MX2011012530A - Transicion dinamica entre motores de trafico controladores de interseccion. - Google Patents

Abstract

Se proporciona un método de transición desde un motor de tráfico hacia un segundo motor de tráfico en un solo controlador de tráfico avanzado. Un usuario introduce, o el controlador es programado para introducir, una petición para cambiar desde el primer motor de tráfico a un segundo motor de tráfico. El primer motor efectúa la transición al estado de reposo en rojo. Entonces el segundo motor de tráfico toma el control de las señales de tráfico e introduce el modo de salida de actualización de software, completando así la transición.

Description

TRANSICION DINAMICA ENTRE MOTORES DE TRAFICO CONTROLADORES DE INTERSECCION Campo de la Invención Esta invención se relaciona con un controlador de tráfico avanzado y, más específicamente, con un dispositivo y un método de conmutación entre motores de tráfico en el mismo controlador de tráfico avanzado.

Antecedentes de la Invención El crecimiento de población, urbanización, y el incremento en propietarios de automóviles ha resultado en un incremento de congestión de tráfico. El incremento de congestión de tráfico resulta en el aumento de velocidades más lentas y tiempos de viaje más largos, e indirectamente resulta en pérdida de tiempo, pérdida de negocios, e incremento de contaminación de aire, entre otras cosas. Esto, junto con los incrementos en tecnología de información, ha conducido al interés en sistemas de transporte inteligentes ("ITS, por sus siglas en inglés")- El manejo del tráfico cada vez más depende de los ITS, que agrega tecnología de información y comunicaciones utilizada en el campo. Esto se hace para minimizar los efectos de la congestión del tráfico y para mejorar la seguridad, entre otras cosas.

Un componente de aplicaciones de ITS es el Controlador de Transporte Avanzado ("ATC, por sus siglas en inglés") . El Ref. 225348 ATC es un controlador de proceso, comunicaciones de campo rugerizado, avanzado que es configurable para una variedad de aplicaciones de manejo de tráfico. En general, el ATC puede proporcionar comunicación, control, y datos de recopilación entre el ATC y las computadoras de control centrales, otros controladores, y unidades de control para otros dispositivos utilizados en el campo. El ATC puede hospedar muchas aplicaciones típicas, incluyendo señal de tráfico, vigilancia de tráfico, medición de rampas, cámaras CCTV, monitoreo de velocidad, control de carril, control de acceso de HOV, y otros .

La Fig. 1 muestra los componentes de un ATC típico incluyendo un panel delantero 10 que tiene varias interfaces de usuario. Las interfaces de usuario pueden ser pantallas y dispositivos de entrada que permiten que la unidad exhiba la información del estado, tal como pantalla LCD 12, entre otras cosas, y que permiten que el usuario ingrese comandos al ATC utilizando, por ejemplo, un teclado 15. El ATC típico también tiene un tablero de motor 20. El tablero de motor 20 realiza todas las funciones de cómputo para el ATC. El tablero de motor 20 incluye una unidad de procesamiento central ("CPU, por sus siglas en inglés"), memoria de acceso aleatoria ( "RAM, por sus siglas en inglés"), e interfaces de comunicaciones 25.

Una de las aplicaciones de ATC típicas es el control de señal de tráfico o intersección de tráfico. En esta aplicación, el motor de ATC se carga con el software usado para controlar las señales de intersección de tráfico. La Fig. 2 muestra un sistema de ATC típico 220 para la señal de tráfico 230 del control de intersección. En esta aplicación el motor de ATC tiene una filosofía de programación, o conjunto de suposiciones, que determina cómo se configuran. Estas suposiciones se basan en unidades de tiempo o movimientos de vehículos . Estas son las dos estrategias más dominantes para programar un controlador de tráfico, pero otras son posibles. El conjunto de suposiciones define las entradas de datos requeridos por el controlador para operar la intersección 20. Las entradas de datos del controlador de tráfico entonces se utilizan para determinar qué salida o salidas de señal de tráfico serán energizadas en cada momento en un ciclo de intersección. El software que funciona en el motor del ATC es llamado un "motor de tráfico." En un ATC tradicional, solamente un motor de tráfico está disponible en cualquier controlador del ATC dado. Además, si uno desea utilizar la filosofía de programación de cambio en un solo controlador de tráfico, un segundo motor de tráfico sería necesario. Actualmente, cuando la transición entre los motores de tráfico, el motor del ATC debe ser apagado, reprogramado , y reiniciado con el nuevo programa de solo lectura. Esto requiere que las señales que controlan la intersección sean enviadas en un modo de actualización total de software mientras que el controlador de intersección está sin conexión. Esto tiene el potencial de interrumpir el flujo de tráfico. Así, hay una necesidad de poder cambiar el programa de solo lectura sin interrumpir el flujo de tráfico, tal como para operar más de un motor de tráfico en el mismo ATC al mismo tiempo, y para una transición entre los motores de tráfico disponibles sin tomar el controlador sin conexión.

Al tener por lo menos dos motores de tráfico operando en el ATC, filosofías de programación se pueden conmutar sin interrumpir la operación de tráfico. Esto resulta en una seguridad pública mejorada, eliminación de tener que utilizar el modo de actualización total de software y conflabilidad mejorada cuando se carga el nuevo programa de solo lectura.

Sumario de la Invención En un aspecto, la presente invención proporciona un método de efectuar la transición de control de las señales de tráfico entre por lo menos dos motores de tráfico en un solo controlador de tráfico avanzado. El método incluye los pasos de: introducir una solicitud para la transición de un primer motor de tráfico a un segundo motor de tráfico; determinar si existen datos de entrada de actualización de software para el primer motor de tráfico; confirmar que las señales de tráfico estén en un estado de reposo en rojo; efectuar una transición de control de las señales de tráfico del primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico al introducir el segundo motor de tráfico en un estado de salida de actualización de software.

La invención además proporciona un método en donde un usuario introduce la solicitud para la transición del primer motor de tráfico al segundo motor de tráfico y un método en donde el controlador de tráfico avanzado se programa para incorporar la solicitud para la transición del primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico.

La invención también contempla el estado de reposo rojo incluyendo una o más señales de tráfico en el estado en rojo, el estado de detención, o el estado sin avance.

En otro aspecto, la presente invención proporciona un método de efectuar la transición del control de las señales de tráfico entre por lo menos dos motores de tráfico en un solo controlador de tráfico avanzado. El método incluye los pasos de: introducir una solicitud para la transición de un primer motor de tráfico hacia un segundo motor de tráfico; determinar si existen datos de entrada de actualización de software para el primer motor de tráfico; el primer motor de tráfico efectúa la transición de las señales de tráfico en un estado de entrada de actualización de software; confirmar que las señales de tráfico están en un estado de reposo en rojo; efectuar la transición de control de las señales de tráfico del primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico introduciendo el segundo motor de tráfico en un estado de salida de actualización de software.

La invención además proporciona un método en donde un usuario introduce la solicitud para la transición del primer motor de tráfico al segundo motor de tráfico y un método en donde el controlador avanzado de tráfico se programa para introducir la solicitud para la transición del primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico.

Breve Descripción de las Figuras La Fig. 1 representa esquemáticamente un controlador ATC típico; La Fig. 2 representa esquemáticamente una instalación del sistema típico; La Fig. 3 representa el diagrama de transición para efectuar la transición de un motor de tráfico a otro; La Fig. 4A representa el sistema en las operaciones normales ; La Fig. 4B representa el sistema una vez que una solicitud del cambio del motor ha iniciado; La Fig. 4C representa el sistema una vez que los motores del tráfico han efectuado una transición al estado de reposo en rojo; La Fig. 4D representa el sistema que inicializa el cambio de motor de tráfico que opera la I/O del campo; . La Fig. 4E representa el sistema una vez que se ha completado el cambio del motor de tráfico que opera la 1/0 del campo; y La Fig. 4F representa el sistema una vez que se ha completado la solicitud de cambio del motor.

Descripción Detallada de la Invención Como se utiliza aquí, "un" o "uno" significa uno o más de uno .

Los métodos y el aparato de la presente invención ahora serán ilustrados con referencia a las Figuras 3 hasta 4F. Debe ser entendido, que éstos son ejemplos simplemente ilustrativos y no exhaustivos del alcance de la presente invención y que las variaciones que son entendidas por las personas experimentadas en la técnica se encuentran dentro del alcance de la presente invención.

De regreso ahora a la Figura 3, que muestra en general el proceso por el cual el ATC conmuta de un motor de tráfico a otro motor de tráfico. Comenzando con el paso 310, el usuario, o el controlador a través de un cambio de plan programado, solicita el cambio del motor de tráfico en operación, X, a otro motor de tráfico, Y. En el paso siguiente, 320, el controlador determina si se ha programado una "entrada de actualización de software" válida. La entrada de actualización de software instruye al controlador en cómo medir el tiempo de transición del motor de tráfico en operación al estado "De actualización de Software Programado" . La actualización de software programada instruye al controlador para controlar las señales en una intersección en modo de actualización de software. Es decir, las luces en las calles laterales destellan rojo al igual que las luces en la calle principal simultáneamente destellan amarillo. Esto se opone al estado normal del controlador de tráfico que completa un ciclo repetidamente las señales con rojo, verde, amarillo, y de nuevo a rojo. Los valores del estado de entrada de actualización de software controlan el tiempo de transición hacia el estado de actualización de software programado. Los valores dependen del tiempo requerido por el flujo de tráfico, así como la geometría de intersección. Si se programa la entrada de actualización de software valida, entonces el controlador avanza al paso 330. Si no se programa una entrada de actualización de software válida, entonces el controlador avanza al paso 350. En el paso 330, el controlador efectúa la transición al estado de actualización de software programado. Después, el controlador despliega los datos de entrada de actualización de software y espera para el estado de "Reposo en Rojo", que es un estado en donde todas las señales en la intersección se .encuentran en el estado en rojo, sin avance, o detenido. En el paso 350, el controlador determina si todas las salidas de la señal se fijan al rojo. Si las salidas de la señal se fijan al rojo, entonces el controlador enciende el segundo motor de tráfico, Y, iniciando los datos de salida de actualización de software. Los datos de salida de actualización de software, como los datos de entrada de actualización de software, instruyen el control en cómo sincronizar la transición del estado de actualización de software programado al motor de tráfico en operación.

Las Figuras 4A - 4E ahora serán utilizadas para discutir la modalidad preferida con detalle adicional. La Figura 4A es un diagrama esquemático que muestra el estado del controlador inicial con el primer motor de tráfico 430 como el motor de tráfico en operación. El segundo motor de tráfico 460, pantalla del controlador 440, 1/0 del campo 450, módulo de control 420, y entrada de usuario 410 también se representan en la Fig. 4A. Como se muestra por las flechas, el primer motor de tráfico 430, se comunica con el módulo de control 420, pantalla del controlador 440, y I/O de campo 450. Durante este estado de operación normal, el primer motor de tráfico 430 ejecuta el paso de I/O de campo 450 a través de los estados rojo, verde, amarillo apropiados.

La Figura 4B representa el estado cuando se recibe una solicitud de cambiar los motores de tráfico. Cuando una solicitud de cambio de motor 411 de un usuario, o un cambio programado es recibida por la entrada de usuario 410, el módulo de control 420 envía las solicitudes 431 y 461 a ambos el primer motor de tráfico 430 y al segundo motor de tráfico 460. Después de que la solicitud sea recibida por los motores de tráfico, los motores de tráfico después comienzan la transición hacia el estado de reposo en rojo. Como se discutió arriba, el controlador puede efectuar la transición al estado de actualización de software programado si se programan los datos de actualización de software de entrada. La Fig. 4C representa la transición al estado de reposo en rojo. Utilizando esta salida de reposo en rojo como un estado provisional, el controlador de intersección puede efectuar la transición dinámicamente entre los dos motores de tráfico sin que el controlador sea detenido, y sin requerir que la intersección entre en la actualización de software. El motor de tráfico que está controlando en curso la intersección efectúa la transición al estado de reposo en rojo utilizando sus métodos de transición normales. Esta transición trabaja de manera homogénea, si la intersección está funcionando independientemente o en coordinación con el resto de una autopista o incluso de una amplia red de ciudad adaptable. En el punto en donde las señales de intersección están en reposo en rojo, el segundo motor de tráfico entonces puede asumir el control y efectuar la transición de la intersección fuera del estado de reposo en rojo, utilizando sus propios métodos para efectuar la transición suavemente a su operación normal. En este caso, ambos el primer motor de tráfico 430 y el segundo motor de tráfico 432 efectúan una transición hacia el estado de reposo en rojo 433 y 463. El estado 421 de transición 432 y 463 se reporta al módulo de control 420. Como se muestra por las flechas en ambas Fig. 4B y 4C, el primer motor de tráfico 430 controla la salida a la pantalla del controlador 440 y se comunica con la 1/0 de campo 450.

Una vez que el primer motor de tráfico 430 y el segundo motor de tráfico 450 hayan alcanzado sus respectivos estados de reposo en rojo 434 y 464, como se muestra en la Fig. 4D, entonces el módulo de control envía una señal 423 a los motores de tráfico para conmutar los motores de tráfico que controlan la pantalla del controlador 440 y 1/0 de campo 450. Una vez que el motor de tráfico que controla la pantalla del controlador 440 y la 1/0 de campo 450 conmuta al segundo controlador de tráfico 460, como se muestra en la Fig. 4E, entonces los motores de tráfico efectuarán la transición de los estados de reposo en rojo en 435 y 465.

Una vez que la transición sea completada, como se muestra en la Fig. 4F, el segundo motor de tráfico 460 está controlando la pantalla del controlador 440 y se está comunicando con la I/O de campo 450. El módulo de control 420 monitorea la entrada de usuario 410 y se comunica con el segundo motor de control 460.

Los controladores de tráfico que cumplen con el estándar de controlador avanzado de la Administración Federal de Carreteras, versión 5.2b, que es incorporado como referencia como si estuviera establecido aquí en su totalidad, serían "compatibles con ATC" . El estándar ATC define la manera que un controlador de tráfico cambia de una serie de salidas en una intersección a otra serie como un "cambio de patrón" . Cada sistema único de secuencias de señales programadas en el controlador es llamado un patrón. Utilizando la invención aquí descrita, todos los patrones disponibles están disponibles para el usuario en todo momento.

Por ejemplo, si un usuario solicita que el controlador efectúe la transición a un nuevo patrón, entonces el módulo de control instruye al controlador a una transición del motor de tráfico en operación hacia el segundo motor de tráfico utilizando los pasos discutidos arriba. Esto minimiza el tiempo que el controlador de tráfico se encuentra en el modo de Actualización de Software Programado.

Aunque la presente invención y sus ventajas se han descrito detalladamente, debe ser entendido que varios cambios, sustituciones' y alteraciones pueden ser hechos aquí sin salir del espíritu y alcance de la invención como es definido por las reivindicaciones anexas. Por otra parte, el alcance de la presente solicitud no está previsto para ser limitado a las modalidades particulares del proceso, máquina, fabricación, composición de la materia, medios, métodos y los pasos descritos en la especificación. Puesto que una persona experimentada en la técnica apreciará fácilmente a partir de la descripción de la presente invención, procesos, máquinas, fabricación, composiciones de la materia, medios, métodos, o pasos, que existen actualmente o serán desarrollados más adelante que realizan substancialmente la misma función o logran substancialmente el mismo resultado que las modalidades correspondientes descritas aquí se pueden utilizar de acuerdo con la presente invención. Por lo tanto, las reivindicaciones anexas están previstas para incluir dentro de su alcance tales procesos, máquinas, fabricación, composiciones de la materia, medios, métodos, o pasos.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. Un método para efectuar una transición de control de las señales de tráfico entre por lo menos dos motores de tráfico en un solo controlador de tráfico avanzado, caracterizado porque incluye los pasos de: introducir una solicitud para la transición desde un primer motor de tráfico hacia un segundo motor de tráfico; determinar si existen datos de entrada de actualización de software para el primer motor de tráfico; confirmar que las señales de tráfico estén en un estado de reposo en rojo; efectuar una transición de control de las señales de tráfico del primer motor de tráfico al segundo motor de tráfico al introducir el segundo motor de tráfico en un estado de salida de actualización de software.

2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un usuario introduce la petición para la transición desde el primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico.

3. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el controlador de tráfico avanzado es programado para introducir la petición para la transición desde el primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico .

4. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estado de reposo en rojo comprende una o más señales en el estado en rojo.

5. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estado de reposo en rojo comprende una o más señales en el estado de detención.

6. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el estado de reposo en rojo comprende una o más señales en el estado sin avance.

7. Un método de efectuar la transición de control de las señales de tráfico entre por lo menos dos motores de tráfico en un solo controlador de tráfico avanzado, caracterizado porque incluye los pasos de: introducir una solicitud para la transición desde un primer motor de tráfico hacia un segundo motor de tráfico; determinar si existen datos de entrada de actualización de software para el primer motor de tráfico; el primer motor de trafico efectúa lá transición de las señales de tráfico dentro de estado de entrada de actualización de software. confirmar que las señales de tráfico estén en un estado de reposo rojo; efectuar una transición de control de las señales de tráfico del primer motor de tráfico al segundo motor de tráfico al introducir el segundo motor de tráfico en un estado de salida de actualización de software.

8. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque un usuario introduce la petición para la transición del primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico.

9. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el controlador de tráfico avanzado es programado para introducir la petición para la transición del primer motor de tráfico hacia el segundo motor de tráfico.

10. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque además comprende el paso que el primer motor de tráfico efectúe la transición de las señales de tráfico dentro de un estado de entrada de actualización de software .

11. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el estado de reposo en rojo comprende una o más señales de tráfico en el estado en rojo.

12. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el estado de reposo en rojo comprende una o más señales en el estado de detención.

13. El método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque el estado de reposo en rojo comprende una o más señales en el estado sin avance.