SE512895C2 - Metod och anordning för ruttstyrning av trafik - Google Patents

Description

512 895 h) olyckan på en länk med hög trafik, räcker kanske inte den nya anvisade rutten till för att bära all den nya trafiken, och långa köer kan uppstå. I storstäder är vanligen vägnätet hårt belastat under rusningstrafik, och händelser som plötsligt reducerar kapaciteten på en högtrafikerad länk, ger lätt upphov till långa köer. Dessa köer blockerar i sin tur trafik även på andra rutter, varför framkomligheten blir starkt reducerad över stora delar av nätverket.

Traditionellt har ruttstyming använts på motsvarande punktorienterade sätt som beskrivits ovan. Vid problem i en punkt i nätverket, så leds trafiken bort från denna punkt. Det löser då problemet i denna punkt, men kan ställa till värre trafikproblem på andra ställen i nätverket.

Det krävs nya mer systemorienterade metoder för att lösa framkomlighetsproblem i nätverk.

Under 90-talet har den intemationella satsningen på informationsteknologi för biltrafik, ITS, gett upphov till en del nya koncept och ideer, varav några kommenteras nedan.

Ruttstyming i form av DRG, "Dynamic Route Guidance", har behandlats i ITS-projekt i EU- och USA-regi. (Uppfinnaren har deltagit i ett sådant EU-projekt). Ide'n bygger på att fordon utrustas med navigationsutrustning, Neq, och ett centralt system förser Neq med restider för länkar i nätverket. Neq kan sedan välja ut "bästa rutt", (t ex den snabbaste) genom nätverket.

Det finns än i dag en utbredd uppfattning att trafiken härmed skulle fungera på ett nära "optimalt" sätt med ett minimum av köer. Ytligt sett kan det tyckas att DRG får denna funktion: Om Neq väljer "snabbaste rutt", kommer fordonet att undvika ställen med långa köer, och om många (eller alla) fordon har Neq, blir resultatet att det aldrig utbildas långa köer, eftersom fordonen då väljer andra rutter, och att trafiken distribueras i nätet, så att altemativa rutter tar ungefär lika lång tid. Vägnätet skulle utnyttjas optimalt och ruttstymingen av trafik bli närmast perfekt.

Ett annat diskuterat koncept, nedan kallat Lisb, (troligt ursprung från företaget Siemens), har också en utrustning i bilen, som kommunicerar med ett centralt system. Här är ide'n att föraren vid start matar in sin destination. Centralen levererar en rutt tillbaka, som föraren skall följa.

Vid flera positioner (stationer) på vägnätet, t ex vid gatukorsningar, finns lokala koithållsöverföringar av information, där fordonet identifierar sig och vid behov får en uppdaterad korrigerad rutt.

En etablerad uppfattning är att det centrala systemet, som vet fordonens position och destination kan tilldela varje fordon en optimal rutt. Om många (eller alla) fordon medverkar i systemet och det centrala systemet uppdateras ofta, har det centrala systemet "full kontroll" på fordonen och trafiken, och kan därmed optimera trafiken på vägnätet. Vägnätet skulle utnyttjas optimalt och ruttstymingen av trafik bli närmast perfekt.

Den aktuella uppfinningen är varken DRG- eller Lisb-koncept. Dessa har nämligen problem eller nackdelar, som kanske inte framgår av en ytlig analys, men kommenteras nedan. Det är uppfinnarens uppfattning att trafik är ett svårt område. De flesta trafiksystem (alla som förf. känner till) har fundamentala brister. Det vanliga är att systemen inte beaktar trafikens realtidskrav och nätverkskaraktär. Konsekvenserna blir att systemen inte fungerar som upphovsmännen synbarligen tänkt. Systemen får ingen signifikant positiv trafikfunktion, utan kan t o m förvärra trafiksituationen.

Problemen med DRG-konceptet är förknippade med realtidskravet och nätverkskaraktären.

Det centrala systemet sänder ut trafikinformation. Varje fordon oberoende av varandra, väljer sin rutt baserat på denna information. Ingen vet vad det samlade trafikresultatet blir. Det centrala systemet vet inte var bilama finns, vilka rutter de väljer och kan då inte förutse eller förhindra att det uppstår trafikproblem, t ex på grund av att för många bilar kommer samtidigt (inom en period) till en korsning. Om det centrala systemet är utrustat med sensorer på vägnätet, kommer dessa så småningom att mäta trafikeffektema av de individuellt valda 512 895 , fordonsrutterna. Då har problem redan uppstått eller är på väg att uppstå. Det centrala systemet kan då sända ut ny trafikinformation inkluderande de detekterade problemen, varvid varje Neq väljer sin nya rutt. De som kan, undviker rimligen det kända problemområdet. De nya ruttema är emellertid inte heller kända eller samordnade, varför problem nu uppstår på andra ställen.

Realtidskraven är åsidosatt, då DRG-systemet är för långsamt relativt den trafikapplikation som systemet skall behandla.

Trafikens nätverkskaraktär är åsidosatt, då individuella fordon gör fristående ruttval, istället för ruttstyming baserat på sammansättning av trafikflöden i ett nätverk.

I ett känt utförande av DRG (Socrates) sker trafikåterkopplingen till det centrala systemet inte av vägbaserade sensorer, utan av fordonen själva i form av meddelande om hur lång tid det tog att färdas en passerad sträcka. Det innebär ännu längre fördröjning av återkopplingen, tex måste signifikanta köer hinna utbildas innan ett fordon i efterhand kan lämna uppgifter, som påvisar en förändrad trafiksituation.

Problemen med Lisb-konceptet ligger också på ett annat plan. Det krävs att i huvudsak alla fordon har utrustning och är inkopplade i systemet. Annars får inte den centrala enheten den kunskap om trafiken som behövs. Det betyder att systemet inte kan införas i liten skala och byggas ut successivt. Även om mer än hälften av bilama var med, vilket är en oerhörd mängd i en storstad, skulle okunskapen om restens rutter och inverkan på trafikflödena göra ruttledningen av de kända fordonen meningslös. Visserligen är det ofta bara några procent av medelflödet på en första länk som behöver ledas om till en annan rutt, för att medelflödet på den första länken skall vara under länkens kapacitetsvärde. Det är alltså inte mängden styrbara fordon som är problemet, utan det är kunskapen om trafikflödenas storlek som är för liten.

Realtidskraven bereder systemet svårigheter även om alla fordon var med i systemet. Låt oss anta att systemet verkligen kunnat ge alla fordon optimala rutter vid tiden t = tl. Dessa fordon finns då spridda över hela nätverket. Under kommande minut startar ett stort antal nya fordon sin färd. De kommer att nå gatukorsningar i tidsperioder som redan optimerats för sådana som startat tidigare, t < tl, från mer avlägsna källor i nätverket, och så vidare för nästa minut etc.

Dessutom har under dessa en till två minuterna mycket hänt under fordonens färd genom nätverket. Vissa fordon har inte kommit fram till en korsning i tid för passage under planerad grönperiod, utan måste invänta nästa, vilket innebär att några sekunders försening blir 1,5 minuter etc. Det innebär att under en tidsrymd på några få minuter, måste hela systemet med mängder av fordon och deras individuella rutter räknas om och optimeras för den nya situationen. Fordon får nya rutter, vilket gör att i det nya perspektivet skulle en del av dem inte kört den rutt de gjort. Den är inte längre optimal. Optimering för en ny situation gör att de historiska ruttema inte längre har kvar sin optimalitet. Den ursprungliga ruttstymingen kan också vara så rnissanpassad till de nya ändrade förhållandena, att den leder till trafikkollapser och köer som är svåra att korrigera. Det kan också kommit in för mycket bilar i ett område, så att de blockerar varandra, och bilar kan bli ruttstyrda, så att de färdas kors och tvärs genom nätverket, och tar upp mer länkkapacitet än vad som är effektivt.

När flera länkar i ett område av nätverket är hårt belastat, dvs länkar är mättade eller på gränsen till att bli mättade, finns det litet utrymme kvar för styrning av inkommande trafik.

Vart man än styr överskottet av trafik, uppstår trañkkollapser och köer, vilket gör systemet känsligt. Olika problem kan uppstå, tex ovan nämnda, att systemet tenderar att skicka bilar kors och tvärs i nätverket.

Realtidsproblemet består i huvudsak av att systemet försöker styra individuell bilars rutter från start till destination. I en storstad är restider på mellan 15 minuter och en timme vanliga. Det är en lång prediktionshorisont, för styrning av tex en passage av en korsning, under dennes korta grönfasperiod. Under en halvtimme hinner mycket inträffa i trafiken i ett hårdbelastat vägnät. 512 895 ., Trots de stora resurser som behövs i form av utrustning i alla bilar och ständiga omfattande optimeringsräkningar, lider systemkonceptet av osäkerheter och brister som gör att det ändå kan kollapsa och trafiken blockeras på liknande sätt som sker utan systemet. Konceptet ger inte automatiskt en lösning på nämnda fundamentala trafikproblem. Det krävs en annan lösning. Den aktuella uppfinningen ger en sådan lösning.

Den aktuella uppfinningen avseende ruttstyming tar avstamp från en ny syn på trafik och trafikproblem, där bl a realtid och nätverkskaraktäristik är kännetecken för ett trafikledningssystems förmåga att leda trafik. Bakgrundsmaterial utgöres av de svenska patenten och ansökningarna: 9203474-3, 9501919-6, 9602950-9 och 9800280-1. Den första behandlar trafikprediktioner i ett nätverk, den andra detektering av trafikstömingar, den tredje trafikledning på motorvägar, den fjärde trafikledning på ett nätverk. Innehållet i dessa skrifter antages känt och beskrivna metoder kan användas tillsammans med den aktuella uppfinningen i ett trafikledningssystem för ledning av trafik. Den fjärde skriften ger mycket av problemsyn och bakgrund även för den aktuella uppfinningen. Detta kommer därför inte att repeteras här.

Den fjärde skriften innehåller jämförelsevis mer allmäna metoder för trafikstyrning på ett vägnät, medan den aktuella uppfinningen fokuserar sig på ruttledning, och för denna särskilt skapade metoder.

Kort beskrivning av uppfinningen.

Metoden för ruttstyming av trafik på ett vägnät hanterar osäkerheter i trafiken. Osäkerheter som har sin grund i trafikens real-tid och nätverkskaraktäristik. Osäkerheter som metoden möter med hjälp av styrning av trafikmarginaler. Vid omstyming av en andel av trafiken från en första rutt till en andra rutt, bör man veta, om den extra trafiken får plats på den andra rutten. Osäkerheter gör att man behöver marginaler, för att klara olika typer av avvikelser. Om flödet, trots en låg sannolikhet blir för stort, behövs "marginaler" i trafikledningen, som kan hantera denna situation, utan svårare konsekvenser för trafiken. Med hjälp av lagringsutrymme i vägnätet kan fordon dynamiskt lagras upp och släppas fram, t ex kan inflödet på en länk vara större än utflödet under en period. Marginalen för ledningssystemets ruttledning utgörs alltså inte endast av skillnaden mellan en länks kapacitetsvärde och länkens aktuella flöde. Den totala marginalen ges av ledningssystemets åtgärdsmöjligheter. Härvid inkluderas åtgärder som styming av trafikmarginaler och flöden på uppströms länkar eller noder. Ruttstymingen kan också ske på olika hierarkiska nivåer i nätverket: - Lokal nivå, undvikande en lokal flaskhals.

- Mellannivå, avseende en längre sträcka på en trafikled, eller en mindre subarea av nätverket. - Övre nivå, avseende ruttstyming mellan större trafikleder eller olika subareor i nätverket.

Exempel på övre nivås trafikstyming.

Vägnätet är snedbelastat på grund av nytillkommen trafik från nya stora bostadsområden i en viss riktning från stadens centrum. Omfördelning av trafik från de mest efterfrågade vägarna till närliggande vägnät, ökar nätets utnyttjande. Fler bilar per tidsenhet kan ta sig fram till sin destination.

Vägarbete eller en större trafikolycka kan reducera kapaciteten på en viktig trafikled under en längre tidsperiod.

Omfördelningen avser större trafikvolymer och längre tider. Fördelning över flera rutter. 512 895 , Exempel på mellannivå.

Snedbalansen är mindre allvarlig eller stömingen kortvarigare. Omfördelningen kan hanteras inom ett mindre område.

Exempel på lokal nivå.

En kortvarig incident eller trafikkollaps. Omfördelningen kan hanteras i närområdet.

Stömingens korta varaktighet medför krav på realtidsprestanda i åtgärder inklusive ruttledningen.

Ruttledning kan också avse samordnade insatser på alla tre nivåerna.

Om en olycka inträffar kan de första transienta åtgärderna motsvara dynamiken på "lokal" nivå. Omfattningen kräver dock en fortsatt ruttstyming över ett större område på "mellan" nivå. Konsekvensema växer och och mer generella och långvariga åtgärder sätts in på "övre" niva.

Exempel på problemområden. som löses av uppfinningen.

Blockeringsproblem.

Om vi har fått en reducering av kapaciteten på en första länk, tex till 50 %, så begränsas inflödet till länken genom uppströms nod till 50 %, antingen därför att kön på länken vuxit upp till noden, eller för att vi uppströms begränsar flödet. Om kön växer genom noden, upp på uppströms länkar, reduceras dessa länkars flöden också till 50 %. Det innebär att samtliga tre subflöden (Vä, Hö, Ra) på den uppströms länken reduceras till 50 %, inte bara det subflödet t ex Ra, som har rutt genom den första länken. Länkama till Vä och Hö i noden får därmed också lägre flöden, trots att de har kapacitet ledig. Köema kan fortsätta att växa uppströms genom ytterligare noder och in på ytterligare fler uppströms länkar. Allt fler länkar blockeras och flödena blir mycket lägre än kapaciteten, varför köema lätt växer vidare.

Det finns flera metoder att förhindra uppkomsten av sådana blockeringar. Här skall vi koncentrera oss på ruttstyming.

Om vi i exemplet ovan kan styra om 20 % av traflkflödet med rutt genom första länken till de andra utgående länkarna i noden, så ökar totalflödet på uppströms länkar med 20 %, dvs inte bara med det omfördelade flödet (20 % av subflödet Ra), utan också med samma proportion för subflödena Vä och Hö.

Resterande 30 % av subflödet Ra skulle dock fortfarande bilda kö och blockera flödet på uppströms länkar, vilket gör att inte heller 30 % av subflödena Vä och Hö kan komma fram.

Om trafikledningen kan förhindra att kön växer upp på uppströms länkar, så blockeras inte subflödena Vä och Hö. Dessa skulle då kunna passera med sina ursprungliga fulla flöden.

Antag för enkelhets skull att alla subflöden ursprungligen var lika stora, då får vi följande fyra utfall: l. Först var flödet genom uppströms länk 100 %. 2. Sedan sjönk det till 50 %, då den första länkens flöde reducerades till 50%. 3. Sedan ökade det med 20 % till 70 % vid omstyrningen av rutt för 20 % av Ra, dvs 20 % av 1/3, vilket ger att cza 7 % av flödet styrdes om. 4. Sedan ökar flödet med 2/3 av 30 %, dvs 20 % till totalt 90 % , då 30 % av Ra (10 % av totalflödet) hindrades från att blockera de övriga subflödena. Åtgärden i punkt 4 kan dynamiskt åstadkommas genom att subflödet Ra lagras upp, där det inte blockerar andra subflöden, på den aktuella länken och/eller uppströms länkar. Åtgärden kan också åstadkommas genom omstyming av rutt längre uppströms i nätverket. Den första 512 895 ruttstyrningen skulle t ex kunna motsvara ruttstyrning på "lokal" nivå, och den andra på "mellan" eller "övre" nivå.

Slutresultatet skulle i exemplet ovan bli att en kapacitetsreduktion till 50 % på en första länk, skulle kunna hanteras med lokal ruttstyrning med en reduktion av endast l0 % av flödet på uppströms länkar, och en mer övergripande ruttstyrning, som fördelar resterande lO % av flödet på nätverket. I exemplet utföres detta utan några större konsekvenser för trafikanterna, inga köer eller långa restider.

Detta kontrasterar starkt till alternativet om inget gjordes. Då skulle stora delar av nätverkets länkar få en reducerad kapacitet till 50 %, köerna bli långa liksom restiderna.

Detta resultat är inte ovanligt idag. Man brukar tala om trafikinfarkt. Det behövs inte mycket för att trafiken skall kollapsa under rusningstrafiken in till våra storstäder.

Som framgår av exemplet kan köema utbildas mycket snabbt, och det är svårt att få bukt med problemen när det väl börjat. Har en del av nätverket fått starkt reducerad kapacitet, sprider sig köerna lätt och det är inte lätt att bryta den negativa utvecklingen.

Det ställs stora krav på ruttstymingsmetoderna för att de skall fungera, och kunna upprätthålla en effektiv trafik på ett nätverk. Metodema enligt uppfinningen används dels preventivt, dvs motverkar att svåra trafikproblem uppkommer, och dels återställande, dvs för att lösa upp problem och återställa trafiken till ett effektivare tillstånd.

Ett av problemen ovan var att ett subflöde på en länk blockerade övriga flöden. Kön på länken kan ses som en upplagring av fordon, som väntar på att få lämna länken via nedströms nod.

Det naturliga kötillståndet är att ett fordon inte kan passera ett framförvarande fordon.

Fordonen måste lämna länken i den ordning de anlände till länken. I datasammanhang kallas en sådan upplagring FIFO, "first in first out". Detta får nämnda negativa konsekvenser, där reduktion av ett delflöde avseende en första rutt, kan blockera stora trafikflöden på flera uppströms länkar.

Uppñnningen inkluderar metoder som behandlar FIFO-problemet.

En metod är ruttstyming på den länk som hotas att blockeras. Trafik styrs från det reducerade subflödet till andra utlänkar från nedströms nod. Härvid ökas utflödet från länken.

En annan metod är att redan uppströms den aktuella länken, styra det aktuella subflödet till en rutt förbi den aktuella länken. Härvid minskas inflödet till länken av det aktuella subflödet.

Blockeringen kan undvikas och därmed ökar även utflödet från länken.

FIFO-lagringen reduceras också genom införande av andra former av lagringsutrymmen, t ex lagringsfickor för valda subflöden, så att ett subflöde inte automatiskt blockerar andra flöden.

Det är inkluderat i uppfinningen att utföra uppgiftema med hänsyn till trafikens realtids- och nätverkskaraktäristik. Det innebär att åtgärder som vidtages vid en tidpunkt på en plats i nätverket, får konsekvenser vid senare tidpunkter på nedströms platser i nätverket. För att inte ställa till problem i trafiken med en åtgärd, behöver man alltså kunna förutse konsekvenserna av åtgärden, inte bara i den punkt där åtgärden införs, utan också på andra platser i nätverket.

I uppfinningen utnyttjas denna svårighet konstruktivt. Då trafikproblem förutses uppstå i en punkt, utnyttjas möjligheter att införa en eller flera åtgärder på andra platser i nätverket, och i så god tid att dessa åtgärder hinner få effekt i den punkt, där problem annars skulle uppstå.

I uppfinningen ingår därför metoder som predikterar trafiken på nätverket, och metoder, som inkluderar åtgärder, vars effekter predikteras på nätverket, och inkluderas metoder som relaterar problem till möjliga åtgärder.

Prediktioner implicerar osäkerheter. Det är därför inte möjligt att veta IOO-procentigt, hur trafiken kommer att utvecklas. Med uppfinningens metoder är det dock möjligt att estimera sannolikheter för att olika trafiktillstånd skall uppstå. Uppfinningen inkluderar metoder, som utgår från osäkerheter och sannolikheter, och predikterar och styr trafikmarginaler på 512 895 nätverkets länkar och noder, vilket dels inberiper ruttstyrning som ett medel att styra trafikmarginaler, och dels möjliggör ruttstyming genom kontroll av trafikmarginaler.

Traditionella metoder som inte beaktar trafikens realtids- och nätverkskaraktäristik, och därför inte heller behandlar trafikstymingens osäkerheter, synes i ljuset av den aktuella uppfinningen vara väl naiva.

Kunskapsproblem avseende transport och trafik.

I dagens trafiksituation vet och bestämmer föraren sin destination och sin rutt individuellt.

Härvid beaktar han sin kunskap om trafikförhållanden. Denna kunskap är vanligen svagt utvecklad, och utgöres av erfarenheten av hur det brukar vara vid de tider på de rutter, som han kör. När han kör, ser han endast bilarna närmast omkring sig, och vet lite om de trafikförhållanden, som finns ett stycke framför, bakom eller på andra vägar i vägnätet. Hans möjligheter är små, att undvika köer, olycksplatser etc. och själv finna en effektiv rutt.

Ett trafikledningssystem enligt grundutförande i ovan nämnda patentskrifter, har god kunskap om hur trafiken ser ut på vägnätet, kan prediktera trafikutvecklingen och införa styrâtgärder för att upprätthålla en god effektivitet på vägnätet. Härvid beaktas kunskapen om hur trafikflödena fördelas på olika länkar genom noderna. Individuell behandling av fordon ingår inte, (om ingen motsvarande tilläggsfunktion ingår). Trafikledningssystemets primänippgift är inte att leda ett individuellt fordon på bästa rutt från start till destination. (Ovan nämnda Lisb- koncept byggde däremot på att utföra denna funktion).

Förenklat uttryckt kan man säga att kunskapen om trafik finns i ledningssystemet, och kunskapen om transporten (rutten) finns i fordonet (föraren).

Tidigare nämnda koncept har försökt samla informationen hos ettdera av ledningssystemet och fordonet. Det ovan nämnda DRG-konceptet byggde på att det centrala systemet, här trafikledningssystemet, TMS, överförde aktuell information om trafiken till fordonet, och att därmed den "totala" informationen skulle samlats i fordonet.

Det ovan nämnda Lisb-konceptet byggde på att information om position och destination överfördes till det centrala systemet och att därmed den "totala" informationen skulle sarrilats i ledningssystemet.

Bägge koncepten har sina problem som beskrivits ovan. Ökad kunskap använd på rätt sätt ger fördelar, varför det ingår i uppfinningen att bygga ut grundmetodema med tilläggsfunktioner, som kan öka ledningssystemets förmåga att ruttstyra trafik. Tilläggsfunktionema kräver i allmänhet mer resurser och innebär också kostnader.

Nedan följer exempel på hur tilläggsfunktioner kan appliceras i olika utföringsforrner.

Vid ruttstyming, som i exemplet om blockering, önskar man överföra en viss andel av trafiken på en länk till andra rutter. Detta kan göras med hjälp av VMS, "Variable Message Sign", som kan ge anpassade budskap med hjälp av symboler och text, och där innehållets styrka ger olika starka responser. Nedanstående är exempel på innehåll, ej på uttryck: Nedsatt framkomlighet, (riktn. Ra). Rek. sväng Hö.

Olycka, (riktn. Ra). Rek. sväng Hö.

Riktn X. Välj väg Y.

Reg. plate: slutsiffra 7. Sväng Vä.

Symbolkana, som visar rutten runt framförvarande länk.

Trafikljus, gröna pilar, dynamiska vägmärken instruerar om stopp, kör och riktning etc. 512 895 Fordon utrustade med navigationsutrustning, Neq, kan hjälpa föraren att välja ny väg till destinationen, om han väljer att vika av enligt TMS visade instruktion.

Fordon kan också ha utrustning som visar ledningssystemet, TMS, närmast framförvarande rutt, hela rutten eller destinationen enligt exempel nedan: Blinkers vid given position anger nedströms riktning.

Positionsval av fil eller lagringsficka anger nedströms ruttval.

Symbolkatta, tex bak, anger nedströms rutt.

Inforrnation kan också överföras med radio eller lokal IR etc. Destination eller del av rutt kan överföras till ledningssystemet. Kommunikationen kan också vara dubbelriktad. TMS överför instruktion om rutt till fordonet. En Neq i fordonet som kan kommunicera med TMS möjliggör bra kunskapsutbyte. Kommunikationsmedia kan tex utgöras av cellulär mobiltelefoni.

Den ökade kunskapen i TMS för lokala förhållanden i anslutning till problem på en länk, kan användas för noggrannare prediktioner och styming av trafik, inklusive ruttstyming.

Kunskapen kan gälla nedströms länkval i de närmaste nodema för fordon på en länk, och styrrnöjlighetema kan t o m inkludera individuellt riktad instruktion till respektive fordons Neq.

Ruttstyming används här som ett medel för trafikstyming, dvs en metod för TMS att uppnå en effektiv trafik på nätverket. Det skall inte blandas ihop med transportstyming, där ruttstyming är den individuella stymingen eller val av transportväg från stan till destination.

TMS använder ruttstyming lokalt, för valda delar av nätverket och valda tidsperioder. Om ruttstyming vid något tillfälle riktar sig till individuella fordon, är det för att lösa trafikproblem, och avser endast viss del, problemområdet, av nätverket. TMS förstahandsuppgift är trafiken, inte individuella fordons transporter och ruttval från "origin" till destination. Sådan individuell ruttstyrning sker i respektive fordon, och eventuellt med stöd av transportledningssystem.

Undantag kan finnas, där t ex utryckningsfordon får information och eventuell ledning från TMS om lämplig rutt baserat på trafikförhållanden, och där TMS också kan styra övri g trafik så, att framkomligheten för utryckningsfordon underlättas, (bereds fri väg).

Exempel på utföringsforrn, baserad på tilläggsutrustning. Nea, etc. i fordonet.

Med hjälp av olika tekniska hjälpmedel kan en mångfald smärre variationer på samma huvudtema åstadkommas. Nedan ges ett illustrativt exempel.

Fordonet har en navigationsutrustning, Neq, vilken kan kommunicera tvåvägs med TMS, centralt eller lokalt till en dotterenhet, LTMS.

Föraren matar in sin destination, inklusive eventuella önskemål om rutt, t ex två via-punkter (E4 och Sveavägen). Neq har redan eller får nätverksområdesgränser av TMS. Neq sänder över destination, dO, och närmaste två passager av gränsornråden (dl och d2). Position dl kan vara påfarten till närmast större trañkled, en motorvägspåfart in mot centrum. Position d2 kan vara avfarten från motorvägen och infart till en subarea i city's utkant.

TMS har information från sensorer i vägnätet och har estimerat hur trafiken är och predikterat hur trafiken blir för olika tidpunkter. Åtminstonde för känsliga delar i nätverket har TMS beräknat trafikmarginaler. Tröskelvärden för flöden har bestämts tex vid motorvägspåfarter.

Tröskelvärdet kan utgöra en max-gräns, baserad på vissa förutsättningar, eller ett riktvärde i form av en ranson. TMS kan svara fordonet t ex enligt följande: 512 895 - Väntetid c:a 5 min. // Det är fler fordon än ransonen som efterfrågar motorvägens påfait. (Ruttstyming på "lokal" nivå).

- Lämnar en altemativrutt till Neq. // Det är vanligen hög efterfrågan på den aktuella rutten. Väntetidema är långa, och vägnätet kan utnyttjas bättre om viss del av trafiken kan spridas ut på andra delar av vägnätet. (Ruttstyming på "övre" nivå).

- Ok. // Det är ok att starta. Vidare åtgärder kan eventuellt göras senare längs rutten.

Fordonet färdas vidare enligt sin rutt. TMS har detekterat en olycka på en första länk, som blockerar 50 % av länkens kapacitet. TMS har dynamiskt reducerat trafiken på uppströms länkar med rutt mot den första länken. Viss närtrafik har omdirigerats. (Ruttstyming på "lokal" nivå). Trafikmarginalerna är små på de närmaste alternativa länkama, av vilka en ingick i det aktuella fordonets rutt. Av de fordon som är på väg mot det kritiska området är det aktuella fordonet ett av dem som är rimligast att omdirigera. Destinationsupplysningama från fordonen utgör en bakgrundsinformation till besluten. (Ruttstyming på mellannivå).

Tilläggsutrustningen i fordonen gör att TMS får mer information, kan minska osäkerheter och kan arbeta med mindre trafikmarginaler. Neq gör också förarens arbete enklare. Neq hjälper honom genom att ta emot ruttinforrnation från TMS, använda denna för att ta fram en ny rutt, presentera denna för föraren, och hjälpa föraren med information om när och hur han skall vika av från en väg till en annan. Denna presentation för föraren kan göras så enkel att föraren får mer tid för kömingen och kan koncentrera sig på trafiken istället för att leta sig fram efter karta, skyltar etc.

TMS kan utföra ruttstyming även om N eq saknas eller tvåvägskommunikationen saknas eller bägge saknas. Kommunikationen från TMS kan ske med skyltar. Bilen kan avge signaler med andra givare t ex blinkers. Gemensamt för ruttstyrningen är användning av uppfinningens metoder, vari bl a ingår: Beaktande av osäkerheter.

Styrning av trafikrnarginaler.

Fasställande av tröskelvärden tex i form av ransoner.

Användning av uppströms information för nedströms prediktering, och nedströms information (inkl. prediktering) för uppströms åtgärder, eventuellt i flera steg uppströms.

Kombination av ruttstyming med lagringsstyming (buffertstyming).

Flödeskapaciteter, lagringsutrymme, marginaler och tröskelvärden kan bestämmas teoretiskt, och successivt uppdateras under drift. Mätningar och beräkningar från mätta värden, visar vad kapaciteten är i praktiken på respektive länk och nod, vad lagringsutrymmet är och vilka marginaler som behövs för att klara olika driftsfall. Statistiska data visar avvikelsers storlek och möjliggör bestämning av sannolikheter för intressanta utfall.

Användningen av olika tilläggsutrustningar ger andra värden på nämnda parametrar, men ändrar inte den grundläggande metoden för ruttstyming, inklusive metoden för bestämning och uppdatering av värdena på nämnda parametrar.

Metoden med trafikmarginaler och tröskelvärden, ransoner, gör det också lättare att bevaka transienter. För att en länk skall få öka sin ranson dvs ta in större flöde än sin gamla ranson, krävs att nedströms flaskhals t ex nedströms nod blir mindre belastad av en eller flera av de andra ingående länkama, varvid deras ransoner ändras motsvarande. Det finns en tröghet i den dynamiska ransontilldelningen, och användningen av trafikmarginaler beaktar att förändringar 512 895 u, i trafiken inte är större och snabbare än att åtgärder hinner sättas in för att begränsa ökningarna, så att inte delar av nätet överbelastas. Trafikdynamiken hålls på en sådan nivå att åtgärdsdynamiken hinner med. Förenklat kan sägas att ruttstyming enligt uppfinningens metoder verkar för att stabilisera trafiken på en hög effektivitetsnivå.

Denna funktion framstår ännu tydligare för nedan beskrivna datapaketnät, där tidskonstanten för återkoppling av resultat, så tydligt vore längre än nätets naturliga transienter i ökning av paketflöden, om inte uppfinningens metoder bromsade ökningshastighetema. Se vidare detta avsitt.

Föredragen utföringsforrn av uppfinningen.

Uppfinningen avser en metod i ett trafikledningssystem för trafikledning på ett vägnät bestående av länkar och noder, där enskilda fordon färdas i vägnätet enligt respektive fordons rutt och trafikledningen innehåller åtgärder för styming av fordons rutter, utnyttjande att det finns mer än en rutt från en given position i nätverket till en given destination. Kännetecken ar: att tröskelvärden bestäms för valda länkars och noders flöden, och utgör minst ett av (k) och (l) nedan: k. maximalt tillåtet flöde; l. tilldelad flödesranson, där ransonen kan korrigeras dynamiskt och omfördelas mellan länkar; och att flödesmarginaler estimeras för flöden på valda länkar och noder utgörande minst ett av (m), (n) och (o) nedan: m. skillnad mellan respektive länks och nods flödeskapacitet och nämnda tröskelvärde; n. skillanad mellan respektive länks och nods flödeskapacitet och respektives dynamiska flöde; o. skillnad mellan respektive länks och nods nämnda tröskelvärde och respektives dynamiska flöde; och att estimering av trafikmarginaler inbegriper flödesmarginal och för minst en vald länk inkluderar estimering av länkens dynamiska lagringsmarginal, MSi, dvs skillnaden mellan lagringskapacitet, Si, och utnyttjat utrymme, Spi; och att styrning av trafikmarginaler inkluderar styrning av flöden på sagda rninst en vald länk utnyttjande MSi och den dynamiska skillnaden mellan länkens tidsberoende in- och utflöden; och att mätvärden på flöden i operativa driftsfall används för uppdatering av ett urval av nämnda kapacitets-, marginal-, tröskel- och ransonvärden; och att trafikledningen styr fordons rutter med samordnade åtgärder avseende styrning av trafikmarginaler och ruttstyrning; och att ruttstymingen inbegriper styrning av trafik från en första rutt, där den estimerade efterfrågan på kapacitet på någon del av rutten är större än det givna tröskelvärdet, dvs efterfrågemarginalen blir negativ, till minst en av (a) och (b) nedan; a. till en alternativ andra rutt, där den estimerade efterfrågan på kapacitet är lägre än givna tröskelvärden, dvs efterfrågemarginalen blir positiv; b. till en altemativ tredje rutt, där trafiken estimeras bli större än tröskelvärdet, men trafikproblemen estimeras bli mindre allvarliga än på den första rutten; och att flaskhalsar identifieras längs en eller flera rutter, där en flaskhals har en liten efterfrågemarginal, som också är mindre än närrnast uppströms länkars och noders efterfrågemarginaler; och att för minst en av; mätt, beräknad och predikterad låg efterfrågemarginal vid en flaskhals, trafikledningen estimerar efterfrågemarginaler för valda länkar och noder på minst en altemativ rutt med uppströms avvikelse från den första rutten genom flaskhalsen, för en 512 895 ll kombinerad styming av minst två trafikflöden, utnyttjande minst en alternativ rutt och styming av trafikmarginaler på valda länkar på den första rutten och på valda länkar på den valda altemativa rutten; och att styming av trafikmarginaler för minst en vald länk inkluderar styrning av trafikflöden genom minst en av (c), (d) och (e) nedan; c. uppströms nod; d. minst en länk uppströms uppströms nod; e. minst en nod uppströms uppströms länk; och att ruttstyming avser minst en av följande nivåer; (f), (g) och (h) i vägnätets hierarki; f. lokalt, undvikande en flaskhals, inkluderande en flaskhals dynamiskt alstrad av incident; g. mellannivå, avseende en längre sträcka på en trafikled, inkluderande en sträcka med minst fyra noder, eller en subarea av vägnätet, h. övre nivå avseende ruttstyming mellan större trafikleder och olika subareor i vägnätet; Med efterfrågan på kapacitet menas inte att fordonen konkret skulle framföra en begäran om kapacitet, utan mera allmänt att TMS tex genom prediktioner av trafiken, finner att de predikterade flödena blir av en viss storlek, motsvarande en "efterfrågan". De predikterade flödena kan bli större än en länks kapacitet eller tröskelvärden, varvid den av TMS "upplevda efterfrågemarginalen" blir negativ, dvs flödena blir "för stora" för att rymmas inom angivna gränser.

Med estimering av en parameters värde menas en bestämning, ofta en beräkning, av värdet.

Estimeringen kan gälla ett framtida värde och utgöra en prediktion. Estimeringen kan också gälla aktuellt eller historiskt värde, och samma eller liknande algoritmer kan användas som vid prediktion. Implicit innebär estimerat här, att värdet inte är direkt uppmätt, och kan skilja sig från det verkliga. Vid en prediktion kan det t ex senare vara möjligt att faktiskt mäta parametems verkliga värde, och vi har då två värden på parametem, som kan skilja sig åt.

I uppfinningen ingår att göra estimeringar och hantera osäkerheter. Flera parametervärden kan jämföras med nya mätta eller beräknade värden från de nya mätta värdena. Detta kan göras under systemets drift och för olika trafikförhållanden. Därmed kan parametervärden för olika förhållanden bestämmas och successivt uppdateras. Det är också möjligt att bestämma parametervärdens medelvärden och variationer, tex standarddeviationer. Från statistiska samband kan också sannolikheter bedömas för att trafikparametrar skall harnna i olika värdeintervall, t ex sannolikheten att ett predikterat flödesvärde, i verkligheten skall bli mer än 20 % större. (Inforrnation om grundema för denna teknik finns i refererade patentskrifter).

Kunskapen om osäkerheten i estimerade värden används i uppfinningen för att bestämma tröskelvärden och marginaler. Om sannolikheten är stor att ett flöde kan bli 20 % större än det predikterade värdet, bestäms trafikmarginaler och tröskelvärden så, att denna avvikelse (osäkerhet), kan hanteras av ledningssystemet. Ruttstyming är en åtgärd, som tillsammans med styming av trafikmarginaler möjliggör en effektiv trafikstyrning i en miljö kännetecknad av osäkerheter.

Detta kan exemplifieras i nedanstående beskrivning av en utföringsform av uppfinningen enligt en metod, där en första rutt analyseras tillsammans med alternativa rutter till hela eller delar av den första rutten för ornledning av delar av trafiken från den första rutten till minst en av de altemativa ruttema, kännetecknad av att ruttledning sker enligt följande steg, där index i kan beteckna olika länkar i de olika stegen (a), (b) och (c); a. flödet Ipi predikteras på länk (Li), med flödeskapaciteten Ci, och prediktionsosäkerheten dIpi estimeras; b. lagret av fordon Spi predikteras på länk (Li), med lagringskapaciteten Si, och osäkerheten dSpi estimeras; 512 895 c. dynamiska trafikmarginaler Mi för inflöde på länken (i) utgöres av en kombination av flödesmarginalen MIi, som estimeras från Ipi relativt Ci, och selektivt lagringsmarginalen MSi, som estimeras från Spi relativt Si; d. en flaskhals identifieras för en nod (Nb) och/eller länk (Lb), där flaskhals i noden Nb innebär att minst en uppströms länk Lb blir en flaskhals, och minst en rutt genom flaskhalsen identifieras som en första rutt (Rf), innehållande en flaskhals; e. stegen (a, b, c) ovan utföres för rutten (Rf) med länken Li, i = b, och selektivt för uppströms länkar (i = b - l; etc), samt för minst en altemativ rutt (Ra), som viker av från (Rf) vid en nod (Na) uppströms (Nb) eller (Lb) och med länken Li, i = a + l, och selektivt nedströms länkar och noder (i = a + 2; etc); f. beslut om åtgärd (AR) för styming av visst flöde, I(Ra, Rf), från (Rf) till (Ra) innebärande att I(Lb) avtar och I(La+l) erhåller omstyrt flöde; g. beslutet i punkt (f) ovan syftar till att förbättra trafiken på vägnätet och valda kriterier för beslut bör därför minst baseras på en begränsad analys på valda länkar och noder med en omfattning motsvarande minst ett av nedanstående villkor gl - g4; - gl. den predikterade flödesmarginalen MI på valda länkar på Ra estimeras klara det omstyrda flödet I(Ra, Rf) under vald tidsperiod; - g2. trafikproblemen på valda länkar på Ra och Rf, efter omstyming, estimeras bli mindre än på Rf, utan omstyming; - g3. den predikterade lagringsmarginalen MS på Ra tillsammans med MI på Ra estimeras klara det omstyrda flödet I(Ra, Rf) under vald tidsperiod; - g4. osäkerheter i predikteringar och variationer i flöden medför osäkerheteri resultatet av ruttstymingsåtgärder AR, och blir resultatet, trots valda kriterier för beslutet i punkt (f), sämre än ett givet villkor, utföres steg (h) nedan; h. vid detektering eller estimering eller prediktering av problem med ruttledningsåtgärder (AR), utföres selektivt analys av stegen (a, b, c) ovan för uppströms länkar för selektiv åtgärd (AL) för uppströms begränsning av flöde till problemorrirådet, där AL selektivt utnyttjar analysens dynamiska marginaler vid införandet av flödesbegränsningen; i. selektivt kombineras punkt (h) med korrigering eller tillägg av ruttledningsåtgärder AR; Distribuering av TMS.

TMS arbetar på olika hierarkiska nivåer. TMS kan också arbeta distribuerat över nätet. Delar av TMS, LTMS, kan ha delansvar för en del av nätverket, t ex en subarea, en korridor av infartsvägar, eller en motorväg med sina anslutningar. LTMS kan också fördelas fysiskt, så att en LTMS placeras i anslutning till sitt ansvarsområde. (För datapaketnät är det praktiskt med en fysisk distribution av LTMS till enskilda noder, se nästa avsnitt).

Utöver styming av trafik inom sitt område, skall LTMS behandla trafik in och ut ur orrirådet.

En grundprincip är, att inte släppa in mer trafik i området än vad som kan hanteras effektivt.

Förbindelser med andra områden passerar ansvarsgränser. Det är ett naturligt önskemål från ett första ansvarsområde att dess uttrafik skall släppas in till ett andra område i så stor utsträckning som möjligt, En begränsning av det andra områdets intrafik, medför automatiskt begränsning av det första områdets uttrafik. Det första området anpassar sin trafikstyming, genom att t ex lagra upp trafik, ruttstyra trafik till andra utfarter eller begränsa intrafiken till sitt område. Om färre fordon kan lämna området, tas färre fordon in, annars erhålls lätt köer och blockering av länkar i området. Osäkerheter i trafikestimeringar beaktas genom styming av trafikmarginaler och tröskelvärden, ransoner. Det andra området kan tilldela det första området ransoner för dess utfartsflöden till det andra området. Det första området överför predikterade utflöden Cefterfrågan" på kapacitet) till det andra området. Det andra området behandlar inkommande "efterfrågade" kapaciteter vid prediktering och styming av sin trafik, och gör eventuella omfördelningar av inflödesransoner, vilket meddelas det första området 512 895 13 osv. TMS styr samverkan mellan LTMS och medverkar i ruttstyming på övre nivån mella olika områden. (Detta diskuteras vidare i avsnittet om paketnät). Aven om TMS inte är fysiskt uppdelat i olika LTMS, kan organiseringen av stymingen utföras på motsvarande sätt.

Principen att prediktera nedströms från uppströms information, och återkoppla uppströms för styråtgärder, tex via ransoner, kan utföras oberoende av TMS' organisation. Trafikens nätdynamik medför att lokala förändringar kan hanteras över korta tidsperioder och med stor dynamik, medan mer övergripande förändringar över större delar av nätverket kan behandlas mer långsiktigt över längre tidsperioder.

Stvming av datanaket Då ett kommunikationsnät.

Styrning av telekommunikation bestod ursprungligen av uppkoppling av en hel förbindelse från källa till destination. Förbindelsen kunde bestå av tilldelning av egna fysiska trådar, på vilka informationen överfördes. Teknologin har utvecklats. Flera kanaler kunde använda samma tråd. Överföringshastighetema ökade. Med fiberkablar kan hastigheter på Gbit/s uppnås. Det innebär att ett inforrnationspaket på 1 miljon databitar upptar mindre än en tusendels sekund. Det innebär också att metoden att koppla upp och ner en hel egen förbindelse skulle ta lång tid. Paketnät bygger på iden att varje datapaket har adressutrymme, som gör att paketet kan skickas iväg på nätet utmed en vald länk till dess nod, där adressen avläses och paketet skickas vidare på en utgående länk osv.

Paketet kan få hela sin rutt ända till destinationen bestämd vid källan, dvs paketets rutt genom nätet är lika bestämd som om nätet först kopplat upp en förbindelse hela vägen.

Om varje källa sänder iväg paket närmaste vägen till destination, kan det inträffa att det kommer för många paket samtidigt till en nod. Noden hinner inte med att distribuera vidare alla paketen. Det kan finnas trånga sektorer, flaskhalsar, i nätverket, som begränsar hur många paket som kan sändas. Genom att ständigt sända information om nätets belastning tillbaka till källan, kan källan skicka paket på andra rutter, när källan fått information om att någon rutt blivit överbelastad.

På samma sätt som vid ruttstyming av fordon, är trafikstymingen av datapaket förknippad med osäkerheter. Det finns en tidsfördröjning innan källan fått kunskap om problem. Vad har hänt under tiden? Vad gör andra källor som får information om samma och/eller andra flaskhalsar? Kommer de nyutsända paketen att överbelasta andra delar av nätet? Kommer problemen på grund av valet av nya rutter t o m att öka? P s s som fordonen har paketen kunskap om sin adress, men ingen kunskap om trafiken på nätet. Om trafiken är tät krävs det kunskap om trafiken för att styra paketens rutter. Det krävs ett trañkledningssystem för att styra trafiken på ett datapaketnät.

P s s som för fordonsstyrning behövs ruttstyming på flera nivåer, lokalt och mera övergripande. På grund av datapaketens höga hastigheter, blir det viktigt att ledningssystemet har funktioner distribuerade till nätets noder. Även här är realtid och nätverkskaraktäristik väsentliga och förmågan att beakta osäkerheter i prediktioner och åtgärder är avgörande för trafikstymingsmetodemas möjligheter att åstadkomma positiva effekter i trafiken.

Blockeringsproblem vid FIFO-lagring av paket ger motsvarande konsekvenser som vid fordonstrafik. ~ Det kan tyckas att hanteringen vid nodema skiljer paket- och fordonsstyming åt. Låt oss studera några principer. Paket kommer till noden på en inlänk och väntar på sin tur att passera.

Noden bestämmer när, läser paketens adresser och skickar ut paketen på motsvarande 512 895 l4 utlänkar. Fordon kommer till en gatukorsning på en inlänk och väntar på sin tur att få passera.

Noden bestämmer när, och föraren vet sin utlänk.

Om Noden och Föraren vet lika lite om den blivande trafiken nedströms, blir deras ruttval likvärdiga.

Detektorer och uppdelning av länken i olika riktningskörfält, ger också en vägkorsningsnod möjlighet till information om fordonens val av utlänk.

Trafikledningssystemet inklusive delsystemet i Noden kan ges kunskap om nedströms trafikförhållanden på nätet, och vidta åtgärder som ruttstyming och upplagrin g vid Noden, respektive koppla information uppströms, ev i flera steg, för uppströms ruttstyming och upplagring.

Det finns naturligtvis en stor skillnad i relativ inforrnationshastighet mellan de olika näten.

Information om fordonstrafiken sänds på ett tele/datakommunikationsnät t ex ett datapaketnät.

Här går informationen mycket snabbt. Mycket fortare än den hastighet varmed fordonen förflyttar sig med på vägnätet. Tiden att transmittera information kan försummas relativt andra tider i vägnätet. TMS kan ha "samtidig" information om trafiken från nätets alla delar.

För datakommunikationsnätet gäller att trafikinformationen sänds på samma nät (eller ett likvärdigt). Det innebär att trafikmeddelande rör sig med samma pakethastighet som datapaketen. TMS i en nod kan ha aktuell information om sig själv, medan information om längre bort liggande noder successivt är äldre och äldre. Noder uppdateras successivt om trafiken på nedströms noder, genom att informationspaket skickas uppströms. En källa har då färsk information om sin närmaste nod, medan informationen är äldre för noder som ligger närmare destinationema. En källa behöver en prediktion av hur trafiken blir på nätet, för att bedöma möjligheten att paketet kommer att "kunna ta sig fram" längs rutten när det sänds.

Osäkerhetema såväl som styrrnetodema är motsvarande som för fordonstrafiken. När ett fordon lämnar sin "källa" (startar), är osäkerheten också större om hur trafiken kommer att vara närmare destinationen, när fordonet kommer dit. Trafikstyming enligt uppfinningens metoder, behöver ske för bägge näten på flera nivåer, såväl lokalt som mer övergripande.

Efterfrågan på nätservice i en eller flera källor kan komma plötsligt när flera klienter samtidigt önskar överföra stora datamängder. Stymingen av trafikmarginaler och tilldelning av ransoner, begränsar källomas möjligheter att okontrollerat sända ut stora datamängder på nätet. Plötsliga volymförändringar skulle snabbt kunna överbelasta nätet, och det tar tid innan resultaten från avlägsna noder nått källan. Under denna tid skulle ytterligare stora mängder data hinna sändas ut om inte uppfinningens metoder reglerade ökningstakter till styrbara nivåer.

TMS, som utgör den samlade trafikledningen utförd i noder (inklusive Källor), reglerar vad som görs vad, enligt uppfinningens metoder. T ex kan inforrnationspaket sändas ut av Källoma till noder på nätet, innehållande information om kända framtida och förväntade, predikterade, trafikvolymer. Noder kan sammanställa inkomna "efterfrågade" kapaciteter till nya trafikprediktioner, ev. ornfördela ransoner och skicka svar uppströms. Noder skickar också information vidare nedströms för vidare behandling i nedströms noder.

Grunddragen är följande: - Prediktioner av trafikflöden, "efterfråge"-inforrnation, flyter nedströms, baserat på information i noder, tex från Källor.

- Inforrnation om begränsningar, ransoner, t ex baserat på detekterad överbelastning, flyter uppströms.

Noden får en bild av begränsningar av flöden nedströms, och efterfrågan uppströms. Noden utför enligt TMS sin del av trafikledning med styming av trafikmarginaler och ruttstyming, och vidareinformation nedströms och uppströms. 512 895 15 Styrningen av trafikmarginaler beaktar graden av osäkerhet i estimerade värden. Detta yttrar sig t ex, när nätet är hårt belastat, i en Stabilisering av trafiken. Stora snabba efterfrågeökningar får ett begränsat genomslag.

Principen är att signaldynamiken (trafiken) i nätet (inklusive insignalens dynamik) anpassas till nätets (TMS) styrdynamik.

Det finns naturligtvis alltid risker och sannolikheter för att trafikstyming enligt uppfinningens metoder ändå leder till trafikkollaps. Det är även möjligt att bestämma styrrnarginaler och tröskelvärden så, att en förutbestämd sannolikhet finns för kollaps. När en kollaps inträffat är uppfinningens metoder också utmärkta för att häva kollapsen och styra trafiken att återgå till ett effektivare trafiktillstånd.

Det finns naturligtvis skillnader i förutsättningar mellan datapaket och fordon med förare, som ligger utanför uppfinningens metodområde, Blir det t ex problem med datapaket kan systemet "kasta bort det", och källan skicka ett nytt paket. Människor i system ställer andra särskilda krav.

Vid presentation av information till föraren, bör man i möjligaste mån välja utformningar, som inkräktar lite på förarens primära uppmärksamhet, dvs på trafiken runt om. Information på extema skyltar, bör vara enkel, klar och kunna uppfattas snabbt. Ruttstymingsinformation överförs säkrast vid tillfällen då fordonet är "lagrat" (står still). Då kan även mer komplicerad information överföras från extema skyltar. Ett annat sätt är att först överföra information från TMS till utrustning i fordonet. Därefter kan fordonsutrustningen presentera informationen på lämpligt sätt, t ex med hjälp av ljud (tal), och ge föraren mer tid att välja när han vill se, lyssna, studera och ev. få informationen repeterad.

Vad avser ruttstyming och den aktuella uppfinningen kan emellertid samma grundläggande metoder användas för paket- som för fordonsstyming. Det framgår också, då uppfinningens metoder beskrivs mer detaljerat. Det gäller ekvivalens enligt följande: - trafikledningen avser datapaket, istället för fordon; - nätet utgöres av kommunikationsnät, istället för vägnät; - länkar är datakommunikationslänkar, istället för väglänkar; - nodema utgöres av anordningar som distribuerar datapaket från ingående länkar till respektives utgående länk enligt respektive pakets rutt, istället för förbindelsenod för väglänkar; - nodernas anordningar kan utrustas med stor datalagringskapacitet och inkluderas härvid i länkens lagringskapacitet Si sådan lagringskapacitet, som ingår i noden och statiskt eller dynamiskt tilldelas länkens dataflöden; Ekvivalensen framgår också av nedanstående exempel, där de första fyra radema i inledningen i ovanstående avsnitt: "Föredragen utföringsfonn.", där fordonsstyming behandlas, - bytes mot följande: "Uppfinningen avser en metod i ett trafikledningssystem för trafikledning av datapaket på ett kommunikationsnät, bestående av länkar och noder, där nodema utgöres av anordningar som distribuerar datapaket från ingående länkar till respektives utgående länk enligt respektive pakets rutt och trafikledningen innehåller åtgärder för styming av paketens rutter, utnyttjande att det finns mer än en rutt från en given position i nätverket till en given destination.

Kännetecken ärz" Efterföljande kännetecken kan då identifieras som kännetecken också för datapaket- applikationen.

Claims (25)

512 895 16 Patentlcrav.

1. l. Metod i ett trafikledningssystem för styrning av transportenheter, TE, som t ex fordon eller datapaket på ett nätverk, som t ex vägnät för fordon och datakommunikationsnät för datapaket, bestående av länkar och noder, där enskilda TE färdas i nätet enligt respektive TEs rutt och trafikledningen innehåller åtgärder för styrning av TEs rutter, utnyttjande att det finns mer än en rutt från en given position i nätverket till en given destination, och att ruttstyrningen inkluderar en ruttstymingsprocess, där en trång sektor på en första rutt bedöms ha lägre kapacitet än trafiken efterfi-ågar, och där en andra alternativ rutt, exkluderande sagda trånga sektor, identifieras och bedöms kunna ta emot ett extra flöde från den första rutten, och baserat på sagda bedömningar en åtgärd väljs för att styra ett flöde från den första rutten till den andra, och att målet för ruttstymingsprocessen inkluderar att upprätthålla hög kapacitet på nätverket, undvikande trafikkollapser och blockeringar av trafikflöden, kännetecknat av; att ruttstyrningsprocessen hanterar trafikens inneboende variationer, med bestämning av trafikmarginaler, och att trafilcrnarginalerna för en länk eller nod inkluderar en flödesmarginal, MF, och/eller en lagringsmarginal, MS, där MF ger en marginal till krisnivån, som är relaterad till kapaciteten, C, inom vilken marginal MF, flödet kan ökas över en gränsnivå, tröskel TF, under valda villkor, och där lagringsmarginalen MS kan lagra upp överskott i inflödet relativt utflödet vid höga inflödestoppar och minska lagret vid lägre inflöden, och att flödet på nätverket kontrolleras avseende de tröskelnivåer som ges av trafikmarginalema, och att detta nätverksflöde är en effekt av trafikens efterfrågan, DL, på flödesnivå på nätverkets olika länkar och noder, och att denna nivå DL ger en efierfrågemarginal, MD, till den flödesnivå, relaterad till TF, då styming initieras, och att ruttstyrningsprocessen inkluderar åtgärder avseende styrning av trafikmarginaler, och att predikterad eller estimerad negativ efierfrågemargirial, MD, detekteras för en första länk på en första rutt tör en tidsperiod, tnd, och att trafikledningen därvid kan initiera styrning av trafikrnarginaler enligt (gl) och/eller ruttstyming enligt (g2); gl. efterfrågemargirialen ökas på den sagda första länken genom sänkning av trafikmarginaler för länken, g2. efterfrågemarginalen ökas på den sagda första länken genom att en andra alternativ rutt med andra länkar med positiv efterfrågemarginal för aktuell tidsperiod identifieras, och att delflöde begränsade av efterfrågemarginalen styrs om till den andra altemativa rutten från den första.

2. Metod enligt krav 1, kännetecknat av; att metodsteget (gZ) kompletteras med (g3) eller (g4), eller utföres för ytterligare en eller flera altemativa rutter; g3. den andra altemativa ruttens begränsande länkars efterfiågemarginal ökas genom sänkning av trafikmarginaler för dessa begränsande länkar, g4. den andra altemativa ruttens begränsande länkars efterfrâgemarginal ökas genom att en tredje altemativ rutt med tredje länkar med positiv efterfrågemarginal för aktuell tidsperiod identifieras, och att delflöde begränsade av efterfi-ågemarginalen styrs om till den tredje alternativa rutten från den andra.

3. Metod enligt krav l eller 2, kärmetecknat av; att trafikledningens metodsteg inkluderar dynamiska osäkerheter med relativa avvikelser från verkliga värden beroende av längden på studerad tidsperiod, och där predikterade och 512 895 17 estimerade värden från en grupp bestående av: predikterade och estirnerade trafikflöden, estimerade och givna kapacitetsvärden, estimerade och predikterade lagringsmarginaler och estirnerade och predikterade effekter, AR, av ruttstyrningsåtgärder avviker från sagda grupps verkliga värden respektive effekter, och att osäkerheter om gruppens verkliga värden påverkar osäkerheter i ruttstyrningsprocessen och därmed bestämningen av ingående marginaler, och att kunskap om osäkerheter i ruttstymingsprocessen erhålles genom jämförelser med resultat och mätta värden under ruttstyrriingsprocessen, och att osäkerheter begränsas genom att parametervärden i ruttstymíngsprocessen successivt uppdateras baserat på sagda jämförelser.

4. Metod enligt krav 1, 2 eller 3, kännetecknad av; att angivna parametrar för marginaler, trösklar, kapaciteter och nivåer kan relateras till varandra och uttryckas på olika sätt, och att sådana sätt och ekvivalenta parametrar ingår i metodsteg som är ekvivalenta med motsvarande marginalbaserade metodsteg, och att osäkerheter i metodstegen är baserade på nämnda avvikelser från verkliga värden, där dessa avvikelser estimeras enligt ett urval av olika grupperingar av awikelser; från enskilda avvikelser till komplett avvikelse för en hel ruttstymingsprocess, och uppdateras estimerade värden på valda grupperingar av avvikelser och ett urval av nämnda estimerade kapacitets-, tröskel-, marginal- och nivåvärden, baserat på mätta flöden i operativa driftsfall, och vid uppdateringen av sagda estimering av avvikelser beräknas medelvärden över flera estimeringar av avvikelser baserat på successiva mätningar, och att dessa medelvärden används för att bestämma trafikmarginaler, så att trafikmarginalerna kan kompensera osäkerheter i ruttstyrningsprocessen, och används företrädesvis statistiska metoder för att bestämma trafikmarginalemas storlek beroende på sannolikheten för att avvikelsersema i ruttstymingsprocessen skall överstiga trafikmarginalema.

5. Metod enligt krav 1, 2, 3 eller 4, där en första rutt analyseras tillsammans med alternativa rutter till hela eller delar av den första rutten för omledning av delar av trafiken från den första rutten till minst en av de altemativa rutterna, kännetecknad av; att ruttledning sker enligt följande steg, där index i kan beteckna olika länkar i de olika stegen (a), (b) 0011 (°); a. flödet Ipi predikteras på länk (Li), med flödeskapaciteten Ci, tröskelvärdet TF bestäms och prediktionsosäkerheten dIpi estirneras; b. lagret, Spi, av transportenheter TE predikteras på länk (Li), med lagringskapaciteten Si, och osäkerheten dSpi estimeras; c. dynamiska trafikmarginaler Mi för inflöde på länken (i) utgöres av en kombination av flödesmarginalen MFi, som estimeras från Ipi relativt minst ett av Ci och TFi, och selektivt lagringsmarginalen MSi, som estimeras fiån Spi relativt rninst ett av Si och ett tröskelvärde, TSi; d. en flaskhals identifieras för en nod (Nb) och/eller länk (Lb), där flaskhals i noden Nb innebär att minst en uppströms länk Lb blir en flaskhals, och minst en rutt genom flaskhalsen identifieras som en första rutt (Rf), innehållande en flaskhals; e. stegen (a, b, c) ovan utföres för rutten (Rf) med länken Li, i = b, och selektivt för uppströms länkar (i = b - l; etc), sarnt för minst en alternativ rutt (Ra), som viker av från (Rf) vid en nod (Na) uppströms (Nb) eller (Lb) och med länken Li, i = a + 1, och selektivt nedströms länkar (i = a + 2; etc) med noder; f. beslut om åtgärd (AR) för styrning av visst flöde, I(Ra, Rf), fiån (Rf) till (Ra) innebärande att I(Lb) avtar och I(La+l) erhåller omstyrt flöde; 512 895 g. beslutet i punkt (f) ovan syftar till att förbättra trafiken på nätverket och valda kriterier för beslut baseras på en analys på valda länkar och noder med en omfattning motsvarande minst ett av nedanstående villkor gl - g4; - gl. den predikterade flödesmarginalen MF på valda länkar på Ra estimeras klara det omstyrda flödet I(Ra, Rf) under vald tidsperiod; - g2. trafikproblemen på valda länkar på Ra och Rf, efter omstyrning, estirneras bli mindre än på Rf, utan omstyrning; - g3. den predikterade lagringsmarginalen MS på Ra tillsammans med MF på Ra estirneras klara det omstyrda flödet I(Ra, Rf) under vald tidsperiod; - g4. osäkerheter i predikteringar och variationer i flöden medför osäkerheter i resultatet av ruttstymingsåtgärder AR, och blir resultatet, trots valda kriterier för beslutet i punkt (f), sämre än ett givet villkor, utföres steg (h) nedan; h. vid detektering eller estimering eller prediktering av problem med ruttledningsåtgärder (AR), utföres selektivt analys av stegen (a, b, c) ovan för uppströms länkar för selektiv åtgärd (AL) för uppströms begränsning av flöde till problemområdet, där AL selektivt utnyttjar analysens dynamiska marginaler vid införandet av flödesbegränsningen; i. selektivt kombineras punkt (h) med korrigering eller tillägg av ruttledningsåtgärder AR;

6. Metod enligt patentkrav 1, 2, 3, 4 eller 5 avseende ruttledning på lokal nivå, där analysen och ruttledningsåtgärdema begränsas till länkarna närmast flaskhalsen på den första rutten, Rf, och de närmaste länkarna på alternativrutten, Ra, kännetecknad av; att den lokala styrningen med sin närhet till den trånga sektom och närkontroll över flöden och trafikmarginaler inkluderar användning för att ta hand om kortvariga trafikvariationer, att prediktionema i analysen inkluderar korta tidsperioder; motsvarande länkarnas transporttider, motsvarande nodemas trafikstymingsperiod eller kortare intervall; där analysen följer dynamiken av trafikflödena mellan ovanstående korta tidsperioder ut från en vald länk och in på valda nedströms länkar och trafikstymingen inkluderar flödet till noden från den valda länken; och ruttstyrningen avser styrning av flöde från en länk på Rftill en länk på Ra, inkluderande prediktion, styrning och uppföljning för ovanstående korta tidsperioder;

7. Metod enligt krav 1, 2, 3, 4 eller 5 för ruttstyming på subareanivå, där subarea betecknar den subarea inom vilken ruttstyming sker från den aktuella trånga sektom, där subarean är ett större område av nätverket än det lokala området, kärmetecknat av; att subarean erbjuder flera möjligheter att disponera om flödena på nätverket, och att aktuella flöden kan ledas om redan innan de nått det lokala området. att ruttstyrningen kan ske över längre sträckor och med kopplade osäkerheter över flera länkar och noder, varvid aktuella tidsperioder blir längre och ruttstyrningen inkluderar längre trafikvariationer med längre tidsperspektiv för anbringande av och kontinuitet i ruttstyrningsåtgärder, och att kortvariga dynamiska förändringar hanteras valbart med andra åtgärder, inkluderande lokal trafikstyrning och uppströms flödesbegränsning.

8. Metod enligt krav 1, 2, 3, 4 eller 5 kännetecknat av; att den används för nätverksstyming på övre nivån, där nätverket inkluderar flera subareor och förbindelser mellan dessa, och att ruttstyming sker fi~ån subarean med den aktuella trånga sektom, och att aktuella flöden kan ledas om redan innan de nått subarean, och 512 895 att stora avstånd till den trånga sektorn passar för ruttstyming av större trafikvolymer under långa tidsperioder, och att om den aktuella subarean är högt belastad kan nätverksstymingen styra bort flöde från subarean och därvid skapa bättre utrymme för ruttstyrning på lokal och subarea niv” och a, att kortvariga dynamiska förändringar hanteras valbart med andra åtgärder, inkluderande lokal trafikstyrning och uppströms flödesbegränsning.

9. Metod enligt något av patentkraven 1- 8, kännetecknat av att; en forsta trafikmarginal inkluderande en första flödesmarginal utgöres av en första marginal till trafiken kollapsar och kö börjar utbildas, och kapaciteten utgöres av friflödeskapaciteten.

10. Metod enligt något av patentkraven 1- 8, kännetecknat av att; en andra trafikmarginal inkluderande en andra flödesmarginal utgöres av en andra marginal baserad på att kö utbildats, och kapaciteten bestäms av köflödeskapaciteten.

11. Metod enligt något av patentkraven l- 10, kännetecknat av att; en första lagringskapacitet Si bestäms av hur många transportenheter TE som kan lagras utan att lagrade TE blockerar något utflöde fiån länken; och en andra lagringskapacitet Si bestäms av hur många TE som kan lagras på länken, inkluderande de som blockerar utflöden;

12. Metod enligt patentkrav 9, 10 eller 11, där en länks flöde är sammansatt av delflöden, där ett delflöde kan avse en given rutt eller trafik i en given riktning i en nedströms nod, kännetecknat av att; det definieras minst ett av trafikrnarginal, flödesmarginal och lagringskapacitet för minst ett delflöde på länken.

13. Metod enligt något av patentkraven l- 12, där transportenheter TE på en inkommande länk lagras för vidare transport genom en nod till en utgående länk kännetecknat av att; lagringskapaciteten Si för en länk anordnas att till minst en del inte vara FIFO, där FIFO innebär att först in på länken är först ut fiån länken; och att därmed trafikstyrningen ges möjlighet att hålla uppe höga delflöden på länken för andra rutter, medan en första rutt med begränsat utflöde från länken kan få sina TE upplagrade, utan att dessa blockerar nämnda andra rutter;

14. Metod enligt något av patentlcrav 1 - 13, där trafikstyrningen inkluderar en funktion som begränsar snabbheten med vilken trafikflödena tillåts växa på nätverket, kärmeteclcnat av; a. att i en första nod begränsas flöden som avges till nedströms länkar till ransonvärden, FRn(t), som uppdateras i tiden. Dessa ransonvärden bestäms av två faktorer: nedströms belastningar, FLn(t), av länkar och noder och eñerfiågan uppströms ifrån på flödesnivâer, DLl(t); och b. att då ransonvärdena är lägre än efterfi-ågan och belastningama är lägre än de flödesnivåer, FCn, då ruttstyrning initieras, ökas ransonvärdena, och att ökningstakten av ransonvärdena begränsas så att plötsliga stora ökningar av efterfi-àgan resulterar i mindre successiva ökningar i tiden av ransonerna; och att härvid responstider erhålls för nätverket och avpassas dessa och trañkmarginaler så att ruttstymingsbehov hinner upptäckas och ruttstyrning utföras med upprätthållande av hög kapacitet på nätverket; och 512 895 20 c. att tillstånd då efterfrågan överstiger ransonen uppkommer på skilda platser i nätverket från TE:s källor till deras destinationer, och att information om efterfrågan ligger till grund för estimering eller prediktering av nedströms flöden; och c. att sagda estimering eller prediktering av flöden inkluderas vid uppdatering av estimerad eller predikterad efterfrågan i nätverket;

15. Metod enligt något av patentkraven 1- 14 avseende fordon, där det finns utrustning i fordonet varmed information om färdväg kan överföras till en form, som i en fortsättning kan tillgodogöras av trafikledningssystemet, kännetecknat av att; informationen minst avser färdriktning i närmast nedströms nod; informationen används av trafikledningssystemet vid estimering av trafikflöden in på nedströms länkar; den minskade osäkerheten i flödesestimeringen utnyttjas vid trafikstyrningen för Styrning med utnyttjande av mindre trafikmarginaler;

16. Metod enligt patentkrav 15, kännetecknat av att; informationen avser rutten på minst flera nedströms länkar, vilket ytterligare minskar osäkerheten vid prediktering av nedströms länkars flöden; den minskade osäkerheten avseende flera nedströms länkar utnyttjas av trafikledningssystemet för en bättre framförhållning och val av åtgärder på flera länkar uppströms en länk med predikterat trafikproblem;

17. Metod enligt något av patentkraven 1- 14 avseende fordon, där det finns navigationsutrustning i fordonet, kännetecknat av att; trafikledningssystemet lämnar styfinformation avseende ruttstyrning på en form som i en fortsättning kan tillgodogöras av navigationssystemet i fordonet för 'framtagning av en ny rutt;

18. Metod enligt något av patentkraven 1- 17 avseende fordon, kännetecknat av att; en ledande princip vid trafikstymingen är att inte släppa in mer trafik på en vägnätsdel, än vad sagda vägnätsdel kan klara, och med vägnätsdel menas här minst en av (a) - (e) nedan; a. ett vägnät, inkluderande nät som avgränsas av skilda ansvarsområden; b. en större trafikled, motorväg etc; c. ett subnät, avgränsat av givna till- och avfartsvägar; d. en väglänk, inkluderande nedströms nod; e. en nod; styrning för begränsning av inflödet vid anslutningen av vägnätsdelen kan selektivt anordnas enligt minst ett av följande altemativ (f) - (i ); f. vid sagda anslutning; g. vid minst en uppströms länk eller nod; h. vid minst en av flera stegs uppströms befintliga länkar och noder; i. med en vald kombination av (f), (g) och (h); där konsekvenserna av begränsningen (f) kan bli svårare att hantera, medan (g) och vidare (h) kan ställa krav på allt längre frarnfórhållning avseende tid och sträcka för prediktion och Styrning; ruttledning av trafikflöden från vägnätsdel, vars inflöde begränsas, till annan vägnätsdel, som har utrymme för större inflöde, skapar möjlighet att släppa fram fler fordon för transport till sin destination; 512 895 21

19. Metod enligt något av krav 1- 14 för ett trafikledningssystem för trañkledning av datapaket på ett kommunikationsnät, bestående av länkar och noder, där nodema utgöres av anordningar som distribuerar datapaket från ingående länkar till respektives utgående länk enligt respektive pakets rutt och trafikledningen innehåller åtgärder för styrning av paketens rutter, utnyttjande att det finns mer än en rutt fi'ån en given position i nätverket till en given destination, kännetecknat av; att information om trafik på nätverket överförs med motsvarande hastighet som transportenhetema, dvs datapaketen, och ofta överförs i form av datapaket på samma nätverk, och att ruttstymingen därför är distribuerad till noder i nätverket, och att lokal styrning förutsätter snabb informationsöverföring mellan grannoder för att den lokala ruttstyrningen skall hinna ta hand om kortvariga trafikvariationer med mindre behov av trafikmarginaler, och att ruttstyming på subareanivå kan avbelasta den lokala ruttstymingen för en trång sektor på sitt nät från långvarigare trafiktoppar, genom den lite mera tidskrävande inforrnationsöverföringen mellan noder inom subarean och motsvarande längre eller mer komplicerade omstyrningar av rutter, och att ruttstyming på nätverksnivå kan arbeta med ännu längre tidsperspektiv, motsvarande tider för informationsöverföring och omstyrning av rutter inom sitt verkansområde och därvid avbelasta högt belastade subareor från motsvarande långvarigare trafiktoppar.

20. Anordning för att utföra metoden enligt patentkrav 1, i ett trafikledningssystem för trafikledning på ett vägnät bestående av länkar och noder, där enskilda fordon färdas i vägnätet enligt respektive bils rutt och trafikledningen innehåller åtgärder för styrning av fordons rutter, utnyttjande att det finns mer än en rutt fi-ån en given position i nätverket till en given destination, varvid trafikledningssystemets grundläggande utrustning med vägnätsbaserade sensorer och styrorgan kompletteras enligt följ ande; a. datorenheter, som inkluderar processer för mttstyming och styrning av trafikrnarginaler, och att centrala datorenheter för övergripande styrning av nätverk eller subareor alternativt kan ersättas av eller kompletteras med distribuerade ftmktioner i lokala datorenheter vid nätets noder, och att styrinfonnation kommuniceras mellan datorenheter; b. styrenheter som får infomration fiån styrprocesse i datorenheter och levererar ruttstyrningsinforrnation, för efterföljande användning av TE, här fordons förare; c. avkänningsenheter som får information om fordon i anslutning till noder, och att denna information kommuniceras till styrprocesser i datorenheter; kännetecknat av; att ruttstymingsprocessen hanterar trafikens inneboende variationer, med bestämning av trafikmarginaler, och att trafikmarginalema för en länk eller nod inkluderar en flödesmarginal, MF, och/eller en lagringsmarginal, MS, där MF ger en marginal till laisnivån, som är relaterad till kapaciteten, C, inom vilken marginal MF, flödet kan ökas över en gränsnivå, tröskel TF, under valda villkor, och där lagringsmarginalen MS kan lagra upp överskott i inflödet relativt utflödet vid höga inflödestoppar och minska lagret vid lägre inflöden, och att flödet på nätverket kontrolleras avseende de tröskelnivåer som ges av trafikmarginalerna, och att detta nätverksflöde är en effekt av trafikens efterfrågan, DL, på flödesnivå på nätverkets olika länkar och noder, och att denna nivå DL ger en efterfrågemarginal, MD, till den flödesnivå, relaterad till TF, då styrning initieras, och att ruttstymingsprocessen inkluderar åtgärder avseende styrning av trafikmarginaler, och att predikterad eller estimerad negativ efierfi-ågemarginal, MD, detekteras för en första länk på en första rutt för en tidsperiod, tnd, och att trafikledningen därvid kan initiera styrning av trafrkmarginaler enligt (gl) och/eller ruttstyming enligt (g2); 512 895 22 gl. efterfrågemarginalen ökas på den sagda första länken genom sänkning av trafikmarginaler för länken, g2. eflerfrågemarginalen ökas på den sagda första länken genom att en andra alternativ rutt med andra länkar med positiv efterfrågemarginal för aktuell tidsperiod identifieras, och att delflöde begränsade av eñerfi-ågemarginalen styrs om till den andra altemativa rutten från den första.

21. Anordning enligt patentkrav 20, kännetecknad av att; sensorn baseras på minst ett av (a) - (h) nedan; a. optisk sensor baserad på minst en av; fotodetektor, video kamera, kamera och arman optoelektronisk anordning, för detektering av signal från fordons givare; b. enligt (a) där fordonets givare utgöres av "blinker"; c. enligt (a) där signalen avgives vid en given position eller i en given situation för att ge avsett budskap; d. enligt (a), där givaren är utförd som en presentationsenhet; e. enligt (d), där presentationsenheten innehåller symboler, som indikerar en vägnätsdel och fordonets planerade färd på vägnätsdelen; f. sensor som detekterar fordons position på en del av en länk, och där denna position är förknippad med kommande körriktning i en nedströms nod g. sensorn är en radiomottagare, som tar emot information från sändare i fordon; h. enligt (g) men med IR, ljus eller akustik som transmissionsmedia istället för radio; i. enligt (a) där en givare är fordonets nummerplåt;

22. Anordning enligt patentkrav 20, kännetecknad av att; styrorganet baseras på minst ett av (a) - (g) nedan; a. presentationsorgan anbringat vid vägen för information till fordonets förare; b. enligt (a) där där presentationsenheten innehåller symboler, som indikerar en vägnätsdel och fordons anvisade rutt på vägnätsdelen; c. enligt (a) där anvisade fordon anges med minst del av nummerplåtsinforrnation, t ex en eller flera slutsiffior; d. enligt (a) där informationen om anvisad körriktning i nedströms nod utgöres av symbol eller text, t ex etablerad pilsymbol på VMS; e. styrorganet är en radiosändare som avger information till fordons radiomottagare; f. enligt (e) utnyttjande mobiltelefonteknik; g. enligt (e) men med IR, ljus eller akustik som transmissionsmedia istället för radio; '

23. Anordning enligt något av patentkraven 20 - 22, kärmetecknad av att; fordon är utrustade med minst en av anordningama enligt (a) - (e) nedan; a. en navigationsutrustnirig, som ger fordons förare information om given rutt; b. enligt (a) där navigationsutrustningen anvisar en ny rutt vid avvikelse från den tidigare; c. enligt (a) där navigationsutrusmingen uppdateras med ny styrinformation frän trafikledningssystemet, via föraren eller direkt via kommunikationsmedia; d. enligt (a) där navigationsutrustningens information om rutt avseende minst närmast liggande vägdel, överföres till fordonets inforrnationsgivare, via föraren eller direkt via kommunikationsmedia; 512 895 2, e. en inmatningsanordning där föraren matar in information om rutt avseende minst närmast liggande vägdel, för överföring till fordonets informationsgivare;

24. Anordning för att utföra metoden enligt patentkrav 1 eller 19, i ett trafikledningssystem för trafikledning på ett kommunikationsnät bestående av länkar och noder, där datapaket färdas i nätverketet enligt respektive pakets rutt och trafikledningen innehåller åtgärder för styrning av paketens rutter, utnyttjande att det finns mer än en rutt från en given position i nätverket till en given destination och att ruttstyrningen inkluderar en ruttstymingsprocess, varvid trafikledningssystemets grundläggande utrustning med kommunikationsnätsbaserade noder och länkar kompletteras enligt följ ande; a. datorenheter, som inkluderar processer för ruttstyming och styrning av trafikmarginaler, och att centrala datorenheter för övergripande styrning av nätverk eller subareor alternativt kan ersättas av eller kompletteras med distribuerade ftmktioner i lokala datorenheter vid nätets noder, och att styrinformation kommuniceras mellan datorenheter; b. styrenheter som får information från styrprocesser i datorenheter och levererar ruttstymingsinforrnation, för efterföljande användning av TE, här datapaket; c. avkänningsenheter som fär information om datapaket i anslutning till noder, och att denna information kommuniceras till styrprocesser i datorenheter; d. styrenheter och avkänningsenheter alternativt ingår i lokala datorenheter, kännetecknad av; att ruttstyrningsprocessen hanterar trafikens inneboende variationer, med bestämning av trafikmarginaler, och att trafikmarginalema för en länk eller nod inkluderar en flödesmarginal, MF, och/eller en lagringsmarginal, MS, där MF ger en marginal till krisnivån, som är relaterad till kapaciteten, C, inom vilken marginal MF, flödet kan ökas över en gränsnivå, tröskel TF, under valda villkor, och där lagringsmarginalen MS kan lagra upp överskott i inflödet relativt utflödet vid höga inflödestoppar och minska lagret vid lägre inflöden, och att flödet på nätverket kontrolleras avseende de tröskelnivâer som ges av trafikmarginalema, och att detta nätverksflöde är en effekt av trafikens efterfrågan, DL, på flödesnivå på nätverkets olika länkar och noder, och att denna nivå DL ger en efierfrågemarginal, MD, till den flödesnivå, relaterad till TF, då styrning initieras, och att ruttstyrningsprocessen inkluderar åtgärder avseende styming av trafikmarginaler, och att predikterad eller estimerad negativ efierfrågemarginal, MD, detekteras för en första länk på en första rutt för en tidsperiod, tnd, och att trafikledningen därvid kan initiera styrning av trafikrnarginaler enligt (gl) och/eller ruttstyming enligt (g2); gl. efterfrågemarginalen ökas på den sagda första länken genom sänkning av trafikrnarginaler för länken, g2. efierfrågemarginalen ökas på den sagda forsta länken genom att en andra alternativ rutt med andra länkar med positiv efterfrågemarginal för aktuell tidsperiod identifieras, och att delflöde begränsade av efierfrågemarginalen styrs om till den andra alternativa rutten från den första.

25. Anordning enligt patentkrav 24, kännetecknat av; att lagringsutrymme anordnas vid noder för inkommande datapaket från kommunikationslänkar; att styrinformation i form av styrpaket skickas mellan noder i nätverket eller i ett särskilt styrnät; att styrpaket, som sänds uppströms motsatt datapaketens riktning, lärrmar information till trafikledningssysternet i uppströms noder om nedströms trafik, inklusive trafikmarginaler.