DE102005055244A1

DE102005055244A1 - Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung

Info

Publication number: DE102005055244A1
Application number: DE200510055244
Authority: DE
Inventors: Andreas Dipl.-Inform. Haug; Boris Prof. Dr. Kerner; Ines Dr.rer.nat. Maiwald-Hiller; Hubert Dr.-Ing. Rehborn
Original assignee: DaimlerChrysler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2005-11-19
Filing date: 2005-11-19
Publication date: 2007-05-31

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung, bei welchem laufend eine aktuelle Fahrzeugposition, ein aktueller Streckenabschnitt in einem Wegenetz (50) und aktuelle Verkehrszustandsdaten ermittelt werden, wobei Orte von effektiven Engstellen im Wegenetz (50) ermittelt und abgespeichert werden, wobei verfügbare Verkehrszustandsdaten zur Erzeugung von zeitlich-räumlichen Verkehrmustern (1, 2) analysiert und ausgewertet werden und wobei charakteristische Eigenschaften und Kenngrößen des erzeugten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters (1, 2) bestimmt und zur Unfallerkennung ausgewertet werden. Erfindungsgemäß wird auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen, wenn aus den charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen eines durch plötzliche Infrastrukturänderungen infolge eines Unfalls verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters (1, 2) mindestens ein Unfallkriterium abgeleitet und erkannt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs.

In der Offenlegungsschrift DE 100 51 777 A1 wird ein Verfahren zur Verkehrszustandprognose beschrieben. Das beschriebene Verfahren bezieht sich wenigstens auf einen Wegenetz-Umgebungsbereich eines jeweiligen Fahrzeugs, welches fahrzeugautonom wenigstens einen Verkehrszustandsparameter zeitlich-örtlich erfasst. Durch einen Vergleich des erfassten aktuellen zeitlich-örtlichen Verlaufs des wenigstens einen Verkehrszustandsparameters oder einer daraus abgeleiteten Größe mit historischen Ganglinien wird aus letzteren eine jeweils bestpassende Ganglinie ermittelt. Der von dieser Ganglinie repräsentierte Verkehrszustand in Fahrtrichtung des Fahrzeugs wird dann als zu erwartender Verkehrszustand prognostiziert.

In der Offenlegungsschrift DE 100 57 796 A1 wird ein Verfahren zur fahrzeugindividuellen Verkehrszustandsprognose beschrieben, bei welchem mehrere, ein Wegenetz befahrende Fahrzeuge untereinander in Kommunikationsverbindung stehen und vom jeweiligen Fahrzeug laufend aktuelle lokale Verkehrszustandsdaten ermittelt und an andere Fahrzeuge übertragen werden. Die von anderen Fahrzeugen empfangenen Verkehrszustandsdaten werden für eine Prognose des für das eigene Fahrzeug relevanten Verkehrszustands herangezogen. Die Prognose für einen zugehörigen Wegenetzbereich im jeweiligen Fahrzeug umfasst einen Vergleich von für diesen Wegenetzbereich relevanten lokalen Verkehrszustandsdaten anderer Fahrzeuge und des eigenen Fahrzeugs mit fahrzeugseitig abgespeicherten historischen Ganglinien, um aus letzteren eine bestpassende Ganglinie zu ermitteln und den von dieser Ganglinie repräsentierten Verkehrszustand als zu erwartenden Verkehrszustand für das betreffende Fahrzeug zu prognostizieren.

Durch den Einsatz von bereits heute durch die Anmelderin im prototypischen Betrieb verwendeten Verfahren zur Verkehrsprognose auf Schnellstraßen, z.B. Verfahren zur Staudynamikanalyse und zur Verfolgung des synchronisierten Verkehrs mit ASDA/FOTO, welche auf der Drei-Phasen-Theorie des Verkehrs nach Kerner basieren, lassen sich die möglichen Verkehrsmuster an effektiven Engstellen sehr gut erkennen, klassifizieren und vorhersagen.

In der Offenlegungsschrift DE 100 36 789 A1 wird ein Verfahren zur Bestimmung des Verkehrszustands in einem Verkehrsnetz mit effektiven Engstellen beschrieben. Das beschriebene Verfahren führt eine Klassifizierung des Verkehrszustands mindestens in die Zustandsphasen „freier Verkehr", „synchronisierter Verkehr" und „sich bewegende breite Staus" und in daraus aufgebauten Mustern dichten Verkehrs stromaufwärts von effektiven Engstellen durch. Das beschriebene Verfahren nimmt in zeitlichen Abständen für einen jeweiligen Streckenabschnitt FCD-Verkehrsdaten auf, welche eine Information über den Ort und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs umfassen, und stellt anhand der FCD-Verkehrsdaten fest, ob eine effektive Engstelle vorliegt. Zudem ermöglicht das beschriebene Verfahren eine spezifische Erkennung von zufahrtartigen bzw. abfahrtartigen effektiven Engstellen und von nicht topografisch bedingten temporären Engstellen, wie sie beispielsweise durch Unfallstellen gegeben sind. Eine Unfallstelle wird beispielsweise dadurch erkannt, dass die gemessenen FCD-Geschwindigkeitsdaten ein Muster dichten Verkehrs indizieren und die FCD-Geschwindigkeitsdaten nach Verlassen dieses Bereichs dichten Verkehrs wieder ansteigen und einen vorgegebenen für einen Phasenübergang von synchronisierten zum freien Verkehr typischen Schwellwert überschreiten. In diesem Fall wird eine effektive, nicht verzeichnete Engstelle angenommen, wenn der Ort des Geschwindigkeitsanstiegs außerhalb der Umgebung der festgelegten, bekannten Orte der betreffenden Streckentopografieänderungen liegt.

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung anzugeben, welches eine automatische Erkennung von Unfällen in einem Wegenetz ermöglicht.

Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahrens zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1.

Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.

Erfindungsgemäß wird auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen, wenn aus charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen eines durch plötzliche Infrastrukturänderungen in Folge eines Unfalls verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters mindestens ein Unfallkriterium abgeleitet und erkannt wird. Verallgemeinert entstehen solche typischen durch einen Unfall verursachten Verkehrsmuster bei einer plötzlichen Veränderung der Infrastruktur, indem beispielsweise nach einem Unfall eine oder mehrere Fahrspuren nicht mehr benutzt werden können und somit wegfallen. Auch die Beseitigung der Unfallfolgen ist in der Regel mit einer Beeinträchtigung der Infrastruktur verbunden, da beispielsweise ein Standstreifen mitbenutzt wird oder eine Verengung von drei auf zwei Fahrspuren bzw. von zwei auf eine Fahrspur vorgenommen wird. Das zeitlich-räumliche Verkehrsmuster kann durch eine Analyse und Auswertung von verfügbaren Verkehrszustandsdaten erzeugt werden, welche laufend mit einer aktuellen Fahrzeugposition und einem aktuellen Streckenabschnitt in einem Wegenetz ermittelt werden, wobei Orte von effektiven Engstellen im Wegenetz ermittelt und abgespeichert werden.

Auf das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums kann geschlossen werden, wenn nach Erkennung einer stromaufwärtigen Flanke eines „sich bewegenden breiten Staus" an einem Ort innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters keine stromabwärtige Flanke des „sich bewegenden breiten Staus" an diesem Ort erkannt wird, d.h. für den Messort gilt, dass die zeitliche Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" einen vorgegebenen Schwellwert für diesen Streckenabschnitt übersteigt und an diesem Ort keine stromabwärtige Flanke des „sich bewegenden breiten Staus" durch ein anderes Fahrzeug oder einen am Messort angeordneten Detektor erkannt wird.

Alternativ oder zusätzlich kann auf das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums geschlossen werden, wenn ein Zeitintervall zwischen zwei „sich bewegenden breiten Staus" einen vorgegebenen einstellbaren Grenzwert unterschreitet, d.h. es wird eine unübliche und zu kurze Abfolge von zwei „sich bewegenden breiten Staus" festgestellt.

Alternativ oder zusätzlich kann auf das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums geschlossen werden, wenn eine Geschwindigkeit der stromabwärtigen Flanke des „sich bewegenden breiten Staus" zwischen mindestens zwei Messorten außerhalb eines vorgegebenen einstellbaren Geschwindigkeitsbereichs liegt, d.h. die Geschwindigkeit der stromabwärtigen Flanke liegt beispielsweise außerhalb eines Geschwindigkeitsbereichs für die stromabwärtige Flanke eines normalen durch eine Verkehrsüberlastung verursachten „sich bewegenden breiten Staus" von –10km/h bis –20km/h. Bei stärkeren Unfällen mit einer Blockade bzw. Sperrung von mehreren Fahrspuren kann die Geschwindigkeit der stromabwärtigen Flanke fast bei Null liegen oder sehr stark vom normalen Geschwindigkeitsbereich abweichende Geschwindigkeitswerte aufweisen.

Alternativ oder zusätzlich kann auf das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums geschlossen werden, wenn eine zeitlich-räumliche Ausdehnung eines „synchronisierten Verkehrs" und/oder eines „komprimierten synchronisierten Verkehrs" des zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters einen vorgegebenen einstellbaren ersten Schwellwert unterschreitet. Das bedeutet, dass die bei einem durch Verkehrsüberlastung verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster auftretenden Bereiche „synchronisierter Verkehr" und/oder „komprimierter synchronisierter Verkehr" bei einem durch einen Unfall verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster wesentlich kleiner sind oder vollständig fehlen, so dass auf das Vorliegen eines entsprechenden Unfallkriteriums geschlossen werden kann.

Alternativ oder zusätzlich kann auf das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums geschlossen werden, wenn eine zeitlich-räumliche Ausdehnung von „sich bewegenden breiten Staus" einen vorgegebenen einstellbaren Schwellwert überschreitet. Das bedeutet, dass die bei einem durch Verkehrsüberlastung verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster auftretenden typischen Ausdehnungen und Abfolgen der Bereiche „sich bewegende breite Staus" bei einem durch einen Unfall verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster nicht mehr auftreten, sondern das deutlich größere zusammenhängende Bereiche von „sich bewegenden breiten Staus" entstehen, so dass auf das Vorliegen eines entsprechenden Unfallkriteriums geschlossen werden kann.

In Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung wird aus den charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen des bei einem Unfall erzeugten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters ein Gesamtmaß einer Unfallerkennung abgeleitet, welches die genannten einzelnen Unfallkriterien kombiniert und/oder zusammenfasst. Zusätzlich kann das Vorliegen eines Unfallkriteriums erkannt werden, wenn der Ort der Entstehung des Verkehrsmusters als eine nicht durch die Streckentopografie bedingte temporäre effektive Engstelle erkannt wird. Durch die Kombination und/oder Zusammenfassung der Unfallkriterien kann beispielsweise ein Unfall an einer topografisch bedingten effektiven Engstelle erkannt werden, da das Verkehrsmuster beispielsweise ein Objekt „sich bewegender breiter Stau" mit einer Geschwindigkeit der stromabwärtigen Flanke von –5km/h und keinen Bereich des „synchronisierten Verkehrs" aufweist. Auf einer vorher anscheinend freien Strecke kann jedoch bereits bei einer geringeren Abweichung des ermittelten Verkehrsmusters von einem Überlastungs-Verkehrsmuster auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen werden.

Aus dem jeweiligen zeitlich-räumlichen Unfall-Verkehrsmuster kann beispielsweise auf die Art und Schwere der Infrastrukturveränderung geschlossen werden. So kann beispielsweise durch Auswerten der Verkehrsmuster ein Wegfallen von einer oder zwei Fahrspuren, eine Vollsperrung mit einer bestimmten Zeitdauer und ein anschließendes Freigeben von einer oder zwei Fahrspuren unterschieden werden. Zudem kann durch die Auswertung des zeitlich-räumlichen Unfall-Verkehrsmusters der zeitliche Ablauf des Unfalls rekonstruiert werden.

Die Verkehrszustandsdaten werden beispielsweise von fest installierten Detektormitteln und/oder von anderen Fahrzeugen und/oder von einer Zentrale und/oder als Floating Car Data zur Verfügung gestellt.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung, werden die verfügbaren Verkehrszustandsdaten zu verschiedenen zeitlich-räumlichen Grundbausteinen eines Verkehrsmusters zusammengefasst. Die Grundbausteine repräsentieren werkehrliche Objekte, welche „synchronisierten Verkehr" und/oder „komprimierter synchronisierter Verkehr" und/oder „sich bewegender breiter Stau" umfassen, und werden jeweils mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit und/oder weiteren Attributen verknüpft und in einer Verkehrsmusterdatenbank abgespeichert. Die Verkehrsmusterdatenbank verwaltet Abfolgen und Zusammenhänge der Grundbausteine, setzt diese zu Verkehrsmustern zusammen und gibt die zusammengesetzten Verkehrsmuster aus. Zusätzlich oder alternativ können die zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster mit einem Verfahren zur Verkehrslagerekonstruktion erzeugt werden.

In weiterer Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens, werden Verkehrsmuster in der Verkehrsmusterdatenbank gespeichert, welche für einen Unfall mit plötzlicher Veränderung der Infrastruktur typisch sind. Somit kann die Unfallerkennung durch einen Vergleich eines aktuell erzeugten Verkehrsmusters mit einem gespeicherten Verkehrsmuster beschleunigt werden.

Die Unfallerkennung kann beispielsweise mit zyklisch erfassten Verkehrszustandsdaten kontinuierlich in einer Verkehrszentrale und/oder in einem Fahrzeug durchgeführt werden. Wird die Unfallerkennung im Fahrzeug ausgeführt, dann kann das entsprechende Fahrzeug einen erkannten Unfall nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne an andere Fahrzeuge und/oder an die Verkehrszentrale kommunizieren. Wird die Unfallerkennung in der Verkehrszentrale ausgeführt, dann können die automatisch abgeleiteten Unfallkriterien mit Informationen aus anderen Quellen, z.B. Polizei oder Staumelder, abgeglichen werden und die Verkehrszentrale kann die abgeglichenen Unfallkriterien an verschiedene Meldewege weiterleiten, z.B. als RDS/TMC-Verkehrsnachricht.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben.
Dabei zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Verfahrens zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung,
2 eine schematische Darstellung eines ersten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an einem Messort D1 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus",
3 eine schematische Darstellung eines zweiten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) am Messort D1 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus",
4 eine schematische Darstellung eines dritten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) am Messort D1 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus",
5 eine schematische Darstellung eines vierten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an zwei Messorten D1, D2 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus",
6 eine schematische Darstellung eines fünften zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an zwei Messorten D1, D2 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus",
7 eine schematische Darstellung eines empirisch ermittelten Verkehrsmusters (obere Darstellung), welches durch eine Verkehrsüberlastung verursacht wird, und eines zugehörigen aus Grundbausteinen zusammengesetzten Verkehrsmusters (untere Darstellung,
8 eine schematische Darstellung eines empirisch ermittelten Verkehrsmusters (obere Darstellung), welches durch einen Unfall verursacht wird, und eines zugehörigen aus Grundbausteinen zusammengesetzten Verkehrsmusters (untere Darstellung, und
9 eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs Z des empirisch ermittelten Verkehrsmusters aus 8.
Wie aus 1 ersichtlich ist, erfasst ein erfindungsgemäßes Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung laufend eine aktuelle Fahrzeugposition, einen aktuellen Streckenabschnitt in einem Wegenetz, welches durch einen Teilausschnitt 50 repräsentiert wird, und aktuelle Verkehrszustandsdaten, welche beispielsweise von fest im Wegenetz 50 installierten Detektormitteln 30, 32, 34 und/oder von anderen Fahrzeugen und/oder von einer Zentrale und/oder als Floating Car Data zur Verfügung gestellt werden, wobei zusätzlich Orte von effektiven Engstellen im Wegenetz bekannt sind bzw. ermittelt und abgespeichert werden. Die verfügbaren Verkehrszustandsdaten werden im Block 40 zur Erzeugung von zeitlich-räumlichen Verkehrsmustern 1, 2 analysiert und ausgewertet, wobei beispielhaft ein durch einen Unfall und eine damit verbundene Sperrung der linken und mittleren Fahrspur des Wegenetzteilausschnittes 50 verursachtes Verkehrsmuster 2 mit einem kleinen Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 und mit einem großen zusammenhängenden Bereich „sich bewegender breiter Stau" 20 dargestellt ist. Im Block 40 können die zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster 1, 2 beispielsweise mit einem Verfahren zur Verkehrslagerekonstruktion wie ASDA/FOTO erzeugt werden oder aus zeitlich-räumlichen Grundbausteinen 10, 20 zusammengesetzt werden, welche durch Zusammenfassen der verfügbaren Verkehrszustandsdaten erzeugt werden, wobei die Grundbausteine verkehrliche Objekte repräsentieren, welche „synchronisierten Verkehr" 10 und/oder „komprimierten synchronisierten Verkehr" und/oder „sich bewegende breite Staus" 20 umfassen. Die für einen Unfall mit plötzlicher Veränderung der Infrastruktur typischen Verkehrsmuster 2 können in einer Verkehrsmusterdatenbank gespeichert werden. Zur Unfallerkennung werden die charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen des erzeugten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters 2 bestimmt und ausgewertet. Bei der im Block 42 durchgeführten Musteranalyse wird auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen, wenn aus den charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen eines durch plötzliche Infrastrukturänderungen in Folge eines Unfalls verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters 2 mindestens ein Unfallkriterium abgeleitet und erkannt wird. Das erfindungsgemäße Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung kann in einer Verkehrszentrale und/oder in einem Fahrzeug durchgeführt werden, wobei die Unfallerkennung vorzugsweise mit zyklisch erfassten Verkehrszustandsdaten kontinuierlich durchgeführt wird.
Wie das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums erkannt wird, wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 bis 8 beschrieben. 2 zeigt eine schematische Darstellung eines ersten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an einem Messort D1 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus" 20, welcher durch eine Verkehrsüberlastung verursacht wird. Wie aus der oberen Darstellung in 2 ersichtlich ist, wird an einem Messort D1 eine stromaufwärtige Stauflanke F_auf eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 von einem Fahrzeug oder einem Detektor 30, 32, 34 erkannt. Nach Ablauf einer Zeitspanne T_Stau, welche der zeitlichen Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" entspricht, wird vom Detektor 30, 32, 34 und/oder von einem anderen Fahrzeug eine stromabwärtige Stauflanke F_ab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 an diesem Messort D1 erkannt. Die untere Darstellung in 2 zeigt den zugehörigen Geschwindigkeitsverlauf am Messort D1, wobei vor der erkannten stromaufwärtigen Stauflanke F_auf und nach der erkannten stromabwärtigen Stauflanke Fab jeweils ein Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 vorliegt. Alternativ können anstatt der Bereiche „synchronisierter Verkehr" 10 auch nicht dargestellte Bereiche „freier Verkehr" vorliegen.
3 zeigt eine schematische Darstellung eines zweiten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an einem Messort D1 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus" 20, welcher durch einen Unfall verursacht wird. Wie aus der oberen Darstellung in 3 ersichtlich ist, wird am Messort D1 eine stromaufwärtige Stauflanke F_auf eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 von einem Fahrzeug oder einem Detektor 30, 32, 34 erkannt. Im Unterschied zur Darstellung in 2, ist die in 3 dargestellte Zeitspanne T_Stau, welche der zeitlichen Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" entspricht, länger als die in 2 dargestellte Zeitspanne T_Stau, so dass im dargestellten Beispiel am Messort D1 innerhalb eines vorgegebenen maximalen Zeitfensters T (max) / Stau vom Detektor 30, 32, 34 und/oder von einem anderen Fahrzeug keine stromabwärtige Flanke Fab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 erkannt wird. Somit ist am Messort D1 die Bedingung T_Stau > T (max) / Stau erfüllt, wobei das Zeitfenster T (max) / Stau für eine bestimmte Strecke beispielsweise auf 10 min eingestellt wird, so dass in diesem Fall im Block 42 aus 1 auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen wird, wobei diese Information durch den Block 44 in 1 ausgegeben wird. Die untere Darstellung in 3 zeigt den zugehörigen Geschwindigkeitsverlauf am Messort D1, wobei vor der erkannten stromaufwärtigen Stauflanke F_auf und nach der erkannten stromabwärtigen Stauflanke F_ab jeweils ein Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 vorliegt. Alternativ können anstatt der Bereiche „synchronisierter Verkehr" 10 auch nicht dargestellte Bereiche „freier Verkehr" vorliegen.
4 zeigt eine schematische Darstellung eines dritten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an einem Messort D1 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus" 20, welcher durch einen Unfall verursacht wird. Wie aus der oberen Darstellung in 4 ersichtlich ist, wird am Messort D1 eine erste stromaufwärtige Stauflanke F_auf eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 von einem Fahrzeug oder einem Detektor 30, 32, 34 erkannt. Nach Ablauf einer Zeitspanne T_Stau, welche der zeitlichen Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" entspricht, wird vom Detektor 30, 32, 34 und/oder von einem anderen Fahrzeug eine stromabwärtige Stauflanke (F_ab) des „sich bewegenden breiten Staus" 20 an diesem Messort D1 erkannt. Im Unterschied zur Darstellung in 2, wird nach Ablauf eines Zeitintervalls T_G, während dessen ein Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 oder „freier Verkehr" vorliegt, eine zweite stromaufwärtige Stauflanke F_auf eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 von einem Fahrzeug oder einem Detektor 30, 32, 34 erkannt. Unterschreitet der zeitliche Abstand T_G zwischen den beiden „sich bewegenden breiten Staus" 20 einen vorgegebenen einstellbaren Grenzwert T_min, d.h. die beiden „sich bewegenden breiten Staus" 20 folgen zu kurz aufeinander, dann wird in diesem Fall im Block 42 aus 1 ebenfalls auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen. Die untere Darstellung in 4 zeigt den zugehörigen Geschwindigkeitsverlauf am Messort D1, wobei vor der erkannten ersten stromaufwärtigen Stauflanke F_auf und zwischen der erkannten stromabwärtigen Stauflanke F_ab und der zweiten stromaufwärtigen Stauflanke F_auf jeweils ein Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 vorliegt. Alternativ können anstatt der Bereiche „synchronisierter Verkehr" 10 auch nicht dargestellte Bereiche „freier Verkehr" vorliegen.
5 zeigt eine schematische Darstellung eines vierten zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an zwei Messorten D1, D2 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus" 20, welcher durch eine Verkehrsüberlastung verursacht wird. Wie aus der oberen Darstellung in 5 ersichtlich ist, wird an beiden Messorten D1 und D2 eine stromaufwärtige Stauflanke F_auf eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 von einem Fahrzeug oder einem Detektor 30, 32, 34 erkannt. Nach Ablauf einer Zeitspanne T_Stau, welche der zeitlichen Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" entspricht, wird vom Detektor 30, 32, 34 und/oder von einem anderen Fahrzeug eine stromabwärtige Stauflanke Fab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 an diesen Messorten D1 und D2 erkannt. Die Geschwindigkeit v_gr mit der sich die stromabwärtige Flanke F_ab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 zwischen den zwei Messorten D1, D2 bewegt, liegt im dargestellten Normalfall innerhalb eines vorgegebenen Geschwindigkeitsbereichs von beispielsweise –10km/h bis –20km/h. Die untere Darstellung in 5 zeigt die zugehörigen Geschwindigkeitsverläufe an den beiden Messorten D1 und D2, wobei vor der erkannten stromaufwärtigen Stauflanke F_auf und nach der erkannten stromabwärtigen Stauflanke F_ab jeweils ein Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 vorliegt. Alternativ können anstatt der Bereiche „synchronisierter Verkehr" 10 auch nicht dargestellte Bereiche „freier Verkehr" vorliegen.
6 zeigt eine schematische Darstellung eines fünften zeitlichen Verlaufs des Ortes (obere Darstellung) und der Geschwindigkeit (untere Darstellung) an zwei Messorten D1, D2 bei einer Erkennung eines „sich bewegenden breiten Staus" 20, welcher durch einen Unfall verursacht wird. Wie aus der oberen Darstellung in 6 ersichtlich ist, wird an beiden Messorten D1 und D2 eine stromaufwärtige Stauflanke Fauf eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 von einem Fahrzeug oder einem Detektor 30, 32, 34 erkannt. Nach Ablauf einer Zeitspanne T_Stau, welche der zeitlichen Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" entspricht, wird vom Detektor 30, 32, 34 und/oder von einem anderen Fahrzeug eine stromabwärtige Stauflanke Fab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 an diesen Messorten D1 und D2 erkannt. Im Unterschied zur Darstellung in 5, in welcher die Zeitspanne T_Stau für den „sich bewegenden breiten Stau" 20 an beiden Messorten D1 und D2 ungefähr gleich ist, ergeben sich in 6 für die beiden Messorte D1 und D2 unterschiedliche Zeitspannen T_Stau, wobei die Zeitspanne T_Stau am zweiten Messort D2 im dargestellten Beispiel länger als am ersten Messort D1 ist. Dadurch ergibt sich für die Geschwindigkeit v (Unfall) / gr der stromabwärtigen Flanke F_ab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 ein anderer Wert als für den in 5 dargestellten Normalfall. Liegt die Geschwindigkeit v (Unfall) / gr der stromabwärtigen Flanke F_ab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 zwischen den zwei Messorten D1 und D2 außerhalb des vorgegebenen einstellbaren Geschwindigkeitsbereichs v_gr von beispielsweise –10km/h bis –20km/h, d.h. es gilt der Zusammenhang |v_gr – v (Unfall) / gr| > v_grenz, dann wird in diesem Fall im Block 42 aus 1 ebenfalls auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen. Bei stärkeren Unfällen mit einer Blockade von mehreren Fahrspuren kann die Geschwindigkeit v (Unfall) / gr der stromabwärtigen Flanke Fab des „sich bewegenden breiten Staus" 20 nahezu bei Null liegen oder sehr stark vom Geschwindigkeitsbereich v_gr im Normalfall abweichen. So können beispielsweise bei der Auswertung mit einem Verfahren wie ASDA/FOTO stark abweichende Geschwindigkeitswerte auftreten. Die untere Darstellung in 6 zeigt die zugehörigen Geschwindigkeitsverläufe an den beiden Messorten D1 und D2, wobei vor der erkannten stromaufwärtigen Stauflanke F_auf und nach der erkannten stromabwärtigen Stauflanke F_ab jeweils ein Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 vorliegt. Alternativ können anstatt der Bereiche „synchronisierter Verkehr" 10 auch nicht dargestellte Bereiche „freier Verkehr" vorliegen.
7 zeigt eine schematische Darstellung eines empirisch ermittelten Verkehrsmusters 1 (obere Darstellung) mit Bereichen „synchronisierter Verkehr" 10, welche grau dargestellt sind, und schwarz dargestellte Bereiche „sich bewegende breite Staus" 20. Das dargestellte Verkehrsmuster 1 wird durch eine Verkehrsüberlastung verursacht. Die untere Darstellung der 7 zeigt ein zugehöriges aus zeitlich- räumlichen Grundbausteinen 10 und 20 zusammengesetztes Verkehrsmuster 1. Die verschiedenen zeitlich-räumlichen Grundbausteine 10, 20 des Verkehrsmusters 1 werden aus den verfügbaren Verkehrszustandsdaten zusammengefasst. Die Grundbausteine repräsentieren verkehrliche Objekte, welche „synchronisierten Verkehr" 10 und/oder „sich bewegender breiter Stau" 20 umfassen, und jeweils mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit und/oder weiteren Attributen verknüpft und in der Verkehrsmusterdatenbank gespeichert werden. Die Verkehrsmusterdatenbank verwaltet Abfolgen und Zusammenhänge der Grundbausteine 10, 20, setzt diese zu Verkehrsmustern 1, 2 zusammen und gibt die zusammengesetzten Verkehrsmuster 1, 2 aus. Im dargestellten Beispiel wird das in der oberen Darstellung gezeigte empirisch ermittelte Verkehrsmuster 1 in der unteren Darstellung des Verkehrsmusters 1 aus einem Bereich „synchronisierter Verkehr" 10 und fünf Bereichen „sich bewegende breite Staus" 20 zusammengesetzt. Durch das zusammengesetzte Verkehrsmuster 1 der unteren Darstellung wird die Auswertung vereinfacht. Zudem ist in der oberen und unteren Darstellung des Verkehrsmusters 1 aus 7 beispielhaft jeweils eine stromabwärtige Flanke Fab eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 bezeichnet, welche miteinander korrespondieren.
8 zeigt eine schematische Darstellung eines empirisch ermittelten Verkehrsmusters 2 (obere Darstellung) mit Bereichen „synchronisierter Verkehr" 10, welche grau dargestellt sind, und schwarz dargestellte Bereiche „sich bewegende breite Staus" 20. Das dargestellte Verkehrsmuster 2 wird durch einen Unfall verursacht. Die untere Darstellung der 8 zeigt ein zugehöriges aus zeitlich-räumlichen Grundbausteinen 10 und 20 zusammengesetztes Verkehrsmuster 2. Die verschiedenen zeitlich-räumlichen Grundbausteine 10, 20 des Verkehrsmusters 2 werden analog zum Verkehrsmuster 1 gemäß 7 aus den verfügbaren Verkehrszustandsdaten zusammengefasst. Die Grundbausteine repräsentieren verkehrliche Objekte, welche „synchronisierten Verkehr" 10 und/oder „sich bewegender breiter Stau" 20 umfassen. Die Verkehrsmusterdatenbank verwaltet Abfolgen und Zusammenhänge der Grundbausteine 10, 20, setzt diese zum Verkehrsmuster 2 zusammen und gibt das zusammengesetzte Verkehrsmuster 2 aus. Im Unterschied zum in 7 dargestellten Verkehrsmuster 1, ist eine zeitlich-räumliche Ausdehnung eines Bereichs „synchronisierten Verkehrs" 10 im Verkehrsmuster 2 wesentlich kleiner als im Verkehrsmuster 1 gemäß 7, d.h. die zeitlich-räumliche Ausdehnung unterschreitet einen vorgegebenen einstellbaren Schwellwert, so dass in diesem Fall im Block 42 aus 1 ebenfalls auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen wird. Als weiteres Unfallkriterium ist aus 8 ersichtlich, dass in der unteren Darstellung des Verkehrsmusters 2 eine zeitlich-räumliche Ausdehnung von „sich bewegenden breiten Staus" 20 in einander übergehen, so dass die in 7 dargestellten mehreren in einer Abfolge angeordneten Bereiche „sich bewegender breiter Staus" 20, welche verschiedene zeitlich-räumliche Ausdehnungen aufweisen, nicht auftreten, d.h. die zeitlich-räumliche Ausdehnung des „sich bewegenden breiten Staus" 20 überschreitet einen vorgegebenen einstellbaren Schwellwert, so dass in diesem Fall im Block 42 aus 1 ebenfalls auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen wird. In der oberen und unteren Darstellung des Verkehrsmusters 2 aus 8 ist beispielhaft jeweils eine stromabwärtige Flanke F_ab eines „sich bewegenden breiten Staus" 20 bezeichnet, welche miteinander korrespondieren.
9 zeigt eine vergrößerte Darstellung eines Teilbereichs Z des empirisch ermittelten Verkehrsmusters 2 aus 8. In 9 sind Bereiche des Verkehrsmusters 2 mit Unfallkriterien bezeichnet, die unter Bezugnahme auf 3, 4 und 6 beschrieben sind.
Unter Bezugnahme auf 1, kann zur Verbesserung der Unfallerkennung aus den charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen des bei einem Unfall erzeugten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters 2 im Block 42 ein Gesamtmaß für die Unfallerkennung abgeleitet werden, welches die einzelnen genannten Unfallkriterien kombiniert und/oder zusammenfasst. So wird in Block 44 beispielsweise um 9:00h eine Schlussfolgerung auf einem möglichen Unfall ausgegeben, da mehrere Unfallkriterien zutreffen, wie aus dem dargestellten Verkehrsmuster 2 ersichtlich ist. Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren ein zusätzliches Unfallkriterium erkennen, wenn der Ort der Entstehung des Verkehrsmusters 2 als eine nicht durch die Streckentopografie bedingte temporäre effektive Engstelle erkannt wird. Bei der Musteranalyse in Block 42 kann aus dem jeweiligen zeitlich-räumlichen Unfall-Verkehrsmuster 2 auf die Art und Schwere der Infrastrukturveränderung geschlossen werden. Zudem kann das zeitlich-räumliche Unfall-Verkehrsmuster 2 interpretiert werden, um den zeitlichen Ablauf des Unfalls zu rekonstruieren. Wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Unfallerkennung im Fahrzeug ausgeführt, dann wird ein erkannter Unfall nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne an andere Fahrzeuge und/oder an die Verkehrszentrale kommuniziert. Wird das erfindungsgemäße Verfahren zur Unfallerkennung in der Verkehrszentrale ausgeführt, dann werden die automatisch abgeleiteten Unfallkriterien mit Informationen aus anderen Quellen, wie zum Beispiel Polizei und/oder Staumelder, abgeglichen und die Verkehrszentrale leitet die abgeglichenen Unfallkriterien an verschiedene Meldewege weiter, wie z.B. als RDS/TMC-Verkehrsnachricht. Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung, sind die Fahrzeuge beispielsweise mit einer Ortungseinheit, z.B. einer GPS-Einheit, einer digitalen Straßenkarte und einer Kommunikationseinheit ausgestattet. Zudem können die Fahrzeuge Verarbeitungseinheiten, Anzeigeeinheiten und Speicher zur Verarbeitung, Darstellung und Speicherung zeitlich-räumlicher Verkehrsmuster 1, 2 umfassen, wobei Verarbeitungseinheiten, Anzeigeeinheiten, Kommunikationseinheiten und Speicher zur Datenanalyse der erfassten Verkehrszustandsdaten und zum Erzeugen von Verkehrsmustern 1, 2 auch in der Verkehrszentrale vorhanden sein können.

Claims

Verfahren zur verkehrsdatenbasierten Unfallerkennung, bei welchem laufend eine aktuelle Fahrzeugposition, ein aktueller Streckenabschnitt in einem Wegenetz (50) und aktuelle Verkehrszustandsdaten ermittelt werden, wobei Orte von effektiven Engstellen im Wegenetz (50) ermittelt und abgespeichert werden, und wobei verfügbare Verkehrszustandsdaten zur Erzeugung von zeitlich-räumlichen Verkehrsmustern (1, 2) analysiert und, ausgewertet werden, und wobei charakteristische Eigenschaften und Kenngrößen des erzeugten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters (1, 2) bestimmt und zur Unfallerkennung ausgewertet werden, dadurch gekennzeichnet, dass auf das Vorliegen eines Unfalls geschlossen wird, wenn aus den charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen eines durch plötzliche Infrastrukturänderungen in Folge eines Unfalls verursachten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters (2) mindestens ein Unfallkriterium abgeleitet und erkannt wird, wobei das Vorliegen des mindestens einen Unfallkriteriums erkannt wird, wenn nach einer Erkennung einer stromaufwärtigen Flanke (F_auf) eines „sich bewegenden breiten Staus" (20) an einem Ort (D1) innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters (T (max) / Stau) keine stromabwärtige Flanke (F_ab) des „sich bewegenden breiten Staus" (20) an diesem Ort (D1) erkannt wird, und/oder wenn ein Zeitintervall (T_G) zwischen zwei „sich bewegenden breiten Staus" (20) einen vorgegebenen einstellbaren Grenzwert (T_min) unterschreitet und/oder wenn die Geschwindigkeit (v (Unfall) / gr) der stromabwärtigen Flanke (F_ab) des „sich bewegenden breiten Staus" (20) zwischen mindestens zwei Messorten (D1, D2) außerhalb eines vorgegebenen einstellbaren Geschwindigkeitsbereichs liegt und/oder wenn eine zeitlich-räumliche Ausdehnung eines „synchronisierten Verkehrs" (10) und/oder eines „komprimierten synchronisierten Verkehrs" (20) des zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters (2) einen vorgegebenen einstellbaren ersten Schwellwert unterschreitet und/oder wenn eine zeitlich-räumliche Ausdehnung von „sich bewegenden breiten Staus" (20) einen vorgegebenen einstellbaren Schwellwert überschreitet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass aus den genannten charakteristischen Eigenschaften und Kenngrößen des bei einem Unfall erzeugten zeitlich-räumlichen Verkehrsmusters (2) ein Gesamtmaß einer Unfallerkennung abgeleitet wird, welches die einzelnen Unfallkriterien kombiniert und/oder zusammenfasst.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein zusätzliches Unfallkriterium erkannt wird, wenn der Ort der Entstehung des Verkehrsmusters (2) als eine nicht durch die Streckentopografie bedingte temporäre effektive Engstelle erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass aus dem jeweiligen zeitlich-räumlichen Unfall-Verkehrsmuster (2) auf die Art und Schwere der Infrastrukturveränderung geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das zeitlich-räumliche Unfall-Verkehrsmuster (2) interpretiert wird, um den zeitlichen Ablauf des Unfalls zu rekonstruieren.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkehrszustandsdaten von fest installierten Detektormitteln (30, 32, 34) und/oder von anderen Fahrzeugen und/oder von einer Zentrale und/oder als Floating Car Data zur Verfügung gestellt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die verfügbaren Verkehrszustandsdaten zu verschiedenen zeitlich-räumlichen Grundbausteinen (10, 20) eines Verkehrsmustern (1, 2) zusammengefasst werden, wobei die Grundbausteine werkehrliche Objekte repräsentieren, welche „synchronisierten Verkehr" (10) und/oder „komprimierter synchronisierter Verkehr" und/oder „sich bewegender breiter Stau" (20) umfassen, und jeweils mit einer Eintrittswahrscheinlichkeit und/oder weiteren Attributen verknüpft und in einer Verkehrsmusterdatenbank abgespeichert werden, wobei die Verkehrsmusterdatenbank Abfolgen und Zusammenhänge der Grundbausteine (10, 20) verwaltet und diese zu Verkehrsmustern (1, 2) zusammensetzt und ausgibt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die zeitlich-räumlichen Verkehrsmuster (1, 2) mit einem Verfahren zur Verkehrslagerekonstruktion erzeugt werden.
Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass für einen Unfall mit plötzlicher Veränderung der Infrastruktur typische Verkehrsmuster (2) in der Verkehrsmusterdatenbank gespeichert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Unfallerkennung in einer Verkehrszentrale und/oder in einem Fahrzeug durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Unfallerkennung mit zyklisch erfassten Verkehrszustandsdaten kontinuierlich durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Fahrzeug einen erkannten Unfall nach Ablauf einer vorgebbaren Zeitspanne an andere Fahrzeuge und/oder die Verkehrszentrale kommuniziert.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass die in der Verkehrszentrale automatisch abgeleiteten Unfallkriterien mit Informationen aus anderen Quellen, abgeglichen werden und die Verkehrszentrale die abgeglichenen Unfallkriterien an verschiedene Meldewege weiterleitet.