EP1148460A2 - Warning system for protection of a temporary road construction site - Google Patents

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EP1148460A2
EP1148460A2 EP01108311A EP01108311A EP1148460A2 EP 1148460 A2 EP1148460 A2 EP 1148460A2 EP 01108311 A EP01108311 A EP 01108311A EP 01108311 A EP01108311 A EP 01108311A EP 1148460 A2 EP1148460 A2 EP 1148460A2
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warning system
linguistic
medium
acceleration
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EP01108311A
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EP1148460B1 (en
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Thomas Dr. Sachse
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Siemens AG
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    • G08G1/096791Systems involving transmission of highway information, e.g. weather, speed limits where the system is characterised by the origin of the information transmission where the origin of the information is another vehicle

Definitions

  • the invention relates to a warning system for securing a Construction site temporarily set up on a trunk road according to the preamble of claim 1.
  • the invention is therefore based on the object for a warning system a further embodiment of the type mentioned to create that provides the opportunity to face the dangerous situation crucial at a temporary construction site to defuse, to put into operation there without further notice is and above all high operational reliability, in particular with regard to serious accidents.
  • a further development of the invention is particularly advantageous, after which the evaluation of these measurands in a multi-stage Fuzzy decision logic takes place in a first stage first the respective measured values for speed, distance and acceleration of the in the monitored route section located vehicle belonging to value ranges, e.g. "low”, “medium”, “high” of a corresponding linguistic Variables "speed", “distance” or “acceleration” assigns.
  • fuzzy decision logic are linked in a second stage to these affiliations with the help of an interpreting the distance accordingly Rule base affiliations for a linguistic Output variable "Danger” determined.
  • the determined affiliations become the decision logic the linguistic output variable "danger” in use an averaging function in sharp output quantities converted for a collision probability, with a certain value for the probability of collision Warning device is triggered.
  • fuzzy logic - in contrast on classic decision-making and control procedures based on the Evaluation of absolute quantities are based - as a result of the decision-making process
  • fuzzy logic enable that Warning system according to the invention with relatively simple means the local environmental conditions at a temporary construction site to adjust.
  • the fuzzy logic enables the membership functions the linguistic variable "distance”, “Speed” or “Acceleration” each the geographical and also weather-related conditions at a construction site by simply changing parameters.
  • the warning system according to the invention is therefore in a very flexible Way to set up the decision making process based on the measured data always on the local conditions runs related and thus to optimized results leads.
  • FIG. 1 A traffic situation is shown schematically in FIG. 1, for temporary construction sites, especially on multi-lane Trunk roads, is typical. This is in the drawing Construction site due to construction vehicles parked in the left lane 1 or 1 'indicated schematically. In the direction of traffic seen, carries the first, placed in front of the actual construction site Construction vehicle 1 arranged on its rear wall a widely recognizable barrier board 2, which the incoming traffic to Prompt lane change to the adjacent inner lane. In particular on short-term and also only for a short time Construction sites, so-called day construction sites, form this construction site 1 to the rear of the construction site Warning lights on the construction site vehicles the most essential Security measure for those working in the construction site area.
  • a security system is schematically shown in FIG. 1 as one possibility indicated for solving this problem. It contains a detector device 3 with, for example, a Laser detector as a sensor on or on which the Construction site in front of the construction vehicle blocking traffic 1 is mounted. As shown in Figure 1 by a schematically in Direction of the beam of rays emitted on the incoming traffic 4 is indicated, the ones on the cordoned off Road lane approaching vehicles, for example a truck 5 is detected. At short intervals, for example after every 100 ms, the distance d as well as the speed v des in the example the locked lane approaching truck 5 measured. From the measurement results of successive intervals acceleration a or deceleration of the determine approaching vehicle.
  • a detector device 3 with, for example, a Laser detector as a sensor on or on which the Construction site in front of the construction vehicle blocking traffic 1 is mounted.
  • a schematically in Direction of the beam of rays emitted on the incoming traffic 4 is indicated, the ones on the cordoned off Road lane approaching vehicles, for
  • FIG. 2 a flowchart schematically shows an evaluation and decision process that is better adapted to the different parameters of the traffic situation to be assessed than classic decision or control methods based on digital statements.
  • This diagram shows, as input variables 7, the speed and distance values v and d measured at predetermined intervals of, for example, 100 ms.
  • the corresponding acceleration a is determined from the speed values v i and v i-1 for two successive intervals i-1 and i according to the following relationship:
  • a control step 9 the measurement results determined in this way for the current speed v, the instantaneous distance d or the current acceleration a of the approaching vehicle are compared with the corresponding measurement values of the measurement series already present at the previous time intervals in order to determine them Check plausibility. In many cases, it should be advisable to smooth measured values that appear to be plausible if they are too noisy. Noise components can be attributed, among other things, to the different reflection properties of the scanning laser beam, which have been explained above. This smoothing is carried out in a computing process 10. The smoothed values for the speed v, the acceleration a and the distance d of an individual vehicle that compensate for the noise component are determined, for example, on the basis of the following relationships:
  • the subsequent process 11 in the flowchart in FIG. 2 states now schematically that an actual linkage of the to this extent prepared measurement results for a decision criterion using fuzzy logic.
  • fuzzy logic supplied quantified input variables not as absolute in the decision-making process Values. Rather, the fuzzy logic is based on so-called linguistic variables a state not quantitative, but to describe qualitatively by: assigns him to certain areas of affiliation.
  • the linguistic variable is for distance d and the acceleration a defined in Figures 4 and 5 respectively.
  • the affiliations determined in this way are linked to one another in a next step and affiliations for the linguistic output variable "danger" are determined.
  • the probability of ascent is determined in the sense of Fuzzy logic interpreted as a sharp output value, in absolute terms, however, a single value does not always have to be correct, i.e. be flawless.
  • a warning based on a single high probability of collision determined in this way of an approaching vehicle, so this could lead to false alarms more often.
  • Particularly critical it would be if, as a result, the employees construction site accustomed to these false alarms and therefore one individual warning may no longer actually be one assign critical situation. It therefore seems appropriate at least the employees in the construction site area in particular not already due to an acoustic warning signal to draw attention to an individual value.
  • FIG. 2 shows the evaluations of the Functionally schematized results for the probability of collision shown in test step 12, to which the Alarm 13 follows if critical values for the probability of collision as described above become.
  • the table thus describes twelve different operating situations, from which the operator selects the appropriate one and using the corresponding number of the parameter in enters the warning system.
  • the variants given are sufficient to match the decision logic to the respective on The situation at hand, that is, the membership functions the described linguistic variables Adapt "speed", "distance” or "acceleration".
  • Warning system is also a monitoring device for recording of images of the predetermined one located in front of the barrier Route section provided, the within a Periodic images along with the images taken at the same time measured values of the detector device triggered be saved by a given event.
  • This makes it possible to add the personal warning system still used for accident monitoring.
  • the specified event for example pictures taken by a video camera as well as the measured values for the speed recorded by the detector unit and the distance from the wall panel one yourself approaching vehicle discarded after a predetermined period of time and replaced by currently recorded data.
  • the detectable for example, by the noise caused thereby the recorded images and measured values become one lasting until the time of the specified event Saved permanently. So that could be after a Accident are checked whether the warning system works properly Has.

Abstract

When a lane is blocked during temporary road works a blocking sign (2) is mounted on the rear of a vehicle. In addition a sensor (3), e.g. a laser sensor, is used to determine the approach of an oncoming vehicle (5). The vehicle acceleration and distance of approach are determined and fuzzy logic used to determine the probability that the vehicle will impact the road works. If necessary a warning (6) is sounded.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Warnsystem zum Sichern einer an einer Fernverkehrsstraße temporär eingerichteten Baustelle gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.The invention relates to a warning system for securing a Construction site temporarily set up on a trunk road according to the preamble of claim 1.

Für temporär eingerichtete Baustellen an Fernverkehrsstraßen gelten die Richtlinien für "Baustellen kürzerer Dauer". Danach wird die durch die Baustelle belegte Fahrspur der mehrspurigen Fernverkehrsstraße für den ankommenden Verkehr durch ein Baufahrzeug mit einer Absperrtafel abgesichert, die den ankommenden Verkehr zum Spurwechsel auffordert. Aufgrund von Übermüdung oder mangelnder Aufmerksamkeit von Kraftfahrern kommt es trotz wirkungsvoller optischer Warnsignale dennoch immer wieder zu Kollisionen mit dem die Baustelle sichernden Baufahrzeug. Besonders gefährlich sind dabei naturgemäß auffahrende Lastkraftwagen. Die Unfallstatistik belegt, dass auch im Baustellenbereich eingerichtete Geschwindigkeitsbeschränkungen diese Gefahrensituation nicht ausreichend entschärfen können. Ebenso haben auch alle Versuche, die Baustellensituation für den ankommenden Verkehr optisch noch wirkungsvoller darzustellen, die Unfallgefahr zwar vermindert, jedoch noch nicht in einem Maße herabgesetzt, das bereits als zufriedenstellend zu bezeichnen wäre.For temporary construction sites on long-distance roads the guidelines for "construction sites of shorter duration" apply. After that the lane occupied by the construction site becomes the multi-lane Long-distance road for incoming traffic through a construction vehicle secured with a barrier panel that the incoming traffic to change lanes. Owing to Fatigue or lack of attention from drivers despite the effective visual warning signals always collisions with the one securing the construction site Construction vehicle. Ascending are naturally particularly dangerous Trucks. The accident statistics show that Speed limits also set in the construction site area do not sufficiently mitigate this dangerous situation can. Likewise, all attempts have the construction site situation optically still for the incoming traffic to present it more effectively, while reducing the risk of accidents, however not yet degraded to an extent that already would be described as satisfactory.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, für ein Warnsystem der eingangs genannten Art eine weitere Ausführungsform zu schaffen, die die Möglichkeit bietet, die Gefahrensituation an einer temporär eingerichteten Baustelle entscheidend zu entschärfen, dort ohne weiteres in Betrieb zu nehmen ist und vor allem auch eine hohe Betriebssicherheit, insbesondere im Hinblick auf schwere Unfälle bietet. The invention is therefore based on the object for a warning system a further embodiment of the type mentioned to create that provides the opportunity to face the dangerous situation crucial at a temporary construction site to defuse, to put into operation there without further notice is and above all high operational reliability, in particular with regard to serious accidents.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Warnsystem der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 beschriebenen Merkmale gelöst.This object is achieved according to the invention in a warning system type mentioned in the characterizing part of the claim 1 described features solved.

Alle Sicherungen für temporär eingerichtete Straßenbaustellen beruhen bisher auf passiven Lösungen. Dabei werden alle Anstrengungen darauf gerichtet, die Gefahrenstelle durch optische Signale zu kennzeichnen und so die Aufmerksamkeit des auflaufenden Verkehrs auf die besondere Verkehrssituation zu lenken. Die erfindungsgemäße Lösung geht aber von der Überlegung aus, dass alle derartigen Maßnahmen wohl nicht verhindern können, dass unaufmerksame oder auch übermüdete Kraftfahrer die Gefahrensituation falsch einschätzen oder im schlimmsten Fall überhaupt nicht realisieren. Auffahrunfälle, die die im Baustellenbereich Beschäftigten gefährden, sind deshalb nicht auszuschließen. Die Erfindung löst sich daher von der Überlegung, alle Anstrengungen insbesondere nur darauf zu richten, den ankommenden Verkehr zu warnen. Sie geht statt dessen den Weg, zusätzlich diesen ankommenden Verkehr zu beobachten, dabei kritische Situationen zu erfassen und dann die Beteiligten, d.h. insbesondere auch die im Baustellenbereich Beschäftigten, möglichst rechtzeitig zu warnen. Selbst wenn eine Warnung nur kurzfristig vor einem eintretenden Unfall gegeben werden kann, so sind dann dadurch gefährdete Personen doch vorbereitet und können versuchen, sich in Sicherheit zu bringen.All fuses for temporary road construction sites have so far been based on passive solutions. In doing so, all efforts aimed at the danger point through optical To mark signals and thus attract the attention of the approaching traffic towards the special traffic situation to steer. The solution according to the invention is based on the consideration assumes that all such measures probably do not prevent can that inattentive or even tired motorists misjudge the dangerous situation or in not realize worst case scenario at all. Rear-end collisions, that endanger those working in the construction site area therefore not to be excluded. The invention therefore solves itself from consideration, all efforts in particular only on it to warn the incoming traffic. she goes instead the way, in addition this incoming traffic to observe, to grasp critical situations and then the participants, i.e. especially those in the construction site area Warn employees as soon as possible. Even if a warning is only briefly before an occurring Accident can be given, are then at risk People are prepared and can try to get in Bring security.

Zu diesem Zweck werden einzelne Fahrzeuge, die sich auf einer durch die Baustelle belegten Fahrspur dieser Baustelle nähern, detektiert. In kurzen Zeitintervallen werden deren Abstand und Geschwindigkeit gemessen und daraus auch deren Beschleunigung bzw. Verzögerung ermittelt. Diese Messgrößen werden fortlaufend ausgewertet, um in Form eines Wertes der Auffahrwahrscheinlichkeit eine besonders kritische Situation mit einiger Sicherheit vorausschauend zu beurteilen. For this purpose, individual vehicles that are on a Approach the lane occupied by the construction site to this construction site, detected. Their intervals are shown in short time intervals and speed measured and from it their acceleration or delay determined. These measures are continuously evaluated in the form of a value of Collision probability is a particularly critical situation can be assessed with some certainty with foresight.

Besonders vorteilhaft ist eine Weiterbildung der Erfindung, wonach die Auswertung dieser Messgrößen in einer mehrstufigen Fuzzy-Entscheidungslogik erfolgt, die in einer ersten Stufe zunächst den jeweiligen Messwerten für Geschwindigkeit, Abstand und Beschleunigung des im überwachten Streckenabschnitt befindlichen Fahrzeuges Zugehörigkeiten zu Wertebereichen, z.B. "gering", "mittel", "hoch" einer entsprechenden linguistischen Variablen "Geschwindigkeit", "Abstand" bzw. "Beschleunigung" zuordnet. In dieser Fuzzy-Entscheidungslogik werden in einer zweiten Stufe in Verknüpfung dieser Zugehörigkeiten mit Hilfe einer den Abstand entsprechend interpretierenden Regelbasis Zugehörigkeiten für eine linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" ermittelt. In einer dritten Stufe der Entscheidungslogik werden die ermittelten Zugehörigkeiten der linguistischen Ausgangsvariablen "Gefahr" in Anwendung einer Mittelungsfunktion jeweils in scharfe Ausgangsgrößen für eine Auffahrwahrscheinlichkeit umgewandelt, wobei bei einem bestimmten Wert für die Auffahrwahrscheinlichkeit die Warneinrichtung ausgelöst wird.A further development of the invention is particularly advantageous, after which the evaluation of these measurands in a multi-stage Fuzzy decision logic takes place in a first stage first the respective measured values for speed, distance and acceleration of the in the monitored route section located vehicle belonging to value ranges, e.g. "low", "medium", "high" of a corresponding linguistic Variables "speed", "distance" or "acceleration" assigns. In this fuzzy decision logic are linked in a second stage to these affiliations with the help of an interpreting the distance accordingly Rule base affiliations for a linguistic Output variable "Danger" determined. In a third stage The determined affiliations become the decision logic the linguistic output variable "danger" in use an averaging function in sharp output quantities converted for a collision probability, with a certain value for the probability of collision Warning device is triggered.

Diese Weiterbildung der Erfindung nutzt in besonders vorteilhafter Weise die Möglichkeiten der Fuzzy-Logik für den gegebenen Anwendungsfall. Deren Charakteristikum, mit Unschärferelationen zu arbeiten, erlaubt einen Entscheidungsprozeß bezüglich eines möglicherweise erst eintreffenden Ereignisses, basierend auf aktuellen Daten. Da die Möglichkeiten der Fuzzy-Logik, ihre Eigenschaften und ihre zweckmäßige Anwendung auf in einem Einzelfall vorliegende Kriterien auch in der Straßenverkehrstechnik bereits durchaus bekannt sind sowie auch die technischen Realisierungsmöglichkeiten vorliegen, stehen ohne weiteres die Mittel zur Verfügung, das erfindungsgemäße Warnsystem auch mit vertretbarem technischen Aufwand zu verwirklichen.This development of the invention uses in a particularly advantageous manner Way the possibilities of fuzzy logic for the given Use case. Their characteristic, with uncertainty relations working allows a decision-making process regarding of an event that may occur based on current data. Because the possibilities of Fuzzy logic, its properties and its practical application on criteria available in an individual case also in the road traffic technology are already well known as well the technical implementation options are also available, the means according to the invention are readily available Warning system also with justifiable technical Realizing effort.

Von weiterem Vorteil ist, dass die Fuzzy-Logik - im Gegensatz zu klassischen Entscheidungs- und Regelverfahren, die auf der Auswertung absoluter Größen beruhen - als Ergebnis des Entscheidungsprozesses Wahrscheinlichkeitswerte liefert, die die Basis dafür bilden können, das Warnsystem mehrstufig auszubilden. Damit besteht zum Beispiel die Möglichkeit, in einer ersten Stufe zunächst nochmals zu versuchen, die Aufmerksamkeit des unachtsamen, die kritische Gefahrensituation wohl nicht richtig einschätzenden Kraftfahrers auf sich zu lenken. Erst dann, wenn dieser Kraftfahrer immer noch nicht reagiert und damit aller Wahrscheinlichkeit nach doch eine Kollision mit dem die Baustelle absperrenden Fahrzeug unvermeidbar erscheint, wird in einer zweiten Stufe an die im Baustellenbereich Beschäftigten selbst ein Warnsignal abgegeben.Another advantage is that the fuzzy logic - in contrast on classic decision-making and control procedures based on the Evaluation of absolute quantities are based - as a result of the decision-making process Provides probability values that the Can form the basis for training the warning system in several stages. This gives you the option, for example, of a first stage first try again to get attention of the careless, the critical dangerous situation not attracting the driver's correct judgment. Only when this driver is still not responding and in all likelihood a collision with which the vehicle blocking the construction site appears inevitable is in a second stage to those in the construction site area Employees themselves issued a warning signal.

Weiterhin ermöglichen die Eigenschaften der Fuzzy-Logik, das Warnsystem gemäß der Erfindung mit relativ einfachen Mitteln auf die lokalen Umfeldbedingungen an einer temporären Baustelle einzujustieren. Die Fuzzy-Logik ermöglicht, die Zugehörigkeitsfunktionen der linguistischen Variablen "Abstand", "Geschwindigkeit" bzw. "Beschleunigung" jeweils den geografischen und auch wetterbedingten Verhältnissen an einer Baustelle durch einfaches Ändern von Parametern anzupassen. Das erfindungsgemäße Warnsystem ist daher in einer durchaus flexiblen Weise so einzurichten, dass der Entscheidungsprozeß aufgrund der gemessenen Daten immer auf die lokalen Verhältnisse bezogen abläuft und damit zu optimierten Ergebnissen führt.Furthermore, the properties of fuzzy logic enable that Warning system according to the invention with relatively simple means the local environmental conditions at a temporary construction site to adjust. The fuzzy logic enables the membership functions the linguistic variable "distance", "Speed" or "Acceleration" each the geographical and also weather-related conditions at a construction site by simply changing parameters. The warning system according to the invention is therefore in a very flexible Way to set up the decision making process based on the measured data always on the local conditions runs related and thus to optimized results leads.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird im folgenden anhand der Zeichnung näher beschrieben. Dabei zeigt

FIG 1
schematisch eine Baustellensituation, bei der die linke Randspur einer Fernverkehrsstraße durch eine Baustelle belegt ist, wobei von dem die Baustelle sichernden Baufahrzeug aus auf der belegten Fahrspur näher kommende Fahrzeuge überwacht sowie deren sich ändernder Abstand und Geschwindigkeit gemessen und anschließend ausgewertet wird,
FIG 2
ein Flussdiagramm einer Auswerteeinrichtung für diese Messdaten, die auf einer Fuzzy-Entscheidungslogik beruht,
FIG 3 - 5
jeweils eine schematische Darstellung der Zugehörigkeitsfunktionen für linguistische Variablen "Geschwindigkeit", "Abstand" bzw. "Beschleunigung" dieser Fuzzy-Entscheidungslogik und
FIG 6
als Ergebnis des Entscheidungsprozesses in einem Diagramm die Zugehörigkeitsfunktion für eine Ausgangsvariable "Auffahrwahrscheinlichkeit", ausgedrückt in prozentualen Werten.
An embodiment of the invention is described below with reference to the drawing. It shows
FIG. 1
schematically a construction site situation in which the left-hand lane of a trunk road is occupied by a construction site, vehicles approaching the construction site securing the construction site monitoring vehicles approaching from the occupied lane and their changing distance and speed being measured and then evaluated,
FIG 2
1 shows a flowchart of an evaluation device for this measurement data, which is based on a fuzzy decision logic,
FIG 3-5
each a schematic representation of the membership functions for linguistic variables "speed", "distance" or "acceleration" of this fuzzy decision logic and
FIG 6
as a result of the decision-making process in a diagram, the membership function for an output variable "collision probability", expressed in percentage values.

In Figur 1 ist schematisch eine Verkehrssituation dargestellt, die für temporäre Baustellen, insbesondere an mehrspurigen Fernstraßen, typisch ist. In der Zeichnung ist diese Baustelle durch auf der linken Fahrspur abgestellte Baufahrzeuge 1 bzw. 1' schematisch angedeutet. In Verkehrsrichtung gesehen, trägt das erste, vor die eigentliche Baustelle gesetzte Baufahrzeug 1 an seiner Rückwand angeordnet eine weithin erkennbare Sperrtafel 2, die den auflaufenden Verkehr zum Spurwechsel in die benachbarte Innenspur auffordert. Insbesondere an kurzfristig und auch nur für eine kurze Zeit eingerichteten Baustellen, sog. Tagesbaustellen, bildet dieses, die Baustelle nach hinten abschließende Baufahrzeug 1 neben Warnbeleuchtungen an den Baustellenfahrzeugen die wesentlichste Sicherungsmaßnahme für die im Baustellenbereich Beschäftigten.A traffic situation is shown schematically in FIG. 1, for temporary construction sites, especially on multi-lane Trunk roads, is typical. This is in the drawing Construction site due to construction vehicles parked in the left lane 1 or 1 'indicated schematically. In the direction of traffic seen, carries the first, placed in front of the actual construction site Construction vehicle 1 arranged on its rear wall a widely recognizable barrier board 2, which the incoming traffic to Prompt lane change to the adjacent inner lane. In particular on short-term and also only for a short time Construction sites, so-called day construction sites, form this construction site 1 to the rear of the construction site Warning lights on the construction site vehicles the most essential Security measure for those working in the construction site area.

Derartige Baustellen kürzerer Dauer, die im Interesse des Verkehrsflusses ohne aufwendige Absicherungselemente zur Verkehrsführung eingerichtet werden, sind aber mit einem nicht vernachlässigbaren Unfallrisiko verbunden. Unfälle, bei denen eine Kollision eines auffahrenden Fahrzeuges mit dem die Baustelle nach hinten absichernden Baufahrzeug 1 eintritt, sind meist auf Übermüdung oder Unachtsamkeit der auffahrenden Kraftfahrer zurückzuführen. Besonders schwerwiegende Folgen haben dabei durch Lastkraftwagen verursachte Unfälle. Es stellt sich somit das Problem, ohne Verzicht auf die Flexibilität bei der Einrichtung derartiger Baustellen kürzerer Dauer, weitere Sicherungsmaßnahmen zu treffen, die das Unfallrisiko herabsetzen bzw. zumindest den im Baustellenbereich Beschäftigten die Möglichkeit geben, sich selbst rechtzeitig vor einem Auffahrunfall in Sicherheit zu bringen.Such construction sites of shorter duration, which are in the interest of the Traffic flow without complex security elements for traffic management are set up, but are not with one negligible risk of accident. Accidents in which a collision of an ascending vehicle with the construction site construction vehicle 1 securing to the rear occurs mostly due to fatigue or carelessness of the ascending Attributed to motorists. Particularly serious consequences have accidents caused by trucks. It the problem arises without sacrificing flexibility when setting up such construction sites of shorter duration, to take further precautionary measures that reduce the risk of accidents reduce or at least the employees in the construction site area give yourself the opportunity in time to bring to safety from a rear-end collision.

In Figur 1 ist schematisch ein Sicherungssystem als eine Möglichkeit für die Lösung dieses Problems angedeutet. Es beinhaltet eine Detektoreinrichtung 3 mit beispielsweise einem Laserdetektor als Sensor, die auf beziehungsweise an dem die Baustelle vor dem auflaufenden Verkehr absperrenden Baufahrzeug 1 montiert ist. Wie in Figur 1 durch ein schematisch in Richtung auf den auflaufenden Verkehr ausgestrahltes Strahlenbündel 4 angedeutet ist, werden die sich auf der abgesperrten Fahrspur der Baustelle nähernden Fahrzeuge, beispielsweise ein Lastkraftwagen 5, detektiert. In kurzen Intervallen, beispielsweise nach jeweils 100 ms, wird der Abstand d sowie die Geschwindigkeit v des sich im Beispiel auf der gesperrten Fahrspur nähernden Lastkraftwagens 5 gemessen. Aus den Messergebnissen aufeinanderfolgender Intervalle lässt sich zusätzlich die Beschleunigung a bzw. Verzögerung des sich nähernden Fahrzeuges ermitteln.A security system is schematically shown in FIG. 1 as one possibility indicated for solving this problem. It contains a detector device 3 with, for example, a Laser detector as a sensor on or on which the Construction site in front of the construction vehicle blocking traffic 1 is mounted. As shown in Figure 1 by a schematically in Direction of the beam of rays emitted on the incoming traffic 4 is indicated, the ones on the cordoned off Road lane approaching vehicles, for example a truck 5 is detected. At short intervals, for example after every 100 ms, the distance d as well as the speed v des in the example the locked lane approaching truck 5 measured. From the measurement results of successive intervals acceleration a or deceleration of the determine approaching vehicle.

Die Technologie für derartige Messungen ist in der Straßenverkehrstechnik aus der Mehrzahl von Anwendungsfällen an sich durchaus bekannt. Allerdings sind im vorliegenden Anwendungsfall durchaus spezifische Rahmenbedingungen zu berücksichtigen. Dazu gehört, dass die Messgrößen, d.h. die Geschwindigkeit v und der Abstand d fehlerbehaftet sind. Umso mehr gilt dies für eine errechnete Beschleunigung a, die auf einer Auswertung aufeinanderfolgender Intervalle beruht. Sofern die Detektoreinrichtung 3 mit einem Laserstrahl als Abtaststrahl arbeitet, sind ferner die Reflexionseigenschaften des Laserstrahles zu berücksichtigen. Generell wird der Laserstrahl an den Fensterflächen der Kraftfahrzeuge relativ schlecht reflektiert. Aber auch Farbflächen haben unterschiedliche Reflexionseigenschaften, dabei sind helle Flächen für die Abtastung günstiger als dunkle. Hinsichtlich dieser Reflexionseigenschaften zeigten praktische Versuche, dass im allgemeinen Lastkraftwagen mit "ebener" Front mit einer geringeren Fehlerrate detektiert werden als Personenkraftwagen. Wesentlich ist dabei, dass der Laserstrahl ein sich näherndes Fahrzeug frontal und nicht seitlich trifft, Bewegungskomponenten quer zur Detektionsrichtung werden nicht erfasst. Schließlich ist hinzuzufügen, dass die Detektoreinrichtung statisch starr befestigt sein muss, damit nicht durch Fahrtwind oder andere Erschütterungen fehlerhafte Messungen durchgeführt werden. Die genannten Rahmenbedingungen belegen, dass es zweckmäßig ist, alle Messergebnisse im Hinblick auf ihre Plausibilität zu überprüfen, um daraus keine falschen Aktionen abzuleiten.The technology for such measurements is in road traffic engineering from the majority of use cases per se well known. However, in the present application to take into account specific framework conditions. This includes that the measured variables, i.e. the speed v and the distance d are faulty. All the more applies this for a calculated acceleration a based on an evaluation successive intervals. If the Detector device 3 with a laser beam as a scanning beam works, are also the reflection properties of the laser beam to consider. Generally the laser beam is on the window surfaces of the motor vehicles are relatively poorly reflected. But colored areas also have different reflective properties, there are bright areas for scanning cheaper than dark ones. With regard to these reflective properties practical tests showed that in general Trucks with a "flat" front with a smaller one Error rates are detected as passenger cars. Essential is that the laser beam is an approaching vehicle meets frontally and not laterally, components of movement across the direction of detection are not detected. Finally add that the detector device is statically rigid must be fastened so that it is not caused by wind or other Vibrations incorrect measurements are carried out. The above-mentioned framework proves that it is expedient is, all measurement results in terms of their plausibility check in order not to derive wrong actions from it.

Wenn man nun ein Sicherungssystem zur Warnung vor einer wahrscheinlichen Kollision eines sich der Baustelle nähernden Fahrzeuges auf der Basis derartiger Abstands- und Geschwindigkeitsmessungen aufbauen will, sind diese Messungen in einem ausreichend großen Abstand von dem die Baustelle sichernden Baufahrzeug 1 vorzunehmen, der mehrere 100 m beträgt, beispielsweise in einem Bereich von 250 bis 300 m liegt. Ganz signifikant für den hier vorliegenden Anwendungsfall derartiger Geschwindigkeits- bzw. Abstandsmessungen sind für die daraus abzuleitende Aktion weitere Kriterien. So kann beispielsweise aus der Tatsache, dass sich auf der gesperrten Fahrspur ein Fahrzeug der Baustelle mit beträchtlicher Geschwindigkeit v nähert, noch nicht auf eine hohe Kollisionswahrscheinlichkeit geschlossen werden. Dies gilt selbst dann nicht, wenn das betreffende Fahrzeug zudem beschleunigt. In vielen Fällen liegt ein derartiges Fahrverhalten dann vor, wenn der Kraftfahrer in Vorbereitung auf einen Spurwechsel noch einen Überholvorgang abschließt. Anders liegt der Fall, wenn sich ein Fahrzeug auf der abgesperrten Fahrspur mit einer an sich relativ niedrigen, nahezu gleichbleibenden Geschwindigkeit nähert. Diese Situation erscheint auf den ersten Blick unkritisch, doch könnte diesem Fahrverhalten auch zugrundeliegen, dass der jeweilige Kraftfahrer die vor ihm liegende Baustelle als Gefahrenbereich noch nicht realisiert hat. Diese Beispiele mögen belegen, dass klassische, auf Absolutwerten der gemessenen Größen beruhende Entscheidungsoder Regelverfahren durchaus nicht zu einem betriebssicheren Entscheidungsergebnis führen müssen.If you now have a security system to warn of a likely Collision of an approaching construction site Vehicle based on such distance and speed measurements want to build, these measurements are in one a sufficiently large distance from that securing the construction site To carry out construction vehicle 1 which is several 100 m, for example in a range of 250 to 300 m. All significant for the application here Speed and distance measurements are for the action to be derived from this further criteria. For example from the fact that locked on the Lane of a construction site vehicle at considerable speed v approaches, not yet to a high probability of collision getting closed. This applies even then not if the vehicle in question is also accelerating. In In many cases there is such a driving behavior if the driver is preparing to change lanes another overtaking process. The situation is different if a vehicle is in the blocked lane with a at a relatively low, almost constant speed is approaching. This situation appears at first Uncritical look, but this driving behavior could too be based on the fact that the respective driver is in front of him construction site as a danger zone has not yet been realized Has. These examples may prove classic, based on absolute values decision based on the measured quantities or Control procedure by no means a reliable one Result of the decision.

In Figur 2 ist schematisch in einem Flussdiagramm ein Bewertungs- und Entscheidungsablauf dargestellt, der den verschiedenen Parametern der zu beurteilenden Verkehrssituation besser angepasst ist als klassische, auf digitalen Aussagen beruhende Entscheidungs- bzw. Regelverfahren. Dieses Diagramm zeigt als Eingabegrößen 7 die in vorbestimmten Intervallen von beispielsweise 100 ms gemessenen Geschwindigkeits- und Abstandswerte v bzw. d. In einem Rechenschritt 8 wird aus den Geschwindigkeitswerten vi sowie vi-1 für zwei aufeinanderfolgende Intervalle i-1 bzw. i die entsprechende Beschleunigung a gemäß nachstehender Beziehung ermittelt:

Figure 00080001
In FIG. 2, a flowchart schematically shows an evaluation and decision process that is better adapted to the different parameters of the traffic situation to be assessed than classic decision or control methods based on digital statements. This diagram shows, as input variables 7, the speed and distance values v and d measured at predetermined intervals of, for example, 100 ms. In a calculation step 8, the corresponding acceleration a is determined from the speed values v i and v i-1 for two successive intervals i-1 and i according to the following relationship:
Figure 00080001

Im nächsten Schritt, einem Kontrollschritt 9 werden die so bestimmten Messergebnisse für die aktuelle Geschwindigkeit v, den momentanen Abstand d bzw. die aktuelle Beschleunigung a des sich nähernden Fahrzeuges mit den entsprechenden Messwerten der bereits vorliegenden Messreihe zu den zurückliegenden Zeitintervallen verglichen, um sie auf ihre Plausibilität hin zu überprüfen. In vielen Fällen dürfte es zweckmäßig sein, auch für sich betrachtet durchaus plausibel erscheinende Messwerte zu glätten, wenn diese zu sehr verrauscht sind. Rauschanteile können unter anderem auf die unterschiedlichen Reflexionseigenschaften des abtastenden Laserstrahles zurückzuführen sein, die vorstehend dargelegt wurden. Diese Glättung wird in einem Rechenprozess 10 ausgeführt. Dabei werden die den Rauschanteil kompensierenden, geglätteten Werte für die Geschwindigkeit v, die Beschleunigung a bzw. den Abstand d eines einzelnen Fahrzeuges werden beispielsweise aufgrund der folgenden Beziehungen ermittelt:

Figure 00090001
Figure 00090002
Figure 00090003
In the next step, a control step 9, the measurement results determined in this way for the current speed v, the instantaneous distance d or the current acceleration a of the approaching vehicle are compared with the corresponding measurement values of the measurement series already present at the previous time intervals in order to determine them Check plausibility. In many cases, it should be advisable to smooth measured values that appear to be plausible if they are too noisy. Noise components can be attributed, among other things, to the different reflection properties of the scanning laser beam, which have been explained above. This smoothing is carried out in a computing process 10. The smoothed values for the speed v, the acceleration a and the distance d of an individual vehicle that compensate for the noise component are determined, for example, on the basis of the following relationships:
Figure 00090001
Figure 00090002
Figure 00090003

Der anschließende Prozess 11 im Flussdiagramm von Figur 2 besagt nun schematisch, dass eine eigentliche Verknüpfung der insoweit aufbereiteten Messergebnisse zu einem Entscheidungskriterium mit Hilfe einer Fuzzy-Logik erfolgt. Im Gegensatz zu einem klassischen Entscheidungs- oder Regelverfahren wertet die Fuzzy-Logik ihr zugeführte quantifizierte Eingangsgrößen im Entscheidungsprozeß nicht unmittelbar als absolute Werte aus. Vielmehr beruht die Fuzzy-Logik darauf, mit sogenannten linguistischen Variablen einen Zustand nicht quantitativ, sondern qualitativ dadurch zu beschreiben, dass man ihn bestimmten Zugehörigkeitsbereichen zuordnet. Durch eine Mehrzahl von Anwendungsfällen von Fuzzy-Logik im Bereich der Straßenverkehrstechnik ist zu belegen, dass dem Fachmann auf diesem Gebiet der Umgang damit Fuzzy-Logik durchaus vertraut ist. Es ist deshalb hier nicht erforderlich, Fuzzy-Logik als solche im Detail zu erläutern.The subsequent process 11 in the flowchart in FIG. 2 states now schematically that an actual linkage of the to this extent prepared measurement results for a decision criterion using fuzzy logic. In contrast evaluates to a classic decision or control procedure the fuzzy logic supplied quantified input variables not as absolute in the decision-making process Values. Rather, the fuzzy logic is based on so-called linguistic variables a state not quantitative, but to describe qualitatively by: assigns him to certain areas of affiliation. By a Multiple use cases of fuzzy logic in the field of Road traffic engineering is to demonstrate that to the specialist familiar with this area of handling fuzzy logic is. It is therefore not necessary to use fuzzy logic here to explain such in detail.

Für das notwendige Verständnis genügt es darzulegen, wie die unterschiedlichen Messwerte für Geschwindigkeit v, Abstand d bzw. Beschleunigung a eines sich der Baustelle nähernden Fahrzeuges miteinander zu verknüpfen sind. Dabei wird auszuführen sein, dass den unterschiedlichen Messgrößen unterschiedlich signifikante Aussagen zuzuordnen sind, die mit jeweils individueller Gewichtung in eine Gesamtaussage eingehen. Als Ergebnis liefert die Fuzzy-Logik in diesem Falle eine Wahrscheinlichkeitsaussage über das Vorliegen einer Kollisionsgefahr, die von einem sich der Baustelle nähernden Fahrzeug ausgeht. Aufgrund einer solchen Wahrscheinlichkeitsaussage ist es möglich, auch in ihrer Dringlichkeit abgestufte Warnungen vorzusehen.For the necessary understanding it is sufficient to show how the different measured values for speed v, distance d or acceleration a of an approaching construction site Vehicle to be linked together. It will execute be that the different metrics are different Significant statements can be assigned, each with individual weighting in an overall statement. As a result, the fuzzy logic provides one in this case Probability statement about the existence of a collision risk, from a vehicle approaching the construction site going out. Because of such a probability statement it is possible to also graded in urgency To provide warnings.

In einem ersten Schritt der Fuzzyfizierung werden alle Entscheidungsgrößen, hier also bezüglich der Geschwindigkeit v, des Abstandes d bzw. der Beschleunigung a mit Hilfe einer Zugehörigkeitsfunktion in wahrscheinliche Aussagen umgewandelt. Mit anderen Worten ausgedrückt, werden einem "scharfen", d.h. absoluten Wert einer der genannten Eingangsgrößen Zugehörigkeiten zu den Wertebereichen der entsprechenden linguistischen Variablen zugeordnet.In a first step of fuzzification, all decision variables, so here with regard to the speed v, the distance d or the acceleration a using a membership function converted into probable statements. In other words, a "sharp" i.e. absolute value of one of the input variables mentioned to the value ranges of the corresponding linguistic Assigned variables.

Für die Geschwindigkeit v ist die Zugehörigkeitsfunktion für diesen Anwendungsfall in Figur 3 dargestellt. Die Darstellungsweise ist für den mit der Fuzzy-Logik vertrauten Fachmann im wesentlichen selbsterklärend, so dass es hier keiner ins einzelne gehenden Erläuterung bedarf. Es werden drei Variablen "gering", "mittel" bzw. "hoch" für die Geschwindigkeit v unterschieden. Danach ist eine ermittelte Geschwindigkeit des detektierten Kraftfahrzeuges von beispielsweise 10 km/h mit großer Wahrscheinlichkeit als gering einzustufen, dagegen stellt eine Geschwindigkeit v von 50 km/h ebenso wahrscheinlich als geringe wie als eine mittlere Geschwindigkeit einzustufen. Diese Überschneidungen bzw. Unschärfen in der Zuordnung einzelner Messwerte zu entsprechenden Variablen sind typisch für das Systemkonzept der Fuzzy-Logik.The membership function for the velocity v is this application is shown in Figure 3. The way of representation is for the expert familiar with fuzzy logic essentially self-explanatory, so there's no one here detailed explanation is required. There are three variables "low", "medium" or "high" for the speed v distinguished. After that is a determined speed of the detected motor vehicle, for example 10 km / h with high probability to be classified as low, on the other hand, a speed v of 50 km / h also represents probably as low as medium speed to classify. This overlap or blurring in the assignment of individual measured values to corresponding variables are typical of the system concept of fuzzy logic.

In ähnlicher Weise ist die linguistische Variable für den Abstand d und die Beschleunigung a in den Figuren 4 bzw. 5 definiert.Similarly, the linguistic variable is for distance d and the acceleration a defined in Figures 4 and 5 respectively.

Nach dieser Zuordnung der einzelnen Messwerte für die Geschwindigkeit v, den Abstand d bzw. die Beschleunigung a werden in einem nächsten Schritt die so ermittelten Zugehörigkeiten miteinander verknüpft und dabei Zugehörigkeiten für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" ermittelt. Im Anwendungsfall ist es zweckmäßig, die Zugehörigkeiten für eine linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" je nach dem Abstand d des ankommenden Fahrzeuges in unterschiedlicher Weise zu interpretieren. Dies ist in den nachfolgenden Tabellen für die entsprechenden Zugehörigkeiten der linguistischen Variablen "Abstand" festgelegt. Auffahrwahrscheinlichkeit für d = sehr gering a / v gering mittel hoch gleichbleibend mittel sehr hoch sehr hoch beschleunigend gering mittel hoch Auffahrwahrscheinlichkeit für d = gering a / v gering mittel hoch gleichbleibend mittel sehr hoch sehr hoch beschleunigend gering mittel hoch Auffahrwahrscheinlichkeit für d = mittel a / v gering mittel hoch gleichbleibend mittel mittel hoch beschleunigend gering mittel hoch Auffahrwahrscheinlichkeit für d = hoch a / v gering mittel hoch gleichbleibend gering mittel hoch beschleunigend gering gering mittel After this assignment of the individual measured values for the speed v, the distance d or the acceleration a, the affiliations determined in this way are linked to one another in a next step and affiliations for the linguistic output variable "danger" are determined. In the application, it is expedient to interpret the affiliations for a linguistic output variable "danger" depending on the distance d of the arriving vehicle in different ways. This is specified in the following tables for the corresponding affiliations of the linguistic variable "distance". Collision probability for d = very low a / v low medium high constant medium very high very high accelerating low medium high Collision probability for d = low a / v low medium high constant medium very high very high accelerating low medium high Collision probability for d = medium a / v low medium high constant medium medium high accelerating low medium high Collision probability for d = high a / v low medium high constant low medium high accelerating low low medium

In einem weiteren Schritt werden die sich aus der in den Tabellen 1 bis 4 dargestellten Regelbasis ergebenden Zugehörigkeiten der Ausgangsvariablen "Gefahr" mit Hilfe einer Mittelungsfunktion in eine scharfe Ausgangsgröße "Auffahrwahrscheinlichkeit" umgewandelt. Das dabei eingesetzte, an sich bekannte Prinzip wird als Max-Min-Inferenz bezeichnet. Dargestellt ist diese Umwandlung der Zugehörigkeiten der Ausgangsvariablen "Gefahr" in die scharfe, in Prozenten ausgedrückte Ausgangsgröße "Auffahrwahrscheinlichkeit" schematisch in Figur 6.The next step will be the ones in the tables 1 to 4 depicted rule base resulting affiliations the output variable "danger" with the help of an averaging function into a sharp output variable "collision probability" converted. The used in itself known principle is called max-min inference. Shown is this conversion of the affiliations of the output variables "Danger" in the sharp, expressed as a percentage Output variable "probability of collision" schematically in FIG 6.

Die so ermittelte Auffahrwahrscheinlichkeit wird im Sinne der Fuzzy-Logik zwar als ein scharfer Ausgangswert interpretiert, absolut betrachtet muss ein einzelner Wert jedoch nicht immer richtig, d.h. fehlerfrei sein. Würde immer eine Warnung aufgrund einer einzelnen so ermittelten hohen Auffahrwahrscheinlichkeit eines sich nähernden Fahrzeuges ausgegeben, so könnte dies häufiger zu Fehlalarmen führen. Besonders kritisch wäre es, wenn sich infolgedessen die Beschäftigten an der Baustelle an diese Fehlalarme gewöhnten und darum eine einzelne Warnung unter Umständen nicht mehr einer tatsächlich kritischen Situation zuordneten. Es scheint daher zweckmäßig, zumindest die Beschäftigten im Baustellenbereich insbesondere mittels eines akustischen Warnsignals nicht bereits aufgrund eines Einzelwertes aufmerksam zu machen.The probability of ascent is determined in the sense of Fuzzy logic interpreted as a sharp output value, in absolute terms, however, a single value does not always have to be correct, i.e. be flawless. Would always be a warning based on a single high probability of collision determined in this way of an approaching vehicle, so this could lead to false alarms more often. Particularly critical it would be if, as a result, the employees construction site accustomed to these false alarms and therefore one individual warning may no longer actually be one assign critical situation. It therefore seems appropriate at least the employees in the construction site area in particular not already due to an acoustic warning signal to draw attention to an individual value.

Um einzelne, fehlerbehaftete Aussagen bezüglich der prozentualen Auffahrwahrscheinlichkeit zu eliminieren bzw. zu kompensieren, wäre es möglich, Mittelwerte der letzten n Messungen beziehungsweise der letzten n Ergebnisse zu bilden, wobei zum Beispiel n ≥ 3 gewählt wird. Eine andere Möglichkeit bestünde darin, eine Warnung erst dann auszugeben, wenn ein festgelegter Schwellenwert bezüglich der prozentualen Auffahrwahrscheinlichkeit in mindestens n aufeinanderfolgenden Intervallen überschritten ist. In beiden Fällen ergäbe sich damit, systematisch bedingt, zwar ein Zeitverzug für die auszugebende Warnung, im Hinblick auf die Betriebssicherheit des Warnsystems und damit dessen Akzeptanz bei den Betroffenen wäre dies aber durchaus in Kauf zu nehmen.To individual, incorrect statements regarding the percentage To eliminate or compensate for the probability of collision, it would be possible to average the last n measurements or to form the last n results, with the Example n ≥ 3 is selected. Another option would be in issuing a warning only when a specified one Threshold value with regard to the percentage probability of collision at least n consecutive intervals is exceeded. In both cases, systematic, a time delay for the output Warning, with regard to the operational safety of the warning system and thus its acceptance by those affected but to accept this.

Schließlich lässt die Aussage einer Auffahrwahrscheinlichkeit in prozentualen Werten auch die Möglichkeit zu, unterschiedliche Warnstufen vorzusehen. So könnte beispielsweise bei einer Auffahrwahrscheinlichkeit von 50% zunächst der Fahrer des Kraftfahrzeuges, das sich der Baustelle in kritischer Weise nähert, optisch und/oder akustisch gewarnt werden, während eine Warnung für den Baustellenbereich selbst erst dann ausgegeben wird, wenn die Auffahrwahrscheinlichkeit einen kritischen Wert von 80% erreicht hat.Finally, the statement of a collision probability leaves in percentages also the possibility of different To provide warning levels. For example, with one The driver of the Motor vehicle that is critical to the construction site approaches, be warned visually and / or acoustically while only then will a warning be issued for the construction site area becomes when the probability of collision is critical Has reached a value of 80%.

In Figur 2 sind die vorstehend beschriebenen Bewertungen der Ergebnisse für die Auffahrwahrscheinlichkeit funktional schematisiert in dem Prüfschritt 12 dargestellt, an den sich der Alarm 13 anschließt, sofern kritische Werte für die Auffahrwahrscheinlichkeit, wie vorstehend beschrieben, überschritten werden.FIG. 2 shows the evaluations of the Functionally schematized results for the probability of collision shown in test step 12, to which the Alarm 13 follows if critical values for the probability of collision as described above become.

Bisher wurde nicht berücksichtigt, dass Witterungs- und Straßenverhältnisse einen entscheidenden Einfluss darauf haben, ob die festgestellte Art und Weise der Annäherung eines Kraftfahrzeuges an den Baustellenbereich tatsächlich als kritisch einzustufen ist oder nicht. Wesentliche Umfeldbedingungen sind dabei Nässe oder Gefälle der Fahrbahn, auch statische Geschwindigkeitsbeschränkungen an der Baustelle. Diese genannten Größen beeinflussen die Fahrzeugdynamik und das mögliche Verhalten des Fahrers in entscheidender Weise. Um eine entsprechende Betriebssicherheit des Warnsystems zu gewährleisten, muss daher dem Betreiber die Möglichkeit gegeben werden, die jeweiligen Einsatzbedingungen in das System eingeben zu können, so dass die Entscheidungslogik diese Umfeldbedingungen entsprechend bei der Festlegung der Zugehörigkeitsfunktionen berücksichtigt. Um eine betriebssichere Bedienung beziehungsweise Inbetriebnahme des Warnsystems zu erreichen, ist es zweckmäßig, für die Umfeldbedingungen standardisierte Parametersätze vorzugeben, die dem Betreiber eine möglichst einfache, dabei klare Auswahl ermöglichen. Ein Beispiel, wie derartige Parametersätze festgelegt werden könnten, ist in der nachfolgenden Tabelle 5 wiedergegeben. Betriebsparametersätze # Fahrbahn zustand Fahrbahnneigung zulässig km/h trocken nass Gefälle Ebene Steigung 1 + + 2 + + 3 + + 4 + + 5 + + 6 + + 7 + + ≤ 80 8 + + ≤ 80 9 + + ≤ 80 10 + + ≤ 80 11 + + ≤ 80 12 + + ≤ 80 So far it has not been taken into account that weather and road conditions have a decisive influence on whether or not the determined manner of approaching a motor vehicle to the construction site area is actually critical. The main environmental conditions are wetness or slope of the road, as well as static speed restrictions at the construction site. These variables have a decisive influence on the vehicle dynamics and the possible behavior of the driver. In order to ensure the operational safety of the warning system, the operator must be given the opportunity to enter the respective operating conditions in the system so that the decision logic takes these environmental conditions into account when determining the membership functions. In order to achieve reliable operation or commissioning of the warning system, it is advisable to specify standardized parameter sets for the ambient conditions, which enable the operator to make a selection that is as simple as possible and clear. An example of how such parameter sets could be defined is given in Table 5 below. Operating parameter sets # Road condition Road slope allowed km / h dry wet gradient level pitch 1 + + 2 + + 3rd + + 4th + + 5 + + 6 + + 7 + + ≤ 80 8th + + ≤ 80 9 + + ≤ 80 10 + + ≤ 80 11 + + ≤ 80 12th + + ≤ 80

Die Tabelle beschreibt somit zwölf verschiedene Betriebssituationen, von denen der Betreiber jeweils die zutreffende auswählt und mittels der entsprechenden Nummer des Parameters in das Warnsystem eingibt. Die damit gegebenen Varianten sind wohl ausreichend, um die Entscheidungslogik an die jeweils am Einsatzort vorliegende Situation, das heißt die Zugehörigkeitsfunktionen der beschriebenen linguistischen Variablen "Geschwindigkeit", "Abstand" bzw. "Beschleunigung" anzupassen.The table thus describes twelve different operating situations, from which the operator selects the appropriate one and using the corresponding number of the parameter in enters the warning system. The variants given are sufficient to match the decision logic to the respective on The situation at hand, that is, the membership functions the described linguistic variables Adapt "speed", "distance" or "acceleration".

In einer vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Warnsystems ist ferner ein Überwachungsgerät zum Aufnehmen von Bildern des vorbestimmten, vor der Absperrtafel liegenden Streckenabschnitts vorgesehen, wobei die innerhalb eines Zeitraums aufgenommenen Bilder zusammen mit den dazu zeitgleich aufgenommenen Messwerten der Detektoreinrichtung ausgelöst durch ein vorgegebenes Ereignis abgespeichert werden. Hierdurch besteht die Möglichkeit, das Personenwarnsystem zusätzlich noch für eine Unfallüberwachung zu nutzen. Bei Ausbleiben des vorgegebenen Ereignisses werden die beispielsweise durch eine Videokamera aufgenommenen Bilder sowie die durch die Detektoreinheit aufgenommenen Messwerte für die Geschwindigkeit und den Abstand von der Absperrtafel eines sich annähernden Fahrzeugs nach einer vorgegebenen Zeitdauer verworfen und durch aktuell aufgenommene Daten ersetzt. Bei Eintreten des vorgegebenen Ereignisses, etwa einem Unfall, der beispielsweise über den dadurch verursachten Lärm detektierbar ist, werden die aufgenommenen Bilder und Messwerte eines bis zum Zeitpunkt des vorgegebenen Ereignisses andauernden Zeitraums permanent abgespeichert. Damit könnte nach einem Unfall überprüft werden, ob das Warnsystem einwandfrei funktioniert hat.In an advantageous embodiment of the invention Warning system is also a monitoring device for recording of images of the predetermined one located in front of the barrier Route section provided, the within a Periodic images along with the images taken at the same time measured values of the detector device triggered be saved by a given event. This makes it possible to add the personal warning system still used for accident monitoring. In the absence of the specified event, for example pictures taken by a video camera as well as the measured values for the speed recorded by the detector unit and the distance from the wall panel one yourself approaching vehicle discarded after a predetermined period of time and replaced by currently recorded data. When entering the specified event, such as an accident, the detectable, for example, by the noise caused thereby the recorded images and measured values become one lasting until the time of the specified event Saved permanently. So that could be after a Accident are checked whether the warning system works properly Has.

Claims (12)

Warnsystem zum Sichern einer an einer Fernverkehrsstraße temporär eingerichteten Baustelle, die mindestens eine Fahrspur der Fernverkehrsstraße belegt, wobei die Sperrung der belegten Fahrspur für den auflaufenden Verkehr mittels einer Absperrtafel angezeigt ist, wobei ferner eine der Absperrtafel räumlich zugeordnete optisch wirksame Detektoreinrichtung mit einer Sende- und Empfangseinheit vorgesehen ist, die entgegen der Verkehrsrichtung auf der belegten Fahrspur einen vorbestimmten, vor der Absperrtafel liegenden Streckenabschnitt abtastet, Abstand (d) und Geschwindigkeit (v) eines darauf befindlichen Fahrzeuges (5) in vorgegebenen Intervallen (▵t) misst, wobei der Detektoreinrichtung eine Auswerteeinrichtung zugeordnet ist, mittels der aus einer Änderung der gemessenen Geschwindigkeit in aufeinanderfolgenden Intervallen eine Beschleunigung (a) des Fahrzeuges ermittelt wird und dass eine Warneinrichtung vorgesehen ist, die durch einen kritischen Wert ausgelöst ein Alarmsignal abgibt, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinrichtung weiterhin aus einer logischen Verknüpfung der Messwerte einen Wahrscheinlichkeitswert dafür ermittelt, dass das sich nähernde Fahrzeug auf die Baustelle auffahren wird, und dass das Alarmsignal der Warneinrichtung durch einen kritischen Wert für die Auffahrwahrscheinlichkeit ausgelöst an den Baustellenbereich und/oder das sich nähernde Fahrzeug abgegeben wird.Warning system for securing a construction site temporarily set up on a trunk road, which occupies at least one lane of the trunk road, the blocking of the occupied lane for the oncoming traffic is indicated by means of a barrier board, furthermore an optically effective detector device spatially assigned to the barrier board with a transmitting and Receiving unit is provided, which scans a predetermined section of the route lying in front of the barrier board against the direction of traffic on the occupied lane, measures distance (d) and speed (v) of a vehicle (5) thereon at predetermined intervals (▵t), the detector device an evaluation device is assigned, by means of which an acceleration (a) of the vehicle is determined from a change in the measured speed in successive intervals and that a warning device is provided which triggers an alarm signal triggered by a critical value al, characterized in that the evaluation device also uses a logical combination of the measured values to determine a probability value that the approaching vehicle will drive onto the construction site, and that the alarm signal of the warning device is triggered by a critical value for the likelihood of ascending to the construction site area and / or the approaching vehicle is handed over. Warnsystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Auswerteeinrichtung eine mehrstufige Fuzzy-Entscheidungslogik enthalten ist, die in einer ersten Stufe zunächst den jeweiligen Messwerten für Geschwindigkeit (v), Abstand (d) und Beschleunigung (a) des im überwachten Streckenabschnitt befindlichen Fahrzeuges (5) Zugehörigkeiten zu Wertebereichen, z. B. "gering", "mittel", "hoch" einer entsprechenden linguistischen Variablen "Geschwindigkeit", "Abstand" bzw. "Beschleunigung" zuordnet, die anschließend in einer zweiten Stufe in Verknüpfung dieser Zugehörigkeiten mit Hilfe einer den Abstand (d) entsprechend interpretierenden Regelbasis Zugehörigkeiten für eine linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" ermittelt und die in einer dritten Stufe die ermittelten Zugehörigkeiten der linguistischen Ausgangsvariablen "Gefahr" in Anwendung einer Mittelungsfunktion jeweils in scharfe Ausgangsgrößen für eine Auffahrwahrscheinlichkeit umgewandelt, wobei bei einem vorbestimmten Wert für die Auffahrwahrscheinlichkeit die Warneinrichtung ausgelöst wird.Warning system according to claim 1, characterized in that a multi-stage fuzzy decision logic is contained in the evaluation device, which in a first stage first the respective measured values for speed (v), distance (d) and acceleration (a) of the vehicle located in the monitored route section (5) Affiliations to value areas, e.g. B. "low", "medium", "high" assigns a corresponding linguistic variable "speed", "distance" or "acceleration", which then in a second stage by linking these affiliations with the help of a distance (d) accordingly interpretative rule base affiliations for a linguistic output variable "Danger" are determined and in a third stage the determined affiliations of the linguistic output variables "Danger" are converted into sharp output variables for an ascending probability using an averaging function, the warning device being triggered at a predetermined value for the ascending probability becomes. Warnsystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regelbasis bei sehr geringen oder geringen Abständen (d) sowie ohne Beschleunigung (a) einerseits den Zugehörigkeiten "gering", "mittel" und "hoch" der linguistischen Variablen "Geschwindigkeit" Wertebereiche "mittel", "sehr hoch" beziehungsweise ebenfalls "sehr hoch" für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" zugeordnet sind sowie bei den gleichen Abstandsbereichen, aber Beschleunigung bei andererseits den genannten Zugehörigkeiten der linguistischen Variablen "Geschwindigkeit" die Wertebereiche "gering", "mittel" beziehungsweise "hoch" für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" zugeordnet sind.Warning system according to claim 2, characterized in that in the rule base with very small or small distances (d) and without acceleration (a) on the one hand the affiliations "low", "medium" and "high" of the linguistic variables "speed" value ranges "medium""," very high "or also" very high "for the linguistic output variable" Danger "and for the same distance ranges, but acceleration, on the other hand, the value ranges" low "," medium "or "high" for the linguistic output variable "risk" are assigned. Warnsystem nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regelbasis ferner bei mittleren Abständen (d) sowie ohne Beschleunigung (a) einerseits den Zugehörigkeiten "gering", "mittel" und "hoch" der linguistischen Variablen "Geschwindigkeit" die Wertebereiche "mittel", ebenfalls "mittel" beziehungsweise "hoch" für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" zugeordnet sind sowie bei dem gleichen Abstandsbereich, jedoch bei Beschleunigung andererseits den genannten Zugehörigkeiten der linguistischen Variablen "Geschwindigkeit" die Wertebereiche "gering", "mittel" beziehungsweise "hoch" für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" zugeordnet sind. Warning system according to claim 3, characterized in that, in the rule base, at medium distances (d) and without acceleration (a), on the one hand, the "low", "medium" and "high" affiliations of the linguistic variables "speed" have the value ranges "medium" , also "medium" or "high" for the linguistic output variable "Danger" and for the same distance range, but when accelerating, on the other hand, the mentioned affiliations of the linguistic variable "speed" the value ranges "low", "medium" or "high" are assigned to the linguistic output variable "danger". Warnsystem nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass in der Regelbasis weiterhin bei großen Abständen (d) sowie ohne Beschleunigung (a) einerseits den Zugehörigkeiten "gering", "mittel" oder "hoch" der linguistischen Variablen "Geschwindigkeit" die Wertebereiche "gering", "mittel" beziehungsweise "hoch" für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" zugeordnet sind sowie bei ebenfalls bei großen Abstanden, aber Beschleunigung andererseits den genannten Zugehörigkeiten der linguistischen Variablen "Geschwindigkeit" die Wertebereiche "gering", ebenfalls "gering" beziehungsweise "mittel" für die linguistische Ausgangsvariable "Gefahr" zugeordnet sind.Warning system according to Claim 4, characterized in that, in the rule base, at large distances (d) and without acceleration (a), on the one hand, the "low", "medium" or "high" affiliations of the linguistic variable "speed" have the value ranges "low" , "medium" or "high" are assigned to the linguistic output variable "danger" and, in the case of large distances, but acceleration, on the other hand, the value ranges "low", also "low" or "medium" to the associated affiliations of the linguistic variable "speed" are assigned to the linguistic output variable "danger". Warnsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu seinem Anpassen an lokale Betriebsbedingungen vorbestimmte Parametersätze für ein Einstellen die Entscheidungslogik der Auswerteeinrichtung vorgesehen sind, durch die insbesondere ein Fahrbahnzustand, eine Längsneigung der Fahrbahn und/oder eine Geschwindigkeitsbegrenzung im Baustellenbereich definiert sind.Warning system according to one of Claims 2 to 5, characterized in that, in order to adapt it to local operating conditions, predetermined parameter sets are provided for setting the decision logic of the evaluation device, by means of which, in particular, a roadway condition, a longitudinal inclination of the roadway and / or a speed limit in the construction site area are defined . Warnsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 6, gekennzeichnet durch eine Plausibilitätsprüfung der Messwerte für den Abstand (d) und die Geschwindigkeit (v) sowie der daraus ermittelten Werte für die Beschleunigung (a) vor ihrer weiteren Verarbeitung.Warning system according to one of claims 2 to 6, characterized by a plausibility check of the measured values for the distance (d) and the speed (v) as well as the values for the acceleration (a) determined therefrom before further processing. Warnsystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kompensieren einzelner Messfehler die plausibel erscheinenden Werte für den Abstand (d), die Geschwindigkeit (v) beziehungsweise die Beschleunigung (a) durch Vergleichen der entsprechenden Werte aufeinanderfolgender Intervalle geglättet werden.Warning system according to claim 7, characterized in that in order to compensate for individual measurement errors, the plausible values for the distance (d), the speed (v) or the acceleration (a) are smoothed by comparing the corresponding values of successive intervals. Warnsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass zum Kompensieren von Bewertungsfehlern zum Fahrverhalten des sich auf der gesperrten Fahrspur nähernden Fahrzeuges (5) die Ausgangsgrößen für die Auffahrwahrscheinlichkeit über mehrere Zeitintervalle gemittelt werden.Warning system according to one of Claims 2 to 8, characterized in that, in order to compensate for evaluation errors relating to the driving behavior of the vehicle (5) approaching in the blocked lane, the output variables for the probability of collision are averaged over a number of time intervals. Warnsystem nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung zum Kompensieren von Bewertungsfehlern zum Fahrverhalten des sich auf der gesperrten Fahrspur nähernden Fahrzeuges (5) erst dann ausgelöst wird, wenn die Ausgangsgrößen für die Auffahrwahrscheinlichkeit über mehrere Zeitintervalle hinweg einen vorgegebenen Schwellenwert überschritten haben.Warning system according to one of Claims 2 to 8, characterized in that the warning device for compensating for evaluation errors relating to the driving behavior of the vehicle (5) approaching in the blocked lane is only triggered when the output variables for the probability of ascending over a predetermined time interval over several time intervals have exceeded. Warnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Warneinrichtung mehrstufig ausgebildet ist, wobei jeder Warnstufe ein individueller kritische Wahrscheinlichkeitswert für eine bevorstehende Kollision des sich auf der gesperrten Fahrspur nähernden Fahrzeuges (5) im Baustellenbereich zugeordnet ist und für die Warnstufen individuelle Warnsignale für das sich nähernde Fahrzeug und/oder den im Baustellenbereich Beschäftigten vorgesehen sind.Warning system according to one of claims 1 to 8, characterized in that the warning device is constructed in several stages, each warning stage being assigned an individual critical probability value for an impending collision of the vehicle (5) approaching in the blocked lane in the construction site area and individual for the warning stages Warning signals are provided for the approaching vehicle and / or for those working in the construction site area. Warnsystem nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ferner ein Überwachungsgerät zum Aufnehmen von Bildern des vorbestimmten, vor der Absperrtafel liegenden Streckenabschnitts vorgesehen ist, wobei die innerhalb eines Zeitraums aufgenommenen Bilder zusammen mit den dazu zeitgleich aufgenommenen Messwerten der Detektoreinrichtung ausgelöst durch ein vorgegebenes Ereignis abgespeichert werden.Warning system according to one of claims 1 to 11, characterized in that a monitoring device is also provided for recording images of the predetermined section of the route lying in front of the barrier panel, the images recorded within a period of time being triggered together with the measurement values of the detector device recorded at the same time predefined event can be saved.
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