DE102016003432A1 - System and method for coordinating a vehicle association formation - Google Patents
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Abstract
System und Verfahren zur Koordinierung eines Fahrzeugverbands Das Verfahren umfasst die Ermittlung von möglichen Platooning-Begleitern eines Fahrzeugs (1) auf Grundlage eines Ergebnisses einer Beurteilung von Transportaufgabenmerkmalen für mindestens ein anderes Fahrzeug (2) und die Ermittlung von Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs (1) zur Erfüllung einer Aufgabe des Fahrzeugs (1), wobei die Streckendaten Daten über die Straße und die Zeit auf der Strecke enthalten. Das Verfahren kann außerdem mehrere Transportpläne für das Fahrzeug (1) auf Grundlage eines Abgleichs von Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs (1) mit Streckendaten der möglichen Platooning-Begleiter ermitteln, wobei ein Transportplan Streckendaten und Platooning-Anweisungen für das Fahrzeug (1) auf mindestens einer Strecke enthält. Das Verfahren umfasst außerdem mindestens einen Platooning-Parameter für jeden Transportplan, der eine Platooning-Leistung des Transportplans anzeigt, und einen ausgewählten Transportplan aus mehreren Transportplänen, dessen mindestens ein Fahrzeugverbandsparameter ein Entscheidungskriterium erfüllt.System and method for coordinating a vehicle association The method comprises the determination of possible platooning attendants of a vehicle (1) on the basis of a result of an assessment of transport task features for at least one other vehicle (2) and the determination of route data for at least a distance of the vehicle ( 1) for performing a task of the vehicle (1), wherein the route data includes data about the road and the time on the route. The method may also determine a plurality of transportation plans for the vehicle (1) based on a reconciliation of route data for at least a distance of the vehicle (1) with route data of the possible platooning attendants, wherein a transportation plan includes route data and platooning instructions for the vehicle (1). contains at least one route. The method also includes at least one platooning parameter for each transportation plan that indicates a platooning performance of the transportation plan and a selected transportation plan of a plurality of transportation plans whose at least one vehicle association parameter meets a decision criterion.
Description
Technischer BereichTechnical part
Das vorliegende Dokument betrifft eine Technologie für kooperatives Fahren oder Platooning und insbesondere ein System und ein Verfahren zur Koordinierung einer Fahrzeugverbandsformation. Ein weiterer Gegenstand des vorliegenden Dokuments ist ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.The present document relates to cooperative driving or platooning technology, and more particularly to a system and method for coordinating vehicle association formation. A further subject of the present document is a computer program and a computer program product.
Hintergrundbackground
Kooperatives Fahren oder Platooning rückt stärker ins Bewusstsein, vor allem für Schwerfahrzeuge. Kooperatives Fahren bedeutet, in einem Konvoi mit geringen Abständen zwischen den Fahrzeugen zu fahren. Studien haben ergeben, dass der Kraftstoffverbrauch durch kooperatives Fahren bei Schwerfahrzeugen aufgrund des verringerten Luftwiderstands beträchtlich gesenkt werden kann. Jedoch ist das Organisieren von Fahrzeugen in Verbänden eine umfassende Aufgabe. Zum einen geht es darum, die geeignetsten Fahrzeuge zum Gruppieren zu finden, zum andern aber auch darum, Platooning für die Fahrer so angenehm zu gestalten, dass es zu einer Alternative wird, für welche die Fahrer sich entscheiden möchten.Cooperative driving or platooning is gaining in awareness, especially for heavy vehicles. Cooperative driving means driving in a convoy with small distances between the vehicles. Studies have shown that fuel efficiency can be significantly reduced by cooperative driving in heavy vehicles due to the reduced air resistance. However, organizing vehicles in associations is a comprehensive task. On the one hand, it is about finding the most suitable vehicles for grouping, and on the other hand it is about making platooning so pleasant for the drivers that it becomes an alternative for which the drivers want to decide.
Um Platooning-Möglichkeiten zu finden, ist es notwendig, Strecken oder zumindest Streckenabschnitte für Fahrzeuge einschließlich ihrer Zeitpläne ausfindig zu machen. Die Strecken können dann abgeglichen werden, um Platooning-Möglichkeiten zu finden, und die Fahrer der Fahrzeuge mit positiven Platooning-Möglichkeiten können motiviert werden, Fahrzeugverbände zu bilden. Die Platooning-Möglichkeiten können jedoch durch Verkehrsstörungen oder aus anderen Gründen beeinträchtigt werden.In order to find opportunities for platooning, it is necessary to find routes or at least sections for vehicles including their schedules. The routes can then be matched to find platooning opportunities and the drivers of the vehicles with positive platooning opportunities can be motivated to form vehicle associations. However, the possibilities of platooning may be affected by traffic disruption or other reasons.
ZusammenfassungSummary
Eine Aufgabe des Dokuments besteht folglich darin, zumindest einige der Nachteile der bislang bekannten Technik zu beheben. Eine weitere Aufgabe des Dokuments liegt darin, eine Koordinierung von kooperativem Fahren bereitzustellen, die einfacher und/oder schneller als bisher bekannte Verfahren zur Koordinierung von kooperativen Fahren ist. Eine weitere Aufgabe des Dokuments besteht darin, eine Koordinierung von kooperativem Fahren zu geringeren Kosten als bisherige Systeme und Verfahren zur Koordinierung von kooperativem Fahren bereitzustellen. Eine dieser Aufgaben und andere werden zumindest teilweise durch das System und das Verfahren nach den unabhängigen Ansprüchen und durch die Ausführungsformen nach den abhängigen Ansprüchen erfüllt.It is therefore an object of the document to remedy at least some of the disadvantages of the hitherto known technique. Another object of the document is to provide co-operative co-ordination that is simpler and / or faster than previously known co-operative co-ordination methods. Another object of the document is to provide co-operative co-ordination at a lower cost than previous systems and methods for co-ordinating cooperative driving. One of these objects and others are at least partially accomplished by the system and method of the independent claims and by the embodiments of the dependent claims.
Gemäß einem ersten Aspekt bezieht sich das Dokument auf ein System zur Koordinierung einer Fahrzeugverbandsformation. Das System kann mögliche Platooning-Begleiter eines Fahrzeugs auf Grundlage eines Ergebnisses einer Beurteilung von Transportaufgabenmerkmalen für mindestens ein anderes Fahrzeug ermitteln und kann Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs zur Erfüllung einer Aufgabe des Fahrzeugs ermitteln, wobei die Streckendaten Daten über die Straße und die Zeit auf der Strecke enthalten. Das System kann außerdem mehrere Transportpläne für das Fahrzeug auf Grundlage eines Abgleichs von Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs mit Streckendaten der möglichen Platooning-Begleiter ermitteln, wobei ein Transportplan Streckendaten und Platooning-Anweisungen für das Fahrzeug auf mindestens einer Strecke enthält. Das System kann außerdem mindestens einen Platooning-Parameter für jeden Transportplan ermitteln, der eine Platooning-Leistung des Transportplans anzeigt, und einen ausgewählten Transportplan aus mehreren Transportplänen ermitteln, dessen mindestens ein Platooning-Parameter ein Entscheidungskriterium erfüllt.According to a first aspect, the document relates to a system for coordinating a vehicle association formation. The system may determine possible platooning attendants of a vehicle based on a result of evaluation of transportation task features for at least one other vehicle, and may determine route data for at least a distance of the vehicle to fulfill a task of the vehicle, the route data being data about the road and the time included on the track. The system may also determine a plurality of transportation plans for the vehicle based on a reconciliation of route data for at least a distance of the vehicle with route information of the possible platooning attendants, wherein a transportation plan includes route data and platooning instructions for the vehicle on at least one route. The system can also determine at least one platooning parameter for each transportation plan, which displays a platooning service of the transportation plan, and determine a selected transportation plan from several transportation plans, whose at least one platooning parameter fulfills a decision criterion.
Platooning mit Fahrzeugen, beispielsweise Schwerfahrzeugen, wird durch Planung und Koordinierung durch das System erleichtert, das ein den Fahrzeugen übergeordnetes Off-Board-System sein kann. Transportaufgaben werden in das System eingegeben, um mögliche Platooning-Möglichkeiten ausfindig zu machen und auf diese Weise die effizientesten und kraftstoffsparendsten Strecken zu finden. Aus verschiedenen Gründen (Verkehrssituation, Wetter usw.) können Änderungen auf den geplanten Strecken entstehen, die wiederum einen neuen Transportplan erfordern. Hierfür wurden ein System und ein Verfahren entwickelt, die eine schnelle Abfrage von neuen Transportplänen bei Änderungen des ursprünglichen ausgewählten Transportplans ermöglichen, damit das Fahrzeug keine Platooning-Möglichkeiten versäumt und seine Kraftstoffwirtschaftlichkeit sich nicht verschlechtert. Das beschriebene System und das beschriebene Verfahren begrenzen die Menge an Fahrzeugen beim Abgleich von Transportaufgaben erheblich und berechnen im Voraus alternative Transportpläne. Dadurch können Berechnungen zum Finden eines neuen Transportplans beschleunigt werden, auch wenn das System Tausende von Fahrzeugen überwacht, so dass der neue Transportplan aufgrund des geänderten Status eines anderen im neuen Transportplan enthaltenen Fahrzeugs nicht direkt überholt und veraltet ist.Platooning with vehicles, such as heavy vehicles, is facilitated by planning and coordination by the system, which may be an off-board system superior to vehicles. Transport tasks are entered into the system to identify potential platooning opportunities to find the most efficient and fuel efficient routes. For various reasons (traffic situation, weather, etc.) changes can occur on the planned routes, which in turn require a new transportation plan. For this purpose, a system and a procedure have been developed that allow a quick retrieval of new schedules when the original selected scheduling plan changes, so that the vehicle does not miss platooning opportunities and its fuel economy does not deteriorate. The described system and method significantly limits the amount of vehicles to match transportation tasks and calculates alternative schedules in advance. This can speed up calculations to find a new transportation plan, even if the system is monitoring thousands of vehicles, so the new one Transportation plan is not directly outdated and obsolete due to the changed status of another vehicle included in the new transportation plan.
Die Beschreibung umfasst ein weniger komplexes und schnelleres System als bisherige Systeme für eine Fahrzeugverbandsformation. Fahrzeuge, die durch ein entsprechendes System koordiniert werden, haben häufig zumindest einen alternativen Transportplan, der zur direkten Umsetzung bereitsteht, was zu geringerem Kraftstoffverbrauch durch Reduzierung des Risikos des Verlusts von Platooning-Möglichkeiten führt.The description includes a less complex and faster system than previous systems for vehicle body formation. Vehicles co-ordinated by an appropriate system often have at least one alternative transportation plan ready for immediate implementation, resulting in lower fuel consumption by reducing the risk of losing platooning opportunities.
Gemäß einer Ausführungsform kann das System den ausgewählten Transportplan dem/der Fahrer/in des Fahrzeugs präsentieren.In one embodiment, the system may present the selected transportation plan to the driver of the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform kann das System mindestens einen der Transportpläne mit zugehörigen Platooning-Parametern auf einer Speichereinheit speichern, die nicht als ausgewählte alternative Transportpläne für das Fahrzeug ermittelt wurden.In one embodiment, the system may store at least one of the scheduling plans with associated scheduling parameters on a storage device that were not determined to be selected alternative schedules for the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform kann das System einen neu ausgewählten Transportplan aus den alternativen Transportplänen ermitteln, wenn der momentane ausgewählte Transportplan im Hinblick auf die Strecke nicht eingehalten werden kann. Gemäß einer Ausführungsform kann das System die alternativen Transportpläne dem/der Fahrer/in des Fahrzeugs präsentieren.In one embodiment, the system may determine a newly selected transportation plan from the alternative transportation plans if the current selected transportation plan can not be met with regard to the route. In one embodiment, the system may present the alternative schedules to the driver of the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform kann das System Streckendaten des ausgewählten Transportplans mit Streckendaten der Transportpläne für andere Fahrzeuge der möglichen Platooning-Begleiter abgleichen, um neue Transportpläne für die anderen Fahrzeuge zu finden und/oder vorhandene Transportpläne für die anderen Fahrzeuge zu aktualisieren.According to one embodiment, the system may reconcile route data of the selected transportation plan with route data of the transportation plans for other vehicles of the possible platooning attendants to find new transportation plans for the other vehicles and / or to update existing transportation plans for the other vehicles.
Gemäß einer Ausführungsform ist das Transportaufgabenmerkmal eines der Folgenden: geografische Reichweite der Aufgabe, Zeit für die Aufgabe, Hauptrichtung des Fahrzeugs während der Aufgabe, Platooning-Informationen.According to one embodiment, the transport task feature is one of the following: geographical scope of the task, time for the task, main direction of the vehicle during the task, platooning information.
Gemäß einer Ausführungsform ist der Platooning-Parameter einer der Folgenden: geschätzte Zuverlässigkeit des Transportplans, geschätzte Kraftstoffeinsparung, geschätzter Kraftstoffverlust, geschätzter Zeitverlust, Positionsbedingung.According to one embodiment, the platooning parameter is one of the following: estimated reliability of the transportation plan, estimated fuel economy, estimated fuel loss, estimated time loss, position condition.
Gemäß einem zweiten Aspekt bezieht sich das Dokument auf ein Verfahren zur Koordinierung einer Fahrzeugverbandsformation. Das Verfahren umfasst die Ermittlung von möglichen Platooning-Begleitern eines Fahrzeugs auf Grundlage eines Ergebnisses einer Beurteilung von Transportaufgabenmerkmalen für mindestens ein anderes Fahrzeug und die Ermittlung von Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs zur Erfüllung einer Aufgabe des Fahrzeugs, wobei die Streckendaten Daten über die Straße und die Zeit auf der Strecke enthalten. Das Verfahren kann außerdem mehrere Transportpläne für das Fahrzeug auf Grundlage eines Abgleichs von Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs mit Streckendaten der möglichen Platooning-Begleiter ermitteln, wobei ein Transportplan Streckendaten und Platooning-Anweisungen für das Fahrzeug auf mindestens einer Strecke enthält. Das Verfahren umfasst außerdem mindestens einen Platooning-Parameter für jeden Transportplan, der eine Platooning-Leistung des Transportplans anzeigt, und einen ausgewählten Transportplan aus mehreren Transportplänen, dessen mindestens ein Fahrzeugverbandsparameter ein Entscheidungskriterium erfüllt.In a second aspect, the document relates to a method of coordinating a vehicle association formation. The method includes determining possible platooning attendants of a vehicle based on a result of assessing transportation task features for at least one other vehicle and determining route data for at least a distance of the vehicle to perform a task of the vehicle, the route data being data about the road and the time included on the track. The method may also determine a plurality of transportation plans for the vehicle based on a reconciliation of route data for at least a distance of the vehicle with route information of the possible platooning attendants, wherein a transportation plan includes route data and platooning instructions for the vehicle on at least one route. The method also includes at least one platooning parameter for each transportation plan that indicates a platooning performance of the transportation plan and a selected transportation plan of a plurality of transportation plans whose at least one vehicle association parameter meets a decision criterion.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Präsentation des ausgewählten Transportplans für den/die Fahrer/in des Fahrzeugs.In one embodiment, the method includes presenting the selected transportation plan to the driver of the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Speicherung von mindestens einem der Transportpläne mit zugehörigen Platooning-Parametern, die nicht als ausgewählte alternative Transportpläne für das Fahrzeug ermittelt wurden.In one embodiment, the method includes storing at least one of the schedules with associated platooning parameters that were not determined as selected alternative schedules for the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Ermittlung eines neu ausgewählten Transportplans aus den alternativen Transportplänen, wenn der momentane ausgewählte Transportplan im Hinblick auf die Strecke nicht eingehalten werden kann.According to one embodiment, the method comprises determining a newly selected transportation plan from the alternative transportation plans if the current selected transportation plan can not be met with regard to the route.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren die Präsentation von alternativen Transportplänen für den/die Fahrer/in des Fahrzeugs.In one embodiment, the method includes presenting alternative schedules for the driver of the vehicle.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Verfahren den Abgleich von Streckendaten des ausgewählten Transportplans mit Streckendaten der Transportpläne für andere Fahrzeuge der möglichen Platooning-Begleiter, um neue Transportpläne für die anderen Fahrzeuge zu finden und/oder vorhandene Transportpläne für die anderen Fahrzeuge zu aktualisieren.According to one embodiment, the method comprises reconciling route data of the selected transportation plan with route data of the transportation plans for other vehicles of the possible platooning companion to find new transportation plans for the other vehicles and / or to update existing transportation plans for the other vehicles.
Gemäß einem dritten Aspekt bezieht sich die Beschreibung auf ein Computerprogramm P, das einen Computerprogrammcode enthält, der bewirkt, dass ein System oder ein an das System angeschlossener Computer die Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Patentbeschreibung durchführt.In a third aspect, the description relates to a computer program P that includes computer program code that causes a system or a computer connected to the system to perform the method steps of the present patent specification.
Gemäß einem vierten Aspekt bezieht sich die Beschreibung auf ein Computerprogrammprodukt, das einen Computerprogrammcode enthält, der auf einem von einem Computer lesbaren Medium gespeichert ist, um die Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Beschreibung durchzuführen, wenn dieser Computerprogrammcode von einem System oder von einem an das System angeschlossenen Computer ausgeführt wird.According to a fourth aspect, the description relates to a computer program product containing a computer program code which is stored on a computer-readable medium to perform the method steps according to the present description, when this computer program code is executed by a system or by a computer connected to the system.
ZeichnungskurzbeschreibungDrawing Summary
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Um ein Platooning von mehreren Fahrzeugen zu planen und zu koordinieren, wurde ein System
Die Fahrzeuge
Die Fahrzeuge
Daten über verschiedene Fahrzeuge
Die Position jedes Fahrzeugs
Die Vorrichtung
Das System
Das Verfahren umfasst die Ermittlung von möglichen Platooning-Begleitern eines Fahrzeugs
Das Verfahren enthält außerdem die Ermittlung von Streckendaten für mindestens eine Strecke des Fahrzeugs
Wenn diese Informationen ermittelt wurden, können mehr Transportaufgabenmerkmale für das Fahrzeug
Beispielsweise können andere Fahrzeuge
Auch andere Fahrzeuge
Für Transportaufgaben von anderen Fahrzeugen
Das Verfahren umfasst die Ermittlung von mehreren Transportplänen für das Fahrzeug
Das Verfahren enthält außerdem mindestens einen Platooning-Parameter für jeden Transportplan, der eine Platooning-Leistung des Transportplans (A4) anzeigt. Die Platooning-Parameter können Folgendes umfassen: geschätzte Zuverlässigkeit des Transportplans, geschätzte Kraftstoffeinsparung, geschätzter Kraftstoffverlust, geschätzter Zeitverlust, Positionsbedingung usw.The method also includes at least one platooning parameter for each transportation plan that indicates a platooning performance of the transportation plan (A4). The platooning parameters may include estimated reliability of the transportation plan, estimated fuel economy, estimated fuel loss, estimated time loss, position condition, etc.
Eine Schätzung der Zuverlässigkeit des Transportplans kann auf Grundlage von früheren Erfahrungen des anderen Fahrzeugs
Eine geschätzte Kraftstoffeinsparung kann die geschätzte Kraftstoffeinsparung sein, die das Fahrzeug
Ein geschätzter Kraftstoffverlust kann der mögliche Kraftstoffverlust des Fahrzeugs
Ein geschätzter Zeitverlust kann der Zeitverlust des Fahrzeugs
Eine Positionsbedingung kann eine Bedingung sein, dass der Transportplan möglich ist, sofern das Fahrzeug
Das Verfahren enthält außerdem die Ermittlung eines ausgewählten Transportplans aus mehreren Transportplänen, deren mindestens ein Platooning-Parameter ein Entscheidungskriterium erfüllt. Das Entscheidungskriterium kann der zuverlässigste Transportplan, der kraftstoffeffizienteste Transportplan, der zeiteffizienteste Transportplan sein, oder dass das Fahrzeug
Der ausgewählte Transportplan kann dem/der Fahrer/in des Fahrzeugs
Der mindestens eine der Transportpläne mit zugehörigen Platooning-Parametern, der nicht als der ausgewählte ermittelt wurde, kann als alternativer Transportplan für das Fahrzeug
Transportpläne für eine beliebige neue Aufgabe des Systems
Das System
Wenn festgestellt wird, dass der momentan ausgewählte Transportplan des Fahrzeugs
Da bereits alternative Transportpläne erstellt wurden, kann das System
Der neue Transportplan kann auch Transportpläne für andere Fahrzeuge
Folglich können sich aufgrund des neuen Fahrzeugs
Alternative Transportpläne sind folglich vorläufig und können kontinuierlich aktualisiert werden. Sie können durch Änderungen bei ausgewählten Transportplänen für andere Fahrzeuge
Die kraftstoffeffizienteste Strecke ohne Platooning kann stets als ein Transportplan gespeichert werden. Dieser Transportplan ist stets als letzte Hilfsquelle zugänglich, wenn alle anderen alternativen Pläne nicht effizient genug oder zu riskant sind.The most fuel efficient route without platooning can always be stored as a transportation plan. This schedule is always accessible as a last resort if all other alternative plans are not efficient enough or too risky.
Der/die Fahrer/in oder das System
Das System
Ausgewählte Transportpläne können aktualisiert werden, wenn sie noch nicht gestartet wurden, und dies vor ihrem Startzeitpunkt geschieht. Die gestarteten, ausgewählten Transportpläne können statischer sein und seltener aktualisiert werden.Selected schedules can be updated if they have not been started, and before their start time. The started, selected transportation plans can be more static and less frequently updated.
Es wird unter Verweis auf
Fahrzeug I erhält die Aufgabe, von Punkt A zu Punkt B zu fahren. Diese Aufgabe ist dem System
Fahrzeug II erhält die Aufgabe, von Punkt C zu Punkt D zu fahren. Diese Aufgabe ist dem System
Fahrzeug III erhält die Aufgabe, von Punkt G zu Punkt B zu fahren. Diese Aufgabe ist dem System
Fahrzeug III beginnt mit der Durchführung seines ausgewählten Transportplans, wie er durch drahtlose Kommunikation kommuniziert wurde.Vehicle III begins performing its selected transportation plan as communicated by wireless communication.
Fahrzeug I landet in einem Verkehrsstau, wenn es sich an Punkt H befindet. Der Status wird dem System
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen bevorzugten Ausführungsformen beschränkt. Zahlreiche Alternativen, Modifikationen und Entsprechungen können verwendet werden. Folglich sind die obigen Ausführungsformen nicht als Einschränkung des Umfangs der Erfindung zu verstehen, der durch die beigefügten Patentansprüche definiert wird.The present invention is not limited to the above-described preferred embodiments. Numerous alternatives, modifications, and equivalents may be used. Thus, the above embodiments should not be taken as limiting the scope of the invention, which is defined by the appended claims.
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