EP0880120B1 - Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten - Google Patents

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EP0880120B1
EP0880120B1 EP98108043A EP98108043A EP0880120B1 EP 0880120 B1 EP0880120 B1 EP 0880120B1 EP 98108043 A EP98108043 A EP 98108043A EP 98108043 A EP98108043 A EP 98108043A EP 0880120 B1 EP0880120 B1 EP 0880120B1
Authority
EP
European Patent Office
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travel time
data
traffic
actual
anticipated
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98108043A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0880120A2 (de
EP0880120A3 (de
Inventor
Gerhard Nöcker
Malte Rödiger
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by DaimlerChrysler AG filed Critical DaimlerChrysler AG
Publication of EP0880120A2 publication Critical patent/EP0880120A2/de
Publication of EP0880120A3 publication Critical patent/EP0880120A3/de
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Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0112—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from the vehicle, e.g. floating car data [FCD]
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0137—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications
    • G08G1/0141—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications for traffic information dissemination

Definitions

  • the invention relates to a method for detection and Reporting traffic situation data of a road network by means of sampling vehicles, according to the method in each sampling vehicle at predeterminable times an automatic position determination is carried out and dependent on associated traffic situation data be recorded and reported.
  • traffic situation data e.g. for an automobile road network
  • infrastructure For example are the traffic situation data of measuring instruments in the form of Induction loops detected along the considered road network and relayed via signal cables to a central office where they evaluated by means of special hardware and software and in particular investigated for occurred incidents of traffic become.
  • infrastructure-based procedures are comparative consuming and also allow the detection of accidents only if their effects affect at least one Point of the road network show.
  • sampling vehicles also referred to as "floating cars”
  • sample vehicle By the name sample vehicle is intended be expressed that it is sufficient, a comparatively small proportion of all vehicles using the road network in this way for collecting the traffic situation data, i. from track-related, to assess the traffic situation in the Road network relevant data, as such sampling vehicles interpreted.
  • the message of the traffic situation data is preferably via a radio communication link, e.g. a mobile network, to a stationary center and / or others Vehicles.
  • a known difficulty of these methods is in that usually during each traffic situation reporting process transferred amount of data related to the capacity existing radio networks is relatively large, so that there are radio network overloads can come. In addition, the processing requires the large amounts of data corresponding computing effort.
  • a method of the type mentioned, proposed which reduces the amount of data to be transferred shall be that those recorded by the relevant sampling vehicle, traffic-related vehicle and position data of one or multiple vehicle and position data classes that correspond to a particular correspond to typical vehicle behavior and the assigned class as the current vehicle behavior pattern with the position data for a respective reporting process is transmitted, especially to a traffic computer. So that should be achieved that in a respective reporting process not the transfer complete data records of the vehicle and position data but only the assigned vehicle behavior pattern in the form of an identifier, which refers to the current Class affiliation, along with the positional data of the sample vehicle.
  • the vehicles are in exchange groups subdivided, where vehicles of a respective exchange group under itself vehicle data, i. Data about the environmental and / or operating condition of the vehicle, and position data, i.e. Data about the position of the respective vehicle too at any given time.
  • a selected vehicle Each exchange group transmits the reconditioned vehicles and vehicles Position data of a replacement group to a central computer, wherein the position data regularly after covering a certain distance and / or after a predetermined Time span are transmitted.
  • For the vehicle data can be provided be to specify tolerance values and this together with the To transmit positional data only if a part of them exceeds the specified tolerance values.
  • WO 95/14292 discloses a comprehensive, centralized Method of data collection, processing and storage using a lot of sampling vehicles. there be in a sample vehicle on sections of a Road network related data stored together with the road network, and a traffic data reporting process is triggered if data currently collected in the sample vehicle is a Deviation by more than a respective, specifiable threshold is detected from the stored data.
  • the invention is the provision as a technical problem a method of the type mentioned, with the Traffic situation data reliable and with comparatively To raise little effort and relatively easy different driving conditions of sampling vehicles Account can be taken.
  • the invention solves this problem by providing a Method with the features of claim 1.
  • this method becomes the considered road network in the sample vehicles together with journey time data for the sections of the road network expected travel time, e.g. as digital Data in an electronic memory.
  • journey time data for the sections of the road network expected travel time, e.g. as digital Data in an electronic memory.
  • the expected Position is starting from that from the previous one Position determination process known vehicle position thereby determines that the point of the subsequently traveled route network sub-section visited on the basis of the stored route network is, for the stored, the expected travel duration the time span until the current position determination process equivalent.
  • a traffic data reporting process then becomes at most then triggered when the actual position and / or journey time by more than one, specifiable Threshold deviates from the expected position or travel time.
  • the threshold value for the determined position or Driving time deviations not immutable, but as given a variable that is at least determined by the variance of Vehicle speed depends.
  • this procedure avoids traffic data reporting procedures, as long as the sample vehicle with a through the tolerance specified in the threshold for the individual Sections of the route network stored travel duration data emotional.
  • the stored correspond Partial journey duration data of a trouble-free traffic situation.
  • the absence of traffic situation reporting by a respective sampling vehicle is thus for any headquarters and / or for the other vehicles driving the route network an indication of a trouble-free traffic situation. That for detection of traffic jams unnecessary transferring distance-related Data from a respective sample vehicle in traffic jam-free Situations is avoided by this method Overall, the amount of data to be transferred is considerable reduced, so that the data communication easily on one usual mobile communication path, e.g. a digital one Radiotelephone network, can be done.
  • the device shown in Fig. 1 is in a respective Sample vehicle installed, with the distance-related data, i.e. Traffic situation data, without trackside infrastructure measures can be recorded and reported.
  • the device has a conventional hardware structure, the vehicle-side On-board computer 1 comprises, to which a road network memory 2, a vehicle position measuring device in the form of a GPS receiver 3 or alternatively another position determining device and a radiotelephone 4 are connected.
  • the on-board computer 1 is able in the usual way at desired times the vehicle position automatically determine.
  • the on-board computer 1 determines the vehicle position within a road network accessible by the vehicle, e.g. one Motorway network, this navigable road network in digital Form retrievable stored in the road network memory 2.
  • the Radiotelephone 4 serves as a vehicle-side communication terminal for communication of the on-board computer 1 with a not shown, stationary headquarters.
  • the communication terminal 4 e.g. a D-network telephone or a so-called Modakom unit his.
  • the road network memory includes 2 not only the data on the structure of the passable Road network including distance information between individual road signs, but also driving time data, with those of a respective section of the road network a for their driving normally, i. without traffic congestion, expected driving time is assigned.
  • the expected driving time can be determined empirically and in advance both to the existing Sampling vehicles as well as a possible stationary Central and the rest, the road network driving vehicles to provide.
  • the expected journey time does not need to be invariable for a particular leg, fixed size, but it is preferred as at least one of the time and / or the date assigned dependent variable. This can be taken into account that the expected for a particular leg route duration generally fluctuates both on a daily basis and depends on whether the trip is on a weekday or on a weekend and / or winter or summer road conditions it is to be reckoned with, which in each case appropriate effects on the average vehicle speed and thus the expected travel time has.
  • FIG. 2 is a schematic flow diagram roughly illustrating the main flow of the method of detecting and reporting traffic situation data by a respective sampling vehicle that can be performed by the apparatus of FIG. 1.
  • a time interval t p is specified, after the expiry of which a new position determination is to be carried out.
  • the position determinations carried out at predeterminable times can also be made in each case when the vehicle has reached certain road network points, for example the end point of a respective road network sub-section, which is assigned a specific, expected driving time.
  • a triggering of position determination operations may be provided by certain events, especially after a strong braking operation with subsequent actuation of the hazard warning lights as suspected jam end.
  • information about the triggering event is then transmitted in addition to the determined position.
  • an event counter having a count i which detects the number of position determinations made is initially set to zero.
  • the on-board computer 1 determines, as a function f (x i-1 , t p ) of the last measured position x i-1 and the elapsed time t p, that distance w i , starting from the last measured vehicle position x i-1 from the vehicle is to be expected during the time elapsed in the meantime t p on the basis of the stored for the relevant part of the traveled route network, expected driving time in trouble-free traffic as covered by the vehicle distance. It is understood that both the actual distance s i and the expected distance w i are not to be understood as pure distance indications, but additionally contain the information about the associated route network sub-section, which was traveled by the vehicle since the previous position determination. By way of example, the measured distances s i and the determined, expected distance w i are to be regarded as different from one another, even though they have the same distances, but relate to path network sections extending in different directions.
  • a threshold value is defined in the form of a percentage deviation amount ds i by which the actual distance s i may deviate from the determined, expected distance w i , without this leading to the triggering of a traffic situation data reporting process.
  • this deviation amount ds i is not invariable, but redefined for each positioning operation as a variable amount that depends in a predetermined manner on vehicle condition and / or vehicle environment parameters.
  • the allowable amount of deviation ds i is set as a function of the variance in the instantaneous speed of the sampled vehicle so that it can be set to a higher value than, for example, slower vehicle speed than less speed variations, unnecessarily frequent traffic-situation reporting with temporarily greater variations in vehicle speed to avoid.
  • the on-board computer 1 determines whether the percentage deviation of the difference between the actually traveled distance s i and the expected distance w i determined for the traveled section has exceeded the predetermined deviation amount ds i . If this is not the case, a message of traffic situation data is omitted and the process returns before the inquiry step 12, after which a new position determination event is awaited. If, on the other hand, the permissible, predefined deviation amount ds i is exceeded, the on-board computer 1 evaluates this as a release of a traffic position data reporting process (step 16).
  • the actual triggering of the relevant reporting process can be linked to other conditions, for example, whether the aboard computer 1 an abrupt braking operation or setting the hazard warning lights is observed, which may indicate an incipient traffic jam and therefore the automatic triggering of a traffic situation data reporting and / or whether a fuel cap or a door of the vehicle is opened, indicating a driver-initiated stop, which is not due to the traffic situation and therefore does not require the triggering of a traffic situation data reporting process.
  • a traffic data reporting process is already triggered due to the exceeding of the specified deviation amount ds i or only on satisfaction of other conditions are required by the present event discrete method less data transfer operations on the mobile communication path 5, what their respective load and the associated cost significantly compared to the aforementioned conventional approaches significantly reduced.
  • a cycle of the cycle is completed when the cycle end 17 is reached, and the process returns to the query step 12 for a new cycle, as long as no system shutdown has occurred.
  • the method shown in Figure 2 in its rough sequence can also be further refined as needed.
  • the reliability of the traffic situation message can be increased by an individually adjustable factor, which constantly compares the actual with the determined, expected driving time from the start of the journey, ie from the initialization time t 0 , taking into account systematic deviations.
  • Such deviations may, for example, be such that for a sample vehicle occupied by a sporty driver, the actual driving time tends to be shorter than the expected driving time, whereas for a more cautious driver, the actual driving time tends to be longer than the expected driving time.
  • the after triggering of a corresponding message process in the step 16 from the on-board computer 1 via the communication terminal 4 and the Mobile radio link 5 reported traffic situation data are sent to the stationary headquarters and / or directly as broadcast to all or to certain, e.g. those near the sending sample vehicle transmitted vehicles. Receiver side can. the reported traffic situation data then from the central office or the Notified vehicles evaluated in the desired manner become.
  • the evaluation may e.g. as protection against unique, accidental Failure messages include the measure that one of a certain traffic situation reporting process reported traffic disruption is only considered as such if it is within one certain, specifiable observation period by a traffic data message same content is confirmed, the a later positioning of the same or another Sampling vehicle requires.
  • the same messages from requires multiple sampling vehicles to avoid traffic jams by a single, inappropriately driven sample vehicle to avoid.

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Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten eines Wegenetzes durch Stichprobenfahrzeuge, wobei verfahrensgemäß im jeweiligen Stichprobenfahrzeug zu vorgebbaren Zeitpunkten eine selbsttätige Positionsermittlung durchgeführt wird und davon abhängig zugehörige Verkehrslagedaten erfaßt und gemeldet werden.
Herkömmlicherweise werden Verkehrslagedaten, z.B. für ein Automobil-Straßennetz, infrastrukturgestützt ermittelt. Beispielsweise werden die Verkehrslagedaten von Meßgeräten in Form von Induktionsschleifen entlang des betrachteten Wegenetzes erfaßt und über Signalkabel an eine Zentrale weitergeleitet, wo sie mittels spezieller Hard- und Software ausgewertet und dabei insbesondere auf aufgetretene Störfälle des Verkehrs untersucht werden. Diese infrastrukturgestützten Verfahren sind vergleichsweise aufwendig und ermöglichen zudem die Erkennung von Störfällen erst dann, wenn sich deren Auswirkungen an wenigstens einer Meßstelle des Wegenetzes zeigen.
Zur Verbesserung dieser herkömmlichen Vorgehensweise sind bereits Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, die ohne streckenseitige Infrastruktur auskommen, indem die Erfassung und Meldung der Verkehrslagedaten von sogenannten Stichprobenfahrzeugen, auch als "floating cars" bezeichnet, vorgenommen wird, die hierfür geeignet eingerichtet sind und das betrachtete Wegenetz befahren. Durch die Bezeichnung Stichprobenfahrzeug soll zum Ausdruck gebracht werden, daß es genügt, einen vergleichsweise geringen Anteil aller-das Wegenetz benutzenden Fahrzeuge in dieser Weise zur Erhebung der Verkehrslagedaten, d.h. von streckenbezogenen, zur Beurteilung der Verkehrssituation im betreffenden Wegenetzbereich relevanten Daten, als solche Stichprobenfahrzeuge auszulegen. Die Meldung der Verkehrslagedaten erfolgt vorzugsweise über eine Funkkommunikationsstrecke, z.B. ein Mobilfunknetz, an eine stationäre Zentrale und/oder andere Fahrzeuge. Eine bekannte Schwierigkeit dieser Verfahren liegt darin, daß die üblicherweise während eines jeden Verkehrslagedaten-Meldevorgangs übertragene Datenmenge bezogen auf die Kapazität vorhandener Funknetze relativ groß ist, so daß es zu Funknetzüberlastungen kommen kann. Zudem erfordert die Verarbeitung der großen Datenmengen entsprechenden Rechneraufwand.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in der Offenlegungsschrift DE 195 21 919 A1 ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem die zu übertragende Datenmenge dadurch reduziert wird, daß die vom jeweiligen Stichprobenfahrzeug erfaßten, verkehrslagerelevanten Fahrzeug- und Positionsdaten einer oder mehreren Fahrzeug- und Positionsdatenklassen, die einem bestimmten typischen Fahrzeugverhalten entsprechen, zugeordnet werden und die zugeordnete Klasse als aktuelles Fahrzeugverhaltensmuster mit den Positionsdaten bei einem jeweiligen Meldevorgang übertragen wird, speziell an einen Verkehrsrechner. Damit soll erreicht werden, daß bei einem jeweiligen Meldevorgang nicht die vollständigen Datensätze der Fahrzeug- und Positionsdaten übertragen werden müssen, sondern nur das zugeordnete Fahrzeugverhaltensmuster in Form einer Kennung, welche auf die momentane Klassenzugehörigkeit hinweist, zusammen mit den Positionsdaten des Stichprobenfahrzeugs.
Ein weiteres Verfahren zur Verkehrslagedatenermittlung mittels einer Stichprobenfahrzeugflotte mit datenmengenreduzierenden Maßnahmen ist in der Offenlegungsschrift DE 195 17 309 A1 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Fahrzeuge in Austauschgruppen unterteilt, wobei Fahrzeuge einer jeweiligen Austauschgruppe unter sich Fahrzeugdaten, d.h. Daten über den Umgebungs- und/oder Betriebszustand des Fahrzeugs, und Positionsdaten, d.h. Daten über die Position des jeweiligen Fahrzeugs zu einem jeweiligen Zeitpunkt, austauschen. Ein ausgewähltes Fahrzeug jeder Austauschgruppe überträgt die aufbereiteten Fahrzeugund Positionsdaten einer Austauschgruppe an einen Zentralrechner, wobei die Positionsdaten regelmäßig nach Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne übermittelt werden. Für die Fahrzeugdaten kann vorgesehen sein, Toleranzwerte vorzugeben und diese zusammen mit den Positionsdaten nur dann zu übermitteln, wenn ein Teil von ihnen die vorgegebenen Toleranzwerte überschreitet.
Die WO 95/14292 offenbart ein umfangreiches, zentralenbasiertes Verfahren der Datenerhebung, -verarbeitung und -speicherung unter Verwendung einer Menge von Stichprobenfahrzeugen. Dabei werden in einem Stichprobenfahrzeug auf Teilstrecken eines Wegenetzes bezogene Daten zusammen mit dem Wegenetz abgespeichert, und ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang wird ausgelöst wenn bei aktuell im Stichprobenfahrzeug erhobenen Daten eine Abweichung um mehr als einen jeweiligen, vorgebbaren Schwellwert von den gespeicherten Daten detektiert wird.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde, mit dem sich Verkehrslagedaten zuverlässig und mit vergleichsweise geringem Aufwand erheben lassen und bei dem relativ einfach unterschiedlichen Fahrzuständen von Stichprobenfahrzeugen Rechnung getragen werden kann.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem Verfahren wird in den Stichprobenfahrzeugen das betrachtete Wegenetz zusammen mit Fahrtdauerdaten über die für Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende Fahrtdauer abgespeichert, z.B. als digitale Daten in einem elektronischen Speicher. Nach einer jeweiligen selbsttätigen Positionsermittlung, die z.B. in bestimmten Zeitabständen oder bei Erreichen bestimmter Orte des Wegenetzes oder bei Eintritt eines oder mehrerer anderer vorgegebener Auslösekriterien ausgelöst werden kann, wird dann die ermittelte, tatsächliche Position mit der anhand der abgespeicherten Teilstrekken-Fahrtdauerdaten zu erwartenden Position und/oder die tatsächliche Fahrtdauer mit der anhand der abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten zu erwartenden Fahrtdauer verglichen. Die tatsächliche Fahrtdauer bestimmt sich dabei als die Zeitspanne zwischen dem aktuellen und dem vorangegangenen Positionsermittlungsvorgang, während die zu erwartende Fahrtdauer direkt von den abgespeicherten Fahrtdauerdaten ablesbar ist. Die zu erwartende Position wird ausgehend von der aus dem vorangegangenen Positionsermittlungsvorgang bekannten Fahrzeugposition dadurch ermittelt, daß derjenige Punkt der anschließend befahrenen Wegenetz-Teilstrecke anhand des abgespeicherten Wegenetzes aufgesucht wird, für den die abgespeicherte, zu erwartende Fahrtdauer der Zeitspanne bis zum aktuellen Positionsermittlungsvorgang entspricht. Ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang wird anschließend höchstens dann ausgelöst, wenn die tatsächliche Position und/oder Fahrtdauer um mehr als einen jeweiligen, vorgebbaren Schwellwert von der erwarteten Position bzw. Fahrtdauer abweicht. Dabei ist der Schwellwert für die ermittelten Positionsoder Fahrtdauerabweichungen nicht unveränderlich, sondern als eine Variable vorgegeben, die wenigstens von der Varianz der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt.
Damit unterbleiben bei diesem Verfahren Verkehrslagedaten-Meldevorgänge, solange sich das Stichprobenfahrzeug mit einer durch den Schwellwert vorgebbaren Toleranz im Rahmen der für die einzelnen Teilstrecken des Wegenetzes abgespeicherten Fahrtdauerdaten bewegt. Zweckmäßigerweise entsprechen die abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten einer störungsfreien Verkehrslage. Das Ausbleiben von Verkehrslagedaten-Meldevorgängen durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug ist damit für eine etwaige Zentrale und/oder für die anderen, das Wegenetz befahrenden Fahrzeuge ein Indiz für eine störungsfreie Verkehrslage. Das zur Erkennung von Verkehrsstörungen unnötige Übertragen streckenbezogener Daten von einem jeweiligen Stichprobenfahrzeug in verkehrstörungsfreien Situationen wird durch dieses Verfahren vermieden, was insgesamt die zu übertragenden Datenmengen beträchtlich reduziert, so daß die Datenkommunikation problemlos auf einer üblichen Mobilkommunikationsstrecke, z.B. ein digitales Funktelefonnetz, erfolgen kann. Ergibt sich auf einer von einem Stichprobenfahrzeug befahrenen Teilstrecke eine Verkehrsstörung, z.B. ein Stau, so wird dies zuverlässig bei einer nächsten Positionsbestimmung dieses Fahrzeugs erkannt, indem dann eine starke Abweichung der tatsächlichen von der gemäß den abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten zu erwartenden Position bzw. eine entsprechend signifikante Abweichung der zum Erreichen eines bestimmten Streckenpunktes benötigten Fahrtdauer von der gemäß den abgespeicherten Fahrtdauerdaten zu erwartenden Fahrtdauer festgestellt wird. Dies führt anschließend, ggf. geknüpft an weitere Auslösebedingungen, zur Auslösung einer entsprechenden Meldung der aktuellen Verkehrslagedaten, welche die von der abgespeicherten, erwarteten Verkehrslage abweichende Verkehrslage, d.h. die Verkehrsstörung, charakterisieren. Dabei ist der Schwellwert für die ermittelten Positions- oder Fahrtdauerabweichungen nicht unveränderlich, sondern als eine Variable vorgegeben, die wenigstens von der Varianz der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Dadurch kann relativ einfach unterschiedlichen Fahrzuständen Rechnung getragen werden, indem z.B. bei typischerweise stärker schwankender Fahrzeuggeschwindigkeit ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang nur bei einer größeren Abweichung der tatsächlichen Position oder Fahrtdauer von der zu erwartenden Position bzw. Fahrtdauer als bei geringeren Geschwindigkeitsschwankungen ausgelöst wird. Durch entsprechend variable Wahl des Schwellwertes können auch systematische Abweichungen berücksichtigt werden, die beispielsweise darin begründet sein können, daß sich für einen eher sportlichen Fahrer tendenziell geringere als die zu erwartenden Fahrtdauern und umgekehrt für einen eher vorsichtigen Fahrer höhere als die zu erwartenden Fahrtdauern ergeben.
Bei einem nach Anspruch 2 weitergebildeten Verfahren ist die für die einzelnen Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende, abgespeicherte Fahrtdauer nicht fest, sondern als eine Variable vorgegeben, die mindestens von der Uhrzeit und/oder dem Datum abhängt. Damit kann auf einfache Weise der Tatsache Rechnung getragen werden, daß jedenfalls auf bestimmten Teilstrecken zu bestimmten Zeiten wegen tageszeitlich, wochentäglich und/oder jahreszeitlich schwankender Verkehrsdichte und/oder Fahrbahnbeschaffenheit unterschiedliche Fahrtdauern zu erwarten sind.
Bei einem nach Anspruch 3 weitergebildeten Verfahren werden gemeldete Verkehrslagedaten, die auf eine bestimmte Verkehrsstörung hindeuten, nur dann von einer empfangenden Zentrale oder empfangenden anderen Fahrzeugen als tatsächliche Verkehrsstörung interpretiert, wenn mehrere diesbezüglich übereinstimmende Verkehrslagedaten-Meldungen von dem oder den Stichprobenfahrzeugen innerhalb einer vorgebbaren Bestätigungszeit empfangen werden. Dies bietet Schutz gegen zufällige Fehlmeldungen oder vor fälschlichen Verkehrsstörungsmeldungen durch ein untypisch gefahrenes Stichprobenfahrzeug.
Bei einem nach Anspruch 4 weitergebildeten Verfahren ist vorgesehen, bei Vorliegen einer bleibenden Abweichung der tatsächlichen von der erwarteten Fahrtdauer über einen vorgebbaren, längeren Beobachtungszeitraum hinweg die tatsächliche Fahrtdauer für die jeweilige Teilstrecke des Wegenetzes als neue zu erwartende Fahrtdauer für alle Fahrzeuge abzuspeichern. Auf diese Weise kann zudem für Wegenetz-Teilstrecken, für die bislang keine zu erwartende Fahrtdauer vorliegt, erstmals eine solche abgespeichert werden. Außerdem können ggf. neue Teilstrecken, die bislang noch nicht Bestandteil des abgespeicherten Wegenetzes sind, beim erstmaligen Befahren durch ein Stichprobenfahrzeug erfaßt und zusammen mit der benötigen Fahrtdauer als der zu erwartenden Fahrtdauer erstmalig abgespeichert werden, wodurch das abgespeicherte Wegenetz entsprechend erweitert wird.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1
ein schematisches Blockdiagramm einer in einem jeweiligen Stichprobenfahrzeug untergebrachten Vorrichtung zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten und
Fig. 2
ein Flußdiagramm des Grobverlaufs eines von der Vorrichtung gemäß Fig. 1 durchführbaren Verfahrens zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist in einem jeweiligen Stichprobenfahrzeug eingebaut, mit dem streckenbezogene Daten, d.h. Verkehrslagedaten, ohne streckenseitige Infrastrukturmaßnahmen erfaßt und gemeldet werden können. Die Vorrichtung besitzt einen herkömmlichen Hardware-Aufbau, der einen fahrzeugseitigen Bordrechner 1 umfaßt, an den ein Wegenetzspeicher 2, eine Fahrzeugpositions-Meßeinrichtung in Form eines GPS-Empfängers 3 oder alternativ einer anderen Positionsbestimmungseinrichtung und ein Funktelefon 4 angeschlossen sind. Über den GPS-Empfänger 3 ist der Bordrechner 1 in üblicher Weise in der Lage, zu gewünschten Zeitpunkten die Fahrzeugposition selbsttätig zu bestimmen. Der Bordrechner 1 ermittelt dabei die Fahrzeugposition innerhalb eines vom Fahrzeug befahrbaren Wegenetzes, z.B. eines Autostraßennetzes, wobei dieses befahrbare Wegenetz in digitaler Form abrufbar im Wegenetzspeicher 2 abgelegt ist. Das Funktelefon 4 dient als fahrzeugseitiges Kommunikationsendgerät zur Kommunikation des Bordrechners 1 mit einer nicht gezeigten, stationären Zentrale. Speziell kann das Kommunikationsendgerät 4 z.B. ein D-Netz-Telefon oder eine sogenannte Modakom-Einheit sein.
Zur Durchführung des nachfolgend beschriebenen, charakteristischen Verfahrens sind gegenüber herkömmlichen Systemauslegungen der Bordrechner 1 und der Wegenetzspeicher 2 insbesondere hinsichtlich der implementierten Software bzw. den abgespeicherten Daten in einer Weise modifiziert, die sich für den Fachmann aus der nachstehenden Erläuterung des von dieser Vorrichtung durchführbaren Verfahrens ohne weiteres ergibt und daher hier keiner näheren Erläuterung bedarf. Insbesondere beinhaltet der Wegenetzspeicher 2 nicht nur die Daten über die Struktur des befahrbaren Wegenetzes einschließlich Entfernungsinformationen zwischen einzelnen Wegenetzpunken, sondern zusätzlich Fahrtdauerdaten, mit denen einer jeweiligen Teilstrecke des Wegenetzes eine für deren Befahren normalerweise, d.h. ohne vorliegende Verkehrsstörungen, zu erwartende Fahrtdauer zugeordnet wird. Diese der jeweiligen Wegenetz-Teilstrecke individuell zugeordnete Information über die zu erwartende Fahrtdauer kann beispielsweise empirisch ermittelt und vorab sowohl dem bzw. den vorhandenen Stichprobenfahrzeugen als auch einer eventuellen stationären Zentrale und den übrigen, das Wegenetz befahrenden Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden. Die zu erwartende Fahrtdauer braucht dabei für eine jeweilige Teilstrecke nicht als unveränderliche, feste Größe vorgegeben werden, sondern wird ihr vorzugsweise als eine wenigstens von der Uhrzeit und/oder dem Datum abhängige Variable zugeordnet. Damit kann berücksichtigt werden, daß die für eine bestimmte Teilstrecke zu erwartende Fahrtdauer im allgemeinen sowohl tageszeitlich schwankt als auch davon abhängt, ob die Fahrt an einem Wochentag oder am Wochenende erfolgt und/oder ob mit winterlichen oder sommerlichen Straßenbedingungen zu rechnen ist, was jeweils entsprechende Auswirkungen auf die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit und damit die zu erwartende Fahrtdauer hat.
Fig. 2 veranschaulicht in einem schematischen Flußdiagramm grob den wesentlichen Ablauf des von der Vorrichtung von Fig. 1 durchführbaren Verfahrens zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug. Nach dem Verfahrensstart 10 werden in einem Initialisierungsschritt 11 die benötigten Anfangsbedingungen festgelegt. Dies beinhaltet den Start eines Zeitzählers, der die Zeit t beginnend mit dem Anfangszeitpunkt to=0 kontinuierlich erfaßt. Außerdem wird durch eine entsprechende anfängliche Positionsbestimmung die Anfangsposition xo=x(0) des betreffenden Stichprobenfahrzeugs ermittelt. Des weiteren wird eine Zeitspanne tp vorgegeben, nach deren Ablauf jeweils eine neue Positionsbestimmung vorgenommen werden soll. Alternativ dazu können die zu vorgebbaren Zeitpunkten durchgeführten Positionsbestimmungen auch jeweils dann vorgenommen werden, wenn das Fahrzeug bestimmte Wegenetzpunkte erreicht hat, z.B. den Endpunkt einer jeweiligen Wegenetz-Teilstrecke, der eine bestimmte, zu erwartende Fahrtdauer zugeordnet ist. Als weitere Alternative kann eine Auslösung von Positionsbestimmungsvorgängen durch bestimmte Ereignisse vorgesehen werden, speziell etwa nach einem starken Bremsvorgang mit anschließender Betätigung des Warnblinkers als vermutetes Stauende. Bei dieser Alternative wird dann außer der ermittelten Position auch eine Information über das auslösende Ereignis übermittelt. Außerdem wird in allen Alternativen ein Ereigniszähler mit einem Zählwert i, der die Anzahl durchführter Positionsbestimmungen erfaßt, anfangs auf null gesetzt.
Anschließend wird laufend abgefragt (Schritt 12), ob seit dem Zeitpunkt ti der Initialisierung bzw. einer vorangegangenen Positionsbestimmung die vorgegebene Zeitspanne tp verstrichen ist, d.h. ob t≥ti+tp gilt. Erst wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird im nächsten Schritt 13 der Positionsbestimmungs-Ereigniszählwert i um eins erhöht und dann die Fahrzeugposition xi=(t) zu diesem Zeitpunkt bestimmt. In dem betreffenden Positionsbestimmungsschritt 14 wird dann der zugehörige Positionsbestimmungs-Zeitpunkt ti auf den entsprechenden Zeitwert t des Zeitzählers gesetzt, und es wird die seit der vorangegangenen Positionsbestimmung bzw. der Initialisierung zurückgelegte Wegstrecke si=xi-xi-1 als Differenz zwischen der aktuell ermittelten Fahrzeugposition xi und der zuvor ermittelten Fahrzeugposition xi-1 errechnet. Außerdem ermittelt der Bordrechner 1 als Funktion f(xi-1,tp) der letztmalig gemessenen Position xi-1 und der seither verstrichenen Zeit tp diejenige Wegstrecke wi, die ausgehend von der letztmalig gemessenen Fahrzeugposition xi-1 vom Fahrzeug während der zwischenzeitlich verstrichenen Zeitspanne tp unter Zugrundelegung der für die betreffende, befahrene Teilstrecke des Wegenetzes abgespeicherten, zu erwartenden Fahrdauer bei störungsfreiem Verkehr als vom Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke zu erwarten ist. Es versteht sich, daß dabei sowohl die tatsächliche Wegstrecke si als auch die zu erwartende Wegstrecke wi nicht als reine Entfernungsangaben aufzufassen sind, sondern zusätzlich die Information über die zugehörige Wegenetz-Teilstrecke enthalten, die vom Fahrzeug seit der vorangegangenen Positionsbestimmung befahren wurde. Beispielsweise sind die gemessene Wegstrekke si und die ermittelte, zu erwartende Wegstrecke wi als voneinander verschieden zu betrachten, wenn sie zwar gleiche Entfernungen aufweisen, sich jedoch auf in unterschiedliche Richtungen verlaufende Wegenetz-Teilstrecken beziehen.
Zusätzlich wird im Positionsbestimmungsschritt 14 ein Schwellwert in Form eines prozentualen Abweichungsbetrages dsi definiert, um den die tatsächliche Wegstrecke si von der ermittelten, zu erwartenden Wegstrecke wi abweichen darf, ohne daß dies zur Auslösung eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs führt. Vorzugsweise wird dieser Abweichungsbetrag dsi nicht unveränderlich, sondern für jeden Positionsbestimmungsvorgang neu als eine variable Größe vorgegeben, die in vorbestimmter Weise von Fahrzeugzustands- und/oder Fahrzeugumgebungsparametern abhängt. Speziell wird der zulässige Abweichungsbetrag dsi als Funktion der Varianz der momentanen Geschwindigkeit des Stichprobenfahrzeugs festgelegt, so daß er z.B. bei stark schwankender Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen höheren Wert als bei geringeren Geschwindigkeitsschwankungen gesetzt werden kann, um unnötig häufige Verkehrslagedaten-Meldevorgänge bei zeitweilig stärkeren Schwankungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu vermeiden.
In einem anschließenden Abfrageschritt 15 stellt der Bordrechner 1 fest, ob die prozentuale Abweichung der Differenz zwischen der tatsächlich zurückgelegten Wegstrecke si und der für die befahrene Teilstrecke ermittelten, zu erwartenden Wegstrecke wi den vorgegebenen Abweichungsbetrag dsi überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, unterbleibt eine Meldung von Verkehrslagedaten und der Verfahrensablauf kehrt vor den Abfrageschritt 12 zurück, woraufhin ein neues Positionsbestimmungsereignis abgewartet wird. Wird hingegen der zulässige, vorgegebene Abweichungsbetrag dsi überschritten, wertet der Bordrechner 1 dies als eine insoweit erfolgte Freigabe eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs (Schritt 16). Je nach Anwendungsfall kann die tatsächliche Auslösung des betreffenden Meldevorgangs an weitere Bedingungen geknüpft werden, z.B. daran, ob vom Bordrechner 1 ein abrupter Bremsvorgang oder das Setzen des Warnblinkers beobachtet wird, was auf einen beginnenden Stau hinweisen kann und daher die automatische Auslösung eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs auslösen sollte, und/oder ob ein Tankdeckel oder eine Tür des Fahrzeugs geöffnet wird, was auf einen vom Fahrer veranlaßten Zwischenstopp hindeutet, der nicht durch die Verkehrslage bedingt ist und daher nicht die Auslösung eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs erfordert.
Unabhängig davon, ob im betreffenden Verfahrensschritt 16 ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang schon aufgrund der Überschreitung des festgelegten Abweichungsbetrags dsi oder erst bei Erfüllung weiterer Bedingungen ausgelöst wird, werden durch das vorliegende, ereignisdiskrete Verfahren weniger Datenübertragungsvorgänge über die Mobilkommunikationsstrecke 5 benötigt, was deren diesbezügliche Belastung und den damit verbundenen Kostenaufwand gegenüber den eingangs erwähnten herkömmlichen Vorgehensweisen deutlich reduziert. Nach beendetem Meldevorgang ist ein Verfahrenszyklus mit Erreichen des Zyklusendes 17 abgeschlossen, und das Verfahren kehrt für einen neuen Zyklus zum Abfrageschritt 12 zurück, solange keine Systemabschaltung erfolgt ist. Das in Figur 2 in seinem groben Ablauf dargestellte Verfahren kann zudem je nach Bedarf weiter verfeinert werden. So kann beispielsweise die Zuverlässigkeit der Verkehrslagemeldung durch einen individuell einstellbaren Faktor gesteigert werden, der ab Fahrtbeginn, d.h. ab dem Initialisierungszeitpunkt t0, ständig die tatsächliche mit der ermittelten, zu erwartenden Fahrtdauer vergleicht und dabei systematische Abweichungen berücksichtigt. Solche Abweichungen können z.B. dergestalt vorliegen, daß sich für ein mit einem sportlichen Fahrer besetztes Stichprobenfahrzeug tendenziell geringere tatsächliche Fahrtdauern als die zu erwartenden Fahrtdauern ergeben, während umgekehrt für einen eher vorsichtigen Fahrer die tatsächliche Fahrdauer tendenziell länger als die zu erwartende Fahrdauer sein wird.
Die nach Auslösen eines entsprechenden Meldevorgangs im Schritt 16 vom Bordrechner 1 über das Kommunikationsendgerät 4 und die Mobilfunkstrecke 5 gemeldeten Verkehrslagedaten werden an die stationäre Zentrale und/oder direkt als Rundruf an alle oder an bestimmte, z.B. die in der Nähe des sendenden Stichprobenfahrzeugs befindlichen Fahrzeuge übermittelt. Empfängerseitig können. die gemeldeten Verkehrslagedaten dann von der Zentrale bzw. den benachrichtigten Fahrzeugen in gewünschter Weise ausgewertet werden. Die Auswertung kann z.B. als Schutz vor einmaligen, zufälligen Fehlmeldungen die Maßnahme umfassen, daß eine von einem bestimmten Verkehrslagedaten-Meldevorgang gemeldete Verkehrsstörung nur dann als solche gewertet wird, wenn sie innerhalb einer bestimmten, vorgebbaren Beobachtungszeitdauer durch eine Verkehrslagedaten-Meldung gleichen Inhalts bestätigt wird, die aus einer späteren Positionsbestimmung desselben oder von einem anderen Stichprobenfahrzeug voraussetzt. Vorzugsweise ist dabei eine Bestätigung vorgesehen, die gleichlautende Meldungen von mehreren Stichprobenfahrzeugen voraussetzt, um Verkehrsstörungs-Fehlmeldungen durch ein einziges, unzweckmäßig gefahrenes Stichprobenfahrzeug zu vermeiden.
Als weitere, vorteilhafte Auswertemaßnahme kann für die Zentrale und/oder die einzelnen Fahrzeuge die Fähigkeit vorgesehen sein, daß dann, wenn über einen längeren Zeitraum hinweg wiederholt gleichlautende Verkehrslagedaten-Meldungen empfangen werden, die eine bleibende Abweichung der tatsächlichen Fahrtdauer von der abgespeicherten, zu erwartenden Fahrtdauer für die betreffende Teilstrecke signalisieren, diese Tatsache als Indiz für eine sich für diese Teilstrecke neu ergebende, zu erwartende Fahrtdauer gewertet wird. Die Zentrale und/oder die beteiligten Fahrzeuge überschreiben in diesem Fall die für die betreffende Teilstrecke bislang abgespeicherte, zu erwartende Fahrtdauer mit der durch die Verkehrslagedaten-Meldungen übertragenen, tatsächlichen Fahrtdauer als neuer zu erwartender Fahrtdauer. Mit dieser Maßnahme ist es außerdem möglich, Teilstrecken des abgespeicherten Wegenetzes, denen bislang noch keine zu erwartende Fahrtdauer zugeordnet wurde, erstmals mit einer solchen zu erwartenden Fahrtdauer zu belegen. Auf diese Weise können bei Bedarf sämtliche Fahrtdauerdaten einem zuvor ohne diese Daten abgespeicherten Wegenetz im laufenden Fahrbetrieb des bzw. der Stichprobenfahrzeuge zugeordnet werden, wodurch sich eine empirische Vorabermittlung der teilstreckenbezogenen Fahrtdauern erübrigen kann. Noch weitergehend können auf diese Weise sogar bislang noch nicht im abgespeicherten Wegenetz enthaltene Teilstrecken von einem darauf fahrenden Stichprobenfahrzeug samt zugehöriger Fahrtdauer gemeldet werden, so daß die in der Zentrale und/oder den anderen Fahrzeugen abgespeicherten Wegenetze um diese Teilstrecke samt zugehöriger, zu erwartender Fahrtdauer erweitert werden können.

Claims (4)

  1. Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten eines Wegenetzes durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug, bei dem
    eines oder mehrere Positionsbestimmungs-Auslösekriterien vorgegeben werden und im jeweiligen Stichprobenfahrzeug jeweils bei Eintritt eines Auslösekriteriums eine selbsttätige Positionsermittlung durchgeführt wird und davon abhängig zugehörige Verkehrslagedaten erfaßt und gemeldet werden,
    im jeweiligen Stichprobenfahrzeug das Wegenetz zusammen mit Fahrtdauerdaten über die für Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende Fahrtdauer abgespeichert wird,
    nach einer jeweiligen selbsttätigen Ermittlung der tatsächlichen Position (xi) die seit der vorhergehenden Positionsermittlung befahrene Wegenetz-Teilstrecke und die zugehörige tatsächliche Fahrtdauer (tp) erfaßt werden, anhand der abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten die für die tatsächliche Fahrtdauer zu erwartende Position (wi+xi-1) und/oder die für die tatsächliche Position zu erwartende Fahrtdauer bestimmt wird und die tatsächliche Position mit der zu erwartenden Position und/oder die tatsächliche Fahrtdauer mit der zu erwartenden Fahrtdauer verglichen und ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang höchstens dann ausgelöst wird, wenn die tatsächliche Position und/oder Fahrtdauer um mehr als einen jeweiligen, vorgebbaren Schwellwert (dsi) von der erwarteten Position bzw. Fahrtdauer abweicht, und
    der Schwellwert (dsi) als eine wenigstens von der Varianz der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Variable vorgegeben wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die für eine jeweilige Wegenetz-Teilstrecke abgespeicherte, zu erwartende Fahrtdauer als eine wenigstens uhrzeit- oder datumsabhängige Variable vorgegeben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine in einer jeweiligen Verkehrslagedaten-Meldung enthaltene Verkehrsstörungsinformation empfängerseitig nur dann als tatsächliche Verkehrsstörung gewertet wird, wenn innerhalb eines vorgebbaren Bestätigungszeitraums wenigstens eine weitere, diesbezüglich gleichlautende Verkehrslagedaten-Meldung, insbesondere eine von einem anderen Stichprobenfahrzeug gesendete, empfangen wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    empfängerseitig dann, wenn über einen vorgebbaren Beobachtungszeitraum hinweg Verkehrslagedaten-Meldungen empfangen werden, die gleichlautend für eine jeweilige Teilstrecke eine bleibende Abweichung der tatsächlichen Fahrtdauer von der abgespeicherten, zu erwartenden Fahrtdauer signalisieren, die gemeldete tatsächliche Fahrtdauer als neue zu erwartende Fahrtdauer für die betreffende Teilstrecke abgespeichert wird.
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