatica y de transferencia de datos. De esta manera puede garantizarse de manera sencilla y con menos recursos la regulacion de la instalacion de senalizacion 1 del cruce de manera adaptable a las situaciones de trafico locales y regionales mas diversas.

El modelo de trafico y/o el modelo de regulacion y/o el modelo de evaluacion y/o el modelo de valoracion y/o el modelo de eleccion pueden estar configurados de manera adaptativa. A este respecto, resulta ventajoso que pueda mejorarse la precision de los modelos en el funcionamiento en curso. A este respecto, el respectivo modelo se mejora partiendo de una configuracion de partida fuera de lmea en fases de entrenamiento y/o en lmea durante el funcionamiento, en particular por medio de procedimientos conocidos, por ejemplo un procedimiento de evolucion. A este respecto, pueden estar previstas fases de entrenamiento fuera de lmea antes del funcionamiento y/o durante el funcionamiento en pausas de funcionamiento o en paralelo al funcionamiento.

Puede estar previsto que las salidas de los dispositivos (2, 6, 8) esten acopladas con retroalimentacion con las entradas de otros dispositivos (2, 6, 8), por lo que puede aumentarse la precision de los modelos correspondientes.

Por ejemplo, las variables de control 7 influyen directamente en los segundos parametros de trafico 32. En particular, para previsiones mas largas la influencia del criterio de evaluacion 4 sobre los segundos parametros de trafico 32 aumenta. Los parametros de entrada 10 del dispositivo vial pueden comprender al menos una de las variables de control 7, pudiendo estar previsto tambien que el parametro de entrada l0 comprenda todas las variables de control 7. Ademas, con una retroalimentacion de las variables de control 7 al dispositivo de valoracion 8 pueden permitirse que pueda determinarse de manera anticipada el cumplimiento de las especificaciones de estrategia y que pueda tener lugar una adaptacion especialmente temprana de la estrategia mediante el cambio del criterio de evaluacion 4.

Mediante la retroalimentacion puede proporcionarse un entrenamiento sencillo y continuo de los modelos, por lo que puede conseguirse una adaptacion constante de los modelos y una mejora constante de la regulacion del cruce.

En un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento puede estar previsto que el al menos un parametro de entrada 10 se determine al menos parcialmente por medio de un sensor 11 en la zona del cruce. El sensor 11 puede estar colocado directamente en un dispositivo de senalizacion de la instalacion de senalizacion 1, tal como esta representado esquematicamente en la figura 4, y/o puede estar dispuesto separado del dispositivo de senalizacion de la instalacion de senalizacion 1, por ejemplo debajo de la calzada de una o multiples calles de acceso, tal como esta representado igualmente de manera esquematica en la figura 4. El dispositivo de senalizacion esta configurado para la reproduccion de las senales dependientes de las variables de control 7. El dispositivo de senalizacion puede estar configurado en particular como un dispositivo de senalizacion luminosa 12 para la reproduccion de senales luminosas, con lo que la instalacion de senalizacion 1 puede estar configurada como un semaforo.

El sensor 11 puede estar configurado para determinar la meteorologfa actual, las afluencias de las calles de acceso del cruce, la retencion en las calles de acceso del cruce y/o accidentes en la zona del cruce y en los alrededores del cruce. Con este fin, el sensor 11 puede comprender ciclos de induccion, sensores de temperatura, barreras de luz, sensores magneticos, sensores de imagen, por ejemplo sensores de video, escaneres de laser y/o sensores de radar.

En un perfeccionamiento ventajoso del procedimiento puede estar previsto que el al menos un criterio de evaluacion 4 se fije de antemano al menos parcialmente por medio de una interfaz de entrada externa, preferiblemente por un aparato de entrada manual o por un sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior. Para ello, el dispositivo vial 2, el dispositivo de evaluacion 6 y/o el dispositivo de valoracion 8 puede estar conectado con un aparato de entrada en la zona del cruce, una central, en particular un centro de coordinacion de trafico, o con el sistema de regulacion de orden superior, por ejemplo un sistema de regulacion que realiza un procedimiento para la regulacion de una disposicion de instalacion de senalizacion a lo largo de una via de trafico principal o una via de trafico secundario, por ejemplo estar conectado mediante radio o cable. A este respecto, resulta ventajoso que, de esta manera, el criterio de evaluacion 4 pueda cambiarse de manera remota, con lo que el flujo de la circulacion en el cruce puede controlarse desde fuera o puede sincronizarse con instalaciones de senalizacion adicionales

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adyacentes al menos parcialmente mediante, por ejemplo, un procedimiento jerarquicamente de orden superior. A este respecto, resulta ventajoso que tengan que transmitirse solamente cantidades de datos pequenas, ya que el procedimiento puede ademas, al menos de la manera mas amplia posible, trabajar de manera autonoma o porque puede disminuirse la emision contaminante a lo largo de vfas de trafico principal, optimizandose el flujo de la circulacion mas alla del cruce.

De modo ventajoso puede estar previsto que el dispositivo de evaluacion 6 comunique una respuesta a una interfaz de salida externa, preferiblemente a un dispositivo indicador o al sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior. A este respecto, resulta ventajoso que, de esta manera, el funcionamiento de la instalacion de senalizacion 1 puede controlarse de manera sencilla y/o puede influirse en el procedimiento para la regulacion de una instalacion de senalizacion 1 adicional de un cruce adicional mediante la respuesta. Ademas, resulta ventajoso que tengan que transmitirse solamente cantidades de datos pequenas, ya que la respuesta provoca habitualmente cantidades de datos pequenas.

El dispositivo vial 2, el dispositivo de evaluacion 6 y dado el caso el dispositivo de valoracion 8 pueden estar dispuestos en un alojamiento comun, por lo que puede proporcionarse un modo de construccion especialmente compacto. Tambien puede estar previsto que un ordenador comprenda multiples o tambien todos los dispositivos 2, 6, 8.

La invencion se refiere ademas a un producto de programa informatico, que puede cargarse directamente en la memoria interna de un ordenador y comprende secciones de codigo de software, con las que se realizan las etapas del procedimiento anterior cuando el producto de programa informatico se ejecuta en un ordenador. El producto de programa informatico puede estar almacenado en un soporte de datos.

Por ejemplo, en una configuracion de uno de los modelos como tablas de consulta para parametros de entrada 10 fijados de antemano pueden almacenarse en hojas de tablas individuales los parametros de salida correspondientes e interpolarse los parametros de salida actuales mediante los parametros de entrada 10 actuales. Por ejemplo, en el modelo de trafico del dispositivo vial 2 pueden almacenarse situaciones de trafico para parametros de entrada 10 fijados de antemano en hojas de tablas individuales e interpolarse mediante estas entradas los primeros parametros de trafico 31 mediante los parametros de entrada 10 actuales.

Claims (8)

1. 1.

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2. 2.

   25
3. 3.

   30 4.

   35 5.
4. 6.

   40
5. 7.
6. 8. 45
7. 9.

   50
8. 10.

   REIVINDICACIONES

   Procedimiento para la regulacion de una instalacion de senalizacion (1) de un cruce, en el que

   - se entrega al menos un parametro de entrada (10) a un dispositivo vial (2) que determina primeros parametros de trafico (31),

   - el dispositivo vial (2) determina mediante un modelo de aprendizaje automatico y/o un modelo de reconocimiento de patrones primeros parametros de trafico (31) de la situacion de trafico actual en funcion del al menos un parametro de entrada (10),

   - se fija de antemano al menos un criterio de evaluacion (4),

   - se entregan los primeros parametros de trafico (31) y el al menos un criterio de evaluacion (4) a un dispositivo de evaluacion (6),

   - el dispositivo de evaluacion (6) determina mediante un modelo de aprendizaje automatico y/o un modelo de reconocimiento de patrones variables de control (7) en funcion de los primeros parametros de trafico (31) y del al menos un criterio de evaluacion (4) y

   - se hace funcionar la instalacion de senalizacion (1) con las variables de control (7).

   Procedimiento segun la reivindicacion 1, caracterizado porque el dispositivo vial (2) pronostica segundos parametros de trafico (32) de la situacion de trafico futura y se entregan los segundos parametros de trafico al dispositivo de evaluacion.

   Procedimiento segun la reivindicacion 1 o 2, caracterizado porque con los primeros parametros de trafico (31) pueden determinarse las afluencias y tasas de giro de las calles de acceso del cruce.

   Procedimiento segun la reivindicacion 2 o 3, caracterizado porque el dispositivo vial (2) entrega los primeros parametros de trafico (31) y/o los segundos parametros de trafico (32) a un dispositivo de valoracion (8) y el dispositivo de valoracion (8) determina al menos parcialmente el al menos un criterio de evaluacion (4).

   Procedimiento segun la reivindicacion 4, caracterizado porque el dispositivo vial (2) y/o el dispositivo de evaluacion (6) y/o el dispositivo de valoracion (8) estan configurados de manera adaptativa.

   Procedimiento segun la reivindicacion 4 o 5, caracterizado porque el dispositivo de valoracion (8) comprende un modelo de aprendizaje automatico y/o modelo de reconocimiento de patrones.

   Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el al menos un parametro de entrada (10) se determina al menos parcialmente por medio de un sensor (11) en la zona del cruce.

   Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque el al menos un criterio de evaluacion (4) se fija de antemano al menos parcialmente por medio de una interfaz de entrada externa, preferiblemente por un aparato de entrada manual o por un sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior.

   Procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el dispositivo de evaluacion (6) comunica una respuesta a una interfaz de salida externa, preferiblemente a un dispositivo indicador o el sistema de regulacion jerarquicamente de orden superior.

   Producto de programa informatico, que puede cargarse directamente en la memoria interna de un ordenador y presenta secciones de codigo de software, con las que se realizan las etapas del procedimiento segun una de las reivindicaciones 1 a 9, cuando el producto de programa informatico se ejecuta en un ordenador.