DE102004049936B4

DE102004049936B4 - Verfahren und Vorrichtung zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen

Info

Publication number: DE102004049936B4
Application number: DE200410049936
Authority: DE
Inventors: Hans Hubschneider
Original assignee: PTV Planung Transport Verkehr GmbH
Current assignee: PTV Planung Transport Verkehr GmbH
Priority date: 2004-10-13
Filing date: 2004-10-13
Publication date: 2014-11-20
Anticipated expiration: 2024-10-14
Also published as: DE102004049936A1

Abstract

Verfahren zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen mit den Schritten a.) Erhalten oder Erfassen von Situationsdaten (VS) und Bestimmen der Fahrzeit (FS) je Strecke (Lr) aus den Situationsdaten (VS), b.) Bestimmen eines Ist-Zeitverlusts (ZS) gegenüber einer normalen Referenz-Fahrtzeit (Fr), c.) Empfangen einer Meldung (M), Bestimmung von Meldungsdaten, wie Störungslänge (Lm), Geschwindigkeit (Vm) und einer Fahrtzeit (Fm) je Strecke (Lr) aus der empfangenen Meldung, d.) Bestimmen eines Meldungs-Zeitverlusts (Zm) gegenüber der normalen Referenz-Fahrtzeit (Fr), e.) für alle Streckenabschnitte und alle Zeitintervalle Bestimmen eines Meldungs-Abstandmaßes (Km) aus dem Meldungs-Zeitverlust (Zm), eines Situations-Abstandsmaßes KS aus dem Ist-Zeitverlust (ZS) und eines Differenz-Abstandsmaßes A = Km – KS f.) Bewerten des Zeitverlusts anhand des Differenz-Abstandsmaßes (A) und Ermittlung möglichen Nutzens, Schadens und einer Nutzen-Schadens-Bilanz und g.) Bestimmen von Qualitätsmaß und Qualitätsdaten (QS, QN).

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen bzw. auf eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens.
Bekannt ist dabei ein Verfahren zum Bewerten und Ausgeben von Qualitätsdaten, bei dem von einer Informationsquelle eine Verkehrssituation als Informations- bzw. Situationsdaten aufgenommen werden, bei dem zumindest eine Verkehrsinformation oder Verkehrsmeldung als Meldungsdaten erfasst wird und bei dem daraus auszugebende Qualitätsdaten ermittelt werden. Als Informationsquellen dienen z. B. Sensoren an Autobahnbrücken, über welche das tatsächliche Verkehrsgeschehen erfasst wird. Verkehrsmeldungen sind dabei Verkehrsinformationen in Form von Meldungen, welche einem Fahrer über ein Autoradio als Verkehrsmeldungen übermittelt werden. Verkehrsmeldungen sind dabei die Information, ob ein Stau besteht oder ob kein Stau besteht. Die Meldung eines Staus wird der Unterschreitung einer bestimmten Geschwindigkeit gleichgesetzt. Bei dem Verfahren werden zwei Qualitätskennzahlen bestimmt. Die erste Qualitätskennzahl beschreibt den Grad der Abdeckung des tatsächlichen Staus durch die Verkehrsmeldung. Die zweite Qualitätskennzahl beschreibt den Anteil der nicht-staurelevanten Verkehrsmeldung. auf eine hohe Meldequalität wird im Fall einer hohen ersten Qualitätskennzahl und einer niedrigen zweiten Qualitätskennzahl geschlossen.
Aus Bogenberger, Straßenverkehrstechnik 10/03, Kirschbaum-Verlag GmbH, Bonn, 2003, ist ein derartiges Verfahren zum Bestimmen einer Qualität von Verkehrsmeldungen bekannt. Im Rahmen von Testreihen wurden verschiedene Verkehrsinformationsdienste bewertet und verglichen. Zur Beschreibung der Qualität wurden zwei solche Qualitätskennzahlen definiert. Bei diesem Verfahren wird daher nur eine Aussage getroffen, ob Verkehrsinformationen zutreffen bzw. nicht zutreffen. Eine solche Information ist jedoch in der Praxis manchmal unzureichend.
Anbieter von Verkehrstelematikdiensten bewerten gute Verkehrsinformationen mit einer hohen Qualität am höchsten und binden diese entsprechend in deren Angebot bevorzugt ein. Nachteilhafterweise ermöglichen bekannte Verfahren zur Qualitätsbewertung und Qualitätsverbesserung von Verkehrsinformationen keine einheitliche und vergleichbare Bewertung unterschiedlich aufbereiteter Verkehrsinformationen. Außerdem erscheinen diese Verfahren bisher nicht für statistische Aussagen geeignet, wo sowohl Ist-Daten zur momentanen Verkehrslage als auch Verkehrsinformationen nur als Stichproben vorliegen.
Für einen Reisenden ist es bei der Planung einer Reiseroute vorteilhaft, auf aktuelle und zuverlässige Verkehrsinformationen zugreifen zu können. Entsprechend können im Fall von Verkehrsstörungen Ausweichrouten geplant werden. Ebenso können im Verlauf einer Fahrt im Fall einer aktuellen Staumeldung Ausweichrouten ermittelt und zum Umgehen der Störung verwendet werden. Problematisch ist dabei, dass Staumeldungen oftmals mit großer Zeitverzögerung ausgegeben werden, so dass ein Fahrer nicht rechtzeitig gewarnt wird. Auch die Auflösung eines Staus wird oftmals mit großer Zeitverzögerung gemeldet, so dass ein Fahrer möglicherweise eine zeitintensivere Ausweichroute wählt und dadurch einen Zeitverlust gegenüber der Weiterfahrt auf der ursprünglich geplanten Route erleidet. Insbesondere für die aktuelle Routenplanung fehlen dem Fahrer zuverlässige oder hinsichtlich der Qualität einschätzbare Verkehrsinformationen.
Aus der nachveröffentlichten DE 103 26 973 A1 ist ein Verfahren zum Ermitteln und/oder Bewerten und Ausgeben zumindest eines Qualitätsdatenwertes bekannt, bei dem von mindestens einer Informationsquelle zumindest eine in Verkehrssituationen Situationsdaten erfasst wird. Weiterhin wird zumindest einer Verkehrsmeldung als Meldedaten erfasst. Aus der erfassten Verkehrssituation und der Verkehrsmeldung wird ein auszugebender Qualitätsdatenwert ermittelt. Aus Meldungsdaten und den Situationsdaten werden mit Hilfe von Referenzdatenmeldungs-Abweichungsdaten und Situations-Abweichungsdaten in Gestalt von Reisezeitverläufen erzeugt und aus dem Vergleich der Abweichungsdaten des ersten und zweiten Reisezeitverlaufs ein Qualitätsdatenwert ermittelt.
Aus dem Artikel „The quality of traffic information” von K. Bogenberger, 19. verkehrswissenschaftliche Tage in Dresden 22./23. September 2003 ist ein Verfahren zum Ermitteln und/oder bewertend Ausgeben zumindest eines Qualitätsdatenwertes bekannt, bei dem von mindestens einer Informationsquelle zumindest eine Verkehrssituation als Situationsdaten erfasst werden. Weiterhin wird bei diesem bekannten Verfahren zumindest eine Verkehrsmeldung als Meldedaten erfasst und aus der erfassten Verkehrssituation und der Verkehrsmeldung ein auszugebender Qualitätsdatenwert ermittelt, der auf einer Bewertung von zwei getrennten Qualitätszahlen, die im Zusammenhang mit Nutzen und Schaden der Anmeldung stehen, ermittelt wird.
Aus der DE 100 63 763 A1 ist es bekannt, dass Qualitätsdatenwerte als Zeitverlust zwischen einer erforderlichen Fahrtzeit entsprechend den Meldungsdaten und einer entsprechenden Fahrtzeit zu bestimmen und insbesondere als Differenz von meldungsabweichenden Daten und Situationsabweichungsdaten zu berechnen.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen zu verbessern bzw. eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens vorzuschlagen.
Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Eine Vorrichtung zum Ausführen eines solchen Verfahrens weist die Merkmale des Patentanspruchs 8 auf.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren zur Wertung der Qualität von Verkerhsinformationen, bei dem von zumindest einer Informationsquelle zumindest eine Verkehrssituation als Informationsdaten bzw. Situationsdaten, aufgenommen wird, bei dem zumindest eine Verkehrsinformation oder Verkehrsmeldung als Meldungsdaten erfasst wird und bei dem daraus der zumindest eine auszugebende Qualitätsdatenwert ermittelt wird. Dabei werden Situations-Abweichungsdaten aus den Situationsdaten und Referenzdaten, insbesondere Sollzustandsdaten, ermittelt und Meldungs-Abweichungsdaten aus den Meldungsdaten und Referenzdaten ermittelt, wobei der zumindest eine Qualitätsdatenwert aus einem Vergleich der Situations-Abweichungsdaten und der Meldungs-Abweichungsdaten ermittelt wird.
Eine Vorrichtung zum Durchführen eines solchen Verfahrens umfasst zumindest eine Schnittstelle für Verkehrssituationen, zumindest eine Schnittstelle für Verkehrsmeldungen, zumindest eine Schnittstelle für auszugebende Qualitätsdaten, eine Speichereinrichtung für Referenzdaten sowie einen Prozessor zum Ausführen des Verfahrens und vorzugsweise auch zum Steuern der Übertragung von Informationen und Daten über die verschiedenen Schnittstellen.
Einem Benutzer eines solchen Verfahrens, insbesondere einer Verkehrszentrale, werden somit Qualitätsdaten zur Verfügung gestellt, welche einen für die Routenplanung verwendbaren Aussagegehalt über die Qualität einer Verkehrsinformation haben. Durch den Vergleich einerseits der Meldungsdaten einer Verkehrsmeldung und andererseits auch von Situationsdaten einer tatsächliche momentane Informationen aufnehmenden Informationsquelle mit Referenzdaten kann eine Aussage über die Richtigkeit einer Verkehrsmeldung getroffen werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand abhängiger Ansprüche.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem die Referenzdaten für bestimmte Strecken- und/oder Zeitabschnitte individuell bereitgestellt und verwendet werden.
Die Referenzdaten entsprechen dabei einer Art Schwellwert für vorzugsweise eine als noch gerade akzeptabel empfundene minimale Geschwindigkeit. Eine Anpassung dieser Referenzdaten ist streckenabhängig vorteilhaft, um den Straßentyp zu berücksichtigen, da auf einer Autobahn schneller als auf einer Landstrasse gefahren wird. Berücksichtigt werden können auch die Übersichtlichkeit der Strecke oder regionale Besonderheiten, welche einen Einfluss auf die als akzeptabel empfundene Mindestgeschwindigkeit haben. Abgestellt wird somit indirekt auf das Empfinden eines durchschnittlichen Fahrers. Auch zeitliche Abstimmungen der Referenzdaten für verschiedene Zeitabschnitte sind vorteilhaft. So ist in Ballungsräumen die mögliche und als noch akzeptabel empfundene Mindestgeschwindigkeit zu Stosszeiten geringer als zu Zeiten im sonstigen Tagesverlauf. Auch können jahreszeitlich übliche Schwankungen berücksichtigt werden, beispielsweise geringere Geschwindigkeiten in Wintermonaten mit glatten Strassen.
Erfindungsgemäß wird die Verkehrsmeldung in eine physikalische Größe, nämlich in Zeitbedarfsdaten umgesetzt. Eine solche Umsetzung ist bei dem Empfang von gesprochenen Verkehrsinformationen eines Radiosenders erforderlich. Neben einer manuellen Eingabe kann auch eine automatisierte Eingabe, beispielsweise unter Verwendung von Spracherkennungsprogrammen verwendet werden. Zuordnungen für bestimmte Verkehrsmeldungen können dabei in Art einer Tabelle vorgenommen werden, wobei in einer solchen Tabelle vorteilhafterweise auch Unterschiede bezüglich verschiedener Streckentypen und dgl. berücksichtigt werden können.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem für verschiedene Meldungsinhalte der Verkehrsmeldung verschiedene Werte der physikalischen Größe vorgegeben werden. Verschiedene Meldungsinhalte können dabei beispielsweise ein Hinweis auf einen Stau, einen stockenden oder zähfließenden Verkehr oder gar eine zeitlich begrenzte Vollsperrung sein, welchen dann entsprechenden physikalischen Größen zugeordnet werden.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren, bei dem die Meldungs-Abweichungsdaten einen Unterschied zwischen einem Zeitbedarf eines Fahrzeugs entsprechend der Meldungsdaten und einem üblichen Zeitbedarf des Fahrzeugs entsprechend der Referenzdaten ausdrücken. Ein Unterschied kann dabei auf verschiedene Art und Weise bestimmt und ausgedrückt werden. Neben einfachen Differenzbildungen können auch relative oder prozentuale Verhältnisse gemäss bevorzugter Ausführungsformen verwendet werden.
Erfindungsgemäß ist dem entsprechend ein Verfahren, bei dem die Informations- bzw. Situations-Abweichungsdaten einen Unterschied zwischen einem Zeitbedarf eines Fahrzeugs entsprechend der Situationsdaten und einem üblichen Zeitbedarf des Fahrzeugs entsprechend der Referenzdaten ausdrücken.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem der Qualitätsdatenwert aus einer Vielzahl von Einzeldaten berechnet wird, insbesondere aus Summierung und Division bestimmt wird, so dass extreme Einzelwerte ausgemittelt werden und dadurch die statistische Sicherheit erhöht wird.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren, bei dem der zumindest eine Qualitätsdatenwert als ein Zeitverlust zwischen einer erforderlichen Fahrzeit entsprechend der Meldungsdaten und einer tatsächlichen Fahrzeit bestimmt wird, insbesondere als Differenz von Meldungsabweichungsdaten und Situationsabweichungsdaten berechnet wird. Ein Zeitverlust kann natürlich im Fall eines negativen Zeitverlustes auch einen Zeitgewinn darstellen. Insbesondere kann ein Zeitverlust umgerechnet werden oder ausgedrückt werden in Art eines Nutzwertes, eines Schadenswertes oder eines Bilanzwertes zu einer empfangenen Verkehrsmeldung relativ zu den tatsächlich momentan vorzufindenden Bedingungen.
Erfindungsgemäß ist ein Verfahren, bei dem der zumindest ein Qualitätsdatenwert als Bilanzdatenwert ermittelt wird aus einem maximal möglichen Nutzen und einem maximal möglichen Schaden durch die Meldungsdaten.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem als die Qualitätsdaten als Bewertungsdaten oder als Eingangsgröße für eine Berechnung der Qualitätsdaten ein Zeitverlust zwischen einer Fahrbedingung, insbesondere erforderlichen Fahrzeit entsprechend der Meldungsdaten auf einer geplanten Strecke und einer Alternativroute bestimmt wird.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem beim Bestimmen des zumindest einen Qualitätsdatenwerts, insbesondere Bewertungsdatenwerts eine Meldungsverzögerung zumindest einer Informationsquelle oder Verkehrsmeldung einfließt und berücksichtigt wird. Insbesondere diese Option ermöglicht einem Fahrer eine Entscheidung, ob er einer Verkehrsmeldung und/oder einer Informationsquelle mehr oder weniger Glauben schenkt und entsprechend trotz einer Staumeldung eher eine Alternativroute wählt oder die gewählte Fahrroute fortsetzt.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem die Qualitätsdaten für jeweils Meldungsdaten einer einzelnen Informationsquelle oder einer ausgewählten Gruppe der Informationsquellen bestimmt werden.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem die Qualitätsdaten verschiedener Informationsquellen zu einem Vergleich von deren Qualität als Qualitätskennziffern erzeugt und ausgegeben werden.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem der zumindest eine Qualitätsdatenwert zum Ausgeben auf einer Anzeigeeinrichtung in einer Ebene mit Nutzendaten bzw. Schadendaten aufbereitet wird. Bei Darstellung einer Vielzahl solcher Werte wird ersichtlich, wie zuverlässig die verschiedenen Informationsquellen relativ zueinander sind.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem der zumindest eine Qualitätsdatenwert aus einer Vielzahl gewichteter oder Bemittelter einzelner Qualitätsdaten ermittelt wird. Anderenfalls würde beispielsweise ein großer Stau die Aussagekraft im Verhältnis zu einer Vielzahl vorgekommener kleiner Einzelereignisse negativ beeinflussen.
Vorteilhaft ist ein Verfahren, bei dem zum Ausgleichen extremer Daten bei der Bestimmung der Qualitätsdaten zumindest ein Abstandsmaß für einen tatsächlichen und/oder einen gemeldeten Zeitverlust berechnet und verwendet wird. Vorteilhaft ist dabei ein Verfahren, bei dem als das Abstandsmaß ein tatsächlicher und/oder ein gemeldeter Zeitverlust logarithmisch verarbeitet wird, wobei auch andere Abbildungsarten vorteilhaft einsetzbar sind.
Ein Ausführungsbeispiel wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigen:
1 ein Fahrzeug auf einer Strasse und eine Verkehrszentrale, welche tatsächliche Geschwindigkeitsparameter des Fahrzeugs als Verkehrsinformation bzw. Situationsinformation und von einer Rundfunkstation diesbezügliche Verkehrsmeldungen empfängt, um relative Qualitätsdaten bezüglich der Verkehrsmeldung zu bestimmen;
2 ein beispielhaftes Ablaufdiagramm für einen bevorzugten Verfahrensablauf zum Bestimmen von Qualitätsmaß und Qualitätsdaten zu einer Verkehrsmeldung und zu einer Verkehrsinformation;
3 ein Diagramm zum Veranschaulichen des Verhältnisses aus Nutzen und Schaden von Verkehrsmeldungen relativ zueinander;
4 ein solches Diagramm zur Veranschaulichung einer Zusammenfassung mehrerer Werte zu einer Gesamtbewertung; und
5 die zeitliche Entwicklung einer Verkehrssituation mit Verkehrsmeldung, Nutzen, Schaden und Bilanz für einen Streckenabschnitt.
1 zeigt ein einzelnes Fahrzeug KFZ repräsentativ für eine Vielzahl von Fahrzeugen, die sich längs einer Strecke bzw. eines Streckenabschnitts L_r fortbewegen. Das dargestellte Fahrzeug KFZ befährt die Strecke L_r mit einer tatsächlichen Geschwindigkeit V_s, welche über Messvorrichtungen X1, X2 erfasst wird. Neben für sich bekannten Sensoren an Überwachungsbrücken können auch andere für sich bekannte Verfahren zur Geschwindigkeitserfassung einschließlich Sensorauswertung über in die Fahrbahn eingelassene Schleifen oder eine Kennzeichenerfassung verwendet werden. Möglich ist auch die Übertragung von Daten aus dem fahrenden Fahrzeug KFZ selber, beispielsweise über eine Funkschnittstelle zu einer Verkehrszentrale VZ. Diese Daten werden als eine Verkehrssituation S bzw. als einzelne individuelle Situationsdaten in Form beispielsweise der tatsächlichen Geschwindigkeit V_s oder einer tatsächlichen Fahrzeit F_i für die Strecke L_r zu der Verkehrszentrale V_Z übertragen und dort über eine Schnittstelle INT3 erfasst und zur weiteren Verarbeitung anderen Komponenten der Verkehrszentrale VZ zugeleitet. Unter tatsächlichen Daten sind auch bedingt gemittelte Daten zu verstehen, beispielsweise im Fall der Erfassung der Zeitpunkte, zu denen das Fahrzeug zwei voneinander entfernte Messstellen durchfährt, wenn das Fahrzeug längs der Strecke die Geschwindigkeit variiert hat.
Außerdem erhält die Verkehrszentrale VZ Verkehrsmeldungen M von beispielsweise einem Rundfunksender TX. Die Verkehrsmeldungen M enthalten direkte oder indirekte Meldungsdaten. Im Falle einer Staumeldung für einen bestimmten Streckenabschnitt L_r können direkt dekodierbar Meldungsdaten enthalten sein. Solche Meldungsdaten sind z. B. eine zu erwartende Meldungsfahrzeit F_m für diesen Streckenabschnitt mit einer Störungslänge L_m, eine Störungslänge als solche oder eine in diesem Bereich fahrbare mittlere Geschwindigkeit V_m. Anderenfalls werden in der Verkehrszentrale VZ die über eine weitere Schnittstelle INT2 empfangenen Verkehrsmeldungen M in solche Meldungsdaten umgewandelt. Dies kann durch manuelle Eingabe einer die Verkehrsmeldung hörenden Person oder durch den Einsatz eines Spracherkennungsprogramms durchgeführt werden.
Die Meldungsdaten können vorzugsweise eine Differenzierung zwischen verschiedenen Verkehrssituationen vorsehen. So können den Meldungen eines Staus, eines stockenden oder eines zähfließenden Verkehrs unterschiedlichen typischen Geschwindigkeiten V_m bzw. Fahrzeiten F_m zugeordnet werden, so dass auch solche Meldungen in technische Größen umsetzbar sind.
Differenziert wird vorzugsweise zwischen einerseits Verkehrsinformationen S als Situationsdaten, welche möglichst exakte tatsächliche Daten eines fahrenden Fahrzeugs oder gemittelte Daten einer Vielzahl fahrender Fahrzeuge in einem Streckenabschnitt wiedergeben. Eine andere Kategorie von Informationen sind andererseits Verkehrsmeldungen als Meldungsdaten, welche mit einer Unsicherheit behaftet sind. Gerade Verkehrsdaten über Rundfunksender sind häufig mit Verzögerungen zwischen einem Ereignis und der Meldungswiedergabe verbunden. Dies gilt gleichermaßen für Meldungsdaten von beispielsweise der Polizei oder Staumeldern.
Eine weitere Schnittstelle INT1 dient zur Kommunikation mittels einer Funkschnittstelle R zum Übertragen von Daten von bzw. vorzugsweise zu Fahrzeugen KFZ. Übertragen werden für den Fahrer selber verwertbare Daten, beispielsweise eine Verkehrsmeldung M. Die Daten können per Rundfunk übertragen und mittels eines Radios akustisch wiedergegeben werden. Bevorzugt wird die Übertragung von Daten in kodierter Form an ein entsprechend ausgestattetes Autoradio oder an ein Navigationssystem NAV im Fahrzeug KFZ.
Die Qualitätsdaten können in der Verkehrszentrale VZ aufbereitet und beispielsweise auf einer Anzeigeeinrichtung MON angezeigt werden. Weiterhin kann ein Fernzugriff über beispielsweise das Internet als einem universellen Datennetzwerk ermöglicht werden. Die Verkehrszentrale VZ weist eine Vielzahl von Einrichtungen und Komponenten zur Datenverarbeitung auf. Neben den aufgeführten Komponenten sind dies insbesondere ein Prozessor C zum Betreiben der einzelnen Komponenten und zum Ausführen von Verfahren zur Verarbeitung empfangener Daten. Die Verkehrszentrale VZ weist außerdem eine Speichereinrichtung MEM auf, in der neben betriebsrelevanten Daten auch Referenz- bzw. Sollzustandsdaten abgespeichert werden. Referenzdaten sind beispielsweise typische Fahrzeiten F_n für einen bestimmten Streckenabschnitt L_r bzw. Referenzgeschwindigkeiten V_r für bestimmte Streckenabschnitte L_r und Zeiträume.
Die Qualitätsdaten können sowohl online, d. h. in Echtzeit als auch nachträglich berechnet werden. Im letzteren Fall werden sowohl Situationsdaten als auch Meldungsdaten geeignet zwischengespeichert.
Das erfindungsgemäße Bewertungsverfahren für Verkehrsinformationen beruht auf verschiedenen Grundlagen. Bewertet werden soll der durch die Verkehrsinformationen bzw. Verkehrsmeldungen mögliche Nutzen und Schaden für den Fahrer. Nutzen und Schaden kann allgemein durch gesparte Kosten bzw. zusätzliche Kosten für den Fahrer ausgedrückt werden. Ein gutes Mass für solche Kosten ist der mögliche Zeitverlust bzw. Zeitgewinn für den Fahrer.
Die erfindungsgemäße Art der Berechnung des Zeitverlustes besteht in der Berechnung eines Zeitverlustes Z von zwei Fahrzeiten auf einem Streckenabschnitt. Betrachtet wird der Unterschied zwischen einerseits den Fahrzeiten F_m, F_r bei entsprechend den Meldungsdaten und andererseits den Fahrzeiten F_s bzw. F_r bei den Situationsdaten. Erhalten werden so Meldungs-Abweichungsdaten bzw. Situations-Abweichungsdaten. Als eine Maßzahl für die Fahrzeit F_r bei ungestörtem Verkehr wird eine Fahrt bei der niedrigsten Geschwindigkeit angenommen, welche üblicherweise als noch akzeptabel empfunden wird. Diese Geschwindigkeit V_r wird als Referenzgeschwindigkeit bezeichnet und dient als eine mögliche Art von Referenzdaten. Die Referenzgeschwindigkeit V_r wird vorteilhafterweise abhängig vom Straßentyp festgelegt.
Verfahrensgemäß wird zuerst der durch eine Verkehrsstörung auf einem Streckenabschnitt L_r entstehende Zeitverlust Z_s als Differenz der Fahrzeiten F_s, F_r bei ungestörter Fahrt mit Referenzgeschwindigkeit V_r und bei gestörter oder ungestörter Fahrt mit der tatsächlichen Geschwindigkeit V_s berechnet. Nachfolgend oder parallel wird der einer Verkehrsmeldung M, welche der Störung zugeordnet ist, entsprechende Zeitverlust Z_m berechnet. Dabei wird bei Bedarf die Verkehrsmeldung M in eine entsprechende Geschwindigkeitsangabe V_m umgerechnet. Durch Vergleich der Zeitverluste Z_s, Z_m berechnen sich Nutzen N, Schaden S sowie eine Nutzen-Schaden-Bilanz B.
Die Berechnung von Zeitverlusten erfolgt vorzugsweise in festen, vorgegebenen Zeit- und Streckenabschnitten. Ein Strecken- bzw. Wegabschnitt ist in der Regel der kleinste Abschnitt, für den ein Fahrer eine sinnvolle Alternativroute wählen kann. Auf Autobahnen ist dies beispielsweise jeweils die Strecke zwischen zwei Ausfahrten. Als Zeitintervalle für Berechnungen werden vorzugsweise Zeitintervalle gemäss einem festen, absoluten Raster vorgegeben. Möglich sind beispielsweise Minutenintervalle. Zeitverluste durch Störungen oder die einer Verkehrsmeldung entsprechenden Zeitverluste werden entsprechend gemäss der bevorzugten Ausführungsform für einen Zeit-Weg-Abschnitt berechnet.
Vorzugsweise wird für die Zeitverluste ein Abstandsmaß definiert, welches die wachsende Ungenauigkeit von größeren Zeitverlusten berücksichtigt. Gemäss ersten Versuchen hat sich ein logarithmisches Abstandsmaß als vorteilhaft herausgestellt. Dieses logarithmische Abstandsmaß entspricht in etwa der relativen prozentualen Abweichung der Zeitverluste.
Zur Glättung von Schwankungen der tatsächlichen Situations-Zeitverluste Z_s kann der Abstand für mehrere Zeitintervalle berechnet werden. Dann wird der jeweils kleinste absolute Abstand als repräsentative Größe verwendet. Aus dem bewerteten Abstand werden Nutzen N, Schaden S und Bilanz B für jedes einzelne Zeit-Weg-Intervall berechnet.
Vorzugsweise wird eine Berechnung für viele Stichproben und/oder mehrere längere Zeit-Weg-Abschnitte vorgenommen. Solche Bewertungen können für zusammenhängende oder nicht zusammenhängende räumliche und zeitliche Intervalle berechnet werden. Die einzelnen Werte für Weg-Zeit-Intervalle können addiert werden. Damit ergibt sich ein Gesamtwert für Nutzen, Schaden und Bilanz für diese Abschnitte oder Stichproben.
Letztendlich werden Qualitätskennziffern berechnet. Werden Nutzen N, Schaden S oder Bilanz B in Relation zum Störungsmaß der tatsächlichen Verkehrssituation gesetzt, so werden Qualitätskennziffern für Nutzen, Schaden und Bilanz erhalten. Diese werden nachfolgend als Nutzenanteil QN, als Schadenanteil QS bzw. Qualitätskennziffer Q bezeichnet. Die Qualitätskennziffer Q ist dabei ein direktes Maß für die Qualität von Verkehrsmeldungen. Entsprechend sind Nutzenanteil QN und Schadenanteil QS Masse für den durch die Verkehrsmeldungen M induzierten Nutzen N bzw. Schaden S in Relation zu den tatsächlichen Verkehrsstörungen. Gemäss der mathematischen Ansätze der bevorzugten Ausführungsform werden diese Qualitätskennziffer Q sowie die weiteren Qualitätskennziffern Nutzenanteil QN und Schadenanteil QS nicht berechnet, wenn in der Ist-Situation keine Verkehrsstökrung vorliegt.
Vorteilhafterweise lassen sich die Qualitätskennziffern übersichtlich graphisch darstellen. Gemäss bevorzugter Ausführungsform werden auf der X-Achse die Schadenanteile QS und auf der Y-Achse die Nutzenanteile QN aufgetragen. Die Qualitätsbilanz ergibt sich dann als Diagonalenschar im Qualitätsdiagramm, wie dies auch aus den 3 und 4 ersichtlich ist.
Zur besseren Anschaulichkeit beim Vergleich mehrerer Qualitätskennziffern können die Masse für die Ist-Störungen als Fläche von Kreisen dargestellt werden. Insbesondere können Daten bzw. Qualitätskennziffern verschiedener Informationsquellen in einem Diagramm dargestellt werden, so dass die Qualität der verschiedenen Informationsquellen gut veranschaulicht wird.
Ermöglicht wird insbesondere die Berücksichtigung von theoretischer und praktischer Nutzbarkeit. Derartig bestimmte Qualitätsmasse können sowohl für eine Verkehrszentrale VZ als auch aus Sicht des Fahrers in einem Fahrzeug KFZ berechnet werden. Für die Bewertung in der Verkehrszentrale VZ werden die jeweils neuesten dort bereitstehenden Informationen bzw. Daten verwendet. Für die Bewertung aus Sicht des Fahrers werden die jeweils letzten für den Fahrer verfügbaren Informationen und Daten herangezogen. Damit kann der Qualitätsverlust durch zeitliche Verzögerungen bei der Informationsübermittlung bzw. nur in bestimmten Abständen erfolgenden Informationsübermittlung berücksichtigt werden.
2 zeigt schematisch den erfindungsgemäßen Verfahrensablauf eines Verfahrens zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen. Gemäss einem ersten Verfahrensabschnitts werden erhaltene bzw. erfasste Situationsdaten V_s verwendet, um eine Fahrzeit F_s für eine Strecke bzw. je Strecke L_r zu bestimmen (S1). Anschließend (S2) wird damit ein tatsächlicher bzw. Ist-Zeitverlust Z_s gegenüber einer üblichen bzw. normalen Referenz-Fahrzeit F_r auf der Strecke bzw. den einzelnen Streckenabschnitten bestimmt.
Nachfolgend oder parallel werden aus einer empfangenen Meldung M Meldungsdaten wie Geschwindigkeiten V_m, Störungslängen L_m und Fahrzeiten F_m je Strecke L_r bestimmt (S3). Damit wird ein Meldungs-Zeitverlust Z_m gegenüber der normalen Referenz-Fahrzeit F_r bestimmt, also ein Zeitverlust, welcher sich zwischen der normalen Referenz-Fahrzeit und der gemeldeten Fahrzeit ergibt (S4).
Für den Vergleich der Zeitverluste werden diese zuerst in ein Abstandsmaß umgerechnet. Aus dem Meldungs-Zeitverlust Z_m ergibt sich ein Meldungs-Abstandsmaß Km für die Meldungsdaten, aus dem Situations-Zeitverlust Z_s ergibt sich ein Situations-Abstandsmaß K_s für die Situationsdaten.
Für alle Streckenabschnitte und für alle Zeitintervalle werden daraufhin (S5) Werte für ein Differenz-Abstandsmaß A = K_m – K_s bestimmt. Damit ist eine Bewertung des Zeitverlustes als möglichem Nutzen, Schaden und einer Nutzen-Schaden-Bilanz möglich (S6). Letztendlich (S7) können ein Qualitätsmaß und einzelne Qualitätsdaten QN, QS und Q bestimmt werden.
Wenn eine Verkehrsstörung eintritt, verlängert sich dadurch die Fahrzeit für den Fahrer auf der gestörten Strecke. Der Fahrer hat aus der Verkehrsstörung einen Zeitverlust von Z_S = F_S – F_n (Fahrzeit-gestört/Fahrzeit-normal bzw. Referenzfahrzeit) zu erwarten.
Eine Verkehrsmeldung M informiert den Fahrer über einen zu erwartenden Zeitverlust Z_m. Dieser Zeitverlust Z_m gemäss Meldung M lässt sich aus der Meldung entweder indirekt ableiten, z. B. ”1 km Stau entspricht 3 min Zeitverlust”, oder wird bei manchen Quellen sogar direkt angegeben, z. B. bei manchen kostenpflichtigen Verkehrsinformationsdiensten.
Nachfolgend wird angenommen, dass auf einer Strecke L_r eine Verkehrsstörung vorliegt, die einen Zeitverlust Z_S von 15 min verursacht. Diese Störung kann unterschiedlich gemeldet werden.
Bei Verkehrsmeldungen M mit einem abgeleiteten Zeitverlust Z_r kleiner oder gleich der Verkehrsstörung bestehen mehrere Möglichkeiten. Wenn der Fahrer keine Verkehrsmeldung M erhält, so wird er die gestörte Strecke benutzen. Er hat keinen Nutzen N, aber auch keinen Schaden S aus der fehlenden Information. Wenn er eine Meldung mit zu kleinem Zeitverlust Z_m < Z_s bekommt, z. B. ”5 min Zeitverlust”, so wird er eine Alternativroute benutzen, die bis zu maximal Z_m länger ist als die ungestörte Route. Der Nutzen N der Verkehrsmeldung M ist maximal Z_m, also 5 min. Wenn der Fahrer eine richtige Meldung über die Störung bekommt (Z_s = Z_m), kann er eine alternative Route wählen. Wenn eine attraktive Alternativroute existiert, kann er seinen Zeitverlust bis auf Null reduzieren. Der maximal mögliche Nutzen N ist 15 min.
Bei einer Meldung M mit höherem Zeitverlust als dem tatsächlichen Zeitverlust Z_S, z. B. Z_m = 20 min, ergibt sich eine andere Situation. Es besteht die Gefahr, dass der Fahrer eine Alternativroute wählt, die bis zu 5 min länger ist als die Störung. In diesem Fall würde der Fahrer durch die Verkehrsmeldung M einen Schaden S von 5 min erleiden. Der maximale Schaden S beträgt Z_m – Z_S = 20 min – 15 min = 5 min. Andererseits kann er jedoch auch eine Route wählen, die bis zu 15 min Nutzen N induziert mit einem maximalen Nutzen N von Z_S = 15 min.
Wenn keine Verkehrsstörung vorliegt, aber eine Störung gemeldet wird, z. B. mit Zeitverlust 10 min, so erwartet der Fahrer einen Zeitverlust Z_m und wird, wenn möglich, eine Alternativroute wählen. Dadurch verlängert sich seine Fahrzeit um maximal Z_m. Sonst würde er die Alternativroute nicht wählen. Sein Schaden S beträgt maximal Z_m = 10 min.
In Abhängigkeit von der vorliegenden Störung bzw. dem Fehlen einer Störung einerseits sowie der Verkehrsmeldung M andererseits kann der Fahrer also einen bestimmten Nutzen N aus einer Verkehrsinformation ziehen oder/und einen bestimmten Schaden S durch eine falsche Meldung M erleiden.
Maximaler Nutzen N und maximaler Schaden S können in einer Bilanz B zusammengefasst werden. Diese Bilanz B folgt als maximaler Nutzen N abzüglich dem maximalen Schaden S, d. h. B = N – S. Diese Bilanz B ist ein direktes Maß für die Auswirkungen einer Verkehrsmeldung M mit Bezug auf eine vorhandene oder nicht vorhandene Störung.
Zusammengefasst ergeben sich folgende Berechnungen für Nutzen N, Schaden S und Bilanz B bei einer Störung mit induziertem Zeitverlust Z_S = 15 min:
Falls die Störung nicht gemeldet wird, folgen ein maximaler Nutzen N = 0, ein maximaler Schaden S = 0 und als Bilanz B = 0.
Falls eine Meldung M mit Zeitverlust Z_m kleiner dem tatsächlichen Zeitverlust Z_S erfolgt, z. B. Z_m = 5 min, folgt ein maximaler Nutzen N = Z_m = 5 min, ein maximaler Schaden S = 0 und eine Bilanz B = 5 min.
Falls die Meldung mit Zeitverlust Z_m gleich Z_S ist, folgt ein maximaler Nutzen N = Z_m = Z_S = 15 min, ein maximaler Schaden S = 0 und eine Bilanz B = 15 min.
Falls die Meldung M mit Zeitverlust Z_m größer Z_S ist, z. B. Z_m = 20 min gilt, folgt ein maximaler Nutzen N = Z_S = 15 min, ein maximaler Schaden S = Z_m = Z_S = 5 min und eine Bilanz B = 10 min.
Falls die Meldung mit Zeitverlust Z_m größer Z_S ist, z. B. Z_m = 45 min gilt, folgt ein maximaler Nutzen N = Z_S = 15 min, ein maximaler Schaden S = Z_m = Z_S = 30 min und eine Bilanz B = –15 min.
Falls keine Störung existiert, d. h. Z_S = 0 gilt, aber eine Störung mit Z_m gemeldet wird, z. B. mit Z_m = 10 min, folgt ein maximaler Nutzen N = 0, ein maximaler Schaden S = Z_m = 10 min und als Bilanz B = –10 min.
Nachfolgend werden Nutzen N, Schaden S und Bilanz B als Kriterien für eine nutzerbezogene Qualität von Verkehrsinformationen herangezogen.
Der Fahrer trifft an bestimmten Punkten Entscheidungen über seine weitere Route. Grundlage dieser Entscheidungen ist die Summe der Verkehrsinformationen einschließlich Verkehrsmeldungen M auf dem Weg zu seinem Ziel. Getroffene Entscheidungen können jeweils vor Befahren des nächsten Streckenabschnitts umgesetzt werden, an dem alternative Wege zum Ziel beginnen. Im Fernverkehr sind dies insbesondere Autobahnanschlussstellen oder aber wesentliche Knotenpunkte des nachgeordneten Straßennetzes. Insbesondere entsprechen auch die im Verkehrsnachrichtenkanal TMC (Traffic Message Channel) benutzten Gliederungen solchen entscheidungsrelevanten Streckenabschnitten.
Vorteilhafterweise werden solche Streckenabschnitte für die räumliche Gliederung von Verkehrssituationen und Verkehrsmeldungen M verwendet. Für jeden Streckenabschnitt werden Verkehrssituation und Verkehrsmeldungen M verglichen. Das erfindungsgemäße Beurteilungskriterium ist der durch eine Verkehrsstörung induzierte tatsächliche Zeitverlust Z_S auf dem Streckenabschnitt L_r sowie der in der Verkehrsmeldung M mitgeteilte Zeitverlust Z_m.
Wenn eine Verkehrsmeldung M nicht eindeutig einem Abschnitt zugeordnet werden kann, werden auch mehrere Abschnitte L_r zusammengefasst. Die Summe aller betrachteten Streckenabschnitte wird als relevantes Straßennetz für eine definierte Qualitätsbewertung verwendet.
Der Fahrer kann eine Entscheidung über die Routenwahl beim Erreichen eines Knotenpunkts im relevanten Straßennetz treffen. Hierzu wird die neueste Information über die Verkehrslage benutzt. Es ist also entscheidend, Information möglichst aktuell verfügbar zu haben.
Für die Bewertung der Qualität einer Verkehrsmeldung wird vorzugsweise ein festes Zeitraster benutzt. Die Rastergröße kann beliebig festgelegt werden. Sinnvoll sind z. B. Zeitintervalle von 1 min, 2 min, 5 min oder 10 min. Bevorzugt wird ein Zeitraster von 1 min.
Um auch kurzfristigen Schwankungen und Ungenauigkeiten insbesondere beim tatsächlichen bzw. Ist-Verkehrszustand berücksichtigen zu können, können zur Bewertung der Qualität einer Verkehrsmeldung nicht nur das direkt korrespondierende Zeitintervall in der Ist-Situation herangezogen werden, sondern alle Intervalle eines Bezugszeitraums. Ein Bezugszeitraum von 5 min hat sich als sinnvoll herausgestellt. Verglichen werden also die in einem Zeitintervall gültigen Verkehrsmeldungen M mit den jeweils korrespondierenden Verkehrsituationen für alle Intervalle des Bezugszeitraums.
Sowohl Verkehrssituation als auch Verkehrsmeldung M werden durch Zeitverluste Z_S, Z_m auf einem Streckenabschnitt charakterisiert. Dieser Zeitverlust wird bezüglich einer Referenzgeschwindigkeit V_r berechnet. Die Referenzgeschwindigkeit V_r kann in Abhängigkeit von der Straßenklasse unterschiedlich gewählt werden. Sinnvoll können z. B. 100 km/h oder 120 km/h auf Autobahnen sein. Auf untergeordneten Strassen sind niedrigere Referenzgeschwindigkeiten V_r anzusetzen.
Aus der Referenzgeschwindigkeit V_r ergibt sich für einen bestimmten Streckenabschnitt mit der Länge L_r eine Soll-Fahrzeit Fr. Diese berechnet sich zu F_r = L_r/V_r. Beträgt die tatsächliche Fahrzeit auf dem Streckenabschnitt F_s, so ergibt sich der Ist-Zeitverlust zu Z_s = max(0, F_s – F_r). Bei weitgehend ungestörtem Verkehr ist der Zeitverlust Z_S = Null.
Eine Verkehrsmeldung M kann in unterschiedlicher Form eine Verkehrsstörung beschreiben. Für das hier beschriebene Verfahren wird jede Form in einen Zeitverlust umgerechnet. Andere Kenngrößen sind aber auch verwendbar.
Wesentliche Formen von Verkehrsmeldungen M sind Stau- und Störungsmeldungen mit Angabe des voraussichtlichen Zeitverlustes Z_m. Der Zeitverlust ergibt sich direkt aus der Meldung. Außerdem gibt es eine Meldung mit Angabe einer Störungslänge L_m und einer mittleren Geschwindigkeit V_m mit Z_m = L_m/V_m – L_m/V_r.
Bei einer standardisierten Meldung ”Stau” oder ”stockender oder gestörter Verkehr” mit Längenangabe L_m wird für ”Stau” und ”Störung” jeweils eine repräsentative Geschwindigkeit V_m angenommen. Die weitere Berechnung folgt wie zuvor. Für eine Staumeldung wird z. B. V_m = 15 km/h und für eine Meldung ”Stockender Verkehr” z. B. V_m = 35 km/h verwendet. Weitere Verkehrsmeldungen ergeben sich insbesondere aus einer Verkehrsdatenerfassung, z. B. über ein entsprechend ausgestattetes fahrendes Fahrzeug FCD (Floating Car Data). Hier kann in der Regel direkt die Durchfahrungszeit F_m je Streckenabschnitt L_r ermittelt werden. Der Zeitverlust Z_m ergibt sich aus der Differenz zwischen der tatsächlichen Durchfahrungszeit F_s und der Referenz-Durchfahrungszeit F_r als Z_m = F_m – F_r. Liegt die Durchfahrungszeit über der Referenz-Durchfahrungszeit F_r, so ist der gemeldete Zeitverlust Z_m = 0.
Für die Berechnung von Nutzen N bzw. Schaden S wird für ein Zeitintervall Z jeweils der Situations-Zeitverlust Z_s und der Zeitverlust Z_m entsprechend der Verkehrsmeldung M herangezogen.
Für die Berechnung von Schaden S und Nutzen N bietet es sich zuerst an, direkt die Differenz der Zeitverluste zu verwenden. Diese naheliegende Möglichkeit ist jedoch nicht besonders zielführend. Durch hohe Zeitverluste bei extremen Stausituationen würde eine einzelne Stausituation sehr stark bewertet, während viele kleinere Abweichungen relativ wenig Einfluss auf die Bewertung haben würden.
Außerdem sind bei hohen Zeitverlusten sowohl die Ist-Werte als auch die entsprechenden Meldungen mit wesentlich höherer Unsicherheit behaftet. Dies wird erfindungsgemäß anhand eines Abstandsmaßes K berücksichtigt. Eine Möglichkeit wäre, als Abstandsmaß K die Differenz der mittleren Ist-Geschwindigkeit V_s sowie die sich unter Einbezug der Störung auf dem Streckenabschnitt ergebende Melde-Geschwindigkeit V_m zu benutzen. Dies hat insbesondere Nachteile auf kurzen Strecken und bei dem Fehlen einer Verkehrsmeldung M, da sich eine sehr hohe Abstandsbewertung ergibt.
Als sehr vorteilhaft hat sich für die Berechnung des Abstandsmaßes K eine vorherige logarithmische Abbildung der Zeitverluste herausgestellt. Günstig ist z. B. eine Abbildung mit einem ersten Abstandsmaß als das Situations-Abstandsmaß K für die tatsächliche Situation und einem zweiten Abstandsmaß als das Meldungs-Abstandsmaß Km für die Meldung M mit K = log2(Z_S + R) (Einheit: min) und K_m = log2(Z_m + R). wobei R > 0 (z. B. R = 0.5, 1, 2 usw.)
Ein Abweichungsmaß A wird als das Differenz-Abstandsmaß A daraus berechnet als A = K_m – K_S. Das Abweichungsmaß A bzw. die Abweichung ist negativ, wenn der Meldungs-Zeitverlust Z_m kleiner ist als der tatsächliche Zeitverlust Z_s, sonst positiv.
Für jedes Weg-Zeit-Intervall (s, t) werden damit verschiedene Größen berechnet, insbesondere ein bewerteter Zeitverlust als Störungs-Abstandsmaß K_S(s, t) aus der Verkehrssituation und ein bewerteter Zeitverlust als das Meldungs-Abstandsmaß K_m(s, t) aus der entsprechenden Verkehrsmeldung M.
Der Nutzen N(s, t) entspricht dem Minimum daraus mit N = min (K_S(s, t), K_m(s, t)) und 0 <= N <= K_S. Der Schaden S entspricht dem Minimum aus Null und der Differenz der Abstandsmasse K_S, K_m, d. h. es gilt N(s, t) = min(0, K_S(s, t) – K_m(s, t)) und S <= 0. Die Bilanz B folgt daraus, d. h. es gilt B(s, t) = N(s, t) + S(s, t) und B <= K_m. Im einfachsten Fall wird jeweils genau ein Zeitintervall z = 1 verglichen.
Anschaulich wird die Berechnung von Nutzen N zu Schaden S, wenn diese Werte bezogen auf einen bestimmten Streckenabschnitt im Zeitverlauf darstellt werden. Ein anhand 5 skizziertes Beispiel zeigt einen in der Realität häufig auftretenden Fall, vorliegend als Beispiel die Entwicklung einer Störung, die von dem Rundfunksender TX als Verkehrsmeldung M verzögert wiedergegeben wird und die nach dem Ende der Störung auch erst mit etwas Zeitversatz wieder abgemeldet wird.
Wenn mehrere Zeitintervalle zur Bewertung einer Verkehrsmeldung M herangezogen werden (z > 1), so werden mehrere Nutzen-, Schaden- und Bilanzwerte N, S, B für die berücksichtigten Zeitintervalle berechnet. Der günstigste Bilanzwert B wird verwendet. Nutzen N und Schaden S werden hierzu alternativ mit dem Meldungs-Abstandsmaß K_m(s, t) und Störungs-Abstandsmassen für verschiedene Zeitintervalle K_S(s, t), K_S(s, t – 1), ... K_S(s, t – z + 1) berechnet.
Für die Bewertung einer gesamten Verkehrssituation über viele Streckenabschnitte L_r und Zeitintervalle z können die einzelnen Werte für diese verschiedenen Größen einfach aufaddiert werden. Es folgen ein summiertes Störungs-Abstandsmaß SK_S = Summe(K_S(s, t) über s und t), ein summiertes Meldungs-Abstandsmaß SK_m = Summe(K_m(s, t) über s und t), ein summierter Nutzen SN = Summe(N(s, t) über s und t), ein summierter Schaden SS = Summe(S(s, t) über s und t) und eine summierte Bilanz SB = Summe(B(s, t) über s und t).
Eine Qualitätskennziffer Q ergibt sich durch Vergleich des Bilanzwerts B mit dem Situations-Abstandsmaß K_s als ein Kennwert, insbesondere durch Quotientenbildung, als bewerteter Zeitverlust zu Q = B/K_S [%].
Die Qualitätskennziffer Q drückt als ein Kennwert die Qualität der Verkehrsmeldungen mit Bezug auf eine bestimmte Verkehrssituation aus. Ist die Qualitätskennziffer Q nahe bei 100%, so wird die Verkehrssituation sehr gut durch die Verkehrsmeldungen M abgebildet. Für den Fahrer folgt ein hoher Nutzen N und ein geringer Schaden S.
Die Qualitätskennziffer Q kann aber auch kleinere Werte annehmen oder sogar negativ sein. Gleiche, niedrigere Werte der Qualitätskennziffer Q können insbesondere resultieren aus wenigen, aber richtigen Meldungen mit kleinem Nutzenbeitrag und wenig Schaden S. Gleiche, niedrigere Werte der Qualitätskennziffer Q können auch aus sehr vielen Meldungen entstehen, wenn davon ein hoher Anteil an Falschmeldungen ist mit hohem Nutzenbeitrag aber auch hohem Schadenbeitrag. Dies spiegelt unterschiedliche Meldestrategien von Verkehrsmeldungen M wieder.
Wenn die Qualitätskennziffer Q unter den Wert Null sinkt, überwiegt der Schaden S den Nutzen N. In diesem Fall wäre es aus Qualitätsgesichtspunkten besser gewesen, überhaupt keine Verkehrsmeldungen M abzugeben.
Ein kritischer Fall ergibt sich, wenn das Störungs-Abstandsmaß K_S Null ist. In diesem Fall wurden im Auswertezeitraum keine Verkehrsstörungen beobachtet. Es kann keine Qualitätskennziffer Q bestimmt und angegeben werden. Trotzdem kann ein Schaden S durch falsche Meldungen M entstanden sein. Dieser Fall ist in der Realität jedoch wenig relevant.
Insbesondere werden Qualitätsvergleiche in der Regel immer über längere Auswertezeiträume auf Strecken durchgeführt, die Verkehrsstörungen aufweisen. Eine Zusammenfassung mehrerer Meldeabschnitte, zeitlich und/oder räumlich, ist durch Addition der Kenngrößen problemlos möglich. In der Addition mehrerer Auswertebereiche führen dann diese falschen Meldungen in richtiger Weise zu höheren Schadensbeiträgen.
Die Qualitätskennziffer Q sowie Nutzenanteile QN und Schadensanteile QS können sinnvoll graphisch dargestellt werden. Hierzu werden entsprechend der Qualitätskennziffer Q Relationen berechnet. Der Nutzenanteil QN ist der Nutzen N dividiert durch das Störungs-Abstandsmaß K_S, d. h. QN = N/K_S [%]. Der Schadenanteil QS ist der Schaden S relativ zum Störungs-Abstandsmaß K_S, d. h. QS = S/K_S [%].
Der Schadenanteil QS wird in den 3–5 auf der X-Achse dargestellt. Die Achsenskalierung geht von -Unendlich bis Null. Für die praktische Anwendung kann die X-Achse z. B. bei –1 abgeschnitten werden. Auf der Y-Achse wird der Nutzenanteil QN aufgetragen mit einer Achsenskalierung von 0% bis 100. Die Qualitätskennziffer Q ergibt sich dann als Kennfeld mit Q = 100 für (X = 0, Y = 1) und Q = 0% als Diagonale von (1, 0) zu (–1, 1). Andere 0-Werte sind immer parallel zu der Diagonalen für Q = 0.
Eine anschauliche Darstellung wird erhalten, wenn bei mehreren Punkten im Diagramm die Fläche der Punkte proportional zu K_S variiert wird in Art eines Bubble-Diagramm. Dies gibt ein gutes Bild zum Gewicht des Punktes, insbesondere wenn z. B. Ergebnisse von verschiedenen Messtagen oder Regionen verglichen werden.
Im Diagramm können Punkte für großen Schaden S durch Meldung M von nicht existenten Störungen nicht aufgetragen werden, da dies wegen K_S = 0 zu einer Division durch Null führen würde. Allerdings würde sich, wenn ein Bubble-Diagramm verwendet wird, auch ein Punktdurchmesser von Null ergeben. In der Praxis ist dieses Problem jedoch nicht relevant.
Veranschaulicht wird dies durch Beispiele. Der Extremwert ”nie melden” liegt im Diagramm rechts unten. Es entsteht im Fall einer Quelle 1, die nie meldet, kein Schaden S und kein Nutzen N bei der Qualitätskennziffer Q = 0. Der Extremwert ”perfekte Meldungen” entspricht einer Quelle 2 und liegt im Diagramm rechts oben. Es entsteht kein Schaden S und 100 Nutzen N bei Qualitätskennziffer Q = 100 Bei stark auf der ”sicheren Seite” liegenden, also konservativen Meldungen einer Quelle 3 wird der reale Zeitverlust unterschätzt. Der Schaden S bleibt klein. Die Punkte liegen im rechten Diagrammbereich, meist eher unten bei kleinerem Nutzen N. Bei eher häufigen Meldungen M gemäss einer Quelle 4 liegen die Punkte eher im oberen Bereich des Diagramms. Der Zeitverlust wird überschätzt. Es kann hoher Nutzen N generiert werden, aber die Schadenshäufigkeit steigt auch an.
Ermöglicht wird vorteilhafterweise eine beliebige Gruppierung von Einzelauswertungen. So können z. B. Auswertungen für bestimmte Streckenabschnitte jeweils einzeln erstellt und mit einander verglichen werden. Diese Einzelauswertungen sind wiederum zu einem Gesamtwert aggregierbar.
Für jede Zusammenfassung von Auswertungen müssen jeweils nur die Werte für das Störungs-Abstandsmaß K_S, d. h. den bewerteten Zeitverlust aus Störungen, für den Nutzen N und für den Schaden S addiert werden. Die Gewichtung der einzelnen Auswertungen ergibt sich dabei automatisch.
5 zeigt graphisch ein Beispiel für eine Zusammenfassung mehrerer Werte zu einer solchen Gesamtbewertung.
Die einfache Addierbarkeit der Bewertung von einzelnen Zeit-Weg-Intervallen ermöglicht eine sehr einfache Verarbeitung von Stichproben zu einer Gesamtbewertung. Vorteile ergeben sich insbesondere wenn die Ist-Situation aus FCD-Fahrten abgeleitet wird, oder wenn die Meldungen M z. B. durch Stichprobenabfragen in einem festen Zeitraster ermittelt werden. In beiden Fällen können die jeweils mit Werten belegten Intervalle in der Zeit-Wege-Ebene den Verkehrssituationen und den Verkehrsmeldungen gegenübergestellt werden. Alle Intervalle, die in beiden Datenbeständen im gleichen Zeitintervall und im gleichen Streckenabschnitt Daten enthalten, können ausgewertet werden. Die Addition der einzelnen Bewertungen ergibt auch für solche dünn besetzten Matrizen eine konsistente Bewertung für die gesamte Zeit-Weg-Ebene. Allerdings werden die Aussagen statistisch unsicherer, da sie jeweils auf einer kleineren Stichprobe beruhen. Beim Vergleich von Qualitätswerten aus Stichprobenerfassung mit Werten aus Voll-Erfassung muss dies berücksichtigt werden. Trotzdem ermöglicht diese Eigenschaft eine flächendeckende Ermittlung von Qualitätswerten, wenn z. B. von FCD-Fahrzeugen neben erkannten Störungen grundsätzlich abschnittsbezogene Geschwindigkeiten oder Zeitverluste protokolliert werden. Diese Voraussetzungen bieten z. B. die Floating-Car-Daten des für sich bekannten Traffic Dialog Systems (TDS).
Vorstehend wurde der Weg vom Erzeuger von Verkehrsmeldungen M zum Nutzer außer Betracht gelassen. Für die Bewertung von Verkehrsmeldungen spielt jedoch dieser Übermittlungsweg auch eine wichtige Rolle.
Verkehrsmeldungen M werden in der Regel in einer Verkehrs- bzw. Meldungszentrale VZ erzeugt und stehen dann in einer Datenbank MEM zur Verfügung.
Die Übermittlung der Verkehrsmeldungen kann sehr unterschiedlich erfolgen, z. B. (1) durch Verlesen von Verkehrsmeldungen jede halbe Stunde im Rundfunk, (2) durch Bereitstellung über Internet, wobei jeweils alle 15 min ein Datenbankabzug erstellt wird, (3) durch regelmäßigen Versand der Informationen direkt an ein Fahrzeug, z. B. im Abstand von 10 min, oder (4) durch Versand über den Verkehrsnachrichtenkanal TMC, wobei jeweils der aktuellste Datenbankabzug genutzt wird und sich der Zeitverlust in der Regel auf 1 min beschränkt.
Die Qualitätsbewertung aus Sicht des Fahrers kann jeweils nur vom jeweils aktuell letzten Informationsstand ausgehen. Für den Fahrer ist dieser Informationsstand die Grundlage eventueller Entscheidungen und damit ausschlaggebend für seinen persönlichen Nutzen N oder/und Schaden S.
Das beschriebene Verfahren erlaubt eine Simulation von solchen Meldeverzögerungen. Für eine Beispielsituation ergeben sich bei Ansatz der vorstehend genannten vier Varianten die verschiedenen Qualitätskennziffern. Der Übermittlungsweg hat deutliche Einflüsse auf die Qualität von Verkehrsinformationen. Das bedeutet im Umkehrschluss, dass auch objektiv relativ schlechtere Verkehrsmeldungen für den Fahrer gute Qualität haben können, wenn sie mit geringer Zeitverzögerung bei ihm ankommen.
Mit dem beschriebenen Verfahren steht ein Bewertungsverfahren für Verkehrsmeldungen M zur Verfügung, das sich durch vorteilhafte Eigenschaften auszeichnet. Ermöglicht wird eine nutzerorientierte Bewertung auf Basis nachvollziehbarer Entscheidungsalternativen. Vorteilhaft ist außerdem die Verwendung eines Zeitverlusts als primärem Kriterium für die Bewertung. Ermöglicht wird eine konsistente Gesamtbewertung als einheitliche Qualitätskennziffer Q. Eine getrennte Berücksichtigung von Nutzen N und Schaden S erlaubt eine Differenzierung unterschiedlicher Meldestrategien. Ungenauigkeiten bei höheren Zeitverlusten werden durch eine geeignete Bewertungsfunktion eliminiert. Unterschiede von Informationsinhalten unterschiedlicher Quellen können berücksichtigt werden. Einzelaussagen können einfach zu Gesamtaussagen aggregiert werden. Geeignet ist das Verfahren auch für eine Qualitätsermittlung über Stichproben. Eine Anwendung ist auch in Verkehrsnetzen möglich, sowohl regional als auch innerstädtisch. Ermöglicht werden mittel- und langfristige Aussagen zu Tendenzen in der Qualität von Verkehrsinformationen, dies auch bezogen auf bestimmte Zeiten, Routen oder Regionen.

Claims

Verfahren zur Wertung der Qualität von Verkehrsinformationen mit den Schritten a.) Erhalten oder Erfassen von Situationsdaten (V_S) und Bestimmen der Fahrzeit (F_S) je Strecke (L_r) aus den Situationsdaten (V_S), b.) Bestimmen eines Ist-Zeitverlusts (Z_S) gegenüber einer normalen Referenz-Fahrtzeit (F_r), c.) Empfangen einer Meldung (M), Bestimmung von Meldungsdaten, wie Störungslänge (L_m), Geschwindigkeit (V_m) und einer Fahrtzeit (F_m) je Strecke (L_r) aus der empfangenen Meldung, d.) Bestimmen eines Meldungs-Zeitverlusts (Z_m) gegenüber der normalen Referenz-Fahrtzeit (F_r), e.) für alle Streckenabschnitte und alle Zeitintervalle Bestimmen eines Meldungs-Abstandmaßes (K_m) aus dem Meldungs-Zeitverlust (Z_m), eines Situations-Abstandsmaßes K_S aus dem Ist-Zeitverlust (Z_S) und eines Differenz-Abstandsmaßes A = K_m – K_S f.) Bewerten des Zeitverlusts anhand des Differenz-Abstandsmaßes (A) und Ermittlung möglichen Nutzens, Schadens und einer Nutzen-Schadens-Bilanz und g.) Bestimmen von Qualitätsmaß und Qualitätsdaten (QS, QN).
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Meldungs-Abweichungsdaten (Z_m) einen Unterschied zwischen der Geschwindigkeit (V_m) eines Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Meldungsdaten und einer üblichen Geschwindigkeit (V_r) des Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Referenzdaten oder zwischen einem Zeitbedarf (F_m) des Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Meldungsdaten und einem üblichen Zeitbedarf (F_r) des Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Referenzdaten ausdrücken.
Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die Situations-Abweichungsdaten (Z_S) einen Unterschied zwischen einer Geschwindigkeit (V_s) eines Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Situationsdaten und einer üblichen Geschwindigkeit (V_r) des Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Referenzdaten oder zwischen einem Zeitbedarf (F_s) des Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Situationsdaten und einem üblichen Zeitbedarf (F_r) des Fahrzeugs (KFZ) entsprechend der Referenzdaten ausdrücken.
Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die Qualitätsdaten für jeweils Meldungsdaten einer einzelnen Informationsquelle oder einer ausgewählten Gruppe der Informationsquellen bestimmt werden.
Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem die Qualitätsdaten verschiedener Informationsquellen zu einem Vergleich von deren Qualität als Qualitätskennziffern erzeugt und ausgegeben werden.
Verfahren nach einem vorstehenden Anspruch, bei dem zum Ausgleichen extremer Daten bei der Bestimmung der Qualitätsdaten zumindest ein Abstandsmaß (K_S, K_m) für den tatsächlichen und/oder den gemeldeten Zeitverlust (Z_s, Z_m) berechnet und verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 6, bei dem als das Abstandsmaß (K_S, K_m) der tatsächliche und/oder der gemeldete Zeitverlust (Z_s, Z_m) logarithmisch verarbeitet wird.
Vorrichtung (VZ) zum Ausführen eines Verfahrens nach einem vorstehenden Anspruch mit – zumindest einer Schnittstelle zum Erfassen einer Verkehrsmeldung (M) und/oder von Meldungsdaten (F_m, V_m, L_m), – zumindest einer Schnittstelle zum Erfassen einer Verkehrssituation (S) als Situationsdaten (F_s, V_s), – zumindest einer Schnittstelle (R, MON) für auszugebende Qualitätsdaten, – zumindest einer Speichereinrichtung (MEM) zum Speichern von Referenzdaten (L_r, V_r, F_r) und – einem Prozessor zum Ausführen der Verfahrensschritte zum Bestimmen von Meldungs-Abweichungsdaten (Z_m), Situations-Abweichungsdaten (Z_s) und zumindest Qualitätsdaten (QN, QS).