DE102010021663A1

DE102010021663A1 - Verfahren zur individualisierten fahrzeugbezogenen Verkehrsinformation

Info

Publication number: DE102010021663A1
Application number: DE201010021663
Authority: DE
Inventors: Boris Prof. Dr. Kerner; Hubert Dr.-Ing. Rehborn; Frank Starman
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2010-05-26
Filing date: 2010-05-26
Publication date: 2011-01-05

Abstract

Verfahren zur individualisierten fahrzeugbezogenen Verkehrsinformation unter Heranziehen einer mittels eines Positionsermittlungssystems ermittelten Ortsinformation, einer mittels eines Geschwindigkeitserfassungssystems erfassten Geschwindigkeit, einer von einem Verkehrsinformationsdienst bereitgestellten Verkehrsinformation und einer mittels einer Onboard-Verkehrszustandserkennungsvorrichtung ermittelten Verkehrszustandsinformation, dadurch gekennzeichnet, dass ein lokaler Verkehrszustand in einem Fahrzeug mit einer TMC-Verkehrsmeldungsinformation fusioniert wird und diese dynamische Datenfusion zwischen den dynamischen onboardermittelten Verkehrszustandsinformationen und den TMC-Verkehrsmeldungsinformation in der Weise durchgeführt wird, dass das dynamische Ergebnisse dieser Datenfusion im Fahrzeug verwendet werden und diese Datenfusion der TMC-Verkehrsmeldungsinformation und des aktuellen Verkehrszustands in der Fahrzeugsumgebung für eine lokale Fahrzeugumgebung und einen zugeordneten Zeitpunkt erfolgt, wobei ein Ergebnis dieser Datenfusion eine Personalisierung der Ortung der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders ist, so dass die Orte des Beginns der Verkehrsstörung spezifisch für genau das eine Fahrzeug auf der Basis des aktuell erkannten Verkehrszustands des Fahrzeugs verändert werden und als Informationsausgabe anstelle der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders der fahrzeugspezifisch ermittelte Verkehrszustand ausgegeben oder zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur individualisierten fahrzeugbezogenen Verkehrsinformation gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 und insbesondere ein Verfahren zur Verkehrsdatenfusion in einem Fahrzeug und deren Anwendung für Verkehrsinformation und -prognose mit dem Ziel, sowohl eine verbesserte Fahrerverkehrsinformation und -prognose als auch eine deutliche Erhöhung der Fahrersicherheit und/oder Empfehlung für eine Hybridsteuerung zu gewinnen. Die Drei-Phasen-Theorie des Verkehrs beschreibt die Verkehrsphasen eines Fahrzeugs auf Schnellstraßen und die möglichen Verkehrsmuster an effektiven Engstellen. Es wird ein mikroskopisches Kriterium zur Bestimmung der Verkehrsphasen im dichten Verkehr auf Schnellstraßen vorgeschlagen und anhand von empirischen Messdaten untersucht. Zudem wird eine bordautonome Verkehrszustandsbestimmung auf Schnellstraßen in einem Fahrzeug durchgeführt. Es sind so genannte „Mega-Jams” bekannt: Wenn der Verkehrsfluss innerhalb eine sich bewegenden breiten Staus und außerhalb in dessen Umgebung sich annähern, kann es zu einer Bildung des „Mega-Jams” kommen, bei dem mehrere sich bewegende breite Staus zusammenlaufen. Die Wahrscheinlichkeiten von Zustandsübergängen und deren Vorhersagen für das gesamte Straßennetz sind ermittelbar und Verbrauchsschätzungen auf Basis von Verkehrsmeldungen sind möglich.
Eine häufige Erfahrung mit externen Verkehrsinformationen ist es, dass die ins Fahrzeug übertragene Verkehrslage vom aktuell durch den Fahrer empfundenen Verkehrszustand abweicht („Fahrzeug fährt 150 km/h, Stau gemeldet”, „Fahrzeug steht, kein Stau gemeldet”). Die Gründe hierfür sind vielfältig:

(i) mangelhafte Verortung der realen Verkehrsstörung (z. B. in RDS/TMC zwischen Ort 1 und Ort 2;
(ii) (ii) mangelhafte Erfassung des realen Verkehrsproblems,
(iii) (iii) unzulängliche Beschreibung der realen Verkehrsstörung, (iv) Zusammenfassung von mehreren Verkehrszuständen aufgrund von z. B. Bandbreiten-Beschränkungen.

Gleichzeitig sind bordautonome Methoden bekannt, den jeweiligen Zustand eines Fahrzeugs an einem jeweiligen Ort genau zu beschreiben.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verkehrsphasenerkennung, insbesondere eine bordautonome Verkehrsphasenerkennung, auf Schnellstraßen nach der Kerner'schen Drei-Phasen-Verkehrstheorie des gestauten Verkehrs nach „synchronisiertem Verkehr” und „sich bewegenden breiten Staus” zu verbessern. Die vorliegende Anmeldung beschreibt hierzu eine Datenfusion der onboardermittelten Verkehrszustände im Fahrzeug mit von externen Verkehrsinformationsquellen übermittelten Verkehrsinformationen.
Die Daten, für die eine Fusion erfolgt, sind Verkehrsmeldungen eines Verkehrsinformationsanbieters/Serviceproviders und ein im Fahrzeug ermittelter Verkehrszustand, der auf Basis einzelner Messungen in einem Fahrzeug erkannt wird. Die Verkehrszustandserkennung erfolgt beispielsweise, indem aus Verkehrsmeldungen eines Serviceproviders (z. B. RDS/TMC Meldungen (Radio Data System/Traffic Message Channel) oder TMC-IP Meldungen (Traffic Message Channel Protokoll über Internet-Gateways) oder TPEG-IP (Transport Protocol Expert Group über Internet-Gateways) bzw. anderer Meldungsprotokolle und Übertragungskanälen) und Messungen des einzelnen Fahrzeugs eine deutlich verbesserte Verkehrsinformation und -prognose ermittelt wird.
Eine Verkehrsdatenfusion ermöglicht eine verbesserte Fahrerverkehrsinformation und -prognose als auch eine deutliche Erhöhung der Fahrersicherheit und/oder Empfehlung für eine Hybridsteuerung.
Ein wesentlicher Vorteil dieser Erfindung ist es, dass durch die Datenfusion eine Personalisierung der Ortung und Qualität der Verkehrsinformation und -prognose erfolgt.
In 1 sind die für die Durchführung des Verfahrens nutzbaren Verkehrszustände dargestellt.
In den 2 bis 5 sind Ausgestaltungen verschiedener Schritte des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt.
Die ermittelten onboard-Verkehrszustände und sind insbesondere „synchronisierter Verkehr” und „wide moving jam”. Es werden folgende drei Verkehrsphasen („Free”, „Synchronized Flow”, „Wide Moving Jam”) und weitere Verkehrszustände innerhalb von „Synchronized Flow” und „Wide Moving Jam” unterschieden. „Synchronized Trafffic” und „Wide Moving Jam” gehören zum gestauten Verkehr, der durch einen Zusammenbruch des freien Verkehrs entsteht.
Im Zustand Freier Verkehr ist eine weitgehend freie Wahl von Geschwindigkeit und Fahrspur möglich. In der Verkehrsphase „Synchronized Traffic” (S) und dem Verkehrszustand „Flow” herrscht eine hohe Dichte und Geschwindigkeit zwischen 20 km/h und 70 km/h. Es ist schwierig, die Fahrspur frei zu wechseln. Die Bewegungen der Fahrzeuge sind aneinander gebunden. Im Verkehrszustand „Pinch” herrscht sehr dichter synchronisierter Verkehr mit niedrigen Geschwindigkeiten. Im Verkehrszustand „Narrow Moving Jam” gibt es kurze Zeiträume des Stillstandes und mit niedriger Geschwindigkeit innerhalb der Verkehrsphase Synchronized Traffic.
In der Verkehrsphase ”Wide Moving Jam” (J) wird der Mustertyp ”Wide Moving Jam” umgangssprachlich „Stop-and-Go”-Verkehr genannt und besitzt eine sehr hohe Dichte. Oftmals kommen Fahrzeuge zum kompletten Stillstand oder bewegen sich nur sehr langsam fort. Mögliche Geschwindigkeiten sind 0 km/h bis 20 km/h. Dies tritt normalerweise bei Überlastungssituationen auf und die typische Dauer liegt zwischen 1–4 Minuten.
Der Mustertyp „MegaJam” ist ähnlich wie der Wide Moving Jam, jedoch ist die Ursache oftmals ein Unfall, und die Situation kann über einen sehr langen Zeitraum bestehen bleiben.
Eine weiterer Verkehrszustand „Flow Interruption” zeigt Zeiträume längeren Stillstandes oder mit sehr geringer Geschwindigkeiten innerhalb der Verkehrsphase Wide Moving Jam.
Der Verkehrszustand „Moving Blanks” besitzt kurze Zeiträume geringfügig höherer Geschwindigkeiten innerhalb der Verkehrsphase Wide Moving Jam und kann umgangssprachlich etwa mit „Lücke zufahren” beschrieben werden.
Wenn die Breite und Dauer eines sich bewegenden breiten Staus ein gewisses Maß übersteigt, handelt es sich um einen „Mega-Jam”. Wenn z. B. der stromabwärtige Verkehrsfluss aus einem breiten Stau behindert ist, so dass dieser so gering wie innerhalb des breiten Staus ist, verschmelzen mehrere dieser breiten Staus zu einem großen zusammenhängenden „Mega-Jam”. Für das Fahrzeug wird in diesem Fall eine länger anhaltende Langsamfahrt mit sehr vielen Anhaltevorgängen zu erwarten sein.
Das Prinzip der Datenfusion ist es, onboard-Verkehrszustände eines Fahrzeugs zu jedem Zeitpunkt an jedem Ort mit dem im Fahrzeug verfügbaren Verkehrsinformationsbestand abzugleichen. Dadurch verwirft oder bestätigt das Fahrzeug die jeweilige externe Verkehrsinformation und bringt diese dann in geeigneter weise zur Nutzung in z. B. in der Fahreranzeige, Assistenz oder auch Motor-/Hybridsteuerung.
Hierzu erfolgt Eine Fusion der Verkehrsmeldungen eines Serviceproviders und des aktuellen Verkehrszustands in der Fahrzeugsumgebung, der durch das Fahrzeug selbst gewonnen wird. Ein Ergebnis dieser Datenfusion ist eine Spezifizierung der Ortung der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders, d. h. die Orte des Beginns und des Ende der Verkehrsstörung werden im Fahrzeug auf der Basis des aktuell erkannten Verkehrszustands des Fahrzeugs für jedes Fahrzeug spezifisch verändert. Ein anderes Ergebnis dieser Datenfusion ist die Änderung des Inhalts der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders, d. h. anstatt des Inhalts der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders wird der Verkehrszustand, der durch das spezifische Fahrzeug gewonnen wird, in diesem Fahrzeug verwendet. Die veränderte Ortung eine Verkehrsstörung und der veränderte Inhalt der Verkehrsinformation wird für die Information des Fahrers als auch für Routenempfehlung und auch für eine Steuerung eines Assistenzsystems im Fahrzeug verwendet.
Die Auslegung der Verkehrslagefusion erfolgt abhängig von den Qualitätsmerkmalen des externen Verkehrsinformationsangebots. Je größer die Qualität der externen Verkehrsinformation, desto höher Ihre Gewichtung in der Verkehrslagefusion. Für diese Verkehrsdatenfusion ist die Ausgangslage aktueller Verkehrsinformationsdienste so einzuschätzen ist, dass die bordeigene Verkehrslage mit deutlich höherer Genauigkeit an jedem Ort und zu jedem Zeitpunkt im Fahrzeug vorliegen wird, als es bekannte und im Markt befindliche Meldungsangebote leisten können. Daraus folgt, dass in der heutigen zu konzipierenden Fusion die externen Verkehrsinformationen bei Widersprüchen korrigiert werden. Zukünftige hochpräzise Verkehrsinformationsdienste können in der Lage sein, über den aktuellen Fahrzeug-Verkehrszustand hinaus eine hochwertige Verkehrszustandsprognose anzubieten. Daraus folgt, dass in der Datenfusion dann die externen Verkehrszustandsinformationen die bordeigene Zustandsprognose korrigieren.
Die erfindungsgemäß ermittelte Information kann insbesondere auch für andere Verkehrsteilnehmer bereitgestellt werden. Dies kann beispielsweise mittels Nahbereichskommunikation an benachbarte Fahrzeuge als auch über einen Internet-Dienst (via GSM/GPRS/UMTS) erfolgen.

Claims

Verfahren zur individualisierten fahrzeugbezogenen Verkehrsinformation unter Heranziehen einer mittels eines Positionsermittlungssystems ermittelten Ortsinformation, einer mittels eines Geschwindigkeitserfassungssystems erfassten Geschwindigkeit, einer von einem Verkehrsinformationsdienst bereitgestellten Verkehrsinformation und einer mittels einer Onboard-Verkehrszustandserkennungsvorrichtung ermittelten Verkehrszustandsinformation, dadurch gekennzeichnet, dass ein lokaler Verkehrszustand in einem Fahrzeug mit einer TMC-Verkehrsmeldungsinformation fusioniert wird und diese dynamische Datenfusion zwischen den dynamischen onboardermittelten Verkehrszustandsinformationen und den TMC-Verkehrsmeldungsinformation in der Weise durchgeführt wird, dass das dynamische Ergebnisse dieser Datenfusion im Fahrzeug verwendet werden und diese Datenfusion der TMC-Verkehrsmeldungsinformation und des aktuellen Verkehrszustands in der Fahrzeugsumgebung für eine lokale Fahrzeugumgebung und einen zugeordneten Zeitpunkt erfolgt, wobei ein Ergebnis dieser Datenfusion eine Personalisierung der Ortung der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders ist, so dass die Orte des Beginns der Verkehrsstörung spezifisch für genau das eine Fahrzeug auf der Basis des aktuell erkannten Verkehrszustands des Fahrzeugs verändert werden und als Informationsausgabe anstelle der ursprünglichen Verkehrsmeldung eines Serviceproviders der fahrzeugspezifisch ermittelte Verkehrszustand ausgegeben oder zur Weiterverarbeitung bereitgestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass diese Datenfusion im Fahrzeug durchgeführt wird und ein Ergebnis dieser Datenfusion eine Spezifizierung der Ortung der ursprünglich durch die Verkehrsmeldung eines Serviceproviders übermittelten Verkehrsstörung ist, so dass die Orte des Endes der Verkehrsstörung im Fahrzeug auf der Basis des aktuell erkannten Verkehrszustands des Fahrzeugs verändert werden.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der fahrzeugspezifische Inhalt der Verkehrsinformation sowohl für die Information des Fahrers als auch für Routenempfehlung und auch für eine Steuerung eines Assistenzsystems im Fahrzeug verwendet wird oder die fusionierte Verkehrslage in einem Hybrid-Motorsteuergerät verwendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die fahrzeugspezifisch ermittelten Verkehrsinformationen an weitere Fahrzeuge übermittelt werden.