DE102007037920B4

DE102007037920B4 - Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung

Info

Publication number: DE102007037920B4
Application number: DE102007037920A
Authority: DE
Inventors: Kenichiro Yamane; Mariko Okude; Hirotaka Takahashi
Original assignee: Xanavi Informatics Corp
Current assignee: Faurecia Clarion Electronics Co Ltd
Priority date: 2006-09-27
Filing date: 2007-08-10
Publication date: 2012-09-13
Anticipated expiration: 2027-08-11
Also published as: JP2008083908A; US8180557B2; DE102007037920A1; US20080077316A1; CN101154317B; CN101154317A; JP4982143B2

Abstract

Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung, die umfasst: Speichermittel, die Verbindungsdaten speichern, die eine Verbindungslänge jeweils jeder von Verbindungen, die eine Straße auf einer Karte darstellen, und Parameter, die für jeweils jede der Verbindungen eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr fließend ist, eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr gestaut ist, und eine Stauungsbezugsposition, die eine Bezugsposition für einen gestauten Abschnitt ist, enthalten; Mittel, die für jeweils jede der Verbindungen eine vorhergesagte Reisezeit von einem externen Server erfassen; und Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte, die unter Verwendung der vorhergesagten Reisezeit und der Parameter für jeweils jede der Verbindungen Abschnitte, in welche die Verbindung unterteilt ist, erhalten, wobei die Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte die Abschnitte der Verbindung verbunden mit ihren Stauungsgraden erhalten, so dass eine Gesamtsumme von Abschnittsreisezeiten die vorhergesagte Reisezeit für die Verbindung ist, wobei jede der Abschnittsreisezeiten eine Zeit...

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
GEBIET DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Technik, die Verkehrszustände vorhersagt.
BESCHREIBUNG DER VERWANDTEN TECHNIK
Die Offenlegungsschrift JP 2006-171835 A beschreibt eine Technik, die das Niveau der Stauung auf einer Verbindung erhält. Die Reisegeschwindigkeit wird z. B. aus der Reisezeit und der Verbindungslänge einer Verbindung erhalten, wobei das Niveau der Stauung, das der erhaltenen Reisegeschwindigkeit entspricht, als das Niveau der Stauung auf der Verbindung verwendet wird.
Selbst für eine Verbindung ist der Verkehrszustand jedoch nicht notwendigerweise von ihrem Anfangspunkt zu ihrem Endpunkt der gleiche. Falls z. B. an irgendeinem Punkt auf der Verbindung eine Kreuzung oder ein Gefälle vorhanden ist, kann die Stauung beginnend von diesem Punkt auftreten. Das heißt, die Abschnitte in der einen Verbindung können sich in ihrem Stauungszustand unterscheiden. Bei der herkömmlichen Technik können ausführliche Stauungszustände (Abschnitte, die entsprechend ihrem Niveau der Stauung klassifiziert sind) einer Verbindung nicht erhalten werden, selbst wenn die Reisezeit für die Verbindung erhalten wird.
Die Druckschrift DE 197 25 566 A1 zeigt ein Verfahren zur Prognose des Verkehrszustandes aufgrund von durch Detektoren erfassten, den aktuellen Verkehr betreffenden Detektionsdaten, welche von den Detektoren an eine Zentrale übermittelt werden, wobei die Zentrale aus der Vielzahl der eingehenden Meldungen eine Beschreibung des aktuellen Verkehrszustandes des Verkehrsnetzes in Form das Verkehrsnetz überdeckender, jeweils den Stauzustand in einer Kante oder einem Kantenabschnitt repräsentierender, von Phasengrenzen begrenzter Verkehrsphasen bestimmt und wobei die Zentrale für einen künftigen Zeitpunkt eine Beschreibung des Verkehrszustandes des Verkehrsnetzes durch Berechnung zumindest der Bewegungen und der zukünftigen Positionen der Verkehrsphasen im Verkehrsnetzt prognostiziert. Durch dieses Verfahren können beispielsweise Reisezeiten berechnet werden.
Aus der Druckschrift US 2005/0093720 A1 ist eine Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung bekannt, welche eine Verbindung in mehrere Abschnitte segmentiert und der Verbindung und den Abschnitten Verkehrsinformationen, Reisezeiten, Stauungsgrade sowie Fahrzeuggeschwindigkeiten zuweist.
Die Druckschrift US 2006/0064234 A1 offenbart eine Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung, welche in einer Verbindung mehrere Engstellen mit entsprechenden Stauungslängen detektiert und welche Reisezeiten und Stauungsgrade für die Verbindung prognostiziert.
Aus der Druckschrift DE 103 50 679 A1 ist ein Verfahren zur gangliniengestützten Verkehrsprognose, welches mehrere Engstellen auf einem Streckenabschnitt berücksichtigt, bekannt. Zur Erstellung einer Verkehrsprognose werden die Streckenabschnitte klassifiziert und es werden ihnen entsprechende Reisezeiten zugeordnet.
Die Druckschrift DE 199 28 082 A1 offenbart ein Filterungsverfahren zur Bestimmung von Reisezeiten, wobei eine betrachtete Strecke in kleine Intervalle eingeteilt wird, entsprechende Geschwindigkeitswerte über dem Ort pro Intervall eingetragen werden und die Reisegeschwindigkeit als ortsintegral über der betrachteten Strecke berechnet wird. Das Verfahren bestimmt auf einer Strecke Zonen mit frei veränderlichen Enden, die Verkehrswerte innerhalb eines Wertebereichs aufweisen.
Aus der Druckschrift DE 199 35 769 A1 ist eine Verkehrszustandsprognose bekannt, welche anhand zeitlich und/oder örtlich lückenhaft vorliegender Messdaten eine fahrbare Geschwindigkeit als Prognosewert für eine Straße erzeugt, wobei die fahrbare Geschwindigkeit anhand diskreter Wertebereiche eingeteilt ist.
Die Druckschrift DE 10 2004 005 750 A1 zeigt eine Navigations-Vorrichtung und eine Verkehrsinformations-Anzeigetechnik im Fahrzeug, welche anhand statistischer Verkehrsinformationen Reisezeiten und Stauungsgrade für einzelne Verbindungen berechnet.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um das obige Problem zu lösen, wobei sie darin besteht, die Stauungszustände der Abschnitte der Verbindung aus begrenzten Informationen (z. B. der Reisezeit einer Verbindung oder dergleichen) vorherzusagen.
Um das obige Problem zu lösen, werden erfindungsgemäß Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtungen gemäß den Patentansprüchen 1 und 4 sowie ein Verkehszustands-Vorhersageverfahren gemäß Patentanspruch 8 vorgeschlagen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem Aspekt werden in der vorliegenden Erfindung die Abschnitte der Verbindung entsprechend ihrem Niveau der Stauung unter Verwendung einer vorhersagten Reisezeit und von Vorhersageparametern klassifiziert.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung geschaffen, die Speichermittel, die die Verbindungsdaten speichern, die eine Verbindungslänge jeder Verbindung, die einen Teil einer Straße auf einer Karte bildet, und Parameter, die für jede Verbindung eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs, die angibt, dass er fließend ist, eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die angibt, dass er gestaut ist, und eine Stauungsbezugsposition, die eine Bezugsposition für einen gestauten Abschnitt ist, enthalten; Mittel, die eine vorhergesagte Reisezeit für die Verbindung erfassen; und Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte, die unter Verwendung der vorhergesagten Reisezeit und der Parameter Abschnitte erhalten, die entsprechend ihrem Niveau der Stauung in der Verbindung klassifiziert sind, umfasst.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird eine Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung geschaffen, die Mittel, die die Verkehrsinformationen erfassen, die die Reisezeit für jede Verbindung, die einen Teil einer Straße auf einer Karte bildet, Abschnitte, die entsprechend ihrem Niveau der Stauung in der Verbindung klassifiziert sind, Stauungsbezugspositionen, die jede eine Bezugsposition für die Stauung sind, und eine Staulänge enthalten; und Parametererzeugungsmittel, die die Parameter erzeugen, die zu verwenden sind, wenn unter Verwendung der Verkehrsinformationen die Abschnitte erhalten werden, die entsprechend ihrem Niveau der Stauung in den Verbindungen klassifiziert sind, umfasst. Die Parameter enthalten für jede Verbindung eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs, die angibt, dass er fließend ist, eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die angibt, dass er gestaut ist, und Stauungsbezugspositionen, von denen jede eine Bezugsposition für einen gestauten Abschnitt ist.
KURZBESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Für ein vollständigeres Verständnis der vorliegenden Erfindung und ihrer Vorteile wird nun auf die folgende ausführliche Beschreibung zusammen mit den beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, worin:
1 eine schematische Ansicht der Konfiguration eines Verkehrszustands-Vorhersagesystems gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist;
2 die Konfiguration einer Verkehrsinformations-DB zeigt;
3 die Konfiguration einer DB der vorhergesagten Verkehrsinformationen zeigt;
4 die Engpasspositionen der gestauten Abschnitte veranschaulicht;
5 ein Ablaufplan des Prozesses zum Erzeugen der Vorhersageparameter-DB ist;
6 ein Ablaufplan des Prozesses zum Berechnen der Engpasspositionen ist;
7 ein Ablaufplan des Prozesses zum Berechnen der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte ist;
8 eine graphische Darstellung ist, die den Prozess zum Berechnen der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte veranschaulicht;
9 eine graphische Darstellung ist, die den Prozess zum Bewerten der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte veranschaulicht;
10 ein Ablaufplan des Prozesses zum Vorhersagen der gestauten Abschnitte ist;
11 den Prozess des Bewertens eines vorhergesagten gestauten Abschnitts veranschaulicht;
12 die Konfiguration der Vorhersageparameter-DB zeigt;
13 ein Ablaufplan des Prozesses zum Vorhersagen der Stauungszustände ist;
14 ein Ablaufplan des Prozesses zum Vorhersagen eines repräsentativen Stauungsniveaus ist; und
15 eine Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen zeigt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben. 1 veranschaulicht schematisch die Konfiguration eines Verkehrszustands-Vorhersagesystems gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Das Verkehrszustands-Vorhersagesystem umfasst ein Verkehrsinformationszentrum 10, einen Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit und eine fahrzeuginterne Vorrichtung 12, wie z. B. eine Navigationsvorrichtung, die in einem Fahrzeug angebracht ist, wie in der Figur gezeigt ist.
Das Verkehrsinformationszentrum 10 ist eine Vorrichtung, die die aktuellen Verkehrsinformationen oder spezifisch die Verkehrsinformationen (die Reisezeit, das Niveau der Stauung usw.) der Verbindungen, die eine Straße auf einer Karte bilden, verteilt. Das Verkehrsinformationszentrum 10 kann z. B. ein VICS-Zentrum (Fahrzeuginformations- und Kommunikationssystem-Zentrum) oder eine Vorrichtung, die zugleich die VICS-Informationen speichert und nach der Verarbeitung die Informationen verteilt, sein.
Der Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit umfasst einen Speicher, wobei er vorhergesagte Reisezeiten zu Zeitpunkten in der Zukunft für jede der Verbindungen, die Straßen auf einer Karte bilden, hält und die vorhergesagten Reisezeiten für jede Verbindung an eine Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 sendet.
Das Verkehrsinformationszentrum 10, der Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit, die Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 und die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 können jede mit einem Netz 14, wie z. B. dem Internet, verbunden sein. Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 ist über eine Basisstation 11 durch Funk mit dem Netz 14 verbunden. Die Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 sendet und empfängt die Informationen an das bzw. von dem Verkehrsinformationszentrum 10 und an die bzw. von der fahrzeuginternen Vorrichtung 12 über das Netz 14. Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 kann die aktuellen Verkehrsinformationen vom Verkehrsinformationszentrum 10 empfangen.
Der Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit kann direkt an die Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 anschließbar sein, oder die Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 kann die Funktion des Servers 13 für die vorhergesagte Reisezeit besitzen.
Das Verkehrsinformationenzentrum 10, der Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit und die Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 sind jede durch ein Universalcomputersystem verkörpert, das eine CPU (Zentraleinheit), einen RAM (Schreib-Lese-Speicher) als einen Arbeitsbereich der CPU, einen externen Speicher, wie z. B. ein HDD (Festplattenlaufwerk), eine Kommunikationsschnittstelle, eine Eingabevorrichtung, wie z. B. eine Tastatur, eine Ausgabevorrichtung, wie z. B. eine Anzeige, und einen Bus, um diese zu verbinden, umfasst. Die Funktionen des Zentrums, des Servers und der Vorrichtung sind jede durch die CPU verwirklicht, die ein in den Speicher geladenes vorgegebenes Programm ausführt.
Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 ist eine sogenannte Fahrzeugnavigationsvorrichtung, die eine CPU, einen RAM, eine HDD, einen GPS-Empfänger (Empfänger für das globale Positionierungssystem), verschiedene Sensoren (einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einen Gyrosensor usw.), die die Zustände des Fahrzeugs erfassen, eine Anzeige, eine Eingabevorrichtung, wie z. B. einen Tastschalter, einen externen Speicher, eine Kommunikationsverbindung und dergleichen umfasst. Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 hält die Kartendaten in ihrem Speicher, sucht nach einem Weg von einem gegebenen Anfangspunkt zu einem Ziel und zeigt den Weg auf der Anzeige an. Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 zeigt die vom Verkehrsinformationszentrum 10 oder der Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 erhaltenen Verkehrsinformationen auf der Anzeige an. Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 zeigt z. B. eine Karte der Nachbarschaft um ihre aktuelle Position und die Niveaus der Stauung (fließend, verkehrsreich, blockiert usw.) auf den Straßen der Karte an.
Die Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 umfasst einen Kommunikationsprozessor 21, einen Erfassungsabschnitt 22 für die vorhergesagte Reisezeit, einen Vorhersageparameter-Generator 23, eine Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte, eine Karten-DB (Karten-Datenbank) 27, eine Verkehrsinformations-DB 310, eine Vorhersageparameter-DB 370 und eine DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen.
Der Kommunikationsprozessor 21 sendet und empfängt Informationen an das bzw. von dem Verkehrsinformationszentrum 10, an den bzw. von dem Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit und an die bzw. von der Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20. Spezifisch empfängt der Kommunikationsprozessor 21 regelmäßig aktuelle Verkehrsinformationen vom Verkehrsinformationenzentrum 10 und speichert sie in der Verkehrsinformations-DB 310. Ferner erhält in Reaktion auf eine Anforderung von der fahrzeuginternen Vorrichtung 12 der Kommunikationsprozessor 21 einen angeforderten Bereich der Verkehrsinformationen von der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen und sendet ihn an die fahrzeuginterne Vorrichtung 12. Der Erfassungsabschnitt 22 für die vorhergesagte Reisezeit erfasst vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit über den Kommunikationsprozessor 21 eine vorhergesagte Reisezeit für jede Verbindung zu einem gegebenen Zeitpunkt in der Zukunft.
Der Vorhersageparameter-Generator 23 erzeugt unter Verwendung der Verkehrsinformations-DB 310 die Vorhersageparameter, aus denen die Niveaus der Stauung zu berechnen sind, die in der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen zu speichern sind, und speichert die Vorhersageparameter in der Vorhersageparameter-DB 370.
Die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte erhält die Niveaus der Stauung für jede Verbindung unter Verwendung der Vorhersageparameter-DB 370 und der vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit erfassten vorhergesagten Reisezeit und speichert sie in der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen.
In der Karten-DB (Karten-Datenbank) 27 sind ein Maschencode für jeden der Maschenbereiche, in die ein Bereich auf einer Karte partitioniert ist, und Daten über die Verbindungen (Verbindungsdaten), die die in dem Maschenbereich enthaltenen Straßen bilden, enthalten, wobei die Maschenbereiche Bereiche sind, die entsprechend ihrer Breite und Länge der vorgegebenen Intervalle partitioniert sind. Die Verbindungsdaten enthalten eine Verbindungsnummer, eine Verbindungsklassifikation, die ein Straßentyp ist, Positionsinformationen (die Koordinaten der Anfangs- und Endpunkte) und eine Verbindungslänge. Jede Verbindung wird durch ihren Maschencode und ihre Verbindungsnummer eindeutig identifiziert.
2 zeigt die Konfiguration der Verkehrsinformations-DB 310. Die Verkehrsinformations-DB 310 speichert die vom Verkehrsinformationszentrum 10 empfangenen Verkehrsinformationen. Wie in der Figur gezeigt ist, umfasst die Verkehrsinformations-DB 310 eine Informationserzeugungszeit 311, eine Anzahl der Mascheninformationsstücke 312 und eine zur Anzahl der Mascheninformationsstücke 312 gleiche Anzahl von Mascheninformationsstücken 313. Das Mascheninformationenstück 313 umfasst einen Maschencode 314, eine Anzahl der Verbindungsinformationsstücke 315 und eine zur Anzahl der Verbindungsinformationsstücke 315 gleiche Anzahl von Verbindungsinformationsstücken 316. Das Verbindungsinformationsstück 316 umfasst eine Verbindungsklassifikation 317, eine Verbindungsnummer 318, ein repräsentatives Stauungsniveau 319, eine Reisezeit 320, eine Anzahl der gestauten Abschnitte 321 und eine zur Anzahl der gestauten Abschnitte 321 gleiche Anzahl von Informationsstücken 322 für den gestauten Abschnitt. Das Informationsstück 322 für den gestauten Abschnitt umfasst ein Niveau 323 des gestauten Abschnitts, eine Engpassposition (die Entfernung vom Endpunkt der Verbindung) 324 und eine Stauungslänge 325.
Das repräsentative Stauungsniveau 319 und das Niveau 323 des gestauten Abschnitts sind als numerische Werte ausgedrückt, d. h. ”0 (unbekannt)”, ”1 (fließend)”, ”2 (verkehrsreich)” und ”3 (blockiert)”. Die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 ist die Anzahl der gestauten Abschnitte, wenn eine Verbindung mehrere gestaute Abschnitte besitzt. Das Niveau 323 des gestauten Abschnitts ist das Niveau der Stauung für einen Abschnitt. Die Engpassposition 324 wird später beschrieben.
3 zeigt die Konfiguration der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen. Die DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen besitzt eine Konfiguration, die zu jener der Verkehrsinformations-DB 310 ähnlich ist, sie speichert aber eine zur Anzahl der Vorhersagezeitpunkte gleiche Anzahl von Datensätzen. Das heißt, die DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen umfasst die Informationserzeugungszeit 331, die Anzahl der Vorhersagezeitpunkte 332 und eine zur Anzahl der Vorhersagezeitpunkte 332 gleiche Anzahl von Vorhersagezeitpunkt-Informationsstücken 333. Das Vorhersagezeitpunkt-Informationsstück 333 umfasst einen Vorhersagezeitpunkt 334, eine Anzahl der Mascheninformationsstücke 335 und eine zur Anzahl der Mascheninformationsstücke 335 gleiche Anzahl von Mascheninformationsstücken 336. Das Mascheninformationsstück 336 umfasst einen Maschencode 337, eine Anzahl der Verbindungsinformationsstücke 338 und eine zur Anzahl der Verbindungsinformationsstücke 338 gleiche Anzahl von Verbindungsinformationsstücken 339. Das Verbindungsinformationsstück 339 umfasst eine Verbindungsklassifikation 340, eine Verbindungsnummer 341, ein repräsentatives Stauungsniveau 342, eine Reisezeit 343, eine Anzahl der gestauten Abschnitte 344 und eine zur Anzahl der gestauten Abschnitte 344 gleiche Anzahl von Informationsstücken 345 für den gestauten Abschnitt. Das Informationsstück 345 für den gestauten Abschnitt umfasst ein Niveau 346 des gestauten Abschnitts, eine Engpassposition (die Entfernung vom Endpunkt der Verbindung) 347 und eine Stauungslänge 348.
Die DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen enthält im Wesentlichen die vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit erhaltenen Verkehrsinformationen, wobei aber die Verkehrsinformationen vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit keine Informationen über die Niveaus der Stauung (das repräsentative Stauungsniveau 342, die Anzahl der gestauten Abschnitte 344 und die Informationen 345 über gestaute Abschnitte) enthalten. Diese Informationen über die Niveaus der Stauung werden durch die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte basierend auf einer vorhergesagten Reisezeit 343 unter Verwendung der Vorhersageparameter-DB 370 erzeugt und gespeichert.
4 veranschaulicht die Engpasspositionen 324. Falls in einer Verbindung ein Punkt, an dem sich die Neigung ändert, wie z. B. eine Kreuzung oder ein Gefälle, vorhanden ist, kann die Stauung auf Grund des Vorhandenseins des Punkts auftreten. Die Stauung tritt von dem Punkt in Richtung auf den Anfangspunkt der Verbindung laufend auf. Die Engpassposition 324 bezieht sich auf den Punkt, der die Stauung verursacht, und ist ein Bezugspunkt des gestauten Abschnitts. Die Engpassposition 324 ist bei Betrachtung von einem fahrenden Fahrzeug der Endpunkt der Stauung. Die Engpassposition 324 wird als die Entfernung vom Endpunkt der Verbindung ausgedrückt. Wie z. B. bei (1) nach 4 gezeigt ist, ist, falls die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 ”0” ist, das Feld des Informationsstücks 322 für den gestauten Abschnitt nicht vorhanden, wobei das repräsentative Stauungsniveau 319 das Niveau der Stauung für die Verbindung wird. Ferner wird die Engpassposition auf ”0” gesetzt, wobei die Stauungslänge die Verbindungslänge wird (die aus den Kartendaten erhalten wird). Falls im Gegensatz, wie bei (2) nach 4 gezeigt ist, die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 bei ”1” oder darüber liegt, ist das Feld des Informationsstücks 322 für den gestauten Abschnitt vorhanden, wobei der Abschnitt, der von der Engpassposition 324 um die Stauungslänge 325 zurück in Richtung auf den Anfangspunkt der Verbindung verläuft, ein Stauungsabschnitt ist.
<Beschreibung des Betriebs>
Der Betrieb der Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung 20 dieser Ausführungsform wird im Folgenden beschrieben.
Wie oben erwähnt worden ist, empfängt der Kommunikationsprozessor 21 regelmäßig die aktuellen Verkehrsinformationen vom Verkehrsinformationszentrum 10 und speichert sie in der Verkehrsinformations-DB 310.
Unterdessen erzeugt der Vorhersageparameter-Generator 23 unter Verwendung der Verkehrsinformations-DB 310 regelmäßig oder in Reaktion auf eine Anforderung von einer Bedienungsperson die Vorhersageparameter-DB 370.
5 ist ein Ablaufplan, der den Prozess zum Erzeugen der Vorhersageparameter-DB 370 zeigt. Der Prozess zum Erzeugen der Vorhersageparameter-DB 370 ist ein Offline-Prozess, weil keine Kommunikation mit der Außenseite notwendig ist.
Der Vorhersageparameter-Generator 23 liest die Verkehrsinformations-DB 310 (S100). Es wird angegeben, dass der Generator 23 die Informationsstücke einlesen kann, deren Informationserzeugungszeit 311 innerhalb einer gegebenen Zeitperiode (z. B. bis eine Woche vorher zurück) liegt, oder die Informationsstücke über die Verbindung in einem gegebenen Bereich (z. B. die Informationsstücke, deren Maschencodes 314 innerhalb eines gegebenen Bereich liegen) einlesen kann.
Als Nächstes erhält der Vorhersageparameter-Generator 23 die Reisegeschwindigkeit der entsprechenden Verbindung für jedes in der im S100 gelesenen Verkehrsinformations-DB 310 enthaltene Verbindungsinformationsstück 316 (S200). Spezifisch erfasst der Vorhersageparameter-Generator 23 die Verbindungslänge der interessierenden Verbindung aus den Kartendaten. Wie oben erwähnt worden ist, wird die Verbindung durch den Maschencode 314 und die Verbindungsnummer 318 identifiziert. Dann berechnet der Vorhersageparameter-Generator 23 die Reisegeschwindigkeit, indem er die aus den Kartendaten erfasste Verbindungslänge durch die Reisezeit 320 teilt.
Als Nächstes berechnet der Vorhersageparameter-Generator 23 die Engpasspositionen (S300). Hier werden die Auftrittshäufigkeiten der Engpasspositionen erhalten, wobei die Engpasspositionen mit der höchsten Auftrittshäufigkeit identifiziert werden. Dies ist so, weil es unter den Orten des Auftretens der Engpasspositionen in einer Verbindung, von denen die Stauung auftritt, eine Regelmäßigkeit gibt, Obwohl die tatsächlichen Positionen, von denen die Stauung auftritt, verschiedene Orten auf der Straße einnehmen können, ist die Variation der Engpasspositionen irgendwie eingeschränkt, weil die Verkehrsinformationen mit Sensoren gesammelt werden, die an vorgegebenen Positionen auf der Straße installiert sind.
6 ist ein Ablaufplan der Berechnung der Engpasspositionen. Der Vorhersageparameter-Generator 23 wählt sequentiell eine Verbindung aus den Verbindungen, die den Verbindungsinformationsstücken 316 entsprechen, die in der im S100 gelesenen Verkehrsinformations-DB 310 enthalten sind, aus (S301). Dann wählt der Vorhersageparameter-Generator 23 eine Informationserzeugungszeit aus den Informationserzeugungszeiten 311 sequentiell in der Reihenfolge, in der sie erzeugt worden sind, aus (S302).
Der Vorhersageparameter-Generator 23 extrahiert das Verbindungsinformationsstück 316, dessen Informationserzeugungszeit 311 die im S302 ausgewählte ist und das der im S301 ausgewählten Verbindung entspricht, aus den Verbindungsinformationsstücken 316, die in der im S100 gelesenen Verkehrsinformation-DB 310 enthalten sind. Dann wird bestimmt, ob die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 des extrahierten Verbindungsinformationsstücks 316 ”0” ist (S303). Falls die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 ”0” ist (ja im S303), bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23, ob das repräsentative Stauungsniveau 319 ”2” oder ”3” ist oder nicht (S304). Falls das repräsentative Stauungsniveau 319 nicht ”2” oder ”3” ist (nein im S304), geht der Prozess zum S310 weiter. Es wird angegeben, dass für die Einfachheit des Prozesses das Niveau der Stauung = 2 (verkehrsreich) und das Niveau der Stauung = 3 (blockiert) nicht unterschieden werden.
Falls im Gegensatz das repräsentative Stauungsniveau 319 ”2” oder ”3” ist (ja im S304), aktualisiert der Vorhersageparameter-Generator 23 eine Engpasspositions-Häufigkeitstabelle T305 (S305). In der Engpasspositions-Häufigkeitstabelle T305 sind die Engpasspositionen den Häufigkeiten für jede Verbindung zugeordnet. Hier inkrementiert der Vorhersageparameter-Generator 23 die Häufigkeit der Engpassposition, die ”0” ist, der interessierenden Verbindung (S305). Dann geht der Prozess zum S310 weiter.
Falls im Gegensatz die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 des Verbindungsinformationsstücks 316 nicht ”0” ist (nein im S303), wählt der Vorhersageparameter-Generator 23 sequentiell eines der Informationsstücke 322 für den gestauten Abschnitt (S306) aus und bestimmt, ob für jedes Informationsstück 322 für den gestauten Abschnitt das Niveau 323 des gestauten Abschnitts ”2” oder ”3” ist oder nicht (S307). Nur wenn ja (ja im S307) aktualisiert der Vorhersageparameter-Generator 23 die Engpasspositions-Häufigkeitstabelle T305. Das heißt, der Vorhersageparameter-Generator 23 inkrementiert die Häufigkeit der Engpassposition 324 (S308). Wenn alle Informationsstücke 322 für den gestauten Abschnitt ausgewählt worden sind (ja im S309), geht der Prozess zum S310 weiter.
Im S310 bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23, ob alle Informationserzeugungszeiten 311 der Datensätze, die in der im S100 gelesenen Verkehrsinformations-DB 310 enthalten sind, im S302 ausgewählt worden sind (S310). Falls dies noch nicht ausgeführt ist (nein im S310), kehrt der Prozess zum S302 zurück, wo eine Informationserzeugungszeit 311, die noch nicht ausgewählt worden ist, ausgewählt wird, wobei die späteren Prozesse ausgeführt werden.
Wenn im Gegensatz alle Zeiten der Informationserzeugung 311 ausgewählt worden sind (ja im S310), registriert der Vorhersageparameter-Generator 23 die Engpasspositionen mit den höchsten Häufigkeiten (hier mit den höchsten bis dritthöchsten Häufigkeiten) aus der Engpasspositions-Häufigkeitstabelle T305 (S305) in einer Engpasspositionstabelle T312 (S311).
Als Nächstes bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23, ob die Auswahl im S301 für alle Verbindungen abgeschlossen ist (S312). Wenn eine Verbindung vorhanden ist, die noch nicht ausgewählt worden ist, (nein im S312), dann kehrt der Prozess zum S301 zurück, wo die Verbindung ausgewählt wird, wobei die späteren Prozesse ausgeführt werden.
Wenn andererseits alle Verbindungen ausgewählt worden sind (ja im S312), beendet der Vorhersageparameter-Generator 23 diesen Ablauf.
Der Ablauf der Berechnung der Engpasspositionen ist oben beschrieben worden. Durch diesen Prozess vervollständigt der Vorhersageparameter-Generator 23 die Engpasspositionstabelle T312. Für jede Verbindung werden die Engpasspositionen mit den höchsten bis dritthöchsten Häufigkeiten in der Engpasspositionstabelle T312 gespeichert.
In 5 berechnet der Vorhersageparameter-Generator 23 die Geschwindigkeiten für den fließenden und den gestauten Verkehr für verschiedene Prozentwerte (S400). 7 ist ein Ablaufplan dieses Prozesses. Für jedes Verbindungsinformationsstück 316 (d. h. für jede Verbindung und für jeden Informationserzeugungszeitpunkt) werden die Geschwindigkeiten (die Geschwindigkeiten des fließenden Verkehrs) auf den Verbindungsabschnitten, die als fließend wahrgenommen werden, und die Geschwindigkeiten (die Geschwindigkeiten des gestauten Verkehrs) auf den Verbindungsabschnitten, die als gestaut wahrgenommen werden, erhalten (S401–S408). Dann werden für jede Verbindung die Kandidaten für die Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und für die Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die einem vorgegebenen Prozentwert entsprechen, erhalten (S409–S413).
Spezifisch wählt zuerst der Vorhersageparameter-Generator 23 sequentiell eines aus den Verbindungsinformationsstücken 316, die in der im S100 gelesenen Verkehrsinformations-DB 310 enthalten sind, als ein zu verarbeitendes Verbindungsinformationsstück aus. Dann bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23, ob die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 des ausgewählten Verbindungsinformationsstücks ”0” ist (S401). Falls die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 ”0” ist (ja im S401), nimmt der Vorhersageparameter-Generator 23 die im S200 erhaltene Reisegeschwindigkeit auf der entsprechenden Verbindung als einen Geschwindigkeitskandidaten für das repräsentative Stauungsniveau 319 (S402).
Falls andererseits die Anzahl der gestauten Abschnitte 321 des ausgewählten Verbindungsinformationsstücks 316 nicht ”0” ist (nein im S401), extrahiert der Vorhersageparameter-Generator 23 die Stauungslängen 325 der Informationsstücke 322 für den gestauten Abschnitt, deren Niveau 323 des gestauten Abschnitts ”2” oder ”3” ist, aus den Informationsstücken 322 für den gestauten Abschnitt und erhält die Summe der extrahierten Stauungslängen 325 (S403). Das heißt, es wird bestimmt, ob die Summe größer als die Verbindungslänge der interessierenden Verbindung, multipliziert mit einem vorgegebenen Koeffizienten (z. B. 0,5), ist (S404). Dies ist so, weil die Verbindung als gestaut aufgefasst wird, falls die Summe der Längen der gestauten Abschnitte etwa ein bestimmter Wert oder größer ist.
Falls die Summe der Stauungslängen größer ist (ja im S404), nimmt der Vorhersageparameter-Generator 23 die im S200 erhaltene entsprechende Reisegeschwindigkeit als einen Kandidaten für die Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs (S405). Falls im Gegensatz die Summe der Stauungslängen nicht größer ist (nein im S404), nimmt der Vorhersageparameter-Generator 23 die im S200 erhaltene Reisegeschwindigkeit als einen Kandidaten für die Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs (S406).
Dann registriert der Vorhersageparameter-Generator 23 jeden Geschwindigkeitskandidaten. Spezifisch werden, wie in 8 gezeigt ist, die Kandidaten für die Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und die Kandidaten für die Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs entsprechend in aufsteigender Reihenfolge (oder in absteigender Reihenfolge) für jede Verbindung ungeachtet der Informationserzeugungszeit 311 registriert.
Der Vorhersageparameter-Generator führt die Prozesse der S401–S407 für alle Informationserzeugungszeitpunkte von allen Verbindungen aus. Wie in 8 gezeigt ist, wird eine Geschwindigkeitskandidatentabelle 350, die die Geschwindigkeiten des fließenden Verkehrs und die Geschwindigkeiten des gestauten Verkehrs jeder Verbindung speichert, vervollständigt (S408).
Als Nächstes wählt der Vorhersageparameter-Generator 23 sequentiell eine Verbindung aus (S409), legt sequentiell Prozentwerte fest (S410) und bestimmt die Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte (S411).
Der Prozentwert ist ein Wert, wenn die Gesamtzahl der Kandidaten 100 beträgt. Wenn eine Anzahl von n Geschwindigkeitskandidaten in aufsteigender Reihenfolge angeordnet ist, ist ein Geschwindigkeitskandidat für einen Prozentwert m als m × n/100-ster vom unteren Ende angeordnet.
Wie in 8 gezeigt ist, extrahiert der Vorhersageparameter-Generator 23 für jede Verbindung die Geschwindigkeitskandidaten, die den Prozentwerten 20, 30, 40, ..., 80 entsprechen, aus der Geschwindigkeitskandidatentabelle 350, die die Geschwindigkeiten für den fließenden Verkehr und die Geschwindigkeiten für den gestauten Verkehr speichert, und speichert sie in einer Tabelle 360 der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte (S412). In der Tabelle 360 der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte sind einem Prozentwert eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs zugeordnet.
Wenn der Vorhersageparameter-Generator 23 in dieser Weise die Tabelle 360 der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte vervollständigt hat (ja im S413), wird der Ablauf beendet.
Als Nächstes bewertet der Vorhersageparameter-Generator 23 die Geschwindigkeiten des fließenden Verkehrs und die Geschwindigkeiten des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte (S500 in 5). 9 ist ein Ablaufplan dieses Prozesses.
Der Vorhersageparameter-Generator 23 legt sequentiell Prozentwerte fest und liest die Geschwindigkeit Vs des fließenden Verkehrs und die Geschwindigkeit Vj des gestauten Verkehrs, die dem festgelegten Prozentwert zugeordnet sind, aus der Tabelle 360 der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte (S501). Dann wählt der Vorhersageparameter-Generator 23 sequentiell eines aus den Verbindungsinformationsstücken 316 aus und sagt die gestauten Abschnitte für die dem ausgewählten Verbindungsinformationsstück 316 entsprechende Verbindung vorher (S502) und berechnet einen bewerteten Wert E für die vorhergesagten gestauten Abschnitte (S503).
10 ist ein Ablaufplan des Prozesses zum Vorhersagen gestauter Abschnitte (S502).
Zuerst erfasst der Vorhersageparameter-Generator 23 die Reisezeit 320 des interessierenden Verbindungsinformationsstücks 316.
Dann berechnet der Vorhersageparameter-Generator 23 eine Stauungslänge Lj und eine fließende Länge Ls für die interessierende Verbindung, indem er das folgende Gleichungssystem löst, wobei die Geschwindigkeit Vj des gestauten Verkehrs und die Geschwindigkeit Vs des fließenden Verkehrs, die im S501 gelesen werden, als die Geschwindigkeit in den gestauten Abschnitten und als die Geschwindigkeit in den fließenden Abschnitten verwendet werden. Die aus den Kartendaten erhaltene Länge wird als die Verbindungslänge verwendet.
Das Gleichungssystem: Lj + Ls = L (Verbindungslänge), Lj/Vj + Ls/Vs = T (Reisezeit).
Als Nächstes untersucht der Vorhersageparameter-Generator 23, ob die erhaltene Stauungslänge Lj negativ ist (S603), wobei, falls sie negativ ist (ja im S603), die Anzahl der gestauten Abschnitte als 0 registriert wird und das repräsentative Stauungsniveau als 1 (fließend) registriert wird (S604). Dann wird der Ablauf nach 10 beendet.
Falls andererseits die Stauungslänge positiv ist (nein im S603), untersucht der Vorhersageparameter-Generator 23, ob die fließende Länge Ls negativ ist (S605), wobei, falls sie negativ ist (ja im S605), die Anzahl der gestauten Abschnitte als 0 registriert wird und das repräsentative Stauungsniveau als 3 (blockiert) registriert wird (S606). Dann wird der Ablauf nach 10 beendet.
Falls im Gegensatz die fließende Länge Ls positiv ist (nein im S605), wählt der Vorhersageparameter-Generator 23 sequentiell eine aus den Engpasspositionen für die Verbindung in der Engpasspositionstabelle T312 (siehe 6) in der Reihenfolge von der höchsten aus (S607).
Dann bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23, ob der gestaute Abschnitt länger als die Verbindungslänge ist (S608). Spezifisch wird untersucht, dass Engpassposition (Entfernung vom Endpunkt der Verbindung) + Stauungslänge Lj > Verbindungslänge gilt. Falls dies wahr ist, wird bestimmt, dass der gestaute Abschnitt länger als die Verbindungslänge ist, während, falls dies nicht wahr ist, bestimmt wird, dass der gestaute Abschnitt nicht länger als die Verbindungslänge ist.
Falls bestimmt wird, dass der gestaute Abschnitt nicht länger als die Verbindungslänge ist (nein im S608), registriert der Vorhersageparameter-Generator 23 die im S607 ausgewählte Engpassposition und die Stauungslänge Lj und die fließende Länge Ls, die im S602 erhalten worden sind, (S609) und beendet den Ablauf nach 10.
Falls andererseits bestimmt wird, dass der gestaute Abschnitt länger als die Verbindungslänge ist (ja im S608), untersucht der Vorhersageparameter-Generator 23, ob alle Engpasspositionen der interessierenden Verbindung in der Engpasspositionstabelle T312 ausgewählt worden sind (S610). Falls eine Engpassposition vorhanden ist, die nicht ausgewählt worden ist, (nein im S610), kehrt der Prozess zum S607 zurück, wo die nächste registrierte Engpassposition ausgewählt wird, wobei die späteren Prozesse ausgeführt werden. Falls im Gegensatz alle Engpasspositionen ausgewählt worden sind (ja im S610), wählt der Vorhersageparameter-Generator 23 die Engpassposition, bei der die Entfernung vom Endpunkt der Verbindung die kleinste ist, aus der Engpasspositionstabelle T312 aus und nimmt die Entfernung vom Anfangspunkt der Verbindung zur Engpassposition als die Stauungslänge Lj und die Entfernung von der Engpassposition zum Endpunkt der Verbindung als die fließende Länge Ls. Dann registriert der Vorhersageparameter-Generator 23 die Engpassposition, die Stauungslänge Lj und die fließende Länge Ls (S611) und beendet den Ablauf nach 10.
Im Obigen ist der Prozessablauf nach 10 des Vorhersagens gestauter Abschnitte beschrieben worden.
Als Nächstes wird die Berechnung eines bewerteten Wertes E für die vorhergesagten gestauten Abschnitte (S503 nach 9) beschrieben.
11 veranschaulicht den Weg, um einen bewerteten Wert E zu berechnen. Der bewertete Wert E ist das Verhältnis des Teils, wo der wahre Wert und der vorhergesagte Wert vollständig übereinstimmen. Der größere bewertete Wert E bedeutet eine bessere Konsistenz. Hier werden die Informationsstücke 322 für den gestauten Abschnitt des interessierenden Verbindungsinformationsstücks 316 als die wahren Werte verwendet. Der Vorhersageparameter-Generator 23 vergleicht die wahren Werte und die im S502 vorhergesagten Stauungszustände (die entsprechend ihrem Niveau der Stauung klassifizierten Abschnitte), erhält die Längen der Teile, wo beide Niveaus der Stauung übereinstimmen, und erhält die Summe Xi von ihnen. Dann erhält der Vorhersageparameter-Generator 23 den bewerteten Wert E durch die Gleichung im Folgenden. Hierin werden die Stauung des Niveaus 2 (verkehrsreich) und die Stauung des Niveaus 3 (blockiert) nicht unterschieden, sondern als Stauung betrachtet.
Im Beispiel nach 11 sind die wahren Werte (die aus den Informationsstücken 322 für den gestauten Abschnitt der Verkehrsinformations-DB 310 erhaltenen Stauungszustände) ein gestauter Abschnitt 1 (blockiert) und ein gestauter Abschnitt 2 (verkehrsreich). Unterdessen geben die im S502 vorhergesagten Stauungszustände an, dass es einen gestauten Abschnitt gibt, der den gestauten Abschnitt 2 und den gestauten Abschnitt 1 von den wahren Werten überlappt. In einem derartigen Fall erhält der Vorhersageparameter-Generator 23 die Langen der Teile, wo die Niveaus der Stauung einen gemeinsamen Wert besitzen, d. h., die Teile, wo beide ”blockiert” oder ”verkehrsreich” sind und wo beide ”fließend” sind. Dann erhält der Vorhersageparameter-Generator 23 die Summe Xi dieser Längen und erhält einen bewerteten Wert E, indem er die Summe Xi durch die Verbindungslänge wie folgt teilt:
Bewerteter Wert E = Xi/L, wobei Xi die Länge der übereinstimmenden Abschnitte ist und L die Verbindungslänge ist.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 9 gegeben. Der Vorhersageparameter-Generator 23 führt die Prozesse S502 bis S503 für alle Verbindungsinformationsstücke (d. h. alle Verbindungen und Zeiten der Informationserzeugung 311) aus (S504).
Dann berechnet der Vorhersageparameter-Generator 23 den Durchschnitt Eave der erhaltenen bewerteten Werte E (S505).
Als Nächstes bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23, ob alle in der Tabelle 360 der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte enthaltenen Prozentwerte ausgewählt worden sind, wobei, falls einer vorhanden ist, der nicht ausgewählt worden ist, der Prozess zum S501 zurückkehrt und fortfährt.
Wenn im Gegensatz der Durchschnitt Eave der bewerteten Werte E für alle Prozentwerte erhalten worden ist (ja im S506), erhält der Vorhersageparameter-Generator 23 den Prozentwert, für den der Durchschnitt Eave am größten ist, wobei er festlegt, dass der erhaltene Prozentwert ein optimaler Prozentwert für die Vorhersage ist (S507).
Dann bestimmt der Vorhersageparameter-Generator 23 eine optimale Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und eine optimale Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs für jede Verbindung unter Verwendung des im S507 festgelegten optimalen Prozentwertes für die Vorhersage (S509). Spezifisch extrahiert der Vorhersageparameter-Generator 23 für jede Verbindung die Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und die Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die dem im S507 festgelegten Prozentwert entsprechen, aus der Tabelle 360 der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte, wobei er festlegt, dass die extrahierte Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und die extrahierte Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs eine optimale Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs und eine optimale Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs sind. Danach wird der Ablauf nach 9 beendet.
Im Obigen ist der Prozessablauf in 9 zum Bewerten der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte beschrieben worden.
Als Nächstes erzeugt der Vorhersageparameter-Generator 23 die Vorhersageparameter-DB 370 (S600 nach 5). 12 zeigt die Konfiguration der Vorhersageparameter-DB 370. Die Vorhersageparameter-DB 370 enthält eine Anzahl der Mascheninformationsstücke 371 und eine zur Anzahl der Mascheninformationsstücke 371 gleiche Anzahl von Mascheninformationsstücken 372. Das Mascheninformationsstück 372 umfasst einen Maschencode 373, eine Anzahl der Verbindungsinformationsstücke 374 und eine zur Anzahl der Verbindungsinformationsstücke 374 gleiche Anzahl von Verbindungsinformationsstücken 375. Die Verbindungsinformationsstücke 375 umfassen eine Verbindungsklassifikation 376, eine Verbindungsnummer 378, eine erste Engpassposition 379, eine zweite Engpassposition 380, eine dritte Engpassposition 381, eine Geschwindigkeit 382 des gestauten Verkehrs und eine Geschwindigkeit 383 des fließenden Verkehrs.
Der Vorhersageparameter-Generator 23 speichert die bei der Berechnung der Engpasspositionen (6) erzeugten drei höchsten Engpasspositionen für jede Verbindung in den ersten bis dritten Engpasspositionen 379–381 des entsprechenden Verbindungsinformationsstücks 375 in der Reihenfolge von der höchsten und speichert ferner die optimale Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs und die optimale Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs für jede Verbindung, die im S508 der Bewertung der Geschwindigkeiten des fließenden und des gestauten Verkehrs für verschiedene Prozentwerte (9) erzeugt worden sind, in der Geschwindigkeit 382 des gestauten Verkehrs und in der Geschwindigkeit 383 des fließenden Verkehrs des entsprechenden Verbindungsinformationsstücks 375.
Im Obigen ist der Prozessablauf zum Erzeugen der in 5 gezeigten Vorhersageparameter-DB 370 beschrieben worden.
Die Verwendung der in dieser Weise erzeugten Vorhersageparameter-DB 370 wird beschrieben.
Die Vorhersageparameter (die ersten bis dritten Engpasspositionen 379–381, die Geschwindigkeit 382 des gestauten Verkehrs und die Geschwindigkeit 383 des fließenden Verkehrs), die in der Vorhersageparameter-DB 370 gespeichert sind, werden verwendet, um die Abschnitte vorherzusagen, die entsprechend ihres Niveaus der Stauung in den Verbindungen klassifiziert sind, d. h., um die Stauungszustände in der Verbindung (die Niveaus der Stauung ihrer Abschnitte) zu erhalten, wenn die Reisezeit für jede Verbindung vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit erhalten worden ist.
13 ist ein Ablaufplan der Vorhersage von Stauungszuständen. Dieser Ablauf beginnt, wenn eine Reisezeit vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit erhalten worden ist, oder er beginnt in Reaktion auf eine Anforderung von der fahrzeuginternen Vorrichtung 12.
Der Erfassungsabschnitt 22 für die vorhergesagte Reisezeit erfasst die Verkehrsinformationen, die eine vorhergesagte Reisezeit für jede Verbindung enthalten, über den Kommunikationsprozessor 21 vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit und speichert die erfassten Verkehrsinformationen in der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen. Die erfassten Verkehrsinformationen enthalten im Wesentlichen fast alle Informationen, die die DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen nach 3 bilden. Die Informationen über die Niveaus der Stauung (das repräsentative Stauungsniveau 342, die Anzahl der gestauten Abschnitte 344 und die Informationen 345 über gestaute Abschnitte) sind jedoch nicht enthalten.
Demgemäß berechnet die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte unter Verwendung der Vorhersageparameter basierend auf einer vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit empfangenen vorhergesagten Reisezeit 343 die Informationen über die Niveaus der Stauung.
Die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte liest zuerst die Vorhersageparameter-DB 370 ein (S701) und führt für jede Anzahl von Vorhersagezeitpunkten 332 und für jede Verbindung die Prozesse vom S702 bis zum S704 an der vorhergesagten Reisezeit 343 aus, d. h. sie wählt eines von den Verbindungsinformationsstücken 339 sequentiell aus und führt die Prozesse vom S702 bis zum S704 daran aus.
Im S702 erfasst die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte die vorhergesagte Reisezeit 343 des ausgewählten Verbindungsinformationsstücks 339.
Im S703 erhält die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte das repräsentative Stauungsniveau für die Verbindung, die dem ausgewählten Verbindungsinformationsstück 339 entspricht. 14 ist ein Ablaufplan der Vorhersage des repräsentativen Stauungsniveaus.
Die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte registriert ”unbekannt” im repräsentativen Stauungsniveau 342, falls die vorhergesagte Reisezeit unbekannt ist, d. h. die vorhergesagte Reisezeit für die Verbindung vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit nicht erfasst worden ist (ja im S801). Falls im Gegensatz die vorhergesagte Reisezeit vorhanden ist (nein im S801), berechnet die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte eine Reisegeschwindigkeit, indem sie die Verbindungslänge durch die vorhergesagte Reisezeit 343 teilt (S803), wobei sie das repräsentative Stauungsniveau unter Verwendung einer Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen nach 15 bestimmt. In der Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen ist jedem Niveau der Stauung für jede Verbindungsklassifikation ein Bereich der Reisegeschwindigkeiten zugeordnet. Die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte erhält das Niveau der Stauung, das der Verbindungsklassifikation 340 der interessierenden Verbindung und der im S803 erhalten Reisegeschwindigkeit entspricht, aus der Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen und speichert das erhaltene Niveau der Stauung im repräsentativen Stauungsniveau 342.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 13 gegeben. Als Nächstes sagt die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte die gestauten Abschnitte vorher. Die Vorhersage der gestauten Abschnitte ist die gleiche wie jene, die in 10 gezeigt ist, mit Ausnahme, dass die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte die Vorhersage ausführt. Hier wird im S601 die vorhergesagte Reisezeit 343 vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit erfasst. Bei der Berechnung der Stauungslänge im S602 wird die vorhergesagte Reisezeit 343 als die Reisezeit T verwendet.
Falls die Anzahl der gestauten Abschnitte = 0 ist und das repräsentative Stauungsniveau = 1 (fließend) ist (S604), speichert die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte ”0” in der Anzahl der gestauten Abschnitte 344 des interessierenden Verbindungsinformationsstücks 339. Das Feld des Informationsstücks 345 für den gestauten Abschnitt ist nicht vorgesehen.
Falls die Anzahl der gestauten Abschnitte = 0 ist und das repräsentative Stauungsniveau = 3 (blockiert) ist (S606), speichert die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte ”0” in der Anzahl der gestauten Abschnitte 344 des interessierenden Verbindungsinformationsstücks 339. Das Feld des Informationsstücks 345 für den gestauten Abschnitt ist nicht vorgesehen.
Falls die Länge des gestauten Abschnitts bezüglich der Verbindungslänge geeignet ist (S609), speichert die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte ”1” in der Anzahl der gestauten Abschnitte 344 des Verbindungsinformationsstücks 339, schafft einen Datensatz des Informationsstücks 345 für den gestauten Abschnitt und speichert ”3” (blockiert) im Niveau 346 des gestauten Abschnitts. Ferner speichert die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte die im S607 ausgewählte Engpassposition in der Engpassposition 347 und die im S602 erhaltene Stauungslänge Lj in der Stauungslänge 348.
Wenn die Ergebnisse für die Engpassposition registriert werden, deren Entfernung vom Endpunkt der Verbindung am kleinsten ist (S611), speichert die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte ”1” in der Anzahl der gestauten Abschnitte 344 des Verbindungsinformationsstücks 339, schafft einen Datensatz des Informationsstücks 345 für den gestauten Abschnitt und speichert ”3” (blockiert) im Niveau 346 des gestauten Abschnitts und die Engpassposition, deren Entfernung vom Endpunkt der Verbindung am kleinsten ist, in der Engpassposition 347. Die Entfernung vom Anfangspunkt der Verbindung zur Engpassposition wird in der Stauungslänge 348 gespeichert.
Die Beschreibung wird unter Bezugnahme auf 13 gegeben. Nach dem Ausführen der obigen Prozesse (S702–S704) an den vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit empfangenen Verkehrsinformationen (für jede Anzahl der Vorhersagezeitpunkte 332 und für die Reisezeit 343 jeder Verbindung, die in der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen gespeichert sind) (S705) beendet die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte diesen Ablauf.
In dieser Weise wird die DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen, wie sie in 3 gezeigt ist, vervollständigt. Das heißt, die DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen speichert Informationen über die Stauungszustände (das repräsentative Stauungsniveau 342, die Anzahl der gestauten Abschnitte 344 und die Informationen 345 über gestaute Abschnitte), die nicht vom Server 13 für die vorhergesagte Reisezeit empfangen werden.
Der Kommunikationsprozessor 21 sendet die in dieser Weise erzeugte DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen in Reaktion auf eine Anforderung von der fahrzeuginternen Vorrichtung 12.
Die fahrzeuginterne Vorrichtung 12 kann sowohl die Niveaus der Stauung für die Teile/Abschnitte einer Verbindung unter Verwendung der empfangenen DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen als auch das Niveau der Stauung auf einer Grundlage pro Verbindung anzeigen.
Im Obigen ist eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beschrieben worden.
Gemäß der obigen Ausführungsform können die entsprechend ihrem Niveau der Stauung in den Verbindungen klassifizierten Abschnitte aus den entsprechenden Reisezeiten der Verbindungen erhalten werden. Das heißt, selbst wo nur die entsprechenden vorhergesagten Reisezeiten für die Verbindungen als die vorhergesagten Verkehrsinformationen erfasst werden können, können die Niveaus der Stauung für die Teile/Abschnitte einer Verbindung vorhergesagt werden. Deshalb können ausführlichere vorhergesagte Verkehrsinformationen bereitgestellt werden.
Außerdem werden die Vorhersageparameter unter Verwendung der gespeicherten Verkehrsinformationen, die frühere aktuelle Verkehrsinformationen sind, berechnet, wobei sie verwendet werden, um die Niveaus der Stauung vorherzusagen und folglich eine genauere Vorhersage zu ermöglichen.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die obige Ausführungsform eingeschränkt, wobei sie in verschiedenen Arten modifiziert werden kann, ohne von ihrem Umfang abzuweichen.
In der obigen Ausführungsform werden z. B., wenn das Niveau des gestauten Abschnitts erhalten wird, die Stauung des Niveaus 2 (verkehrsreich) und die Stauung des Niveaus 3 (blockiert) nicht unterschieden, sondern sie werden beide als die Stauung des Niveaus 3 (blockiert) betrachtet. Die Stauung des Niveaus 2 (verkehrsreich) und die Stauung des Niveaus 3 (blockiert) können jedoch unterschieden werden.
Beim Erzeugen der Informationen 345 über gestaute Abschnitte der DB 330 der vorhergesagten Verkehrsinformationen im S704 nach 13 kann z. B. die Vorhersageeinrichtung 24 für gestaute Abschnitte die Reisegeschwindigkeit für die Verbindung unter Verwendung eines zum S803 nach 14 ähnlichen Prozesses erhalten und ein Niveau der Stauung unter Verwendung der Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen nach 15 erhalten. Die Vorhersageeinrichtung 24 kann alternativ unter Verwendung der im S602 erhaltenen Geschwindigkeit Vj des gestauten Verkehrs als die Reisegeschwindigkeit ein entsprechendes Niveau der Stauung unter Verwendung der Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen nach 15 erhalten und das erhaltene Niveau der Stauung im Niveau 346 des gestauten Abschnitts speichern. In der Schwellenwerttabelle zum Bestimmen von Stauungen nach 15 werden die Stauung des Niveaus 2 (verkehrsreich) und die Stauung des Niveaus 3 (blockiert) unterschieden. Folglich wird 2 (verkehrsreich) im Niveau 346 des gestauten Abschnitts in Abhängigkeit von der Reisegeschwindigkeit gespeichert. Durch dieses Mittel kann die fahrzeuginterne Vorrichtung ”blockiert” oder ”verkehrsreich” in einer unterscheidbaren Weise für die Teile/Abschnitte einer Verbindung anzeigen, wobei sie folglich verschiedene Anzeigen ausführen kann.
Obwohl in der obigen Ausführungsform die in der Verkehrsinformations-DB 310 gespeicherten Verkehrsinformationen die in der Vergangenheit empfangenen aktuellen Verkehrsinformationen sind, können die Verkehrsinformationen durch die statistische Verarbeitung der früheren Verkehrsinformationen erhaltene statistische Verkehrsinformationen sein.

Claims

Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung, die umfasst: Speichermittel, die Verbindungsdaten speichern, die eine Verbindungslänge jeweils jeder von Verbindungen, die eine Straße auf einer Karte darstellen, und Parameter, die für jeweils jede der Verbindungen eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr fließend ist, eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr gestaut ist, und eine Stauungsbezugsposition, die eine Bezugsposition für einen gestauten Abschnitt ist, enthalten; Mittel, die für jeweils jede der Verbindungen eine vorhergesagte Reisezeit von einem externen Server erfassen; und Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte, die unter Verwendung der vorhergesagten Reisezeit und der Parameter für jeweils jede der Verbindungen Abschnitte, in welche die Verbindung unterteilt ist, erhalten, wobei die Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte die Abschnitte der Verbindung verbunden mit ihren Stauungsgraden erhalten, so dass eine Gesamtsumme von Abschnittsreisezeiten die vorhergesagte Reisezeit für die Verbindung ist, wobei jede der Abschnittsreisezeiten eine Zeit zum Durchreisen eines der Abschnitte in der Verbindung mit einer Reisegeschwindigkeit entsprechend dem Stauungsgrad des einen der Abschnitte ist, und so dass eine Gesamtsumme von Abschnittslängen die Verbindungslänge der Verbindung ist.
Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte den Stauungsgrad für die ganze Verbindung als glatten Fluss nehmen, falls eine erhaltene Stauungslänge negativ ist, und den Stauungsgrad für die ganze Verbindung als Stauung nehmen, falls eine erhaltene fließende Länge negativ ist.
Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Parameter mehrere Stauungsbezugspositionen für jede Verbindung enthalten, und bei der die Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte eine der mehreren Stauungsbezugspositionen auswählen, die zusammen mit einer Stauungslänge einen gestauten Abschnitt definiert, dessen Länge innerhalb der Verbindungslänge der Verbindung liegt, und unter Verwendung der ausgewählten Stauungsbezugsposition die Abschnitte erhalten, die verbunden mit ihrem Stauungsgrad in der Verbindung klassifiziert sind.
Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung, die umfasst: Mittel, die Verkehrsinformationen von einem externen Server erfassen, welche eine Reisezeit für jeweils jede von Verbindungen, die eine Straße auf einer Karte darstellen, Abschnitte, in welche jede der Verbindungen unterteilt ist, wobei die Abschnitte in jeweils jeder der Verbindungen verbunden sind mit ihren Stauungsgraden, eine Stauungsbezugsposition, die eine Bezugsposition für eine Stauung ist, und eine Staulänge enthalten; und Parametererzeugungsmittel, die Parameter erzeugen, die zu verwenden sind, wenn unter Verwendung der Verkehrsinformationen die Abschnitte, in welche jede der Verbindungen unterteilt ist, verbunden mit ihren Stauungsgraden in jeder der Verbindungen, erhalten werden, die Parametererzeugungsmittel umfassend: Berechnungsmittel für die Reisegeschwindigkeiten für jeden Stauungsgrad, die für jede Verbindung eine Reisegeschwindigkeit für jeden Stauungsgrad in der Verbindung erhalten; Mittel, die für jede Verbindung die erhaltenen Reisegeschwindigkeiten verbunden mit ihren Stauungsgraden in aufsteigender Reihenfolge oder in absteigender Reihenfolge anordnen und für jeden Stauungsgrad eine Reisegeschwindigkeit bei einem vorgegebenen Perzentilwert der Gesamtzahl der erhaltenen Reisegeschwindigkeiten erfassen; Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte, die für jede der Verbindungen unter Verwendung der erfassten Reisegeschwindigkeiten für jeden Stauungsgrad und einer Reisezeit der Verbindung Abschnitte erhalten, die verbunden mit ihren Stauungsgraden klassifiziert sind; und Mittel, die für jede der Verbindungen einen Bewertungswert erhalten, der eine Übereinstimmung zwischen den erhaltenen Abschnitten und den Abschnitten verbunden mit ihren Stauungsgraden, die in den Verkehrsinformationen enthalten sind, darstellt, wobei die Parameter in jeder der Verbindungen eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr fließend ist, eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr gestaut ist, die Stauungsbezugsposition, die eine Bezugsposition für einen gestauten Abschnitt ist, und für jeden Stauungsgrad die Reisegeschwindigkeit, die den höchsten Bewertungswert liefert, enthalten, und wobei die Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte für jede der Verbindungen die Abschnitte verbunden mit ihren Stauungsgraden so erhalten, dass eine Gesamtsumme von Abschnittsreisezeiten die Reisezeit für die Verbindung ist, wobei jede der Abschnittsreisezeiten eine Zeit zum Durchreisen eines der Abschnitte in der Verbindung mit einer Reisegeschwindigkeit entsprechend dem Stauungsgrad des einen der Abschnitte ist, und dass eine Gesamtsumme von Abschnittslängen eine Verbindungslänge der Verbindung ist.
Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Parametererzeugungsmittel entsprechende Häufigkeiten der Stauungsbezugspositionen aus den Stauungsbezugspositionen jeder der Verbindungen, die in den Verkehrsinformationen enthalten sind, erhalten und bewirken, dass eine vorgegebene Anzahl von Stauungsbezugspositionen, die die höchste Häufigkeit besitzen, in die Parameter einbezogen wird.
Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung nach Anspruch 4, die ferner umfasst: Mittel, die eine repräsentative Reisegeschwindigkeit einer Verbindung erfassen, bei der die Berechnungsmittel für die Reisegeschwindigkeiten für jeden Stauungsgrad die repräsentative Reisegeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs nehmen, wenn die Stauungslänge gleich einem oder größer als ein vorgegebener Teil der Verbindungslänge ist, und die repräsentative Reisegeschwindigkeit als die Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs nehmen, wenn die Stauungslänge kleiner als ein vorgegebener Teil der Verbindungslänge ist.
Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung nach wenigstens einem der Ansprüche 4 bis 6, die ferner umfasst: Mittel, die eine vorhergesagte Reisezeit für eine Verbindung von dem externen Server erfassen; und Berechnungsmittel für entsprechend dem Stauungsgrad klassifizierte Abschnitte, die in jeder Verbindung unter Verwendung der vorhergesagten Reisezeit und der Parameter die Abschnitte erhalten, die verbunden mit ihrem Stauungsgrad klassifiziert sind.
Verkehrszustands-Vorhersageverfahren für eine Verkehrszustands-Vorhersagevorrichtung, die umfasst: Speichermittel, die Verbindungsdaten speichern, die eine Verbindungslänge jeweils jeder von Verbindungen, die eine Straße auf einer Karte darstellen, und Parameter, die in jeweils jeder der Verbindungen eine Geschwindigkeit des fließenden Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr fließend ist, eine Geschwindigkeit des gestauten Verkehrs, die angibt, dass der Verkehr gestaut ist, und eine Stauungsbezugsposition, die eine Bezugsposition für einen gestauten Abschnitt ist, enthalten; wobei das Vorhersageverfahren die folgenden Schritte umfasst: Erfassen einer vorhergesagten Reisezeit für jeweils jede der Verbindungen von einem externen Server; und Erhalten von Abschnitten, in die jeweils jede der Verbindungen unterteilt ist, unter Verwendung der Reisezeit und der Parameter, wobei die Abschnitte jeweils jeder der Verbindungen mit ihren Stauungsgraden verbunden sind, so dass eine Gesamtsumme von Abschnittsreisezeiten die vorhergesagte Reisezeit für die Verbindung ist, wobei jede der Abschnittsreisezeiten eine Zeit zum Durchreisen eines der Abschnitte in der Verbindung mit einer Reisegeschwindigkeit entsprechend dem Stauungsgrad des einen der Abschnitte ist, und so dass eine Gesamtsumme von Abschnittslängen die Verbindungslänge der Verbindung ist.