So wählen Sie den besten automatisierten Verkehrssignalregler für die koordinierte, adaptive und kreuzungsübergreifende Verkehrssteuerung aus

Die Verkehrsbedingungen an städtischen Kreuzungen sind den ganzen Tag über selten konstant. Morgen- und abendliche Spitzenzeiten, ungleichmäßige Verkehrsaufkommen zwischen Zufahrten, Fußgängerüberwege, Bewegungen von Einsatzfahrzeugen und Änderungen zwischen Ausfall- und Ortsstraßen können sich auf die Funktionsweise einer signalisierten Kreuzung auswirken. Ein Zeitplan, der für eine bestimmte Verkehrssituation funktioniert, ist möglicherweise nicht geeignet, wenn sich die Nachfrage erheblich ändert.

Die Steuerung herkömmlicher Verkehrsampeln kann schwierig zu handhaben sein, wenn feste Zeitpläne mehrere Verkehrsmuster berücksichtigen müssen oder wenn mehrere Kreuzungen als koordiniertes Netzwerk funktionieren müssen. Eingeschränkte Flexibilität bei der Signalzeit, unzureichende Erkennungseingänge und Schwierigkeiten bei der Handhabung besonderer Verkehrsprioritäten können sich darauf auswirken, wie effektiv ein Steuerungssystem auf tatsächliche Kreuzungsbedingungen reagiert.

Für Transportunternehmen, Verkehrstechnikunternehmen, Systemintegratoren und Infrastrukturunternehmer erfordert die Auswahl der besten automatisierten Verkehrssignalsteuerung daher mehr als nur den Vergleich von Produktspezifikationen. Die Steuerung muss mit der Kreuzungskonfiguration, der Erkennungsmethode, den Phasenanforderungen, der Koordinationsstrategie, dem Fußgängerbetrieb, der Notfallpriorität und den zukünftigen Systemerweiterungsanforderungen übereinstimmen.

Auch eine automatisierte Ampelsteuerung sollte als vollständige Steuerungsarchitektur betrachtet werden. Die Ampelsteuerung, die Erkennungseingänge, die Signalausgänge, die Kommunikationsschnittstelle, die Zeitkonfiguration und die angeschlossenen Feldgeräte müssen zusammenarbeiten, um die beabsichtigte Verkehrssteuerungsstrategie zu unterstützen.

Was steuert eine automatische Verkehrssignalsteuerung eigentlich?

Eine automatisierte Verkehrssignalsteuerung ist die Steuereinheit, die verkehrsbezogene Eingaben empfängt, die programmierte Steuerlogik verarbeitet und den Betrieb der Signalphasen gemäß der konfigurierten Zeit- und Steuerstrategie bestimmt.

Ein typisches System kann durch mehrere funktionale Komponenten verstanden werden:

• Erkennungseingänge liefern Informationen über die Fahrzeug- oder Fußgängernachfrage.

• Steuermodule verarbeiten Eingaben gemäß der ausgewählten Steuerlogik.

• Signal-Timing-Parameter bestimmen, wie Phasen betrieben werden.

• Kommunikationsschnittstellen unterstützen gegebenenfalls die Kommunikation mit Feldgeräten oder übergeordneten Verkehrsmanagementsystemen.

• Signalausgänge steuern den Betrieb von Verkehrssignalanzeigen.

Die Bedeutung dieser Komponenten hängt vom Schnittpunkt ab. Eine relativ einfache Kreuzung erfordert möglicherweise in erster Linie eine programmierte Zeit- und Phasensteuerung, während ein größeres oder koordiniertes Netzwerk möglicherweise mehrere Erkennungseingänge, unterschiedliche Zeitpläne, Koordinationsfunktionen und zusätzliche Systemschnittstellen erfordert.

Aus diesem Grund sollte die Auswahl des Controllers mit den verkehrstechnischen Anforderungen beginnen und nicht mit dem allgemeinen Anspruch, der „beste“ Controller zu sein.

Koordinierte Steuerung für mehrere Kreuzungen

Eine koordinierte Lichtsignalsteuerung ist insbesondere dann wichtig, wenn mehrere Kreuzungen auf demselben Korridor oder innerhalb eines verbundenen Verkehrsnetzes verkehren.

Anstatt jede Kreuzung als isoliertes Signal zu behandeln, berücksichtigt die koordinierte Steuerung die Beziehung zwischen den Signalzeiten an verschiedenen Kreuzungen. Parameter wie Zykluslänge, Grünaufteilung, Phasenfolge und Versatz können den Verkehrsverlauf zwischen benachbarten Kreuzungen beeinflussen.

Wenn beispielsweise Kreuzungen entlang einer Ausfallstraße nach einem koordinierten Zeitplan betrieben werden müssen, muss die Steuerung so konfiguriert werden, dass die zeitliche Beziehung zwischen Kreuzungen die beabsichtigte Verkehrsbewegung unterstützt. Das Ziel besteht nicht einfach darin, die Grünzeit an einer Kreuzung zu maximieren, da dies ohne Berücksichtigung benachbarter Signale den Betrieb des breiteren Korridors stören kann.

Ein Verkehrssignal-Controller der FM5000-Serie, auch als koordinierter Verkehrssignal-Controller bezeichnet, wurde von FAMA als eine neue Generation koordinierter Verkehrssignal-Steuerungssysteme entwickelt. Den bereitgestellten Produktinformationen zufolge behält es die bewährten Funktionen herkömmlicher Koordinierungssteuerungen bei und integriert gleichzeitig einen modularen Aufbau und zusätzliche Kerntechnologien.

Zu den genannten Steuerfunktionen gehören:

• Induktive Steuerung

• Adaptive Steuerung

• Unterstützung bei Fußgängerüberwegen

• Notfallpriorität

• Mehrperioden-Zeitschemata

• Koordinierte Kontrolle

Diese Funktionen ermöglichen es der Controller-Architektur, unterschiedliche Anforderungen an die Verkehrssteuerung zu erfüllen, anstatt sich auf einen einzigen festen Betriebsmodus zu verlassen.

Induktive Steuerung: Verwendung der Fahrzeugerkennung als Steuereingang

Die induktive Steuerung nutzt Verkehrserkennungsinformationen als Eingabe für die Signalsteuerung. In einer typischen Anwendung kann die Fahrzeugerkennung Informationen darüber liefern, ob sich Fahrzeuge an einer Einfahrt oder Fahrspur befinden.

Hierdurch entsteht ein wichtiger Unterschied zum reinen Festzeitbetrieb. Anstatt sich ausschließlich auf eine vorgegebene Annahme über die Verkehrsnachfrage zu verlassen, kann der Controller Erkennungsinformationen innerhalb der konfigurierten Steuerlogik verwenden.

Beispielsweise kann es an einer Kreuzung zu unterschiedlichen Zeiten zu einer unterschiedlichen Nachfrage zwischen den Zufahrten kommen. Wenn die Fahrzeugerkennung darauf hinweist, dass sich die Nachfrage auf einen Ansatz konzentriert, kann der Controller die verfügbaren Erkennungsinformationen gemäß seiner konfigurierten Steuerungsstrategie nutzen.

Die genaue Erkennungstechnologie hängt von der Systemkonfiguration ab. Die intelligenten Signalsteuerungslösungen von FAMA können Technologien wie Spule, Geomagnetismus, RFID, Radar und visuelle Identifikationstechnologien für die verkehrsbezogene Erkennung und Überwachung integrieren.

Die entscheidende Frage für Einkäufer ist daher nicht nur, ob ein Controller die „Fahrzeugerkennung“ unterstützt, sondern welche Erkennungsmethoden für das Projekt erforderlich sind und ob die Controller-Architektur und -Schnittstellen diese unterstützen.

Adaptive Verkehrssignalsteuerung für sich ändernde Verkehrsnachfrage

Die adaptive Steuerung geht auf eine andere Anforderung ein als die herkömmliche koordinierte Zeitsteuerung.

Ein fester Zeitplan wird normalerweise für eine definierte Verkehrssituation entwickelt. Allerdings kann die Verkehrsnachfrage während einer einzelnen Betriebsperiode variieren. Wenn sich Verkehrsaufkommen oder -bewegungen ändern, entspricht ein Fahrplan, der für eine andere Bedingung konzipiert wurde, möglicherweise nicht mehr der aktuellen Nachfrage.

Die adaptive Verkehrssignalsteuerung nutzt verfügbare Verkehrsinformationen, um die Signalzeit entsprechend der konfigurierten Steuerlogik und den aktuellen Verkehrsbedingungen anzupassen.

Wenn sich beispielsweise die Verkehrsnachfrage zwischen Anflügen ändert, kann die adaptive Steuerung Erkennungsinformationen als Eingabe verwenden, um zu bestimmen, wie die Signalzeit angepasst werden soll. Dies macht die adaptive Steuerung besonders relevant für Kreuzungen, an denen die Verkehrsnachfrage erheblich schwankt und nicht relativ vorhersehbar bleibt.

Allerdings sollte die adaptive Steuerung nicht automatisch als Ersatz für die koordinierte Steuerung betrachtet werden. Die beiden Funktionen adressieren unterschiedliche Steuerungsanforderungen.

Die koordinierte Steuerung konzentriert sich auf die zeitliche Beziehung zwischen Kreuzungen oder entlang eines Verkehrskorridors. Die adaptive Steuerung konzentriert sich auf die Reaktion auf sich ändernde Verkehrsanforderungen. Ein Lichtsignalsteuergerät muss daher möglicherweise beide Steuerungsarten unterstützen, wenn ein Projekt eine Netzwerkkoordinierung zusammen mit sich ändernden Verkehrsanforderungen erfordert.

Mehrperioden-Timing für unterschiedliche Verkehrsmuster

Die Verkehrsnachfrage ist während der morgendlichen Spitzenzeiten, des Tagesbetriebs, der abendlichen Spitzenzeiten und in Zeiten mit geringerer Nachfrage häufig unterschiedlich. Die Verwendung einer einzigen Timing-Konfiguration für alle Bedingungen ist möglicherweise nicht für jede Kreuzung geeignet.

Zeitschemata mit mehreren Perioden ermöglichen die Konfiguration unterschiedlicher Zeitpläne für unterschiedliche Zeiträume.

Ein Zeitplan kann Parameter umfassen wie:

• Zykluslänge

• Phasenfolge

• Grüne Spaltung

• Koordinationseinstellungen

• Versatz

• Andere konfigurierte Signal-Timing-Parameter

Der Zweck besteht darin, den Betriebsplan des Controllers an die unterschiedlichen erwarteten Verkehrsbedingungen anzupassen.

Beispielsweise kann ein Hauptverkehrsaderkorridor während einer Spitzenzeit eine andere Koordinationsstrategie und während einer Zeit mit geringerer Nachfrage eine andere erfordern. Ebenso kann eine Kreuzung mit deutlich unterschiedlicher Richtungsnachfrage morgens und abends unterschiedliche zeitliche Regelungen erfordern.

Für Beschaffungsteams sollte die Unterstützung mehrerer Zeitplanungspläne daher in Bezug auf den tatsächlichen Betriebsplan und die verkehrstechnischen Anforderungen bewertet werden, anstatt einfach zu prüfen, ob ein Controller „Mehrperioden-Zeitplanung“ als Funktion auflistet.

Fußgängerüberwege und Notfallpriorität

Bei der Kreuzungskontrolle ist nicht nur die Fahrzeugbewegung zu berücksichtigen.

Anforderungen an Fußgängerüberwege führen zu zusätzlichen Phasen- und Zeitüberlegungen. Die Steuerung muss die Fußgängernachfrage innerhalb der konfigurierten Signalsequenz berücksichtigen und gleichzeitig den beabsichtigten Betrieb der Kreuzung aufrechterhalten.

Dies ist besonders relevant an Kreuzungen in der Nähe von Gewerbegebieten, öffentlichen Einrichtungen, Verkehrsknotenpunkten, Schulen oder anderen Orten, an denen Fußgängerbewegungen einen wichtigen Teil des Verkehrsmusters darstellen.

Die Notfallpriorität befasst sich mit einer weiteren besonderen Betriebsanforderung. Für Einsätze von Einsatzfahrzeugen kann eine Prioritätsbehandlung erforderlich sein, die von der normalen Signalkoordination abweicht.

Ein Controller, der die Notfallpriorität unterstützt, muss diese spezielle Anforderung in seiner Steuerlogik berücksichtigen, anstatt jede Verkehrssituation als Standardzyklus zu behandeln.

Die wichtige Beschaffungsfrage ist daher nicht nur, ob eine Steuerung Fußgänger- oder Notfallfunktionen unterstützt, sondern auch, wie diese Funktionen mit normalen Phasensteuerungs- und Koordinationsanforderungen interagieren.

So wählen Sie ein automatisiertes Ampelsteuerungssystem aus

Die Auswahl eines automatisierten Ampelsteuerungssystems sollte mit den Kreuzungs- und Netzwerkanforderungen beginnen.

1. Identifizieren Sie den Kreuzungstyp und das Verkehrsmuster

Stellen Sie zunächst fest, ob das Projekt Folgendes umfasst:

• Eine einzelne isolierte Kreuzung

• Mehrere koordinierte Kreuzungen

• Ein Arterienkorridor

• Ein größeres Verkehrskontrollnetz

Die betrieblichen Anforderungen können erheblich unterschiedlich sein. Ein Controller für eine isolierte Kreuzung kann sich auf die Phasensteuerung und -erkennung konzentrieren, während ein koordiniertes Netzwerk zusätzliche Aufmerksamkeit auf Zykluslänge, Offset, Zeitpläne und Kommunikation erfordert.

2. Definieren Sie die erforderliche Anzahl an Phasen

Die Anzahl und Reihenfolge der Signalphasen wirkt sich direkt auf die Controller-Konfiguration aus.

Das Projektteam sollte vor der Auswahl des Controllers die erforderlichen Fahrzeugbewegungen, Fußgängerbewegungen, Abbiegebewegungen und Sonderphasen identifizieren.

Der Controller muss dann mit der erforderlichen Phasenkonfiguration und den Signalausgängen kompatibel sein.

3. Bestätigen Sie die Erkennungsanforderungen

Die Erkennung ist die Verbindung zwischen tatsächlichen Verkehrsbedingungen und automatisierter Signalsteuerung.

Je nach Projekt kann die Erkennung Technologien wie Induktionsschleifen, geomagnetische Erkennung, Radar, RFID oder visuelle Identifizierung umfassen.

Die Beschaffungsspezifikation sollte daher Folgendes angeben:

• Erforderliche Detektionstechnologie

• Erforderliche Erkennungsorte

• Anforderungen an die Erkennungseingabe

• Wie Erkennungsinformationen von der Kontrollstrategie verwendet werden

Dies ist besonders wichtig, wenn eine adaptive Steuerung oder ein bedarfsgerechter Betrieb erforderlich ist.

4. Koordinierungsanforderungen bewerten

Stellen Sie bei mehreren Kreuzungen fest, ob das Projekt eine koordinierte Steuerung erfordert.

Zu den Schlüsselfragen gehören:

• Welche Zykluslängenstrategie wird verwendet?

• Wie werden Green Splits konfiguriert?

• Welche Offset-Beziehungen sind erforderlich?

• Werden unterschiedliche Zeitpläne verwendet?

• Wie verändert sich die Koordination zwischen verschiedenen Verkehrszeiten?

Mithilfe dieser Fragen lässt sich feststellen, ob eine Grundkonfiguration des Steuergeräts ausreicht oder ob ein koordiniertes Lichtsignalsteuergerät besser geeignet ist.

5. Überprüfen Sie die Fußgänger- und Notfallanforderungen

Die Priorität von Fußgängerüberwegen und Notfällen sollte bei der Systemplanung festgelegt und nicht als zweitrangige Überlegungen berücksichtigt werden.

Der Controller sollte entsprechend der erforderlichen Steuerlogik, Phasenfolge, Zeitsteuerung und Interaktion mit dem normalen koordinierten Betrieb bewertet werden.

6. Betrachten Sie Kommunikation und Systemintegration

Zu einer automatisierten Ampelsteuerung gehört in der Regel mehr als nur die Steuerung selbst.

Systemintegratoren und Transportunternehmen sollten überlegen, wie die Steuerung mit Folgendem verbunden wird:

• Ausrüstung zur Fahrzeugerkennung

• Verkehrssignalgeber

• Fußgängersysteme

• Feldausrüstung

• Zentrale Verkehrsmanagementsysteme

Die Kommunikationsfähigkeit ist besonders wichtig, wenn mehrere Kreuzungen als Teil eines umfassenderen intelligenten Verkehrssteuerungssystems betrieben werden müssen.

Die genauen Schnittstellen- und Kommunikationsanforderungen sollten anhand der Projektspezifikation bestätigt und nicht anhand einer allgemeinen Produktbeschreibung angenommen werden.

Warum modulares Design bei der Verkehrssignalsteuerung wichtig ist

Verkehrskontrollprojekte stellen häufig unterschiedliche Anforderungen je nach Kreuzungsgröße, Verkehrsmuster, Erkennungsmethoden und Netzwerkarchitektur.

Ein modulares Controller-Design kann einen strukturierteren Ansatz zur Konfiguration eines Systems für diese unterschiedlichen Anforderungen bieten.

Die Verkehrssignalsteuerung der FM5000-Serie nutzt den modularen Aufbau als eines ihrer erklärten architektonischen Merkmale. In Kombination mit den Funktionen koordinierte Steuerung, induktive Steuerung, adaptive Steuerung, Fußgängerüberweg, Notfallpriorität und mehrperiodige Zeitsteuerung soll die Architektur ein breiteres Spektrum an Verkehrssteuerungsanforderungen erfüllen als ein herkömmlicher Ansatz mit festen Funktionen.

Für Beschaffungsteams sollte der modulare Aufbau in der Praxis evaluiert werden:

• Kann der Controller die erforderliche Steuerungskonfiguration aufnehmen?

• Können die benötigten Detektionseingänge integriert werden?

• Kann das System die erforderlichen Signalphasen unterstützen?

• Kann die Timing-Strategie für verschiedene Verkehrsperioden konfiguriert werden?

• Kann der Verantwortliche am koordinierten Betrieb teilnehmen?

• Kann die Architektur zukünftige Projektanforderungen berücksichtigen?

Die Antworten sollten auf der tatsächlichen Produktkonfiguration und Projektspezifikation basieren.

Controller-Auswahl: Was sollten Käufer vergleichen?

Beim Vergleich einer automatischen Verkehrssignalsteuerung sollten Käufer die vollständigen Steuerungsanforderungen und nicht nur eine isolierte Spezifikation berücksichtigen.

Dieser Ansatz bietet eine aussagekräftigere Grundlage für den Lieferantenvergleich als die Verwendung allgemeiner Beschreibungen wie „Hochleistung“ oder „Erweiterte intelligente Steuerung“.

FAMAs Ansatz zur intelligenten Verkehrssignalsteuerung

FAMA – das führende Unternehmen in der chinesischen Verkehrssignalbeleuchtungsindustrie

Yangzhou FAMA Intelligent Equipment Co., Ltd. (FAMA) bietet integrierte Lösungen für intelligente Transportmittel mit der Unternehmensmission, „Reisen sicherer und intelligenter zu machen“.

FAMA Traffic konzentriert sich auf drei Hauptbereiche: intelligente Signalsteuerung, intelligente Verkehrssicherheit und multifunktionaler 5G-Smart-Masten, bietet aber auch Dienstleistungen wie die Optimierung der Ampelsteuerung, Betrieb und Wartung sowie Unterkunft an.

Bei der intelligenten Signalsteuerung konzentriert sich FAMA auf maßgeschneiderte Lichtsignalsteuerungsszenarien. Sein erklärter technischer Ansatz integriert verkehrsbezogene Technologien wie Spule, Geomagnetismus, RFID, Radar und visuelle Identifizierung, um den Verkehrsfluss und den Fußgängerfluss an Kreuzungen zu überwachen und Verkehrsbetriebspläne dynamisch zu optimieren.

Dieser Ansatz auf Systemebene ist relevant, wenn für ein Projekt mehr als nur eine einzelne Ampelsteuerung erforderlich ist und stattdessen Erkennung, Steuerung, Koordination und Betriebsmanagement zusammenarbeiten müssen.

Für Käufer, die die beste automatisierte Verkehrssignalsteuerung bewerten, bieten die FAMA-Produktpalette und Projektanwendungen nützliche Referenzen zum Verständnis, wie Verkehrssignalsteuerungsgeräte in tatsächlichen intelligenten Verkehrsprojekten eingesetzt werden können.

Die Verkehrssignalsteuerung der FM5000-Serie ist als koordiniertes Verkehrssignalsteuerungssystem konzipiert, das etablierte Funktionen wie induktive Steuerung, adaptive Steuerung, Fußgängerüberwegunterstützung, Notfallpriorität und Mehrperiodenschemata mit einer modularen Architektur kombiniert.

Beschaffungsteams können die Projektanträge und die Produktpalette von FAMA prüfen , um die Controller- und intelligenten Verkehrslösungen im Kontext ihrer eigenen Projektanforderungen zu bewerten.

Fazit: Auswahl eines Controllers basierend auf den Anforderungen der Verkehrssteuerung

Der richtige automatisierte Lichtsignalcontroller sollte entsprechend dem tatsächlichen Verkehrssteuerungsproblem ausgewählt werden, das er lösen muss.

Bei einer isolierten Kreuzung können Phasenkonfiguration, Erkennungseingänge, Signalzeit und Fußgängeranforderungen die wichtigsten Überlegungen sein. Bei mehreren Kreuzungen werden Zykluslänge, Grünaufteilung, Versatz, Zeitpläne und koordinierte Steuerung immer wichtiger. Wenn sich die Verkehrsnachfrage erheblich ändert, können adaptive Steuerung und Echtzeiterkennung ebenfalls wichtige Bestandteile der Steuerungsstrategie werden.

Auf Systemebene muss ein automatisiertes Ampelsteuerungssystem Verkehrserkennung, Signalzeitsteuerung, Phasensteuerung, Koordination, Kommunikation und Feldgeräte in einer kohärenten Betriebsarchitektur verbinden.

Aus diesem Grund sollte sich die Bewertung eines automatisierten Ampelsteuergeräts von Best auf die funktionale Kompatibilität und nicht auf allgemeine Leistungsansprüche konzentrieren. Käufer sollten prüfen, ob der Controller die erforderlichen Erkennungsmethoden, Steuermodi, Phasenkonfiguration, Koordinationsstrategie, Fußgängerüberweg, Notfallpriorität, Mehrperioden-Timing, Kommunikationsschnittstellen, modulare Architektur und zukünftige Erweiterungsanforderungen unterstützen kann.

Für Transportunternehmen, Systemintegratoren, technische Auftragnehmer und Infrastrukturkäufer bieten diese technischen Anforderungen einen praktischeren Rahmen für die Auswahl eines Ampelsteuergeräts, einer adaptiven Ampelsteuerlösung, eines koordinierten Ampelsteuergeräts oder eines umfassenderen intelligenten Ampelsteuersystems.