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Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen ein Internet-basiertes System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten. Insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf ein Verfahren, auf ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, auf eine Servereinheit sowie auf ein Internet-basiertes System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten zur Ermittlung eines Einstiegsortes und eines Ausstiegsortes eines in dem System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten registrierten Passagiers und/oder einer in dem System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten registrierten Fracht ausgehend von einer Ausgangsroute eines in dem System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten registrierten Fahrers.
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Der Transportbereich ist sowohl von Seiten der Europäischen Union als auch von nationalen Regierungen als eine der größten Herausforderungen auf dem Weg zu einem klimafreundlichen Europa und einer klimafreundlichen Welt definiert worden. Zudem ist beabsichtigt, europaweit und weltweit verstärkt sogenannte ”grüne Abgaben” für Transportkosten und CO2-Ausstoß einzuführen, so dass zu erwarten ist, dass in Zukunft die Transportkosten dramatisch steigen werden.
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Daher besteht europa- und weltweit ein Bedürfnis nach einer effizienten Nutzung der bestehenden Transportressourcen sowie nach einer Verringerung der bestehenden Transportauslastung. Hierfür wurden bereits Mitfahrzentralen entwickelt, bei welchen Fahrer und Passagiere (Mitfahrer) per Telefon oder über das Internet Mitfahrmöglichkeiten abklären und Fahrgemeinschaften bilden können. Diese aus dem Stand der Technik bekannten Mitfahrzentralen sind jedoch aus vielerlei Gründen nachteilig.
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Zum einen sind die bekannten Mitfahrzentralen nicht bedienungs- und anwenderfreundlich, da weder den Fahrern noch den Mitfahrern (Passagieren) bekannt ist, auf welche Umwege sie sich bei der Bildung einer Fahrgemeinschaft einstellen müssen. Zudem sind die bekannten Systeme zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten oftmals nicht sicher genug, da die Personendaten nicht verifiziert werden oder da den Fahrern und Mitfahrern Hintergrundinformationen zu ihren potentiellen Reisepartnern fehlen. Auch müssen Angebote und Anfragen zu möglichen Mitfahrgelegenheiten oftmals lange Zeit vor der Reise abgegeben oder gesucht werden, da eine schnelle Vermittlung von Fahrern und Mitfahrern nicht möglich ist.
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren, ein Computerprogramm zur Ausführung des Verfahrens, eine Servereinheit sowie ein Internet-basiertes System bereitzustellen, mittels welcher schneller und benutzerfreundlicher, für Fahrer und Mitfahrer (Passagiere) effizientere Routen ermittelt werden können.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich jeweils aus den abhängigen Ansprüchen.
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Mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens können ein Einstiegsort und ein Ausstiegsort eines Passagiers (Mitfahrers) und/oder ein Einstiegsort (ein Aufnahmeort) und ein Ausstiegsort (eine Abladeort) einer Fracht ermittelt werden. Der Passagier und die Fracht sind dabei in einem Internet-basierten System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten (einer Internet-basierten Mitfahrzentrale) registriert, d. h. der Passagier hat sich in der Internet-basierten Mitfahrzentrale als Benutzer angemeldet und die Fracht wurde in der Internet-basierten Mitfahrzentrale von einem Benutzer angemeldet. Ebenso hat sich der Fahrer bei der Internet-basierten Mitfahrzentrale registriert, d. h. er hat sich in der Mitfahrzentrale als Benutzer angemeldet.
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Die Fracht kann dabei von dem Passagier mitgeführtes Gepäck (ein oder mehrere Gepäckstücke) sein oder kann eine unabhängig von dem Passagier abzuholende oder aufzunehmende Fracht sein. Demnach können mit dem Verfahren der Einstiegsort (die Einstiegsposition) und der Ausstiegsort (die Ausstiegsposition) des Passagiers in Kombination mit der Fracht, beispielsweise dem Gepäck des Passagiers, oder unabhängig von der Fracht lediglich der Einstiegsort (die Einstiegsposition) und der Ausstiegsort (die Ausstiegsposition) des Passagiers ermittelt werden. Ebenso können der Aufnahmeort und der Abladeort der Fracht ohne einen die Fracht mit sich führenden Passagier ermittelt werden.
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Bei dem Passagier, der Fracht und dem Fahrer kann es sich um einen bzw. eine von der Internet-basierten Mitfahrzentrale vorgegebenen oder ausgewählten Passagier, vorgegebene oder ausgewählte Fracht und vorgegebenen oder ausgewählten Fahrer handeln. Beispielsweise kann die Mitfahrzentrale selbst möglicherweise zusammenpassende Passagiere, Frachten und/oder Fahrer vorschlagen oder vorgeben, oder ein Benutzer der Mitfahrzentrale kann seinen gewünschten Reisepartner selbst auswählen (ein Fahrer kann einen bestimmten Passagier und/oder eine bestimmte Fracht auswählen und ein Passagier kann einen bestimmten Fahrer auswählen). Der Vorschlag der Mitfahrzentrale basiert vorzugsweise auf von den Benutzern bei und/oder nach ihrer Anmeldung angegebenen benutzerspezifischen Daten und Informationen. Wurden möglicherweise zusammenpassende Fahrer-Passagier-Paare und/oder Fahrer-Fracht-Paare von der Mitfahrzentrale durch Auswahl vorgegeben oder haben Benutzer der Mitfahrzentrale selbst diese Paare ausgewählt, können für beide Seiten (den Fahrer auf der einen Seite sowie den Passagier und/oder die Fracht auf der anderen Seite) günstige Einstiegsorte und Ausstiegsorte (Orte, an denen der Passagier von dem Fahrer aufgenommen und abgesetzt wird und/oder Orte, an denen die Fracht von dem Fahrer aufgeladen und abgeladen wird) effizient ermittelt werden.
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Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden Passagier-Anfangspositionsdaten bereitgestellt, die für eine Anfangsposition (Startposition) des Passagiers und/oder der Fracht repräsentativ sind, und es werden Passagier-Endpositionsdaten, die für eine Endposition (Zielposition) des Passagiers und/oder der Fracht repräsentativ sind, bereitgestellt. Bei der Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht kann es sich um den absoluten Startpunkt der von dem Fahrer und/oder der Fracht zurückzulegenden Route handeln. Alternativ kann es sich bei der Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht auch um die Position einer Zwischenstation des Passagiers und/oder der Fracht auf dem zurückzulegenden Weg sein, von welcher ausgehend eine neue Mitfahrgelegenheit ermittelt werden soll. Die Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht kann beispielsweise mittels eines Positionsbestimmungssystems, wie dem Global Positioning System (GPS), ermittelt werden. Alternativ kann die Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht auch von dem Passagier selbst oder von der den Transport der Fracht in Auftrag gebenden Person angegeben werden. Hierfür wählt der Passagier beispielsweise über eine Benutzerschnittstelle zu dem Internet-basierten System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten eine einer Vielzahl von möglichen Anfangspositionen aus, die von der Mitfahrzentrale vorgeschlagen werden, oder gibt die Anfangsposition selbst über die Benutzerschnittstelle ein. Die Endposition des Passagiers und/oder der Fracht kann auf gleiche Weise wie die Anfangsposition angegeben werden.
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Ferner werden erfindungsgemäß Fahrer-Ausgangsroutendaten, die für die Ausgangsroute des Fahrers repräsentativ sind, bereitgestellt. Auch bei der Ausgangsroute kann es sich um die Gesamtstrecke oder nur um eine Teilstrecke der Gesamtstrecke handeln, für welche der Fahrer die Mitfahrzentrale beauftragt oder nutzt. Die Ausgangsroute kann z. B. von dem Fahrer selbst eingegeben werden und der Mitfahrzentrale über die Benutzerschnittstelle bekannt gemacht werden oder der Fahrer kann beispielsweise mittels eines Routenermittlungssystems, wie eines Navigationssystems, seine Anfangsposition bestimmen lassen, seine Zielposition angeben, und mittels des Routenermittlungssystems, wie des Navigationssystems, die Ausgangsroute bestimmen lassen. Diese Ausgangsroute kann dann von dem Fahrer der Mitfahrzentrale übermittelt werden und in dieser hinterlegt oder in Form von digitalen Ausgangsroutendaten gespeichert werden.
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Aus den in der Mitfahrzentrale hinterlegten Daten können der oder die geeignetsten Einstiegsorte und Ausstiegsorte des Passagiers und/oder der Fracht ermittelt und festgelegt werden. Hierfür werden die Entfernung eines in Frage kommenden Einstiegsortes von der Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht und die Entfernung eines in Frage kommenden Ausstiegsortes von der Endposition des Passagiers und/oder der Fracht ermittelt. Wenn die Entfernung des Einstiegsortes von der Anfangsposition und die Entfernung des Ausstiegsortes von der Endposition jeweils eine vorgegebene, beispielsweise von dem Benutzer selbst angegebene, maximale Entfernung, beispielsweise 100 km, 50 km, 20 km, 10 km, 5 km oder weniger als 5 km, unterschreiten, werden die diese Vorgabe erfüllenden Einstiegsorte und Ausstiegsorte als potentieller Einstiegsort und Ausstiegsort festgelegt. Überschreitet eine der Entfernungen die vorgegebene maximale Entfernung, so wird der zugehörige Einstiegsort und/oder Ausstiegsort verworfen. Als maximale Entfernung können für den Einstiegsort und den Ausstiegsort unterschiedliche Vorgaben gemacht werden.
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Es ist denkbar, dass beispielsweise eine Vielzahl von Einstiegsorten und Ausstiegsorten, für welche die Entfernungen die vorgegebene maximale Entfernung unterschreiten, als potentielle Kandidaten zwischengespeichert werden, und lediglich der Einstiegsort und der Ausstiegsort mit der höchsten Unterschreitung der maximalen Entfernung (d. h. der minimalsten Entfernung von der Anfangsposition bzw. der Endposition) festgelegt und dem Benutzer der Mitfahrzentrale angezeigt werden. Alternativ ist es auch denkbar, dass eine Vielzahl von Einstiegsorten und Ausstiegsorten, welche die Bedingung erfüllen, als potentielle Einstiegsorte und Ausstiegsorte dem Benutzer der Mitfahrzentrale, beispielsweise über die Benutzerschnittstelle, angezeigt werden, welcher dann aus den angegebenen Vorschlägen seinen gewünschten Einstiegsort und seinen gewünschten Ausstiegsort auswählen kann.
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Auch kann für den Einstiegsort und den Ausstiegsort eine gemeinsame Bedingung aufgestellt und verwendet werden. So werden Orte als Einstiegsort und Ausstiegsort des Passagiers und/oder der Fracht festgelegt, wenn die Summe der Entfernung des Einstiegsortes von der Anfangsposition und der Entfernung des Ausstiegsortes von der Endposition eine vorgegebene maximale Summenentfernung, vorzugsweise 200 km, 100 km, 50 km, 20 km, 10 km oder weniger als 10 km, unterschreitet. Auch in diesem Fall kann entweder jeweils nur ein Einstiegsort und Ausstiegsort festgelegt werden, beispielsweise der Einstiegsort und der Ausstiegsort mit der höchsten Unterschreitung der vorgegebenen maximalen Summenentfernung, oder es kann eine Vielzahl von Einstiegsorten und Ausstiegsorten, die diese Bedingung einhalten, ermittelt werden und beispielsweise zwischengespeichert werden.
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Die Ausgangsroute des Fahrers wird nach Festlegung des Einstiegsorts und des Ausstiegsorts oder nach Festlegung einer Vielzahl von möglichen Einstiegsorten und Ausstiegsorten so abgeändert, dass sie durch den oder die möglichen Einstiegsorte und Ausstiegsorte verläuft, so dass ein oder mehrere geänderte Routen aus der Ausgangsroute gebildet werden können. Wenn der Längenunterschied zwischen der geänderten Route und der Ausgangsroute des Fahrers eine vorgegebene maximale Längenabweichung, vorzugsweise 100 km, 50 km, 20 km oder weniger als 20 km, unterschreitet, wird die geänderte Route als neue Route des Fahrers festgelegt. Alternativ kann auch eine Vielzahl von geänderten Routen, für die der Längenunterschied der geänderten Route durch den Einstiegsort und den Ausstiegsort die vorgegebene maximale Längenabweichung unterschreitet, ermittelt werden und als mögliche geänderte Routen dem Benutzer präsentiert werden. Aus dieser Vielzahl geänderter Routen kann der Benutzer seine Wunschroute auswählen.
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Das beschriebene Verfahren kann durch eine Benutzeranweisung eines Benutzers der Mitfahrzentrale, beispielsweise des Fahrers und/oder des Passagiers, ausgeführt werden. Alternativ dazu kann auch das Verfahren automatisch ausgeführt werden, wenn der Fahrer und der Passagier sich in der Nähe befinden, beispielsweise wenn die Entfernung des Fahrers von dem Passagier und/oder der Fracht eine vorgegebene Initialisierungsentfernung, z. B. 100 km, 50 km, 20 km oder weniger als 20 km, unterschreitet. So ist es denkbar, dass der Fahrer und der Passagier grundsätzlich über das Internet-basierte Portal der Mitfahrzentrale ihre Bereitschaft erklärt haben, einen Passagier mitzunehmen bzw. von einem Fahrer mitgenommen zu werden, und sich somit in einer Art Aktivzustand befinden, in welchem sie für mögliche Reisepartner offen sind. Nähert sich ein aktiver Fahrer nun einem aktiven Passagier (beide werden auf Grund einer ähnlichen Route und ähnlicher benutzerspezifischer Angaben von der Mitfahrzentrale als mögliches Fahrer-Mitfahrer-Paar eingestuft) und unterschreitet dabei die vorgegebene Initialisierungsentfernung, von beispielsweise 50 km, so werden sowohl der Fahrer als auch der Passagier über die mögliche Reisepartnerschaft informiert, das beschriebene Verfahren wird ausgeführt und beiden Partnern wird das Ergebnis des Verfahrens angezeigt.
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Insbesondere wird das Verfahren für all diejenigen Fahrer automatisch ausgeführt, die sich bei der Mitfahrzentrale registriert haben und als Route die Ausgangsroute angegeben haben. Analog wird das Verfahren vorzugsweise für all diejenigen Passagiere ausgeführt, die sich bei der Mitfahrzentrale registriert haben und die dort angegeben haben, dass sie von der Anfangsposition zu der Endposition gelangen wollen. Bevorzugt wird all diesen Fahrern und Passagieren das erhaltene Ergebnis des Verfahrens automatisch übermittelt.
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Haben sich ein Fahrer-Passagier-Paar oder ein Fahrer-Fracht-Paar gefunden und befinden sie sich auf der geänderten Route, wird diese in regelmäßigen Zeitabständen überprüft und gegebenenfalls angepasst. Beispielsweise wird die geänderte Route angepasst, wenn sich Verkehrsstörungen oder andere Störungen auf der geänderten Route befinden oder wenn über eine Benutzereingabe eine Änderung der Route gewünscht wird.
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Des weiteren bezieht sich die Erfindung auf ein Computerprogramm mit Programmcodemitteln, das, wenn es in einem Computer oder einem Prozessor geladen ist, oder auf einem Computer oder Prozessor läuft, den Computer oder Prozessor dazu veranlasst, das zuvor beschriebene Verfahren auszuführen. Zudem betrifft die Erfindung ein Programmspeichermedium oder Computerprogrammprodukt mit dem genannten Computerprogramm.
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Die erfindungsgemäße Servereinheit zur Ermittlung eines Einstiegsortes und eines Ausstiegsortes eines in einem Internet-basierten System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten registrierten Passagiers und/oder einer in dem System registrierten Fracht ausgehend von einer Ausgangsroute eines in dem System registrierten Fahrers, ist vorzugsweise als zentrale Servereinheit ausgebildet, die mit einem ersten, insbesondere mobilen, Endgerät und einem zweiten, insbesondere mobilen, Endgerät Informationen und Daten austauschen kann. Das erste, vorzugsweise mobile, Endgerät ist dazu eingerichtet, mit der zentralen Servereinheit über eine erste Kommunikationsverbindung, insbesondere eine drahtlose oder drahtgebundene Kommunikationsverbindung, zu kommunizieren. Ebenso ist das zweite, vorzugsweise mobile, Endgerät dazu eingerichtet, mit der zentralen Servereinheit über eine zweite Kommunikationsverbindung, insbesondere eine drahtlose oder drahtgebundenen Kommunikationsverbindung, zu kommunizieren. Bei dem ersten und dem zweiten Endgerät kann es sich um einen Desktop-Computer, einen Laptop, ein Handy (cell phone), ein Smartphone, ein Navigationsgerät, oder ein ähnliches Endgerät handeln.
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Im weiteren Verlauf der Beschreibung wird bei dem ersten und dem zweiten Endgerät zumeist von mobilen Endgeräten gesprochen, wobei ebenso an Stelle eines mobilen Endgeräts ein stationäres Endgerät, wie ein Desktop-Computer, als erstes und/oder zweites Endgerät verwendet werden kann.
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Das erste mobile Endgerät wird von dem Passagier verwendet, um an der Servereinheit Passagier-Anfangspositionsdaten bereitzustellen, die für die Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht repräsentativ sind, und Passagier-Endpositionsdaten bereitzustellen, die für die Endposition des Passagiers und/oder der Fracht repräsentativ sind. Die Bereitstellung der Passagier-Anfangspositionsdaten kann durch eine Benutzereingabe an dem ersten mobilen Endgerät erfolgen oder kann dadurch erfolgen, dass die Position des ersten mobilen Endgeräts durch ein Positionsbestimmungssystem (wie das Global Positioning System (GPS)) oder durch ein Wireless Local Area Network (WLAN), dessen Position der Servereinheit bekannt ist, ermittelt wird. Die Benutzereingabe kann z. B. eine textuelle Eingabe, eine Auswahl eines Ortes auf einer auf dem ersten mobilen Endgerät angezeigten Landkarte oder eine Auswahl einer Vielzahl von auf dem ersten mobilen Endgerät genannten Orten sein. Die Endposition des Passagiers kann auf gleiche Weise über eine Benutzereingabe an dem ersten mobilen Endgerät der Servereinheit bekannt gemacht werden. Die Passagier-Anfangspositionsdaten und Passagier-Endpositionsdaten können über die erste Kommunikationsverbindung drahtlos oder drahtgebunden an die Servereinheit übertragen und dort gespeichert werden.
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Das zweite mobile Endgerät wird von dem Fahrer verwendet. Beispielsweise kann der Fahrer über das zweite mobile Endgerät eine Ausgangsroute eingeben, welche über die zweite Kommunikationsverbindung drahtlos oder drahtgebunden an die Servereinheit übermittelt werden kann. Ebenso ist es denkbar, dass der Fahrer in das zweite mobile Endgerät seine gewünschte Anfangs- und Endposition eingibt, welches dann aus diesen Daten die Fahrer-Ausgangsroutendaten ermittelt und an die Servereinheit überträgt. Auch kann der Fahrer über das zweite mobile Endgerät seine gewünschte Anfangs- und Endposition eingeben oder ermitteln lassen und diese Informationen an die Servereinheit übertragen, welche dann aus diesen Daten die Fahrer-Ausgangsroutendaten ermittelt.
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Aus den übermittelten Informationen kann die Servereinheit mögliche Kandidaten für den Einstiegsort und den Ausstiegsort des Passagiers und/oder der Fracht vorschlagen und beispielsweise zwischenspeichern. Insbesondere kann die Servereinheit ein oder mehrere potentielle Einstiegsorte festlegen, deren Entfernung von der Anfangsposition des Passagiers und/oder der Fracht eine vorgegebene maximale Entfernung unterschreitet, und kann ein oder mehrere potentielle Ausstiegsorte festlegen, deren Entfernung von der Endposition des Passagiers und/oder der Fracht eine vorgegebene maximale Entfernung unterschreitet. Aus dem einen oder den mehreren Einstiegsorten und dem einen oder den mehreren Ausstiegsorten kann die Servereinheit eine oder mehrere geänderte Routen des Fahrers erstellen. Beispielsweise kann die Servereinheit die Route als geänderte Route festlegen, bei welcher der Längenunterschied zwischen der geänderten Route und der Ausgangsroute eine vorgegebene maximale Längenabweichung größtmöglich unterschreitet (bei welcher der Längenunterschied möglichst klein ist). Ebenso kann die Servereinheit die geänderten Routen in Reihenfolge steigender Längenunterschiede zwischen der geänderten Route und der Ausgangsroute anordnen und diese Anordnung dem Passagier über das erste mobile Endgerät und dem Fahrer über das zweite mobile Endgerät übermitteln. Voraussetzung dabei ist, dass der Längenunterschied der potentiellen geänderten Routen von der Ausgangsroute die vorgegebene maximale Längenabweichung unterschreitet. Wird die maximale Längenabweichung überschritten, wird die geänderte Route von der Servereinheit vorzugsweise verworfen.
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Die Karte, auf der die geänderte Route und/oder der Einstiegs- und Ausstiegsort, beispielsweise auf dem ersten und dem zweiten mobilen Endgerät, graphisch dargestellt werden, kann entweder von der Servereinheit selbst erstellt werden oder von der Servereinheit von einem Kartenanbieter über eine Kommunikationsverbindung, insbesondere das Internet, bezogen werden.
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Auf dem Server sind bevorzugt sowohl für den Fahrer spezifische Daten als auch für den Passagier und/oder die Fracht spezifische Daten gespeichert. In diesem Fall ist der Server vorzugsweise dazu eingerichtet, zur Ermittlung des Einstiegsortes und des Ausstiegsortes des Passagiers und/oder der Fracht ausgehend von der Ausgangsroute des Fahrers, den Fahrer und den Passagier vorzugeben oder auszuwählen, bei welchen eine bestimmte Anzahl von spezifischen Daten übereinstimmen und/oder korrespondieren. Insbesondere soll die Anzahl der übereinstimmenden und/oder korrespondierenden spezifische Daten größer sein als ein vorgegebener Matching-Grenzwert. Der Server kann selbst ein oder mehrere Fahrer und Passagiere als Paar vorschlagen, welche den höchsten Matchingwert aufweisen, bei welchen also z. B. die größte Übereinstimmung hinsichtlich der spezifischen Daten besteht. Alternativ kann der Server einige oder alle Fahrer-Passagier-Paare an das erste und das zweite mobile Endgerät Übermitteln, bei denen der Matchingwert den Matching-Grenzwert übersteigt. Auf den mobilen Endgeräten kann schließlich die Endauswahl des Reisepartners erfolgen.
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Das erfindungsgemäße Internet-basiertes System zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten umfasst die zuvor beschriebene Servereinheit, das erste, insbesondere mobile, Endgerät, das dazu eingerichtet ist, mit der zentralen Servereinheit die erste, insbesondere drahtlose oder drahtgebundene, Kommunikationsverbindung einzugehen, und das zweite, insbesondere mobile, Endgerät, das dazu eingerichtet ist, mit der zentralen Servereinheit die zweite, insbesondere drahtlose oder drahtgebundene, Kommunikationsverbindung einzugehen.
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Die Erfindung soll nachfolgend anhand einer bevorzugten Ausführungsform beschrieben werden. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung einer Client-Server-Architektur einer Mitfahrzentrale gemäß der bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung;
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2 schematisch ein auf dem Server der Client-Server-Architektur aus 1 implementiertes Diagramm für einen Matchingalgorithmus;
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3 schematisch eine mögliche auf dem Server der Client-Server-Architektur aus 1 ausgeführte Längenberechnungen eines Routenberechnungsalgorithmus;
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4 schematisch eine mögliche Implementierung des Routenberechnungsalgorithmus auf dem Server der Client-Server-Architektur aus 1;
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5 schematisch eine weitere mögliche Implementierung des Routenberechnungsalgorithmus auf dem Server der Client-Server-Architektur aus 1; und
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6 schematisch ein mögliche auf dem Server der Client-Server-Architektur aus 1 berechnetes Fahrdiagramm.
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1 zeigt schematisch eine bevorzugte Ausführungsform eines Internet-basierten Systems zur Vermittlung von Mitfahrgelegenheiten (Internet-basierte Mitfahrzentrale 1). Gemäß 1 weist die Mitfahrzentrale eine Client-Server-Architektur 1 auf.
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Unter Server werden hierbei sowohl die Server-Hardware als auch die Server-Software und die zum Betrieb notwendige Infrastruktur bezeichnet. Die Client-Server-Architektur 1 umfasst einen zentralen Server 10, der mit einer Server-Datenbank 12 verbunden ist. Alternativ kann die Server-Datenbank 12 auch in dem zentralen Server 10 selbst enthalten sein. Des weiteren ist der zentrale Server 10 mit einer Vielzahl von N Clients 20, 22, 24 verbunden (die beispielhaft in 1 als drei Clients 20, 22, 24 gezeigt sind). Dabei sind die Verbindungen 30, 32, 34 zwischen den Clients 20, 22, 24 und dem zentralen Server 10 nicht notwendigerweise permanente Kommunikationsverbindungen. Vielmehr kann es sich bei den Verbindungen 30, 32, 34 auch nur um kurzzeitige Kommunikationsverbindungen zur Übertragung von Informationen und Daten von dem Server 10 an einen oder mehrere Clients 20, 22, 24 oder von einem oder mehreren Clients 20, 22, 24 an den Server 10 handeln.
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Die Client-Server-Architektur 1 kann von mehreren Benutzern gleichzeitig und transaktionsgesichert bedient werden und unterstützt Parallelverarbeitung/Multiprocessing sowie Datenbank-Transaktions-Mechanismen. Als Clients 20, 22, 24 können verschiedene Endgeräte und Plattformen, wie feststehende Endgeräte, z. B. Desktop-Computer, oder mobile Endgeräte, z. B. Laptops, Handys (cell phones), Smartphones, plug-in-fähige Navigationsgeräte oder dergleichen, verwendet werden.
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Der Datenaustausch zwischen den Clients 20, 22, 24 und dem Server 10 kann über eine Vielzahl von verschiedenen Kommunikationsverbindungen 30, 32, 34 erfolgen. Möglich sind dabei eine übliche Web-Anwendung (Datenaustausch über Hypertext Transfer Protocol Secure (HTTPS)) oder ein gerätespezifisches (clientspezifisches) Anwendungsprogramm auf Client-Seite. Bei einem gerätespezifischen Anwendungsprogramm kann ein verschlüsselter Datenaustausch über ein proprietäres Protokoll basierend auf z. B. Transmission Control Protocol(TCP)/Internet Protocol (IP), Short Message Service (SMS), Global System for Mobile Communications (GMS), Universal Mobile Telecommunications System (UMTS), Long Term Evolution (LTE), LTE Advanced oder dergleichen verwendet werden. Beispielsweise kann die Client-Server-Architektur 1 das Hypertext Transfer Protocol (HTTP) verwenden, auf Clientseite implementiert in Java-Script (DOM) und auf Serverseite implementiert in LAMP (Linux/Apache/MySQL/PHP). Die Client-Server-Architektur 1 ist aber nicht auf die genannten Kommunikationswege beschränkt, sondern kann beliebig an weitere bekannte und zukünftig entwickelte Kommunikationsprotokolle und -verfahren angepasst werden.
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Der Server 10 verfügt über die zur Kommunikation mit den Clients 20, 22, 24 notwendigen Schnittstellen und kann gegebenenfalls die Client-Anfragen auf mehrere Rechner verteilen. Dadurch unterstützt der Server 10 das sogenannte Load-Balancing. Benutzerspezifische Daten können wahlweise auf dem oder den Clients 20, 22, 24 oder auf dem Server 10 oder in der Server-Datenbank 12 gespeichert werden.
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Grundlage für die Sicherheit der Client-Server-Architektur 1 der Mitfahrzentrale ist die Benutzer-Authentifizierung. Zum Schutz der persönlichen Daten der Benutzer der Mitfahrzentrale werden Benutzer ausschließlich durch eindeutige Pseudonyme identifiziert und referenziert. Es gibt dabei zwei Aspekte der Authentifizierung.
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Zunächst erfolgt eine einmalige freiwillige Authentifikation des Benutzers gegenüber dem Systembetreiber. Diese Authentifikation kann auf vielerlei Weise erfolgen. Beispiele hierfür sind ein persönliches Erscheinen mit Vorlage von Personalausweis, Führerschein und Fahrzeugschein, Postzusendung der Kopien von Personalausweis, Führerschein und Fahrzeugschein, das sogenannte Post-Ident-Verfahren, und eine einfache oder qualifizierte digitale Signatur eines vom System erzeugten Dokuments mit nachfolgender Signaturverifikation. Zusätzlich zu dieser einmaligen freiwilligen Authentifikation muss sich der Benutzer regelmäßig bei Systemabfragen durch Pseudonym und Passwort authentifizieren. Zur Komforterhöhung können dabei Pseudonym und Passwort auf dem Client-Rechner 20, 22, 24 gespeichert werden (z. B. mit Hilfe sogenannter Cookies).
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Der Benutzer hat mehrere Möglichkeiten sein Benutzerkonto zu verwalten. Genannt werden hier beispielhaft das Anlegen eines neuen Kontos (mit Pseudonym und Passwort), das Ändern des Passworts, die Möglichkeit das Passwort vom Server anzufordern (dieses wird z. B. wahlweise per E-Mail oder SMS versendet), das Anmelden mit Pseudonym und Passwort (ein entsprechendes Dialogfenster wird bei Bedarf automatisch eingeblendet), und das Abmelden von dem Benutzerkonto.
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Nach dem Erstellen eines persönlichen Profils werden das Pseudonym und Passwort (beziehungsweise ein aus dem Passwort erstellter Hashwert) auf dem Server 10 oder in der Server-Datenbank 12 gespeichert. Zusätzlich kann eine Vielzahl von weiteren Daten und Informationen auf dem Server 10 oder der Server-Datenbank 12 gespeichert werden. Beispielhaft werden diesbezüglich genannt die gewünschte Art der Authentifizierung, eine beliebige Bilddatei (z. B. ein Foto des Benutzers), die der Benutzer an den Server übertragen kann, die Anzahl bislang durchgeführter Reisen und Routen, die (soweit gestattet und verfügbar) aktuelle Position des Benutzers, die Kontaktdaten des Benutzers (Adresse, Telefonnummer, E-Mail-Adresse, etc.), das Geburtsdatum des Benutzers, Präferenzen bezüglich des Reisepartners (z. B. Alter und Geschlecht des Reisepartners, Präferenzen bzgl. Raucher/Nichtraucher, eine mögliche Mitnahme von Tieren, die bevorzugte Reisegeschwindigkeit (schnell, zügig oder langsam), Sprache, Interessen, etc.), eine Kennzeichnung welche Benutzerdaten veröffentlicht werden dürfen und ob z. B. eine Kommunikation über E-Mail oder SMS erwünscht ist, die Fahrzeugdaten (Typ, Baujahr, Farbe, Kennzeichen etc.) des eigenen Fahrzeugs, die Fahrerfahrung des Benutzers (Datum der Führerscheinprüfung, bislang gefahrene Strecke in Kilometern), das Motto des Benutzers, ein unterstütztes Spendenverfahren (Informationen darüber, wie viel welchen Organisationen anstatt einer Vergütung gespendet werden soll), die bisherige Bewertung (Liste aller Bewertungen durch Reisepartner), das Geldkonto des Benutzers, der bisher angesammelte „Green Account” (CO2-Bilanz auf Grundlage gefahrener Strecken mit der Mitfahrzentrale anstelle alleine gefahrener Strecken), bisherige Reisen und gegebenenfalls weitere Daten (der Benutzer kann zusätzliche selbst-definierte Merkmale speichern und bei Abfragen verwenden). All diese und weitere benutzerspezifische Daten können pro Benutzer auf dem Server 10 oder in der Server-Datenbank 12 gespeichert werden.
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Auf Client-Seite erfolgt die Bedienung der Mitfahrzentrale menü- und dialoggesteuert auf dem verwendeten Endgerät. Zusätzlich kann eine Landkarte auf dem verwendeten Endgerät angezeigt werden, die sich aus einzelnen Kacheln zusammensetzt, die für jeden Vergrößerungsfaktor vorausberechnet wurden. Die Landkarte kann vom Benutzer beliebig gezoomt und verschoben werden, z. B. per Maus oder, bei Vorhandensein eines Touchscreens auf dem Client-Endgerät 20, 22, 24, direkt durch Fingergesten. Die Vorausberechnung der Kartenbilder erfolgt entweder auf dem Server 10 selbst oder kann durch verschiedene Anbieter erfolgen, so dass an dem Server 10 entsprechende Schnittstellen existieren, um mit den verschiedenen Anbietern zu kommunizieren. Es können dynamisch beliebige Informationen auf der Landkarte gekennzeichnet werden. Beispiele für diese Informationen sind Straßen und deren Identifikationsnummern (z. B. Autobahnen), Gebäude, Gewässer, Satellitenbilder, Startort des Benutzers (Fahrer oder Passagier), Zielort des Benutzers (Fahrer oder Passagier), Treffpunkte mit dem Reisepartner (Einstiegsort und Ausstiegsort), Routen als Linien (ursprünglich geplante Route und vom System geänderte und optimierte Routen beispielsweise in anderen Farben und/oder Formen), allgemeine oder benutzerdefinierte interessante Orte, sogenannte „points of interest”, (Tankstellen, Adressen von Bekannten, etc.) und potenzielle Reisepartner, wenn deren Position ermittelt werden kann und die Veröffentlichung gestattet wurde. Die vom System vorgeschlagenen Routen können durch den Benutzer wieder geändert werden, so dass das System daraufhin eine entsprechende Neuberechnung durchführt.
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Zur Erhöhung des Komforts kann der Benutzer Ortsangaben wahlweise auf verschiedene Arten eingeben. Beispielsweise kann die aktuelle Position des Benutzers über das Global Positioning System (GPS) oder ein Wireless Local Area Network (WLAN) ermittelt werden. Auch kann der Benutzer einen bestimmten Ort per Mausklick oder Fingergestik auf der auf seinem Endgerät dargestellten Landkarte auswählen. Ebenso kann eine Eingabe des Ortes auf seinem Endgerät textuell erfolgen (dabei wird bei partiellen Angaben vom System eine Liste von möglichen Adressen erstellt, aus der der Benutzer wählen kann) oder es kann eine Liste von gespeicherten Orten auf dem Endgerät dargestellt werden (benutzerdefinierte Orte sogenannte „my places”, Adressbuch, letzte Reisen, „points of interest”), aus denen der Benutzer auswählen kann.
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Der Benutzer kann alle ihn betreffenden auf dem Server 10 oder in der Server-Datenbank 12 gespeicherten Informationen abfragen und seine persönlichen Daten (exklusive Vertrags- und Kontodaten, Bewertung) ändern. Dies setzt allerdings seine Authentifizierung voraus. Zusätzlich können alle authentifizierten Benutzer die Daten der anderen Benutzer einsehen soweit diese zur Veröffentlichung freigegeben wurden und dies datenschutzrechtlich erlaubt ist. Standardmäßig ist z. B. das Benutzerprofil sichtbar, während Präferenzen, Adresse, Telefon und E-Mail-Adresse hingegen nicht sichtbar sind. Diese Einstellungen können jedoch, wie beschrieben, geändert werden.
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Weitere Abfragen durch den Benutzer sind ebenfalls möglich, um Informationen über den Reisepartner zu sammeln. Beispiele hierfür sind von dem potentiellen Reisepartner angebotene und abgeschlossene Verträge, sein Verrechnungskontostand und sein sogenannter „Green-Account” (CO2-Bilanz, d. h. durch gemeinsame Fahrten eingesparte Emissionen). Als angebotene und abgeschlossene Verträge kann der Benutzer einsehen, welche Angebote des Reisepartners noch ausstehen (diese können jedoch von dem Reisepartner temporär ausgeblendet oder vollständig zurückgenommen werden), welche Verträge abgeschlossen wurden, die noch nicht erfüllt wurden, welche Verträge abgeschlossen wurden, die bereits erfüllt wurden, welche Reisen der Reisepartner durchgeführt hat, bei denen er schon bewertet wurde, und welche Angebote temporär ausgeblendet wurden („paused journeys”).
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Auf dem Server 10 oder in der Server-Datenbank 12 werden neben den Benutzerdaten noch allgemeine Informationen gespeichert. Beispiele hierfür sind das bewertete Straßennetz (Orte und deren Name, geografische Länge und Breite, Typ (Stadt, „point of interest”), ID; Straßen zwischen Orten (Name, Typ (Stadt, Autobahn))), das bewertete Streckennetz des öffentlichen Verkehrs (Bus, Bahn, Flug sowie damit verbundene Distanzen, Fahrpläne, erwartete Transportgeschwindigkeiten, Ausfallwahrscheinlichkeiten, Preise, etc), CO2-Emissionsdaten pro Fahrzeugtyp, dynamische Verkehrsdaten (Informationen, die die Bewertung bestimmter Strecken zu bestimmten Zeiten dynamisch beeinflussen; negativ: Mautgebühr, Stau, Baustellen, positiv: „points of interest”, besondere Ereignisse), Möglichkeiten der Zwischenlagerung der Fracht (Ort, Kapazität), Kartenbilder (vom System berechnete Kacheln oder Referenz auf die Kartenbilder anderer Anbieter), oder Hilfesysteme (Frequently Asked Questions (FAQs) oder andere Hilfesysteme).
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Der Server 10 führt eine Vielzahl von Operationen in regelmäßigen Zeitabständen oder bei jeder Benutzerabfrage automatisch durch. Beispiele hierfür sind das Backup der Daten (Datensicherheit), mögliche Updates der verwendeten Distribution (Benutzer werden über neue Software-Version informiert), Konsistenzprüfung (Prüfung aller Daten auf Integrität und Konsistenz mit Benachrichtigung der Servicemitarbeiter im Fehlerfall), Prüfung von Angeboten und Gesuchen (regelmäßige Überprüfung aller Angebote, Gesuche und aktueller Positionen und Routen mit Benachrichtigung der Benutzer: 1. Angebote und Gesuche können sich geändert haben, 2. Benutzerdaten können sich geändert haben (z. B. Präferenzen, Entzug der Fahrerlaubnis, etc.)), Authentifizierung (Überprüfung des Passworts), Zeitsynchronisation (die Server-Zeit wird per Network Time Protocol (NTP) ständig mit Universal Time Coordinated (UTC) synchronisiert, typischerweise direkt von einer Funkuhr; bei jeder Anfrage wird die Client-Zeit mit der Server-Zeit verglichen und Abweichungen werden dem Benutzer gemeldet), ad-hoc- oder real-time-Verträge (wenn das System bemerkt, dass eine Vermittlung sinnvoll ist, werden die beteiligten Benutzer automatisch informiert, z. B. wenn ein Fahrer in die Nähe eines Passagiers kommt), Ausschluss von Benutzern (Benutzer, die gegen den Verhaltenskodex verstoßen haben, werden aus dem System ausgeschlossen; anhängige Angebote und Gesuche stehen nicht mehr zur Verfügung; Reisepartner mit abgeschlossenen aber noch nicht erfüllten Verträgen werden informiert) und die Anzeige von Werbung und ähnlichen Informationen (zielgerichtet, je nach Benutzerprofil und Benutzerpräferenzen).
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Auch vom Benutzer können eine Reihe von Aktionen veranlasst werden, mittels welcher neue Daten von dem Client 20, 22, 24 an den Server 10 übertragen werden.
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Beispielhaft sei hier genannt die Möglichkeit der Abgabe eines neuen Transport-Angebots, woraufhin der Server 10 die Benutzereingabe speichert und den Preis berechnet und bestätigt. Die Eingabe eines neuen Transport-Angebots kann Informationen zur Abfahrt (Ort, Zeitrahmen), zum Ziel (Ort), zur bevorzugten pick-up-range (Angabe, wie viel Umweg der Benutzer bereit ist, in Kauf zu nehmen), zur Anzahl der zu befördernden Personen und zu der zu befördernden Fracht (Masse, Volumen) enthalten, Des weiteren kann der Benutzer während eines Transports durch den Transportanbieter eine Routenänderung eingeben, wobei der Server 10 in Antwort darauf die Route neu berechnet und an den Client 20, 22, 24 überträgt. Auch kann ein neues Transport-Gesuch durch einen Transportkunden eingegeben werden, dessen Daten der Server 10 speichert und den Preis berechnet. Die Angaben zu einem neuen Transport-Gesuch können Informationen zu der Abfahrt (Ort, Zeitrahmen), dem Ziel (Ort), der pick-up-range, den Präferenzen, der Anzahl der Personen und der Fracht beinhalten.
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Ferner kann mittels einer Benutzerangabe in bestehenden Angeboten durch den Transportanbieter oder durch Transportkunden gesucht werden. Diese Angebote können die zuvor eingegebenen Informationen enthalten und der Server 10 kann daraufhin die gegebenen Informationen verwenden, um eine neue Route zu berechnen (gegebenenfalls mit Umsteigen/Umladen). Weiter kann von einem Benutzer der Vertragsschluss betrieben werden, indem ein bestimmtes Angebot oder Gesuch selektiert und explizit bestätigt wird. Der Server 10 wird daraufhin den Vertragstext erzeugen, speichern und den beteiligten Benutzern zur Bestätigung vorlegen. Danach werden entsprechende Buchungen (Geld und CO2-Bilanz) durchgeführt und die Benutzer über die Buchungsnummer, Zeitpunkt und Ort des Treffens, den Fahrpreis, die Fahrtroute(n), die CO2-Einsparung in kg sowie die Identität des Fahrzeugs (Nummernschild, Fahrzeugtyp und Farbe) informiert.
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Der Benutzer kann zudem auswählen, dass eine anonyme Kommunikation bevorzugt wird und anonym den Reisepartner oder einen anderen Benutzer selektieren. Die Kommunikation zwischen den Benutzern wird dann per Pseudonym über den Server 10 organisiert (E-Mail bzw. Telefon-Konferenzschaltung, ohne dass persönliche Mailadressen oder Telefonnummern veröffentlicht werden). Der Benutzer kann auch einen Treffpunkt dadurch ermitteln, indem er aus mehreren Benutzern einen bestimmten Benutzer auswählt, einen bestimmten Zeitpunkt des Treffens auswählt oder eine explizite, bevorzugte Position der Benutzer auswählt. Basierend auf den aktuellen oder expliziten Positionen der Beteiligten werden ein optimaler Treffpunkt, die Routen und Startzeiten berechnet und an den Client 20, 22, 24 übertragen. Auch die anderen Beteiligten werden von dem Server 10 informiert. Ebenso kann der Benutzer alternative Routen eingeben (Start- und Zielort sowie Randbedingungen), so dass neben der optimalen Route auch sub-optimale Routen berechnet und angezeigt werden können.
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Der Server 10 kann zur Zusammenführung (Matching) von Anbietern und Suchenden ein flexibles Verfahren verwenden, dessen Implementierung auf dem Server 10 gespeichert ist oder von diesem bezogen wird. Einerseits benötigen die Algorithmen konkrete Zahlenwerte, andererseits ist es für die Benutzer komfortabler, sich eher umgangssprachlich zu äußern. Anstelle der Aussage eines Benutzers, der Partner solle mindestens 25 Jahre alt sein, könnte er auch sagen ”der Partner solle nicht sehr jung sein”. Das Problem hierbei ist, dass im Extremfall ein potenzieller Partner während der Bearbeitung einer Suchanfrage gerade 25 Jahre alt wird, aber bei einer solch exakten Betrachtungsweise nicht berücksichtigt würde. Wie alt nun ”nicht sehr jung” genau ist, lässt sich durch das in 2 gezeigte Diagramm (Fuzzy-Funktionen) definieren, dass gemäß der bevorzugten Ausführungsform der Mitfahrzentrale beispielhaft auf dem Server 10 implementiert ist. Bei der Partnersuche wird dann die umgangssprachliche Beschreibung und das Alter des potenziellen Partners entsprechend dem Diagramm in einen Zahlenwert umgerechnet. Analog wird mit den anderen Präferenzen, den Treffpunkten und den Reisezeiten verfahren. Alle Einzelwerte werden summiert und potenzielle Partner mit einem höheren Gesamtwert erscheinen in der Suchergebnisliste weiter oben. Es werden also auch potenzielle Partner erfasst, die nicht einer festen Vorstellung entsprechen. Die Abweichung zwischen Präferenz und Partnerprofil wird dem Benutzer angezeigt. Zusätzlich besteht die Möglichkeit, dass Benutzer selbst neue Präferenzgattungen definieren. Durch ein flexibles Datenbankschema lassen sich so neue Systemeigenschaften schaffen. Des weiteren lassen sich allgemeine und benutzerdefinierte Regeln definieren, z. B. hat ein jetzt 20-jähriger Fahrer normalerweise maximal 2 Jahre Fahrerfahrung. Die Regeln werden mit den Fakten aus der Datenbank und den Benutzereingaben über ein Schlussfolgerungssystem verknüpft. Auf diese Art und Weise lassen sich auch sehr komplexe Wünsche berücksichtigen.
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Die Routensuche sowie die Ermittlung von Einstiegs- und Ausstiegsort wird nachfolgend anhand der 3 bis 6 erläutert. Hierbei werden auch die optimalen Ein- und Ausstiegspunkte für den Passagier berechnet. Der folgende Algorithmus dient zur Routensuche, wenn je nur ein Fahrer und ein Passagier involviert sind. Dieses Szenario lässt sich noch recht zügig berechnen, weil die Zeit-Komplexität kleiner 0 (n·m·p) ist (n: Anzahl Fahrangebote, m: Anzahl Orte im Zustiegsbereich des Passagiers, p: Anzahl Orte im Ausstiegsbereich des Passagiers). Zudem lassen sich Zwischenergebnisse vorausberechnen.
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Wie in 3 zu erkennen, wird angenommen, dass der Startpunkt A der Ausgangsroute des Fahrers, der Zielpunkt B der Ausgangsroute des Fahrers, die Anfangsposition C des Passagiers (mit oder ohne Gepäck), die Endposition D des Passagiers, der Einstiegsort P des Passagiers und der Ausstiegsort L des Passagiers verschieden voneinander sind. Alternativ dazu kann auch von einem Aufnahmeort P und einem Abladeort L einer Fracht gesprochen werden. Der Fahrer fährt auf seiner Ausgangsroute von dem Anfangsort A zu dem Zielort B. Der Passagier möchte von seiner Anfangsposition C zu seiner Endposition D gelangen. Bei dem direkten Weg von A nach B würde der Fahrer auf seiner Ausgangsroute eine Entfernung von 1000 km zurücklegen. Nun hat der Fahrer in seinem Profil hinterlegt, dass ein Umweg (maximale Längen- oder Streckenabweichung) von weniger als 50 km für ihn akzeptabel ist. Der Passagier hat in seinem Benutzerprofil hinterlegt, dass er bereit ist, eine zusätzliche Distanz von weniger als 10 km als gesamte zusätzliche Entfernung von seiner Anfangsposition C zu dem Einstiegsort P und von dem Ausstiegsort L zu seiner Endposition D in Kauf zu nehmen (maximale Summenentfernung). Diese zusätzliche Entfernung kann der Passagier beispielsweise zu Fuß oder mit öffentlichen Verkehrsmitteln zurücklegen.
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Der Server 10 sucht nun nach möglichen Einstiegsorten P und Ausstiegsorten L. Findet der Server 10 einen möglichen Einstiegsort P und einen möglichen Ausstiegsort L, überprüft er, ob der gefundene Einstiegsort P und der gefundene Ausstiegsort L die Kriterien des Fahrers und des Passagiers erfüllen. Hierfür berechnet der Server 10, ob der Einstiegsort P und der Ausstiegsort L die Bedingung der vorgegebenen maximalen Summenentfernung des Passagiers (10 km) einhält. Im vorliegenden Fall muss der Passagier von seiner Anfangsposition C eine Distanz von 2 km zu dem gefundenen Einstiegsort P zurücklegen sowie eine Distanz von 7 km von dem gefundenen Ausstiegsort L zu seiner Endposition D zurücklegen. Dies ergibt eine gesamte Summendistanz von 9 km, was unter der vorgegebenen maximalen Summenentfernung des Passagiers von 10 km liegt. Damit sind der gefundene Einstiegsort P und Ausstiegsort L für den Passagier akzeptabel.
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Der Server 10 legt nun eine geänderte Route des Fahrers von A nach B durch den für den Passagier akzeptablen Einstiegsort P und durch den für den Passagier akzeptablen Ausstiegsort L. Die Distanz dieser geänderten Route wird berechnet (hier 1020 km) und es wird seitens des Servers 10 überprüft, ob die Differenz zwischen der Länge der geänderten Route und der Länge der Ausgangsroute unter der von dem Fahrer vorgegebenen maximalen Längenabweichung (50 km) liegt. Im vorliegenden Fall beträgt die Differenz zwischen der geänderten Route (1020 km) und der Ausgangsroute (1000 km) 20 km. Dies liegt unter der von dem Fahrer vorgegebenen maximalen Längenabweichung von 50 km, so dass auch für den Fahrer die geänderte Route akzeptabel ist.
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Wie in den in 4 und 5 gezeigten Algorithmen dargelegt, kann die gemäß 3 gezeigte Berechnung sowohl ausgehend von einer Passagiereingabe als auch von einer Fahrereingabe erfolgen.
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4 zeigt einen Algorithmus ausgehend von einer Passagiereingabe, um einen geeigneten Fahrer zu finden. Hingegen zeigt 5 einen Algorithmus basierend auf einer Fahrereingabe, um einen geeigneten Mitfahrer zu finden.
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Gemäß 4 werden zunächst basierend auf den eingegebenen Informationen des Passagiers (Anfangsposition C, Endposition D, maximale Summenentfernung PRH, ev. Zeiten gemäß Zeitplan (siehe 6)) alle Fahrerangebote von Fahrern, die von dem Startpunkt A zum Zielort B fahren, durchsucht. Beispielsweise werden nur Fahrer berücksichtigt, die gemäß dem in Bezug auf 2 erläuterten Matching-Algorithmus vorausgewählt wurden. Für alle möglichen Einstiegsorte P, für die die Entfernung von der Anfangsposition C die maximale Summenentfernung PRH unterschreitet, werden die Differenzwerte zwischen tatsächlicher Entfernung (der Anfangsposition C und des Einstiegsortes P) und der maximalen Summentfernung PRH gebildet und beispielsweise gemeinsam mit dem möglichen Einstiegsort P als verbleibende maximale Summenentfernung PRH gespeichert. Anschließend werden geeignete Ausstiegsorte L gesucht und es wird überprüft, für welche Ausstiegsorte L die Distanz zu der Endposition D so gering ist, dass diese Distanz kleiner ist als die verbleibende maximale Summenentfernung PRH. Erfüllen ein oder mehrere Einstiegsort-Ausstiegsort-Paare die Vorgabe der maximalen Summenentfernung PRH, werden diese als mögliche Einstiegsorte P und Ausstiegsorte L gespeichert. Schließlich werden geänderte Routen (vom Startpunk A zum Zielort B) des Fahrers durch die ermittelten Einstiegsorte P und Ausstiegsorte L gelegt und es wird überprüft, ob und welche dieser geänderten Routen die Bedingung einhalten, dass die Differenz zwischen der geänderten Route und der Ausgangsroute des Fahrers den von dem Fahrer vorgegebenen maximalen Längenunterschied PRD unterschreitet. Zusätzlich kann überprüft werden, ob die vorgegebenen Zeiten gemäß dem Fahrdiagramm (6) eingehalten werden. Die beste gefundene Route oder die gefundenen Routen (die beispielsweise nach möglichst genauer Einhaltung der Bedingungen PRH und PRD sortiert werden) werden dem Fahrer-Mitfahrer-Paar (inklusive dem gefundenen Einstiegsort P und Ausstiegsort L) übermittelt und angezeigt.
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Gemäß 5 wird dargestellt, welcher Algorithmus abläuft, wenn ein Fahrer mögliche Mitfahrer sucht. Hier basiert die Suche auf den von dem Fahrer eingegebenen Daten (Startpunkt A, Zielpunkt B, maximaler Umweg PRD, ev. Zeiten gemäß Fahrdiagramm (siehe 6)). Gemäß diesem Algorithmus werden alle Mitfahrerangebote von der Anfangsposition C zur Endposition D durchsucht. Auch hier werden beispielsweise nur Passagierdaten (Profile) durchsucht, die durch den Matching Algorithmus nach 2 vorausgewählt wurden. Für all diese Angebote werden, wie gemäß 4 beschrieben, mögliche Einstiegsorte P und Ausstiegsorte L ermittelt und es wird überprüft, ob diese die Bedingung des Mitfahrers (die maximale Summenentfernung PRH) einhalten. Schließlich werden auch hier geänderte Routen durch die gefundenen Einstiegsorte P und Ausstiegsorte L gebildet und es wird untersucht, ob und welche dieser geänderten Routen die Vorgabe des Fahrers einhalten (dass die Längenabweichung zwischen geänderter Route und Ausgangsroute kleiner ist als der von dem Fahrer als maximal eingegebener Umweg PRD).
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6 zeigt ein Fahrdiagramm einer Route, bei welcher der Fahrer von Rom nach Kopenhagen fährt und hierfür einen bestimmten Abfahrtszeitbereich 101 und eine bestimmte maximale Längenabweichung (einen maximalen Umweg) angegeben hat, die er bereit ist in Kauf zu nehmen, um einen Passagier mitzunehmen. Ein Passagier möchte von München nach Rügen gelangen und hat hierfür einen gewissen Abfahrtszeitbereich 102 und eine maximale Summenentfernung angegeben, die er bereit ist in Kauf zu nehmen. Zudem haben sich Passagier und Fahrer auf eine minimale Geschwindigkeit vmin und eine maximale Geschwindigkeit vmax geeinigt. Das Fahrdiagramm zeigt als Beispiel, dass der Passagier in Bamberg einsteigt und in Stralsund aussteigt.
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Zunächst werden von dem Server alle möglichen Einstiegs- und Ausstiegsorte gesucht, die mit der pick-up-range des Fahrers (maximale Längenabweichung bzw. maximaler Umweg) und des Passagiers (vorgegebene maximale Summenentfernung) übereinstimmen. Das kann beispielsweise nach einem der bezüglich 4 und 5 erläuterten Algorithmen geschehen. Falls keine möglichen Orte gefunden werden, wird nach neuen Fahrer-Beifahrer-Paaren gesucht. In dem beispielhaft in 6 gezeigten Fall findet der Server als möglichen Einstiegsort des Passagiers Bamberg. Basierend auf der minimalen Geschwindigkeit vmin und der maximalen Geschwindigkeit vmax berechnet der Server aus dem Abfahrtszeitbereich 102 des Passagiers (Einstiegszeitbereich 102) die frühest mögliche und die spätest mögliche Abfahrtszeit als Abfahrtszeitbereich 106 des Fahrers, damit dieser in dem von dem Mitfahrer vorgegebenen Abfahrtszeitbereich 102 zu dem Einstiegsort gelangen kann. Natürlich müssen die frühest mögliche und spätest mögliche Abfahrtszeit des Fahrers (der Bereich 106) mit seinem vorgegebenen Abfahrtszeitbereich 101 korrespondieren, um als mögliche Abfahrtszeit in Frage zu kommen, d. h. nur die Überschneidung der beiden Bereiche 101 und 106 kommt tatsächlich als Abfahrtszeit in Frage. Das bedeutet, die berechneten Abfahrtszeiten müssen mit den Vorstellungen des Fahrers übereinstimmen. Basierend auf dem nun neu ermittelten Abfahrtszeitbereich des Fahrers (der Überschneidung der Bereiche 101 und 106) und den Geschwindigkeiten vmin, vmax, wird die Abfahrtszeitspanne 108 des Mitfahrers neu berechnet. Auch hier kommt als tatsächliche Abfahrtszeit des Mitfahrers von dem Einstiegsort nur eine Zeit in Frage, die mit beiden Bereichen 102 und 108 im Einklang steht.
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Die tatsächliche Abfahrtszeit t1 des Fahrers wird neu berechnet, indem die Mitte der Überschneidung der Abfahrtszeitbereiche 101 und 106 des Fahrers als tatsächliche Abfahrtszeit t1 des Fahrers festgelegt wird. Anschließend wird die tatsächliche Einstiegszeit t2 berechnet, indem die Mitte des Abfahrtszeitbereichs 108 des Mitfahrers oder die Mitte der Überschneidung der Bereiche 102 und 108 als tatsächliche Einstiegszeit t2 festgelegt wird. Nun wird von dem Server die Geschwindigkeit v ermittelt, die von dem Fahrer gefahren werden muss, um diesen Zeitplan einzuhalten (um ausgehend von der Zeit t1 von Rom zur Zeit t2 nach Bamberg zu kommen). Aus der Geschwindigkeit v und der tatsächlichen Abfahrtszeit t1 des Fahrers wird die Ausstiegszeit t3 des Passagiers und schließlich die Ankunftszeit t4 des Fahrers an seinem Zielort ermittelt. Schließlich wird noch von dem Server ermittelt, zu welchem Zeitpunkt t5 der Beifahrer von seinem Anfangsort (München) beispielsweise mittels des öffentlichen Verkehrs starten muss, um zur berechneten Einstiegszeit t2 an dem Einstiegsort (Bamberg) zu sein und zu welchem Zeitpunkt t6 er schließlich an seinem Zielort (Rügen) ankommt, wenn er zum berechneten Zeitpunkt t3 an dem Ausstiegsort (Stralsund) aussteigt und den öffentlichen Verkehr nach Rügen nutzt. Hierbei werden die durchschnittlichen Geschwindigkeiten des öffentlichen Verkehrs berücksichtigt werden.
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Beispielsweise könnte der Fahrer auf seinem Weg von Rom nach Kopenhagen auf weiteren Teilstücken andere Passagiere mitnehmen oder der Passagier könnte mittels eines zusätzlichen Fahrers von München nach Bamberg gelangen, falls dies schneller möglich wäre als mit dem öffentlichen Verkehr. Die Variante, dass sowohl ein Fahrer mehrere unabhängige Passagiere und Gepäckstücke befördern kann, als auch, dass Passagiere oder Gepäck auf einzelnen Teilstrecken von verschiedenen, unabhängigen Fahrern befördert werden können, wird als NP-vollständig betrachtet, d. h. die Zeitkomplexität der Berechnung ist nicht-polynomial. Damit entzieht sich die Berechnung in der Praxis einem deterministischen Vorgehen. Stattdessen können hierfür statistische Verfahren, Methoden des Operations-Research und Methoden aus dem Bereich der sogenannten künstlichen Intelligenz verwendet werden.
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Falls dem Benutzer nur ein einfaches Mobiltelefon (beispielsweise kein Internet- und/oder GPS-fähiges Mobiltelefon) zur Verfügung steht, kann der Benutzer durch eine entsprechend strukturierte SMS Anfragen an den Server durchführen. Das Resultat der Anfrage wird dann vom Server auch per SMS gesendet. Zudem kann die Position eines solches Benutzers geschätzt werden, wenn exakte Positionsangaben fehlen. Die Positionsschätzung basiert auf der geplanten Route, durch Straßen begrenzte mögliche Routenänderungen, expliziten Positionsangaben, Routenänderungen oder Bestätigungen durch die Benutzer, erwarteten Reisegeschwindigkeiten und dynamisch eintretenden Ereignissen, wie z. B. Streckensperrungen, die bestimmte Routen verhindern. Sie wird durch tatsächliche GPS-Information verbessert bzw. synchronisiert. Dazu werden Aufenthaltswahrscheinlichkeiten für bestimmte Positionen berechnet und daraus die wahrscheinlichste Position abgeleitet.
