DE102006053484A1

DE102006053484A1 - Data e.g. traffic-relevant sensor data, recording method for road network, involves installing communication unit for communication with mobile network, and providing information about cell group, where unit stands in contact with group

Info

Publication number: DE102006053484A1
Application number: DE102006053484A
Authority: DE
Inventors: Ralf Duckeck
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-11-14
Filing date: 2006-11-14
Publication date: 2008-05-15
Also published as: EP1923850A1

Abstract

The method involves providing center information about positions of a set of motor vehicles (14) e.g. floating car, and compiling traffic condition messages based on the information. A radio communication unit (16) e.g. mobile telephone, is installed in each individual vehicle for communication with a cellular mobile network e.g. Global system for Mobile Communication radio network. The central information about a mobile radio cell or mobile radio cell group (10a), with which the radio communication unit stands in contact is provided. An independent claim is also included for a device for recording data on the state of traffic in a road network.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Daten über die Verkehrslage in einem Straßennetz gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 sowie eine entsprechende Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 11.The The invention relates to a method for acquiring data about Traffic situation in a road network according to the generic term of claim 1 and a corresponding device according to the preamble of claim 11.

Stand der TechnikState of the art

Verkehrsdatenerfassung und Verkehrsregelung sind aufgrund des wachsenden Verkehrsaufkommens unerlässlich geworden. Es sind Verfahren zur Verkehrsdatenerfassung bekannt, die sich stationärer Erfassungssensorik bedienen. Gewöhnlich werden dabei die aktuellen Verkehrsinformationen, zum Beispiel durch Induktionsschleifen, Infrarotsensoren, Kameraüberwachungen auf Brücken oder auch mobile Verkehrsmeldeeinheiten, wie Polizei oder Hubschrauber etc., beschafft. In jüngerer Zeit sind auch Ansätze bekannt geworden, eine Verkehrslageerfassung vorzunehmen, indem von Fahrzeugen einer Stichprobenfahrzeugflotte relevante Informationen an eine Zentrale übermittelt werden. Mit diesem floating-car-data (FCD)-Verfahren soll eine signifikante Qualitätssteigerung der Verkehrsdatenerfassung erreicht werden, indem das im Verkehr mitfließende Fahrzeug („floating car") zu einem mobilen Sensor aufgerüstet wird, welcher die momentane Verkehrslage ermittelt und die relevanten Daten (insbesondere die Fahrzeuggeschwindigkeit) über eine mobile, drahtlose Kommunikationseinrichtung (zum Beispiel ein Funktelefon) an die Zentrale überträgt, wo die eingehenden Einzelmeldungen aufbereitet und weiteren Verkehrsteilnehmern zur Verfügung gestellt werden.Traffic data collection and traffic regulations are due to the growing traffic imperative become. Methods for traffic data acquisition are known, the stationary ones Operating the detection sensor. Usually will while the current traffic information, for example by induction loops, Infrared sensors, camera monitors on bridges or mobile traffic reporting units, such as police or helicopters etc., procured. In younger Time is also approaches become known to make a traffic situation detection by information relevant to vehicles of a sampled vehicle fleet transmitted to a central office become. With this floating-car-data (FCD) method, a significant increase in quality should be achieved traffic data collection can be achieved by the traffic entrained Vehicle ("floating car ") to a mobile sensor upgraded which determines the current traffic situation and the relevant ones Data (in particular vehicle speed) via a mobile, wireless communication device (for example a radiotelephone) transfers to the central office where the incoming individual reports and other road users to disposal be put.

Ein solches Verfahren wird beispielsweise in der DE 196 04 480 offenbart. Dabei werden verkehrsrelevante Daten von Endgeräten im Fahrzeug automatisch, per Fernabfrage, oder manuell aufgenommen und zusammen mit einer Ortsinformation über ein mobiles Telekommunikationsnetz direkt an weitere Mobilfunkteilnehmer oder eine übergeordnete Zentrale übermittelt. In der Zentrale werden die eingehenden Daten weiterverarbeitet und an ausgewählte Endgeräte oder Dritte weitergegeben.Such a method is used, for example, in DE 196 04 480 disclosed. In this case, traffic-relevant data of terminals in the vehicle are recorded automatically, by remote inquiry, or manually and transmitted together with a location information via a mobile telecommunications network directly to other mobile subscribers or a parent center. At the headquarters, the incoming data is processed further and passed on to selected terminals or third parties.

In der DE 199 06 529 wird ein System zur Ausführung des FCD-Verfahrens beschrieben, in welchem eine Kommunikationseinheit, vorzugsweise nach GSM-Standard, und eine Ortungseinheit, typischerweise ein GPS-Empfänger, baulich in einem zusammenhängenden, gegebenenfalls separierbarem Modul zusammengefasst sind.In the DE 199 06 529 a system for carrying out the FCD method is described, in which a communication unit, preferably according to the GSM standard, and a positioning unit, typically a GPS receiver, are structurally combined in a coherent, optionally separable module.

Aus dem Stand der Technik sind außerdem Lösungen des Problems bekannt, welches darin besteht, dass eine fortlaufende Übermittlung der aktuellen Geschwindigkeit einer Vielzahl von Fahrzeugen eine außerordentlich starke Belastung für die Übertragungskanäle der benutzten Kommunikationseinrichtung darstellt. So ist aus der DE 197 30 794 ein Verfahren bekannt, bei welchem die relevanten Positions- oder Geschwindigkeitsdaten nicht sofort an die Zentrale weitergeleitet werden, wenn diese Daten keine Relevanz für eine Verkehrssituation haben könnten. Vielmehr wird das Aussenden an die Zentrale mit dem Telematikgerät erst veranlasst, wenn die im Fahrzeug ermittelten Daten gegenüber abgespeicherten Verkehrsmeldungen, welche in regelmäßigen Abständen von der Zentrale gesendet werden, eine neue Information enthalten.The prior art also discloses solutions to the problem, which is that continuously transmitting the current speed of a plurality of vehicles places an extremely heavy burden on the transmission channels of the communication equipment used. So is out of the DE 197 30 794 a method is known in which the relevant position or speed data is not forwarded immediately to the center, if this data could not be relevant to a traffic situation. Rather, the transmission to the central office with the telematics device is only initiated if the data determined in the vehicle compared to stored traffic reports, which are sent at regular intervals by the center, contain new information.

Zusätzlich zu verkehrsrelevanten Sensordaten, wie zum Beispiel die aktuelle Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeuges, wird gemäß der in der WO 97/29471 beschriebenen Erfindung auch ein Vertrauensfaktor an die Zentrale übermittelt, welcher ein Maß für die Welligkeit des zeitlichen Profils der Geschwindigkeitsgrößen für den Zeitraum darstellt, auf den sich die Einzelmeldung jeweils bezieht.In addition to traffic-related sensor data, such as the current speed of the respective vehicle, is in accordance with the in the WO 97/29471 also described a confidence factor transmitted to the center, which is a measure of the ripple of the temporal profile of the speed variables for the period to which the single message refers.

Schließlich kann das FCD-Verfahren auch dahingehend erweitert werden, dass Messdaten an die Zentrale übermittelt werden, welche nicht nur das eigene Fahrzeug, sondern auch Fahrzeuge auf anderen Fahrspuren betreffen. Die DE 103 22 303 beschreibt ein Verfahren, bei welchem Daten, wie zum Beispiel die mittlere Geschwindigkeit oder die Verkehrsdichte, für benachbarte Fahrspuren getrennt berechnet werden. Somit ist es zumindest in einem lokalen Umfeld möglich, eine quantitative Aussage über den Verkehr zu treffen.Finally, the FCD method can also be extended to the extent that measurement data are transmitted to the center, which not only affect the own vehicle, but also vehicles on other lanes. The DE 103 22 303 describes a method in which data, such as mean speed or traffic density, is calculated separately for adjacent lanes. Thus, it is possible, at least in a local environment, to make a quantitative statement about the traffic.

Ein Nachteil der bekannten FCD-Verfahren besteht darin, dass neben einer Kommunikationseinrichtung, beispielsweise einem Mobiltelefonen, und einem Positionssensor, beispielsweise einem GPS-Empfänger, innerhalb des Kraftfahrzeuges auch spezielle Endgeräte benötigt werden. Da eine große Anzahl von Kraftfahrzeugen in der Stichprobenfahrzeugflotte benötigt wird, um ein genaues Bild der Verkehrslage zu erzielen, wäre es wünschenswert, auf die Ausstattung mit speziellen Endgeräten verzichten zu können. Eine neuere Idee, welche zur Zeit erprobt wird, ist die Ausnutzung der Positionsbestimmung durch GSM-Telefone. Hierbei geht man davon aus, dass jedes Mobiltelefon, von dem gerade telefoniert wird, sehr genau – teilweise bis auf zehn Meter – geortet werden kann. Durch die Ermittlung der genauen Position des Mobiltelefons und kontinuierlichem Vergleich der Position über die Zeit lässt sich sehr genau die gefahrene Strecke und Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges ermitteln. Wenn ein solches Verfahren auf eine ausreichend hohe Anzahl von Kraftfahrzeugen angewendet wird, können Verkehrsdichte und Verkehrslage sehr genau ermittelt werden.A disadvantage of the known FCD method is that in addition to a communication device, such as a mobile phone, and a position sensor, such as a GPS receiver, within the motor vehicle and special devices are needed. Since a large number of motor vehicles in the sampling fleet is needed to obtain an accurate picture of the traffic situation, it would be desirable to be able to dispense with the equipment with special terminals. A recent idea, which is currently being tested, is the exploitation of the position determination by GSM phones. Here it is assumed that every mobile phone that is currently being used can be located very precisely - sometimes up to ten meters away. By determining the exact position of the mobile phone and continuous comparison of the position over time can be very accurately determine the distance traveled and speed of the motor vehicle. When such a method is applied to a sufficiently large number of motor vehicles, traffic density and traffic conditions can be determined very accurately be telt.

Nachteil eines solchen Verfahrens ist, dass nur die Position von Mobiltelefonen genau gemessen werden kann, von denen gerade telefoniert wird. Dies reduziert die Anzahl der in Betracht kommenden Fahrzeuge, welche Verkehrsdaten an die Zentrale übermitteln, erheblich.disadvantage of such a procedure is that only the position of mobile phones can be accurately measured, of which is currently on the phone. This reduces the number of eligible vehicles, which traffic data to the central office, considerably.

Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, VorteilePresentation of the invention, object, solution, advantages

Aufgabe der Erfindung ist es, ein Verfahren zur Erfassung von Daten über die Verkehrslage in einem Straßennetz anzugeben, bei welchem nicht nur Informationen von Mobiltelefonen, von denen gerade telefoniert wird, sondern von allen eingeschalteten Mobiltelefonen herangezogen werden können.task The invention is a method for acquiring data on the Traffic situation in a road network in which not only information from mobile phones, of which is currently being phoned, but of all switched mobile phones can be used.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mittels eines Verfahrens mit den im Anspruch 1 genannten Merkmalen gelöst.According to the invention this Task by means of a method with the features mentioned in claim 1 solved.

Dadurch, dass der Zentrale Informationen über die Mobilfunkzelle oder Mobilfunkzellengruppe, mit welcher die Funkkommunikationseinheit jeweils in Kontakt steht, geliefert werden, ist es vorteilhaft möglich, nach dem Prinzip des FCD zu arbeiten, ohne dass ein auf FCD spezialisiertes Endgerät im Fahrzeug notwendig ist, und bei der Erfassung von FCD-Daten Informationen von allen eingeschalteten Mobiltelefonen heranzuziehen, und nicht nur von solchen, von denen gerade telefoniert wird. Die im erfindungsgemäßen Verfahren benutzten Informationen über die Mobilfunkzelle oder Mobilfunkzellengruppe sind solche, welche im laufenden Betrieb – aber nicht während eines Telefonats – bei der fortwährenden Kommunikation des Mobiltelefons mit der Mobilfunkstation, z. B. einer Base Transceiver Station (BTS), generiert werden.Thereby, that the central information about the mobile radio cell or mobile radio cell group with which the radio communication unit each in contact, are delivered, it is advantageously possible, after to work on the principle of the FCD, without any specializing in FCD terminal in the vehicle is necessary, and in the capture of FCD data information from all switched mobile phones, and not only those who are currently on the phone. The process according to the invention used information about the mobile radio cell or cell group are those which on the fly - but not while a phone call - at the ongoing communication the mobile phone with the mobile station, z. B. a base transceiver Station (BTS), to be generated.

Typischerweise wird der Zentrale der Zellidentifikator der jeweiligen Mobilfunkzelle des Fahrzeuges geliefert. Außerdem ist es möglich, der Zentrale zusätzliche Informationen über die Position der Funkkommunikationseinheit in der Mobilfunkzelle zu liefern, welche sich aus Laufzeitkompensation oder ähnlichem ergeben.typically, becomes the headquarters of the cell identifier of the respective mobile radio cell delivered to the vehicle. Furthermore Is it possible, the central additional information about the position of the radio communication unit in the mobile radio cell to deliver, which is from runtime compensation or the like result.

Im Allgemeinen ist die Kenntnis der jeweiligen Mobilfunkzelle oder Mobilfunkzellengruppe, in welcher sich das jeweilige Fahrzeug gerade aufhält, ausreichend, um Rückschlüsse auf die Position des jeweiligen Fahrzeuges zu ziehen, wenn die der Zentrale gelieferten Informationen mit einer digitalen Straßenkarte verglichen werden.in the In general, the knowledge of the respective mobile radio cell or Mobile cell group in which the respective vehicle is currently stops, sufficient, to draw conclusions to draw the position of the respective vehicle, if that of the central office supplied information with a digital road map be compared.

In bevorzugter Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass auf Basis der an die Zentrale gelieferten Informationen diejenigen Straßen der digitalen Straßenkarte ermittelt werden, auf denen sich das jeweilige Fahrzeug befinden könnte. Die Anzahl der in Betracht kommenden Straßen wird entweder nach einem Zellwechsel reduziert oder, wenn eine Abschätzung der Geschwindigkeit des jeweiligen Fahrzeuges ergibt, dass sich das Fahrzeug nicht auf bestimmten Verkehrsstraßen befinden kann, auf welchen der bekannte Verkehrsfluss nicht mit der abgeschätzten Geschwindigkeit in Einklang gebracht werden kann.In preferred embodiment of the invention is provided that on Based on the information provided to the headquarters those streets of the digital road map be determined on which the respective vehicle are located could. The number of eligible roads will either be after one Cell turnover is reduced or, if an estimate of the speed of the respective vehicle shows that the vehicle is not on certain roads can not be found on which the known traffic flow the estimated Speed can be reconciled.

Außerdem wird die Aufgabe der Erfindung mittels einer Vorrichtung mit den im Anspruch 11 genannten Merkmalen gelöst.In addition, will the object of the invention by means of a device with the in the claim 11 mentioned features solved.

Dadurch, dass auf mindestens einer der Datenverarbeitungseinrichtungen ein Computerprogramm zur Abschätzung der Position eines Fahrzeuges durch Vergleich der digitalen Straßenkarte mit über das Daten- und/oder Kommunikationsnetz lieferbaren Informationen über die Mobilfunkzelle oder Mobilfunkzellengruppe, in der sich das Fahrzeug zu einem gegebenen Zeitpunkt befindet, installiert ist, ist eine Vorrichtung zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens angegeben.Thereby, that on at least one of the data processing means a Computer program for estimation the position of a vehicle by comparing the digital road map with more than the data and / or communication network deliverable information about the Mobile radio cell or cell group in which the vehicle is installed at a given time is one Device for execution the method according to the invention specified.

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen.Further preferred embodiments of the invention will become apparent from the others, in the subclaims mentioned features.

Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings

Nachstehend wird die Erfindung in einem Ausführungsbeispiel anhand der zugehörigen Zeichnung, die schematisch eine Straßenkarte mit Zellen eines GSM-Netzes zeigt, näher erläutert.below the invention is in an embodiment based on the associated Drawing schematically showing a road map with cells of a GSM network shows, closer explained.

Bester Weg zur Ausführung der ErfindungBest way to execute the invention

1 zeigt eine Straßenkarte und ein zellulares Telefonnetz wie GSM, in welchem eingeschaltete Mobiltelefone ständig im System angemeldet sind. Ein eingeschaltetes Mobiltelefon 16 wird während einer Verkehrsfahrt in einem Kraftfahrzeug 14 mitgeführt. Zu Beginn befindet sich das Fahrzeug 14 in einer Position 18a auf einer Verkehrsstraße 12a, die sich in einer Mobilfunkzelle 10a befindet. Dem Mobilfunksystem ist im Prinzip nicht bekannt, an welcher genauen Position sich das Mobiltelefon 16 befindet. Erst wenn ein Anruf an ein Mobiltelefon 16 geht, wird per Paging im Zellenverbund die genaue Position des Mobiltelefons 16 bestimmt. Wenn das Mobiltelefon 16 nur eingeschaltet ist, ist nur die Zellengruppe 10 bekannt, in welcher sich das Mobiltelefon 16 befindet, und bei Wechsel von einer Zellengruppe 10 in die nächste die Schnittfläche der jeweiligen Zellengruppen 10. Somit ist in der Anfangssituation die Position des Fahrzeugs 14 nicht bekannt, sondern nur, dass sich das Fahrzeug 14 in der Mobilfunkzelle 10a befindet. Die zellcharakterisierenden Informationen werden an eine nicht dargestellte Zentrale zur Weiterverarbeitung und zur Erstellung von Verkehrszustandsmeldungen weitergeleitet. 1 shows a road map and a cellular telephone network such as GSM, in which switched-on mobile phones are constantly logged in the system. An activated mobile phone 16 is during a traffic journey in a motor vehicle 14 carried. At the beginning is the vehicle 14 in a position 18a on a traffic route 12a who are in a mobile radio cell 10a located. The mobile radio system is in principle not known at which exact position the mobile phone 16 located. Only when a call to a mobile phone 16 goes, is paging in the cell network the exact position of the mobile phone 16 certainly. If the mobile phone 16 only turned on is just the cell group 10 known in which the mobile phone 16 and when switching from a cell group 10 in the next the sectional area of the respective cell groups 10 , Thus, in the initial situation, the position of the vehicle 14 not known, but only that the vehicle 14 in the mobile radio cell 10a located. The cell-characterizing information to an unillustrated center to Wei processing and for generating traffic status messages.

Zu einem weiteren Zeitpunkt befindet sich das Kraftfahrzeug in der Position 18b. Inzwischen hat somit ein Zellwechsel in die Mobilfunkzelle 10b stattgefunden, der es jedoch noch nicht möglich macht zu bestimmen, auf welcher der drei Straßen 12a, 12b oder 12c sich das Fahrzeug 14 befindet. Zu einem weiteren, dritten Zeitpunkt befindet sich das Kraftfahrzeug in der Position 18c und somit in der Mobilfunkzelle 10c. Der letzte Zellwechsel macht es möglich, die Verkehrsstraßen 12b und 12c für das Fahrzeug 14 auszuschließen. Zwischen den beiden Zellwechseln kann außerdem die Durchschnittsgeschwindigkeit des Fahrzeuges 14 in der Zelle 10b bestimmt werden. Diese kann mit dem bekannten oder abgeschätzten Verkehrsfluss auf der Verkehrsstraße 12a in Verbindung gebracht werden. Bei höheren ermittelten Geschwindigkeiten kann im Normalfall von einer höherklassigen Verkehrsstraße (Autobahn, Bundesstraße) ausgegangen werden und bei geringeren Geschwindigkeiten von Nebenstraßen. Dies kann zu einem weiteren Ausschluss von in Betracht kommenden Verkehrsstraßen 12 führen. Zu berücksichtigen ist dabei allerdings auch, dass auf Autobahnen oder Bundesstraßen aufgrund hohen Verkehrsaufkommens ein reduzierter Verkehrsfluss vorliegen kann. Wenn Zellzugehörigkeit und die für einzelne Mobilfunkzellen 10 ermittelten Geschwindigkeiten über einen genügend großen Zeitraum beobachtet werden, lässt sich der Bewegungsverlauf des Fahrzeuges rückwirkend sehr genau bestimmen. Wenn außerdem Daten von einer ausreichend hohen Anzahl von Fahrzeugen 14 zur Verfügung stehen, kann auch die allgemeine Verkehrslage gut ermittelt werden.At another time, the motor vehicle is in the position 18b , Meanwhile, thus has a cell change in the portable radio cell 10b but it still does not make it possible to determine on which of the three roads 12a . 12b or 12c the vehicle 14 located. At another, third time, the motor vehicle is in the position 18c and thus in the mobile radio cell 10c , The last cell change makes it possible to use the roads 12b and 12c for the vehicle 14 excluded. In addition, the average speed of the vehicle between the two cell changes 14 in the cell 10b be determined. This can be with the known or estimated traffic flow on the traffic route 12a be associated. At higher determined speeds, a higher class traffic route (highway, main road) can normally be assumed, and at lower speeds secondary roads. This may lead to a further exclusion of eligible roads 12 to lead. However, it must also be considered that there may be a reduced flow of traffic on highways or highways due to high traffic volumes. If cell affiliation and for individual cell phones 10 detected speeds are observed over a sufficiently long period of time, the course of movement of the vehicle can be retroactively determined very accurately. In addition, if data from a sufficiently high number of vehicles 14 available, the general traffic situation can also be well

Claims

A method for collecting data on the traffic situation in a road network, wherein a central information about the positions of a plurality of vehicles ( 14 ) and that traffic information is generated by the center on the basis of the information 14 ) at least one radio communication unit ( 16 ), in particular a mobile telephone, for communication in a cellular mobile radio network, in particular a GSM radio network, is carried or installed, characterized in that the central information about the mobile radio cell or mobile radio cell group ( 10 ), with which the radio communication unit ( 16 ) are in contact, are supplied.

A method according to claim 1, characterized in that the center of the cell identifier of the respective mobile radio cell ( 10 ) is delivered.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the central office additional information about the position of the radio communication unit ( 16 ) in the mobile radio cell ( 10 ), which result from running time compensation or the like.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the information supplied to the center compared with a digital road map and conclusions about the position of the respective vehicle ( 14 ) to be pulled.

A method according to claim 4, characterized in that on the basis of the information supplied to the center those roads in the digital road map are determined on which the respective vehicle ( 14 ) could be located.

Method according to claim 5, characterized in that that after a cell change or cell group change a part number the roads in question is eliminated.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that based on the information provided to the center, the speed of the respective vehicle ( 14 ) is estimated.

Method according to claims 5 and 7, characterized that based on the estimated Speed eliminates a subset of eligible roads becomes.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the number of vehicles ( 14 ) in a particular mobile radio cell, mobile radio cell group ( 10 ) or on a specific traffic route and graphically displayed on a road map.

Method according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the control center only information during or be delivered after a cell change or cell group change.

Device for detecting data on the traffic situation in a road network comprising at least one of a data and / or communication network such. B. the Internet connected data processing device and at least one connected to at least one of the data processing equipment database in which a digital road map is stored, characterized in that on at least one of the data processing means a computer program for estimating the position of a vehicle ( 14 ) by comparing the digital road map with information about the mobile radio cell or mobile radio cell group which can be supplied via the data and / or communication network ( 10 ), in which the vehicle ( 14 ) is installed at a given time.

Device according to claim 11, characterized in that in at least one database connected to at least one of the data processing devices the estimated position of the vehicle ( 14 ) and / or information relating to those roads ( 12 ), on which the vehicle could be located at a given time, can be stored.

Device according to one of Claims 11 to 12, characterized by means for the graphical representation of the number of vehicles located in a specific mobile radio cell, cell group ( 10 ) or on a specific road, on a road map.