DE102010038989A1 - Method for determining fuel consumption of motor car on route, involves determining fuel consumption based on consumption curve indicating context between velocity and fuel consumption of car on similar route - Google Patents
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Abstract
Description
Bekannte Navigationssysteme bestimmen eine Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt auf einem Wegenetz auf der Basis von abgespeicherten Informationen über einzelne Strecken des Wegenetzes. Insbesondere für bekannte Optimierungen bezüglich einer Fahrstrecke oder einer zum Durchfahren der Fahrstrecke erforderlichen Reisezeit kann einer Strecke eine Ganglinie zugeordnet werden, die einen Verkehrsfluss auf der Strecke in Abhängigkeit von einer Tageszeit bzw. eines Wochentags beschreibt. Zyklisch wiederkehrende Verkehrsphänomene, wie ein Berufsverkehr oder ein Wochenendstau, können dadurch modelliert werden, wodurch die Optimierung der Route verbessert werden kann.Known navigation systems determine a route from a starting point to a destination point on a road network on the basis of stored information about individual routes of the road network. In particular for known optimizations with regard to a route or a travel time required for driving through the route, a route can be assigned to a route which describes a traffic flow on the route as a function of a time of day or a day of the week. Cyclic traffic phenomena, such as rush hour traffic or weekend traffic jams, can be modeled thereby improving the optimization of the route.
Eine Optimierung bezüglich des Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs kann nicht in analoger Weise durchgeführt werden, da der Kraftstoffverbrauch nicht nur von der Geschwindigkeit oder der Fahrstrecke abhängt. Eine langsame Fahrgeschwindigkeit ohne Beschleunigungen kann einen niedrigen Kraftstoffverbrauch pro Strecke bewirken, eine langsame Fahrgeschwindigkeit im Stop-and-Go-Verkehr jedoch einen hohen Kraftstoffverbrauch.An optimization with regard to the fuel consumption of a motor vehicle can not be carried out in an analogous manner, since the fuel consumption does not depend only on the speed or the driving distance. Slow driving speed without accelerations can result in low fuel consumption per route, but slow driving speed in stop-and-go traffic results in high fuel consumption.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Bestimmen eines Kraftstoffverbrauchs und ein Navigationssystem bereit zu stellen, das eine verbesserte verbrauchsoptimierte Route bestimmt.The invention has for its object to provide an improved method for determining a fuel consumption and a navigation system, which determines an improved consumption-optimized route.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die Erfindung löst die Aufgabe mittels eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und eines Navigationssystems mit den Merkmalen des Anspruchs 9. Unteransprüche geben jeweils bevorzugte Ausführungsformen an.The invention solves the problem by means of a method having the features of claim 1 and a navigation system with the features of claim 9. Subclaims indicate each preferred embodiments.
Erfindungsgemäß umfasst ein Verfahren zum Bestimmen eines Kraftstoffverbrauchs eines Kraftfahrzeugs auf einer Strecke Schritte des Bestimmens einer Verbrauchskennlinie, die einen Zusammenhang zwischen einer Geschwindigkeit und einem Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs auf einer vergleichbaren Strecke angibt und des Bestimmens einer erwarteten Geschwindigkeit auf der Strecke zu einer geplanten Fahrzeit auf der Basis einer Ganglinie, die einen Zusammenhang zwischen der Fahrzeit und der erwarteten Geschwindigkeit angibt. Der Kraftstoffverbrauch auf der Strecke zur Fahrzeit wird auf der Basis einer Verbrauchsganglinie vorhergesagt, die aus der erwarteten Geschwindigkeit und der Verbrauchskennlinie bestimmt. Die Fahrzeit ist dabei der Zeitraum, in dem das Durchfahren einer Strecke auf der Route geplant ist bzw. durchgeführt wird. Die Fahrzeit kann beispielsweise durch ein Datum, einen Wochentag und/oder eine Uhrzeit angegeben sein.According to the invention, a method for determining a fuel consumption of a motor vehicle on a route includes steps of determining a consumption characteristic that indicates a relationship between a speed and a fuel consumption of the motor vehicle on a comparable distance and determining an expected speed on the route at a planned travel time on the Base of a hydrograph indicating a relationship between driving time and expected speed. The fuel consumption on the route at travel time is predicted based on a consumption curve, which is determined by the expected speed and the consumption curve. The travel time is the period in which the passage through a route on the route is planned or carried out. The travel time can be specified, for example, by a date, a day of the week and / or a time.
Das Verfahren beruht auf einfachen Messungen des Kraftstoffverbrauchs des eigenen Fahrzeugs. Eine Sammlung und gegebenenfalls statistische Auswertung von Informationen durch andere Fahrzeuge ist nicht erforderlich. Mit einer zunehmenden Menge aufgenommener Messwerte kann die Verbrauchskennlini verbessert werden, so dass das Verfahren zunehmend verlässlichere Werte liefern kann. Idealerweise ist die vergleichbare Strecke identisch mit der zu befahrenden Strecke. Auch wenn dies nicht der Fall ist, so kann die Verbrauchskennlinie der vergleichbaren Strecke auf die Strecke übertragen werden. Dadurch können bereits relativ genaue Werte für einen Kraftstoffverbrauch bestimmt werden, wenn erst wenige Verbrauchskennlinien bzw. Messwerte bestimmt wurden. Darüber hinaus kann durch das Übertragen auch ein Speicherbedarf des Verfahrens sinken.The method is based on simple measurements of the fuel consumption of the own vehicle. A collection and possibly statistical evaluation of information by other vehicles is not required. With an increasing amount of recorded readings, the consumption characteristic can be improved so that the method can provide increasingly reliable values. Ideally, the comparable route is identical to the route to be traveled. Even if this is not the case, the consumption curve of the comparable route can be transferred to the route. As a result, relatively accurate values for fuel consumption can already be determined when only a few consumption characteristics or measured values have been determined. In addition, by transferring a memory requirement of the method may decrease.
Die Verbrauchskennlinie kann auf der Basis von wenigstens einer bestimmten Abweichung eines Kraftstoffverbrauchs von einer für das Kraftfahrzeug typischen Verbrauchskennlinie bestimmt werden. Während die typische Verbrauchskennlinie einen gemittelten Zusammenhang zwischen der Geschwindigkeit und dem Kraftstoffverbrauch angibt, können die Abweichungen unter vorbestimmten Bedingungen erfasst werden, etwa einer Messzeit oder Eigenschaften der vergleichbaren Strecke, auf der die Abweichungen erfasst wurden. Das Bestimmen der Verbrauchskennlinie kann ein lineares oder polynomiales Inter- oder Extrapolieren im Bereich der bestimmten Abweichungen umfassen. Durch Berücksichtigen der Abweichungen kann eine Genauigkeit des Verfahrens gesteigert werden.The fuel consumption curve can be determined on the basis of at least one specific deviation of a fuel consumption from a consumption characteristic typical for the motor vehicle. While the typical fuel consumption curve indicates an averaged relationship between the speed and the fuel consumption, the deviations can be detected under predetermined conditions, such as a measurement time or characteristics of the comparable route on which the deviations were detected. The determination of the consumption characteristic may comprise a linear or polynomial interpolation or extrapolation in the range of the determined deviations. By taking the deviations into account, an accuracy of the method can be increased.
Die Ganglinie und die Verbrauchskanglinie können derselben vorbestimmten Klasse von Strecken zugeordnet sein. Insbesondere kann eine Vielzahl von vorbestimmten Klassen von Strecken definiert sein, denen jeweils eine Ganglinie und eine Verbrauchskennlinie zugeordnet sind. Durch die Zuordnung lassen sich vergleichbare Strecken bzw. Kennlinien gruppieren, so dass ein Auffinden der vergleichbaren Strecke aufgrund ihrer Gruppenzugehörigkeit einfach und schnell erfolgen kann.The gait line and the consumption gait line may be associated with the same predetermined class of legs. In particular, a plurality of predetermined classes of routes may be defined, each associated with a hydrograph and a consumption map. By assigning comparable routes or characteristics can be grouped so that finding the comparable route can be done easily and quickly due to their group affiliation.
Es können mehrere Ganglinien hinterlegt sein, denen unterschiedliche Höchstgeschwindigkeiten zugewiesen sind. Das Verfahren kann eine Auswahl einer der Ganglinien auf der Basis einer der Strecke zugewiesenen Höchstgeschwindigkeit umfassen. Dadurch kann die Genauigkeit des Verfahrens weiter gesteigert sein.There may be several hydrographs assigned to different maximum speeds. The method may include selecting one of the hydrographs based on a maximum speed assigned to the route. As a result, the accuracy of the method can be further increased.
Die Fahrzeit und die Messzeit können jeweils eine Tageszeit und/oder einen Wochentag umfassen. Dadurch können zyklische Phänomene, wie ein Berufsverkehr oder ein Feiertagsverkehr, auf einfache Weise berücksichtigt werden.The driving time and the measuring time may each include a time of day and / or a day of the week. As a result, cyclical phenomena, such as commuter traffic or public holidays, can be easily taken into account.
Die Vergleichbarkeit der Strecken kann anhand von wenigstens einem der folgenden Kriterien bestimmt werden: eine Verkehrsbedeutung der Strecken, eine zulässige Höchstgeschwindigkeit auf den Strecken, ein Gefälle der Strecken, eine Länge der Strecken und eine Zugehörigkeit der Stecken zu einem zusammenhängenden geographischen Gebiet. Dadurch kann sichergestellt werden, dass nur solche Strecken miteinander verglichen werden, auf denen Kraftstoffverbräuche unter den herrschenden Bedingungen ebenfalls vergleichbar sind. The comparability of the routes may be determined on the basis of at least one of the following criteria: a traffic importance of the routes, a maximum speed allowed on the routes, a gradient of the routes, a length of the routes and an affiliation of the routes to a contiguous geographical area. This can ensure that only those routes are compared with each other on which fuel consumption under the prevailing conditions are also comparable.
Das Verfahren kann in Form eines Computerprogrammprodukts mit Programmcodemitteln auf einer Verarbeitungseinrichtung ausgeführt werden oder auf einem computerlesbaren Datenträger gespeichert sein.The method can be executed in the form of a computer program product with program code means on a processing device or stored on a computer-readable data carrier.
Nach einem weiteren Aspekt umfasst die Erfindung ein Navigationssystem für ein Kraftfahrzeug zur Bestimmung einer verbrauchsoptimierten Route des Kraftfahrzeugs von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt eines Wegenetzes. Das Navigationssystem umfasst einen ersten Speicher für das Wegenetz, einen zweiten Speicher zur Ablage von Ganglinien und/oder Verbrauchsganglinien und/oder der Verbrauchskennlinie und eine Schnittstelle zu einer Einrichtung des Kraftfahrzeugs, über die Daten, die auf einen momentanen Kraftstoffverbrauch des Kraftfahrzeugs hinweisen, empfangen werden können. Ferner umfasst das Navigationssystem eine Positionsbestimmungseinrichtung zur Bestimmung einer momentanen Position des Kraftfahrzeugs auf dem Wegenetz und eine Verarbeitungseinrichtung, die dazu eingerichtet ist, Strecken des Wegenetzes auf der Basis des beschriebenen Verfahrens einem Kraftstoffverbrauch zuzuordnen und die Bestimmung der Route als Minimierung des Kraftstoffverbrauchs zwischen Startpunkt und Zielpunkt durchzuführen.According to a further aspect, the invention comprises a navigation system for a motor vehicle for determining a consumption-optimized route of the motor vehicle from a starting point to a destination point of a road network. The navigation system comprises a first memory for the road network, a second memory for storing hydrographs and / or consumption curves and / or the consumption characteristic and an interface to a device of the motor vehicle via which data indicative of a current fuel consumption of the motor vehicle are received can. The navigation system further comprises a position determination device for determining a current position of the motor vehicle on the road network and a processing device which is set up to allocate distances of the road network to fuel consumption on the basis of the described method and the determination of the route as a minimization of the fuel consumption between starting point and destination point perform.
Bei der Bestimmung der Route können zusätzlich eine Fahrstrecke, eine zum Durchfahren der Fahrstrecke erforderliche Reisezeit, und/oder ein weiterer Parameter optimiert werden. Bevorzugterweise wird ein Kompromiss zwischen dem Kraftstoffverbrauch und einem anderen Parameter gefunden, so dass ein gewisser Vorteil bezüglich des einen Parameters keinen inakzeptabel großen Nachteil bezüglich eines der anderen Parameter bedingt. Die Signifikanz der Parameter beim Bestimmen des Kompromisses können gewichtet werden.When determining the route, additionally a travel route, a travel time required for driving through the route, and / or a further parameter can be optimized. Preferably, a compromise is found between the fuel consumption and another parameter, so that some advantage in relation to the one parameter does not cause an unacceptably large disadvantage with respect to one of the other parameters. The significance of the parameters in determining the trade-off can be weighted.
Kurze Beschreibung der FigurenBrief description of the figures
Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:The invention will now be described in more detail with reference to the attached figures, in which:
Genaue Beschreibung von AusführungsbeispielenDetailed description of embodiments
Die Verarbeitungseinrichtung
Abgesehen von der Schnittstelle
Ein Zeitgeber kann in Form eines optionalen dedizierten Geräts mit der Verarbeitungseinrichtung
In einem oberen rechten Bereich von
In einem unteren linken Bereich von
Dünne Verbindungslinien verbinden jeweils zueinander korrespondierende, markante Punkte auf den Linien
Zur Bestimmung eines Kraftstoffverbrauchs für eine bestimmte Strecke zu einer bestimmten Fahrzeit wird wie folgt vorgegangen. Für eine Klasse von Strecken, zu denen die fragliche Stecke gehört, ist aufgrund von Verkehrsbeobachtungen die Ganglinie
Die Verbrauchskennlinie
Die Verbrauchskennlinie
Messwerte, die in Zeiträume gebundenen, stoppenden oder teilweise stehenden Verkehrs fallen, weisen eine Abweichung von der Verbrauchskennlinie
Die Verbrauchsganglinie
In einer Variante können mehrere Ganglinien
Im Schritt
Die Informationen werden gemeinsam mit einem Messzeitpunkt und weiteren Begleitumständen, etwa der Strecke oder der die Strecke umfassende Klasse, abgespeichert. Im Rahmen einer späteren Bestimmung können dann Messwerte, deren Messzeitpunkte einer geplanten Fahrzeit entsprechen, dynamisch zu einer Verbrauchskennlinie
Im Schritt
Im Schritt
Im Schritt
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