ADAC NRW Verkehrsforum 02. September 2014 Dortmund Referent Frank Reihl Niederlassungsleiter AVT STOYE GmbH, Köln

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1 ADAC NRW Verkehrsforum 02. September 2014 Dortmund Referent Frank Reihl Niederlassungsleiter AVT STOYE GmbH, Köln

2 Detektion, insbesondere der Radfahrer, an Lichtsignalanlagen

3 Bemerkungen Historie: 1948 Firmengründung Stoye GmbH 1994 Firmengründung AVT Verkehrstechnik GmbH 2010 AVT Verkehrstechnik GmbH übernimmt Stoye GmbH 2011 Verschmelzung zur AVT STOYE GmbH Die in diesem Vortrag dargestellten Funktionseigenschaften sowie Vor- und Nachteile der verschiedenen Detektionssysteme spiegeln die Erfahrungen der AVT STOYE GmbH aus dem Einsatz der zu tausenden verbauten Detektoren sowie deren Wartung und Entstörung wieder. Die Entscheidung für das eine oder andere Detektionssystem ist jeweils eine Fallentscheidung und richtet sich nach diversen Kriterien. Die gezeigten Bilder sind Beispiele für Aussehen und Funktion der Gerätschaften.

4 Notwendigkeit der Detektion an Lichtsignalanlagen bedarfsgerechte Steuerung des zunehmenden Verkehrs sichere Verkehrsführung Reduktion der Umweltverschmutzung Bewältigung des zunehmenden Radfahrverkehrs Aufnahme und Verarbeitung von Erfassungsdaten

5 Reales Beispiel von geforderten Detektionen Tasten zur Fußgängeranforderung Induktionsschleifen zur Anforderung Induktionsschleifen zur Frühanforderung und Bemessung Induktionsschleifen zur Bemessung und Zählung Richtungsabhängige Videodetektion für Individualverkehr Videodetektion für Radfahrer ÖPNV-Detektion

6 Fußgängeranforderungssysteme

7 Detektionssysteme für Fußgänger Die gängigen Methoden zur Fußgängererkennung sind: Drucktasten (bei Betätigung werden mechanisch Kontakte geschlossen) Sensortasten (reagieren auf die durch die Annäherung des Fingers/ der Hand an eine Sensorelektrode entstehende Kapazitätsänderung) Piezotasten (bei Druckänderung wird eine elektrische Spannung erzeugt)

8 Induktionsschleifen

9 Induktionsschleifen Klassische Methode für Fahrzeugerkennung und -zählung Drahtschleifen werden als Spule in die Fahrbahn verlegt und per Kabel mit dem lokalen Schleifendetektor verbunden und versorgt durch Stromfluss entsteht ein elektrisches Magnetfeld ferromagnetische Stoffe (z.b. Eisen) stören das Magnetfeld, bewirken eine Bündelung" und größere Verstärkung des Magnetfeldes dies wird im Schleifendetektor ausgewertet und an die Steuerung weitergegeben

10 Induktionsschleifen Vorteile: sehr hohe Detektionsgenauigkeit wetterunempfindlich Nachteile: Radfahrerdetektion sehr eingeschränkt Fußgängerdetektion nicht möglich auf Brückenbauwerken und Tunneldecken sehr kritisch setzt eine intakte Fahrbahn voraus aufwendige Montage der Induktionsschleifen Verrohrung zu den Induktionsschleifen notwendig

11 Infrarotdetektoren

12 Infrarotdetektoren.. zur Fahrzeugerkennung und Fußgängererfassung Anbindung der Infrarotdetektoren an das Steuergerät, in der Regel per Kabel pyroelektrische Kristalle (im Detektor) besitzen eine permanente elektrische Polarisation bei Temperaturänderung durch sich bewegende Wärmequellen (z.b. Kfz, Menschen, Tiere) laden sich die gegenüberliegenden Flächen entgegengesetzt elektrisch auf dieser Unterschied wird im Detektor ausgewertet und an die Steuerung weitergegeben

13 Infrarotdetektoren Vorteile: Radfahrer- und Fußgängerdetektion möglich benutzbar auf Brückenbauwerken und schlechten Oberflächen wetterunempfindlich Detektionszone änderbar bis auf die sowieso vorhandene Verrohrung zum Signalmast keine weitere Verrohrung notwendig Nachteile: vorgegebene, nicht individuell anpassbare Erfassungswinkel Ausrichtung der Detektionszone ungenügend reagieren hauptsächlich auf Bewegung / Präsenzerfassung ungenügend Detektionsgenauigkeit

14 Radardetektor

15 Radardetektoren.. zur Fahrzeug- und Fußgängererkennung Anbindung der Radardetektoren an das Steuergerät, in der Regel per Kabel Mikrowellen-Detektoren erzeugen, senden und empfangen elektromagnetische Wellen / Hochfrequenzsignale sich bewegende Fahrzeuge reflektieren die empfangenen Signale die entstehenden Frequenzverschiebungen werden im Detektor ausgewertet und an die Steuerung weitergegeben

16 Radardetektoren Vorteile: Radfahrer- und Fußgängerdetektion möglich benutzbar auf Brückenbauwerken und schlechten Oberflächen wetterunempfindlich Detektionszone änderbar bis auf die sowieso vorhandene Verrohrung zum Signalmast keine weitere Verrohrung notwendig Detektionsgenauigkeit Nachteile: vorgegebene, nicht individuell anpassbare Erfassungswinkel Ausrichtung der Detektionszone ungenügend reagieren hauptsächlich auf Bewegung / Präsenzerfassung ungenügend

17 Problem: zunehmender Radfahrverkehr Gründe: zunehmendes Umwelt- und Gesundheitsbewusstsein der Verkehrsteilnehmer stetig wachsende Verkaufszahlen von E-Bikes Förderung des Radverkehrs durch die Politik Vermeidung Umweltbelastung (Lärm, Abgase, Verkehrswegebedarf).. Daher: gesteigerte Bedürfnisse zur Bewältigung des Radverkehrs im Verkehrswegebau an den Lichtsignalanlagen an der automatischen Radfahrererfassung

18 Problem: zunehmender Radfahrverkehr Induktionsschleifen, Infrarot- und Radardetektoren sind eingeschränkt für die Radfahrerdetektion geeignet, da: Fahrräder der neuen Generation wegen der verwendeten Materialien nur minimal / gar nicht magnetisch sind => keine Änderung der Magnetfelder, d.h. keine Detektion Für den Radverkehr nicht relevante Verkehrsteilnehmer werden wegen den vorgegebenen, nicht individuell anpassbaren Erfassungswinkeln ebenfalls erfasst => es werden ungewollte Detektionen ausgelöst, d.h. ungenaue Detektionswerte

19 Problem: zunehmender Radfahrverkehr Geeignete Detektionssysteme sind: Videodetektor Mikroradarsensor (speziell für Radfahrdetektion entwickelt) Wärmebilddetektor

20 Videodetektor

21 Videodetektor.. für Fahrzeug-, Radfahrer- und Fußgängererfassung Anbindung der Videodetektoren an das Signalsteuergerät, in der Regel per Kabel das über Bildsensor aufgenommene Videobild wird mit Detektionszonen überlagert bei Betreten einer Detektionszone eines beliebigen Verkehrsteilnehmers wird in Echtzeit die Änderung gegenüber dem statischen Bildhintergrund erkannt spezielle Algorithmen generieren unterschiedliche Typen von Verkehrsinformationen diese werden im Detektor ausgewertet und an die Steuerung weitergegeben

22 Videodetektor Vorteile: für sämtliche Verkehrsteilnehmer geeignet benutzbar auf Brückenbauwerken und schlechten Oberflächen Detektionszonen änderbar genaue Einstellung und Überprüfung der Detektionszonen bis auf die sowieso vorhandene Verrohrung zum Signalmast keine weitere Verrohrung notwendig mit einem Gerät ist die Einrichtung mehrerer Detektionszonen möglich Bildübertragungen möglich Nachteile: um gute Detektionsergebnisse von Radfahrern und Fußgänger in der Nacht zu erhalten, muss für eine ausreichende Beleuchtung gesorgt werden

23 Magnetfeld-/ Mikroradarsensorik

24 Magnetfeld-/ Mikroradarsensorik.. für Fahrzeugerkennung und Radfahrererfassung Funktionsweise Magnetfeldsensorik Magnetfelder werden in kleinen, in die Fahrbahn versenkten Bauelementen erzeugt. Magnetfeldstörungen werden von den Bauelementen erkannt und kabellos weitergeleitet. > Funktionsweise ähnlich der Induktionsschleifen Funktionsweise Mikroradarsensorik Hochfrequenzsignale werden in kleinen, in die Fahrbahn versenkten Bauelementen erzeugt, gesendet und empfangen. Frequenzverschiebungen werden ausgewertet und kabellos weitergeleitet. > Funktionsweise ähnlich der Radardetektoren, Die Anbindung vom Sensor bis Accesspoint erfolgt kabellos und weiter bis zum Signalsteuergerät per Kabel

25 Magnetfeld-/ Mikroradarsensorik Vorteile: für Radfahrererfassung gut geeignet wetterunempfindlich sehr hohe Detektionsgenauigkeit bis auf die sowieso vorhandene Verrohrung zum Signalmast keine weitere Verrohrung notwendig Nachteile: Fußgängerdetektion nicht möglich auf Brückenbauwerken und Tunneldecken kritisch aufwendige Projektierung

26 Wärmebilddetektoren

27 Wärmebilddetektoren.. für Fahrzeug-, Radfahrer- und Fußgängererfassung Anbindung der Wärmebilddetektoren an das Signalsteuergerät, in der Regel per Kabel das über Wärmebildsensor aufgenommene Wärmebild wird mit Detektionszonen überlagert bei Betreten einer Detektionszone eines beliebigen Verkehrsteilnehmers wird in Echtzeit die Änderung gegenüber dem statischen Bildhintergrund erkannt spezielle Algorithmen generieren unterschiedliche Typen von Verkehrsinformationen diese werden im Detektor ausgewertet und an die Steuerung weitergegeben

28 Wärmebilddetektoren Vorteile: für sämtliche Verkehrsteilnehmer geeignet benutzbar auf Brückenbauwerken und schlechten Oberflächen Detektionszonen änderbar genaue Einstellung und Überprüfung der Detektionszonen bis auf die sowieso vorhandene Verrohrung zum Signalmast keine weitere Verrohrung notwendig mit einem Gerät ist die Einrichtung mehrerer Detektionszonen möglich Bildübertragungen möglich Tag / Nacht unempfindlich Nachteile: noch keine bekannt (Anwendung in Deutschland seit 2014)

29 Detektion Fahrzeuge und Radfahrer über Video

34 Detektion über Wärmebild

37 Zählung Radfahrer über Wärmebilddetektion

41 Funktion der gebräuchlichsten Detektionssysteme

42 Bewertung der gebräuchlichsten Detektionssysteme

43 Kurioses: Eine Ampel ist ein kleines grünes Licht, welches beim Näherkommen immer rot wird. (Zitat: Illegales Ampeldrücken bezeichnet den Vorgang, wenn eine Person den Ampelknopf einer Fußgängerampel betätigt, ohne im Anschluss hieran tatsächlich die Straße zu überqueren. Also mutwillig fremde Autos zum unnötigen Anhalten an der roten Ampel zwingt. Diese häufig aus Autolosigkeit heraus entstandene Praxis dient allein der persönlichen Erbauung des Täters am Missmut der betrogenen Autofahrer und ist für diese schwer zu ertragen. (Zitat:

44 Vielen Dank für Ihr Interesse Frank Reihl