Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Steuern eines Verkehrsflusses an einer Kreuzung einer ersten
Straße mit einer zweiten Straße oder an einer
Einmündung einer zweiten Straße in eine erste
Straße.The
The present invention relates to a method and an apparatus
for controlling a flow of traffic at an intersection of a first
Road with a second road or at one
Junction of a second street into a first
Street.
Besonders
in Ballungszentren sind Staus und stockender Verkehr an vielen Stellen
alltäglich. An Kreuzungen und Einmündungen breiten
sich Staus und Verkehrsstockungen, die ursprünglich nur auf
einer Straße existierten oft schnell auf querende oder
einmündende Straßen aus. Ein Grund ist, dass Autofahrer
oft trotz stockenden Verkehrs in eine Kreuzung einfahren, in der
Meinung oder in der Hoffnung, diese auch wieder rechtzeitig innerhalb
der eigenen Grünphase verlassen zu können. Dabei
passiert es oft, dass ein Fahrzeug, dessen Fahrer eine Kreuzung
in einer ersten Richtung überqueren will, noch in der nachfolgenden
Grünphase für den Verkehr in einer querenden,
zweiten Richtung auf der Kreuzung steht. Das Fahrzeug behindert
den Verkehr in der zweiten Richtung und kann einen Stau oder eine
Verkehrsstockung in der zweiten Richtung hervorrufen.Especially
in metropolitan areas are traffic jams and stagnant traffic in many places
commonplace. At intersections and junctions wide
Congestion and traffic congestion, originally only on
A road often existed quickly on crossing or
opening roads. One reason is that motorists
often enter a crossroads despite faltering traffic, in the
Opinion or hoping to get it back in time
to leave the own green phase. there
It often happens that a vehicle whose driver is an intersection
wants to cross in a first direction, still in the following
Green phase for traffic in a crossing,
second direction on the intersection. The vehicle is obstructing
traffic in the second direction and may be a traffic jam or a
Traffic congestion in the second direction cause.
Um
dies zu verhindern, sieht beispielsweise die Deutsche Straßen-Verkehrsordnung
(StVO) in der Fassung vom 18.12.2006 in Paragraph 11, Absatz 1 ,
vor, dass trotz Vorfahrt oder grünem Lichtzeichen niemand
in eine Kreuzung oder Einmündung einfahren darf, wenn er
auf ihr warten müsste. Neben anderen Gründen trägt
auch ein fehlender Überblick über das Verkehrsgeschehen
hinter der Kreuzung zur häufigen Missachtung dieser Regel
bei.To prevent this, for example, sees the German Road Traffic Regulations (StVO) in the version of 18.12.2006 in paragraph 11, paragraph 1 , that, despite the right of way or green light, no one is allowed to enter a junction or intersection, if he had to wait for her. Among other reasons, a lack of overview of the traffic behind the intersection contributes to the frequent disregard of this rule.
Eine
Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum verbesserten Steuern eines Verkehrsflusses
an einer Kreuzung zu schaffen.A
The object of the present invention is a method
and an apparatus for improved control of traffic flow
to create at a crossroads.
Diese
Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen
Ansprüche gelöst. Weiterbildungen sind in den
abhängigen Ansprüchen definiert.These
Task is by the objects of the independent
Claims solved. Trainings are in the
dependent claims defined.
Die
vorliegende Erfindung beruht auf der Idee, Fahrzeuge in einer vorbestimmten
Umgebung einer Kreuzung zu erfassen, aus Positionen und optional
auch Geschwindigkeiten der erfassten Fahrzeuge oder auch weiteren
Informationen eine Prognose für eine Belegung eines vorbestimmten
Bereichs hinter der Kreuzung zu ermitteln, eine Verhaltensempfehlung
abzuleiten und an einen Fahrer vor der Kreuzung zu signalisieren.
Dabei können neben den Positionen der Fahrzeuge auch deren
Geschwindigkeiten, Abmessungen, Fahrzeugtypen oder andere Eigenschaften
erfasst werden und in die Prognose einfließen.The
The present invention is based on the idea of vehicles in a predetermined
Surrounding an intersection to capture, from positions and optional
also speeds of detected vehicles or other
Information a forecast for an occupancy of a predetermined
Determine area behind the intersection, a behavioral recommendation
derive and signal to a driver in front of the intersection.
In addition to the positions of the vehicles and their
Speeds, dimensions, vehicle types or other characteristics
be recorded and included in the forecast.
Die
Erfassung kann durch Empfangen der genannten Daten von den Fahrzeugen über
eine Luftschnittstelle erfolgen, beispielsweise über Mobilfunk,
ein WLAN (WLAN = Wireless Local Area Network = drahtloses Lokales
Netzwerk) oder mittels einer RFID-Technologie (RFID = Radio Frequency Identification
= Identifizierung mit Hilfe von Hochfrequenz-Signalen). Dazu können
beispielsweise im Bereich der Kreuzung entsprechende Antennen und Empfänger
angeordnet sein. Alternativ oder zusätzlich können
die genannten Daten oder Teile derselben mittels Induktionsschleifen,
Lichtschranken, Ultraschallsensoren oder anderen ortsfesten Sensoren erfasst
werden. Erfasst werden und in die Prognose eingehen können
Fahrzeuge, die sich bereits in dem vorbestimmten Bereich aufhalten.
Darüber hinaus kann es vorteilhaft sein, Fahrzeuge zu erfassen,
die sich in Fahrtrichtung vor oder hinter dem vorbestimmten Bereich
oder in Fahrtrichtung vor der Kreuzung aufhalten.The
Capture can be done by receiving the aforementioned data from the vehicles
an air interface takes place, for example via mobile radio,
a WLAN (WLAN = Wireless Local Area Network = wireless local
Network) or by means of an RFID technology (RFID = Radio Frequency Identification
= Identification by means of high-frequency signals). Can do this
For example, in the area of the intersection corresponding antennas and receivers
be arranged. Alternatively or additionally
the said data or parts thereof by means of induction loops,
Photoelectric sensors, ultrasonic sensors or other stationary sensors detected
become. Be recorded and can go into the forecast
Vehicles that are already in the predetermined area.
In addition, it may be advantageous to detect vehicles
in front of or behind the predetermined area in the direction of travel
or in the direction of travel in front of the intersection.
Die
Signalisierung kann mittels einer an der Kreuzung fest oder vorübergehend
installierten Ampel oder anderen Lichtzeichenanlage erfolgen. Alternativ
oder zusätzlich wird die Verhaltensempfehlung in ein Fahrzeug,
das sich in Fahrtrichtung vor der Kreuzung befindet, übertragen
und dort in ein akusti sches, optisches oder anderes Signal für
den Fahrer des Fahrzeugs umgesetzt.The
Signaling can be fixed by means of one at the intersection or temporarily
installed traffic lights or other traffic lights. alternative
or additionally, the behavioral recommendation in a vehicle,
which is in the direction of travel before the intersection, transferred
and there in a acoustic, optical or other signal for
implemented the driver of the vehicle.
Die
verschiedenen Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung
weisen abhängig von ihrer genauen Konfiguration eine Reihe
von Vorteilen auf. Insbesondere können in die Prognose
für die Belegung des vorbestimmten Bereichs hinter der
Kreuzung und die daraus abgeleitete Verhaltensempfehlung Informationen
eingehen, die ein Fahrer aufgrund seiner eigenen Wahrnehmung nicht
oder nicht im gleichen Umfang und nicht mit der gleichen Genauigkeit
erfassen kann. Auf eine der beschriebenen Weisen können
beispielsweise Position und Geschwindigkeiten von Fahrzeugen genau
und in großer Anzahl erfasst werden. Insbesondere können
auch Fahrzeuge erfasst werden, die für einen Fahrer eines Fahrzeugs
vor der Kreuzung nicht sichtbar sind. Die Prognose und die Verhaltensempfehlung
stützen sich damit auf eine breite Datenbasis und können eine
hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit erreichen. Ein Computer
oder eine andere Datenverarbeitungseinrichtung kann gleichzeitig
Positionen, Geschwindigkeiten und gegebenenfalls weitere Informationen
von einer großen Anzahl von Fahrzeugen erfassen und daraus
eine Prognose und eine Verhaltensempfehlung ableiten.The
various embodiments of the present invention
have a number depending on their exact configuration
of benefits. In particular, in the forecast
for occupying the predetermined area behind the
Intersection and the derived behavioral recommendation information
not a driver due to his own perception
or not to the same extent and with the same accuracy
can capture. In one of the ways described can
for example, position and speeds of vehicles exactly
and in large numbers. In particular, you can
Also vehicles are recorded for a driver of a vehicle
are not visible before the crossing. The prognosis and the behavioral recommendation
thus rely on a broad database and can one
achieve high accuracy and reliability. A computer
or another data processing device may be simultaneously
Positions, speeds and, if necessary, further information
capture and from a large number of vehicles
derive a prognosis and a behavioral recommendation.
Die
vorliegende Erfindung ist als Verfahren oder als Computer-Programmprodukt
mit Anweisungen zum Steuern der Verfahrensschritte eines solchen
Verfahrens implementierbar. Das Verfahren stützt sich dabei
auf die Erfassung von Informationen mittels Sensoren, Antennen,
Datenübertragungskanälen etc. und auf eine Übertragung
und/oder Signalisierung von Verhaltensempfehlungen mittels bzw. über
Datenübertragungskanäle und technische Signalisierungseinrichtungen
zur Erzeugung von optischen, akustischen oder anderen Signalen.
Ferner ist die vorliegende Erfindung als Vorrichtung implementierbar,
wobei der Begriff der Vorrichtung hier auch ein verteiltes System
umfasst, dessen räumlich beabstandete Komponenten über
Datenübertragungskanäle zusammenwirken.The present invention can be implemented as a method or as a computer program product with instructions for controlling the method steps of such a method. The process relies on the collection of information by means of sensors, antennas, data transmission channels, etc., and to a transmission and / or signaling of behavioral recommendations by means of or via data transmission channels and technical signaling devices for generating optical, acoustic or other signals. Furthermore, the present invention can be implemented as a device, wherein the term of the device here also includes a distributed system whose spatially separated components interact via data transmission channels.
Ausführungsbeispiele
werden nachfolgend mit Bezug auf die beiliegenden Figuren näher
erläutert. Es zeigen:embodiments
will be described in more detail below with reference to the accompanying figures
explained. Show it:
1 eine
schematische Darstellung einer Kreuzung; 1 a schematic representation of an intersection;
2 eine
schematische Darstellung einer Vorrichtung zum Steuern eines Verkehrsflusses
an einer Kreuzung; 2 a schematic representation of a device for controlling a traffic flow at an intersection;
3 ein
schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Verkehrsflusses an
einer Kreuzung. 3 a schematic flow diagram of a method for controlling a traffic flow at an intersection.
1 zeigt
eine schematische Darstellung mehrerer Straßen 11, 12, 13,
die zwei Kreuzungen 21, 22 bilden. Eine erste
Straße 11 und eine zweite Straße 12 bilden
eine erste Kreuzung 21, die erste Straße 11 und
eine dritte Straße 13 bilden die zweite Kreuzung 22.
Betrachtet werden im Folgenden der Verkehrsfluss auf der ersten
Straße 11 in 1 von links
nach rechts über die erste Kreuzung 21 zur zweiten
Kreuzung 22 sowie der Verkehrsfluss auf der zweiten Straße 12 in
Richtung auf die erste Kreuzung 21 zu und der Verkehrsfluss
von der zweiten Straße 12 auf die erste Straße 11 in
Richtung zur zweiten Kreuzung 22. 1 shows a schematic representation of several roads 11 . 12 . 13 that have two intersections 21 . 22 form. A first street 11 and a second street 12 form a first intersection 21 , the first road 11 and a third street 13 form the second intersection 22 , In the following, the traffic flow on the first street is considered 11 in 1 from left to right over the first intersection 21 to the second intersection 22 as well as the traffic flow on the second street 12 towards the first intersection 21 to and the traffic flow from the second street 12 on the first street 11 towards the second intersection 22 ,
Auf
der ersten Straße 11 sind mehrere Bereiche 30, 31, 32 durch
unterbrochene Linien dargestellt. Ein sowohl der ersten Straße 11 als
auch der zweiten Straße 12 zuzuordnender Bereich 30 wird
im Folgenden als Kreuzungsbereich bezeichnet. Der erste Bereich 31 liegt
in Fahrtrichtung von der ersten Kreuzung 21 zur zweiten
Kreuzung 22 hinter der ersten Kreuzung 21 auf
der ersten Straße 11. Der erste Bereich 31 liegt
außerhalb des Kreuzungsbereichs 30 und schließt
an diesen an. Der zweite Bereich 32 schließt sich
in Fahrtrichtung von der ersten Kreuzung 21 zu der zweiten
Kreuzung 22, an den ersten Bereich 31 an. In dem
dargestellten Beispiel erstreckt sich der zweite Bereich 32 bis
zu der zweiten Kreuzung 22. Der erste Bereiche 31 und
der zweite Bereich 32 können jeweils wie in diesem
Ausführungsbeispiel eine vorbestimmte und unveränderliche
Ausdehnung haben. Alternativ können die Bereiche 31, 32 jeweils
eine von der Verkehrssituation oder von anderen Parametern abhängige
variable Ausdehnung aufweisen.On the first street 11 are several areas 30 . 31 . 32 represented by broken lines. A both the first street 11 as well as the second street 12 area to be allocated 30 is referred to below as the crossing area. The first area 31 lies in the direction of travel from the first intersection 21 to the second intersection 22 behind the first intersection 21 on the first street 11 , The first area 31 is outside the crossing area 30 and connects to them. The second area 32 closes in the direction of travel from the first intersection 21 to the second intersection 22 , to the first area 31 at. In the illustrated example, the second area extends 32 until the second intersection 22 , The first areas 31 and the second area 32 may each have a predetermined and invariable extent, as in this embodiment. Alternatively, the areas 31 . 32 each have a dependent on the traffic situation or other parameters variable extent.
Zur
Steuerung des Verkehrs an der ersten Kreuzung 21 ist eine
erste Lichtzeichenanlage 41 vorgesehen. Zur Steuerung des
Verkehrs an der zweiten Kreuzung 22 ist eine zweite Lichtzeichenanlage
vorgesehen. Obwohl die Bezugszeichen 41, 42 in 1 jeweils
nur auf eine Lichtzeicheneinrichtung (Ampel) der jeweiligen Lichtzeichenanlage
bezogen sind, ist mit einer Lichtzeichenanlage im Folgenden in der
Regel die Gesamtheit aller Lichtzeicheneinrichtungen an einer der
Kreuzungen 21, 22 gemeint.To control the traffic at the first intersection 21 is a first traffic light system 41 intended. To control traffic at the second intersection 22 a second traffic light system is provided. Although the reference numerals 41 . 42 in 1 in each case only one light-signaling device (traffic light) of the respective traffic light system is concerned, with a traffic light system in the following generally the entirety of all light-signaling devices at one of the intersections 21 . 22 meant.
Die
Darstellung in 1 ist unter anderem insofern
schematisch, als der Abstand zwischen den beiden Kreuzungen 21, 22 tatsächlich
größer oder sehr viel größer
als in 1 dargestellt sein kann. Die zweite Kreuzung 22 ist,
zumal in ihrer Ausbildung als Kreuzung mit einer Steuerung des Verkehrs
mittels einer Lichtzeichenanlage lediglich ein Beispiel für eine
Einrichtung oder eine Situation, die Stockungen des von der ersten
Kreuzung 21 nach rechts abfließenden Verkehrs
bewirken kann. Andere Beispiele sind Baustellen, Langsamfahrstellen,
Engstellen, Einmündungen von Straßen, Zufahrten
von Parkplätzen, Bushaltestellen, Zugbrücken,
Bahnübergänge, Unfälle etc. Jedes der
genannten Beispiele ist ähnlich wie die in 1 dargestellte
zweite Kreuzung 22 in der Lage, Staus oder Stockungen in
dem von der ersten Kreuzung 21 nach rechts abfließenden
Verkehr hervorzurufen. Eine mögliche Folge ist, dass Fahrzeuge
im ersten Bereich 31 und/oder im zweiten Bereich 32 stehen.The representation in 1 is, inter alia, schematic, as the distance between the two intersections 21 . 22 actually bigger or much bigger than in 1 can be shown. The second intersection 22 is, especially in their training as an intersection with a control of traffic by means of a traffic light system only one example of a device or situation, the stoppages of the first intersection 21 can cause right-flowing traffic. Other examples include construction sites, slow traffic, bottlenecks, road junctions, car park entrances, bus stops, drawbridges, railroad crossings, accidents, etc. Each of the above examples is similar to those in 1 illustrated second intersection 22 capable of congestion or stagnation in the from the first intersection 21 to evoke traffic flowing to the right. One possible consequence is that vehicles are in the first range 31 and / or in the second area 32 stand.
In
dem in 1 dargestellten Beispiel befinden sich ein erstes
Fahrzeug 51 auf der ersten Straße 11 vor
der ersten Kreuzung 21, ein zweites Fahrzeug 52 und
ein drittes Fahrzeug 53 in der zweiten Straße 12 jeweils
in Fahrtrichtung vor der ersten Kreuzung 21, ein viertes
Fahrzeug 54 im ersten Bereich 31 in Fahrtrichtung
nach der ersten Kreuzung 21 und mehrere fünfte
Fahrzeuge im zweiten Bereich 32. Das vierte Fahrzeug 54 belegt
den ersten Bereich 31.In the in 1 Example shown are a first vehicle 51 on the first street 11 before the first intersection 21 , a second vehicle 52 and a third vehicle 53 in the second street 12 each in the direction of travel before the first intersection 21 , a fourth vehicle 54 in the first area 31 in the direction of travel after the first intersection 21 and several fifth vehicles in the second area 32 , The fourth vehicle 54 occupies the first area 31 ,
Wenn
das erste Fahrzeug 51 die erste Kreuzung 21 geradeaus überqueren
will, wird es von dem vierten Fahrzeug 54 daran gehindert,
den Kreuzungsbereich 30 wieder zu verlassen. Entsprechendes
gilt für das zweite Fahrzeug 52, wenn es links
in die erste Straße 11 in Richtung zu der zweiten
Kreuzung 22 abbiegen will, und für das dritte
Fahrzeug 53, wenn es rechts in die erste Straße 11 in
Richtung zu der zweiten Kreuzung 22 abbiegen will. Herkömmlich muss
ein Fahrer des ersten Fahrzeugs 51, des zweiten Fahrzeugs 52 oder
des dritten Fahrzeugs 53 diese Situation vor dem Einfahren
in den Kreuzungsbereich 30 erkennen und gegebenenfalls
trotz eines für ihn geltenden grünen Signals vor
dem Einfahren in den Kreuzungsbereich 30 anhalten. Wenn
ein Fahrer des ersten Fahrzeugs 51, des zweiten Fahrzeugs 52 oder
des dritten Fahrzeugs 53 sich nicht entsprechend verhält,
kann es sein, dass sein Fahrzeug noch im Kreuzungsbereich 30 steht,
wenn der Verkehr in der zu seiner ursprünglichen Bewegungsrichtung
senkrechten Richtung ein grünes Signal bzw. Lichtzeichen
erhält. Auf diese Weise kann der Stau auf der ersten Straße 11 von
der ersten Kreuzung 21 zu der zweiten Kreuzung 22 eine
Verkehrsstockung oder einen Stau auf der ersten Straße 11 in
der Gegenrichtung 11 oder auf der zweiten Straße 12 hervorrufen.When the first vehicle 51 the first intersection 21 it wants to cross straight, it is from the fourth vehicle 54 prevented from crossing the intersection 30 to leave again. The same applies to the second vehicle 52 if it left in the first street 11 towards the second intersection 22 wants to turn, and for the third vehicle 53 if it's right in the first street 11 towards the second intersection 22 wants to turn. Conventionally, a driver of the first vehicle 51 , the second vehicle 52 or the third vehicle 53 this situation before entering the intersection area 30 recognize and, where appropriate, despite a valid green signal for him before entering the crossing area 30 stop. If a driver of the first vehicle 51 , the second vehicle 52 or the third vehicle 53 does not behave accordingly, it may be that his vehicle is still in the crossing area 30 is when the traffic in the direction perpendicular to its original direction of movement receives a green signal or light. In this way, the traffic jam on the first road 11 from the first intersection 21 to the second intersection 22 a traffic jam or a traffic jam on the first street 11 in the opposite direction 11 or on the second street 12 cause.
Andererseits
kann beispielsweise im zweiten Bereich 32 ein freier Raum 59 vorliegen,
der von einem Fahrer des ersten Fahrzeugs 51, des nach
links abbiegenden zweiten Fahrzeugs 52 oder des nach rechts
abbiegenden dritten Fahrzeugs 53 nicht oder nicht ohne
weiteres erkennbar. Dieser freie Raum 59 kann zur Folge
haben, dass nachfolgende Fahrzeuge aufrücken und das vierte
Fahrzeug 54 den ersten Bereich 31 verlassen kann,
bevor die Lichtzeichenanlage 41 an der ersten Kreuzung 21 die
Lichtzeichen ändert. In diesem Fall könnte ein
Fahrzeug 51, 52, 53, das in den Kreuzungsbereich 30 eingefahren ist,
diesen noch rechtzeitig verlassen und in den ersten Bereich 31 einfahren.On the other hand, for example, in the second area 32 a free space 59 present, by a driver of the first vehicle 51 , the left-turning second vehicle 52 or the right-turning third vehicle 53 not or not readily apparent. This free space 59 This may result in the following vehicles coming up and the fourth vehicle 54 the first area 31 can leave before the traffic lights 41 at the first crossing 21 the light signals changes. In this case, a vehicle could 51 . 52 . 53 that in the crossing area 30 retracted, left this in good time and in the first area 31 retract.
Als
weiteres Beispiel sei angenommen, dass der erste Bereich 31 frei
ist oder kurz bevor die Lichtzeichenanlage 41 den Verkehr
auf der ersten Straße 11 anhält und die
Fahrt auf der zweiten Straße 12 freigibt frei
wird. Ferner sei angenommen, dass auf der zweiten Straße 12 ein
Fahrzeug (nicht notwendigerweise das erste wartende Fahrzeug) bzw.
dessen Fahrer in die erste Straße 11 in Richtung
zur zweiten Kreuzung 22 abbiegen will, beispielsweise das
zweite Fahrzeug 52 oder das dritte Fahrzeug 53.
In diesem Fall wäre es vorteilhaft, wenn das erste Fahrzeug 51 trotz
eines grünen Lichtzeichens die erste Kreuzung 21 nicht überquert.
Der erste Bereich 31 bliebe frei, und könnte in
der nachfolgenden Phase der Lichtzeichenanlage 41 von dem
genannten zweiten 52 bzw. dritten Fahrzeug 23 belegt
werden. Nachfolgender geradeaus fahrender Verkehr auf der zweiten
Straße 12 könnte dann frei fließen.As another example, suppose that the first area 31 is free or just before the traffic light system 41 the traffic on the first street 11 stops and the ride on the second road 12 releases freely. Further, suppose that on the second street 12 a vehicle (not necessarily the first waiting vehicle) or its driver in the first street 11 towards the second intersection 22 wants to turn, for example, the second vehicle 52 or the third vehicle 53 , In this case, it would be advantageous if the first vehicle 51 despite a green light, the first intersection 21 not crossed. The first area 31 would remain free, and could be in the subsequent phase of the traffic light system 41 from said second one 52 or third vehicle 23 be occupied. Followed by straight traffic on the second street 12 could then flow freely.
Weitere
analoge Szenarien sind möglich. Als weiteres Beispiel sei
genannt, dass von mehreren auf der ersten Straße 11 in
Fahrtrichtung vor der ersten Kreuzung 21 in 1 links
der ersten Kreuzung 21 wartenden Fahrzeugen nur eines weiter
geradeaus in Richtung zu der zweiten Kreuzung 22 fahren
will, während die anderen in die zweite Straße 12 abbiegen
wollen. Ferner sei angenommen, dass in der zweiten Straße 12 mehrere
Fahrzeuge hinter einander in die erste Straße 11 in
Richtung zu der zweiten Kreuzung 22 abbiegen wollen. In
dieser Situation ist es günstig, dass das erste dieser
Fahrzeuge trotz eines grünen Lichtzeichens nicht in die
erste Straße 11 abbiegt und den ersten Bereich 31 belegt.
Stattdessen können in der nachfolgenden Phase der Lichtzeichenanlage 41 das
einzelne auf der ersten Straße 11 geradeaus fahrende
Fahrzeug die erste Kreuzung 21 überqueren und
den ersten Bereich 31 belegen und die nachfolgenden Fahrzeuge
ungehindert in die zweite Straße 12 einbiegen.Other analog scenarios are possible. Another example is that of several on the first street 11 in the direction of travel before the first intersection 21 in 1 to the left of the first intersection 21 waiting vehicles just one more straight ahead towards the second intersection 22 while the others want to drive on the second street 12 want to turn. Further, suppose that in the second street 12 several vehicles behind each other in the first street 11 towards the second intersection 22 want to turn. In this situation, it is convenient that the first of these vehicles not in the first street despite a green light 11 turns and the first area 31 busy. Instead, in the subsequent phase of the traffic light system 41 the single on the first street 11 straight ahead vehicle the first intersection 21 cross and the first area 31 occupy and the following vehicles unhindered in the second street 12 turn.
Entsprechende
Beispiele existieren für den Fall, dass der erste Bereich 31 nicht
nur ein Fahrzeug, sondern mehrere Fahrzeuge aufnimmt. Entsprechende
Situationen existieren auch für einen Fall, in dem die
zweite Straße 12 die erste Straße 11 nicht
kreuzt, sondern lediglich von einer Seite in diese einmündet.Corresponding examples exist in the event that the first area 31 not just one vehicle but several vehicles. Corresponding situations also exist for a case in which the second street 12 the first road 11 does not cross, but only flows into it from one side.
2 zeigt
eine Steuerung zum Steuern eines Verkehrsflusses an einer Kreuzung
oder Einmündung, wie sie beispielsweise oben anhand der 1 dargestellt
wurde. Obwohl die Steuerung auch für andere Kreuzungen
oder Einmündungen verwendbar ist, beispielsweise auch für
andere Anzahlen von Richtungsfahrbahnen, werden nachfolgend zur
Erleichterung des Verständnisses Bezugszeichen aus 1 verwendet.
Dies erfolgt jedoch nur beispielhaft. 2 shows a controller for controlling a traffic flow at an intersection or junction, as described above with reference to the 1 was presented. Although the control is also applicable to other intersections or junctions, for example, for other numbers of directional lanes, reference numerals will be used hereinafter for ease of understanding 1 used. However, this is only an example.
Die
Steuerung 70 umfasst einen ersten Eingang zum Empfangen
von Signale von Induktionsschleifen, Lichtschranken, Ultraschallsensoren,
Kameras oder anderen ortsfesten Sensoren zum Erfassen von Fahrzeugen
in einer vorbestimmten Umgebung einer Kreuzung 21. Zusätzlich
oder alternativ umfasst die Steuerung 70 einen zweiten
Eingang 72 zum Empfangen von Signale von Fahrzeugen in
der vorbestimmten Umgebung der Kreuzung 21. Die über
den zweiten Eingang 72 empfangenen Signale stellen beispielsweise
die Positionen, Geschwindigkeiten, Typen, Identitäten,
Abmessungen oder andere Eigenschaften der Fahrzeuge dar. Zu den
Eigenschaften der Fahrzeuge können auch das Beschleunigungsvermögen
oder Charakteristika der Fahrgewohnheiten des jeweiligen Fahrers
zählen. Ferner umfasst die Steuerung 70 eine Schnittstelle
zu einer Lichtzeichenanlage 41 bzw. zu deren Steuerung.The control 70 comprises a first input for receiving signals from induction loops, light barriers, ultrasonic sensors, cameras or other stationary sensors for detecting vehicles in a predetermined environment of an intersection 21 , Additionally or alternatively, the controller includes 70 a second entrance 72 for receiving signals from vehicles in the predetermined environment of the intersection 21 , The over the second entrance 72 Signals received represent, for example, the positions, speeds, types, identities, dimensions or other characteristics of the vehicles. The characteristics of the vehicles may also include the acceleration capacity or characteristics of the driving habits of the respective driver. Furthermore, the controller includes 70 an interface to a traffic light system 41 or for their control.
Ferner
umfasst die Steuerung 70 einen Prozessor 75 und
einen Speicher 76. Der Speicher 76 kann ein flüchtiger
Speicher oder ein nicht-flüchtiger Speicher sein oder sowohl
eine flüchtigen als auch einen nicht-flüchtigen
Teil aufweisen. Im Speicher 76 können Software,
Firmware oder ein anderes Computer-Programmprodukt und/oder Daten
abgelegt werden. Beispielsweise können in dem Speicher 76 Positionen,
Geschwindigkeiten und andere Informationen über Fahrzeuge
in einer vorbestimmten Umgebung um die Kreuzung 21 und
ein Programm mit Anweisungen zum Steuern von Verfahrensschritten
des nachfolgend mit Bezug auf 3 beschriebenen Verfahrens
gespeichert sein. Ferner umfasst die Steuerung 70 einen
Ausgang 79 für ein Signal, das eine Verhaltensempfehlung
für einen Fahrer eines Fahrzeugs auf oder bei der Kreuzung 21 darstellt.Furthermore, the controller includes 70 a processor 75 and a memory 76 , The memory 76 may be volatile memory or non-volatile memory, or have both volatile and non-volatile portions. In the storage room 76 Software, firmware or other computer program product and / or data may be stored. For example, in the memory 76 Positions, speeds and other information about vehicles in a predetermined environment around the intersection 21 and a program with instructions for controlling method steps of the following with reference to 3 described Stored procedure. Furthermore, the controller includes 70 an exit 79 for a signal that is a behavioral recommendation for a driver of a vehicle at or at the intersection 21 represents.
Der
erste Eingang 71 und der zweite Eingang 72 der
Steuerung 70 bilden eine Einrichtung zum Erfassen von Fahrzeugen
in der vorbestimmten Umgebung um die Kreuzung. Der Prozessor 75 bildet zusammen
mit dem in Form von Software oder Firmware in dem Speicher 76 abgelegten
Computer-Programmprodukt eine Einrichtung zum Ermitteln einer Prognose
für eine Belegung eines vorbestimmten Bereichs 31 auf
einer Straße 11 in einer vorbestimmten Richtung
nach der Kreuzung 21. Der Prozessor 75 und der
Speicher 76 sind dazu direkt oder indirekt mit dem ersten
Eingang 71 und dem zweiten Eingang 72 gekoppelt,
um über den ersten Eingang 71 und den zweiten
Eingang 72 die Positionen der erfassten Fahrzeuge und optional
weiterer Informationen zu empfangen und daraus die Prognose zu ermitteln. Ferner
bilden der Prozessor 75 und der Speicher 76 mit
dem darin gespeicherten Computer-Programmprodukt eine Einrichtung
zum Ableiten einer Verhaltensempfehlung für einen Fahrer
eines Fahrzeugs 51, 52, 53, das sich
in Fahrtrichtung vor der Kreuzung 21 befindet. Der Ausgang 79 bildet
eine Einrichtung zum Übertragen der Verhaltensempfehlung
an eine Signalisierungseinrichtung, beispielsweise an eine Signalisierungseinrichtung
in dem genannten Fahrzeug. Alternativ bildet die Schnittstelle 73 eine
Einrichtung zum Übertragen der Verhaltensempfehlung, wobei
die über die Schnittstelle 73 mit der Steuerung 70 gekoppelte
Lichtzeichenanlage in diesem Fall eine Signalisierungseinrichtung
zum Signalisierung der Verhaltensempfehlung an den Fahrer des genannten
Fahrzeugs bildet. Jede der Ein- und Ausgänge 71, 72, 79 und
die Schnittstelle 73 der Steuerung 70 kann zum Übertragen
und/oder Empfangen von digitalen oder analogen Signalen über
elektrische Leitungen, Lichtwellenleiter, Funkverbindungen oder andere Übertragungskanäle
ausgebildet sein.The first entrance 71 and the second entrance 72 the controller 70 Form a means for detecting vehicles in the predetermined environment around the intersection. The processor 75 forms together with in the form of software or firmware in the memory 76 stored computer program product means for determining a prediction for occupancy of a predetermined area 31 on a street 11 in a predetermined direction after the intersection 21 , The processor 75 and the memory 76 are directly or indirectly with the first entrance 71 and the second entrance 72 coupled to the first input 71 and the second entrance 72 to receive the positions of the detected vehicles and optionally further information and to determine the prognosis. Further, the processor form 75 and the memory 76 with the computer program product stored therein means for deriving a behavior recommendation for a driver of a vehicle 51 . 52 . 53 , which is in the direction of travel in front of the intersection 21 located. The exit 79 forms a device for transmitting the behavior recommendation to a signaling device, for example to a signaling device in said vehicle. Alternatively, the interface forms 73 a device for transmitting the behavioral recommendation, wherein the via the interface 73 with the controller 70 coupled traffic light system in this case forms a signaling device for signaling the behavior recommendation to the driver of said vehicle. Each of the inputs and outputs 71 . 72 . 79 and the interface 73 the controller 70 It can be designed for transmitting and / or receiving digital or analog signals via electrical lines, optical waveguides, radio links or other transmission channels.
3 zeigt
ein schematisches Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines
Verkehrsflusses an einer Kreuzung einer ersten Straße mit
einer zweiten Straße oder an einer Einmün dung einer
zweiten Straße in eine erste Straße. Das nachfolgend
anhand der 3 dargestellte Verfahren und seine
Varianten können beispielsweise auf die oben anhand der 1 dargestellte
Kreuzung 12 angewendet und beispielsweise durch eine Steuerung, wie
sie oben anhand der 2 dargestellt wurde, ausgeführt
werden. Insbesondere können das Verfahren und seine Varianten
beispielsweise durch Anweisungen eines in dem Speicher 76 gespeicherten und
auf dem Prozessor 75 der Steuerung 70 ablaufenden
Computer-Programmprodukts gesteuert werden. Obwohl das Verfahren
auch auf Verkehrssituationen anwendbar ist, die sich von der oben
anhand der 1 dargestellten unterscheiden,
und obwohl das Verfahren auch anders als durch die oben anhand der 2 dargestellte
Steuerung 70 gesteuert werden kann, werden zum besseren
Verständnis nachfolgend die Bezugszeichen aus den 1 und 2 verwendet. 3 FIG. 12 shows a schematic flowchart of a method for controlling a traffic flow at an intersection of a first road with a second road or at a junction of a second road into a first road. The following on the basis of 3 illustrated method and its variants, for example, on the basis of the above 1 illustrated crossing 12 applied and for example by a controller, as described above on the basis of 2 has been shown executed. In particular, the method and its variants may be implemented, for example, by instructions in the memory 76 stored and on the processor 75 the controller 70 running computer program product. Although the method is also applicable to traffic situations, different from the above based on the 1 and although the method is different from the above based on the 2 shown control 70 can be controlled, the reference numerals from the 1 and 2 used.
In
einem ersten Schritt 91, einem zweiten Schritt 92,
einem dritten Schritt 93 und einem vierten Schritt 94 werden
Fahrzeuge in einer vorbestimmten Umgebung der Kreuzung 21 erfasst.
In einem ersten Schritt 91 werden Fahrzeuge erfasst, die
sich in einem vorbestimmten Bereich 31 in einer vorbestimmten
Richtung nach der Kreuzung 21 auf der ersten Straße 11 befinden.
Der vorbestimmte Bereich 31 schließt vorzugsweise
in der vorbestimmten Richtung unmittelbar an die Kreuzung 21 an.
In einem zweiten Schritt 92 werden Fahrzeuge erfasst, die
sich in der vorbestimmten Richtung vor der Kreuzung 21 auf
der ersten Straße 11 befinden. Im dritten Schritt 93 werden
Fahrzeuge erfasst, die sich in ihrer Fahrtrichtung vor der Kreuzung 21 auf
der zweiten Straße 12 befinden. Dabei werden insbesondere
Fahrzeuge erfasst, deren Fahrer in die erste Straße 11 in
Richtung zu dem vorbestimmten Bereich 31 abbiegen wollen.
Optional werden auch Fahrzeuge erfasst, die in andere Richtungen
weiterfahren wollen. Im vierten Schritt 94 werden Fahrzeuge
in einem zweiten vorbestimmten Bereich 32, der sich in
der vorbestimmten Richtung an den ersten vorbestimmten Bereich 31 anschließt,
erfasst. In dem zweiten Schritt 92 oder in einem optionalen
weiteren Schritt können ferner Fahrzeuge erfasst werden,
die sich auf der ersten Straße 11 in zu der vorbestimmten
Richtung umgekehrter Richtung bewegen und in ihrer Fahrtrichtung vor
der Kreuzung 21 befinden.In a first step 91 a second step 92 a third step 93 and a fourth step 94 Vehicles are in a predetermined environment of the intersection 21 detected. In a first step 91 Vehicles are detected that are in a predetermined range 31 in a predetermined direction after the intersection 21 on the first street 11 are located. The predetermined range 31 preferably closes in the predetermined direction directly to the intersection 21 at. In a second step 92 vehicles are detected that are in the predetermined direction in front of the intersection 21 on the first street 11 are located. In the third step 93 Vehicles are detected that are in their direction of travel before the intersection 21 on the second street 12 are located. In particular, vehicles are detected whose driver in the first street 11 towards the predetermined area 31 want to turn. Optionally, vehicles that want to continue in other directions are also detected. In the fourth step 94 Vehicles are in a second predetermined area 32 moving in the predetermined direction to the first predetermined area 31 connects, recorded. In the second step 92 or, in an optional further step, vehicles may also be detected that are on the first road 11 move in the direction opposite to the predetermined direction and in the direction of travel before the intersection 21 are located.
Der
erste Schritt 91, der zweite Schritt 92, der dritte
Schritt 93 und der vierte Schritt 94 können in
beliebiger Reihenfolge oder auch gleichzeitig ausgeführt
werden. Der zweite Schritt 92, der dritte Schritt 93 und
der vierte Schritt 94 sind optional. Beim ersten Schritt 91,
beim zweiten Schritte 92 und beim dritten Schritt 93 können
neben den momentanen Positionen der Fahrzeuge auch weitere Daten
erfasst werden, beispielsweise Geschwindigkeiten, Abmessungen, Fahrzeugtypen,
gewünschte Fahrtrouten, Beschleunigungsvermögen,
Charakteristika der Fahrverhalten der jeweiligen Fahrer, Fahrzeugidentitäten
etc.The first step 91 , the second step 92 , the third step 93 and the fourth step 94 can be executed in any order or at the same time. The second step 92 , the third step 93 and the fourth step 94 are optional. At the first step 91 , second steps 92 and at the third step 93 In addition to the current positions of the vehicles, further data can be recorded, for example, speeds, dimensions, vehicle types, desired driving routes, acceleration capabilities, characteristics of the driving behavior of the respective driver, vehicle identities, etc.
Bei
einer periodischen oder einer nicht-periodischen Wiederholung des
ersten Schritts 91, des zweiten Schritts 92 und/oder
des dritten Schritts 93 können aus einem Vergleich
der Positionen Geschwindigkeiten der Fahrzeuge und aus dem Vergleich
der Geschwindigkeiten zu unterschiedlichen Zeitpunkten die Beschleunigungen
bzw. Änderungen der Geschwindigkeiten bestimmt werden.
Sowohl Geschwindigkeiten als auch Beschleunigungs- und Bremsvorgänge
können aber auch direkt erfasst werden.In a periodic or a non-periodic repetition of the first step 91 , the second step 92 and / or the third step 93 From a comparison of the positions velocities of the vehicles and from the comparison of the speeds at different times, the accelerations or changes of the speeds can be determined. Both speeds and acceleration and Braking processes can also be detected directly.
Die
beschriebenen Daten können entweder durch Induktionsschleifen,
Lichtschranken, Ultraschallsensoren, Kameras mit Bildauswertung
bzw. Mustererkennung oder durch andere ortfeste Sensoren erfasst
werden. Alternativ oder zusätzlich werden die Daten oder
ein Teil der Daten in den Fahrzeugen selbst gewonnen und an eine
Steuerung 70 übertragen. In diesem Fall umfassen
die Schritte des Erfassens 91, 92, 93, 94 das
Empfangen der Daten durch die Steuerung 70. In den Fahrzeugen
können die Daten beispielsweise mittels Satellitenortung
(z. B. mittels GPS), ein Navigationssystem, das die geplante Route
kennt, die Motorsteuerung oder das Blinkrelais gewonnen bzw. zur
Verfügung gestellt werden.The described data can be captured either by induction loops, light barriers, ultrasonic sensors, cameras with image evaluation or pattern recognition or by other stationary sensors. Alternatively or additionally, the data or part of the data is obtained in the vehicles themselves and sent to a controller 70 transfer. In this case, the steps of detecting include 91 . 92 . 93 . 94 receiving the data by the controller 70 , In the vehicles, the data can be obtained or made available for example by means of satellite positioning (for example by means of GPS), a navigation system which knows the planned route, the engine control or the flasher relay.
In
einem fünften Schritt wird 95 wird in der Steuerung 70 aus
den in den vorangehenden Schritten gewonnenen Daten eine Prognose
für eine Belegung des vorbestimmten Bereichs 31 ermittelt.
Diese Prognose bezieht sich beispielsweise auf die laufende oder
auch auf eine oder mehrere nachfolgende Phasen der Lichtzeichenanlage 41 oder
auf einen anderen vorbestimmten Zeitraum. Dabei sei eine Phase der
Lichtzeichenanlage 41 ein Zeitraum, innerhalb dessen für
Fahrzeuge auf der ersten Straße 11 ein grünes
Lichtzeichen und für Fahrzeuge auf der zweiten Straße 12 ein
rotes Lichtzeichen oder umgekehrt gilt. Beim Ermitteln der Prognose
werden insbesondere die Belegung des ersten Bereichs 31,
die Belegung des zweiten Bereichs 32, die Bewegungen der Fahrzeuge
im ersten Bereich 31 und im zweiten Bereich 32,
die Anzahl, die Positionen, die Geschwindigkeiten und die Fahrtrichtungswünsche
der Fahrzeuge 51, 52, 53, 54, 55,
die sich auf der ersten Straße 11 oder der zweiten
Straße 12 in ihrer Fahrtrichtung vor der Kreuzung 21 befinden,
verarbeitet.In a fifth step will be 95 will be in control 70 from the data obtained in the preceding steps, a prediction for an occupancy of the predetermined range 31 determined. This prognosis relates, for example, to the current or also to one or more subsequent phases of the traffic light system 41 or to another predetermined time period. This is a phase of the traffic light system 41 a period within which vehicles are on the first road 11 a green light and for vehicles on the second street 12 a red light signal or vice versa. When determining the forecast, in particular the occupancy of the first area 31 , the occupancy of the second area 32 , the movements of the vehicles in the first area 31 and in the second area 32 , the number, the positions, the speeds and the direction of travel of the vehicles 51 . 52 . 53 . 54 . 55 that are on the first street 11 or the second street 12 in their direction of travel before the intersection 21 are located, processed.
In
einem sechsten Schritt 96 wird aus dem im fünften
Schritt 95 ermittelten Prognose eine Verhaltensempfehlung
für einen Fahrer eines Fahrzeugs 51, 52, 53,
das sich in seiner Fahrtrichtung vor der Kreuzung befindet, abgeleitet.
Beim Ableiten dieser Verhaltensempfehlung kann neben der im fünften Schritt 95 ermittelten
Prognose auch berücksichtigt werden, durch welches Verhalten
der Verkehrsfluss an der Kreuzung 21 insgesamt am meisten
gefördert wird.In a sixth step 96 becomes from the fifth step 95 determined prognosis a behavioral recommendation for a driver of a vehicle 51 . 52 . 53 , which is located in front of the intersection in its direction of travel. In deriving this behavioral recommendation may be in addition to the fifth step 95 Forecast also be taken into account by what behavior the traffic flow at the intersection 21 Overall, the most encouraged.
Die
Verhaltensempfehlung wird in einem siebten Schritt 97 in
das betreffende Fahrzeug übertragen und in einem achten
Schritt 98 dem Fahrer beispielsweise akustisch oder optisch
signalisiert. Alternativ wird die Verhaltensempfehlung im siebten Schritt 97 an
eine ortsfeste Signalisierungseinrichtung übertragen und
im achten Schritt 98 signalisiert. Als ortsfeste Signalisierungseinrichtung
kann beispielsweise die Lichtsignalanlage 41 an der Kreuzung 21 oder
eine separate Lichtsignalanlage mit anderen Lichtzeichen verwendet
werden. Abhängig von der für die Signalisierung
im achten Schritt 98 verwendeten Signalisierungseinrichtung
kann die Verhaltensempfehlung eine nicht-bindende Empfehlung sein
oder auch rechtlich bindenden Charakter haben.The behavioral recommendation will be in a seventh step 97 transferred to the vehicle in question and in an eighth step 98 For example, the driver signals acoustically or optically. Alternatively, the behavioral recommendation is in the seventh step 97 transmitted to a stationary signaling device and in the eighth step 98 signaled. As stationary signaling device, for example, the traffic signal system 41 at the crossroads 21 or a separate traffic signal with other light signals are used. Depending on the signal for the eighth step 98 used signaling device, the behavioral recommendation may be a non-binding recommendation or legally binding character.
Die
oben anhand der 3 dargestellten Schritte des
Verfahrens werden vorzugsweise periodisch (einmal oder zweimal pro
Sekunde) oder gesteuert durch vorbestimmte Ereignisse wiederholt.The above based on the 3 The illustrated steps of the method are preferably repeated periodically (once or twice per second) or controlled by predetermined events.
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Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
-
- Deutsche Straßen-Verkehrsordnung
(StVO) in der Fassung vom 18.12.2006 in Paragraph 11, Absatz 1 [0003] - German Road Traffic Regulations (StVO) in the version of 18.12.2006 in paragraph 11, paragraph 1 [0003]