EP0942401B1 - Verfahren und Vorrichtung zur Signalsicherung in Systemen mit Wechselverkehrszeichengebern - Google Patents

Verfahren und Vorrichtung zur Signalsicherung in Systemen mit Wechselverkehrszeichengebern Download PDF

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EP0942401B1
EP0942401B1 EP99104966A EP99104966A EP0942401B1 EP 0942401 B1 EP0942401 B1 EP 0942401B1 EP 99104966 A EP99104966 A EP 99104966A EP 99104966 A EP99104966 A EP 99104966A EP 0942401 B1 EP0942401 B1 EP 0942401B1
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EP
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display devices
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central processor
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Ulrich Hahn
Vasco Tilly
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Siemens AG
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Siemens AG
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/07—Controlling traffic signals
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/095—Traffic lights

Definitions

  • the invention relates to a method and an apparatus for signal protection in systems with variable message signs according to the preamble of claim 1 or the preamble of claim 3.
  • Variable message signs are used to influence traffic used for example on highways.
  • the individual traffic signs are arranged by matrix-like Shown points of light that over light guide bundles of low-voltage lamps be illuminated.
  • traffic signs can be represented with a variable message sign.
  • the variable message signs are usually not individually, but in related groups, for example a so-called gantry bridge attached across the road.
  • a variable message sign hangs above each lane of the lane. That of the individual variable message signs shown states must not conflict trigger, that means they must not contradict each other. In particular must not use dangerous combinations of characters - like two opposing yellow arrows, double images and garbled images appear.
  • the displayed The actual status of the traffic signs must therefore be constantly monitored to avoid errors that easily lead to traffic accidents can lead to recognize in time.
  • Siemens VMS control system sets standards
  • Siemens Green light information on road traffic technology, edition 33, 1994, pages 22-26
  • the task of signal protection is to determine the effects electrotechnical error of variable message sign control, the signal generator and the wiring to the signaling state to prevent. Major disruptions result to switch off the complete display cross-section.
  • At least two instances must be independent from each other the displayed image is constantly adhering to monitor the rules.
  • the object is achieved with a method for signal protection with the characterizing features of the claim 1 and with a device for signal protection with the characterizing features of claim 6 solved.
  • a target state of the central unit in an advantageous manner a selected display device to the associated one Transfer the variable message sign actuator.
  • the feedback about the current status of the selected one Display device is on all actuators as well the central unit transferred.
  • each actuator as well as the Central unit will display the actual statuses currently displayed Conflicts with each other checked. It is advantageous each actuator as well as the central unit are able to Display devices, their actual states conflict with each other have to switch to a safe state.
  • each actuator checks its associated Display device for a match between Target and actual state and switches in the event of a deviation Display device so that a faulty as early as possible Display is prevented.
  • the individual actuators are connected to each other via a control bus, that the feedback about displayed actual conditions to everyone Actuators and the central unit are transmitted. Thereby ensures that all actuators and the central unit the displayed actual states independently of each other can check for conflicts.
  • Each actuator is assigned switches that have an emergency shutdown circuit switch off between the actuators and the central unit can, as soon as an error between target and actual state occurs.
  • the deactivated emergency shutdown circuit causes then a shutdown of the operating voltage line for everyone Display devices. This means that there are errors in the actuators ensured that the display devices too actually be turned off.
  • the device is particularly simple 8 through control processors in the actuators and the central unit are arranged and for transmission and evaluation of the target states and the actual states are.
  • the invention is illustrated by the only figure in the drawing explained in more detail.
  • the figure shows a schematic Circuit diagram of the device for signal protection according to the invention.
  • variable message signs 2 are two-way traffic signs 2 schematically shown two variable message sign 2.
  • the variable message signs 2 each have one Display device 3, for example composed of a matrix Illuminated dots illuminated by light guide bundles be, as well as an actuator 4.
  • the actuators 4 control the individual display devices 3 and are over a control bus 5 connected to a central unit 6.
  • To the The central unit 6 shares the display of a traffic sign Via this control bus 5 an actuator 4 the target state a currently selected display device 3.
  • the target state is sent to the selected display device 3 transmitted, which in turn feedback on the displayed Actual status is transferred back to the actuators 4.
  • Power supply is provided by an energy supply device 7, the actuators via a line 8 to the power supply 4 and via an operating voltage line 9 the display devices 3 powered.
  • actuators 4 and control processors 10 are provided in central unit 6, which shows the actual states with the target states to be displayed to compare.
  • the current status of all variable message signs with the help of a so-called Checked in the actuator 4, signal protection matrix checked.
  • the signal protection matrix describes which Actual states are not different at the same time Variable message signers may be displayed (Conflict), so that a traffic hazard is avoided.
  • detected a control processor 10 a deviation of the actual from Desired state or one in the signal protection matrix as dangerous marked combination of actual states (conflict), so at least the display devices involved 3 switched to a safe state, for example they are switched off. In the case of conflict, one will be opposed higher security by switching off everyone in the system 1 arranged display devices 3 achieved.
  • an emergency shutdown circuit 11 which connects individual actuators 4 with the central unit 6. There are switches in each actuator and in the central unit 12 provided that are triggered in the event of an error.
  • the line 8 for Power supply to the actuators 4, the operating voltage line 9, the control bus 5 and the emergency shutdown circuit 11 together in a cable harness from the central unit 6 to the individual variable message signs 2 led.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren sowie eine Vorrichtung zur Signalsicherung in Systemen mit Wechselverkehrszeichengebern gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. dem Oberbegriff des Patentanspruches 3.
Wechselverkehrszeichen werden zur Beeinflussung des Verkehrs beispielsweise auf Autobahnen eingesetzt. Die einzelnen Verkehrszeichen werden dabei durch matrixartig angeordnete Lichtpunkte dargestellt, die über Lichtleiterbündel von Niedervoltlampen angestrahlt werden. In Abhängigkeit von Verkehrssituationen können dabei unterschiedliche Verkehrszeichen mit einem Wechselverkehrszeichengeber dargestellt werden. Die Wechselverkehrszeichengeber werden meist nicht einzeln, sondern in zusammenhängenden Gruppen beispielsweise an einer sogenannten Schilderbrücke quer über der Fahrbahn angebracht. Über jeder Fahrspur der Fahrbahn hängt dann ein Wechselverkehrszeichengeber. Die von den einzelnen Wechselverkehrszeichengebern gezeigten Zustände dürfen keinen Konflikt auslösen, das heißt sie dürfen sich nicht widersprechen. Insbesondere dürfen keine gefährlichen Zeichenkombinationen - wie zwei gegeneinander weisende Gelbpfeile, Doppelbilder sowie verstümmelte Bilder angezeigt werden. Die angezeigten Istzustände der Verkehrszeichen müssen daher ständig überwacht werden, um auftretende Fehler, die leicht zu Verkehrsunfällen führen können, rechtzeitig zu erkennen.
Aus "Die WVZ- Steuerung von Siemens setzt Maßstäbe", Siemens Grünlicht, Informationen zur Straßenverkehrstechnik, Ausgabe 33, 1994, Seiten 22-26, ist bekannt, daß eine Signalsicherung in einer Streckenstation, die beispielsweise in einem Schaltschrank am Straßenrand angeordnet ist, vorgesehen ist. Die Aufgabe der Signalsicherung ist es dabei, die Auswirkungen elektrotechnischer Fehler der Wechselverkehrszeichensteuerung, der Signalgeber und der Verkabelung auf den Signalisierungszustand zu verhindern. Wesentliche Störungen führen dabei zur Abschaltung des kompletten Anzeigequerschnitts. Um bei der Signalsicherung eine genügend hohe Sicherheit zu gewährleisten, müssen allerdings mindestens zwei Instanzen unabhängig voneinander das angezeigte Bild ständig auf Einhaltung der Regeln überwachen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, die die Signalsicherung bei einem System mit Wechselverkehrszeichengebern weiter verbessert
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur Signalsicherung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie mit einer Vorrichtung zur Signalsicherung mit den kennzeichnenden Merkmalen des Patentanspruches 6 gelöst.
Beim Verfahren zur Signalsicherung nach Patentanspruch 1 wird dabei in vorteilhafter Weise von der Zentraleinheit ein Sollzustand einer ausgewählten Anzeigevorrichtung an das zugehörige Stellglied des Wechselverkehrszeichengebers übertragen. Die Rückmeldung über den angezeigten Istzustand der ausgewählten Anzeigevorrichtung wird an alle Stellglieder sowie die Zentraleinheit übertragen. In jedem Stellglied sowie der Zentraleinheit werden die aktuell angezeigten Istzustände auf Konflikte untereinander überprüft. In vorteilhafter Weise ist jedes Stellglied sowie die Zentraleinheit in der Lage, die Anzeigevorrichtungen, deren Istzustände einen Konflikt untereinander aufweisen, in einen sicheren Zustand zu schalten.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 2 ist zusätzlich vorgesehen, beim Auftreten eines Konflikts alle Anzeigevorrichtungen in einen sicheren Zustand zu schalten, damit sichergestellt ist, daß das offensichtlich fehlerhaft arbeitende System komplett gesichert ist.
Nach Patentanspruch 3 überprüft jedes Stellglied die ihm zugehörige Anzeigevorrichtung auf eine Übereinstimmung zwischen Soll- und Istzustand und schaltet bei einer Abweichung die Anzeigevorrichtung ab, damit möglichst frühzeitig ein fehlerhafte Anzeige verhindert wird.
Durch Verwendung einer Signalsicherungsmatrix nach Patentanspruch 4, in der die Konflikte zwischen den Istzuständen beschrieben sind, ist eine besonders übersichtliche Darstellung der möglichen Konflikte und der darauf zu erfolgenden Reaktionen sichergestellt. Auch eine Überprüfung der einzelnen Stellglieder auf die Benutzung einer einheitlichen Signalsicherungsmatrix ist dadurch vereinfacht
In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 5 kontrollieren die einzelnen Stellglieder alle anderen Stellglieder auf übereinstimmende Soll- und Istzustände, wodurch eine zusätzliche Sicherheit gegeben ist.
In der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach Patentanspruch 6 ist es vorgesehen, daß die einzelnen Stellglieder über einen Steuerbus so untereinander verbunden sind, daß die Rückmeldungen über angezeigte Istzustände an alle Stellglieder und die Zentraleinheit übermittelt werden. Dadurch ist sichergestellt, daß alle Stellglieder und die Zentraleinheit unabhängig voneinander die angezeigten Istzustände auf Konflikte überprüfen können.
In der vorteilhaften Ausgestaltung nach Patentanspruch 7 sind jedem Stellglied Schalter zugeordnet, die einen Notabschaltkreis zwischen den Stellgliedern und der Zentraleinheit abschalten können, sobald ein Fehler zwischen Soll- und Istzustand auftritt. Der abgeschaltete Notabschaltkreis bewirkt dann eine Abschaltung der Betriebsspannungsleitung für alle Anzeigevorrichtungen. Damit ist bei Fehlern in den Stellgliedern sichergestellt, daß die Anzeigevorrichtungen auch tatsächlich abgeschaltet werden.
Besonders einfach gestaltet sich die Vorrichtung nach Patentanspruch 8 durch Steuerprozessoren, die in den Stellgliedern und der Zentraleinheit angeordnet sind und für die Übertragung und Auswertung der Sollzustände und der Istzustände zuständig sind.
Anhand der einzigen Figur in der Zeichnung wird die Erfindung näher erläutert. Dabei zeigt die Figur schematisch ein Schaltbild der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Signalsicherung.
In einem System 1 aus Wechselverkehrszeichengebern 2 sind schematisch zwei Wechselverkehrszeichengeber 2 dargestellt. Die Wechselverkehrszeichengeber 2 weisen dabei jeweils eine Anzeigevorrichtung 3, beispielsweise aus matrixartig zusammengesetzten Leuchtpunkten, die durch Lichtleiterbündel beleuchtet werden, sowie ein Stellglied 4 auf. Die Stellglieder 4 steuern die einzelnen Anzeigevorrichtungen 3 und sind über einen Steuerbus 5 mit einer Zentraleinheit 6 verbunden. Zum Anzeigen eines Verkehrszeichens teilt die Zentraleinheit 6 über diesen Steuerbus 5 einem Stellglied 4 den Sollzustand einer aktuell ausgewählten Anzeigevorrichtung 3 mit. Der Sollzustand wird an die ausgewählte Anzeigevorrichtung 3 übermittelt, die ihrerseits Rückmeldungen über den angezeigten Istzustand an die Stellglieder 4 zurücküberträgt. Zur Stromversorgung dient eine Energieversorgungseinrichtung 7, die über eine Leitung 8 zur Stromversorgung die Stellglieder 4 sowie über eine Betriebsspannungsleitung 9 die Anzeigevorrichtungen 3 mit Strom versorgt. In den Stellgliedern 4 sowie der Zentraleinheit 6 sind Steuerprozessoren 10 vorgesehen, die die angezeigten Istzustände mit den anzuzeigenden Sollzuständen vergleichen. Die angezeigten Istzustände aller Wechselverkehrszeichengeber werden mit Hilfe einer sogenannten, im Stellglied 4 abgespeicherten, Signalsicherungsmatrix überprüft. In der Signalsicherungsmatrix ist beschrieben, welche Istzustände nicht zur gleichen Zeit von unterschiedlichen Wechselverkehrszeichengebern angezeigt werden dürfen (Konflikt), damit eine Verkehrsgefährdung vermieden wird. Detektiert ein Steuerprozessor 10 eine Abweichung des Ist- vom Sollzustand oder eine in der Signalsicherungsmatrix als gefährlich markierte Kombination von Istzuständen (Konflikt), so werden mindestens die daran beteiligten Anzeigevorrichtungen 3 in einen sicheren Zustand geschaltet, beispielsweise werden sie abgeschaltet. Im Fall des Konflikts wird eine demgegenüber höhere Sicherheit durch das Abschalten aller im System 1 angeordneten Anzeigevorrichtungen 3 erzielt.
Zusätzlich ist ein Notabschaltkreis 11 vorgesehen, der die einzelnen Stellglieder 4 mit der Zentraleinheit 6 verbindet. In jedem Stellglied sowie in der Zentraleinheit sind Schalter 12 vorgesehen, die im Fehlerfall ausgelöst werden. Ein Schalter 13 zum Unterbrechen der Betriebsspannungsleitung 9, der sich im Notabschaltkreis 11 befindet, bewirkt im Fehlerfall eine Unterbrechung der Betriebsspannungsleitung 9. Dadurch werden alle Anzeigevorrichtungen abgeschaltet. Somit ist sowohl eine Abschaltung durch die Stellglieder 4 wie auch eine Abschaltung über die Betriebsspannungsleitung 9 sichergestellt. In adernsparender Technik werden die Leitung 8 zur Strömversorgung der Stellglieder 4 , die Betriebsspannungsleitung 9, der Steuerbus 5 und der Notabschaltkreis 11 gemeinsam in einem Kabelstrang von der Zentraleinheit 6 zu den einzelnen Wechselverkehrszeichengebern 2 geführt.

Claims (8)

  1. Verfahren zur Signalsicherung in einem System (1) mit Wechselverkehrszeichengebern (2), mit einer Zentraleinheit (6), die den Wechselverkehrszeichengebern (2) zugeordnet ist, wobei in jedem Wechselverkehrszeichengeber mindestens ein zugehöriges Stellglied(4) und eine zugehörige Anzeigevorrichtung (3) angeordnet ist,
    dadurch gekennzeichnet, daß von der Zentraleinheit (6) ein Sollzustand einer aktuell ausgewählten Anzeigevorrichtung (3) an das zugehörige Stellglied (4) übertragen wird,
    daß das der ausgewählten Anzeigevorrichtung (3) zugeordnete Stellglied (4) den Sollzustand an die ausgewählte Anzeigevorrichtung (3) überträgt,
    daß das der ausgewählten Anzeigevorrichtung (3) zugeordnete Stellglied (4) den Istzustand der ausgewählten Anzeigevorrichtung (3) ermittelt und an alle Stellglieder (4) und die Zentraleinheit (6) überträgt,
    daß jedes Stellglied (4) und die Zentraleinheit (6) den Istzustand mit angezeigten Istzuständen der weiteren Anzeigevorrichtungen (3) vergleichen, und
    daß die Stellglieder (4) und/oder die Zentraleinheit (6), die einen Konflikt zwischen den Istzuständen von wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) erkennen, einen Befehl zum Abschalten an die den wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) zugeordneten Stellglieder (4) übermitteln, welche die wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) in einen sicheren Zustand schalten.
  2. Verfahren zur Signalsicherung nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (4) und/oder die Zentraleinheit (6), die den Konflikt zwischen den Istzuständen erkennen, alle Anzeigevorrichtungen (3) in einen sicheren Zustand schalten.
  3. Verfahren zur Signalsicherung nach einem der Ansprüche 1 oder 2,
    dadurch gekennzeichnet, daß das Stellglied (4) den Istzustand mit dem Sollzustand der zugehörigen Anzeigevorrichtung (3) vergleicht und bei einer Abweichung des Istzustands vom Sollzustand die zugehörige Anzeigevorrichtung (3) ausschaltet.
  4. Verfahren zur Signalsicherung nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Konflikte, die zu einer Abschaltung der wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) führen, in einer Signalsicherungsmatrix hinterlegt werden, die in jedem Stellglied (4) und der Zentraleinheit (6) abgespeichert wird.
  5. Verfahren zur Signalsicherung nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet, daß der Sollzustand der ausgewählten Anzeigevorrichtung (3) an alle Stellglieder (4) in dem System (1) übertragen wird und
    daß alle Stellglieder (4) die Ist- und Sollzustände der Anzeigevorrichtungen (3) vergleichen und bei einer Abweichung des Ist- vom Sollzustand einer fehlerhaften Anzeigevorrichtung (3) diese fehlerhafte Anzeigevorrichtung (3) ausgeschaltet wird.
  6. Vorrichtung zur Signalsicherung in Systemen (1) mit Wechselverkehrszeichengebern (2), mit einer Zentraleinheit (6), die den Wechselverkehrszeichengebern (2) zugeordnet ist, mit miteinander verbundenen Stellgliedern (4) und zugehörigen Anzeigevorrichtungen (3) in jedem Wechselverkehrszeichengeber (2), wobei die Stellglieder (4) mit der Zentraleinheit (6) verbunden sind, und die Anzeigevorrichtungen (3) über eine Betriebsspannungsleitung mit einer Energieversorgungseinrichtung (7) verbunden sind,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (4) über einen Steuerbus (5) untereinander so verbunden sind, daß von den Stellgliedern übermittelte Rückmeldungen über angezeigte Istzustände der jeweils zugehörigen Anzeigevorrichtungen (3) an alle Stellglieder (4) und die Zentraleinheit (6) übermittelt werden, und daß bei einem Konflikt zwischen den Istzuständen von wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) ein Befehl zum Abschalten an die den wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) zugeordneten Stellglieder (4) übermittelt wind, um die wenigstens zwei Anzeigevorrichtungen (3) in einen sicheren Zustand zu schalten.
  7. Vorrichtung zur Signalsicherung nach Anspruch 6,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (4) und die Zentraleinheit (6) durch einen Notabschaltkreis (11) verbunden sind und jeweils einen Schalter (12) zum Unterbrechen des Notabschaltkreises (11) aufweisen,
    und daß der Notabschaltkreis (11) über einen weiteren Schalter (13) mit der Betriebsspannungsleitung (9) so verbunden ist, daß beim Unterbrechen des Notabschaltkreises (11) die Betriebsspannungsleitung (9) unterbrochen wird.
  8. Vorrichtung zur Signalsicherung nach einem der Ansprüche 6 oder 7,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Stellglieder (4) und die Zentraleinheit (6) jeweils einen Steuerprozessor (10) für die Übertragung und Auswertung der Sollzustände und der Istzustände aufweisen.
EP99104966A 1998-03-13 1999-03-12 Verfahren und Vorrichtung zur Signalsicherung in Systemen mit Wechselverkehrszeichengebern Expired - Lifetime EP0942401B1 (de)

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