DE102009037087A1

DE102009037087A1 - Übertragung bzw. Verarbeiten einer Verkehrsinformation

Info

Publication number: DE102009037087A1
Application number: DE102009037087A
Authority: DE
Inventors: Georg Obert
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2009-08-11
Filing date: 2009-08-11
Publication date: 2011-02-17
Also published as: US8589077B2; EP2465106B1; EP2465106A1; US20120109524A1; WO2011018143A1

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Übertragung einer Verkehrsinformation angegeben, bei dem die Verkehrsinformation prognostiziert wird; bei dem ein Muster für die Verkehrsinformation bestimmt wird; bei dem ein Zeiger zur Identifikation des Musters übertragen wird. Weiterhin wird ein Verfahren zum Verarbeiten einer Verkehrsinformation angegeben, bei dem ein Zeiger zur Identifikation eines Musters empfangen wird; bei dem anhand des Zeigers eine prognostizierte Verkehrsinformation bestimmt wird; bei dem eine Navigation unter Berücksichtigung der prognostizierten Verkehrsinformation durchgeführt wird. Auch wird eine entsprechende Vorrichtung vorgeschlagen.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung einer Verkehrsinformation, ein Verfahren zum Verarbeiten einer Verkehrsinformation sowie eine entsprechende Vorrichtung.
Es ist bekannt, Verkehrsmeldungen codiert in Fahrzeuge zu übertragen und zur Routenberechnung in einem Navigationssystem einzusetzen.
Insbesondere bei längeren Strecken ist es von Vorteil, auch Verkehrsprognosen zu übertragen. Um zu vermeiden, dass bereits frühzeitig eine alternative Routenberechnung erfolgt, die gar nicht nötig wäre, da bei Erreichen der aktuellen Verkehrsstörung diese behoben sein könnte, ist es von Vorteil, auch Verkehrsprognosen zu übertragen, anhand derer es möglich ist, die Dauer der Störung vorherzusagen und damit die Relevanz für die jeweilige Fahrtroute zu beurteilen: Liegt die Verkehrsstörung gemäß Vorhersage noch vor, wenn das Fahrzeug den Ort der Verkehrsstörung erreicht, so kann bereits jetzt eine alternative Route berücksichtigt werden; ermöglicht hingegen die Vorhersage der Verkehrsstörung, dass diese behoben sein wird, sobald das Fahrzeug den Ort der Verkehrsstörung erreicht, so kann diese spezielle Verkehrsstörung bei der Routenberechnung unberücksichtigt bleiben.
Bekannte Protokolle zur Übertragung von Verkehrsmeldungen sind TMC Alert-C und TPEG (Transport Protocol Experts Group) mit den applikationsspezifischen Ausprägungen CTT (Congestion and Travel Time – Stau- und Reisezeit) und TFP (Traffic Flow and Prediction – Verkehrsfluss und Vorhersage). Diese Protokolle ermöglichen die Übertragung von Verkehrsprognosen.
Ein Nachteil der existierenden Ansätze besteht darin, dass für Prognosen basierend auf einzelnen Straßensegmenten oder Streckenabschnitten für jeden Zeitabschnitt gesonderte Geschwindigkeiten zugewiesen werden. Dies führt zu einer beträchtlichen Menge an Daten, die pro Straßensegment an die Fahrzeuge übertragen werden müssen. Derartige Datenmengen zu übertragen erfordert einen entsprechend großen Aufwand und damit erhebliche Kosten.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, die vorstehend genannten Nachteile zu vermeiden und insbesondere eine effiziente Lösung anzugeben, Daten für eine straßensegmentbasierte Prognose zu übertragen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich auch aus den abhängigen Ansprüchen.
Zur Lösung der Aufgabe wird ein Verfahren zur Übertragung einer Verkehrsinformation angegeben,

– bei dem die Verkehrsinformation prognostiziert wird;
– bei dem ein Muster für die Verkehrsinformation bestimmt wird;
– bei dem ein Zeiger zur Identifikation des Musters übertragen wird.

Hierbei ist es von Vorteil, dass der Zeiger das Muster eindeutig referenziert und somit lediglich der Zeiger anstelle des Musters übertragen werden kann. Insbesondere sind eine vorgegebene Anzahl möglicher Muster vorgegeben, so dass jedem Muster ein eindeutiger Zeiger zugeordnet werden kann. Prinzipiell kann die Anzahl der Muster die für die Übertragung des Zeigers benötigte Datenmenge vorgeben. Gibt es beispielsweise 1024 Muster, so reicht ein Zeiger von 10 Bit Länge aus, das jeweilige Muster eindeutig zu identifizieren.
Durch die deutliche Reduktion der für die Übertragung des Musters benötigten Datenmenge können herkömmliche Protokolle wie TPEG effizient eingesetzt werden, um prognostizierte Verkehrsinformationen an Navigationssysteme zu übertragen.
Entsprechend sind die Muster bei dem Sender und bei dem Empfänger gleichermaßen hinterlegt, so dass die Übertragung des Zeigers ausreicht, um beiderseits das mit dem Zeiger ”adressierte” Muster eindeutig zu identifizieren.
Eine Weiterbildung ist es, dass mit dem Zeiger eine Meldung betreffend einen aktuellen Verkehrszustand übertragen wird.
Vorzugsweise wird zusammen mit dem Zeiger eine Meldung übertragen, die z. B. den Verkehrszustand beschreibt (Stau, stockender Verkehr, etc.).
Eine andere Weiterbildung ist es, dass der Zeiger zu mindestens einem Kraftfahrzeug übertragen wird. Insbesondere kann der Zeiger mittels einer Broadcast-Nachricht an eine Vielzahl von Empfängern übertragen werden.
Insbesondere kann für die Übertragung eine Punkt-zu-Mehrpunkt-Verbindung genutzt werden.
Insbesondere ist es eine Weiterbildung, dass der Zeiger auf eine Anforderung eines Empfängers zu dem Empfänger übertragen wird.
Somit ist es auch möglich, dass eine Punkt-zu-Punkt-Verbindung genutzt, z. B. aufgebaut wird, um den Zeiger, ggf. zusammen mit weiteren (Verkehrs-)Informationen, zu übertragen.
Auch ist es eine Weiterbildung, dass der Zeiger basierend auf einem applikationsspezifisches Übertragungsprotokoll, insbesondere einem TPEG-Protokoll, übertragen wird.
Ferner ist es eine Weiterbildung, dass der Zeiger mittels einer Mobilfunkschnittstelle, insbesondere über ein mobiles Telekommunikationsnetzwerk, übertragen wird.
Im Rahmen einer zusätzlichen Weiterbildung wird die Verkehrsinformation für mindestens ein Straßensegment prognostiziert, wobei insbesondere eine Vielzahl von Zeigern für eine Vielzahl von Straßensegmenten übertragen wird.
Eine nächste Weiterbildung besteht darin, dass die Verkehrsinformation prognostiziert wird anhand eines aktuellen Ereignisses und/oder anhand vergangener Werte, insbesondere für das jeweilige Straßensegment.
Eine Ausgestaltung ist es, dass mittels einer Navigationseinheit anhand des Zeigers das Muster ermittelt wird und eine Routenberechnung unter Berücksichtigung des Musters durchgeführt wird.
Eine alternative Ausführungsform besteht darin, dass die Verkehrsinformation prognostiziert wird, indem mögliche Geschwindigkeitsbereiche für einen Prognosezeitraum ermittelt werden.
Bei dem Prognosezeitraum handelt es sich vorzugsweise um einen zukünftigen Zeitraum (z. B. jetzt plus zwei Stunden), für den eine Verkehrsprognose (z. B., pro Straßensegment) erstellt wird. Dieser Zeitraum kann flexibel skaliert werden. Für jede Zeiteinheit des Prognosezeitraums kann der Geschwindigkeitsbereich bestimmt werden, der aufgrund der Verkehrssituation in dem Straßensegment mit hoher Wahrscheinlichkeit für ein Fahrzeug erreichbar ist. Diese Informationen werden in Form des Musters für den Straßenabschnitt kodiert mittels des Zeigers an das Navigationssystem übertragen, das mittels des Zeigers auf das Muster rückschließen und bezogen auf die eigene Routenplanung die erhaltenen Informationen, d. h. Verkehrsprognosen, nutzen kann.
Eine nächste Ausgestaltung ist es, dass das Muster für die Verkehrsinformation bestimmt wird, indem die prognostizierte Verkehrsinformation mit einer Menge an Mustern verglichen wird und dasjenige Muster gewählt wird, das die prognostizierten Verkehrsinformationen am besten beschreibt.
Hier kann ein Verfahren eingesetzt werden, das anhand vorgegebener Kriterien eine beste Übereinstimmung (best fit) ermittelt und das als passend ermittelte Muster zur Beschreibung der prognostizierten Verkehrsinformation nutzt und den mit diesem Muster verknüpften Zeiger überträgt.
Auch wird zur Lösung der Aufgabe ein Verfahren angegeben zum Verarbeiten einer Verkehrsinformation,

– bei dem ein Zeiger zur Identifikation eines Musters empfangen wird;
– bei dem anhand des Zeigers eine prognostizierte Verkehrsinformation bestimmt wird;
– bei dem eine Routenplanung unter Berücksichtigung der prognostizierten Verkehrsinformation durchgeführt wird.

Die vorstehenden Ausführungen gelten für dieses Verfahren entsprechend.
Die vorstehend genannte Aufgabe wird auch gelöst durch eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung umfassend eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete Schaltungsanordnung, die derart eingerichtet ist, dass das Verfahren wie hierin beschrieben durchführbar ist.
Eine Ausgestaltung ist es, dass die Vorrichtung ein Navigationssystem, insbesondere ein Navigationssystem in einem Kraftfahrzeug, ist.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand der Zeichnungen dargestellt und erläutert.
Es zeigen:
1 eine zweidimensionale Darstellung mehrerer Geschwindigkeitsbereiche über mehrere Zeitbereiche für ein vorgegebenes Straßensegment, wobei diese Darstellung auf eine Tabelle abgebildet wird;
2 eine symbolische Darstellung betreffend eine Übertragung einer Meldung von einem Service Provider zu einer KFZ-Navigation.
Um eine effiziente Verkehrsprognose zu ermöglichen und geeignete Muster an die Fahrzeuge zu übertragen, wird vorgeschlagen, eine zeitliche Vorausschau (einen sogenannten Prognosehorizont) sowie eine gefahrene Geschwindigkeit für ein Straßensegment in eine vorgegebenen Anzahl Zeitbereiche und Geschwindigkeitsbereiche zu unterteilen.
Die Verkehrsprognose kann pro Straßensegment in Form dieses Musters (z. B. als Ganglinie) umfassend die zeitliche Vorausschau der möglichen Geschwindigkeiten übertragen werden.
Verkehrsstörungen entstehen und verschwinden nach einem ähnlichen Muster: Entsprechend kann eine zweidimensionale Struktur umfassend eine Reisezeit und eine Verkehrsdichte pro Straßensegment z. B. tabellarisch erstellt werden und zur Beschreibung eines Verlaufs einer Verkehrsstörung genutzt werden. Vorteilhaft erhält eine jede solche Tabelle einen (eindeutigen) Zeiger.
Somit kann pro Straßensegment einer Verkehrsmeldung der Bezeichner (z. B. als Zeigerinformation auf die dem Bezeichner zugeordnete jeweilige Tabelle) angehängt werden. Bei einem Byte-orientierten Protokoll wie TPEG können mit einem Zeiger von 8 Bit 2⁸ = 256 unterschiedliche Tabellen bzw. Muster identifiziert werden.
Hierbei ist es von Vorteil, dass bei einem Verkehrsinformationsdienstleister, der Verkehrsprognosen erstellt, diejenige Tabelle (aus der beispielhaft erwähnten Menge von 256 möglichen Tabellen) auswählen kann, die mit der höchsten Wahrscheinlichkeit den in der nächsten Zeit für das Straßensegment zutreffenden Verkehrszustand beschreibt. Der Zeiger für diese Tabelle wird der Verkehrsmeldung betreffend den Verkehrszustand für das Straßensegment angehängt und an das Fahrzeug übertragen.
In dem Fahrzeug verfügt z. B. ein Navigationssystem über einen identischen Satz von Tabellen bzw. Muster. Der empfangene Zeiger ermöglicht also im Fahrzeug die eindeutige Identifikation der mit dem Zeiger verknüpften Tabelle. Das Navigationssystem kann nun eine dynamische Zielführung basierend auf den Tabellen für die Straßensegmente der geplanten Route durchführen, indem z. B. abschnittsweise die Reisezeit berechnet wird auch abhängig von dem Verkehrsaufkommen in dem jeweiligen Straßensegment (basierend z. B. auf den laut Tabelle möglichen Geschwindigkeiten pro Zeiteinheit). Hieraus kann die Reisezeit des Fahrzeugs bestimmt werden in Abhängigkeit von dem momentanen Aufenthaltsort und Aufenthaltszeitpunkt des Fahrzeugs sowie der prognostizierten zeitlichen Verzögerungen aufgrund etwaiger Verkehrsstörungen. Diese Reisezeit kann entsprechend mit Reisezeiten anderer Routen (die nach demselben Muster bestimmt werden) verglichen werden. Somit kann die z. B. zeitlich günstigste Route unter Berücksichtigung unterschiedlichster Verkehrsprognosen ermittelt werden.
1 zeigt beispielhaft eine zweidimensionale Darstellung 101 mehrerer Geschwindigkeitsbereiche Vi (z. B. V1 bis V4) über mehrere Zeitbereiche Ti (z. B. T0 bis T8) für ein vorgegebenes Straßensegment. Diese Darstellung entspricht einer Prognose eines Service Providers für dieses Straßensegment. Dabei kann ein aktuelles Ereignis (z. B. eine Verkehrsstörung) und/oder ein historisches Wissen über ein Verkehrsaufkommen in dem Straßensegment berücksichtigt werden (z. B. Berufsverkehr Montag morgens von 7:00 Uhr bis 9:00 Uhr). In dem Beispiel gemäß Darstellung 101 gilt also für das Straßensegment, dass von jetzt (Zeitpunkt T0) bis nahe einem Zeitpunkt T5 eine Geschwindigkeit V4 in dem Straßensegment möglich ist. Danach ist laut Prognose mit zunehmender Zeitdauer nurmehr eine reduzierte Geschwindigkeit auf dem Straßensegment möglich. Dies entspricht der Vorhersage einer Verkehrsstörung in etwa ab dem Zeitpunkt T5.
Hierbei sei angemerkt, dass die einzelnen Zeitabschnitte Ti beliebig skaliert werden können. Beispielsweise kann die Vorhersage des Service Providers einen Zeitraum von zwei Stunden betreffen und regelmäßig, z. B. alle 15 Minuten und/oder mit Eintreffen einer Änderung der Verkehrssituation, aktualisiert werden.
Insbesondere kann eine Vorhersage für jedes Straßensegment getroffen werden, wobei das Straßennetz vorzugsweise pro Straße in einzelne Straßensegmente unterteilt sein kann.
Somit entspricht die Darstellung 101 einer Verkehrsprognose bis zu einem Zeitpunkt T8, also für einen Zeitraum T8-T0. Die Genauigkeit bzw. Auflösung einer derartigen Darstellung kann beliebig gewählt werden, insbesondere kann eine beliebige Unterteilung der Zeitachse oder der Geschwindigkeitsbereiche erfolgen. Vorzugsweise wird anhand der ermittelten Darstellung 101 für das betroffene Straßensegment eine Meldung generiert, die den aktuellen Zustand (z. B. Verkehrsstau, Baustelle, o. ä.) ausweist und einen Zeiger auf eine Tabelle 102 ”Tab 075” enthält, die eine Abbildung der Darstellung 101 ist. Hierbei sei angemerkt, dass für die aktuell ermittelte Darstellung 101 diejenige Tabelle 102 aus einer Menge möglicher und vorab definierter Tabellen ausgewählt wird, die am besten mit der Darstellung 101 übereinstimmt.
2 zeigt eine symbolische Darstellung betreffend eine Übertragung 202 einer Meldung von einem Service Provider 201 zu einer KFZ-Navigation 203.
Eine Kodierung 206 einer Darstellung 205 basierend auf einer Verkehrsprognose zu einem Straßensegment 204 wird von dem Service Provider mittels eines Zeigers ”Tab 075” referenziert und mit der Meldung betreffend den aktuellen Zustand für das Straßensegment 204 zu der KFZ-Navigation 203 übertragen. Anhand des Zeigers ”Tab 075” kann die KFZ-Navigation 203 die z. B. lokal abgespeicherte Tabelle 207 aufrufen und zur Routenberechnung für das Straßensegment 204 berücksichtigen. Entsprechend kann die KFZ-Navigation 203 eine Vielzahl von Tabellen für unterschiedliche Straßensegmente berücksichtigen und somit z. B. eine Zeitdauer bis zur Ankunft eines eingegebenen Navigationsziels mittels einer Routenberechnung 208 bestimmen.
Somit ist es von Vorteil, dass nicht die in der jeweiligen Tabelle 206 enthaltenen Informationen einzeln übertragen werden müssen, sondern nur der Zeiger zur Identifikation der Tabelle 206 bzw. 207 übertragen wird. Hierdurch kann die zu übertragende Datenmenge deutlich reduziert werden. Entsprechend sind die Anforderungen an die zur Übertragung der Verkehrsprognose benötigte Bandbreite bzw. Datenrate deutlich reduziert.
Durch die effiziente Übertragung von Verkehrsprognosen ergibt sich bei Verwendung des TPEG Protokolls eine Reduzierung des Datenumfangs um einen Faktor von mindestens 5. Mit dem hier vorgestellten Ansatz können Verkehrsprognosen auch effizient über eine Mobilfunkschnittstelle übertragen werden.

Claims

Verfahren zur Übertragung einer Verkehrsinformation, – bei dem die Verkehrsinformation prognostiziert wird; – bei dem ein Muster für die Verkehrsinformation bestimmt wird; – bei dem ein Zeiger zur Identifikation des Musters übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem mit dem Zeiger eine Meldung betreffend einen aktuellen Verkehrszustand übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zeiger zu mindestens einem Kraftfahrzeug übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zeiger mittels einer Broadcast-Nachricht an eine Vielzahl von Empfängern übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zeiger auf eine Anforderung eines Empfängers zu dem Empfänger übertragen wird
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zeiger basierend auf einem applikationsspezifisches Übertragungsprotokoll, insbesondere einem TPEG-Protokoll, übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem der Zeiger mittels einer Mobilfunkschnittstelle, insbesondere über ein mobiles Telekommunikationsnetzwerk, übertragen wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verkehrsinformation für mindestens ein Straßensegment prognostiziert wird, wobei insbesondere eine Vielzahl von Zeigern für eine Vielzahl von Straßensegmenten übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die Verkehrsinformation prognostiziert wird anhand eines aktuellen Ereignisses und/oder anhand vergangener Werte, insbesondere für das jeweilige Straßensegment.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem mittels einer Navigationseinheit anhand des Zeigers das Muster ermittelt wird und eine Routenberechnung unter Berücksichtigung des Musters durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Verkehrsinformation prognostiziert wird, indem mögliche Geschwindigkeitsbereiche für einen Prognosezeitraum ermittelt werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem das Muster für die Verkehrsinformation bestimmt wird, indem die prognostizierte Verkehrsinformation mit einer Menge an Mustern verglichen wird und dasjenige Muster gewählt wird, das die prognostizierte Verkehrsinformation am besten beschreibt.
Verfahren zum Verarbeiten einer Verkehrsinformation, – bei dem ein Zeiger zur Identifikation eines Musters empfangen wird; – bei dem anhand des Zeigers eine prognostizierte Verkehrsinformation bestimmt wird; – bei dem eine Routenplanung unter Berücksichtigung der prognostizierten Verkehrsinformation durchgeführt Wird.
Vorrichtung zur Datenverarbeitung umfassend eine Prozessoreinheit und/oder eine zumindest teilweise festverdrahtete Schaltungsanordnung, die derart eingerichtet ist, dass das Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüchen durchführbar ist.
Vorrichtung nach Anspruch 14, bei dem die Vorrichtung ein Navigationssystem, insbesondere ein Navigationssystem in einem Kraftfahrzeug, ist.