WO1999044184A1

WO1999044184A1 - Verkehrsleitsystem

Info

Publication number: WO1999044184A1
Application number: PCT/DE1998/001301
Authority: WO
Inventors: Jörg ARNOLD
Original assignee: Mitsubishi International Gmbh
Priority date: 1998-02-27
Filing date: 1998-05-11
Publication date: 1999-09-02
Also published as: ES2174502T3; AU8331498A; CN1149524C; HK1035796A1; DE19882276D2; DE59803578D1; CN1285070A; PT1057157E; US6418371B1

Abstract

Ein Verkehrsleitsystem zur Regelung, Führung und/oder Optimierung von Verkehrsbewegungen, wobei zur Aufnahme der momentanen Verkehrssituation ein Sensor vorgesehen ist, ist im Hinblick auf eine wirkungsvolle Steuerung von Verkehrsbewegungen auch bei starkem Verkehrsaufkommen dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen Funkempfänger für durch die Verkehrsteilnehmer ausgesandte Funksignale aufweist.

Description

"Verkehrsleitsystem"

Die Erfindung betrifft ein Verkehrsleitsystem zur Regelung, Führung und/oder Optimierung von Verkehrsbewegungen, wobei zur Aufnahme der momentanen Verkehrssituation ein Sensor vorgesehen ist.

Verkehrsleitsysteme der in Rede stehenden Art sind aus der Praxis bekannt. Beispielsweise ist bereits eine Lichtsignalanlage, deren Signalfolge durch Kraftfahrzeuge gesteuert wird, die eine magnetische Induktionsschleife überfahren, ein Verkehrsleitsystem in kleinem Stil, wobei die magnetische Induktionsschleife als Sensor dient.

Des weiteren sind variable Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen aus der Praxis bekannt, wobei die Sensorik hier auch durch akustische bzw. optische Ultraschallbewegungsmelder oder Infrarotbewegungsmelder oder auch durch Lichtschranken gebildet sein kann.

In dichten Verkehrsnetzen existiert das generelle Problem, daß der Verkehrsfluß an einem bestimmten Ort meist vom Verkehrsfluß an anderen Orten abhängig ist. Wenn der Verkehrsfluß hier insgesamt verbessert werden soll, so ist es daher erforderlich, den Verkehr auch an diesen anderen Orten zu beeinflussen. Verkehrsleiteinrichtungen bzw. Verkehrszeichen müssen dann insgesamt zusammenspielen und in einer bestimmten Abhängigkeit stehen.

Diese Abhängigkeiten sind üblicherweise in aufwendigen mathematischen Untersuchungen und Simulationen zu ermitteln und müssen dann auf das Zusammenspiel der Verkehrszeichen angewendet werden. Hierzu sind verschiedene Schritte erforderlich. Das Verkehrsaufkommen bzw. die Verkehrssituation und die Verkehrsbedingungen müssen an bestimmten Orten über Sensoren erfaßt werden. Diese Ergebnisse dienen dann als Entscheidungsgrundlage in einem logischen Prozeß, der Anweisungen zur Steuerung der Verkehrszeichen liefert.

Die oben genannte Steuerung einer^" Lichtsignalanlage an einem einzelnen Verkehrsknoten bzw. an einer Verkehrskreuzung oder Einmündung stellt hierbei den einfachsten Anwendungsfall dar. An einer derartigen Verkehrskreuzung werden dann sämtliche Lichtsignalanlagen in Abhängigkeit voneinander gesteuert. In der aufwendigsten Anwendung werden Gruppen aus vielen Verkehrszeichen in gegenseitiger Abhängigkeit geschaltet. Dabei sind mehrere Verkehrsknoten bzw. Verkehrskreuzungen umfaßt. Für eine derartige Vernetzung werden üblicherweise Verkehrsleitcomputer eingesetzt, die in einer zentralen Verkehrsleitstelle vorgesehen sind. Die mathematische Behandlung bzw. die Prozeßsteuerung der Verkehrsregelung ist für größere und dichtere Verkehrsräume so aufwendig, daß nur noch Großcomputer in der Lage sind, die hier anfälligen riesigen Verkehrsdatenmengen zu verarbeiten und die Steuerung im Rahmen der bislang sehr aufwendigen mathematischen Verkehrsmodelle durchzuführen.

Die zentrale Verkehrsregelung in Verkehrsleitstellen bedingt zahlreiche und weite Telekommunikationsverbindungen zwischen den Verkehrszeichen und einer Verkehrsleitstelle. Eine unabhängige Steuerung einzelner Verkehrszeichen an zusammenhängenden Verkehrsknoten oder Abschnitten eines Verkehrswegs kann hingegen - wie dies aus der Verkehrstheorie bekannt ist - die Verkehrssituation kaum verbessern. Die zusammenhängende Verkehrssituation größerer Verkehrsräume - beispielsweise in Städten - kann bisher nur mit Hilfe der beschriebenen aufwendigen Steuerung mit zentralen Verkehrsleitstellen wesentlich verbessert werden.

Für eine wirkungsvolle Verkehrsleitung ist weiterhin erforderlich, daß nahezu jedes Fahrzeug, das am Verkehr teilnimmt, bei der Steuerung berücksichtigt wird. Bei den bislang eingesetzten Sensoren in Form von zu überfahrenden Induktions- schleifen, von Bewegungsmeldern oder von Lichtschranken ist problematisch, daß deren Registrierungsvermögen auf einen eng vorgegebenen Raumbereich begrenzt ist, nämlich beispielsweise der Anordnungsbereich der zu überfahrenden Induktionsschleife bzw. der detektierbare Raumwinkel der Bewegungsmelder bzw. der überstrahlte Bereich der Lichtschranke. Zum anderen ist bei den bekannten Sensoren problematisch, daß eine zuverlässige Detektion von Kraftfahrzeugen nur bei sich bewegendem Verkehr möglich ist. Ist bereits ein durch starken Verkehr bedingter Stau entstanden, bei dem die Kraftfahrzeuge stehen, können sowohl Induktionsschleifen als auch Bewegungsmelder als auch eine Lichtschranke keine weitere Zunahme der Anzahl von Kraftfahrzeugen im betrachteten Verkehrsbereich oder im Stau detektieren. Dieselbe Situation ergibt sich bei vor einer Lichtsignalanlage stehenden Kraftfahrzeugen.

Dies hat zur Folge, daß insbesondere zu Zeiten sich bereits stauenden Verkehrs keine genauen Daten hinsichtlich der Anzahl an beteiligten Kraftfahrzeugen aufnehmbar sind. Folglich ist eine präzise Verkehrsleitung aufgrund der ungenauen bzw. unvollständigen Daten meist nicht möglich. Vielmehr sind hier die Grenzen herkömmlicher Verkehrsleitsysteme mit einem daraus resultierenden Verkehrskollaps erreicht.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verkehrsleitsystem der eingangs genannten Art anzugeben, bei dem eine wirkungsvolle Steuerung von Verkehrsbewegungen auch bei starkem Verkehrsaufkommen ermöglicht ist.

Die voranstehende Aufgabe ist durch ein Verkehrsleitsystem mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. Danach ist das in Rede stehende Verkehrsleitsystem derart ausgestaltet, daß der Sensor einen Funkempfänger für durch die Verkehrsteilnehmer ausgesandte Funksignale aufweist. In erfindungsgemäßer Weise ist zunächst erkannt worden, daß ein Verkehrsleitsystem nicht auf die herkömmlichen Detektionsprinzipien begrenzt ist. In weiter erfindungsgemäßer Weise ist der Sensor dann derart ausgestaltet, daß er einen Funkempfänger für Funksignale aufweist, die durch die Verkehrsteilnehmer ausgesandt werden. Damit sind die Grenzen herkömmlicher Detektionsprinzipien überwunden, da die Detektion der Kraftfahrzeuge bzw. Verkehrsteilnehmer nicht von deren Bewegungszustand abhängt. Vielmehr ist es mit dem erfindungsgemäßen Detektionsprinzip möglich, jedwede Fahrzeuge sicher zu detektieren, auch wenn diese beispielsweise vor einer Lichtsignalanlage oder in einem Stau stehen. Des weiteren ist der räumlich enge Detektionsbereich, wie er beispielsweise bei einem Lichtschrankensystem vorliegt, erheblich erweitert. Der detektierte Raumbereich kann in einfacher Weise durch die Ausgestaltung des Funkempfängers bzw. des räumlichen Empfangsbereichs vorgegeben werden.

Folglich können mit dem erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystem wesentlich genauere Daten hinsichtlich der Anzahl an beteiligten Verkehrsteilnehmern erfaßt werden, woraus sich eine erheblich aussagekräftigere Datenbasis für ein Verkehrsleitsystem ergibt, als dies bei herkömmlichen Verkehrsleitsystemen möglich war. Insbesondere ist eine genaue Datenerfassung auch bei stehendem Verkehr möglich.

Daher ist mit dem erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystem ein Verkehrsleitsystem angegeben, bei dem eine wirkungsvolle Steuerung von Verkehrsbewegungen auch bei starkem Verkehrsaufkommen ermöglicht ist.

Hinsichtlich einer besonders einfachen Ausgestaltung des Verkehrsleitsystems könnte der Sensor einem Verkehrszeichen, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage zugeordnet sein. Damit würden sich in kostengünstiger Weise separate Sensorträger, beispielsweise Trägermasten, erübrigen. Zur Gewährleistung einer sicheren Detektion der Verkehrsteilnehmer könnten den Verkehrsteilnehmern zur Aussendung der Funksignale Funksender zugeordnet sein. Dabei könnten die Funksender Kraftfahrzeugen der Verkehrsteilnehmer zugeordnet und/oder an diesen angeordnet sein. Damit wäre eine Verbindung zwischen Funksender und Kraftfahrzeug erreicht, so daß der Funksender immer einsatzbereit ist, wenn das jeweilige Kraftfahrzeug benutzt wird. Damit müßte der Verkehrsteilnehmer nicht bei jedem Benutzen des Kraftfahrzeugs darauf achten, den Funksender mitzuführen.

Im Hinblick auf eine besonders unauffällige und kompakte Installation der Funksender könnten die Funksender als Baugruppen oder als Module in Telekommunikationsgeräte, in telemetrische Geräte, in Rundfunkgeräte oder andere elektrische Geräte integriert sein. Dabei ist eine Integration in beispielsweise Mobiltelefone denkbar. Bekannte Mobiltelefone senden zur eigenen Lokalisation durch den Netzbetreiber in regelmäßigen Abständen Funksignale aus. Diese Funksignale könnten beispielsweise im Rahmen des erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystems zur Detektion des Verkehrsteilnehmers genutzt werden. Insgesamt könnten die Funksignale als periodische Sendeimpulse mit vorgebbaren Sendefrequenzen vorgesehen sein.

Im Hinblick auf einen besonders komfortablen Betrieb des Verkehrsleitsystems könnten den Sensoren Funksender, Prozeßeinheiten mit Speichern und Schalteinrichtungen zugeordnet sein. Damit könnte die Aufnahme und Verarbeitung der Verkehrsdaten bzw. der momentanen Verkehrssituation für die Steuerung der Verkehrszeichen, beispielsweise mehrerer Lichtsignalanlagen eines Verkehrsknotens, direkt vor Ort in dem jeweiligen Verkehrsknoten erfolgen. Die Verkehrsdaten zur Verkehrsleitung könnten dabei vollkommen dezentral durch die Sensoren, vorzugsweise die Funkempfänger, erhoben und verarbeitet werden. WO 99/44184 . g . PCT/DE98/01301

Insbesondere hinsichtlich einer besonders sicheren Funktion des Verkehrsleitsystems könnten die Funkempfänger zur Detektion und vorzugsweise Abspeicherung der Signalimpulsraten und deren Änderungen und/oder der Empfangsleistung und deren Änderung ausgebildet sein. Vorzugsweise regelmäßig gesendete Funksendeimpulse der sich an einem Verkehrszeichen vorbeibewegenden oder an einem Verkehrszeichen anstehenden oder sich in einiger Entfernung auf ein Verkehrszeichen zubewegenden Verkehrsteilnehmer könnten registriert werden. Die Verarbeitung könnte durch einen internen Vergleich an jedem Verkehrszeichen oder durch einen Vergleich zwischen voneinander abhängigen Verkehrszeichen in einem Verkehrsknoten stattfinden. Hierzu könnten die Funksender und Funkempfänger von Verkehrszeichen, die voneinander abhängig zu schalten sind, insbesondere Verkehrszeichen eines Verkehrsknotens oder eines Abschnitts eines Verkehrswegs, zur Kommunikation miteinander ausgebildet sein. Die Verarbeitung könnte in bestimmten Zeitabständen oder kontinuierlich erfolgen.

Bei der Verkehrsleitung könnten in besonders wirkungsvoller Weise auch die jeweiligen Geschwindigkeiten der Verkehrsteilnehmer und/oder deren Gruppengeschwindigkeit berücksichtigt werden. Dies könnte beispielsweise durch eine Funkübertragung des momentanen Geschwindigkeitswerts des Verkehrsteilnehmers zum Funkempfänger des Sensors erfolgen. Andererseits könnten die Funkempfänger zur Detektion und vorzugsweise Abspeicherung der Dopplerverschiebung der Funksignalfrequenzen der sich bewegenden Verkehrsteilnehmer und damit des Bewegungszustands der Verkehrsteilnehmer ausgebildet sein. Damit wäre eine automatische Ermittlung der Geschwindigkeit der Verkehrsteilnehmer durch den Sensor möglich. Die Verkehrsteilnehmer müßten dann nicht zur Übertragung ihres Geschwindigkeitswerts mittels der Funkverbindung ausgebildet sein.

Zur Realisierung eines besonders vielseitigen und umfassenden Verkehrsleitsystems eines größeren Verkehrsraums könnten vorgebbare Gruppen von untereinander abhängigen Verkehrszeichen, vorzugsweise Gruppen, die verschiedenen WO 99/44184 _ -, _ PCT/DE98/01301

Verkehrsknoten oder Abschnitten von Verkehrswegen zuordenbar sind, durch den Verkehrsfluß auf den Verkehrswegen miteinander vernetzt und/oder gegenseitig beeinflußbar sein. Damit wäre es möglich, mittels der Verkehrsteilnehmer selbst Daten von einer Gruppe von Verkehrszeichen zu einer anderen Gruppe oder zu anderen Gruppen von Verkehrszeichen zu übermitteln. Weitere Signalübertragungseinrichtungen wären dann nicht erforderlich und das insgesamte Funkverkehrsaufkommen könnte auf räumlich enge Bereiche begrenzt werden, beispielsweise ein eng um die betrachtete Gruppe abgegrenzter Bereich.

Insbesondere hierzu könnten den Funksendern Funkempfänger, Prozeßeinheiten mit Speichern und Schalteinrichtungen zugeordnet sein. Letztendlich könnten die den Verkehrsteilnehmern und/oder Verkehrszeichen zugeordneten Funksender und Funkempfänger als Funkrelais ausgebildet sein. Somit wäre eine Datenübertragung und/oder eine Übertragung von Schaltsignalen in beliebiger Weise über Verkehrszeichen und Verkehrsteilnehmer möglich.

Hinsichtlich einer besonders sensiblen Verkehrsleitung könnten die Funksignale verschiedener Gruppen von Verkehrsteilnehmern vorzugsweise situationsbedingt verschieden sein. Dabei wäre es denkbar, daß beispielsweise öffentliche Verkehrsmittel aufgrund ihrer spezifischen Funksignale als bevorzugte Verkehrsteilnehmer eingestuft und entsprechend bevorzugt geleitet werden. Falls sich die jeweiligen, als öffentliche Verkehrsmittel genutzten Kraftfahrzeuge nicht mehr im Einsatz befinden, könnten die Funksignale entsprechend abgeändert werden, so daß keine Vorrangstellung bei der Verkehrsleitung mehr einzuräumen ist.

Alternativ oder ergänzend hierzu könnte das vorgebbare Schaltverhalten der Verkehrszeichen durch Funksignale beeinflußbar sein. Dabei ist insbesondere an ein Vorrechtssignal durch beispielsweise Einsatzfahrzeuge der Polizei, durch Feuerwehrfahrzeuge oder durch Krankenwagen gedacht. Dadurch könnte ein sicheres Passieren derartiger bevorrechtigter Fahrzeuge an Kreuzungen erreicht werden, WO 99/44184 _ g _ PCT/DE98/01301

da kreuzender Verkehr mittels der entsprechend gesteuerten Verkehrszeichen automatisch angehalten werden könnte.

In einer weiter komfortablen und wirkungsvollen Ausgestaltung des Verkehrsleitsystems könnte das Schalten der Verkehrszeichen aufgrund eines Vergleichs der aufgenommenen Verkehrsdaten und/oder aufgenommener Wetterdaten erfolgen. Dabei könnte die Steuerung des Verkehrs von individuellen Wettersituationen abhängig gemacht werden. Hierzu könnten die Funkempfänger in besonders zuverlässiger und praktischer Weise zur Detektion und vorzugsweise Abspeicherung der Funkfelddämpfung der Funksignale von vorzugsweise den Verkehrsteilnehmern und damit der Wettersituation, insbesondere der Schnee-, Regen- und Nebelsituation, ausgebildet sein. Je nach charakteristischer Dämpfung der Funksignale ist beispielsweise die Dichte von Schnee, Regen oder Nebel ermittelbar. Die Funksignale könnten einerseits von den Verkehrsteilnehmern ausgesandt werden, die mit Kraftfahrzeugen am Verkehr teilnehmen, und andererseits durch Verkehrsteilnehmer, die mit Fahrrädern oder gar zu Fuß unterwegs sind. Für die Aufnahme der Wettersituation müssen die Funksignale nicht zwingend von Kraftfahrern stammen, sondern könnten auch von anderen Verkehrsteilnehmern stammen, deren Signale sich von den Signalen der Kraftfahrer unterscheiden könnten. Die Aufnahme und Auswertung der Wettersituation ist damit vom durch die Kraftfahrzeuge gebildeten Verkehrsaufkommen unabhängig.

Das Schaltverhalten der Verkehrszeichen könnte in effektiver Weise durch einen Optimierungsprozeß beeinflußt sein. Hierbei könnte der Optimierungsprozeß ein Variationsverfahren der den Schaltprozeß beeinflussenden Parameter sein. Als Parameter kämen hierbei das Verkehrsaufkommen unter fakultativer Berücksichtigung der Wettersituation in Frage.

Im Hinblick auf einen besonders schnellen Steuerungsprozeß könnte die Schaltung eines Verkehrszeichens, das von einem anderen Verkehrszeichen abhängig ist, durch das andere Verkehrszeichen bewirkbar sein. Insbesondere schnelle Vorrechts-signale wären hierbei ohne Durchlauf eines Verarbeitungsprozesses übertragbar.

Insgesamt könnte das Verkehrsleitsystem als neuronales Verkehrsleitnetzsystem aufgebaut sein. Hierbei finden die üblichen Funktionsprinzipien eines neuronalen Netzes ihre Anwendung.

In einer weiter besonders vorteilhaften Ausgestaltung könnte das Verkehrsleitsystem zusätzlich als Navigationssystem für Verkehrsteilnehmer aufgebaut sein. Hierzu könnten die Funksender und Funkempfänger von Verkehrszeichen zur Kommunikation mit Funksendern und Funkempfängern von Verkehrsteilnehmern und umgekehrt ausgebildet sein. Andererseits wäre auch ein reines Navigationssystem ohne die Verkehrsleitung durch die Aufnahme von Verkehrsdaten denkbar, wobei hierbei die unten beschriebenen Funktionen realisiert sein könnten.

Programmierbare Information über geographische und/oder topologische Eigenschaften der Verkehrswege, insbesondere eine Information über Verkehrsziele der Verkehrsteilnehmer, könnte in zentraler Weise in einem Speicher ablegbar sein. Dabei wäre von besonderem Vorteil, daß nicht jeder Verkehrsteilnehmer geographische und/oder topologische Daten mitführen müßte, die üblicherweise auf einer Compakt Disc abgespeichert sind.

Der Speicher für die Information könnte in besonders einfacher Weise mindestens einem Verkehrszeichen zugeordnet sein. Somit wäre ein ständiger Abruf im Rahmen einer nur kurzen Funkverbindungsstrecke durch einen anfragenden Verkehrsteilnehmer möglich.

Die Information über Verkehrsziele könnte in Gruppen gespeichert sein, die Verkehrszielrichtungen zugeordnet sind. Der Verkehrsteilnehmer könnte dann in die Richtung des von ihm gewünschten Ziels verwiesen werden, wobei zu Werbezwecken auch noch weitere in dieser Richtung befindliche mögliche Ziele an ihn übermittelt werden. Dabei ist an gewerbliche Unternehmen wie beispielsweise Einzelhandelsgeschäfte gedacht, die gegen ein gewisses Entgelt Aufnahme in den Informationsspeicher finden können. Auch könnte die Abfrage durch den Verkehrsteilnehmer gebührenpflichtig gestaltet werden, so daß durch eine oder beide zuletzt genannten Maßnahmen eine Finanzierung des Betriebs und der Aktualisierung des Speichers erreichbar wäre. Somit wäre eine weitere Verkehrsleitfunktion mittels des Navigationssystems realisiert.

Die Ergebnisse, die im Falle der Ermittlung der Wettersituation durch die Sensoren vorliegen, könnten ebenfalls einem Verkehrsteilnehmer auf Abruf bereitgestellt werden. Somit könnte das Verkehrsleitsystem zusätzlich als Wetterinformationssystem aufgebaut sein. Auch diese Abfrage könnte gebührenpflichtig ausgestaltet sein. Hierbei und im Falle des Navigationssystems bietet sich insbesondere die Abfrage über ein Mobiltelefon an, dessen Netzbetreiber das Erheben der Gebühren durchführen könnte.

Im Hinblick auf eine umfassende Nutzung des Verkehrsleitsystems könnte ein elektronisches Gerät bereitgestellt werden, das durch einen Funkempfänger für durch die Verkehrsteilnehmer ausgesandte Funksignale gekennzeichnet ist. Derartige Geräte könnten in einfacher Weise als Nachrüstkomponenten für bereits verwendete Verkehrszeichen eingesetzt werden.

Weiterhin könnten auch elektronische Geräte bereitgestellt werden, die durch einen verkehrsteilnehmerseitigen Funksender zur Aussendung von Funksignalen für das Verkehrsleitsystem gekennzeichnet sind. Hierdurch wäre auch eine ideale Nachrüstmöglichkeit für Kraftfahrzeuge realisiert. WO 99/44184 . -j -j . PCT/DE98/01301

Zum ergänzenden Verständnis des oben beschriebenen Verkehrsleitsystems werden im folgenden einige besonders wesentliche Aspekte des Verkehrsleitsystems näher erläutert:

Die Funksender der Verkehrsteilnehmer könnten in sehr einfacher Weise in Rundfunkempfänger oder verkehrstelemetrische Geräte wie beispielsweise GPS- Navigationsgeräte oder Telekommunikationsgeräte integriert sein. In besonders einfacher Weise könnten alle Verkehrsteilnehmer möglichst die gleichen Funksignale abgeben. Dies betrifft die Form der Funksignale und deren Sendefrequenz. In einem einfachen Fall wäre eine Impulsfolge mit periodischen Sendeimpulsen einsetzbar, die auf einer einzigen sehr schmalbandigen Sendefrequenz gesendet werden.

Die obige Beschreibung betrifft insbesondere den Straßenverkehr. Die Erfindung ist jedoch auch auf andere Verkehrsbereiche mit Verkehrs- bzw. Transportmitteln in Verkehrsströmen bzw. Verkehrsnetzen anwendbar, die sich entsprechend der Erfindung ausgestalten lassen.

Im Straßenverkehr könnten unterschiedliche Gruppen von Verkehrsteilnehmern nach zum Beispiel ihrer Art, beispielsweise Fußgänger oder Kraftfahrzeuge, nach dem Fahrzeugtyp, beispielsweise Personenfahrzeuge oder Lastfahrzeuge, Busse und Bahnen, oder nach ihrer Aufgabe, beispielsweise Personenverkehr oder Güterverkehr, Privatverkehr oder kommerzieller Verkehr, Individualverkehr oder öffentlicher Verkehr, Transportdienste, Reinigungsdienste, Räumdienste, Polizeidienste, Hilfsdienste, Rettungsdienste etc., getrennt voneinander berücksichtigt werden. Beispielsweise könnten Polizei- oder Rettungsdienste durch besondere Einsatzfunksignale die Verkehrszeichen auf ihrem Weg zum Freischalten der Durchfahrt veranlassen. Zu bestimmten Verkehrszeiten könnte der Personenindividualverkehr oder der öffentliche Personenverkehr vor dem kommerziellen Lastverkehr Vorrang erhalten. Dies wäre insbesondere für Berufspendler in Verkehrsstoßzeiten vorteilhaft oder könnte den Schwerlastverkehr durch Städte in für die Anwohner der Verkehrswege akzeptablere Verkehrszeiten steuern.

Bei der Ausgestaltung der Funksender und Funkempfänger als Relais könnten die Verkehrsteilnehmer zunächst von einem bzw. über ein Verkehrszeichen eine Information über die Verkehrssituation auf dem betreffenden Verkehrsweg oder in dem Abschnitt des Verkehrswegs oder in dem Verkehrsknoten über Funk erhalten. Diese Funksignale könnten bis zum Empfang neuer Information durch die Verkehrsteilnehmer wiederholt und somit zum nächsten Verkehrszeichen übertragen werden. Hierzu könnten die Verkehrsteilnehmer die Information permanent senden oder sie könnten die Information erst senden, wenn sie einen Funkempfänger eines Verkehrszeichens detektieren. Hierzu könnten sich die Funkempfänger durch Aussenden von Funksignalen selbst bemerkbar machen.

Dies hätte den Vorteil, daß zur Steuerung der Verkehrszeichen auch andere Informationen als nur die Anzahl der zufließenden, abfließenden, anstehenden oder durchfahrenden Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden könnte. Es könnte z.B. die Information über den Querverkehr oder sonstigen konkurrierenden Verkehr an anderen Orten, beispielsweise an vorhergehenden Verkehrsknoten, in diesem oder in anderen Verkehrswegen übertragen werde. Auch könnte als Information eine integrale Information oder eine akkumulierte Information über den Verlauf des bisherigen Verkehrs auf dem Verkehrsweg des Verkehrsteilnehmers übertragen werden. Dies könnte beispielsweise eine Kurzinformation sein, die darüber Auskunft gibt, daß am vorher durchfahrenen Verkehrsknoten ein Stau vorliegt. Demnach könnten die Verkehrszeichen in einem größeren Verkehrsraum die Verkehrsleitung dahingehend durchführen, daß der Verkehrsknoten, an dem der Stau vorliegt, umfahren wird. Insbesondere bei der relaisartigen Informationsübertragung mittels der Verkehrsteilnehmer könnte eine stärkere Kopplungsmöglichkeit bzw. Vernetzungsmöglichkeit hinsichtlich der einzelnen Abschnitte des Verkehrswegs und/oder der einzelnen Verkehrsknoten untereinander realisierbar sein. Hierdurch könnten beispielsweise Hauptverkehrswege zu verschiedenen Verkehrszeiten gegenüber anderen Verkehrswegen begünstigt werden.

Des weiteren könnte von den Funksendern der Verkehrszeichen Information an zufließende, aber noch entfernte Verkehrsteilnehmer übertragen werden, die die Verkehrssituation am nächsten Verkehrsknoten oder im nächsten Verkehrs-wege- abschnitt anzeigt. Insbesondere könnte diese Information eine Verhaltensaufforderung an die Verkehrsteilnehmer umfassen, beispielsweise eine möglichst günstige Bewegungsgeschwindigkeit. Dadurch könnte die intelligente Steuerung der Verkehrszeichen an den Verkehrsknoten oder an den Abschnitten der Verkehrswege unterstützt werden, um dadurch den Verkehrsfluß noch weiter zu optimieren.

Die Sendeleistungen könnten so gering eingestellt werden, daß nur die für einen Verkehrswegeabschnitt oder Verkehrsknoten zuständigen Verkehrszeichen Funksignale der Verkehrsteilnehmer aus diesem Abschnitt aufnehmen können und dadurch andere, weiter entfernte Verkehrszeichen von gegebenenfalls anderen Verkehrswegeabschnitten oder anderen Verkehrsknoten, welche unbeeinflußt bleiben sollen, nicht beeinflußt werden. Damit der Verkehr auf einzelnen, verschiedenen und bestimmten Verkehrswegen oder der Verkehr in einer bestimmten Bewegungsrichtung selektiv registriert werden kann, könnten die Sende- und Empfangsanlagen für das Senden und den Empfang der Verkehrsteilnehmersignale und für das Senden von Informationen für die Verkehrsteilnehmer mit Antennen ausgerüstet werden, die nur Signale in dem oder aus dem betreffenden Verkehrsweg oder in einer oder aus einer bestimmten Richtung des betreffenden Verkehrswegs senden oder aufnehmen können. Hier sind beispielsweise Hornantennen für hohe Funkfrequenzen im Mikrowellenbereich besonders geeignet.

Die Verwendung von Antennen mit bestimmten eingegrenzten Raumwinkeln für das Senden oder den Empfang kann insbesondere dazu dienen, weitere Informationen über die Verkehrssituation zu erhalten. Wenn beispielsweise die Funksignale der Verkehrsteilnehmer aus einer Richtung oder aus beiden Richtungen eines Verkehrsweges getrennt detektiert werden, so kann über die Dopplerverschiebung der Empfangsfunkfrequenzen bzw. aus der Aufspaltung des betreffenden Empfangsfunkfrequenzbandes eine Aussage über den Bewegungszustand der Verkehrsteilnehmer gemacht werden. Insbesondere kann ein stehender Verkehr oder ein bewegter Verkehr erkannt werden und es kann sogar die Bewegungsgeschwindigkeit der Verkehrsteilnehmer bestimmt werden.

Daraus ergibt sich der Vorteil, daß das erfindungsgemäße Verkehrsleitsystem Stau- Situationen erkennen kann und diese Information über die Verkehrsteilnehmer transportieren und verbreiten kann. Hierdurch kann die Selbststeuerung des Verkehrsleitsystems beeinflußt werden. Weiterhin könnte eine Verkehrsüberwachung, beispielsweise eine Geschwindigkeitsüberwachung, an den betreffenden Verkehrszeichen automatisch stattfinden.

Hinsichtlich der Ermittlung der Wettersituation durch eine Dämpfung der Funksignale könnte die Funkfrequenz derart ausgewählt werden, daß die Funksignale der Verkehrsteilnehmer einer besonders hohen Abschwächung durch beispielsweise Wassermoleküle unterworfen sind. Hierbei ist vorauszusetzen, daß die Sendeleistung der Funksender der Verkehrsteilnehmer konstant und standardisiert ist. Eine entsprechende Funkfelddämpfung der Funksignale läßt dann Rückschlüsse über das Vorhandensein von Regen, Nebel oder Schnee- und Eisgefahr zu. In der einfachsten Weise könnte die Feststellung der Funkfelddämpfung durch die Normierung der integral registrierten Empfangsleistung der Sendeimpulse mittels der integral registrierten Sendeimpulsrate erfolgen. Im Ergebnis könnte dann die mittlere Sendeleistung eines Verkehrsteilnehmers nach der Funkfelddämpfung seiner Funkstrahlung am Empfangsort mit der gleichen theoretischen Größe ohne Funkfelddämpfung verglichen werden, die wegen der Normsendeleistung der Verkehrsteilnehmer bekannt ist. Aus dem Vergleich kann wegen der potenzartigen Entfernungsabhängigkeit der Funkempfangsleistung die Funkfelddämpfung und folgend die mittlere Regen- oder Nebeldichte im Funkraum bestimmt werden. Eine exaktere Methode würde die Änderungsgrößen miteinbeziehen.

Geeignete Frequenzbereiche sind beispielsweise Bereiche, in denen Wasser-ab- sorptionsresonanzen oder hohe Streuquerschnitte für die Funkstrahlung liegen. Dies wären beispielsweise der 24 GHz-Bereich und höhere Funkfrequenzbereiche. Insbesondere beim Einsatz des erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystems für eine Verkehrslenkung in Verbindung mit Verkehrszeichen, die beispielsweise die Geschwindigkeit des Verkehrs oder Überholverbote oder Fahrbahnsperrungen regeln, ergeben sich durch die Berücksichtigung der Wettersituation erhebliche Sicherheitsvorteile.

In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystems könnte die Verkehrsleitfunktion durch eine Navigationsfunktion für die Verkehrsteilnehmer ergänzt werden. Der dem Sensor zugeordnete Speicher könnte nicht nur Verkehrsdaten umfassen, sondern auch Information über die Verkehrswege, beispielsweise Anfahrtrichtungen zu Verkehrswegeanschlüssen, Verkehrswegeknoten und Abschnitten von Verkehrswegen. Des weiteren könnten vorgebbare Verkehrsziele abgespeichert sein, beispielsweise bestimmte Einrichtungen an den Verkehrswegen wie z.B. Gebäude, Brücken, Tunnels, Sehenswürdigkeiten, oder beispielsweise gewerbliche Einrichtungen wie z.B. Ladengeschäfte, Betriebe, Banken, Restaurants, Hotels, Kinos, Tankstellen, Informationsstellen, oder öffent- liehe Einrichtungen wie z.B. Theater, Spielbanken, Museen, Kunstgalerien, Kirchen, Sportstätten, Schwimmbäder, zoologische Gärten, Schulen, Universitätsinstitute, Parkhäuser, Behörden, Ministerien, Krankenhäuser, Kuranlagen, Parkanlagen, Polizeidienststellen, militärische Einrichtungen, Bahnhöfe, Flugplätze und dergleichen. Im Rahmen des Materialverkehrs in Produktionsstätten könnten beispielsweise die Position von Lagerabteilungen, Lagerfächern, Verarbeitungsstraßen, Montagebändern, Sortiereinrichtungen, Verpackungseinrichtungen, Meß- und Prüfeinrichtungen, Versandausgängen oder dergleichen abgespeichert sein. An jedem Verkehrszeichen des betrachteten beliebigen Verkehrsraums kann auf diese Information über die Funkeinrichtungen der Verkehrszeichen zurückgegriffen werden.

Jeder Verkehrsteilnehmer, der die Navigationshilfe in Anspruch nehmen will, gibt seinem entsprechend ausgestalteten Funksender sein Verkehrsziel an. Dies kann die Bezeichnung oder die Adresse des Verkehrsziels sein. Der Funksender kann dann in regelmäßigen Abständen oder auch dauernd oder bei Erreichen einer vorggebbaren Distanz zu einem Verkehrszeichen die Zielanfrage an das Verkehrszeichen, das die Verkehrsziele gegebenenfalls in Gruppen gespeichert hat, senden. Das Erkennen der vorggebaren Distanz kann durch Funksignale des Verkehrszeichens erfolgen. Die jeweiligen Gruppen können den Verkehrsrichtungen zugeordnet sein, in die sich der Verkehrsteilnehmer bewegen muß, um das gewünschte Verkehrsziel zu erreichen.

Der Funksender des Verkehrszeichens sendet dem Funkempfänger des Verkehrsteilnehmers auf die Anfrage hin die Richtungsinformation bzw. eine Bewegungsinformation zurück, der der Verkehrsteilnehmer am oder nach dem Verkehrszeichen folgen muß. Insbesondere kann die Richtungsinformation - wie oben beschrieben - die lokale Verkehrssituation und lokale Verkehrsbedingungen berücksichtigen, um eine Richtungsanweisung alternativ zu ändern, um z.B. Verkehrsstaus oder Schlechtwettergebieten auszuweichen und diese zu umfahren. Des weiteren kann ein Besucherverkehr zu seinem Verkehrsziel auf bestimmten Hauptverkehrswegen geleitet werden, wodurch bestimmte Gebiete des Verkehrsraums - beispielsweise Wohngebiete - entlastet und verkehrsberuhigt werden können. Die Erfindung bietet für den Verkehrsteilnehmer den großen Vorteil, daß er kein geographisches Kartenmaterial für den besuchten Verkehrsraum bereithalten muß, zumal solches Material oftmals nach kurzer Zeit wegen einer Änderung des Verkehrsnetzes oder der Verkehrsführung veraltet und daher gegebenenfalls unbrauchbar ist. Die Speicher der Verkehrszeichen können jedoch jederzeit auf den neuesten Stand gebracht werden. Dies könnte beispielsweise durch eine Funkübertragung an die vorzugsweise adressierbaren Verkehrszeichen geschehen.

Die Funksignale für die Schaltanweisungen, die von einem Verkehrszeichen an andere Verkehrszeichen gesendet werden, können sich von den Funksignalen der Verkehrsteilnehmer und von denen, die für die Verkehrsteilnehmer bestimmt sind, unterscheiden und können auf unterschiedlichen Sendekanälen und mit unterschiedlichen Sendefrequenzen und -verfahren gesendet werden.

Das Verkehrsleitsystem kann mit mehreren Funkübertragungskanälen für die Schalt- Signale und für die Verkehrsinformationen und die Navigationsinformationen ausgestattet sein. Dazu können die einzelnen Verkehrszeichen und die Funkeinrichtungen der Verkehrsteilnehmer adressierbar ausgeführt sein. Informationen über die Verkehrssituation oder Schaltanweisungen oder Navigationsinformationen können dann adressiert bzw. gezielt nach bestimmten Funkübertragungsverfahren, beispielsweise digital und kodiert, übertragen werden. Als Beispiel für die erforderliche Kommunikation zwischen den Verkehrszeichen könnte ein Rundspruchverfahren („Token Ring" - Verfahren) eingesetzt werden. Als Ausführungsbeispiel für eine funktechnische Ausgestaltung könnte das Funkübertragungsverfahren auf dem dezentralen Funkübertragungsverfahren beruhen, das durch die deutschen Patentanmeldungen 195 35 021.9, 197 20 236.5, 197 26 956.7 und 196 08846.1 beschrieben ist. Den Funktionseinheiten der Verkehrszeichen, die aus Funkempfänger, Funksender, Prozeßeinheit mit Speicher und Schalteinrichtungen aufgebaut sein können, ist zum Schalten der Verkehrszeichen ein bestimmtes Schaltverhalten programmierbar eingeprägt. Beispielsweise könnte das Schaltverhalten so vorgegeben sein, daß es bestimmten Optimierungsanforderungen genügt. Das Schaltverhalten bzw. die Schaltparameter wie beispielsweise die Schaltzeitpunkte, die Schalthäufigkeit, die Schaltdauern etc. könnte bzw. könnten demnach so eingestellt werden, daß das Anschwellen oder das Abklingen, d.h. beispielsweise die Änderung der Sendeimpulsrate und der absoluten Stärke der Sendeimpulsrate, die vom Funkempfänger empfangen wird, möglichst minimiert wird. Dies entspräche einem möglichst flüssigen Verkehrsstrom. Insbesondere könnte jede einzelne Funktionseinheit ihr Schaltverhalten auf Verkehrsinformationen ausrichten, die an alle abhängigen Funktionseinheiten übertragen werden.

Dies könnte beispielsweise die Summe aller registrierten Einzelsendeimpulsraten und/oder Einzeländerungen der Sendeimpulsraten der einzelnen Verkehrszeichen sein. Dadurch lägen allen Funktionseinheiten die gleichen Informationen zur Ent- scheidungsfindung vor und es würde ein konkurrierendes Schaltverhalten bei den einzelnen Verkehrszeichen verhindert werden können, welches zu einem instabilen Verhalten der Verkehrssteuerung und des Verkehrsstromes führt.

Dieses Schaltverhalten könnte sich derart entwickeln, daß jede Funktionseinheit in einem „Try And Error"-Verfahren durch die Variation der Schaltparameter die günstigste Einstellung selbst findet und wirkungsbezogen testet. Es läge dann ein Variationsverfahren vor, bei dem jede Funktionseinheit alle Schaltparameter variieren kann. Die Variation der Schaltparameter durch die einzelnen Funktionseinheiten der Verkehrszeichen bspw. eines Verkehrsknotens könnte dabei über ein vorgebbares Verfahren durchgeführt werden. Bei diesem Verfahren würden nur jeweils soviele und bestimmte Funktionseinheiten gleichzeitig oder nacheinander Schalt- WO 99/44184 . -j g . PCT/DE98/01301

Parameter variieren, daß die Optimierung möglichst effizient erfolgt. Hierzu könnten die Funktionseinheiten wieder Funkinformationen austauschen.

Diese Einstellungen der Schaltparameter könnten grob durch Einstellungen vorgegeben werden, die die Funktionseinheit in ähnlichen Verkehrssituationen bereits angewendet hat und sich gemerkt hat. Dazu sind solche Daten über die Verkehrssituation und die hierauf angewendeten Schaltparametereinstellungen abzuspeichern. Die Funktionseinheiten der Verkehrszeichen bzw. die Gruppe von Verkehrszeichen bspw. eines Verkehrsknotens, bei denen eine gegenseitige Schaltung erfolgt, sind deshalb lernfähig.

Wenn nun eine Funktionseinheit eines Vekehrszeichens nach dem logischen Prozeß eine Umschaltung beschließt, dann sendet sie Schaltanweisungen an bestimmte abhängige Verkehrszeichen auf den hierfür bestimmten Funkkanälen und schaltet sich gleichzeitig selbst um. Die abhängigen Verkehrszeichen werden dann gleichzeitig umgeschaltet. Jedes Verkehrszeichen hat die Möglichkeit, alle anderen abhängigen Verkehrszeichen bspw. des Verkehrsknotens umzuschalten. Das Umschalten wird, wie oben beschrieben, nach einem Optimierungsprozeß mit einer allen Funktionseinheiten gleichen Optimierungsgrundlage durchgeführt.

Die Funktionseinheitengruppen der verschiedenen Verkehrsknoten und der verschiedenen Verkehrswegeabschnitte bilden gemeinsam ein neuronales Schaltnetz. Die Funktionseinheitengruppen eines Verkehrsknotens oder eines Verkehrswegeabschnitts bilden neuronale Schalter (Neuronen), die durch die Verkehrsregel selbst vernetzt werden und durch das zusammenhängende Verkehrsaufkommen bzw. den Verkehrsstrom stimuliert werden. Es ist aus theoretischen Untersuchungen zu erwarten, daß dieses neuronale Verkehrsleitnetzsystem den gesamten Verkehrsstrom in seinem Bereich selbständig optimiert. Die Erfindung kann die Verkehrssituation bzw. den Verkehrsstrom in großen Verkehrsräumen von selbst ohne ein externes Verkehrsmanagement optimieren und große zu- WO 99/44184 . ₂Q - PCT/DE98/01301

sammenhängende Verkehrsprobleme lösen. Dies resultiert insbesondere aus der Tatsache, daß die riesigen für eine Verkehrsproblemlösung oder Verkehrsoptimierung erforderlichen Verkehrsdatenmengen vollkommen dezentral, in kleine Mengen verteilt, in allen Verkehrsknoten und Verkehrswegeabschnitten einzeln erhoben und dort direkt verarbeitet werden können und das gesamte Verkehrsleitnetzsystem als neuronales Netz eine in etwa gleiche Verarbeitungsleistung erzeugen kann, wie dies bei herkömmlichen Großcomputern üblich ist.

Die Vorteile des beschriebenen Verkehrsleitsystems ergeben sich einerseits im wirtschaftlichen und andererseits im technischen Bereich. Mit der Erfindung können Verkehrsleitsysteme mit vorzugsweise kombinierten Navigations- und Wetterwarnsystemen wesentlich kostengünstiger hinsichtlich der Grundinstallation und des Betriebs bereitgestellt werden, als es bislang möglich ist, da keine zentralen Verkehrsleiteinrichtungen mit steuernden Großcomputern und dem notwendigen Betriebspersonal erforderlich sind. Des weiteren ist kein separates Telekommunikationsnetzwerk zur Verbindung mit den Verkehrssensoren und den Verkehrszeichen in Verkehrswegen erforderlich.

Bestehende Verkehrszeichen können mit der Erfindung in Komponenten eines intelligenten Verkehrsleitsystems umgerüstet werden, wobei die erforderlichen Sensoren mit sehr konstengünstigen Funkempfängern ausgerüstet werden können. Die bestehenden Verkehrszeichen können damit nachgerüstet werden und müssen nicht ersetzt werden. Des weiteren können teure Kabelverbindungen in den Fahrbahnen zwischen den abhängigen Verkehrszeichen bspw. eines Verkehrsknotens vermieden werden. Insbesondere kann mit dem erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystem ein sehr kostengünstiges Navigationssystem realisiert werden, das keine verkehrsteilnehmerseitigen Fahrwegmeßeinrichtungen, satellitenunterstützte Positionsmeßeinrichtungen, Visualisierungskomponenten, aufwendige Prozessor- und Speichereinheiten und geographisches Kartenmaterial in bspw. elektronischen Speichermedien benötigt, wodurch die damit zusammenhängenden Kosten vermieden werden können.

Im technischen Bereich ist mit dem erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystem ein erheblich flexibleres Verkehrsleitsystem als bisher gebräuchliche Verkehrsleitsysteme entstanden. Es kann flexibel auf unterschiedliche Verkehrsbedingungen und Verkehrssituationen zu unterschiedlichen Verkehrszeiten und auf Wetterbedingungen selbsttätig und selbststeuernd reagieren. Des weiteren kann es lokal auf die Anforderungen einzelner Verkehrsteilnehmergruppen generell oder in bestimmten Situationen reagieren. Insbesondere kann es bspw. den Fußgängerverkehr - vorzugsweise über Mobiltelefone - in Städten integrieren und den Besucherverkehr zu seinen Zielen lenken. Es erhöht zudem die Sicherheit von Verkehrsteilnehmern in bestimmten Ausnahmesituationen wie bspw. bei einem Sondereinsatzverkehr oder in Schlechtwettersituationen. Derartige Bedingungen können von bisherigen Verkehrsleitsystemen nicht flexibel genug erkannt und geregelt werden. Insbesondere kann mit der Erfindung ein integriertes Wetterwarnsystem und ein integriertes Navigationssystem realisiert werden, das über Telekommunikationseinrichtungen wie bspw. Mobiltelefone eingesetzt werden kann und somit neben Straßenverkehrsteilnehmern wie Kraftfahrern auch Fußgängern zur Verfügung steht. Die Vernetzung des Systems erfolgt in besonders einfacher Weise durch den bewegten Verkehr selbst, wobei dieser sogar als Träger für weitere Verkehrsinformationen dienen kann. Dies vermeidet eine Vernetzung über Telekommunikationseinrichtungen.

In einem einfachen Fall der Einbindung der Verkehrsteilnehmer als Träger der Verkehrsinformation könnten zunächst Sensoren mit Funkempfängern die durchschnittliche Geschwindigkeit und/oder das Verkehrsaufkommen und/oder die Wettersituation auf einer Fahrbahn in einer Richtung feststellen. Sollte sich an diesem Meßpunkt eine Stausituation oder eine sonstige ungünstige Verkehrsbedingung entwickeln, könnte die Information hierüber von den Funkempfängern der WO 99/44184 _ _?? PCT/DE98/01301

Sensoren durch Funksignale über den Gegenverkehr in die entgegengesetzte Richtung, d.h. in die Richtung, aus der der ursprünglich betrachtete Verkehr kommt, übertragen werden. Funktionseinheiten der Verkehrsteilnehmer des Gegenverkehrs würden dabei als bewegte Relaisstationen dienen, die vorzugsweise eine nur kurze Sende- und Empfangsreichweite aufweisen, aber aufgrund ihrer Bewegung und einem ggf. wiederholten Senden der Information die Information auch über weite Übertragungsstrecken übermitteln könnten. Damit könnten Funkempfänger von bspw. Verkehrszeichen, die in einem vom betrachteten Verkehr vorher durchfahrenen Bereich vor der Stausituation oder der sonstigen ungünstigen Verkehrsbedingung angeordnet sind, die übertragenen Informationen über die Stausituation oder die ungünstige Verkehrsbedingung aufnehmen und bspw. den Geschwindigkeitsbegrenzungswert an den Verkehrszeichen - vor dem Staubereich - herabsetzen oder eine Verkehrsumleitung bewirken. Dies würde zur Auflösung des Staus bzw. zur Umgehung der ungünstigen Verkehrsbedingung beitragen und den Verkehrsstrom flüssiger gestalten. Bei diesem Beispiel könnte insbesondere die Gruppengeschwindigkeit des in einer Richtung fließenden Verkehrs bestimmt werden.

Alternativ oder zusätzlich hierzu könnten auch die Verkehrsteilnehmer des ursprünglich betrachteten Verkehrs selbst die Empfänger der durch den Gegenverkehr übertragenen Information über die Stausituation oder die ungünstige Verkehrsbedingung sein. Die Information muß den Verkehrsteilnehmern also nicht über Verkehrszeichen übermittelt werden, sondern kann direkt von einer bspw. im Kraftfahrzeug angeordneten Funktionseinheit des Verkehrsteilnehmers empfangen werden. Diese Funktionseinheit kann nun den Verkehrsteilnehmer zu einer entsprechenden Reaktion - bspw. Verringerung der Geschwindigkeit oder Fahrtrichtungswechsel - auffordern und/oder eine derartige Reaktion automatisch auslösen. Der automatische Vorgang könnte einen Eingriff in das Bremssystem, in eine Geschwindigkeitsregelanlage und/oder in die Gaspedalstellung umfassen oder innerhalb eines Leitvorgangs eines Navigationssystems berücksichtigt werden. Herkömmliche Verkehrsleitsysteme, bspw. funkferngesteuerte Lichtsignalanlagen an Fußgängerüberwegen oder Baustellen oder funkferngesteuerte variable Verkehrszeichen wie bspw. variable Geschwindigkeitsbegrenzungszeichen sind aus der Praxis bekannt. Dabei handelt es sich jedoch um Einrichtungen, bei denen lediglich die Strecke zwischen der zentralen Verkehrsleitstelle und dem Verkehrszeichen mittels einer Funkübertragung überwunden wird. Teure Kabelverbindungen werden dadurch vermieden.

Insgesamt ist mit dem erfindungsgemäßen Verkehrsleitsystem ein alternatives, sehr wirkungsvolles und hochflexibles Verkehrsleitsystem zur Verbesserung der Verkehrssituation in Verkehrsräumen angegeben, bei dem sämtliche verkehrsrelevante Parameter berücksichtigt sind. Dabei ist der hohe Aufwand für die Einrichtung herkömmlicher Verkehrsleitsysteme mit Verkehrsleitstellen und Tele- kommunikationsverbindungsnetzen vermieden.

Claims

WO 99/44184 _ - _ PCT/DE98/01301Patentansprüche

1. Verkehrsleitsystem zur Regelung, Führung und/oder Optimierung von Verkehrsbewegungen, wobei zur Aufnahme der momentanen Verkehrssituation ein Sensor vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einen Funkempfänger für durch die Verkehrsteilnehmer ausgesandte Funksignale aufweist.

2. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Sensor einem Verkehrszeichen, vorzugsweise einer Lichtsignalanlage zugeordnet ist.

3. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß den Verkehrsteilnehmern zur Aussendung der Funksignale Funksender zugeordnet sind.

4. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksender Kraftfahrzeugen der Verkehrsteilnehmer zugeordnet und/oder an diesen angeordnet sind.

5. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksender als Baugruppen oder als Module in Telekommunikationsgeräte, in telemetrische Geräte, in Rundfunkgeräte oder andere elektrische Geräte integriert sind.

6. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksignale periodische Sendeimpulse mit vorgebbaren Sendefrequenzen sind.

7. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß den Sensoren Funksender, Prozeßeinheiten mit Speichern und Schalteinrichtungen zugeordnet sind.

8. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Verkehrsdaten zur Verkehrsleitung vollkommen dezentral durch die Sensoren, vorzugsweise die Funkempfänger, erhoben und verarbeitet werden.

9. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkempfänger zur Detektion und vorzugsweise Abspeicherung der Signalimpulsraten und deren Änderungen und/oder der Empfangsleistung und deren Änderung ausgebildet sind.

10. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksender und Funkempfänger von Verkehrszeichen, die voneinander abhängig zu schalten sind, insbesondere Verkehrszeichen eines Verkehrsknotens oder eines Abschnitts eines Verkehrswegs, zur Kommunikation miteinander ausgebildet sind.

11. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkempfänger zur Detektion und vorzugsweise Abspeicherung der Dopplerverschiebung der Funksignalfrequenzen der sich bewegenden Verkehrsteilnehmer und damit des Bewegungszustands der Verkehrsteilnehmer ausgebildet sind.

12. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß vorgebbare Gruppen von untereinander abhängigen Verkehrszeichen, vorzugsweise Gruppen, die verschiedenen Verkehrsknoten oder Abschnitten von Verkehrswegen zuordenbar sind, durch den Verkehrsfluß auf den Verkehrswegen miteinander vernetzt sind und/oder gegenseitig beeinflußbar sind.

13. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 3 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß den Funksendern Funkempfänger, Prozeßeinheiten mit Speichern und Schalteinrichtungen zugeordnet sfnd.

14. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die den Verkehrsteilnehmern und/oder Verkehrszeichen zugeordneten Funksender und Funkempfänger als Funkrelais ausgebildet sind.

15. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksignale verschiedener Gruppen von Verkehrsteilnehmern vorzugsweise situationsbedingt verschieden sind.

16. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das vorgebbare Schaltverhalten der Verkehrszeichen durch Funksignale beeinflußbar ist.

17. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß das Schalten der Verkehrszeichen aufgrund eines Vergleichs der aufgenommenen Verkehrsdaten und/oder aufgenommener Wetterdaten erfolgt.

18. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Funkempfänger zur Detektion und vorzugsweise Abspeicherung der Funkfelddämpfung der Funksignale von vorzugsweise den Verkehrsteilnehmern und damit der Wettersituation, insbesondere der Schnee-, Regen- und Nebelsituation, ausgebildet sind.

19. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß das Schaltverhalten durch einen Optimierungsprozeß beeinflußt wird.

20. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Optimierungsprozeß ein Variationsverfahren der den Schaltprozeß beinflussenden Parameter ist.

21. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Schaltung eines Verkehrszeichens, das von einem anderen Verkehrszeichen abhängig ist, durch das andere Verkehrszeichen bewirkbar ist.

22. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, daß es als neuronales Verkehrsleitnetzsystem aufgebaut ist.

23. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich als Navigationssystem für Verkehrsteilnehmer aufgebaut ist.

24. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 23, dadurch gekennzeichnet, daß die Funksender und Funkempfänger von Verkehrszeichen zur Kommunikation mit Funksendern und Funkempfängern von Verkehrsteilnehmern und umgekehrt ausgebildet sind.

25. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 24, dadurch gekennzeichnet, daß eine programmierbare Information über geographische und/oder topologische Eigenschaften der Verkehrswege, insbesondere eine Information über Verkehrsziele der Verkehrsteilnehmer, in einem Speicher ablegbar ist.

26. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, daß der Speicher mindestens einem Verkehrszeichen zugeordnet ist.

27. Verkehrsleitsystem nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, daß die Information über Verkehrsziele in Gruppen gespeichert ist, die den Verkehrszielrichtungen zugeordnet sind.

28. Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 27, dadurch gekennzeichnet, daß es zusätzlich als Wetterinformationssystem aufgebaut ist.

29. Elektronisches Gerät, gekennzeichnet durch einen Funkempfänger für durch die Verkehrsteilnehmer ausgesandte Funksignale nach einem der Ansprüche 1 bis 28.

30. Elektronisches Gerät, gekennzeichnet durch einen verkehrsteilnehmerseiti- gen Funksender zur Aussendung von Funksignalen für ein Verkehrsleitsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 28.