EP3084746B1 - Verfahren zur steuerung einer lichtsignalanlage und lichtsignalanlagen-steuerungssystem - Google Patents

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EP3084746B1
EP3084746B1 EP15710754.1A EP15710754A EP3084746B1 EP 3084746 B1 EP3084746 B1 EP 3084746B1 EP 15710754 A EP15710754 A EP 15710754A EP 3084746 B1 EP3084746 B1 EP 3084746B1
Authority
EP
European Patent Office
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signal
time
traffic
determined
interval
Prior art date
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Active
Application number
EP15710754.1A
Other languages
English (en)
French (fr)
Other versions
EP3084746A1 (de
Inventor
Alexander John
Andreas Poschinger
Wilke REINTS
Roland Wunder
Görkem YETIK
Jürgen Mück
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Siemens Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Priority to PL15710754T priority Critical patent/PL3084746T3/pl
Publication of EP3084746A1 publication Critical patent/EP3084746A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP3084746B1 publication Critical patent/EP3084746B1/de
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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
    • G08G1/08—Controlling traffic signals according to detected number or speed of vehicles
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/096—Arrangements for giving variable traffic instructions provided with indicators in which a mark progresses showing the time elapsed, e.g. of green phase

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a light signal system.
  • the invention further relates to a traffic signal control system for controlling a traffic signal system.
  • the invention further relates to a computer program.
  • the disclosure US 6,339,383 B1 shows a device for controlling a light signal system.
  • the disclosure CN 101030330A shows a traffic light system.
  • the patent US 6,268,805 B1 shows a device for controlling a light signal system, the light signal system comprising a remaining time display.
  • the disclosure US 2010/0259419 A1 shows a traffic light system comprising a remaining time display.
  • the disclosure DE 10 2011 004 841 A1 shows a method and a traffic light control system for controlling traffic lights.
  • the patent DE 10 2012 110 099 B3 shows a prediction unit of a traffic signal system for traffic control.
  • a real traffic light system is provided. This is simulated in order to predict remaining times for signals for this simulated light signal system in time-lapse using the prediction unit. These predicted remaining times thus correspond to the remaining times of signals from the simulated traffic signal system, not the real traffic signal system.
  • the real traffic light system runs independently of the simulated traffic light system. So that means in particular that the remaining times of the simulated traffic light system cannot be used to control the real traffic light system.
  • the patent DE 10 2010 052 702 B4 shows a method for controlling a light signal system and an associated light signal system.
  • the current traffic condition is recorded by receiving traffic data sent by vehicles.
  • the traffic condition is processed.
  • the current state of the light signal system is processed by a control device.
  • optimal switching times of the traffic light system are determined and transmitted, which are received by the traffic light phase assistants of the vehicles.
  • the switching times transmitted are primarily around the next switching time or the remaining time of the current traffic light phase.
  • the remaining time of the current traffic light phase is calculated.
  • phases are understood to mean phases in the sense of the guidelines for light signal systems (RiLSA) or red and green times of signals.
  • a fixed orbital period for several nodes is required at least if a green wave circuit is aimed for.
  • a fixed orbital period is necessary for performance reasons if nodes are in the immediate vicinity, for example with a distance of the stop lines of 200m or less.
  • the object on which the invention is based can be seen in providing a method for controlling a light signal system.
  • the object on which the invention is based can furthermore be seen in providing a traffic signal control system for controlling a traffic signal system.
  • the object on which the invention is based can also be seen in specifying a computer program.
  • a computer program which comprises program code for carrying out the method for controlling a light signal system when the computer program is executed on a computer, in particular a traffic data processing unit.
  • Signal images can be, for example, red, green, yellow, red-yellow or signal aspects for local public transport or other signal aspects, for example acoustic signal aspects for road users with hearing impairments.
  • round trip time or “round trip” is used in the sense of the present invention (round trip and round trip time are used synonymously in the present case)
  • time interval should always be read and vice versa. If, within the meaning of the present invention, "from the predetermined time” is written, then “the latest time” should always be read and vice versa. Controlling the signal group or the signal groups means in particular that the respective signals of the signal groups are controlled.
  • the invention thus includes in particular the idea of determining signal times of a signal group of the light signal system for a future round trip time and of not changing these future signal times after the determination, but rather keeping them unchanged.
  • the signal times can at least refer to a traffic situation adjusted which is present during the measurement of traffic or traffic flows.
  • known light signal systems with a remaining time display could not be operated with a local microscopic traffic dependency (that is to say with a determination of the signal times as a function of measured traffic data), which, for example, decides on further signaling every second. Therefore, as a consequence in the prior art in signal systems with a remaining time display, the signal times in the form of a fixed time schedule or a static signal time schedule are chosen to be rigid, i.e. static and not changeable, whereby these signal times are no longer adapted to a traffic situation or a traffic situation according to the prior art become.
  • the invention has the advantage that a remaining time display is possible and nevertheless the present or forecast traffic situation can be taken into account when calculating or determining the signal times is. This is because the determined signal times depend on measured traffic data. After their determination, these are no longer changed, so that the remaining times for the corresponding signals can then also be determined or calculated and, in particular, also displayed.
  • the remaining times are not estimated but calculated and nevertheless the signal times can also be calculated depending on the traffic up to a point in time at the latest and can thus be adapted to the traffic volume.
  • the determined or calculated remaining times of the signals can be made available to a road user.
  • the ascertained or calculated remaining times can be displayed, in particular by means of a remaining time display device, which can have a screen, for example.
  • a remaining time signal generator (or a plurality of remaining time signal generators) is preferably provided, which is designed to display a remaining time of a signal of a signal group.
  • a data link is preferably provided between the light signaling system control unit and the remaining time signal transmitter (or in the case of several remaining time signal transmitters, a plurality of data connections), which transmits corresponding control data to the remaining time signal transmitter. These control data are preferably determined by the traffic light control unit.
  • Traffic data in the sense of the present invention describe in particular a traffic situation and / or a traffic demand.
  • Traffic data in the sense of the present invention can, for example, by means of a traffic monitoring device be recorded or determined.
  • a traffic monitoring device can comprise, for example, one or more sensors for traffic monitoring. These sensors can, for example, be part of a detector, in particular a dimensioning detector and / or a stop line detector.
  • detectors are usually arranged at a street or at an intersection or at a stop line and detect vehicles there that drive past and / or stop at these locations.
  • the traffic data thus include, in particular, traffic flows in the direction of an intersection or a node.
  • a node in the sense of the present invention is defined as an area in road traffic where hostile traffic flows meet, in particular cross and / or flow. Examples of such nodes are intersections, pedestrian crossings or junctions.
  • a signaled node if one or more traffic flows at this node are controlled by a signal system, in particular a light signal system.
  • the term light signal is not only limited to light signals, but it is also possible for the light signals to be supplemented by further signals, such as acoustic signals. For this reason, these are also referred to below as signal generators.
  • acoustic and optical signals are often used in combination, for example to make it easier for visually impaired people to use them and / or to achieve increased awareness among road users through double signaling.
  • the method according to the invention can thus be a method for controlling light signal systems for road traffic at one or more signaled nodes in a control area.
  • the traffic light control system according to the invention can thus be a traffic light control system for traffic control at one or more signaled nodes in a control area.
  • a control area in the sense of the present invention usually comprises more than one signaled node and is usually used to control the traffic flows at two or more nodes located one behind the other in the traffic flow.
  • the control areas serve to increase a traffic flow in it.
  • a "green wave circuit" is then often spoken of, which basically represents an optimal case of traffic control.
  • a prerequisite for the green wave is the common orbital period of all nodes involved.
  • a signal group is in particular a group of light signals which each have identical signaling.
  • signal transmitters are often also attached above the carriageways, a signal transmitter above the carriageway with a lateral signal transmitter each representing a signal group.
  • Lane groups in the sense of the present invention are groups of lanes which have homogeneous signaling, that is to say each lane is controlled by the same signal groups. Non-signaled lanes of a node access can also be combined into lane groups to which no signal is assigned.
  • Signal groups can also be assigned to several lane groups, in particular as main signal groups.
  • an additional signal can also be assigned to a lane group, so that the lane groups then differ not by the main signal group but by the additional signal group.
  • one Knot entrance have three lanes, two of which are straight and one is to the right. The three lanes straight ahead are assigned a three-field main signal with solid windows, the right-hand lane is the same three-field main signal and an additional two-field additional signal with right-turn arrows. This results in two lane groups. The first consists of two lanes straight ahead, to which only the main signal is assigned. The second consists of the lane to the right, to which the main signal and the additional signal are assigned.
  • the lane groups are not explicitly defined in the German-language literature, but they are defined in the "Highway capacity manual", which defines light signal planning and supply in the USA, among other things.
  • the choice for at least one of the round trip times, in particular for all round trip times, of the light signal system is based on the critical signal group, that is to say the signal group in a control range which has the highest degree of utilization.
  • traffic data are forecast for the second round trip time, the signal times being determined as a function of the forecast traffic data.
  • the measured traffic data thus serve in particular as the basis for predicting traffic data for the second round trip time. It is thus estimated based in particular on the traffic of the first round trip time and / or in advance which traffic will be present in the second round trip time.
  • traffic data are forecast for the second round trip time, the signal times being determined as a function of the forecast traffic data, the forecast traffic data and actual traffic data for the second round trip time being compared with one another, signal times of the signal group for at least one further orbital period can be determined depending on the comparison, which is after the second round trip time.
  • the traffic data are aggregated over an aggregation interval.
  • the traffic data to be used for this purpose are aggregated to an aggregation interval before the signal times are determined, so that the signal times are determined based on the aggregated traffic data.
  • the aggregation interval can also be referred to as an orbital interval or an orbital aggregation interval.
  • the aggregation interval corresponds to a round trip time, in particular a round trip time that is ahead of the first round trip time, in particular is immediately ahead of time.
  • the traffic data are preferably aggregated to a circulation-related aggregation interval, that is, for example, that the vehicles passing a detector during a revolution are counted in order to avoid that the aggregation is influenced by different release and blocking times of a signal group.
  • a detection interval time in which the vehicles are counted
  • a round trip time 120 seconds
  • a release time of 40 seconds completely falls within a first detection interval while a second detection interval only contains a blocking time of this signal group, then that would be measured traffic demand in the first interval is significantly greater than in the second interval if the detector is a requirement or dimensioning detector because the vehicles are prevented in the second interval from running over the detector because of the blocked signal group.
  • the duration of the aggregation interval again corresponds to a time interval, preferably one cycle, the beginning of the aggregation interval not being identical to the beginning of the cycle of the controller, but rather in the manner of a rolling horizon by one phase each Light signal system is moved.
  • the aggregation interval is also evaluated offset in the manner of a rolling horizon by a certain time duration of, for example, 5s, in particular 4s, preferably 3s, in particular 2s, for example 1s, in order to be as quick as possible (if to be able to react to a change in traffic flow with a time delay.
  • the above-mentioned specific duration can in particular have a duration of less than one of the above-mentioned times.
  • the round trip time-related intervals (or the round trip time-related interval) for the aggregation of the traffic data are brought ahead of the first round trip time depending on a parameter which is an element selected from the following group of parameters: aggregation computing time, computing time for the control data, in particular the switching times and remaining times, transmission time of traffic signal control data from a data transfer interface to a traffic signal control unit, response time of a traffic signal control unit in response to received Traffic light control data or any combination thereof.
  • a computing time can thus be taken into account in an advantageous manner.
  • a computing time refers in particular to the time required for the aggregation of the traffic data and the calculation of the adaptive signal times.
  • this time interval can be selected as a function of the transmission time of light signal control data from a data transfer interface to a light control unit.
  • the time that is required for the transmission of traffic signal control data from the data transfer interface to the traffic signal control unit is therefore taken into account.
  • the time interval can be selected depending on the reaction time of the traffic light control unit in response to received traffic signal control data. It can thus advantageously be avoided that there is overlap in time between the orbital intervals and the orbital times.
  • the light signal system has a defined or predetermined round trip time.
  • the cycle time is preferably a variable (that is, adjustable, can change during operation of the light signal system) cycle time or a fixed (or fixed, does not change during operation) cycle time. Both variable and fixed cycle times can be provided in the operation of the light signal system.
  • a duration of the round trip times during operation of the signal system is determined depending on traffic data.
  • a time duration of the round trip times is determined in phases during operation of the signal system.
  • a phase in the sense of the present invention is a specific signaling state of a specific node, which is defined by released signal groups.
  • the above-mentioned embodiments bring about the advantage that changes in demand (in particular changes in traffic situations) can be reacted to as quickly as possible.
  • the start of the time and also the end of the aggregation intervals are determined individually for each signal group of the light signal system based on a start of the green time for the corresponding signal group.
  • beat effects in a traffic demand can be avoided in an advantageous manner. Similar to detection intervals that do not match the round trip time, at least slight beat effects can occur if the release times of the signal group shift between two round trips, so that, for example, 4/3 of the average release time of a signal group is in a first interval and 2/3 in a second , due to the fact that not only the release period of the signal group can change between two rounds, but also the start of the release due to the fact that the signal times of the signal groups change in the preceding phases.
  • At least one request phase is provided in at least one of the round-trip times, in which no remaining time of a signal is determined until a phase is requested.
  • the capacity of the other phases can be increased if the time required for the failing phase can be distributed over the other phases, not only the phase duration being available but also the duration of the phase transition saved.
  • a remaining time for the remaining blocking time of the signal should be available very quickly. Therefore, it is In this embodiment, it is advantageous if the calculation of the signal times for a revolution is calculated in advance in very short time intervals in the manner of a rolling horizon, for example every second.
  • a number of round trip times between the first round trip time and the second round trip time is determined as a function of a location of a traffic detector relative to the light signal system.
  • the signal times for the second round trip time are thus calculated or determined in advance to such an extent that the remaining times of the signals can be used in order to be able to give the approaching road user information about the coordination. This applies to both individual road users in the context of a green wave and public transport in the context of public transport (public transport) prioritization.
  • a remaining time of at least one of the signals corresponding to the signal times kept unchanged is determined.
  • a calculation or a determination is carried out in advance for at least one phase or a round trip time, for example by a remaining duration or a remaining time of a currently or currently released signal (or several currently or currently released signals) (alternatively or additionally of a currently or currently available red signal or of several currently or currently available red signals).
  • the calculation or determination is carried out in advance for at least the next cycle or the next phase, by the remaining duration or the remaining time of the signals that have not yet been released (or signal, for example a red signal).
  • the calculation takes place locally in the traffic data processing unit.
  • Local means in particular that the traffic signal system is assigned its own traffic data processing unit, which is intended exclusively for processing traffic data for this traffic signal system.
  • the calculations can be carried out on a central server.
  • a central server can, in particular, process corresponding traffic data for a plurality of light signal systems and form or determine corresponding light signal system control data for the individual light signal systems and send them to the corresponding light signal system control units of the individual light signal systems.
  • the light signal system comprises a plurality of signal groups, for which the corresponding signal times are determined analogously and are kept unchanged.
  • the signal group is controlled according to the dual ring concept (also called dual ring control method) and switching times are adapted depending on limits (also called “barriers”) and depending on signal groups.
  • the dual ring control method (or concept) is used in the United States, Australia and much of Asia and is based on FIG 5 exemplified as follows.
  • Four intersecting streets 509, 511, 513 and 515 are shown.
  • the streets 511 and 515 correspond to a main street ("Major Street”). Streets 509 and 513 correspond to a minor street.
  • the orbital period is divided into two parts, which are separated from one another by two barriers 501 and 503.
  • the signal groups (with 1 to 8 in FIG 5 numbered consecutively and also partially marked with the Greek capital Phi " ⁇ ”.), in American "phase” and equated with the lane groups (lanegroups), are arranged on two rings 505 and 507 in the sense of their green switching, which are analogous to old electromechanical ones Controls are processed.
  • the reference numeral 508 shows an exemplary representation of an equivalent dual ring structure ("equivalent dual ring structure").
  • the flow rates ("flow ratios") are in parentheses.
  • the signal group arranged on a ring then has a green color when the "sliding contact", ie the current one Up to two signal groups can be created for each ring on each of the two sub-areas of the circulation, ie four for each sub-area as shown on the left with signal groups 1, 2, 5 and 6.
  • the signal groups within a sub-area are arranged in such a way that the compatible signal groups of one signal group are arranged on the other ring, while hostile signal groups on the same ring.
  • the signal group hitting one of the two boundaries (barrier) 501 and 503 must end with the barrier, whereby the time of the barrier can be determined adaptively as the switching time of the partial areas If there are two signal groups on a ring within a partial area, the time of switching between the two signal groups can be changed without considering other switching times as long as minimum signal times and intermediate times are observed. Accordingly, the switching time as in FIG 5 shown between signal group 2 and 1 may be different than between 5 and 6.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a method for controlling a light signal system.
  • a first round trip time the measured traffic data are aggregated in a step 101 and signal times of a signal group of the traffic signal system are determined for a second round trip time following the first round trip time at the beginning of an intermediate third round trip time before the latest point in time has been reached.
  • the determined signal times are kept unchanged after the determination.
  • the signal group in the second round trip time is controlled based on the signal times kept unchanged, so that the signal group in the second round trip time outputs signals corresponding to the signal times kept unchanged.
  • the light signal system comprises a plurality of signal groups, for which the respective analog signal times are determined and kept unchanged.
  • FIG 2 shows a traffic light control system 201 for controlling a traffic light system (not shown).
  • the traffic light control system 201 comprises a data transmission interface 203 for the acceptance of traffic data. This traffic data can be determined or recorded in particular by means of a traffic monitoring device and transferred to the data transmission interface 203.
  • the traffic light control system 201 further comprises a traffic data processing unit 205 for determining traffic signal control data.
  • the traffic light control system 201 comprises a data transfer interface 207 for transferring the traffic light control data to a traffic light control unit (not shown).
  • the traffic light control system 201 comprises the traffic light control unit.
  • FIG 3 shows a signal schedule 301 of a traffic signal system with signal groups SG1, SG2, SG3, SG4 and SG5.
  • the traffic light system is located at a node.
  • the node is therefore a signaled node.
  • traffic data from five detectors Det1, Det2, Det3, Det4 and Det5 are shown symbolically as lines 302 with different lengths in the signal time schedule 301, the lines 302 marking the period of time that the detector was occupied by a vehicle.
  • the duration of an occupancy depends on the speed of the vehicle and its length. Detectors with an effective length of up to two meters are preferably used for the invention, since these can still reliably differentiate between the individual vehicles, and so the traffic demand can be counted. With longer detectors, models can be used to decide, in the case of longer occupancy times, whether these were triggered by one or more vehicles.
  • the detectors can be, for example, design detectors, requirement detectors or strategic detectors.
  • Request detectors are immediately in front of the stop line and cannot be run over if the signal is blocked.
  • Dimensioning detectors are at a distance of approx. 3 seconds travel time, i.e. in the range of approx. 40m-60m in front of the stop line and can only be passed over to a limited extent when the signal is blocked, and only until the queue in front of the blocked signal reaches the detector.
  • Strategic detectors are so far in front of the stop line of the signal that the detector can be crossed by blocking the Signal is not hindered as long as the node is not overloaded. This means in particular that the detectors can be arranged on the roads leading to the node and on the node itself.
  • Three round trip times 303, 305 and 307 are shown as examples in the signal schedule 301. In an embodiment not shown, more than three round trip times can be provided.
  • the solid bold line 309 indicates a red signal.
  • the double line with reference symbol 313 denotes a green signal, reference symbol 311 with the diagonal line denotes a yellow signal and reference symbol 310 with a bold line and diagonal line denotes a red yellow signal.
  • a start of a red signal of the signal group SG4 is drawn in by means of a filled circle with the reference symbol 315.
  • the individual signal times of the round trip times 303, 305, 307 of the signal time schedule 301 can be determined as a function of the traffic data that were determined or formed by means of the five detectors. As long as all signal times are always determined depending on the traffic data, it is generally not possible to display a remaining time for individual signals. For if, for example, a remaining time is to be displayed in the round-trip time 303 at a point in time 317 between the yellow phase and the red phase, this must not change afterwards, for example, shorten or lengthen. This will be the case, however, if the signal times based on the traffic data measured by the detectors are continuous, i.e.
  • the traffic data is aggregated, at the beginning of the round trip time 305, the signal times of the signal groups for the round trip time 307 are determined and after determined, that is, unchanged. This is irrespective of which traffic data is still measured, for example, in the round trip time 305.
  • the signal times of the signal groups in the round trip time 307 are thus known in advance.
  • Remaining times for the individual signals of the signal groups can thus be determined or calculated for the round trip times 305 and 307 based on the recorded signal times. For example, at the beginning of a green phase of the signal group SG1, the corresponding remaining time can be displayed in the round trip time 305. The beginning of this green phase is identified by reference number 319. This means in particular that the signal times in the round trip time 307 are fixed and already known. These will therefore no longer change in the orbital period 307.
  • the round trip time 307 can thus be referred to as the second round trip time.
  • the round trip time 303 can thus be referred to as the first round trip time.
  • the traffic data that are used to determine the signal times at the beginning of the third round time 305 or at the end of the first round time 303 can preferably be determined in the first round time 303.
  • the beginning of a red phase in the orbital period 305 is identified by reference symbol 321.
  • the latest point in time lies before this start 321 of this red phase, so that a remaining time for this red signal can be determined and displayed.
  • the traffic data that are determined from measurement in the second round trip time 307 are compared with the forecast traffic data that were calculated or ascertained in the first round trip time 303 for the second round trip time 307 by the corresponding ones Determine signal times for the second round trip time 307. If there are any differences, in this way, these are taken into account for determining or determining signal times of further round-trip times that lie after the second round-trip time 307.
  • FIG 4 shows a signaled node 401.
  • 6 signal groups SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 and SG6 are provided.
  • 6 detectors Det1, Det2, Det3, Det4, Det5 and Det6 are also provided. Arrows are also drawn on the roads and signal groups to indicate a direction of travel to be traveled.
  • FIG 4 also shows a signal plan 301 for the light signal system of the signaled node 401.
  • the signal plan 301 according to FIG FIG 4 is essentially analogous to signal plan 301 according to FIG FIG 3 educated. Reference can be made to the corresponding explanations.
  • reference numeral 411 also points to a phase profile. For the sake of clarity, the individual signal times for the round trip times 305 and 307 are not shown.
  • Reference number 413 points to an aggregation interval that corresponds to the round trip time 303. This means that the traffic data 302 that were determined during the round trip time 303 are aggregated.
  • the aggregation interval is therefore a circulation-related aggregation interval.
  • the reference symbol 415 points to a calculation interval in which signal times for the round trip time 307 are determined.
  • the calculation interval 415 lies in the round trip time 305.
  • the signal times for the round trip time 307 are thus determined during the calculation interval (this is symbolically indicated by the arrow with the reference symbol 417).
  • Reference numeral 421 shows an aggregation interval shifted by one phase.
  • the calculation takes place in the calculation interval 423, which is also shifted by a phase, in which signal times for a likewise shifted round trip time 419a are determined, which are no longer changed for the duration of one phase, so that the signal groups are controlled in accordance with the signal times kept unchanged and in the Periods 417 and 423 the remaining times of the signals can be calculated.
  • changes in the traffic flow can be determined after each phase and signal times can be calculated for the period after the duration of a round.
  • the signal times after the calculation are only kept unchanged to the extent that they are already used to calculate remaining times. For common phase sequences, this is the period of the first phase of the period that begins one cycle after the end of the aggregation interval, in FIG 4 the first phase of interval 419a.
  • Reference numeral 425 points to an aggregation interval shifted by a specific time period, here 1 s.
  • reference numeral 427 points to a calculation interval in which signal times for interval 419b are determined, so that the remaining times of the signal groups in time ranges 417 and 427 can be calculated.
  • the signal times are recalculated every second for a period after the duration of one revolution after the calculation starts, only such signal times being changed, that are not yet used for displaying remaining times or for other applications.
  • the reference numeral 429 shows an example of an aggregation interval, which was temporally preferred to a control interval 431 following a certain time duration 433, in particular by a computing time that is required to determine the corresponding traffic signal control data based on the aggregated traffic data.
  • the traffic light control data according to the time 433 are used to control the traffic light system in a control interval 435, which immediately follows the control interval 431. This means that the aggregation interval and the control interval are each offset by a predefined time duration, the aggregation interval is brought forward according to the time duration.
  • This duration depends in particular on the computing time and / or on a parameter as has already been explained above, for example: aggregation time, transmission time of traffic signal control data from a data transfer interface 207 to a traffic signal control unit, response time of a traffic signal control unit in Respond to received traffic signal control data or any combination thereof.
  • the latest point in time from which the switching times of the following cycle may no longer be changed is determined for each cycle time. This is the earliest point in time at which a signal is switched and then no longer switched in the rest of the cycle (green end of signals 1 and 2 in cycle 303).
  • a number of round trip times (303, 305, 307) is inserted between the first round trip time and the second round trip time in order to determine the signal times even further in the future, for example for emergency vehicles, public transport vehicles and for individual road users in Context of a green wave.
  • the invention therefore relates in particular to a method for controlling light signal groups in which signal times are calculated using traffic data and these signal data are calculated up to a point in time at the latest and then are no longer changed.
  • the invention differs from the known prior art for estimating signal times and remaining times in particular in that the signal times are not estimated but calculated.
  • the invention differs from the known prior art for displaying remaining times in particular in that the signal times during the operation of the light signal system are determined adaptively on the basis of the traffic data.
  • One embodiment comprises displaying and / or using remaining times of the signaled signal images by aggregating the traffic data in one round and calculating signal times for a second round (round-trip time) in a first round, the time after the first round, in particular immediately after a third round following the first round.
  • the calculation and transmission takes place, for example, in the time of the phase transition when the circulation (cycle time) starts with the phase transition in the first phase of the phase sequence. If the circulation is defined differently, a further embodiment specified below can be used, for example.
  • a further embodiment for displaying and / or using the remaining signal image times determines circulation-like intervals in the manner of a rolling horizon, in that after each phase a first interval shifted by the duration of the phase ends and the signal times of a second interval from the traffic data aggregated for this interval can be calculated, which immediately follows a third interval between the first and second interval.
  • the intervals defined in this way have the length of one round, but are shifted to this.
  • the advantage of this procedure is that after every phase there is a change in traffic demand can be reacted, the signal times calculated therefrom being used at the earliest in the second interval.
  • the phase transition takes place after each phase; the calculations and the transmission of the signal times can take place during this time. In the event that the duration of the phase transition is insufficient, a further embodiment described below is used.
  • This further embodiment for displaying and using the signal image remaining times also uses this approach of the intervals, but these are calculated very frequently, for example every second instead of only after each phase.
  • the advantage of this embodiment is that signals which can only be taken into account on request and not released in each round can also be taken into account if the remaining times for the non-released signal (red) are only displayed when the signal is requested , The second processing ensures that a remaining time can be calculated and displayed as quickly as possible after the request.
  • Another embodiment of the method allows the coordination of vehicles, for example in the context of a green wave, in the context of prioritizing local public transport (bus, tram) for emergency vehicles such as ambulance, fire service, police and VIP.
  • the signal times have to be calculated further or less in advance, depending on the respective planning and the location where the vehicles log in when calculating the signal times.
  • the signal times must be calculated at least so far in advance that the vehicles can be informed as soon as they register whether and at what speed they will be released. If the registration occurs several rounds before the round for which it is to be released, special phases and signal sequences can be switched in preparation to avoid that the vehicles are obstructed by other road users by driving ahead Vehicles can drain in advance and vehicles turning into the route are prevented from turning.
  • the first interval, the traffic data of which is aggregated is advanced so far that the aggregation of the traffic data and the calculation of the signal times can be carried out in the time gained, the signals can be transmitted to the signal processing and signaled in time. This prevents that signal times can no longer be implemented in time due to system-related computing times.
  • the traffic requests for the second interval are predicted from the traffic data collected until the end of the first interval.
  • the traffic requests (traffic data) measured during the second interval are compared with the forecast traffic requests (traffic data) and then at the end of this second interval, which is now the first interval of traffic data aggregation and signal time calculation, the signal times for the next second interval calculate and incorporate the difference from the forecast into the calculation, in particular to the effect that the signal times are additionally increased by the proportion that is required to serve the difference from the forecast and measurement of the traffic demand if the measured traffic demand was higher than that Measured and, due to the signal times being too short in the past interval, it is to be expected that not all traffic demand was served with the release time.
  • the person skilled in the art can derive further embodiments with different requirements for the precalculation of the signal times, such as for example for transferring signal times to vehicles for their engine control, or for transferring signal times to road users for calculating an optimal movement trajectory (for example in the form of a recommended speed).

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Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage. Die Erfindung betrifft ferner ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computerprogramm.
  • Die Offenlegungsschrift US 6,339,383 B1 zeigt eine Vorrichtung zum Steuern einer Lichtsignalanlage.
  • Die Offenlegungsschrift CN 101030330A zeigt eine Lichtsignalanlage.
  • Die Patentschrift US 6,268,805 B1 zeigt eine Vorrichtung zur Steuerung einer Lichtsignalanlage, wobei die Lichtsignalanlage eine Restzeitanzeige umfasst.
  • Die Offenlegungsschrift US 2010/0259419 A1 zeigt eine Lichtsignalanlage umfassend eine Restzeitanzeige.
  • Die Offenlegungsschrift DE 10 2011 004 841 A1 zeigt ein Verfahren und ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem zur Steuerung von Lichtsignalanlagen.
  • Die Patentschrift DE 10 2012 110 099 B3 zeigt eine Prädiktionseinheit einer Lichtsignalanlage zur Verkehrssteuerung. Es ist eine reale Lichtsignalanlage vorgesehen. Diese wird simuliert, um für diese simulierte Lichtsignalanlage im Zeitraffer mittels der Prädiktionseinheit Restzeiten für Signale vorherzusagen. Diese vorhergesagten Restzeiten entsprechen also den Restzeiten von Signalen der simulierten Lichtsignalanlage, nicht der realen Lichtsignalanlage. Die reale Lichtsignalanlage läuft von der simulierten Lichtsignalanlage unabhängig. Das heißt also insbesondere, dass die Restzeiten der simulierten Lichtsignalanlage nicht für eine Steuerung der realen Lichtsignalanlage verwendet werden.
  • Die Patentschrift DE 10 2010 052 702 B4 zeigt ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage und eine zugehörige Lichtsignalanlage. Es wird der aktuelle Verkehrszustand durch Empfangen von von Fahrzeugen ausgesendeten Verkehrsdaten erfasst. Der Verkehrszustand wird verarbeitet. Ferner wird der aktuelle Zustand der Lichtsignalanlage durch eine Steuerungseinrichtung verarbeitet. Des Weiteren werden optimale Schaltzeitpunkte der Lichtsignalanlage ermittelt und ausgesendet, die von Ampelphasenassistenten der Fahrzeuge empfangen werden. Bei den ausgesendeten Schaltzeitpunkten handelt es sich primär um den nächsten Schaltzeitpunkt bzw. die verbleibende Restzeit der aktuellen Ampelphase. Es wird also die Restzeit der aktuellen Ampelphase berechnet. In den Ausführungen dieser Patentschrift ist nicht klar ob mit Phasen Phasen im Sinne der Richtlinien für Lichtsignalanlagen (RiLSA) oder Rot und Grünzeiten von Signalen verstanden werden. Im Falle von Phasen im Sinne der RiLSA können nur Restzeiten für Signale sicher vorherberechnet werden, die in der laufenden Phase grün geschaltet sind und in der nächsten Phase rot geschaltet sind, da nur die Restzeit der laufenden Phase gemeint ist. Sind mit Phasen die Rot und Grünzeiten je Signal gemeint, so erlaubt der Algorithmus keine vorab definierte Umlaufdauer, da jedes Signal mit einer Dauer entsprechend des gemessenen Verkehrs und der vorangehenden Rotzeit des Signals auf Grün geschaltet wird, wobei die Dauer der Rotzeit des Signals wiederum von den Grünzeiten der anderen Signale, mindestens den feindlichen abhängt. Insofern ist kein Verfahren beschrieben, das die Berechnung von zuverlässigen Restzeiten für Rot und Grün erlaubt, so dass für jedes Signal zu jedem Zeitpunkt eine zuverlässige Restzeit ermittelt werden kann, zumindest dann nicht, wenn die Umlaufdauer definiert sein muss. Eine für mehrere Knoten feste Umlaufdauer ist aber mindestens dann erforderlich, wenn eine Grüne Welle Schaltung angestrebt wird. Zudem ist eine feste Umlaufdauer aus Leistungsfähigkeitsgründen dann erforderlich, wenn Knoten in unmittelbarer Nachbarschaft liegen, zum Beispiel mit einem Abstand der Haltelinien von 200m oder weniger.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gesehen werden, ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitzustellen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann des Weiteren darin gesehen werden, ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitzustellen.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann auch darin gesehen werden, ein Computerprogramm anzugeben.
  • Diese Aufgaben werden mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand von jeweils abhängigen Unteransprüchen.
  • Nach einem Aspekt wird ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitgestellt, wobei
    • in einem ersten Zeitintervall der Lichtsignalanlage basierend auf gemessenen Verkehrsdaten Signalzeiten einer Signalgruppe der Lichtsignalanlage für ein dem ersten Zeitintervall zeitlich folgendes zweites Zeitintervall ermittelt werden, wobei
    • die ermittelten Signalzeiten ab einem vorbestimmten Zeitpunkt unverändert gehalten werden, wobei
    • die Signalgruppe in dem zweiten Zeitintervall basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten gesteuert wird, so dass die Signalgruppe in dem zweiten Zeitintervall den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgibt,
    • wobei aus den unverändert gehaltenen Signalzeiten Restzeiten für die Signalbilder der Signale ermittelt werden, sofern die Signale im zweiten Zeitintervall geschaltet werden,
    • wobei der vorbestimmte Zeitpunkt derart ermittelt wird, dass für momentan laufende Signalbilder der Lichtsignalanlage die für jeden zukünftigen Zeitpunkt ermittelte Restzeiten unverändert bleiben und dass der nächste Schaltzeitpunkt eines Signals spätestens zum Zeitpunkt des vorherigen Schaltzeitpunkts vorliegt.
  • Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein LichtsignalanlagenSteuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage bereitgestellt, umfassend:
    • eine Datenübermittlungsschnittstelle zum Übernehmen von Verkehrsdaten,
    • eine Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit zum Ermitteln von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten,
    • eine Datenübergabeschnittstelle zum Übergeben der Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten an eine Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit, wobei
    • die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, in einem ersten Zeitintervall der Lichtsignalanlage basierend auf gemessenen Verkehrsdaten Signalzeiten einer Signalgruppe der Lichtsignalanlage für ein dem ersten Zeitintervall zeitlich folgende zweites Zeitintervall zu ermitteln, wobei
    • die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, die ermittelten Signalzeiten ab einem vorbestimmten Zeitpunkt unverändert zu halten, so dass die Signalgruppe in dem zweiten Zeitintervall basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten gesteuert werden kann, so dass die Signalgruppe in dem zweiten Zeitintervall den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgeben kann,
    • wobei die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, aus den Signalzeiten Restzeiten für die Signalbilder der Signale zu ermitteln, sofern sie in der zweiten Umlaufzeit geschaltet werden,
    • wobei die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, den vorbestimmten Zeitpunkt derart zu ermitteln, dass für momentan laufende Signalbilder die für jeden zukünftigen Zeitpunkt ermittelten Restzeiten unverändert bleiben und dass der nächste Schaltzeitpunkt eines Signals spätestens zum Zeitpunkt des vorherigen Schaltzeitpunkts vorliegt.
  • Nach noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage umfasst, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, insbesondere einer Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit, ausgeführt wird.
  • Signalbilder können beispielsweise Rot, Grün, Gelb, Rot-Gelb oder Signalaspekte für einen öffentlichen Nahverkehr oder weitere Signalaspekte, zum Beispiel akustische Signalaspekte für Verkehrsteilnehmer mit Einschränkung im Bereich des Hörens sein.
  • Wenn im Sinne der vorliegenden Erfindung der Begriff "Umlaufzeit" oder "Umlauf" (Umlauf und Umlaufzeit werden vorliegend synonym verwendet) verwendet wird, so soll stets der allgemeinere Begriff "Zeitintervall" mitgelesen werden und umgekehrt. Wenn im Sinne der vorliegende Erfindung von "dem vorbestimmten Zeitpunkt" geschrieben wird, so soll stets "dem spätesten Zeitpunkt" mitgelesen werden und umgekehrt. Eine Steuerung der Signalgruppe oder der Signalgruppen heißt insbesondere, dass die jeweiligen Signale der Signalgruppen gesteuert werden.
  • Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, für eine zukünftige Umlaufzeit Signalzeiten einer Signalgruppe der Lichtsignalanlage zu ermitteln und diese zukünftigen Signalzeiten nach dem Ermitteln nicht mehr zu verändern, sondern unverändert zu halten. Das heißt also insbesondere, dass ab diesem Zeitpunkt die Signalzeiten der Signalgruppe für die zukünftige Umlaufzeit bereits bekannt sind. Berechnungen, die ab diesem Zeitpunkt, an dem die ermittelten Signalzeiten nicht mehr verändert werden, basierend auf diesen ermittelten Signalzeiten durchgeführt werden, behalten somit ihre Gültigkeit, da nachträglich an den ermittelten Signalzeiten nichts mehr geändert wird. Diese ermittelten Signalzeiten können somit ab dem Zeitpunkt, an dem sie nicht mehr verändert werden, als zuverlässige Basis für weitere Berechnungen, insbesondere für Restzeiten eines Signals, verwendet werden.
  • Dadurch, dass Verkehrsdaten zum Ermitteln der Signalzeiten verwendet werden, die gemessen wurden (beispielsweise noch in der ersten Umlaufzeit und/oder zeitlich vor dem Beginn des Ermittelns, beispielsweise in einer der ersten Umlaufzeit zeitlich vorausliegenden weiteren Umlaufzeit), können die Signalzeiten zumindest an eine Verkehrssituation angepasst werden, welche während der Messung des Verkehrs oder der Verkehrsströme vorliegt. Das heißt also insbesondere, dass die Signalzeiten nicht bereits im Voraus nach einem statischen oder festen Signalzeitenplan vorgegeben sind. Vielmehr können die Signalzeiten in vorteilhafter Weise während einer Laufzeit der Lichtsignalanlage, also während eines Betriebs der Lichtsignalanlage, an die konkret vorliegende Verkehrssituation oder an eine geschätzte oder prognostizierte zukünftige Verkehrssituation angepasst werden.
  • Das heißt also insbesondere, dass grundsätzlich eine adaptive Anpassung der Signalzeiten durchgeführt werden kann bis zum spätesten Zeitpunkt. Ab diesem Zeitpunkt werden die Signalzeiten für die zweite Umlaufzeit festgehalten. Das heißt also insbesondere, dass diese Signalzeiten für die zweite Umlaufzeit somit bereits im Voraus ab dem Zeitpunkt des Festhaltens oder des unverändert Haltens bekannt sind. Dadurch können in vorteilhafter Weise Restzeiten für Signale ermittelt oder berechnet werden, die den ermittelten Signalzeiten entsprechen. Denn in der Regel ist es so, dass ab dem Augenblick oder dem Zeitpunkt, ab dem eine Restzeit ermittelt und einem Verkehrsteilnehmer angezeigt wird, sich diese Restzeit üblicherweise nicht mehr verändern darf. Deshalb konnten bekannte Lichtsignalanlagen mit einer Restzeitenanzeige nicht mit einer lokalen mikroskopischen Verkehrsabhängigkeit (also mit einer Ermittlung der Signalzeiten in Abhängigkeit von gemessenen Verkehrsdaten) betrieben werden, die beispielsweise sekündlich über eine weitere Signalisierung entscheidet. Daher werden als Konsequenz im Stand der Technik bei Signalanlagen mit einer Restzeitanzeige die Signalzeiten in Form eines Festzeitplanes oder eines statischen Signalzeitenplanes starr, also statisch und nicht veränderbar, gewählt, wobei diese Signalzeiten gemäß dem Stand der Technik somit nicht mehr einem Verkehrsgeschehen oder einer Verkehrssituation angepasst werden.
  • Demgegenüber weist aber die Erfindung den Vorteil auf, dass eine Restzeitanzeige möglich ist und dennoch eine Berücksichtigung der vorliegenden oder prognostizierten Verkehrssituation bei der Berechnung oder Ermittlung der Signalzeiten möglich ist. Dies deshalb, da die ermittelten Signalzeiten von gemessenen Verkehrsdaten abhängen. Nach ihrer Ermittlung werden diese nicht mehr geändert, sodass dann auch Restzeiten für die entsprechenden Signale ermittelt oder berechnet und insbesondere auch angezeigt werden können.
  • Gegenüber dem vorliegenden Stand der Technik besteht der Vorteil, dass die Restzeiten nicht geschätzt sondern berechnet werden und dennoch auch die Signalzeiten verkehrsabhängig bis zu einem spätestens Zeitpunkt berechnet und so an das Verkehrsaufkommen angepasst werden können.
  • Die ermittelten oder berechneten Restzeiten der Signale können nach einer Ausführungsform einem Verkehrsteilnehmer bereitgestellt werden. In einer weiteren Ausführungsform können die ermittelten oder berechneten Restzeiten angezeigt werden, dies insbesondere mittels einer Restzeitenanzeigeeinrichtung, die beispielsweise einen Bildschirm aufweisen kann. Vorzugsweise ist ein Restzeitsignalgeber (oder mehrere Restzeitsignalgeber) vorgesehen, der ausgebildet ist, eine Restzeit eines Signals einer Signalgruppe anzuzeigen. Vorzugsweise ist eine Datenverbindung zwischen der Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit und dem Restzeitsignalgeber (oder bei mehreren Restzeitsignalgebern mehrere Datenverbindungen) vorgesehen, die entsprechende Steuerungsdaten zum Steuern des Restzeitsignalgebers an diesen übermittelt. Diese Steuerungsdaten werden vorzugsweise von der Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit ermittelt.
  • Wenn im Lichte der vorliegenden Beschreibung der Plural für die Signalzeit und für die Signale verwendet wird, so soll damit stets der Singular eingeschlossen sein und umgekehrt. Analog gilt dies für die Signalgruppen
  • Verkehrsdaten im Sinne der vorliegenden Erfindung beschreiben insbesondere eine Verkehrssituation und/oder eine Verkehrsnachfrage. Verkehrsdaten im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise mittels einer Verkehrsüberwachungseinrichtung erfasst oder ermittelt werden. Eine solche Verkehrsüberwachungseinrichtung kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren für eine Verkehrsüberwachung umfassen. Diese Sensoren können beispielsweise Teil eines Detektors, insbesondere eines Bemessungsdetektors und/oder eines Halteliniendetektors, sein. Solche Detektoren sind üblicherweise an einer Straße oder an einer Kreuzung oder an einer Haltelinie angeordnet und erfassen dort Fahrzeuge, die an diesen Orten vorbeifahren und/oder halten. Die Verkehrsdaten umfassen also insbesondere Verkehrsströme in Richtung einer Kreuzung oder eines Knotens.
  • Ein Knoten im Sinne der vorliegenden Erfindung ist als ein Bereich im Straßenverkehr definiert, an dem sich feindliche Verkehrsströme treffen, insbesondere kreuzen und/oder einmünden. Beispiele solcher Knoten sind Kreuzungen, Fußgängerüberwege oder Einmündungen. Man spricht von einem signalisierten Knoten, wenn ein oder mehrere Verkehrsströme an diesem Knoten durch eine Signalanlage, insbesondere eine Lichtsignalanlage, gesteuert werden. Hierbei ist der Begriff Lichtsignal nicht nur auf Lichtzeichen beschränkt, sondern es ist auch möglich, dass die Lichtzeichen durch weitere Signale wie zum Beispiel akustische Signale ergänzt werden. Deshalb werden diese nachstehend auch als Signalgeber benannt. Gerade im Bereich der Fußgängersignale werden häufig akustische und optische Signale in Kombination eingesetzt, um zum Beispiel sehbehinderten Personen die Benutzung zu erleichtern und/oder um durch eine doppelte Signalisierung eine erhöhte Aufmerksamkeit bei den Verkehrsteilnehmern zu erzielen.
  • Das heißt also insbesondere, dass bei der Verwendung des Begriffs "Lichtsignal" stets der allgemeinere Begriff "Signal" mitgelesen werden soll.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit ein Verfahren zur Steuerung von Lichtsignalanlagen für den Straßenverkehr an einem oder mehreren signalisierten Knoten in einem Regelbereich sein. Das erfindungsgemäße Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem kann somit ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem für die Verkehrssteuerung an einem oder mehreren signalisierten Knoten in einem Regelbereich sein.
  • Ein Regelbereich im Sinne der vorliegenden Erfindung umfasst üblicherweise mehr als einen signalisierten Knoten und dient in der Regel dazu, die Verkehrsströme an zwei oder mehreren im Verkehrsstrom hintereinander liegenden Knoten zu steuern. Insbesondere dienen die Regelbereiche dazu, einen Verkehrsfluss in diesem zu erhöhen. Häufig wird dann auch von einer "Grüne-Welle-Schaltung" gesprochen, die grundsätzlich einen optimalen Fall einer Verkehrssteuerung darstellt. Eine Voraussetzung der grünen Welle ist die gemeinsame Umlaufdauer aller beteiligten Knoten.
  • Als eine Signalgruppe im Sinne der vorliegenden Erfindung wird insbesondere eine Gruppe von Lichtsignalen bezeichnet, die jeweils identische Signalisierungen besitzen. Zum Beispiel werden bei mehrstreifigen Fahrbahnen neben seitlich angebrachten Signalgebern oft auch Signalgeber über den Fahrbahnen angebracht, wobei jeweils ein Signalgeber über der Fahrbahn mit einem seitlichen Signalgeber eine Signalgruppe darstellt. Verallgemeinert spricht man immer von Signalgruppen, auch wenn es nur einen Signalgeber gibt.
  • Fahrstreifengruppen im Sinne der vorliegenden Erfindung sind Gruppen von Fahrstreifen, die eine homogene Signalisierung besitzen, das heißt jeder Fahrstreifen wird von denselben Signalgruppen gesteuert. Nicht signalisierte Fahrstreifen einer Knotenzufahrt können auch zu Fahrstreifengruppen zusammengefasst werden, denen kein Signal zugeordnet ist.
  • Signalgruppen können insbesondere als Hauptsignalgruppen auch mehreren Fahrstreifengruppen zugeordnet sein. Neben einer Hauptsignalgruppe kann einer Fahrstreifengruppe auch ein Zusatzsignal zugeordnet sein, sodass sich die Fahrstreifengruppen dann zwar nicht durch die Hauptsignalgruppe aber durch die Zusatzsignalgruppe unterscheiden. Beispielhaft kann eine Knotenzufahrt drei Fahrstreifen besitzen, von denen zwei geradeaus und einer nach rechts geführt wird. Den beiden Fahrstreifen geradeaus ist ein dreifeldiges Hauptsignal mit Vollscheiben zugeordnet, dem Rechtsabbiegefahrstreifen dasselbe dreifeldige Hauptsignal und zusätzlich ein zweifeldiges Zusatzsignal mit Rechtsabbiegepfeilen. Daraus ergeben sich zwei Fahrstreifengruppen. Die erste bestehend aus zwei Fahrstreifen geradeaus, denen nur das Hauptsignal zugeordnet ist. Die zweite bestehend aus dem Fahrstreifen nach rechts, dem das Hauptsignal und das Zusatzsignal zugeordnet sind. Die Fahrstreifengruppen sind in der deutschsprachigen Literatur nicht explizit definiert, wohl aber im "Highway capacity manual", das unter anderem die Lichtsignalplanung und Versorgung in den USA definiert.
  • Nach einer Ausführungsform beruht die Wahl für zumindest einer der Umlaufzeiten, insbesondere für sämtliche Umlaufzeiten, der Lichtsignalanlage auf der kritischen Signalgruppe, also der Signalgruppe in einem Regelbereich, die den höchsten Auslastungsgrad besitzt.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass Verkehrsdaten für die zweite Umlaufzeit prognostiziert werden, wobei das Ermitteln der Signalzeiten abhängig von den prognostizierten Verkehrsdaten durchgeführt wird. Die gemessenen Verkehrsdaten dienen also insbesondere als Basis für eine Prädiktion von Verkehrsdaten der zweiten Umlaufzeit. Es wird also insbesondere basierend auf dem Verkehr der ersten Umlaufzeit und/oder zeitlich vorher abgeschätzt, welcher Verkehr in der zweiten Umlaufzeit vorliegen wird.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass Verkehrsdaten für die zweite Umlaufzeit prognostiziert werden, wobei das Ermitteln der Signalzeiten abhängig von den prognostizierten Verkehrsdaten durchgeführt wird, wobei die prognostizierten Verkehrsdaten und tatsächliche Verkehrsdaten der zweiten Umlaufzeit miteinander verglichen werden, wobei Signalzeiten der Signalgruppe für zumindest eine weitere Umlaufzeit abhängig von dem Vergleich ermittelt werden, die zeitlich nach der zweiten Umlaufzeit liegt.
  • Das heißt also insbesondere, dass nachträglich festgestellte Unterschiede zwischen der angenommenen oder prognostizierten Verkehrsnachfrage (Verkehrsdaten) eines Signalisierungsintervalls (zweite Umlaufzeit) und der tatsächlich eintretenden Verkehrsnachfrage (tatsächliche Verkehrsdaten der zweiten Umlaufzeit) für eine Berechnung der sich der zweiten Umlaufzeit anschließenden Signalisierungsintervalle (weitere Umlaufzeiten) berücksichtigt werden. Somit können in vorteilhafter Weise eventuelle Abweichungen der angenommenen Verkehrsnachfrage von der tatsächlich auftretenden Verkehrsnachfrage in zukünftigen Signalisierungszeiträumen berücksichtigt werden. Dadurch kann eine verbesserte Verkehrsregelung bewirkt werden.
  • Nach einer Ausführungsform werden die Verkehrsdaten über ein Aggregationsintervall aggregiert.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass vor dem Ermitteln der Signalzeiten die hierfür zu verwendenden Verkehrsdaten auf ein Aggregationsintervall aggregiert werden, so dass die Signalzeiten basierend auf den aggregierten Verkehrsdaten ermittelt werden. Dadurch können in vorteilhafter Weise zeitlich lokale Schwankungen im Verkehrsstrom bezogen auf das Aggregationsintervall ausgeglichen werden. Gemäß dieser Ausführungsform kann das Aggregationsintervall auch als ein umlaufzeitbezogenes Intervall oder ein umlaufzeitbezogenes Aggregationsintervall bezeichnet werden.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aggregationsintervall einer Umlaufzeit entspricht, insbesondere einer Umlaufzeit, die der ersten Umlaufzeit zeitlich vorausliegt, insbesondere zeitlich unmittelbar vorausliegt.
  • Die Verkehrsdaten werden bevorzugterweise auf ein umlaufbezogenes Aggregationsintervall aggregiert, das heißt beispielsweise, dass die während eines Umlaufs einen Detektor überfahrenden Fahrzeuge gezählt werden, um zu vermeiden, dass die Aggregation von unterschiedlichen Freigabe- und Sperrzeiten einer Signalgruppe beeinflusst wird. Würde zum Beispiel bei einem Erfassungsintervall (Zeit, in der die Fahrzeuge gezählt werden) von 60 Sekunden und einer Umlaufzeit von 120 Sekunden eine Freigabezeit von 40 Sekunden komplett in ein erstes Erfassungsintervall fallen während ein zweites Erfassungsintervall nur eine Sperrzeit dieser Signalgruppe enthält, dann wäre die gemessene Verkehrsnachfrage im ersten Intervall deutlich größer als im zweiten Intervall wenn der Detektor ein Anforderungs- oder Bemessungsdetektor ist, weil die Fahrzeuge im zweiten Intervall wegen der gesperrten Signalgruppe daran gehindert werden, den Detektor zu überfahren.
  • In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aggregationsintervall in seiner Dauer wieder einem Zeitintervall, bevorzugt einem Umlauf entspricht, wobei der Beginn des Aggregationsintervalls nicht mit dem Beginn des Umlaufs der Steuerung identisch ist, sondern nach Art eines rolling horizon um jeweils eine Phase der Lichtsignalanlage verschoben wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aggregationsintervall ebenfalls nach Art eines Rolling Horizons um eine bestimmte zeitliche Dauer von beispielsweise 5s, insbesondere von 4s, vorzugsweise von 3s, insbesondere von 2s, beispielsweise von 1s, versetzt ausgewertet wird um möglichst schnell (wenn auch zeitversetzt) auf eine Änderung im Verkehrsablauf reagieren zu können. Die vorstehend genannte bestimmte zeitliche Dauer kann insbesondere eine zeitliche Dauer von kleiner einem der vorstehend genannten Zeitangaben aufweisen.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die umlaufzeitbezogenen Intervalle (oder das umlaufzeitbezogene Intervall) für die Aggregation der Verkehrsdaten der ersten Umlaufzeit abhängig von einem Parameter zeitlich vorgezogen werden, der ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Parametern ist: Aggregationsrechenzeit, Rechenzeit für die Steuerungsdaten, insbesondere die Schaltzeiten und Restzeiten, Übertragungszeit von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten von einer Datenübergabeschnittstelle an eine Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit, Reaktionszeit einer Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit in Reaktion auf empfangene Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten oder eine beliebige Kombination hiervon.
  • Das heißt also insbesondere, dass die Berechnungen und Datenübertragungen schon vor dem Beginn des dem zweiten Umlaufs, in dem die Schaltzeiten wirksam werden vorangehenden dritten Umlauf vorliegen, indem bereits die Restzeiten benötigt werden von Signalen die erst im danach folgenden zweiten Umlauf wieder umgeschaltet werden. Zum Beispiel für eine Signalgruppe, die zu Beginn des zweiten Umlaufes grüngeschaltet wird, wird diese Schaltzeit schon im vorangehenden dritten Umlauf benötigt, um ab dem Rotschalten des Signals die Restzeit des Rots anzuzeigen. Somit kann dieser zeitliche Abstand optimal an den konkret vorliegenden Einzelfall angepasst werden. Es kann also somit in vorteilhafter Weise eine Rechenzeit berücksichtigt werden. Eine Rechenzeit bezeichnet insbesondere die Zeit, die für das Aggregieren der Verkehrsdaten und die Berechnung der adaptiven Signalzeiten benötigt wird. Des Weiteren kann dieser zeitliche Abstand abhängig von der Übertragungszeit von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten von einer Datenübergabeschnittstelle an eine Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit gewählt werden. Es wird also die Zeit berücksichtigt, die für die Übertragung von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten von der Datenübergabeschnittstelle an die Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit benötigt wird. Des Weiteren kann der zeitliche Abstand abhängig von der Reaktionszeit der Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit in Reaktion auf empfangene Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten gewählt werden. Es kann somit in vorteilhafter Weise vermieden werden, dass es zu zeitlichen Überschneidungen zwischen den umlaufzeitbezogenen Intervallen und den Umlaufzeiten kommt. Es kann somit in vorteilhafter Weise sichergestellt werden, dass nach der Aggregation noch ausreichend Zeit für die weiteren Schritte (zum Beispiel: Ermitteln der Signalzeiten und der Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten, Übertragen der Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten an die Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit und reagieren der Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit ansprechend auf das Empfangen der Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten) zur Verfügung steht.
  • Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Lichtsignalanlage eine definierte oder vorbestimmte Umlaufzeit aufweist. Vorzugsweise ist die Umlaufzeit eine variable (also einstellbar, kann sich während des Betriebs der Lichtsignalanlage ändern) Umlaufzeit oder eine feste (oder fest vorgegebene, ändert sich nicht im Betrieb) Umlaufzeit. Im Betrieb der Lichtsignalanlage können sowohl variable als auch feste Umlaufzeiten vorgesehen sein.
  • Gemäß einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Dauer der Umlaufzeiten während eines Betriebs der Signalanlage abhängig von Verkehrsdaten ermittelt wird.
  • Das heißt also insbesondere, dass die Umlaufzeiten nicht starr oder fest vorgegeben sind, sondern vielmehr an eine konkret vorliegende Verkehrssituation oder an eine prognostizierte Verkehrssituation angepasst werden können.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine zeitliche Dauer der Umlaufzeiten während eines Betriebs der Signalanlage phasenweise ermittelt wird.
  • Eine Phase im Sinne der vorliegenden Erfindung ist ein bestimmter Signalisierungszustand eines bestimmten Knotens, welcher durch freigegebene Signalgruppen definiert ist.
  • Durch das phasenweise Verschieben der Berechnungsintervalle können zum einen weiter umlaufbezogene Verkehrsdaten und zudem kann schon nach jeder Phase auf Schwankungen im Verkehrsablauf reagiert werden.
  • Allgemein wird durch die vorstehend genannten Ausführungsformen der Vorteil bewirkt, dass auf Nachfrageänderungen (also insbesondere Änderungen in den Verkehrssituationen) schnellstmöglich reagiert werden kann.
  • Nach noch einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass der zeitliche Beginn und auch das Ende der Aggregationsintervalle individuell für jede Signalgruppe der Lichtsignalanlage basierend auf einem Grünzeitbeginn für die entsprechende Signalgruppe ermittelt werden.
  • Dadurch können in vorteilhafter Weise Schwebungseffekte in einer Verkehrsnachfrage vermieden werden. Ähnlich wie bei nicht zur Umlaufzeit passenden Erfassungsintervalle können zumindest leichte Schwebungseffekte eintreten, wenn die Freigabezeiten der Signalgruppe sich zwischen zwei Umlaufläufen verschieben, so dass zum Beispiel 4/3 der mittleren Freigabezeit einer Signalgruppe sich in einem ersten Intervall befindet und 2/3 in einem zweiten, dadurch bedingt, dass sich zwischen zwei Umläufen nicht nur die Freigabezeitdauer der Signalgruppe sich ändern kann, sondern auch der Beginn der Freigabe dadurch bedingt, dass sich die Signalzeiten der Signalgruppen in den vorangehenden Phasen ändern.
  • Nach einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zumindest eine Anforderungsphase in zumindest einer der Umlaufzeiten vorgesehen wird, in welcher solange keine Restzeit eines Signals ermittelt wird, bis eine Phase angefordert wird. Dadurch kann die Kapazität der anderen Phasen erhöht werden, wenn die für die ausfallende Phase benötigte Zeit auf die anderen Phasen verteilt werden kann, wobei nicht nur die Phasendauer zur Verfügung steht sondern auch die Dauer des eingesparten Phasenübergangs. Sobald die Signalgruppe angefordert hat, soll sehr schnell eine Restzeit für die restliche Sperrzeit des Signals zur Verfügung stehen. Daher ist es in dieser Ausführungsform vorteilhaft, wenn die Berechnung der Signalzeiten für einen Umlauf im Voraus in sehr kurzen Zeitabständen nach Art eines Rolling Horizon berechnet wird, zum Beispiel sekündlich.
  • In einer anderen Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass eine Anzahl von Umlaufzeiten zwischen der ersten Umlaufzeit und der zweiten Umlaufzeit in Abhängigkeit von einem Ort eines Verkehrsdetektors relativ zu der Lichtsignalanlage bestimmt wird.
  • Es werden also die Signalzeiten für die zweite Umlaufzeit soweit im Voraus berechnet oder bestimmt, dass die Restzeiten der Signale verwendet werden können, um dem sich annähernden Verkehrsteilnehmer Informationen zur Koordinierung geben zu können. Dies sowohl dem individuellen Verkehrsteilnehmer im Kontext einer grünen Welle als auch dem öffentlichen Nahverkehr im Kontext der ÖV-(Öffentlicher Verkehr)-Priorisierung.
  • Nach noch einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten eine Restzeit von zumindest einem der den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechenden Signale ermittelt wird.
  • Das heißt also insbesondere, dass eine Berechnung oder ein Ermitteln mindestens für eine Phase oder eine Umlaufzeit im Voraus ermittelt wird, um beispielsweise eine Restdauer oder eine Restzeit von einem momentan oder aktuell freigegebenen Signal (oder mehreren aktuell oder momentan freigegebenen Signalen) (alternativ oder zusätzlich von einem aktuell oder momentan vorliegenden Rotsignal oder von mehrere aktuell oder momentan vorliegenden Rotsignalen) anzuzeigen.
  • Das heißt also insbesondere, dass die Berechnung oder das Ermitteln mindestens für den jeweils nächsten Umlauf oder die jeweils nächste Phase im Voraus erfolgt, um die Restdauer oder die Restzeit der gerade nicht freigegebenen Signale (oder Signal, beispielsweise ein Rotsignal) anzeigen zu können.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Berechnung, also insbesondere das Ermitteln der Signalzeiten, lokal in der Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit erfolgen. Lokal bedeutet hier insbesondere, dass der Lichtsignalanlage eine eigene Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit zugeordnet ist, die ausschließlich zur Verarbeitung von Verkehrsdaten für diese Lichtsignalanlage bestimmt ist.
  • In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Berechnungen, also insbesondere das Ermitteln der Signalzeiten, auf einem zentralen Server erfolgen können. Ein solcher zentraler Server kann insbesondere für mehrere Lichtsignalanlagen entsprechende Verkehrsdaten verarbeiten und für die einzelnen Lichtsignalanlagen entsprechende Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten bilden oder ermitteln und an die entsprechenden Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheiten der einzelnen Lichtsignalanlagen senden.
  • In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Lichtsignalanlage mehrere Signalgruppen umfasst, für die entsprechend analog jeweilige Signalzeiten ermittelt und unverändert gehalten werden.
  • Nach einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Steuerung der Signalgruppe nach dem Dual Ring Konzept (auch Dual Ring Steuerungsverfahren genannt) erfolgt und Schaltzeitpunkte abhängig von Grenzen (auch "barriers" genannt) sowie abhängig von Signalgruppen adaptiert werden.
  • Das Dual Ring Steuerungsverfahren (oder Konzept) wird in den Vereinigten Staaten, Australien und weiten Teilen Asiens verwendet und wird anhand von FIG 5 exemplarisch wie folgt näher erläutert. Gezeigt sind 4 sich kreuzende Straßen 509, 511, 513 und 515. Die Straßen 511 und 515 entsprechen einer Hauptstraße ("Major Street"). Die Straßen 509 und 513 entsprechen einer Nebenstraße ("Minor Street").
  • Die Umlaufdauer wird dabei in zwei Teile unterteilt, die mit zwei Grenzen (Barrier) 501 und 503 voneinander getrennt sind. Die Signalgruppen (mit 1 bis 8 im FIG 5 durchnummeriert und auch noch teilweise mit dem griechischen Großbuchstaben Phi "Φ" gekennzeichnet.), im Amerikanischen "phase" bezeichnet und mit den Fahrstreifengruppen (lanegroups) gleichgesetzt, werden auf zwei Ringen 505 und 507 im Sinne ihrer Grünschaltung angeordnet, die analog zu alten elektromechanischen Steuerungen abgearbeitet werden. Das Bezugszeichen 508 zeigt auf eine exemplarische Darstellung einer äquivalenten Dual Ring Struktur ("equivalent Dual Ring Structure) In Klammern stehen die Flussraten ("flow ratios"). Die auf einem Ring angeordnete Signalgruppe hat dann Grün wenn der "Schleifkontakt", also der augenblickliche Zeitpunkt im Umlauf innerhalb dieser Signalgruppenzuordnung liegt. Auf jeder der beiden Teilbereiche des Umlaufs können je Ring jeweils bis zu zwei Signalgruppen angelegt werden, je Teilbereich also vier wie auf der linken Seite mit den Signalgruppen 1, 2, 5, und 6 gezeigt. Die Signalgruppen innerhalb eines Teilbereichs werden dabei so angeordnet, dass die verträglichen Signalgruppen einer Signalgruppe jeweils auf dem anderen Ring angeordnet werden, während dazu feindliche auf demselben Ring. Die an eine der beiden Grenzen (barrier) 501 und 503 stoßende Signalgruppe muss mit der Barrier enden, wobei der Zeitpunkt der Barrier als Schaltzeitpunkt der Teilbereiche adaptiv bestimmt werden kann. Befinden sich zwei Signalgruppen auf einem Ring innerhalb eines Teilbereichs, so kann der Zeitpunkt des Umschaltens zwischen den beiden Signalgruppen ohne Rücksichten auf andere Schaltzeiten verändert werden, solange Signalmindestzeiten und Zwischenzeiten eingehalten werden. Entsprechend kann die Schaltzeit wie in FIG 5 gezeigt zwischen der Signalgruppe 2 und 1 eine andere sein als zwischen 5 und 6.
  • Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
    • FIG 1
    ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage,
    FIG 2
    ein Lichtsignalanlagensteuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage,
    FIG 3
    ein Signalzeitenplan einer Lichtsignalanlage,
    FIG 4
    ein signalisierter Knoten mit einem Signalzeitenplan und
    FIG 5
    das Dual Ring Konzept
    zeigen.
  • FIG 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage.
  • In einem Schritt 101 werden in einer ersten Umlaufzeit die gemessenen Verkehrsdaten aggregiert und Signalzeiten einer Signalgruppe der Lichtsignalanlage für eine der ersten Umlaufzeit zeitlich folgende zweite Umlaufzeit zu Beginn einer dazwischen liegenden dritten Umlaufzeit noch vor dem Erreichen des spätesten Zeitpunkts ermittelt. Gemäß einem Schritt 103 werden die ermittelten Signalzeiten nach dem Ermitteln unverändert gehalten. In einem Schritt 105 wird die Signalgruppe in der zweiten Umlaufzeit basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten gesteuert, sodass die Signalgruppe in der zweiten Umlaufzeit den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgibt.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Lichtsignalanlage mehrere Signalgruppen umfasst, für die entsprechend analog jeweilige Signalzeiten ermittelt und unverändert gehalten werden.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten Restzeiten der Signale (oder eine Restzeit eines Signals) ermittelt oder berechnet werden, die den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechen. Wenn im Lichte der vorstehenden und nachfolgenden Beschreibung der Plural für die Restzeiten verwendet wird, so soll stets der Singular mitgelesen werden und umgekehrt.
  • FIG 2 zeigt ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem 201 zur Steuerung einer Lichtsignalanlage (nicht gezeigt).
  • Das Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem 201 umfasst eine Datenübermittlungsschnittstelle 203 zum Übernehmen von Verkehrsdaten. Diese Verkehrsdaten können insbesondere mittels einer Verkehrsüberwachungseinrichtung ermittelt oder erfasst werden und an die Datenübermittlungsschnittstelle 203 übergeben werden. Das Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem 201 umfasst ferner eine Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit 205 zum Ermitteln von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten. Des Weiteren umfasst das Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem 201 eine Datenübergabeschnittstelle 207 zum Übergeben der Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten an eine (nicht gezeigte) Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem 201 die Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit umfasst.
  • Die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit 205 ist ausgebildet, in einer ersten Umlaufzeit der Lichtsignalanlage basierend auf gemessenen Verkehrsdaten Signalzeiten einer Signalgruppe der Lichtsignalanlage für eine der ersten Umlaufzeit zeitlich folgende zweite Umlaufzeit zu ermitteln, wobei
    • die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit 205 ausgebildet ist, die ermittelten Signalzeiten nach dem Ermitteln unverändert zu halten, wobei
    • die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit 205 ausgebildet ist, Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten zu ermitteln, so dass die Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit die Signalgruppe in der zweiten Umlaufzeit basierend auf den ermittelten Lichtsignal-Steuerungsdaten steuern kann, so dass die Signalgruppe in der zweiten Umlaufzeit den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgeben kann.
  • FIG 3 zeigt einen Signalzeitenplan 301 einer Lichtsignalanlage mit Signalgruppen SG1, SG2, SG3, SG4 und SG5. Hierbei befindet sich die Lichtsignalanlage an einem Knoten. Der Knoten ist somit ein signalisierter Knoten. Ferner sind in dem Signalzeitenplan 301 symbolisch als Striche 302 mit unterschiedlichen Längen Verkehrsdaten von fünf Detektoren Det1, Det2, Det3, Det4 und Det5 eingezeichnet, wobei die Striche 302 den Zeitraum markieren, den der Detektor von einem Fahrzeug belegt war. Die Belegungsdauer einer Belegung hängt damit von der Geschwindigkeit des Fahrzeugs und seiner Länge ab. Für die Erfindung werden bevorzugt Detektoren mit einer wirksamen Länge von bis zu zwei Metern eingesetzt, da diese die individuellen Fahrzeuge noch zuverlässig unterscheiden können, und so die Zählung der Verkehrsnachfrage möglich ist. Bei längeren Detektoren können Modelle eingesetzt werden, um bei längeren Belegungsdauern zu entscheiden, ob diese von einem Fahrzeug oder mehreren Fahrzeugen ausgelöst wurden.
  • Die Detektoren können beispielsweise Bemessungsdetektoren, Anforderungsdetektoren oder strategische Detektoren sein. Anforderungsdetektoren liegen unmittelbar vor der Haltelinie und können nicht überfahren werden, wenn das Signal gesperrt ist. Bemessungsdetektoren liegen in einer Entfernung von ca. 3sec Fahrzeit, das heißt im Bereich von ca. 40m-60m vor der Haltelinie und können bei gesperrtem Signal nur bedingt überfahren werden, und zwar nur solange bis die Warteschlange vor dem gesperrten Signal bis zum Detektor zurückreicht. Strategische Detektoren liegen so weit vor der Haltelinie des Signals, dass die Überfahrt des Detektors durch die Sperrung des Signals nicht gehindert wird, solange der Knoten nicht überlastet (überstaut) ist. Das heißt also insbesondere, dass die Detektoren an den Straßen, die zum Knoten führen, und am Knoten selbst angeordnet sein können.
  • In dem Signalzeitenplan 301 sind exemplarisch drei Umlaufzeiten 303, 305 und 307 eingezeichnet. In einer nicht gezeigten Ausführungsform können mehr als drei Umlaufzeiten vorgesehen sein.
  • Signalpläne werden durch unterschiedliche Stricharten repräsentiert. Die durchgezogene fette Linie 309 kennzeichnet ein Rotsignal. Die Doppellinie mit Bezugszeichen 313 ein Grünsignal, das Bezugszeichen 311 mit dem Diagonalstrich kennzeichnet ein Gelbsignal und das Bezugszeichen 310 mit fetter Linie und Diagonalstrich ein Rotgelbsignal.
  • Exemplarisch ist weiter ein Beginn eines Rotsignals der Signalgruppe SG4 mittels eines ausgefüllten Kreises mit dem Bezugszeichen 315 eingezeichnet.
  • Die einzelnen Signalzeiten der Umlaufzeiten 303, 305, 307 des Signalzeitenplans 301 können in Abhängigkeit der Verkehrsdaten ermittelt werden, die mittels der fünf Detektoren ermittelt oder gebildet wurden. Solange sämtliche Signalzeiten stets in Abhängigkeit der Verkehrsdaten ermittelt werden, ist es in der Regel nicht möglich, für einzelne Signale eine Restzeit anzuzeigen. Denn wenn zum Beispiel zu einem Zeitpunkt 317 zwischen der Gelbphase und der Rotphase in der Umlaufzeit 303 eine Restzeit angezeigt werden soll, so darf diese sich aber im Nachhinein nicht noch ändern, beispielsweise verkürzen oder verlängern. Gerade dies wird aber der Fall sein, wenn die Signalzeiten basierend auf den Verkehrsdaten, die mittels der Detektoren gemessen werden, kontinuierlich, also im Betrieb, beispielsweise in sekündlichem Abstand und vorzugsweise sofort, zum Beispiel unmittelbar nach Erkennen einer Lücke seit dem letzten Fahrzeug von beispielsweise mehr als 3sec, angepasst werden. Um dennoch eine Restzeit eines Signals zu ermitteln und beispielsweise anzeigen und/oder weiteren Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stellen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beispielsweise während der Umlaufzeit 303 die Verkehrsdaten aggregiert, zu Beginn der Umlaufzeit 305, die Signalzeiten der Signalgruppen für die Umlaufzeit 307 ermittelt werden und nach dem Ermitteln festgehalten, also unverändert, gehalten werden. Dies unabhängig davon, welche Verkehrsdaten beispielsweise noch in der Umlaufzeit 305 gemessen werden. Die Signalzeiten der Signalgruppen in der Umlaufzeit 307 sind somit im Voraus bekannt. Somit können für die Umlaufzeiten 305 und 307 basierend auf den festgehaltenen Signalzeiten Restzeiten für die einzelnen Signale der Signalgruppen ermittelt oder berechnet werden. Beispielsweise kann zu Beginn einer Grünphase der Signalgruppe SG1 in der Umlaufzeit 305 die entsprechende Restzeit angezeigt werden. Der Beginn dieser Grünphase ist mit dem Bezugszeichen 319 gekennzeichnet. Das heißt also insbesondere, dass in der Umlaufzeit 307 die Signalzeiten fest und bereits bekannt sind. Diese werden sich also in der Umlaufzeit 307 nicht mehr ändern. Die Umlaufzeit 307 kann somit als die zweite Umlaufzeit bezeichnet werden. Die Umlaufzeit 303 kann somit als die erste Umlaufzeit bezeichnet werden. Die Verkehrsdaten, die zu Beginn der dritten Umlaufzeit 305 oder zum Ende der ersten Umlaufzeit 303 zum Ermitteln der Signalzeiten verwendet werden, können vorzugsweise in der ersten Umlaufzeit 303 ermittelt werden. Der Beginn einer Rotphase in der Umlaufzeit 305 ist mit Bezugszeichen 321 gekennzeichnet. Der späteste Zeitpunkt liegt vor diesem Beginn 321 dieser Rotphase, so dass eine Restzeit für dieses Rotsignal ermittelt und angezeigt werden kann.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Verkehrsdaten, die in der zweiten Umlaufzeit 307 aus Messung ermittelt werden, mit den prognostizierten Verkehrsdaten verglichen werden, die in der ersten Umlaufzeit 303 für die zweite Umlaufzeit 307 berechnet oder ermittelt wurden, um die entsprechenden Signalzeiten für die zweite Umlaufzeit 307 zu ermitteln. Sollten sich hier Unterschiede ergeben, so werden diese für eine Ermittlung oder ein Ermitteln von Signalzeiten von weiteren Umlaufzeiten berücksichtigt, die zeitlich nach der zweiten Umlaufzeit 307 liegen.
  • In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass zwischen der ersten Umlaufzeit 303 und der zweiten Umlaufzeit 307 mehr als eine Umlaufzeit liegen.
  • FIG 4 zeigt einen signalisierten Knoten 401.
  • Gezeigt sind vier sich kreuzende Straßen 403, 405, 407 und 409. Es sind 6 Signalgruppen SG1, SG2, SG3, SG4, SG5 und SG6 vorgesehen. Ferner sind 6 Detektoren Det1, Det2, Det3, Det4, Det5 und Det6 vorgesehen. Eingezeichnet sind ferner Pfeile auf den Straßen und Signalgruppen, um eine zu fahrende Fahrtrichtung anzuzeigen.
  • FIG 4 zeigt ferner einen Signalplan 301 für die Lichtsignalanlage des signalisierten Knotens 401. Der Signalplan 301 gemäß FIG 4 ist im Wesentlichen analog zu dem Signalplan 301 gemäß FIG 3 gebildet. Auf die entsprechenden Ausführungen kann verwiesen werden. Zusätzlich zeigt noch das Bezugszeichen 411 auf einen Phasenverlauf. Der Übersicht halber sind die einzelnen Signalzeiten für die Umlaufzeiten 305 und 307 nicht eingezeichnet.
  • Das Bezugszeichen 413 zeigt auf ein Aggregationsintervall, das der Umlaufzeit 303 entspricht. Das heißt, dass die Verkehrsdaten 302, die während der Umlaufzeit 303 ermittelt wurden, aggregiert werden. Das Aggregationsintervall ist somit ein umlaufbezogenes Aggregationsintervall.
  • Das Bezugszeichen 415 zeigt auf ein Berechnungsintervall, in welchem Signalzeiten für die Umlaufzeit 307 ermittelt werden. Das Berechnungsintervall 415 liegt in der Umlaufzeit 305. In der Umlaufzeit 305 werden also während des Berechnungsintervalls die Signalzeiten für die Umlaufzeit 307 (das zeigt symbolisch der Pfeil mit dem Bezugszeichen 417 an) ermittelt.
  • Dies basierend auf Verkehrsdaten, die in der Umlaufzeit 303 ermittelt wurden. Nach dem Ermitteln der Signalzeiten werden diese nicht mehr geändert, also unverändert gehalten. In der Umlaufzeit 307 werden somit die Signalgruppen entsprechend den unverändert gezeigten Signalzeiten gesteuert. Dies also in einem Steuerungsintervall 419, das der Umlaufzeit 307 entspricht.
  • Das Bezugszeichen 421 zeigt ein um eine Phase verschobenes Aggregationsintervall. Die Berechnung erfolgt im ebenfalls um eine Phase verschobenen Berechnungsintervall 423, in welchem Signalzeiten für eine ebenfalls verschobene Umlaufzeit 419a ermittelt werden, die für die Dauer von einer Phase nicht mehr geändert werden, so dass die Signalgruppen entsprechend den unverändert gehaltenen Signalzeiten gesteuert werden und in den Zeiträumen 417 und 423 die Restzeiten der Signale berechnet werden können. Auf diese Weise können nach jeder Phase Änderungen im Verkehrsablauf ermittelt und Signalzeiten für den Zeitraum nach dem Ablauf der Dauer eines Umlaufs berechnet werden. Bei diesem Ansatz werden die Signalzeiten nach der Berechnung nur insoweit unverändert gehalten, als dass sie bereits zur Berechnung von Restzeiten verwendet werden. Bei üblichen Phasenfolgen ist dies der Zeitraum der ersten Phase des Zeitraums, der einen Umlauf nach dem Ende des Aggregationsintervalls beginnt, in FIG 4 also die erste Phase des Intervalls 419a.
  • Das Bezugszeichen 425 zeigt auf ein um eine bestimmte Zeitdauer, hier 1 s, verschobenes Aggregationsintervall.
    Das Bezugszeichen 427 zeigt analog zu den Bezugszeichen 415 und 423 auf ein Berechnungsintervall, in welchem Signalzeiten für das Intervall 419b ermittelt werden, so dass die Restzeiten der Signalgruppen in den Zeitbereichen 417 und 427 berechnet werden können. In dieser Ausführungsform werden die Signalzeiten nach jeder Sekunde erneut gerechnet jeweils für einen Zeitraum nach der Dauer eines Umlaufs nach der Berechnung startet, wobei nur solche Signalzeiten geändert werden, die noch nicht zur Restzeitenanzeige oder für andere Anwendungen verwendet werden.
  • Das Bezugszeichen 429 zeigt exemplarisch auf ein Aggregationsintervall, welches einem zeitlich folgenden Steuerungsintervall 431 zeitlich um eine bestimmte zeitliche Dauer 433 vorgezogen wurde, insbesondere um eine Rechenzeit, die benötigt wird, um basierend auf den aggregierten Verkehrdaten die entsprechenden Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten zu ermitteln. Die Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten gemäß der Zeit 433 dienen zur Steuerung der Lichtsignalanlage in einem Steuerungsintervall 435, welches unmittelbar dem Steuerungsintervall 431 folgt. Das heißt also, dass die Aggregationsintervall und die Steuerungsintervall jeweils um eine vorgegebene zeitliche Dauer versetzt sind, das Aggregationsintervall wird entsprechend der zeitlichen Dauer vorgezogen. Diese zeitliche Dauer hängt insbesondere von der Rechenzeit ab und/oder von einem Parameter, wie er vorstehend bereits erläutert wurde, also zum Beispiel: Aggregationszeit, Übertragungszeit von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten von einer Datenübergabeschnittstelle 207 an eine Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit, Reaktionszeit einer Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit in Reaktion auf empfangene Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten oder eine beliebige Kombination hiervon.
  • Nach einer Ausführungsform wird je Umlaufzeit der späteste Zeitpunkt ermittelt, ab welchem die Schaltzeiten des folgenden Umlaufs nicht mehr verändert werden dürfen. Dies ist der früheste Zeitpunkt an dem ein Signal geschaltet wird und dann im Rest des Umlaufs nicht mehr geschaltet wird (Grünende von Signal 1 und 2 im Umlauf 303).
  • In einer weiteren Ausführungsform wird eine Anzahl von Umlaufzeiten (303, 305, 307) zwischen der ersten Umlaufzeit und der zweiten Umlaufzeit eingefügt, um die Signalzeiten noch weiter in der Zukunft festzulegen, zum Beispiel für Einsatzfahrzeuge, Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs und für individuelle Verkehrsteilnehmer im Kontext einer grünen Welle. Die Erfindung betrifft also zusammenfassend insbesondere ein Verfahren zur Steuerung von Lichtsignalgruppen in dem Signalzeiten unter Verwendung von Verkehrsdaten berechnet werden und diese Signaldaten bis zu einem spätestens Zeitpunkt berechnet werden und dann nicht mehr verändert werden. Vom bekannten Stand der Technik zur Schätzung von Signalzeiten und Restzeiten unterscheidet sich die Erfindung insbesondere dadurch, dass die Signalzeiten nicht geschätzt sondern berechnet werden. Vom bekannten Stand der Technik zur Restzeitenanzeige unterscheidet sich die Erfindung insbesondere dadurch, dass die Signalzeiten während dem Betrieb der Lichtsignalanlage auf Basis der Verkehrsdaten adaptiv ermittelt werden.
  • Eine Ausführungsform umfasst eine Anzeige und/oder eine Verwendung von Restzeiten der signalisierten Signalbilder, indem die Verkehrsdaten in einem Umlauf aggregiert werden und in einem ersten Umlauf Signalzeiten für einen zweiten Umlauf (Umlaufzeit) berechnet werden, der zeitlich nach dem ersten Umlauf, insbesondere unmittelbar zeitlich nach einem dem ersten Umlauf folgenden dritten Umlauf, liegt. Die Berechnung und Übertragung erfolgt beispielsweise jeweils in der Zeit des Phasenübergangs, wenn der Umlauf (Umlaufzeit) mit dem Phasenübergang in die erste Phase der Phasenfolge startet. Wird der Umlauf anders definiert, so kann beispielsweise eine weitere unten angegebene Ausführungsform verwendet werden.
  • Eine weitere Ausführungsform zur Anzeige und/oder Verwendung der Signalbildrestzeiten ermittelt Umlauf ähnliche Intervalle nach Art eines Rolling Horizon, indem nach jeder Phase ein um die Dauer der Phase verschobener erstes Intervall zu Ende ist und aus den für dieses Intervall aggregierten Verkehrsdaten die Signalzeiten eines zweiten Intervalls berechnet werden, der sich unmittelbar an ein drittes Intervall zwischen dem ersten und zweiten Intervall anschließt. Die so definierten Intervalle besitzen die Länge eines Umlaufs, sind aber zu diesem verschoben. Der Vorteil dieses Verfahrens ist, dass nach jeder Phase auf eine Änderung in der Verkehrsnachfrage reagiert werden kann, wobei die daraus berechneten Signalzeiten frühestens im zweiten Intervall verwendet werden. Nach jeder Phase läuft der Phasenübergang ab; in dieser Zeit können die Berechnungen und die Übertragung der Signalzeiten erfolgen. Für den Fall dass die Dauern des Phasenübergangs nicht ausreichen wird eine weitere nachstehend beschriebene Ausführungsform verwendet.
  • Diese weitere Ausführungsform zur Anzeige und Verwendung der Signalbildrestzeiten verwendet ebenfalls diesen Ansatz der Intervalle, die aber sehr häufig berechnet werden zum Beispiel sekündlich anstatt nur nach jeder Phase. Der Vorteil dieser Ausführungsform ist, dass auch Signale, die nur auf Anforderung und nicht in jedem Umlauf freigegeben werden berücksichtigt werden können, berücksichtigt werden können, wenn die Restzeiten für das nicht freigegebene Signal (Rot) nur dann angezeigt wird, wenn das Signal angefordert ist. Die sekündliche Bearbeitung stellt sicher, dass nach der Anforderung möglichst schnell eine Restzeit berechnet und angezeigt werden kann.
  • Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens erlaubt die Koordinierung von Fahrzeugen, zum Beispiel im Rahmen einer grünen Welle, im Rahmen einer Priorisierung des öffentlichen Nahverkehrs (Bus, Tram) für Einsatzfahrzeuge wie Ambulanz, Feuerwehr, Polizei und VIP. In diesem Fall müssen die Signalzeiten weiter oder weniger weit im Voraus berechnet werden, abhängig von der jeweiligen Planung und dem Ort, an dem die Fahrzeuge sich bei der Berechnung der Signalzeiten anmelden. Die Signalzeiten müssen wenigstens soweit im Voraus berechnet werden, dass den Fahrzeugen ab ihrer Anmeldung die Information gegeben werden kann, ob und bei welcher Geschwindigkeit sie Freigabe bekommen. Geschieht die Anmeldung schon mehrere Umläufe vor dem Umlauf zu dem ihre Freigabe erfolgen soll können spezielle Phasen und Signalabläufe zur Vorbereitung geschaltet werden, um zu vermeiden, dass die Fahrzeuge von anderen Verkehrsteilnehmern behindert werden, indem voraus fahrende Fahrzeuge vorab abfließen können und in die Route einbiegende Fahrzeuge am Einbiegen gehindert werden.
  • In einer weiteren Ausführungsform, die mit den oben genannten Ausführungsformen kombiniert werden kann, wird das erste Intervall, dessen Verkehrsdaten aggregiert werden, soweit nach vorne gelegt, dass in der gewonnenen Zeit die Aggregation der Verkehrsdaten und die Berechnung der Signalzeiten durchgeführt werden kann, die Signale an die Signalbildabarbeitung übermittelt und rechtzeitig signalisiert werden kann. Dadurch wird verhindert, dass Signalzeiten aufgrund von systembedingten Rechenzeiten nicht mehr rechtzeitig umgesetzt werden können.
  • In einer Ausführungsform werden aus den bis zum Ende des ersten Intervalls erhobenen Verkehrsdaten die Verkehrsnachfragen für das zweite Intervall prognostiziert. Vorteil hiervon ist, dass zum Beispiel schneller auf Steigerungen der Nachfrage reagiert werden kann, wenn der Trend der Nachfrage für eine Extrapolation verwendet wird.
  • In einer weiteren Ausführungsform werden die während des zweiten Intervalls gemessenen Verkehrsnachfragen (Verkehrsdaten) mit den prognostizierten Verkehrsnachfragen (Verkehrsdaten) verglichen um dann zum Ende dieses zweiten Intervalls, das jetzt das erste Intervall der Verkehrsdatenaggregation und Signalzeitenberechnung ist, die Signalzeiten für das nächste zweite Intervall zu berechnen und in der Berechnung die Differenz aus Prognose einfließen zu lassen, insbesondere dahin gehend, dass die Signalzeiten zusätzlich um den Anteil erhöht werden, der benötigt wird um die Differenz aus Prognose und Messung der Verkehrsnachfrage zu bedienen, wenn die gemessene Verkehrsnachfrage höher war als die gemessene und wegen zu kurzer Signalzeiten im vergangenen Intervall zu erwarten ist, dass nicht die ganze Verkehrsnachfrage mit Freigabezeit bedient worden ist.
  • Weitere Ausführungsformen mit unterschiedlichen Anforderungen an die Vorausberechnung der Signalzeiten kann der Fachmann ableiten, wie zum Beispiel zur Übergabe von Signalzeiten an Fahrzeuge für deren Motorsteuerung, oder zur Übergabe von Signalzeiten an Verkehrsteilnehmern zur Berechnung einer optimalen Bewegungstrajektorie (zum Beispiel in Form einer empfohlenen Geschwindigkeit).
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims (20)

  1. Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage, wobei
    - in einem ersten Zeitintervall der Lichtsignalanlage basierend auf gemessenen Verkehrsdaten (302) Signalzeiten einer Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) der Lichtsignalanlage für ein dem ersten Zeitintervall zeitlich folgendes zweites Zeitintervall ermittelt werden,
    - wobei die ermittelten Signalzeiten ab einem vorbestimmten Zeitpunkt unverändert gehalten werden (103),
    - wobei die Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) in dem zweiten Zeitintervall basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten gesteuert wird, so dass die Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) in dem zweiten Zeitintervall den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgibt,
    - wobei aus den unverändert gehaltenen Signalzeiten Restzeiten für die Signalbilder der Signale ermittelt werden, sofern die Signale im zweiten Zeitintervall geschaltet werden,
    - wobei der vorbestimmte Zeitpunkt derart ermittelt wird, dass für momentan laufende Signalbilder der Lichtsignalanlage die für jeden zukünftigen Zeitpunkt ermittelten Restzeiten unverändert bleiben und dass der nächste Schaltzeitpunkt eines Signals spätestens zum Zeitpunkt des vorherigen Schaltzeitpunkts vorliegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Lichtsignalanlage eine definierte Umlaufzeit aufweist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei eine zeitliche Dauer der Umlaufzeiten (303, 305, 307) während eines Betriebs der Signalanlage abhängig von Verkehrsdaten (302) ermittelt wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, wobei das erste und/ oder das zweite Zeitintervall einer Umlaufzeit entspricht respektive entsprechen.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei der vorbestimmte Zeitpunkt für Schaltzeiten in einer Umlaufzeit der früheste Zeitpunkt ist, zu dem ein Signal in der vorhergehenden Umlaufzeit auf Rot (gesperrt) geschaltet wird (= Ende der Signalgruppe), das in derselben vorhergehenden Umlaufzeit nicht noch einmal auf Grün (freigegeben) geschaltet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei je eine vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise je Sekunde, ermittelt wird, für welche Signalschaltzeiten die vorbestimmten Zeitpunkte noch nicht abgelaufen sind, so dass die Signalschaltzeiten noch verändert und adaptiert werden können, um die Zeitintervalle nach Art eines Rolling Horizon um je die vorbestimmte Zeitdauer zu verschieben, um schneller auf Änderungen im Verkehrsablauf reagieren zu können.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung der Signalgruppen phasenorientiert erfolgt und eine Berechnung der Schaltzeitpunkte auf Basis von Schaltzeitpunkten von Phasenübergängen erfolgt.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der vorbestimmte Zeitpunkt eines Zeitintervalls das Ende der frühesten Phase des vorhergehenden Zeitintervalls ist, zu dem ein Signal auf Rot (gesperrt) geschaltet wird, das in demselben vorgehenden Zeitintervall nicht noch einmal auf Grün (freigegeben) geschaltet wird.
  9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei je vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise je Sekunde, ermittelt wird, für welchen Schaltzeitpunkt eines Phasenübergangs der vorbestimmte Zeitpunkt noch nicht abgelaufen ist und entsprechend noch verändert und adaptiert werden kann, um die Zeitintervalle nach Art eines Rolling Horizon um je die vorbestimmte Zeitdauer zu verschieben, um schneller auf Änderungen im Verkehrsablauf reagieren zu können.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die Steuerung der Signalgruppen nach dem Dual Ring Konzept erfolgt und Schaltzeitpunkte für die Grenzen sowie die Signalgruppen adaptiert werden.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der vorbestimmte Zeitpunkt eines Zeitintervalls der früheste Zeitpunkt des vorhergehenden Zeitintervalls ist, zu dem ein Signal auf Rot (gesperrt) geschaltet wird, das in demselben vorhergehenden Zeitintervall nicht noch einmal auf Grün (freigegeben) geschaltet wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 10 und 11, wobei je vorbestimmte Zeitdauer, vorzugsweise je Sekunde, ermittelt wird, für welchen Schaltzeitpunkt einer Grenze der späteste Zeitpunkt noch nicht abgelaufen ist und entsprechend noch verändert und adaptiert werden kann, indem für alle betroffenen Signalgruppen jeweils der vorbestimmte Zeitpunkt berechnet wird und der früheste der sich so ergebenden vorbestimmten Schaltzeitpunkte der Signalgruppen der zeitlich späteste Zeitpunkt der Grenze ist, um die Zeitintervalle nach Art eines Rolling Horizon um je die vorbestimmte Zeitdauer zu verschieben, um schneller auf Änderungen im Verkehrsablauf reagieren zu können.
  13. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei Verkehrsdaten für das zweite Zeitintervall prognostiziert werden, wobei das Ermitteln der Signalzeiten (101) abhängig von den prognostizierten Verkehrsdaten durchgeführt wird, wobei die prognostizierten Verkehrsdaten und tatsächliche Verkehrsdaten des zweiten Zeitintervalls miteinander verglichen werden, wobei Signalzeiten der Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) für zumindest ein weiteres Zeitintervall abhängig von dem Vergleich ermittelt werden, das zeitlich nach dem zweiten Zeitintervall liegt.
  14. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei ein Aggregationsintervall, über welchen die Verkehrsdaten (302) aggregiert werden, dem ersten Zeitintervall (303) abhängig von einem Parameter zeitlich vorgezogen wird, der zumindest ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Parametern ist: Aggregationszeit, Berechnungsdauer für adaptive Schaltzeiten, Übertragungszeit von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten von einer Datenübergabeschnittstelle (207) an eine Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit, Reaktionszeit einer Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit in Reaktion auf empfangene Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten oder eine beliebige Kombination hiervon.
  15. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei bei der Berechnung der Schaltzeitpunkte eine Koordinierung zu Signalgruppen von Nachbarknoten berücksichtigt wird.
  16. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche soweit rückbezogen auf Anspruch 14, wobei eine zeitliche Dauer des Aggregationsintervalls individuell für jede Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) der Lichtsignalanlage von Grünzeitbeginn bis Grünzeitbeginn der entsprechenden Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4,) ermittelt wird.
  17. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest für ein Signal in zumindest einer der Zeitintervalle (303, 305, 307) solange keine Restzeit ermittelt wird, bis das Signal angefordert wird.
  18. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei eine Anzahl von Zeitintervallen (303, 305, 307) zwischen dem ersten Zeitintervall und dem zweiten Zeitintervall eingefügt wird, um die Signalzeiten noch weiter in der Zukunft festzulegen.
  19. Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem (201) zur Steuerung einer Lichtsignalanlage, umfassend:
    - eine Datenübermittlungsschnittstelle (203) zum Übernehmen von Verkehrsdaten (302),
    - eine Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit (205) zum Ermitteln von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten,
    - eine Datenübergabeschnittstelle (207) zum Übergeben der Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten an eine Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit, wobei
    - die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit (205) ausgebildet ist, in einem ersten Zeitintervall der Lichtsignalanlage basierend auf gemessenen Verkehrsdaten (302) Signalzeiten einer Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) der Lichtsignalanlage für ein dem ersten Zeitintervall zeitlich folgende zweites Zeitintervall zu ermitteln, wobei
    - die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit (205) ausgebildet ist, die ermittelten Signalzeiten ab einem vorbestimmten Zeitpunkt unverändert zu halten, so dass die Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) in dem zweiten Zeitintervall basierend auf den unverändert gehaltenen Signalzeiten gesteuert werden kann, so dass die Signalgruppe (SG1, SG2, SG3, SG4) in dem zweiten Zeitintervall den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgeben kann,
    - wobei die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit (205) ausgebildet ist, aus den Signalzeiten Restzeiten für die Signalbilder der Signale zu ermitteln, sofern sie in der zweiten Umlaufzeit geschaltet werden,
    - wobei die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit (205) ausgebildet ist, den vorbestimmten Zeitpunkt derart zu ermitteln, dass für momentan laufende Signalbilder die für jeden zukünftigen Zeitpunkt ermittelten Restzeiten unverändert bleiben und dass der nächste Schaltzeitpunkt eines Signals spätestens zum Zeitpunkt des vorherigen Schaltzeitpunkts vorliegt.
  20. Computerprogramm, umfassend Programmcode zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird.
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