Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage und Lichtsig ^¬ nalanlagen-Steuerungssystem

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung einer Lichtsignalanlage. Die Erfindung betrifft ferner ein Licht ^¬ signalanlagen-Steuerungssystem zur Steuerung einer Lichtsignalanlage. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Computer- programm.

Die Offenlegungsschrift DE 10 2011 004 841 AI zeigt ein Ver ^¬ fahren und ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssystem zur Steuerung von Lichtsignalanlagen.

Die Patentschrift DE 10 2012 110 099 B3 zeigt eine Prädikti ^¬ onseinheit einer Lichtsignalanlage zur Verkehrssteuerung. Es ist eine reale Lichtsignalanlage vorgesehen. Diese wird simu ^¬ liert, um für diese simulierte Lichtsignalanlage im Zeitraf- fer 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 Licht ^¬ signalanlage läuft von der simulierten Lichtsignalanlage un- abhängig. 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 er- fasst. Der Verkehrszustand wird verarbeitet. Ferner wird der aktuelle Zustand der Lichtsignalanlage durch eine Steuerungs- einrichtung verarbeitet. Des Weiteren werden optimale Schalt ^¬ zeitpunkte 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 Sin- ne 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 wie ^¬ derum 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 ei- ne 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 Leistungsfähig- keitsgründen dann erforderlich, wenn Knoten in unmittelbarer Nachbarschaft liegen, zum Beispiel mit einem Abstand der Hal ^¬ telinien von 200m oder weniger.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe kann darin gese- hen 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 basie ^¬ rend auf gemessenen Verkehrsdaten Signalzeiten einer Sig- nalgruppe der Lichtsignalanlage für ein dem ersten Zeitin ^¬ tervall 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 Zeitinter ^¬ vall den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgibt,

- wobei aus den unverändert gehaltenen Signalzeiten Restzei ^¬ ten für die Signalbilder der Signale ermittelt werden, sofern die Signale im zweiten Zeitintervall geschaltet wer ^¬ den,

- wobei der vorbestimmte Zeitpunkt derart ermittelt wird, dass für momentan laufende Signalbilder der Lichtsignalanlage die für jeden zukünftigen Zeitpunkt ermittelte Rest ^¬ zeiten unverändert bleiben und dass der nächste Schalt ^¬ zeitpunkt eines Signals spätestens zum Zeitpunkt des vor ^¬ herigen SchaltZeitpunkts vorliegt.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Lichtsignalanlagen- Steuerungssystem 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 Licht ^¬ signalanlagen-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 Um- laufzeit geschaltet werden,

- wobei die Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit ausgebildet ist, den vorbestimmten Zeitpunkt derart zu ermitteln, dass für momentan laufende Signalbilder die für jeden zukünfti- gen Zeitpunkt ermittelten Restzeiten unverändert bleiben und dass der nächste SchaltZeitpunkt eines Signals spätes ^¬ tens zum Zeitpunkt des vorherigen SchaltZeitpunkts vor ^¬ liegt . Nach noch einem Aspekt wird ein Computerprogramm bereitgestellt, welches Programmcode zur Durchführung des Verfahrens zur Steuerung einer Lichtsignalanlage umfasst, wenn das Com ^¬ puterprogramm 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 „Umlauf- zeit" oder „Umlauf" (Umlauf und Umlaufzeit werden vorliegend synonym verwendet) verwendet wird, so soll stets der allge ^¬ meinere Begriff „Zeitintervall" mitgelesen werden und umge ^¬ kehrt. 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 ge ^¬ steuert werden. Die Erfindung umfasst also insbesondere den Gedanken, für ei ^¬ ne zukünftige Umlaufzeit Signalzeiten einer Signalgruppe der Lichtsignalanlage zu ermitteln und diese zukünftigen Signal ^¬ zeiten 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 Gültig- keit, 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 Ermitteins, 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 Verkehrssitua ^¬ tion 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 Signal ^¬ zeiten für die zweite Umlaufzeit festgehalten. Das heißt also insbesondere, dass diese Signalzeiten für die zweite Umlauf ^¬ zeit 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 Verkehrs- teilnehmer angezeigt wird, sich diese Restzeit üblicherweise nicht mehr verändern darf. Deshalb konnten bekannte Lichtsig ^¬ nalanlagen mit einer Restzeitenanzeige nicht mit einer loka ^¬ len mikroskopischen Verkehrsabhängigkeit (also mit einer Er ^¬ mittlung der Signalzeiten in Abhängigkeit von gemessenen Ver- kehrsdaten) 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 Festzeit ^¬ planes oder eines statischen Signalzeitenplanes starr, also statisch und nicht veränderbar, gewählt, wobei diese Signal ^¬ zeiten 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 Berücksich ^¬ tigung der vorliegenden oder prognostizierten Verkehrssituation bei der Berechnung oder Ermittlung der Signalzeiten mög- lieh 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 Ver ^¬ kehrsaufkommen angepasst werden können.

Die ermittelten oder berechneten Restzeiten der Signale können nach einer Ausführungsform einem Verkehrsteilnehmer be- reitgestellt 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 Restzeitsig- nalgeber) vorgesehen, der ausgebildet ist, eine Restzeit ei ^¬ nes Signals einer Signalgruppe anzuzeigen. Vorzugsweise ist eine Datenverbindung zwischen der Lichtsignalanlagen-Steue ^¬ rungseinheit und dem Restzeitsignalgeber (oder bei mehreren Restzeitsignalgebern mehrere Datenverbindungen) vorgesehen, die entsprechende Steuerungsdaten zum Steuern des Restzeit ^¬ signalgebers an diesen übermittelt. Diese Steuerungsdaten werden vorzugsweise von der Lichtsignalanlagen-Steuerungs ^¬ einheit 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 Verkehrs ^¬ nachfrage. Verkehrsdaten im Sinne der vorliegenden Erfindung können beispielsweise mittels einer Verkehrsüberwachungsein- richtung erfasst oder ermittelt werden. Eine solche Verkehrs ^¬ überwachungseinrichtung kann beispielsweise einen oder mehrere Sensoren für eine Verkehrsüberwachung umfassen. Diese Sensoren können beispielsweise Teil eines Detektors, insbesonde- re eines Bemessungsdetektors und/oder eines Halteliniendetek ^¬ tors, 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 vor ^¬ beifahren 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 nach ^¬ stehend auch als Signalgeber benannt. Gerade im Bereich der Fußgängersignale werden häufig akustische und optische Signa ^¬ le 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 Be ^¬ griffs „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-Steue- rungssystem kann somit ein Lichtsignalanlagen-Steuerungssys ^¬ tem 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 Verkehrs- fluss 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 an- gebrachten 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 Signalgrup ^¬ pen, 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 ei- ner Knotenzufahrt können auch zu Fahrstreifengruppen zusam- mengefasst werden, denen kein Signal zugeordnet ist.

Signalgruppen können insbesondere als Hauptsignalgruppen auch mehreren Fahrstreifengruppen zugeordnet sein. Neben einer Hauptsignalgruppe kann einer Fahrstreifengruppe auch ein Zu ^¬ satzsignal zugeordnet sein, sodass sich die Fahrstreifengrup ^¬ pen 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 Fahr ^¬ streifen geradeaus ist ein dreifeldiges Hauptsignal mit Voll ^¬ scheiben zugeordnet, dem Rechtsabbiegefahrstreifen dasselbe dreifeldige Hauptsignal und zusätzlich ein zweifeldiges Zu ^¬ satzsignal mit Rechtsabbiegepfeilen . Daraus ergeben sich zwei Fahrstreifengruppen. Die erste bestehend aus zwei Fahrstrei ^¬ fen geradeaus, denen nur das Hauptsignal zugeordnet ist. Die zweite bestehend aus dem Fahrstreifen nach rechts, dem das Hauptsignal und das Zusatzsignal zugeordnet sind. Die Fahr ^¬ streifengruppen 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 Umlaufzei- ten, 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 prog- nostizierten 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 Um ^¬ laufzeit und/oder zeitlich vorher abgeschätzt, welcher Ver- kehr 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 prog- nostizierten Verkehrsdaten durchgeführt wird, wobei die prog ^¬ nostizierten Verkehrsdaten und tatsächliche Verkehrsdaten der zweiten Umlaufzeit miteinander verglichen werden, wobei Signalzeiten der Signalgruppe für zumindest eine weitere Umlauf- zeit 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 Signalisierungsinter- valls (zweite Umlaufzeit) und der tatsächlich eintretenden Verkehrsnachfrage (tatsächliche Verkehrsdaten der zweiten Um ^¬ laufzeit) für eine Berechnung der sich der zweiten Umlaufzeit anschließenden Signalisierungsintervalle (weitere Umlaufzei- ten) 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 aggre ^¬ giert werden, so dass die Signalzeiten basierend auf den agg- regierten 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 um- laufzeitbezogenes Aggregationsintervall bezeichnet werden.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass das Aggregationsintervall einer Umlaufzeit entspricht, insbesondere einer Umlaufzeit, die der ersten Umlaufzeit zeitlich voraus- liegt, insbesondere zeitlich unmittelbar vorausliegt.

Die Verkehrsdaten werden bevorzugterweise auf ein umlaufbezo ^¬ genes Aggregationsintervall aggregiert, das heißt beispiels- weise, dass die während eines Umlaufs einen Detektor überfah ^¬ renden 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 Er ^¬ fassungsintervall fallen während ein zweites Erfassungsinter ^¬ vall nur eine Sperrzeit dieser Signalgruppe enthält, dann wä- re die gemessene Verkehrsnachfrage im ersten Intervall deut ^¬ lich 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 Zeit ^¬ intervall, bevorzugt einem Umlauf entspricht, wobei der Be ^¬ ginn des Aggregationsintervalls nicht mit dem Beginn des Um- laufs 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 ls, versetzt ausgewertet wird um möglichst schnell (wenn auch zeitversetzt) auf eine Änderung im Verkehrsablauf reagieren zu können. Die vorstehend genann ^¬ te 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 umlaufzeitbezo ^¬ gene Intervall) für die Aggregation der Verkehrsdaten der ersten Umlaufzeit abhängig von einem Parameter zeitlich vor- gezogen 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-Steue- rungsdaten von einer Datenübergabeschnittstelle an eine

Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit, Reaktionszeit einer Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit in Reaktion auf empfan ^¬ gene Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten oder eine beliebige Kombination hiervon.

Das heißt also insbesondere, dass die Berechnungen und Daten ^¬ übertragungen schon vor dem Beginn des dem zweiten Umlaufs, in dem die Schaltzeiten wirksam werden vorangehenden dritten Umlauf vorliegen, indem bereits die Restzeiten benötigt wer- den von Signalen die erst im danach folgenden zweiten Umlauf wieder umgeschaltet werden. Zum Beispiel für eine Signalgrup ^¬ pe, 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 be ^¬ rücksichtigt 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-Steue ^¬ rungseinheit gewählt werden. Es wird also die Zeit berück- sichtigt, die für die Übertragung von Lichtsignalanlagen- Steuerungsdaten von der Datenübergabeschnittstelle an die Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit benötigt wird. Des Wei ^¬ teren kann der zeitliche Abstand abhängig von der Reaktions ^¬ zeit 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 Lichtsignalanla- gen-Steuerungsdaten an die Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit und reagieren der Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheit ansprechend auf das Empfangen der Lichtsignalanlagen-Steue ^¬ rungsdaten) zur Verfügung steht. Gemäß einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Lichtsignalanlage eine definierte oder vorbestimmte Umlauf- zeit aufweist. Vorzugsweise ist die Umlaufzeit eine variable (also einstellbar, kann sich während des Betriebs der Licht ^¬ signalanlage ändern) Umlaufzeit oder eine feste (oder fest vorgegebene, ändert sich nicht im Betrieb) Umlaufzeit. Im Be ^¬ trieb 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 Be ^¬ triebs 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 prognosti ^¬ zierte 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 zu- dem kann schon nach jeder Phase auf Schwankungen im Verkehrsablauf reagiert werden.

Allgemein wird durch die vorstehend genannten Ausführungsfor- men 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 Sig ^¬ nalgruppe 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 Frei ^¬ gabezeiten der Signalgruppe sich zwischen zwei Umlaufläufen verschieben, so dass zum Beispiel 4/3 der mittleren Freigabe ^¬ zeit 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 Frei- gäbe dadurch bedingt, dass sich die Signalzeiten der Signal ^¬ gruppen 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 ange ^¬ fordert hat, soll sehr schnell eine Restzeit für die restli ^¬ che 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 ei ^¬ nes Verkehrsdetektors relativ zu der Lichtsignalanlage be- stimmt wird.

Es werden also die Signalzeiten für die zweite Umlaufzeit so ^¬ weit 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 Er- mittein 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 kön ^¬ nen .

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Berechnung, also insbesondere das Ermitteln der Signal ^¬ zeiten, lokal in der Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit er ^¬ folgen. Lokal bedeutet hier insbesondere, dass der Lichtsig ^¬ nalanlage eine eigene Verkehrsdaten-Verarbeitungseinheit zu ^¬ geordnet ist, die ausschließlich zur Verarbeitung von Ver- kehrsdaten für diese Lichtsignalanlage bestimmt ist.

In einer weiteren Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Berechnungen, also insbesondere das Ermitteln der Signal ^¬ zeiten, auf einem zentralen Server erfolgen können. Ein sol- eher zentraler Server kann insbesondere für mehrere Lichtsig ^¬ nalanlagen entsprechende Verkehrsdaten verarbeiten und für die einzelnen Lichtsignalanlagen entsprechende Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten bilden oder ermitteln und an die entsprechenden Lichtsignalanlagen-Steuerungseinheiten der ein- zelnen Lichtsignalanlagen senden.

In einer Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die

Lichtsignalanlage mehrere Signalgruppen umfasst, für die ent ^¬ sprechend analog jeweilige Signalzeiten ermittelt und unver- ändert 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 Schalt- Zeitpunkte abhängig von Grenzen (auch „barriers" genannt) so ^¬ wie abhängig von Signalgruppen adaptiert werden.

Das Dual Ring Steuerungsverfahren (oder Konzept) wird in den Vereinigten Staaten, Australien und weiten Teilen Asiens ver- wendet 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 Haupt- Straße („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 Grünschal ^¬ tung 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 ei ^¬ ner Signalgruppe jeweils auf dem anderen Ring angeordnet wer- den, während dazu feindliche auf demselben Ring. Die an eine der beiden Grenzen (barrier) 501 und 503 stoßende Signalgrup ^¬ pe 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 Um- schaltens 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 Um ^¬ laufzeit zeitlich folgende zweite Umlaufzeit zu Beginn einer dazwischen liegenden dritten Umlaufzeit noch vor dem Errei- chen des spätesten Zeitpunkts ermittelt. Gemäß einem Schritt 103 werden die ermittelten Signalzeiten nach dem Ermitteln unverändert gehalten. In einem Schritt 105 wird die Signal ^¬ gruppe in der zweiten Umlaufzeit basierend auf den unverän ^¬ dert gehaltenen Signalzeiten gesteuert, sodass die Signal- gruppe in der zweiten Umlaufzeit den unverändert gehaltenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgibt.

In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass die Lichtsignalanlage mehrere Signalgruppen um- fasst, für die entsprechend analog jeweilige Signalzeiten er ^¬ mittelt und unverändert gehalten werden. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann vorgesehen sein, dass basierend auf den unverändert gehaltenen Signal ^¬ zeiten Restzeiten der Signale (oder eine Restzeit eines Sig ^¬ nals) 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 mitge ^¬ lesen 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 Ver- kehrsdaten. Diese Verkehrsdaten können insbesondere mittels einer Verkehrsüberwachungseinrichtung ermittelt oder erfasst werden und an die Datenübermittlungsschnittstelle 203 überge ^¬ ben 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 Lichtsignal ^¬ anlagen-Steuerungsdaten an eine (nicht gezeigte) Lichtsignal ^¬ anlagen-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 gehal ^¬ tenen Signalzeiten entsprechende Signale ausgeben kann. FIG 3 zeigt einen Signalzeitenplan 301 einer Lichtsignalanla ^¬ ge mit Signalgruppen SGI, SG2, SG3, SG4 und SG5. Hierbei be ^¬ findet sich die Lichtsignalanlage an einem Knoten. Der Knoten ist somit ein signalisierter Knoten. Ferner sind in dem Signalzeitenplan 301 symbolisch als Striche 302 mit unterschied- liehen Längen Verkehrsdaten von fünf Detektoren Detl, 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 indivi ^¬ duellen Fahrzeuge noch zuverlässig unterscheiden können, und so die Zählung der Verkehrsnachfrage möglich ist. Bei länge ^¬ ren Detektoren können Modelle eingesetzt werden, um bei län- geren Belegungsdauern zu entscheiden, ob diese von einem Fahrzeug oder mehreren Fahrzeugen ausgelöst wurden.

Die Detektoren können beispielsweise Bemessungsdetektoren, Anforderungsdetektoren oder strategische Detektoren sein. An- forderungsdetektoren 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 über- fahren werden, und zwar nur solange bis die Warteschlange vor dem gesperrten Signal bis zum Detektor zurückreicht. Strate ^¬ gische Detektoren liegen so weit vor der Haltelinie des Sig ^¬ nals, dass die Überfahrt des Detektors durch die Sperrung des Signals nicht gehindert wird, solange der Knoten nicht über ^¬ lastet (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 Umlaufzei- ten 303, 305 und 307 eingezeichnet. In einer nicht gezeigten Ausführungsform können mehr als drei Umlaufzeiten vorgesehen sein .

Signalpläne werden durch unterschiedliche Stricharten reprä ^¬ sentiert. Die durchgezogene fette Linie 309 kennzeichnet ein Rotsignal. Die Doppellinie mit Bezugszeichen 313 ein Grünsig ^¬ nal, das Bezugszeichen 311 mit dem Diagonalstrich kennzeich- net 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 Be- zugszeichen 315 eingezeichnet.

Die einzelnen Signalzeiten der Umlaufzeiten 303, 305, 307 des Signalzeitenplans 301 können in Abhängigkeit der Verkehrsda ^¬ ten ermittelt werden, die mittels der fünf Detektoren ermit- telt 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 Um- laufzeit 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 Verkehrs ^¬ daten, die mittels der Detektoren gemessen werden, kontinu- ierlich, also im Betrieb, beispielsweise in sekündlichem Ab ^¬ stand und vorzugsweise sofort, zum Beispiel unmittelbar nach Erkennen einer Lücke seit dem letzten Fahrzeug von beispiels ^¬ weise mehr als 3sec, angepasst werden. Um dennoch eine Rest- zeit eines Signals zu ermitteln und beispielsweise anzeigen und/oder weiteren Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stellen zu können, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass beispielswei ^¬ se während der Umlaufzeit 303 die Verkehrsdaten aggregiert, zu Beginn der Umlaufzeit 305, die Signalzeiten der Signal ^¬ gruppen 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 basie ^¬ rend auf den festgehaltenen Signalzeiten Restzeiten für die einzelnen Signale der Signalgruppen ermittelt oder berechnet werden. Beispielsweise kann zu Beginn einer Grünphase der Signalgruppe SGI in der Umlaufzeit 305 die entsprechende

Restzeit angezeigt werden. Der Beginn dieser Grünphase ist mit dem Bezugszeichen 319 gekennzeichnet. Das heißt also ins ^¬ besondere, dass in der Umlaufzeit 307 die Signalzeiten fest und bereits bekannt sind. Diese werden sich also in der Um- laufzeit 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 er- geben, 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 SGI, SG2, SG3, SG4, SG5 und SG6 vorgesehen. Ferner sind 6 Detektoren Detl, Det2, Det3, Det4, Det5 und Det6 vorgesehen. Eingezeichnet sind ferner Pfeile auf den Straßen und Signalgruppen, um eine zu fahrende Fahrt ^¬ richtung anzuzeigen.

FIG 4 zeigt ferner einen Signalplan 301 für die Lichtsignal ^¬ anlage des signalisierten Knotens 401. Der Signalplan 301 ge- maß 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 Ver ^¬ kehrsdaten 302, die während der Umlaufzeit 303 ermittelt wur- den, 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 Berechnungsinter ^¬ valls die Signalzeiten für die Umlaufzeit 307 (das zeigt sym ^¬ bolisch 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 ent ^¬ spricht .

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 Zeit ^¬ dauer, 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 Restzei ^¬ ten 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 Anwen ^¬ dungen verwendet werden.

Das Bezugszeichen 429 zeigt exemplarisch auf ein Aggregati- onsintervall , welches einem zeitlich folgenden Steuerungsintervall 431 zeitlich um eine bestimmte zeitliche Dauer 433 vorgezogen wurde, insbesondere um eine Rechenzeit, die benö ^¬ tigt wird, um basierend auf den aggregierten Verkehrdaten die entsprechenden Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten zu ermit- teln. Die Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten gemäß der Zeit 433 dienen zur Steuerung der Lichtsignalanlage in einem

Steuerungsintervall 435, welches unmittelbar dem Steuerungs ^¬ intervall 431 folgt. Das heißt also, dass die Aggregationsin ^¬ tervall und die Steuerungsintervall jeweils um eine vorgege- bene 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, Übertra- gungszeit von Lichtsignalanlagen-Steuerungsdaten von einer Datenübergabeschnittstelle 207 an eine Lichtsignalanlagen- Steuerungseinheit, Reaktionszeit einer Lichtsignalanlagen- Steuerungseinheit in Reaktion auf empfangene Lichtsignalanla ^¬ gen-Steuerungsdaten oder eine beliebige Kombination hiervon.

Nach einer Ausführungsform wird je Umlaufzeit der späteste Zeitpunkt ermittelt, ab welchem die Schaltzeiten des folgen ^¬ den 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 Um- laufzeiten (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 in ^¬ dividuelle 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 be ^¬ rechnet werden und dann nicht mehr verändert werden. Vom be ^¬ kannten Stand der Technik zur Schätzung von Signalzeiten und Restzeiten unterscheidet sich die Erfindung insbesondere da ^¬ durch, dass die Signalzeiten nicht geschätzt sondern berech- net werden. Vom bekannten Stand der Technik zur Restzeitenan- zeige 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 Ver ^¬ wendung 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 Signalzei ^¬ ten frühestens im zweiten Intervall verwendet werden. Nach jeder Phase läuft der Phasenübergang ab; in dieser Zeit können die Berechnungen und die Übertragung der Signalzeiten er- folgen. 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 Bei ^¬ spiel 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 be- rücksichtigt 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 Anforde ^¬ rung möglichst schnell eine Restzeit berechnet und angezeigt werden kann.

Eine weitere Ausführungsform des Verfahrens erlaubt die Koor ^¬ dinierung von Fahrzeugen, zum Beispiel im Rahmen einer grünen Welle, im Rahmen einer Priorisierung des öffentlichen Nahver- kehrs (Bus, Tram) für Einsatzfahrzeuge wie Ambulanz, Feuer ^¬ wehr, 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 Sig- nalzeiten müssen wenigstens soweit im Voraus berechnet wer ^¬ den, dass den Fahrzeugen ab ihrer Anmeldung die Information gegeben werden kann, ob und bei welcher Geschwindigkeit sie Freigabe bekommen. Geschieht die Anmeldung schon mehrere Um ^¬ läufe vor dem Umlauf zu dem ihre Freigabe erfolgen soll kön- nen spezielle Phasen und Signalabläufe zur Vorbereitung ge ^¬ schaltet werden, um zu vermeiden, dass die Fahrzeuge von an ^¬ deren Verkehrsteilnehmern behindert werden, indem voraus fah- rende Fahrzeuge vorab abfließen können und in die Route ein ^¬ biegende 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 (Verkehrsda- ten) 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 Progno ^¬ se und Messung der Verkehrsnachfrage zu bedienen, wenn die gemessene Verkehrsnachfrage höher war als die gemessene und wegen zu kurzer Signalzeiten im vergangenen Intervall zu er- warten ist, dass nicht die ganze Verkehrsnachfrage mit Frei ^¬ gabezeit 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 Bewegungstraj ektorie (zum Beispiel in Form einer emp ^¬ fohlenen Geschwindigkeit) .

Obwohl die Erfindung im Detail durch das bevorzugte Ausfüh- rungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele einge ^¬ schränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen .