Verfahren und Vorrichtung zur Verkehrsleitung Method and device for traffic management
Technisches GebietTechnical field
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verkehrsleitung gemäss Oberbegriff der unabhängigen Ansprüche.The invention relates to a method and a device for traffic management according to the preamble of the independent claims.
Stand der TechnikState of the art
Um die Sicherheit im Strassenverkehr zu ge- währleisten, ist es wichtig, dass Fahrzeuge genügend Abstand voneinander einhalten, so dass ein ausreichender Bremsweg zur Verfügung steht. Andererseits ist es aber auch wichtig, dass die Abstände nicht zu gross werden, so dass die Kapazität des Verkehrswegs gut genutzt wird. Ferner sollte die Geschwindigkeit aus Sicherheitsgründen nicht zu gross, aus Kapazitätsgründen jedoch auch nicht zu klein sein.In order to ensure safety in road traffic, it is important that vehicles keep a sufficient distance from one another so that a sufficient braking distance is available. On the other hand, it is also important that the distances do not become too large so that the capacity of the traffic route is used well. Furthermore, the speed should not be too high for safety reasons, but also not too low for capacity reasons.
Um es dem Fahrer zu erleichtern, Geschwindigkeit und Abstand optimal zu wählen, sind verschiedene Lö- sungen bekannt. Insbesondere werden hierzu Warnschilder, Geschwindigkeitstafeln (mit Soll- und Maximalgeschwindigkeit) sowie Radiodurchsagen eingesetzt. Diese Massnahmen vermögen jedoch nicht zu befriedigen, da sie vom Fahrer grosse Aufmerksamkeit erfordern und somit nicht einfach einzuhalten sind.Various solutions are known to make it easier for the driver to choose the optimum speed and distance. Warning signs, speed boards (with target and maximum speed) and radio announcements are used in particular for this purpose. However, these measures are unsatisfactory because they require great attention from the driver and are therefore not easy to comply with.
Darstellung der ErfindungPresentation of the invention
Es stellt sich deshalb die Aufgabe, ein Verfahren bzw. eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, welche möglichst einfach zu verstehen
sind und es dem Fahrer erlauben, die Vorgaben ohne Weiteres einzuhalten.It is therefore the task of providing a method or a device of the type mentioned at the outset which is as simple as possible to understand and allow the driver to easily comply with the requirements.
Diese Aufgabe wird von den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Erfindungsgemäss werden also Lichtzonen erzeugt, die der Fahrbahn in Fahrtrichtung entlang laufen. Diese zeigen eine Sollgeschwindigkeit bzw. -position der Fahrzeuge an. Die Signallampen funktionieren also ähnlich wie Lauflichter und die Lichtzonen begleiten das Fahr- zeug. Es ist für den Fahrer in einfacher Weise möglich, diesen Lichtzonen zu folgen und somit automatisch die richtige Position bzw. Geschwindigkeit einzuhalten.This task is solved by the independent claims. According to the invention, light zones are thus generated which run along the road in the direction of travel. These indicate a target speed or position of the vehicles. The signal lamps therefore work in a similar way to running lights and the light zones accompany the vehicle. The driver can easily follow these light zones and thus automatically maintain the correct position or speed.
Vorzugsweise sind die Signalleuchten in der Art von Unterflurfeuern in der Fahrbahn angeordnet. In einer einfachsten Ausführung können dieThe signal lights are preferably arranged in the manner of underfloor lights in the roadway. In a simplest version, the
Signalleuchten z.B. Lichtzonen bilden, die mit fester Geschwindigkeit und festem Abstand zueinander der Fahrbahn entlang laufen. Vorzugsweise werden jedoch die Positionen einzelner Fahrzeuge gemessen und die Lichtzonen an diese angepasst, indem z.B. hinter jedem Fahrzeug eine verbotene Zone markiert wird, in die ein folgendes Fahrzeug nicht eintreten soll, und/oder indem hinter jedem Fahrzeug eine Sollzone markiert wird, in der sich das folgende Fahrzeug befinden soll. Auf diese Weise kann ein aus- reichender Bremsweg bzw. eine gute Ausnützung der Fahrbahn gewährleistet werden.Signal lights e.g. Form light zones that run along the road at a fixed speed and a fixed distance apart. However, the positions of individual vehicles are preferably measured and the light zones adapted to them, for example by a forbidden zone is marked behind each vehicle into which a following vehicle should not enter, and / or by marking a target zone behind each vehicle in which the following vehicle is to be located. In this way, a sufficient braking distance or a good use of the road can be guaranteed.
Die Signalleuchten können zur Aussendung von Licht unterschiedlicher Farbe ausgestaltet werden. Dies erlaubt es, den Fahrzeugen zu signalisieren, ob sie sich vor, in und/oder hinter der Sollposition befinden.The signal lights can be designed to emit light of different colors. This allows the vehicles to be signaled whether they are in front of, in and / or behind the target position.
Die Sollposition, die von den Signalleuchten angezeigt wird, kann z.B. ein Ortsbereich sein, in welchem sich ein Fahrzeug aufhalten sollte. Dieser Bereich kann wenige Meter umfassen oder auch sehr gross sein, z.B. wenn einem Fahrzeug erlaubt werden soll, alle Positionen einzunehmen, solange es nicht zu nahe zum nächsten Fahrzeug auffährt.
Für eine gute Auflösung sollte der Abstand der Signalleuchten wesentlich kleiner als ein typischer Bremsweg der Fahrzeuge sein.The target position, which is indicated by the signal lights, can be, for example, an area in which a vehicle should be located. This area can be a few meters or very large, for example if a vehicle is to be allowed to take all positions as long as it does not come too close to the next vehicle. For a good resolution, the distance between the signal lights should be significantly smaller than the typical braking distance of the vehicles.
Das erfindungsgemässe Verfahren eignet sich für alle Verkehrswege, ist jedoch besonders dort von Vorteil, wo eine grosse Sicherheit und eine gute Ausnützung der Kapazität der Fahrbahn eine Rolle spielen, z.B. in Tunneln oder auf Brücken. Hierbei kann ein Verkehrsweg einer gewissen Länge auch nur abschnittweise ausgerüstet werden.The method according to the invention is suitable for all traffic routes, but is particularly advantageous where great safety and good utilization of the capacity of the road play a role, e.g. in tunnels or on bridges. A traffic route of a certain length can also be equipped only in sections.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Weitere Ausgestaltungen, Vorteile und Anwen- düngen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen und aus der nun folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:Further refinements, advantages and applications of the invention result from the dependent claims and from the description that follows with reference to the figures. Show:
Fig. 1 eine Draufsicht auf eine schematische Darstellung einer möglichen Ausführung der Erfindung, Fig. 2 einen Schnitt durch eine Signalleuchte undFig. 1 is a plan view of a schematic representation of a possible embodiment of the invention, Fig. 2 is a section through a signal lamp and
Fig. 3 die einzelnen Zonen hinter einem Fahrzeug.Fig. 3 shows the individual zones behind a vehicle.
Weg zur Ausführung der ErfindungWay of carrying out the invention
In Fig. 1 wird eine Fahrbahn 1 gezeigt, auf der Fahrzeuge 2, 3 fahren. Die Fahrbahn kann sich im Freien befinden. Bevorzugt wird die vorliegende Erfindung jedoch in Tunnels verwendet, da dort die Einhaltung der richtigen Geschwindigkeit und des korrekten Abstand von grösster Bedeutung sind, zudem die Lichtverhältnisse für Lauflichter günstiger sind.1 shows a lane 1 on which vehicles 2, 3 drive. The roadway can be outdoors. However, the present invention is preferably used in tunnels, since maintaining the correct speed and the correct distance is of the utmost importance, and the lighting conditions are more favorable for running lights.
In der Fahrbahn 1 sind in regelmässigen Ab- ständen von z.B. 3 cm bis 3 m Signalleuchten 4 eingelassen.
Wie in Fig. 2 dargestellt, besteht jede Signalleuchte 4 aus einem überfahrfesten Gehäuse 5, in welchem mehrere Leuchtdioden 6 unterschiedlicher Farbe angeordnet sind. Die Signalleuchten 4 sind so ausgerichtet, dass ihr Licht nur für die Fahrer der entsprechenden Fahrspur sichtbar ist.Signal lights 4 are embedded in the lane 1 at regular intervals of, for example, 3 cm to 3 m. As shown in Fig. 2, each signal lamp 4 consists of a drive-resistant housing 5, in which several light-emitting diodes 6 of different colors are arranged. The signal lights 4 are oriented so that their light is only visible to the drivers of the corresponding lane.
Zur Ansteuerung der Signalleuchten 4 ist eine Steuerung 7 vorgesehen.A controller 7 is provided to control the signal lights 4.
Die hier gezeigte Ausführung ist ausserdem mit Fahrzeugdetektoren 8 ausgerüstet, die punktuell die Position und Geschwindigkeit einzelner Fahrzeuge erfassen können. Dabei kann es sich z.B. um Radarsensoren handeln, die in Abständen der Fahrbahn entlang angeordnet sind. Es ist jedoch auch denkbar, Fahrzeugdetektoren, z.B. auf op- tischer oder induktiver Basis, in einigen oder allen der Signalleuchten 4 unterzubringen.The embodiment shown here is also equipped with vehicle detectors 8, which can detect the position and speed of individual vehicles at certain points. It can e.g. are radar sensors that are arranged at intervals along the road. However, it is also conceivable to use vehicle detectors, e.g. on an optical or inductive basis, in some or all of the signal lights 4.
Die Funktionsweise des Verkehrsleitsystems ist wie folgt:The traffic control system works as follows:
Mit den Fahrzeugdetektoren 8 werden die Posi- tion und Geschwindigkeit einzelner Fahrzeuge erfasst, im vorliegenden Fall z.B. diejenigen des Fahrzeugs 2. Die Steuerung 7 teilt sodann den Bereich hinter dem Fahrzeug in mehrere Zonen ein, wie dies in Fig. 3 dargestellt ist. Eine erste Zone A gilt als Gefahrenzone, in welcher sich ein nachfolgendes Fahrzeug 3 auf keinen Fall befinden sollte, da der Sicherheitsabstand stark unterschritten wurde. Ein Fahrzeug in Zone A sollte sofort abbremsen. Eine zweite Zone B gilt ebenfalls als Gefahrenzone, da der Sicherheitsabstand immer noch unterschritten ist. Die Zonen A und ggf. B bilden also eine „verbotene" Zone, in welcher sich das nachfolgende Fahrzeug 3 nicht aufhalten darf. Eine dritte Zone C bildet die Sollzone, d.h. den Bereich, in welchem sich das nachfolgende Fahrzeug 3 aufhalten sollte. Eine vierte Zone D bezeichnet jenen Be- reich, in welchem das nachfolgende Fahrzeug einen zu hohen Abstand vom ersten Fahrzeug hat, so dass die Kapazität der Fahrbahn nicht voll genutzt wird.
Die einzelnen Bereiche werden durch unterschiedliche Farben der Signalleuchten 4 markiert. Beispielsweise leuchten die Signalleuchten in Bereich A rot, in Bereich B gelb, in Bereich C grün und in Bereich D blau. Dies erlaubt es dem Fahrer des nachfolgenden Fahrzeugs 3 festzustellen, ob er den Abstand zum ersten Fahrzeug erhohen, reduzieren oder beibehalten soll.The position and speed of individual vehicles are detected with the vehicle detectors 8, in the present case, for example, those of the vehicle 2. The controller 7 then divides the area behind the vehicle into several zones, as shown in FIG. 3. A first zone A is considered to be a danger zone, in which a following vehicle 3 should under no circumstances be located, since the safety distance was greatly undershot. A vehicle in Zone A should brake immediately. A second zone B is also considered a danger zone, since the safety distance is still undercut. Zones A and possibly B thus form a “forbidden” zone in which the following vehicle 3 must not be present. A third zone C forms the target zone, ie the area in which the following vehicle 3 should be present. A fourth Zone D denotes the area in which the vehicle behind is too far away from the first vehicle so that the capacity of the road is not fully used. The individual areas are marked by different colors of the signal lights 4. For example, the signal lights illuminate red in area A, yellow in area B, green in area C and blue in area D. This allows the driver of the following vehicle 3 to determine whether he should increase, reduce or maintain the distance to the first vehicle.
Die Zonen A - D bewegen sich mit dem ersten Fahrzeug 2 mit. Die Bewegungsgeschwindigkeit entspricht der bei Detektor 8 gemessenen Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Um eine Synchronisation der Zonen A - D mit Fahrzeug 2 zu gewährleisten, müssen weitere Detektoren 8 vor¬ gesehen sein, die die für Fahrzeug 2 errechnete Position in regelmassigen Abstanden nachprüfen. Zwischen den De- tektoren 8 interpoliert die Steuerung 7 die Bewegung des Fahrzeugs 2.Zones AD move with first vehicle 2. The speed of movement corresponds to the speed of the vehicle measured at detector 8. A synchronization of the zones A - D with vehicle 2 to ensure more detectors must be seen against ¬ 8, the check value calculated for the vehicle 2 position at regular intervals bulky. The controller 7 interpolates the movement of the vehicle 2 between the detectors 8.
Die Lange der Zonen A - D ergibt sich aus der Geschwindigkeit der Fahrzeuge. In einem einfachsten Fall, wird lediglich die Geschwindigkeit des ersten Fahrzeugs 2 berücksichtigt, und es wird angenommen, dass das folgende Fahrzeug ungefähr die gleiche Geschwindigkeit besitzt. Es ist jedoch auch denkbar, die Geschwindigkeit beider Fahrzeuge zu messen. Aus der Geschwindigkeit des nachfolgenden Fahrzeugs kann dessen Bremsweg berechnet werden, wel- eher der totalen Lange der Zonen A und B entspricht. A kann z.B. gleich lang wie B gewählt werden. Die 'Lange der Zone C soll so gewählt werden, dass es ohne Schwierigkeiten möglich ist, sie einzuhalten.The length of zones A - D results from the speed of the vehicles. In the simplest case, only the speed of the first vehicle 2 is taken into account, and it is assumed that the following vehicle has approximately the same speed. However, it is also conceivable to measure the speed of both vehicles. From the speed of the following vehicle, its braking distance can be calculated, which corresponds more to the total length of zones A and B. For example, A can be chosen to be the same length as B. The ' length of zone C should be chosen so that it is possible to comply with it without difficulty.
Zonen A und B können auch zusammengelegt wer- den. Zone C und D können ebenfalls zusammengelegt werden, falls es nicht notwendig ist, dass die Kapazität der Fahrbahn optimal genutzt wird. So können z.B. Signalleuchten mit nur einer Farbe eingesetzt werden, beispielsweise Rot, die leuchten, wenn sie sich in den Zonen A oder B befinden.Zones A and B can also be merged. Zone C and D can also be merged if it is not necessary that the capacity of the road is used optimally. For example, Signal lights with only one color are used, for example red, which light up when they are in zones A or B.
Der Abstand zwischen den Signalleuchten sollte so klein sein, dass sie eine ausreichende Auflosung
bieten. Insbesondere sollte der Abstand wesentlich kleiner als der typische Bremsweg der Fahrzeuge sein.The distance between the signal lights should be so small that they have a sufficient resolution Offer. In particular, the distance should be significantly smaller than the typical braking distance of the vehicles.
Das beschriebene System eignet sich auch dazu, Stockungen zu signalisieren bzw. den nachfolgenden Verkehr abzubremsen, falls eine Stockung detektiert wird, z.B. dadurch, dass alle Signalleuchten sogleich auf Rot gestellt werden, oder aber blinkende Signale verwendet werden .The system described is also suitable for signaling stagnations or braking the subsequent traffic if a stagnation is detected, e.g. by switching all signal lights to red immediately or by using flashing signals.
Die Signalleuchten 4 können auch seitlich der Fahrbahn 1 oder, in Tunnels, an den Tunnelwanden montiert werden. Eine Anordnung in der Fahrbahn 1 ist jedoch bevorzugt, da sie die Aufmerksamkeit des Fahrers auf die Strasse leitet.The signal lights 4 can also be mounted on the side of the carriageway 1 or, in tunnels, on the tunnel walls. An arrangement in the lane 1 is preferred, however, since it directs the driver's attention to the road.
BezugsZiffern:References:
Fahrbahn vorderes Fahrzeug hinteres FahrzeugLane front vehicle rear vehicle
Signalleuchtensignal lights
Gehäusecasing
LeuchtdiodenLEDs
Steuerungcontrol
Fahrzeugdetektoren
vehicle detectors