[发明专利]用于动态地控制光信号设备的方法和设备

说明书

本发明涉及一种用于动态地控制光信号实施(2)的方法，其中，借助控制装置(3)，基于损耗时间控制所述光信号设备(2)的阶段(P0，P1，P2，Pi)，其中，所述损耗时间是位于探测半径内的所有车辆的总损耗时间(21)，其中，借助预测装置(4)，基于探测半径中的所述车辆的当前的车辆位置(10‑x)和所估算的未来的车辆位置(10‑x)来估算所述总损耗时间(21)。此外，本发明涉及一种相关的设备(1)。

技术领域

本发明涉及用于动态地控制光信号设备的一种方法和一种设备。

背景技术

为了控制道路交通节点，通常使用光信号设备。这些光信号设备的主要任务在于：通过巧妙的放行时间分配来减少交通参与者的等待时间和损耗时间。通常，为此使用在德国已建立的控制方法，如基于车辆时间间隙、车辆需求或车辆占据程度的固定时间控制或基于交通相关规则的方法。然而，与此同时存在至今几乎没有充分使用过的用于探测车辆的概念和技术可能性。属于该用于探测车辆的概念和技术可能性例如有：浮动汽车数据(Floating Car Daten)、车辆至X通信(Vehicle-to-X-Kommunikation)或借助摄像机检测车辆轨迹。

附加地，已建立的方法最多借助静态方案来考虑网络层面(Netzebene)的相互作用。这极大地限制方法的灵活性，并且与原始的计划基础不同的需求可能导致方法的低效率的控制性能。大多基于规则地控制自由运行者即没有固定的循环时间的光信号设备。但是，在此通常仅考虑当前放行(freigeben)的方向上的交通状况，节点处的总体交通状况结合通过的最大等待时间或需求纳入对于其他阶段(Phase)的请求循环中。因此，与具有固定时间控制或框架规划(Rahmenplan)的设备相比，自由运行者实现更高的灵活性，但为此几乎不考虑网络层面上的相互作用。因此，自由运行者仅适用于隔离的节点。

为了考虑相互作用，已知沿着交通通道来协调固定时间控制。在这种情况下如此相互协调彼此相继的光信号设备的放行开始，使得所协调的方向上的大多数交通参与者可以不受阻碍地通过网络区段。根据时辰(Tageszeit)，在不同的节点上可以运行不同的固定时间程序，所述固定时间程序可能导致不同方向上的协调。然而，对于所有情况都适用的是对于未协调的方向在交通质量上大多会产生巨大的限制。

为了减轻这些限制，也可以使用框架规划来代替固定时间规划。框架规划的特征在于确定的核心放行时间，如在固定时间控制的情况下的那样如此相互协调所述核心放行时间，使得应该能够实现网络区段的无阻碍通行。附加地，在核心放行时间的开始和/或结束处设置延伸范围，在所述延伸范围中通常可以基于基于规则的方案使放行延伸。以这种方式，可以创建受限制的交通相关性。恰好在网络区段处于高负载的情况下，该方案还具有以下缺点：通常使阶段最大地延伸，并且因此重新设定固定时间控制的性能。附加地，与固定时间控制相比，另一缺点在于节点彼此间差的协调，因为仅核心放行时间的调谐(Abstimmung)不足以实现理想的协调。

基本上已知三种方法：独立分散的控制方法尝试基于本地测量值来探测网络层面上的相互作用。此处的优点在于不需要与相邻的设备或中央计算单元建立通信基础结构。这在以下情况中尤其重要：许多光信号设备尚未整合到通信网络中，并且只有以大的开销才能够建立这种网络。然而，独立分散的控制方法的缺点在于，仅本地数据是可用的。这例如会妨碍车队的识别，并且使得对光信号设备太晚做出反应。但是能够通过扩大探测半径来克服这个问题。

第二方法基于自组织的分散的系统。在此，相邻的光信号设备可以彼此通信，并且因此例如扩展其虚拟的预测范围、交换需求或以其他方式彼此调谐，并且如此进一步优化其本地控制。为此，然而必须存在或实现相应的通信基础结构。