DE102006046697A1 - Method for immediate recognition of dangerous situations within road intersection, evaluates item data for every road user present in intersection, and predicts possible paths of movement of users based on item data - Google Patents

Method for immediate recognition of dangerous situations within road intersection, evaluates item data for every road user present in intersection, and predicts possible paths of movement of users based on item data Download PDF

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    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08GTRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/16Anti-collision systems
    • G08G1/164Centralised systems, e.g. external to vehicles

Abstract

Item data, including speed and acceleration data, for all road users, such as vehicles (FZ1,FZ2), pedestrians (F), and cyclists, are acquired and evaluated. Possible paths of movement (I,II) of the road users are predicted based on the item data. If collision between same or different road users based on the predicted paths of movement is determined, countermeasures are taken to warn the users of possible collision. Independent claims are included for the following: (1) a device for immediate recognition of dangerous situations within a road intersection; and (2) a vehicle with a radio communication device.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum frühzeitigen Erkennen gefährlicher Situationen im Kreuzungsbereich von Straßen sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens und ein Fahrzeug hierzu.The The invention relates to a method for early detection of dangerous Situations in the intersection of roads and a device for execution of the procedure and a vehicle for this purpose.
  • Es ist allgemein bekannt, zur Steigerung der Verkehrssicherheit sogenannte Floating-Car-Data-Verfahren (FCD) und/oder Extended-Floating-Car-Data-Verfahren (XFCD) für Fahrzeuge bereitzustellen. Hierzu weist das Fahrzeug ein Navigationssystem, eine Funk-Kommunikationsanlage und ein Endgerät auf. Das Endgerät kann Daten an eine FCD-Zentrale senden und einkommende Daten aus der FCD-Zentrale verarbeiten und diese mittels Endgerät auf einem Display am Armaturenbrett ausgeben. Bei der FCD-Zentrale handelt es sich üblicherweise um einen Telematikanbieter. Die FCD-Zentrale erhält auch von anderen FCD-Verkehrsteilnehmern sowie von stationären Sensoren Daten und verarbeitet diese unter Zuhilfenahme einer digitalen Karte für den einzelnen FCD-Teilnehmer. Erkennt die FCD-Zentrale nun Schwierigkeiten bzw. ein kommendes Hindernis für ein Fahrzeug, so versendet die FCD-Zentrale via Funk Warnsignale an die einzelnen FCD-Teilnehmer.It is well known to increase traffic safety so-called Floating car data (FCD) and / or extended floating car data (XFCD) for To provide vehicles. For this purpose, the vehicle has a navigation system, a radio communication system and a terminal. The terminal can data Send to an FCD center and incoming data from the FCD center process and use this device on a display on the dashboard output. The FCD center is usually a telematics provider. The FCD control panel receives also from other FCD road users as well as from stationary sensors Data and process it with the help of a digital map for the individual FCD participant. The FCD headquarters now sees difficulties or an upcoming obstacle for a vehicle, then sends the FCD headquarters via radio warning signals to the individual FCD participants.
  • In einer Erweiterung dieses Verfahrens (XFCD) können auch aktuelle Fahrzeugdaten der FCD-Teilnehmer miteinbezogen und an die Zentrale übermittelt werden. Beispielsweise können die aktuellen Fahrzeugdaten einzelner FCD-Teilnehmer auf eine Glatteissituation hindeuten, so dass nach Auswertung durch die Zentrale andere FCD-Teilnehmer entsprechend gewarnt werden können.In An extension of this procedure (XFCD) can also be updated vehicle data the FCD participant is involved and sent to the central office become. For example, you can the current vehicle data of individual FCD participants on a black ice situation so that after evaluation by the headquarters other FCD participants accordingly can be warned.
  • Trotz dieser Maßnahmen ist eine weitere Steigerung der Verkehrssicherheit wünschenswert. Es hat sich herausgestellt, dass sich in städtischen Gebieten in Deutschland 35 % aller Unfälle an Kreuzungen ereignen, wobei der Anteil aller städtischen Unfälle am Gesamtunfallaufkommen etwa 60 % beträgt. Das Autofahren in der Stadt erfordert von den Verkehrsteilnehmern ein besonderes Maß an Aufmerksamkeit und Konzentration, denn die Fahrtrouten umfassen in der Regel eine Vielzahl von komplexen signalisierten Kreuzungen, die häufig eine starke Verkehrsbelastung aufweisen. Außerdem teilen sich in diesen Kreuzungsbereichen verschiedene Nutzerklassen (Fahrer, Fußgänger, Radfahrer) die Straßeninfrastruktur und müssen Rücksicht aufeinander nehmen. Die Menge an Informationen, die ein Fahrer dabei zu verarbeiten und zu interpretieren hat, ist zeitweise enorm. Die Hauptursache für Unfälle im Bereich von städtischen Straßenkreuzungen sind Fahrer, die unangemessene Manöver ausführen, die Reaktionen anderer Fahrer oder nichtmotorisierter Verkehrsteilnehmer falsch einschätzen, oder Straßenschilder bzw. Ampelsignalisierungen übersehen oder sogar missachten.In spite of of these measures a further increase in traffic safety is desirable. It has turned out to be in urban areas in Germany 35% of all accidents occur at intersections, with the proportion of all urban accidents in the total accident occurrence about 60%. Driving in the city requires of the road users a special level Attention and concentration, because the routes include usually a variety of complex signalized intersections, the common have a heavy traffic load. Besides, share in these Intersection areas different user classes (driver, pedestrian, cyclist) the road infrastructure and must consideration take each other. The amount of information a driver has has to process and interpret, is at times enormous. The Main cause for accidents in the area of urban intersections are drivers who perform inappropriate maneuvers, the reactions of others Misjudge driver or non-motorized road user, or street signs or traffic light signaling overlooked or even disregard.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zum frühzeitigen Erkennen gefährlicher Situationen im Kreuzungsbereich von Straßen anzugeben, dass dazu dient, die betroffenen Verkehrsteilnehmer frühzeitig zu warnen, sobald die Gefahr von Konflikten oder Kollisionen gegeben ist. Des Weiteren ist es Aufgabe der Erfindung eine entsprechende Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens bereitzustellen. Ferner ein Fahrzeug anzugeben, das unter Zuhilfenahme des Verfahrens seinen Fahrer im Straßenverkehr unterstützt und vor gefährlichen Situationen warnt.task The invention is a method for early detection of dangerous Indicate situations in the intersection of roads that serve to warn the road users concerned as soon as possible Danger of conflicts or collisions is given. Furthermore It is an object of the invention to provide a corresponding device for execution of the method. Furthermore, to specify a vehicle which with the help of the procedure his driver in the traffic supports and dangerous Situations warns.
  • Die Aufgabe wird durch das Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst bzw. mit einer Vorrichtung nach Anspruch 13. Ferner wird die Aufgabe von einem von dem Verfahren unterstützten Fahrzeug gemäß Anspruch 15 gelöst.The The object is achieved by the method having the features of the claim 1 solved or with a device according to claim 13. Further, the object of a vehicle supported by the method according to claim 15 solved.
  • Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum frühzeitigen Erkennen gefährlicher Situationen im Kreuzungsbereich von Straßen angegeben, bei dem Positionsdaten der in der Kreuzung befindlichen bzw. auf die Kreuzung zukommenden Verkehrsteilnehmer er fasst werden, die Positionsdaten ausgewertet werden und eine Prognose der zu erwarteten Bewegungslinien der Verkehrsteilnehmer erstellt wird. Anhand der Prognose wird dann bestimmt, ob Konflikte bzw. Kollisionen zwischen den Verkehrsteilnehmern drohen, woraufhin zur Verhinderung der Konflikte bzw. Kollisionen Gegenmaßnahmen, insbesondere Warnung der betroffenen Verkehrsteilnehmer, eingeleitet werden.According to the invention is a Procedure for early Detecting dangerous Situations specified in the intersection of roads where position data the one at the intersection or at the intersection Road users are summarized, the position data evaluated and a forecast of the expected movement lines of road users is created. The forecast then determines whether conflicts or Collisions between the road users threaten, whereupon the Prevention of conflicts or collisions Countermeasures, in particular warning the affected road users, initiated become.
  • Damit ist es möglich, die Verkehrsteilnehmer, insbesondere die Fahrer von Fahrzeugen, zeitnah mit zusätzlichen Informationen, die über ihren Wahrnehmungshorizont hinausgehen, zu versorgen. Gefährliche Situationen, vor denen so frühzeitig gewarnt werden, können unter Umständen in ihren Auswirkungen gemindert oder sogar ganz vermieden werden, so dass ein entscheidender Beitrag zur Verbesserung der Verkehrsicherheit geleistet wird.In order to Is it possible, the road users, in particular the drivers of vehicles, timely with additional Information about to go beyond their perceptual horizon. Hazardous Situations before so early can be warned in certain circumstances their effects are mitigated or even completely avoided, making a vital contribution to improving traffic safety is done.
  • In Ausgestaltung des Verfahrens werden in die Positionsdaten Geschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten der Verkehrsteilnehmer miteinbezogen. Damit ist es möglich, eventuell vorgenommene Bremsungen oder Beschleunigungen im Verfahren zu berücksichtigen, um so eine verbesserte Prognose für die Verkehrsteilnehmer erstellen zu können. Insbesondere ergibt sich eine Verbesserung der Prognose, wenn die Positionsdaten der Verkehrsteilnehmer permanent ermittelt und verarbeitet werden.In Embodiment of the method are in the position data speed data and / or acceleration data of road users involved. This makes it possible any braking or acceleration in the process to take into account to create an improved forecast for road users to be able to. In particular, there is an improvement in the prognosis when the Position data of road users are permanently determined and processed.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens werden die in Interaktion befindlichen Verkehrsteilnehmer näher angegeben, und zwar, dass es sich um Fahrzeuge, um Fußgänger oder um Radfahrer handeln kann.In a further embodiment of the method the interacting road users are specified, namely that they can be vehicles, pedestrians or cyclists.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens können bei einer lichtsignalisierten Kreuzung auch weitere Daten, die der Lokalisation von Fußgängern oder Radfahrern dienen, als Eingabedaten im Verfahren berücksichtigt werden.In Further embodiment of the method can in a light-signaling Crossing also other data, the localization of pedestrians or Serve cyclists, considered as input data in the process become.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird angegeben, dass bei Fahrzeugen auf Basis der Positionsdaten eine Fahrspur des Fahrzeugs in der Kreuzung bestimmt wird, wobei Abbiegebeziehungen für das Fahrzeug berücksichtigt werden, indem soweit vorhanden, zusätzliche Daten des Fahrzeugs ausgewertet werden. Bei Fußgängern oder Radfahren werden die Fußgänger- oder Radfahrfurten statisch vorgegeben und es wird eine entsprechende Bewegungslinie zugeordnet. Anschließend werden für jeden Verkehrsteilnehmer eigene Trajektorien bestimmt. Danach werden Schnittpunkte der Trajektorien ermittelt, die mögliche Konfliktpunkte darstellen. Bei Vorliegen möglicher Konfliktpunkte werden Gegenmaßnahmen zur Vermeidung der Konflikte oder Kollisionen, insbesondere Warnung der betroffenen Verkehrsteilnehmer, eingeleitet.In Further embodiment of the method is indicated that in vehicles based on the position data, a lane of the vehicle in the intersection is determined, taking into account turning relationships for the vehicle If available, additional data of the vehicle are evaluated become. For pedestrians or Cycling will be the pedestrian or Radfahrfurten statically predetermined and there will be a corresponding line of movement assigned. Subsequently be for Each road user determines their own trajectories. After that will be Determines points of intersection of the trajectories that represent possible points of conflict. at Presence of possible Points of conflict become countermeasures to avoid conflicts or collisions, especially warning the road users concerned.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens hat sich zur Verbesserung des Verfahrens herausgestellt, dass Konfliktpunkte Schnittpunkte der Trajektorien sind, die im Wesentlichen zeitgleich sind bzw. beide innerhalb einer vorgegebenen Zeitdifferenz vorliegen.In Further embodiment of the method has to improve of the procedure emphasized that conflict points intersections are the trajectories that are essentially simultaneous or both present within a given time difference.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens hat sich zur Verbesserung des Verfahrens herausgestellt, die Berechnung der Konfliktpunkte unter Berücksichtigung möglicher Brems- bzw. Beschleunigungsaktionen der Verkehrsteilnehmer durchzuführen.In Further embodiment of the method has to improve of the procedure, the calculation of the conflict points considering potential To perform braking or acceleration actions of road users.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens hat sich zur Verbesserung des Verfahrens herausgestellt, die Schnittpunkte der Trajektorien nur dann als Konfliktpunkte zu betrachten, wenn die Geschwindigkeits- und/oder Bremsmöglichkeiten der Fahrzeuge das Auftreten einer gefährlichen Situation vermuten lassen, wonach eine Neuberechnung der Trajektorien erfolgt, welche eine Reaktion auf diese Situation in Form von maximalen Bremsvorgängen enthalten, und nur im Fall eines sich aufgrund der Neuberechnung der Trajektorien ergebenden Schnittpunktes ein Konfliktpunkt ausgewiesen wird, welcher dann zur Einleitung von Gegenmaßnahmen herangezogen wird.In Further embodiment of the method has to improve of the method, the intersections of the trajectories only as conflict points if the speed and / or braking possibilities the vehicles suggest the occurrence of a dangerous situation, after which a recalculation of the trajectories takes place, which one Reaction to this situation in the form of maximum braking, and only in the case of a due to the recalculation of trajectories resulting point of intersection a conflict point is identified, which then to initiate countermeasures is used.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens hat sich zur Verbesserung des Verfahrens herausgestellt, bei Fahrzeugen auf Basis der Positionsdaten eine Fahrspur des Fahrzeugs in der Kreuzung zu bestimmen, wobei Abbiegebeziehungen für das Fahrzeug berücksichtigt werden, indem insbesondere zusätzliche Daten des Fahrzeugs ausgewertet werden, nämlich Daten einer berechneten Route eines Fahrzeugnavigationssystems und/oder Daten ergebend aus einer aktivierten Fahrtrichtungsanzeige des Fahrzeugs.In Further embodiment of the method has to improve of the method, in vehicles based on the position data a Lane of the vehicle to be determined in the intersection, with turn-off relationships for the Vehicle considered in particular additional Data of the vehicle to be evaluated, namely data of a calculated Route of a car navigation system and / or data resulting from an activated turn signal of the vehicle.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird die Positionsdatenermittlung auf Basis vorliegender Fahrzeugdaten eines FCD (floating car data)-Systems oder eines XFCD (extended floating car data)-Systems durchgeführt.In Further embodiment of the method is the position data determination Based on existing vehicle data of a FCD (floating car data) system or an XFCD (extended floating car data) system.
  • In weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird zur Auswertung der Positionsdaten und zur Erstellung der Prognose der zu erwarteten Bewegungslinien der Verkehrsteilnehmer eine Vorrichtung in Form einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung vorgesehen.In Another embodiment of the method is used to evaluate the position data and to generate the forecast of the expected movement lines the road user a device in the form of an electronic Data processing device provided.
  • Zur Durchführung des Verfahrens wird eine Vorrichtung vorgeschlagen, die zur Auswertung der Positionsdaten und zur Erstellung der Prognose der zu erwarteten Bewegungslinien der Verkehrsteilnehmer in Form einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung ausgebildet ist und von den Verkehrsteilnehmern abgegebene Daten empfängt, auswertet und diese dann den betroffenen Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stellt. Vorteilhafterweise ist diese Vorrichtung im Bereich der Kreuzung positioniert.to execution The method proposes a device for evaluation the position data and to create the forecast of the expected Movement lines of road users in the form of an electronic Data processing device is formed and by the road users receives submitted data, evaluates and then the affected road users to disposal provides. Advantageously, this device is in the field of Intersection positioned.
  • Des Weiteren wird ein Fahrzeug angegeben, das unter Zuhilfenahme des Verfahrens seinen Fahrer im Straßenverkehr unterstützt und vor gefährlichen Situationen warnt. Das Fahrzeug ist hierzu mit einer Funk-Kommunikationseinrichtung, einer Ortsbestimmung und einem Endgerät ausgestattet, das zur Interaktion mit der Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens vorgesehen ist und mittels des Endgeräts entsprechende Warnsignale ausgeben kann.Of In addition, a vehicle is indicated, which, with the help of Procedure supports his driver in the traffic and dangerous Situations warns. The vehicle is for this purpose with a radio communication device, a location and a terminal equipped to interact with the device for carrying out the Method is provided and by means of the terminal corresponding warning signals can spend.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der Beschreibung.Further Advantages and advantageous embodiments of the invention result from the dependent claims and the description.
  • Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert und anhand der Zeichnung weiter verdeutlicht.One embodiment The invention is explained in more detail in the following description and based the drawing further clarified.
  • Es zeigen:It demonstrate:
  • 1 ein Beispiel einer Kreuzung, wobei alle möglichen Fahrbeziehungen bzw. Fahrlinien von Zu- nach Ausfahrten eingezeichnet sind und 1 an example of an intersection, wherein all possible driving relationships or driving lines are drawn from to- and exits and
  • 2 ein Beispiel dreier Fahr- bzw. Bewegungslinien (Trajektorien) von Verkehrsteilnehmern an einer Kreuzung mit Ampelanlage. 2 an example of three driving lines of traffic (trajectories) of road users at a crossroads with traffic lights.
  • Die Erfindung gibt ein Verfahren an, das auf Basis von permanent einlaufenden Positions- und Geschwindigkeitsdaten von Fahrzeugen in einem Kreuzungsbereich von Straßen, zunächst detailliert die Fahrlinien (Bewegungstrajektorien) der Verkehrsteilnehmer rekonstruiert bzw. prognostiziert, um nach deren Analyse vorauszusagen, ob sich eine gefährliche Situation für die Verkehrsteilnehmer ergeben kann. In einem weiteren Schritt soll bei prognostizierter gefährlicher Situation dann eine Gegenmaßnahme in Form einer Warnung an den oder die betroffenen Verkehrsteilnehmer erfolgen, um damit die gefährliche Situation sicher abwenden zu können.The Invention specifies a method based on permanently incoming Position and speed data of vehicles in a crossing area of roads, first detailed the driving lines (movement trajectories) of the road users reconstructed or predicted to predict after their analysis, whether a dangerous Situation for the road users can result. In a further step should at predicted dangerous Situation then a countermeasure in the form of a warning to the road user (s) concerned done to make the dangerous Safe situation to be able to avert.
  • Voraussetzung zur Durchführung des Verfahrens sind Fahrzeuge, insbesondere Kraftfahrzeuge, die ihre Position mit hoher Genauigkeit feststellen können. Dies kann zum Beispiel mit Hilfe eines im Fahrzeug vorgesehenen Fahrzeugortungssystems nach GPS (Globales Positionssystem) oder auch das kommende europä ische System zur Satellitennavigation mit dem Namen Galileo sein. Außerdem müssen die Fahrzeuge über eine eigene Funk-Kommunikationseinheit bzw. Funk-Kommunikationseinrichtung und zur Verarbeitung der Daten über ein Endgerät verfügen. Diese Funk-Kommunikationseinrichtung soll mit der straßenseitigen Infrastruktur Daten austauschen können. Die straßenseitige Infrastruktur besteht hierzu aus einer Vorrichtung, insbesondere in Form einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung, die außerdem mit Funk- und Empfangsteil ausgestattet ist und vorzugsweise an städtischen Kreuzungen vorzusehen ist. Im Weiteren wird die Vorrichtung prägnant als Kreuzungsgerät bezeichnet.requirement to carry out of the procedure are vehicles, in particular motor vehicles, which can determine their position with high accuracy. This For example, with the aid of a vehicle location system provided in the vehicle GPS (Global Positioning System) or the upcoming European system for satellite navigation with the name Galileo. In addition, the Vehicles over a separate radio communication unit or radio communication device and for processing the data via a terminal feature. This radio communication device is intended to be on the roadside Infrastructure can exchange data. The roadside Infrastructure consists of a device, in particular in the form of an electronic data processing device, the Furthermore equipped with radio and receiver and is preferably on urban intersections is to be provided. In addition, the device becomes succinct as crossing device designated.
  • Es ist vorgesehen, dass die Fahrzeuge im Kreuzungsbereich einer Straßenkreuzung zyklisch und in kleinen Zeitabständen ihre Positions- und Geschwindigkeitsdaten sowie gegebenenfalls zusätzlich weitere Informationen des Fahrzeugs, wie zum Beispiel Blinker „ein/aus" oder Routeninformationen eines vorliegenden Fahrzeugnavigationssystems, an das Kreuzungsgerät übertragen.It is provided that the vehicles in the crossing area of a road junction cyclically and at short intervals their position and speed data and, if necessary, additional ones Information of the vehicle, such as turn signal "on / off" or route information of a present car navigation system, transmitted to the intersection device.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren soll vorzugsweise im Kreuzungsgerät ablaufen und hierzu die von den Fahrzeugen im Kreuzungsbereich übertragenen Daten verarbeiten. Im Fall lichtsignalisierter Kreuzungen sollen auch weitere Daten, die der Lokalisation von Fußgängern oder Radfahrern dienen, als Eingabedaten im Verfahren bzw. im Kreuzungsgerät berücksichtigt werden. Solche Daten können beispielsweise von speziellen straßenseitig installierten Fußgänger- oder Radfahrerdetektoren stammen oder von sogenannten Tastern, mit denen Fußgänger oder Radfahrer an signalisierten Kreuzungen ihr Grünsignal an der Ampelanlage anfordern. Das Verfahren basiert auf einem Zusammenführen, sogenanntem Matching, der ermittelten Fahrbewegung der Fahrzeuge auf die vorliegenden statischen Fahrbeziehungen der Kreuzung.The inventive method should preferably run in the intersection device and this from the process data transmitted to vehicles in the intersection area. In the case of light-signalised intersections, further data, the localization of pedestrians or Serve cyclists, considered as input data in the process or in the intersection device become. Such data can For example, from special street side installed pedestrian or Radfahrerdetectors come from so-called buttons, with which Pedestrian or Cyclists at signaled intersections their green signal at the traffic lights Request. The method is based on merging, so-called Matching, the determined driving movement of the vehicles on the present static driving relations of the intersection.
  • Diese statischen Fahrbeziehungen hängen von der Topologie bzw. Geometrie der Kreuzung ab. Eine jede Kreuzung hat eine endliche Anzahl möglicher Fahrbeziehungen von Fahrspuren der Zufahrten zu Fahrspuren der Ausfahrten. Diese statischen Fahrbeziehungen bzw. sich ergebenden Fahrlinien der einzelnen Verkehrsteilnehmer werden zunächst für die zu betrachtende Kreuzung quasi offline ermittelt und dem Kreuzungsgerät in einer adäquaten datentechnischen Form zur Verfügung gestellt bzw. programmtechnisch hinterlegt. Ein Beispiel einer Kreuzung zeigt die 1. In 1 sind alle möglichen Fahrbeziehungen bzw. Fahrlinien von Zu- nach Ausfahrten eingezeichnet. Zum Beispiel ergibt sich als Fahrbeziehung für die Fahrspur S1 die Fahrlinie S1a (Rechtsabbiegen) und die Fahrlinie S1b (Geradeausfahrt). Für die mittlere Fahrspur S2 nur die Fahrlinie S2a (Linksabbiegen). Für die Fahrspur S3 die Fahrlinie S3a (Linksabbiegen) und die Fahrlinie S3b (Geradeausfahrt) usw. Für die unerwähnten, restlich verbleibenden Fahrspuren sind selbstverständlich entsprechende Fahrlinien bzw. Fahrbeziehungen gültig. Ist einmal die Kreuzung mit ihren Fahrbeziehungen festgelegt, so wird in einem quasi online Teil des Verfahrens ständig das bereits erwähnte Matching der ermittelten Fahrbewegung der Fahrzeuge auf die statischen Fahrbeziehungen der Kreuzung durchgeführt. Es erfolgt somit eine Modellierung der Bewegungstrajektorien der Verkehrsteilnehmer.These static driving relationships depend on the topology or geometry of the intersection. Each intersection has a finite number of possible driving relationships from the lanes of the access roads to the lanes of the exits. These static driving relationships or resulting driving lines of the individual road users are initially determined offline for the intersection to be considered quasi and made available to the intersection device in an adequate data technology form or deposited programmatically. An example of an intersection shows the 1 , In 1 all possible driving relations or driving lines from in and out are marked. For example, the driving direction for the lane S1 is the driving line S1a (right turn) and the driving line S1b (straight ahead). For the middle lane S2 only the line S2a (left turn). For the lane S3, the driving line S3a (turning left) and the driving line S3b (straight ahead), etc. For the unmentioned, remaining remaining lanes, of course, corresponding driving lines or driving relationships are valid. Once the intersection with its driving relationships has been determined, the previously mentioned matching of the determined driving movement of the vehicles to the static driving relationships of the intersection is carried out in a quasi-online part of the method. There is thus a modeling of the movement trajectories of the road users.
  • In einem ersten Schritt des Verfahrens muss für jedes sich nähernde Fahrzeug bestimmt werden, zu welcher Fahrbeziehung es gehört, ob es also geradeaus weiterfährt oder nach links oder rechts abbiegt. Auf der Basis der eingelaufenen Positionsdaten für jedes Fahrzeug wird zunächst die Fahrspur in der Zufahrt bestimmt, auf der das Fahrzeug sich der Kreuzung nähert. Danach müssen eventuell die Abbiegebeziehungen der Fahrzeuge bestimmt werden, sofern mehrere vorliegen, indem zusätzliche Daten vom Fahrzeug übermittelt und ausgewertet werden. Diese Daten können aus der aktuellen Route eines aktiven Navigationsgeräts stammen oder auch Daten einer aktivierten Fahrtrichtungsanzeige sein, zum Beispiel beim vom Fahrzeug abgegebenen Blinkersignal. Fehlen diese Informationen, so wird alternativ durch Auswertung des bisherigen Fahr verlaufs auf eine Abbiegebeziehung geschlossen. Falls dies nicht eindeutig möglich ist, wird zunächst eine Geradeausfahrt angenommen.In A first step of the procedure must be for each approaching vehicle It is determined to which driving relationship it belongs, so whether it continues straight ahead or turn left or right. On the basis of the run in Position data for every vehicle will be first the lane in the driveway determines on which the vehicle is approaching the intersection. After that have to possibly the turn-off relationships of the vehicles are determined, provided several are present by additional Data transmitted from the vehicle and evaluated. This data can be from the current route an active navigation device or data of an activated turn signal be, for example, the emitted from the vehicle turn signal. If this information is missing, it will be evaluated alternatively the previous driving course closed on a turn circle. If this is not clearly possible is, will be first a straight ahead driving accepted.
  • In einem zweiten Schritt des Verfahrens werden die Bewegungslinien der detektierten Fußgänger oder Radfahrer im Kreuzungsbereich ermittelt und miteinbezogen. Dies sind einfach die Bewegungslinien, die durch die Fußgänger- oder Radfahrerfurten statisch vorgegeben sind. Wird ein Fußgänger oder Radfahrer detektiert oder meldet sich ein Fußgänger oder Radfahrer per Taster an, so wird die entsprechende Bewegungslinie der Furte zugeordnet. Unter Furte wird der vorgegebene Weg verstanden.In a second step of the method, the movement lines of the detected pedestrians or cyclists in the crossing area are determined and involved. These are simply the lines of movement that are statically predetermined by the pedestrian or cyclist furrows. If a pedestrian or cyclist is detected, or if a pedestrian or cyclist registers by pressing a button, the corresponding movement line is assigned to the ford. Fords are understood as the given path.
  • In einem dritten Schritt erfolgt die Bestimmung der Trajektorien der Kraftfahrzeuge entlang der bestimmten Fahrbeziehung. Unter Trajektorie wird der erwartete Weg bzw. die Bahnkurve oder Ortsraumkurve des Fahrzeugs verstanden. Anhand der von den Fahrzeugen übertragenen Positionsdaten, sowie den aktuellen Geschwindigkeiten und Beschleunigungen, wird der Fahrlinie eines jeden Fahrzeugs eine Zeitskala zugeordnet. Es wird also für jedes Fahrzeug eine eigene Trajektorie bestimmt. Der Prognoseteil der Trajektorie wird abgeschätzt, indem die aktuelle Geschwindigkeit und Beschleunigung, sowie eventuell die Ableitung der Beschleunigung verwendet wird. Auch kann hier die maximale Geschwindigkeit einer Kurvenfahrt zum Beispiel im Falle eines Rechts- oder Linksabbiegens berücksichtigt werden.In In a third step, the trajectories of the trajectories are determined Motor vehicles along the specific driving relationship. Under trajectory is the expected path or the trajectory or space curve of the Vehicle understood. Based on the transmitted from the vehicles Position data, as well as the current speeds and accelerations, the driving line of each vehicle is assigned a time scale. So it will be for Each vehicle determines its own trajectory. The forecast part the trajectory is estimated by the current speed and acceleration, as well as possibly the derivative of the acceleration is used. Also can here the maximum speed of a turn, for example, in the case of a Right or left turn are considered.
  • Die 2 zeigt ein Beispiel dreier Fahr- bzw. Bewegungslinien (Trajektorien) von Verkehrsteilnehmern an einer Kreuzung. So sind beispielsweise zwei Fahrzeuge FZ1 und FZ2 sowie ein Fußgänger F eingezeichnet. Das Fahrzeug FZ1 befindet sich zum aktuellen Zeitpunkt takt an der eingezeichneten Stelle. Für die Zukunft gilt: Zum Zeitpunkt takt + 1 am Ort a, zum späteren Zeitpunkt takt + 2 am Ort b usw. In der Vergangenheit takt – 1 am Ort c, weiter in der Vergangenheit takt – 2 am Ort d usw. Die gestrichelt gezeichnete Linie I von takt – 2 bis zum Fahrzeug FZ2 zeigt somit den Bewegungsanteil bis zur Gegenwart. Die gestrichelte Linie II (Linksabbiegespur) den prognostizierten Bewegungsanteil takt + 1, takt + 2 usw. Entsprechendes gilt auch für das entgegenkommende Fahrzeug FZ2.The 2 shows an example of three trajectories of road users at an intersection. For example, two vehicles FZ1 and FZ2 and a pedestrian F are shown. The vehicle FZ1 is at the current point in time t akt at the marked point. For the future, the following applies: at time t akt + 1 at location a, at later time t akt + 2 at location b etc. In the past t akt - 1 at location c, further in the past t akt - 2 at location d, etc The dashed line I from t akt - 2 to the vehicle FZ2 thus shows the proportion of movement to the present. The dashed line II (left-turn lane) the predicted motion component t akt + 1, t akt + 2, etc. The same applies to the oncoming vehicle FZ2.
  • In einem vierten Schritt erfolgt die Bestimmung der Trajektorien der Fußgänger oder Radfahrer im Kreuzungsbereich. Dies geschieht so, indem vom Zeitpunkt der Detektion bzw. der Tasterbetätigung eine gleichförmige Bewegung entlang der Bewegungslinie in der Furt angenommen wird. So befindet sich in 2 der Fußgänger F in der Gegenwart zum Zeitpunkt takt an der eingezeichneten Stelle. Der zurückgelegte Weg bis zur Stelle takt stellt somit den zurückgelegten Bewegungsanteil I und die weitere Stelle takt + 1 den prognostizierten Bewegungsanteil II dar.In a fourth step, the trajectories of pedestrians or cyclists are determined in the intersection area. This is done by adopting a uniform movement along the line of movement in the ford from the time of detection or the push button operation. So is located in 2 the pedestrian F in the presence at the time t akt at the marked point. The distance covered up to the point t akt thus represents the amount of movement I covered and the further point t akt + 1 the predicted proportion of movement II.
  • In einem fünften Schritt erfolgt die Berechnung von Konfliktpunkten unter Berücksichtigung möglicher Brems- bzw. Beschleunigungsaktionen der Fahrzeuge. Mögliche Konfliktpunkte sind nun die Schnittpunkte von Trajektorien, die etwa zeitgleich sind, das heißt, für beide Linien innerhalb einer vorgegebenen Zeitdifferenz liegen. Außerdem ist der Schnittpunkt einer Trajektorie mit einer Haltelinie bei gleichzeitigem ROT-Signal einer Ampelanlage 2 als Konfliktpunkt zu werten, egal zu welchem Zeitpunkt der Trajektorie.In a fifth step, the calculation of conflict points takes into account possible braking or acceleration actions of the vehicles. Possible points of conflict are now the intersections of trajectories that are about the same time, that is, lie for both lines within a given time difference. In addition, the intersection of a trajectory with a stop line with simultaneous RED signal of a traffic light system 2 as a point of conflict, no matter at what point in the trajectory.
  • Konfliktpunkte sind aber nur dann relevant, wenn die Geschwindigkeits- und Bremsmöglichkeiten der Fahrzeuge das Auftreten einer gefährlichen Situation vermuten lassen. Das heißt, dass im Falle eines möglichen Konfliktpunkts für die beteiligten Verkehrsteilnehmer weiter neue Trajektorien berechnet werden müssen, die die Reaktion auf die Situation in Form von maximalen Bremsvorgängen beinhalten. Sollten diese neuen Trajektorien dann ebenfalls mögliche Konfliktpunkte aufweisen, so wird erneut ein Konfliktpunkt ausgewiesen.points of conflict but are only relevant if the speed and braking options Vehicles suspect the occurrence of a dangerous situation to let. This means, that in case of a possible Conflict point for the participating road users continue to calculate new trajectories Need to become, which involve the reaction to the situation in the form of maximum braking. If these new trajectories then also possible conflict points show a point of conflict again.
  • In einem letzten Schritt können die erkannten Konfliktpunkte den betroffenen Verkehrsteilnehmer in geeigneter Form, bei spielsweise durch vom Endgerät im Fahrzeug abgegebene, optische oder akustische Warnsignale übermittelt werden. Dies ermöglicht dann eine entsprechende Reaktion der Verkehrsteilnehmer, zum Beispiel durch Bremsen, Lenken oder Ausweichen, um so die gefährliche Situation abwenden zu können.In a last step the identified conflict points the affected road user in a suitable form, for example by the terminal in the vehicle delivered, visual or audible warning signals become. this makes possible then a corresponding reaction of the road users, for example by braking, steering or avoiding, so the dangerous Avert situation.

Claims (15)

  1. Verfahren zum frühzeitigen Erkennen gefährlicher Situationen im Kreuzungsbereich von Straßen, dadurch gekennzeichnet, – dass Positionsdaten der in der Kreuzung befindlichen bzw. auf die Kreuzung zukommenden Verkehrsteilnehmer erfasst werden, – dass die Positionsdaten ausgewertet werden und eine Prognose der zu erwarteten Bewegungslinien der Verkehrsteilnehmer erstellt wird, – dass anhand der Prognose bestimmt wird, ob Konflikte bzw. Kollisionen zwischen den Verkehrsteilnehmern drohen, – woraufhin zur Verhinderung der Konflikte bzw. Kollisionen Gegenmaßnahmen, insbesondere Warnung der betroffenen Verkehrsteilnehmer, eingeleitet werden.Method for the early detection of dangerous situations in the intersection of roads, characterized in that - position data of the traffic participants located in the intersection or at the intersection are detected, - that the position data are evaluated and a prediction of the expected movement lines of the road users is created - That is determined on the basis of the prognosis, whether conflicts or collisions between the road users threaten, - whereupon to prevent the conflicts or collisions countermeasures, in particular warning of the affected road users, initiated.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in die Positionsdaten Geschwindigkeitsdaten und/oder Beschleunigungsdaten der Verkehrsteilnehmer miteinbezogen werden.Method according to claim 1, characterized in that that in the position data speed data and / or acceleration data the road users are involved.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdaten der Verkehrsteilnehmer permanent ermittelt und verarbeitet werden.Method according to claim 1, characterized in that that the position data of the road users permanently determined and processed.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei den Verkehrsteilnehmern um Fahrzeuge oder um Fußgänger oder um Radfahrer handelt.A method according to claim 1, characterized in that it is in the road users vehicles or pedestrians or cyclists.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer lichtsignalisierten Kreuzung auch weitere Daten, die der Lokalisation von Fußgängern oder Radfahrern dienen, als Eingabedaten im Verfahren berücksichtigt werden.Method according to claim 4, characterized in that that at a light-signalised intersection also other data, the localization of pedestrians or Serve cyclists, considered as input data in the process become.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass – bei Fahrzeugen auf Basis der Positionsdaten eine Fahrspur des Fahrzeugs in der Kreuzung bestimmt wird, wobei Abbiegebeziehungen für das Fahrzeug berücksichtigt werden, indem soweit vorhanden, zusätzliche Daten des Fahrzeugs ausgewertet werden, – dass bei Fußgängern oder Radfahren, die Fußgänger- oder Radfahrfurten statisch vorgegeben werden und eine entsprechende Bewegungslinie zugeordnet wird, – dass für jeden Verkehrsteilnehmer eigene Trajektorien bestimmt werden, – dass Schnittpunkte der Trajektorien ermittelt werden, die mögliche Konfliktpunkte darstellen, – dass bei Vorliegen von Konfliktpunkten Gegenmaßnahmen zur Vermeidung der Konflikte oder Kollisionen, insbesondere Warnung der betroffenen Verkehrsteilnehmer, eingeleitet werden.Method according to one of the preceding claims 1 to 5, characterized in that - based on vehicles the position data is determined one lane of the vehicle in the intersection, with turn-off relationships for the vehicle considered If available, additional data of the vehicle be evaluated, - that with pedestrians or Cycling, the pedestrian or Radfahrfurten statically be given and a corresponding Movement line is assigned, - that for every road user own trajectories are determined - that intersections of the trajectories be determined, the possible Represent conflict points, - that in the presence of conflict points countermeasures to avoid conflicts or collisions, especially warning the road user concerned.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Konfliktpunkte Schnittpunkte der Trajektorien sind, die im Wesentlichen zeitgleich sind bzw. beide innerhalb einer vorgegebenen Zeitdifferenz vorliegen.Method according to Claim 6, characterized that conflict points are intersections of the trajectories that are in the Essentially, or both are within a given time Time difference present.
  8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Berechnung der Konfliktpunkte unter Berücksichtigung möglicher Brems- bzw. Beschleunigungsaktionen der Verkehrsteilnehmer durchgeführt wird.Method according to Claim 6, characterized that the calculation of the conflict points taking into account possible Braking or acceleration actions of road users is performed.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnittpunkte der Trajektorien nur dann als Konfliktpunkte betrachtet werden, wenn die Geschwindigkeits- und/oder Bremsmöglichkeiten der Fahrzeuge das Auftreten einer gefährlichen Situation vermuten lassen, wonach eine Neuberechnung der Trajektorien erfolgt, welche die Reaktion auf diese Situation in Form von maximalen Bremsvorgängen enthalten, und nur im Fall eines sich aufgrund der Neuberechnung der Trajektorien ergebenden Schnittpunktes ein Konfliktpunkt ausgewiesen wird, welcher dann zur Einleitung von Gegenmaßnahmen herangezogen wird.Method according to one of claims 6 to 8, characterized that the intersections of trajectories only as points of conflict be considered if the speed and / or braking capabilities Vehicles suspect the occurrence of a dangerous situation after which a recalculation of the trajectories takes place, which the Contain response to this situation in the form of maximum braking, and only in the case of one resulting from the recalculation of the trajectories Intersection a conflict point is expelled, which then to initiate countermeasures is used.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Fahrzeugen auf Basis der Positionsdaten eine Fahrspur des Fahrzeugs in der Kreuzung bestimmt wird, wobei Abbiegebeziehungen für das Fahrzeug berücksichtigt werden, indem insbesondere zusätzliche Daten des Fahrzeugs ausgewertet werden, nämlich Daten einer berechneten Route eines Fahrzeugnavigationssystems und/oder Daten ergebend aus einer aktivierten Fahrtrichtungsanzeige des Fahrzeugs.Method according to one of claims 6 to 9, characterized that on vehicles based on the position data a lane of the Vehicle in the intersection is determined, with turn-off relationships for the Vehicle considered in particular additional Data of the vehicle to be evaluated, namely data of a calculated Route of a car navigation system and / or data resulting from an activated turn signal of the vehicle.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionsdatenermittlung auf Basis vorliegender Fahrzeugdaten eines FCD (floating car data)-Systems oder eines XFCD (extended floating car data)-Systems durchgeführt wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 10, characterized in that the position data determination on Basis of existing vehicle data of a FCD (floating car data) system or an XFCD (extended floating car data) system is performed.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zur Auswertung der Positionsdaten und zur Erstellung der Prognose der zu erwarteten Bewegungslinien der Verkehrsteilnehmer eine Vorrichtung in Form einer elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung (1) vorgesehen wird.Method according to one of the preceding claims 1 to 11, characterized in that for evaluating the position data and for generating the prediction of the expected movement lines of the road users a device in the form of an electronic data processing device ( 1 ) is provided.
  13. Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorgehenden Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) zur Auswertung der Positionsdaten und zur Erstellung der Prognose der zu erwarteten Bewegungslinien der Verkehrsteilnehmer vorgesehen ist und von den Verkehrsteilnehmern abgegebene Daten empfängt, auswertet und diese dann den betroffenen Verkehrsteilnehmern zur Verfügung stellt.Device for carrying out the method according to one of the preceding claims 1 to 12, characterized in that the device ( 1 ) is provided for evaluating the position data and for generating the prediction of the expected movement lines of the road users and receives from the road users submitted data, evaluates and then provides the affected road users available.
  14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) im Bereich der Kreuzung positioniert ist.Device according to claim 13, characterized in that the device ( 1 ) is positioned in the area of the intersection.
  15. Fahrzeug ausgestattet mit einer Funk-Kommunikationseinrichtung, einer Ortsbestimmung und einem Endgerät, das zur Interaktion mit der Vorrichtung (1) zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 13 vorgesehen ist und mittels dem Endgerät entsprechende Warnsignale ausgeben kann.Vehicle equipped with a radio communication device, a location determination device and a terminal device for interacting with the device ( 1 ) is provided for carrying out the method according to claim 13 and can output corresponding warning signals by means of the terminal.
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