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Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Navigationssystem zum Ermitteln eines Fahrroutenvorschlags für eine bevorstehende Fahrt. Unter einem Fahrroutenvorschlag wird im Zusammenhang mit der Erfindung eine Beschreibung einer möglichen Fahrroute beschrieben, über welche ein Fahrer eines Kraftwagens von einem Startort aus zu einem Navigationsziel gelangen kann.
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Aus der
EP 2 071 287 A2 ist hierzu eine dynamische Navigation bekannt, bei welcher aus zumindest zwei verschiedenen Routen eine davon anhand eines Kriteriums ausgewählt wird, das eine Wahrscheinlichkeit dafür angibt, dass eine Reisezeit entlang dieser Route kleiner als die Reisezeit entlang einer der anderen Routen ist. Zur Bestimmung der Wahrscheinlichkeit wird eine statistische, zeitabhängige Verteilung von Reisezeiten auf den verschiedenen Routen ermittelt. Die in der Druckschrift beschriebene dynamische Navigation muss das Problem umgehen, dass beim Bilden der Wahrscheinlichkeitsverteilungen auf der Grundlage historischer Verkehrsinformationen in der Regel bimodale Verteilungsdichten entstehen. Beim Berechnen einer mittleren Fahrgeschwindigkeit kann ohne besondere Vorkehrungen ein besonders unwahrscheinlicher Wert ermittelt werden.
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Aus der
DE 10 2011 104 838 A1 ist bekannt, dass geocodierte Dateninformationen mit Wahrscheinlichkeitsdichteinformationen codiert werden können, welche die historische Verteilung von Geschwindigkeiten einer Allgemeinbevölkerung entlang unterschiedlicher Straßen beschreiben. In der Druckschrift ist des Weiteren erwähnt, dass Ereignisse wie etwa Unfälle, eine Straßenkonstruktion oder Wetterbedingungen die auf einer gegebenen Straße erzielbare durchschnittliche Fahrgeschwindigkeit beeinflussen können. Wie dies bei der Ermittlung einer durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit berücksichtigt werden kann, ist in der Druckschrift nicht beschrieben.
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Aus der
DE 10 2007 050 154 A1 ist eine Verkehrsinformation beschrieben, welche für vorgegebene Uhrzeiten für bestimmte Fahrstrecken die zum Zurücklegen dieser Fahrstrecke benötigte Fahrzeit prognostiziert. Bei der Prognose können auch bevorstehende Veranstaltungen, wie z. B. ein Fußballspiel in einer Groß-Arena sowie sogenannte Pattern-Vergleiche zugrundegelegt werden. Bei dem in der Druckschrift beschriebenen Pattern-Vergleich handelt es sich um eine Technologie, die von dem Unternehmen INRIX im Zusammenhang mit Stauprognosen entwickelt worden ist (
http://www.inrix.com). Danach wird ausgehend von einer Beobachtung einer aktuellen Fahrzeit auf einem gegebenen ersten Straßensegment prognostiziert, welche Fahrzeit sich zu einem vorgegebenen zukünftigen Zeitpunkt auf einem zweiten Straßensegment ergeben müsste.
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Die aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren ermöglichen es alle ausschließlich, Fahrzeiten auf vorbestimmter Streckenabschnitten vorherzusagen. Diese Vorhersagen werden auf der Grundlage von statistischen Wahrscheinlichkeitsverteilungen getroffen. Nachteilig hieran ist, dass eine statistische Modellierung stets eine Vielzahl unterschiedlicher Situationen zusammenfasst. Hierdurch ergibt sich der Nachteil, dass zwar für eine Vielzahl von Situationen eine im Mittelwert korrekte Vorhersage getroffen wird. Dies nützt aber einem einzelnen Fahrer eines bestimmten Kraftfahrzeugs nichts, wenn er sich in einer Verkehrssituation befindet, die eben gerade nicht dem statistischen Mittelwert entspricht, der durch solche verteilungsdichte Funktionen beschrieben ist.
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Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Routenvorschlag für eine bevorstehende Fahrt zu ermitteln, welcher zu erwartende Verkehrsbehinderungen berücksichtigt.
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Die Aufgabe wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 sowie ein Navigationssystem gemäß Patentanspruch 15 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die Unteransprüche gegeben.
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Die Erfindung beruht auf dem Ansatz, historische Verkehrsdaten nicht in Form von stark verallgemeinernden statistischen Modellen bereitzustellen, sondern einen möglichst direkten Vergleich von historischen und aktuellen Verkehrsdaten zum Erkennen von voraussichtlich unmittelbar bevorstehenden konkreten Verkehrsereignissen zu ermöglichen. Es wird also erfindungsgemäß vermieden, dass das Wissen über konkrete bekannte Verkehrsereignisse durch die verallgemeinernde statistische Beschreibungsweise wieder verlorengeht. Stattdessen wird ermittelt, welches dieser Verkehrsereignisse auch für eine bevorstehende Fahrt eintreten könnte. Ein solches Verkehrsereignis kann beispielsweise eine Verkehrsstauung an einer bestimmten Stelle aufgrund von Berufsverkehr oder Ferienverkehr oder beispielsweise auch eine Rückstauung an einer Baustelle sein. Es wird eine Möglichkeit geschaffen, die bekannten Verkehrsereignisse gezielt zu recherchieren. Hierzu wird erfindungsgemäß ein Navigationssystem bereitgestellt, welches die folgenden Schritte durchführt.
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Die konkreten bekannten Verkehrsereignisse werden hier jeweils in einer Form repräsentiert, die als „Beschreibung des bekannten Verkehrsereignisses” bezeichnet wird. Die Beschreibung umfasst Daten zu einer zeitlichen Entwicklung eines Verkehrsflusses in einem bestimmten Gebiet, wie sie sich schon einmal aufgrund eines bekannten Verkehrsereignisses ergeben hat. Diese Daten können ein einzelnes Verkehrsereignis beschreiben oder z. B. auch durch Bilden von Mittelwerten aus Daten zu mehreren Wiederholungen des Verkehrsereignisses berechnet sein.
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Des Weiteren umfasst die Beschreibung zumindest ein während des bekannten Verkehrsereignisses gegebenes, typisches Umgebungsmerkmal. Unter einem solchen Umgebungsmerkmal ist insbesondere eines aus den folgenden Merkmalen zu verstehen: Eine aktuelle Wetterlage, eine angekündigte Wetterlage, eine Angabe zu den aktuellen Sichtverhältnissen (beispielsweise Nebel im Gebiet XY), eine Tageszeit, ein Wochentag, ein Ferienbeginn, ein Ferienzeitraum, ein Ferienende, ein Veranstaltungstermin, aktuelle Verkehrsflussdaten (welche dabei die Ausgangssituation der zeitlichen Entwicklung beschreiben), eine Unfallmeldung, eine Evakuierungsmeldung, eine Vorgabe eines Verkehrsleitsystems (z. B. eine Fahrgeschwindigkeitsvorgabe).
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Beispielsweise kann eine Beschreibung also für eine bestimmte Straßenkreuzung die zeitliche Entwicklung des Verkehrsflusses für denn Fall (d. h. die Umgebungsmerkmale) beschreiben, dass es ein nebliger Morgen ist. Die Daten zur zeitlichen Entwicklung des Verkehrsflusses können dabei aus Verkehrsflussdaten unterschiedlicher Wochentage berechnet sein, an denen jeweils Nebel beobachtet worden ist.
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Für die geplante, bevorstehende Fahrt wird dann zumindest ein aktuelles Umgebungsmerkmal ermittelt, das voraussichtlich während der bevorstehenden Fahrt gegeben sein wird. Beispielsweise kann durch das Navigationssystem für eine Fahrt festgestellt werden, dass es Winteranfang ist, die Außentemperatur unter –1° beträgt und die Fahrt in einem Zeitraum von 6:00 Uhr bis 8:00 Uhr an einem Dienstag Morgen stattfinden soll. Anhand des bekannten Fahrziels und des aktuellen Startorts für die Fahrt ist dann die Frage zu klären, ob sich auf dem Weg zwischen dem Startort und dem Fahrziel ein Verkehrsereignis ereignen könnte, welches einen Einfluss auf das Vorankommen während der bevorstehenden Fahrt haben könnte. Hierzu wird durch Vergleichen des zumindest einen aktuellen Umgebungsmerkmals mit den Umgebungsmerkmalen jeder der Beschreibungen der bekannten Verkehrsereignisse zumindest eine Beschreibung ausgewählt, die ein passendes bekanntes Verkehrsereignis beschreibt, das bei Umgebungsverhältnissen stattgefunden hat, wie sie im Moment oder im Verlaufe der bevorstehenden Fahrt voraussichtlich auch vorliegen werden.
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Auf Grundlage der ausgewählten Beschreibung wird dann ein zukünftiger Verkehrsfluss geschätzt, wie er sich voraussichtlich während der bevorstehenden Fahrt ergibt. Durch das Navigationssystem wird hierdurch beispielsweise eine dynamische Straßenkarte generiert, auf welcher die geschätzte Verkehrsflussentwicklung über der Zeit während der bevorstehenden Fahr angezeigt ist. Anhand dieser Schätzung des zukünftigen Verkehrsflusses wird dann ein Fahrroutenvorschlag ermittelt. Hierbei können dann Algorithmen zugrundegelegt werden, die bereits im Zusammenhang mit der Ermittlung von Fahrroutenvorschlägen auf der Grundlage von aktuellen Verkehrsflussdaten bekannt sind. Dies funktionieren natürlich auch für geschätzte Verkehrsflussdaten. Mit anderen Worten wird der Fahrroutenvorschlag den geschätzten Verkehrsfluss dahingehend berücksichtigen, dass die vorgeschlagene Fahrroute Bereiche oder Gebiete mit stockendem Verkehr umgeht.
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Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass sich besondere, einzelne Verkehrsereignisse identifizieren lassen und ein Routenvorschlag diese Ereignisse bereits berücksichtigt, bevor sie entstehen.
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So ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung insbesondere vorgesehen, zumindest eine Beschreibung für einen Unfallschwerpunkt und/oder eine gefährliche Straße zu erzeugen. Ein Unfallschwerpunkt kann beispielsweise eine bestimmte Kreuzung sein, an welcher sich bekanntermaßen schon öfters Unfälle ereignet haben. Eine gefährliche Straße kann beispielsweise eine Straße sein, an welcher Steinschlag niedergehen kann oder Kraftfahrzeuge aus einem anderen Grund beschädigt worden sind. Unfälle oder Beschädigungen ereignen sich dabei nicht gleichermaßen über der Zeit verteilt, sondern es gibt kritische und unkritische Situationen. Die Beschreibung enthält daher für solche Unfallschwerpunkte bzw. gefährliche Straßen Angaben zu unterschiedlichen Gefährdungsklassen (z. B. besonders kritisch, weniger kritisch, ungefährlich) für unterschiedliche beobachtete Umgebungsmerkmale, also insbesondere unterschiedliche Witterung und/oder unterschiedliche Tageszeiten. Beispielsweise kann zu einer Kreuzung angegeben sein, dass sie bei Nebel besonders unfallkritisch ist, während sie bei Sonnenschein gefahrlos passiert werden kann.
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Ein anderes einzelnes Verkehrsereignis ist gemäß einer Ausführungsform des Verfahrens dadurch beschrieben, dass eine Information zu zumindest einer Langzeitbaustelle erfasst wird und zu dieser Information dann eine Beschreibung erzeugt wird. Hierdurch lässt sich das Navigationssystem gezielt durch Angaben erweitern, die beispielsweise im Zusammenhang mit den Behörden zeitlich erfasst und berücksichtigt werden können. Welcher Verkehrsfluss sich in Abhängigkeit von unterschiedlichen Umgebungsmerkmalen an einer solchen Langzeitbaustelle ergibt, kann dann durch anschließende Verkehrsflussmessungen ermittelt werden.
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Bei der Erfindung ist allerdings auch vorgesehen, das Navigationssystem auf der Grundlage historischer Verkehrsflussdaten gezielt um nützliche Beschreibungen einzelner Verkehrsereignisse zu erweitern. Hierzu werden historische Verkehrsflussdaten zusammen mit jeweils beobachteten Umgebungsmerkmalen gesammelt und die gesammelten Verkehrsflussdaten dann in Cluster aufgeteilt. Dies kann auf der Grundlage der zugehörigen beobachteten Umgebungsmerkmale (z. B. Wetter und Tageszeit) und auf Grundlage der Verkehrsflussdaten selbst geschehen. Welche der Verkehrsflussdaten mit ihren zugehörigen Umgebungsmerkmalen jeweils zu einem Cluster zusammengefasst werden, wird durch ein vorgegebenes Homogenitätskriterium festgelegt. Ein solches Homogenitätskriterium kann beispielsweise angeben, dass in einem bestimmten Gebiet der gemessene Verkehrsfluss, wie er durch die Verkehrsflussdaten beschrieben ist, in einem vorbestimmten Intervall liegen muss. Genauso kann durch das Homogenitätskriterium vorgeschrieben sein, dass bestimmte Umgebungsmerkmale gleich sein müssen oder, falls die Umgebungsmerkmale durch Zahlenwerte repräsentiert sind, diese in einem vorbestimmten Intervall liegen müssen. Hat man dann eines oder mehrere Cluster aus den Verkehrsflussdaten bilden können, wird aus jeweils einem der Cluster eine Beschreibung gebildet. Wie bereits ausgeführt, ist hierbei darauf zu achten, dass eine Beschreibung nicht derart allgemeine eine Verkehrssituation wiedergibt, dass einem Fahrer bei der Nutzung des Navigationssystems dasselbe Problem trifft wie bei der Nutzung von Verteilungsdichtefunktionen, wie es im Stand der Technik gemacht wird.
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Eine nicht gesondert beanspruchte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens sieht eine Prüfung der Cluster dahingehend vor, dass jedes Cluster nur solche Einzelverkehrsereignisse beschreibt, wie sie auch erwartungsgemäß nur innerhalb einer Beschreibung zu finden sein sollten. Hierzu werden zum einen Paare aus Einzelverkehrsereignissen innerhalb eines Clusters gebildet und zum anderen Paare aus Einzelverkehrsereignissen aus unterschiedlichen Clustern. Ein Paar aus Einzelverkehrsereignissen eines gemeinsamen Clusters muss dann stets die Bedingung erfüllen, dass die beschriebenen Verkehrsflüsse einen geringeren Abstand zueinander aufweisen als Verkehrsflüsse, die durch unterschiedliche Cluster beschrieben werden. Hierdurch ist dann in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass eine Streuung der durch ein Cluster repräsentierte Verkehrsflüsse klein ist. Als Abstandsmaß kann z. B. das Integral (d. h. die Summe) der Beträge oder der Betragsquadrate der Differenz von Verkehrsflussdaten über der Zeit berechnet werden.
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Der zukünftige Verkehrsfluss wird bevorzugt mittels eines Simulators für eine Verkehrsflusssimulation geschätzt. Hierzu wird bei diesem auf der Grundlage der ausgewählten Beschreibung, d. h. des gerade passenden Verkehrsereignisses, ein Verkehrsmodell parametriert. Dann wird durch den Simulator ausgehend von Sensordaten, welche einen aktuellen Verkehrsfluss beschreiben, der zukünftige Verkehrsfluss anhand des parametrierten Verkehrsmodells berechnet. Mithilfe von Verkehrsmodellen und unter Einbezug verschiedener Eingangsgrößen (Wetter, Veranstaltungen, Cluster) lässt sich so in an sich bekannter Weise der Verkehrsfluss zuverlässig und genau ermitteln. Die zusätzliche Verwendung von Sensordaten, wie sie etwa von Induktionsschleifen oder Radarsensoren erzeugt werden können, führt in vorteilhafter Weise dazu, dass die Simulation genau zur aktuellen Verkehrssituation passt und deren Entwicklung in die Zukunft rechnerisch extrapoliert.
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Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, zumindest einen Veranstaltungstermin einer Veranstaltung zugrunde zu legen und in einem vorbestimmten Zeitraum, welcher den Veranstaltungstermin umfasst, durch ein selbstlernendes System auf der Grundlage von in dem Zeitraum erfassten Verkehrsflussdaten eine Beschreibung für den durch die Veranstaltung verursachten Verkehrsfluss zu erzeugen. Diese Beschreibung kann dann beispielsweise mit dem Umgebungsmerkmal: „Veranstaltung YZ” als eine weitere der bereitgestellten Beschreibungen in dem Navigationssystem enthalten sein. Findet dann zu einem späteren Zeitpunkt noch einmal diese Veranstaltung statt, so stehen in dem Navigationssystem entsprechende Verkehrsflussdaten zu dem zu erwartenden Verkehrsfluss bereit. Mit einem selbstlernenden System ist in diesem Zusammenhang gemeint, dass hier ein Modell für einen Verkehrsfluss, wie es an sich aus dem Stand der Technik bekannt ist, bereitgestellt wird und Parameter des Verkehrsflussmodells auf der Grundlage der erfassten Verkehrsflussdaten angepasst werden.
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Eine andere vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens beruht auf der Verwendung einer automatisierten Erkennung von Verkehrsmustern, mittels welcher weitere Beschreibungen für besondere Verkehrsereignisse in automatisierter Form aus einer großen Menge von Verkehrsflussdaten erzeugt werden können, ohne dass es einer Auswahl bestimmter Verkehrsflussdaten durch eine Bedienperson benötigen würde. Es wird stattdessen in der vorgegebenen Menge von Verkehrsflussdaten anhand einer vorgegebenen Erkennungsvorschrift eine automatisierte Erkennung von zumindest einem Verkehrsmuster und/oder zumindest einem Ferienverkehrsmuster durchgeführt und zu jedem erkannten Muster eine Beschreibung erzeugt. Die erwähnte Erkennungsvorschrift kann beispielsweise darin bestehen, dass in den Verkehrsflussdaten zu mehreren unterschiedlichen Zeitpunkten ähnliche Verkehrsflüsse in einem vorgegebenen Gebiet beobachtet werden müssen, damit dieses Phänomen als ein reguläres Verkehrsmuster erkannt wird. Liegt dann ein solches Muster in der Menge vor, können zu den Verkehrsflussdaten, die zu dem Verkehrsmuster gehören, die zugehörigen Umgebungsmerkmale zu einer Beschreibung zusammengefasst werden.
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Durch diese Weiterbildung ergibt sich der Vorteil, dass die Berücksichtigung wiederkehrender Ereignisse auf bestimmten Strecken, z. B. Reiseverkehr bei Ferienbeginn und Ferienende, durch entsprechende Beschreibungen in dem Navigationssystem repräsentiert werden können.
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Bevorzugt werden die Beschreibungen nur aus aktuellen Daten gebildet, damit keine veralteten Daten verwendet werden und auf Veränderungen in der Verkehrsinfrastruktur reagiert wird. Eine Weiterbildung der Erfindung sieht entsprechend vor, beim Bereitstellen jeder Beschreibung jeweils darin berücksichtigte Verkehrsflussdaten in Abhängigkeit von ihrem Alter unterschiedlich zu gewichten. Sehr alte Verkehrsflussdaten gehen dabei nur mit einem geringen Anteil oder sogar gar nicht in die Beschreibung ein, während aktuelle Verkehrsflussdaten mit einem größeren Gewicht berücksichtigt werden. Die Gewichtung kann beispielsweise im Rahmen einer gewichteten Summierung von Verkehrsflusswerten auf bestimmten Fahrstrecken erfolgen.
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Eine weitere Ausführungsform der Erfindung sieht vor, beim Ermitteln des Fahrroutenvorschlags zumindest eine für einen Evakuierungsfall vorgesehene Evakuierungsroute zu berücksichtigen. Die Verläufe von Evakuierungsrouten können beispielsweise bei Behörden erfragt werden. Liegt dann als ein aktuelles Umgebungsmerkmal eine Evakuierungsbenachrichtigung vor, kann durch das Navigationssystem eine Evakuierungsroute ermittelt werden und ein Fahrer entlang dieser Route beispielsweise aus einem Ballungsgebiet geführt werden. Unter einer Evakuierungsmeldung ist dabei eine an eine bestimmte Bevölkerungsgruppe gerichtete Aufforderung, ein bestimmtes Gebiet zu verlassen, weil beispielsweise eine Bombenentschärfung durchgeführt werden muss.
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Insbesondere im Fall einer Evakuierungsaufforderung, aber allgemein auch für andere Situationen, sieht eine Weiterbildung der Erfindung vor, beim Ermitteln des Fahrroutenvorschlags Fahrwege für Einsatzfahrzeuge zu berücksichtigen. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise sichergestellt, dass auch bei zähem Verkehrsfluss Einsatzfahrzeuge durch diejenigen Fahrzeuge, die das Navigationssystem nutzen, nicht behindert werden.
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Bei der Routenwahl wird bevorzugt auch eine Angabe zu einer Vorliebe einer die bevorstehende Fahrt durchführenden Person und/oder ein Fahrerprofil dieser Person berücksichtigt. Durch das Fahrerprofil kann beispielsweise das Alter der Person oder auch eine bevorzugte Fahrweise beschreiben sein, wie sie beispielsweise durch Beobachten des Fahrverhaltens mittels eines entsprechenden Steuergeräts ermöglicht sein kann. Bei Vorlieben kann es sich beispielsweise um Angaben handeln, ob der Fahrer gerne die Landschaft betrachtet oder ob er häufig Fahrpausen einlegen möchte. Wird durch das erfindungsgemäße Navigationssystem dann erkannt, dass aufgrund eines voraussichtlich zähen Verkehrsflusses in einem bestimmten Gebiet eine Ausweichroute als Fahrroute vorzuschlagen ist, wird dann anhand der Vorlieben des Fahrers und/oder seines Fahrerprofils eine passende Ausweichroute gewählt.
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Eine besonders bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass beim Ermitteln des Fahrroutenvorschlags eine Terminvorgabe für eine Zielankunftszeit und/oder persönliche Kalenderdaten zu einer Zieladresse berücksichtigt werden. Bei den Kalenderdaten kann es sich beispielsweise um eine Angabe handeln, ob es sich um eine Geschäftsreise oder eine Ausflugsreise handelt und entsprechend versucht werden sollte, pünktlich anzukommen. Ausgehend von einer Terminvorgabe oder den persönlichen Kalenderdaten kann dann beispielsweise ein geeigneter Zeitpunkt für einen Start der Fahrt festgelegt werden.
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Eine weitere, nicht gesondert beanspruchte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass die Fahrroutenvorschläge für mehrere Kraftfahrzeuge bereitgestellt werden und hierbei die Fahrroutenvorschläge derart aufeinander abgestimmt werden, dass ein hieraus ergebender Verkehrsfluss nicht selbst wieder einen Verkehrsstau verursacht, sondern in einem vorbestimmten Gebiet eine Verkehrsdichte nur so weit vergrößert wird, dass sie kleiner als eine vorbestimmte Maximaldichte bleibt. Hierdurch ist es in vorteilhafter Weise mit dem erfindungsgemäßen Navigationssystem möglich, eine große Anzahl von Kraftfahrzeugen beispielsweise um einen bereits bestehenden Stau herumzuführen, ohne hierbei durch den erzeugten Ausweichverkehr einen neuen Stau zu verursachen.
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Eine bevorzugte Ausführungsform der Erfindung sieht vor, dass auf einer Anzeigeeinheit eines Navigationsgeräts in einem für die Fahrt vorgesehen Kraftfahrzeug diejenigen Verkehrsereignisse angezeigt werden, die gemäß der Schätzung voraussichtlich während der Fahrt eintreten werden. Es handelt sich also um diejenigen Verkehrsereignisse, deren Beschreibungen anhand der aktuellen Umgebungsdaten gefunden wurden. Zusätzlich oder alternativ dazu kann auch vorgesehen sein, den geschätzten zukünftigen Verkehrsfluss anzuzeigen. Einem Fahrer wird so in vorteilhafter Weise die Information vermittelt, warum eine bestimmte Fahrroute ausgewählt wurde.
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Im Folgenden wird die Erfindung noch einmal konkret anhand von Ausführungsbeispielen näher erläutert. Hierzu zeigt die einzige Figur eine schematische Darstellung einer Straßenkarte eines Ballungsgebiets. Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen und die beschriebenen Schritte der Verfahren jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
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In der Figur ist eine Straßenkarte 10 gezeigt, welche einen Verlauf eines Straßennetzes 12 in einem Ballungsgebiet 14 beschreibt.
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Die Karte 10 kann beispielsweise auf eine Anzeigeeinrichtung eines Kraftwagens, beispielsweise einem Bildschirm eines Infotainmentsystems eines Personenkraftwagens, angezeigt werden. Die Karte 10 kann durch eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationssystems erzeugt worden sein. Bei dem Navigationssystem kann es sich beispielsweise um ein Navigationsgerät handeln, welches in einem Kraftwagen, insbesondere einem Personenkraftwagen, eingebaut sein kann. Das erfindungsgemäße Navigationssystem kann aber auch als Serveranordnung aus zumindest einem Computer gebildet sein, welche an das Internet angeschlossen ist. Das erfindungsgemäße Navigationssystem kann auch aus einem verteilten System umfassend ein Navigationsgerät in dem Kraftwagen sowie einer Serveranordnung bestehen.
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Ein (nicht dargestellter) Benutzer des Kraftwagens möchte von einer Startposition 16 aus zu einem Fahrziel 18 mit dem Kraftwagen fahren. Für eine Routenplanung nutzt der Benutzer die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Navigationssystems. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, aktuelle Verkehrsinformationen, z. B. via TMC (Traffic Message Chanel) oder Internet, in ein Fahrzeug zu übertragen. Herkömmliche Navigationssysteme berechnen dann eine Routenempfehlung auf Grundlage der aktuellen Verkehrslage verknüpft mit persönlichen Voreinstellungen, wie beispielsweise dem Wunsch nach der schnellsten oder kürzesten oder ökonomischsten Route.
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Bei dem Navigationssystem des Kraftwagens des Benutzers erfolgt vor der eigentlichen Routenermittlung eine Schätzung von Vorkommnissen besonderer Verkehrsereignisse. Hierzu werden aktuelle Verkehrsdaten ermittelt und diese mit historischen Verkehrsdaten verglichen. Aufgrund des Vergleichs können ähnliche, aus historischen Verkehrsdaten bekannte Verkehrssituationen ermittelt werden und dann durch eine statistische Prognose die Verkehrsentwicklung in dem Ballungsgebiet 14 ausgehend von den Echtzeitdaten, welche die aktuelle Verkehrssituation beschreiben, ermittelt werden.
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Hierzu wurde der Verkehrsfluss im Ballungsraum 14 statistisch aufbereitet, wobei zunächst historische Daten aus einem vorbestimmten Zeitraum zugrunde gelegt wurden. Diese historischen Daten beschreiben dann die Entwicklung des Verkehrsflusses im Straßennetz 12 im Ballungsraum 14 über der Zeit. Diese Verkehrsflussdaten sind dabei tageszeitabhängig erfasst. Neben den Verkehrsflussdaten für den Ballungsraum 14 gibt es weitere Verkehrsflussdaten für andere Ballungsräume und andere Teile des Straßennetzes 12. Anhand der aktuellen Verkehrsdaten, die Umgebungsmerkmale darstellen, sowie weiteren Umgebungsmerkmalen, wie beispielsweise dem aktuellen oder vorhergesagten Wetter sowie dem Zeitraum, für welchen die Fahrt geplant ist, hat das Navigationssystem in den historischen Verkehrsdaten Beschreibungen von Verkehrsereignissen 20, 22, 24 gefunden. Bei dem Verkehrsereignis 20 kann es sich beispielsweise um einen erhöhten oder verdichteten Verkehrsfluss, d. h. eine verhältnismäßig hohe Verkehrsdichte handeln, die aufgrund von beispielsweise Parkplatz suchenden Angestellten in einem Büroviertel verursacht wird. Bei dem Verkehrsereignis 22 kann es sich beispielsweise um einen stockenden Verkehrsfluss aufgrund einer Baustelle handeln. Bei dem Verkehrsereignis 24 kann es sich beispielsweise um stockenden Verkehr aufgrund der Vielzahl der in den Ballungsraum 14 einfahrenden Fahrzeuge handeln. Zu jedem Verkehrsereignis können auch Zeitangaben 26, 28, 30 bereitgestellt sein, welche Umgebungsmerkmale für die einzelnen Verkehrsereignisse 20, 22, 24 darstellen. Zusätzlich können noch Verkehrsflussdaten und Unfallmeldungen in Echtzeit an das Navigationssystem übertragen werden und ebenfalls berücksichtigt werden. Hierbei kann beispielsweise auch eine Car-to-X-Kommunikation genutzt werden. Auch ein Veranstaltungskalender kann berücksichtigt werden und entsprechende Verknüpfungen mit Änderungen im Verkehrsfluss hergestellt werden, wie sie beispielsweise durch ein lernfähiges, d. h. selbstlernendes System hergestellt werden können.
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Auch Unfallschwerpunkte und gefährliche Straßen können berücksichtigt werden, indem die Unfallgefahr in unterschiedliche Klassen klassifiziert wird und je nach Witterung bzw. Tageszeit die entsprechende Klasse berücksichtigt wird. Bei dem Navigationssystem kann auch vorgesehen sein, eine Routenvorgabe für Notfälle und eine Evakuierung vorzusehen. Hierbei können Evakuierungsrouten in Zusammenarbeit mit den Behörden erfasst und im Bedarfsfall bei der Routenwahl berücksichtigt werden bzw. als Routenempfehlung vorgegeben werden. Fest definierte Evakuierungsrouten sind beispielsweise aus dem nordamerikanischen Raum und aus Japan bekannt. Für den Fall, dass ein Notfall, beispielsweise ein Brand, gemeldet wurde, kann diese Meldung an das Navigationssystem weitergegeben werden, so dass Fahrwege für Behördeneinsätze ebenfalls bei der Routenwahl berücksichtigt werden können und so die Fahrwege für den Behördeneinsatz freigehalten werden. Die hierzu nötigen Informationen über die Einsatzroute beispielsweise der Feuerwehr können durch die Einsatzzentrale an das Navigationssystem weitergegeben werden.
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Für die statistische Aufbereitung historischer Verkehrsflussdaten kann eine automatisierte Erkennung von Verkehrsmustern oder eines Ferienzustands in den historischen Verkehrsdaten durchgeführt werden. So können wiederkehrende Ereignisse auf bestimmten Strecken, z. B. Reiseverkehr bei Ferienbeginn und Ferienende, erkannt und zukünftig berücksichtigt werden. Langzeitbaustellen können in Zusammenarbeit mit den Behörden zeitlich erfasst und berücksichtigt werden.
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Auf Grundlage der so zusammengestellten Informationen über den Verkehrsfluss kann dann eine Route für den Fahrer ermittelt werden. Hierbei können auch Vorlieben des Fahrers und/oder sein Fahrerprofil berücksichtigt werden. Zusätzlich kann vorgesehen sein, dass der Fahrer neben der herkömmlichen Zieleingabe auch die Möglichkeit erhält, in dem Navigationssystem eine Terminvorgabe zur Zielankunft und/oder eine Auswahl persönlicher Kalenderdaten als zusätzliche Prämissen zur Zieladresse eingeben kann.
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In dem gezeigten Beispiel wurde durch das Navigationssystem ein Fahrroutenvorschlag 32 ermittelt, welcher vermeidet, dass der Fahrer mit seinem Fahrzeug eines der Verkehrsereignisse 20, 22, 24 auf seinem Weg zum Zielort 18 ansteuert. Dem Fahrer wird angezeigt, zu einer Startzeit 34 loszufahren, um rechtzeitig vor dem Verkehrsereignis 22 die entsprechende Strecke des Straßennetzes 12 zu nutzen und so pünktlich zu einer vorgegebenen Zielankunftszeit 36 an seinem Fahrziel 18 anzukommen.
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Bei dem erfindungsgemäßen Navigationssystem ist dies ermöglicht, da die besondere Verkehrsereignisse 20, 22, 24 identifiziert werden konnten. Durch den Vergleich der aktuellen Verkehrsdaten mit historischen Verkehrsdaten können insbesondere solche besonderen Verkehrsereignisse auch noch vor ihrer Entstehung erkannt werden, indem beispielsweise erste Anzeichen, wie beispielsweise besondere Muster im Verkehrsfluss, auf der Grundlage der historischen Verkehrsdaten identifiziert werden können und dann die Entstehung des eigentlichen Verkehrsereignisses prognostiziert werden kann. So können die besonderen Verkehrsereignisse von „normalen” Staus, die sporadisch entstehen, unterschieden werden.
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Der Routenvorschlag 32 berücksichtigt insbesondere also auch Ereignisse, bevor diese entstehen. Durch die Benutzung es erfindungsgemäßen Navigationssystems können insbesondere bei Verwendung durch mehrere Kraftfahrzeuge, also Flotten oder Spediteure, Kosten- und Zeiteinsparungen erreicht werden. Die Berücksichtigung persönlicher Terminvorgaben kann ebenfalls in einfacher Weise realisiert werden. Auch bei Evakuierungen ergibt sich eine wertvolle Zeitersparnis durch Nutzung vordefinierter Evakuierungsrouten. Einsatzfahrzeuge können ebenfalls Zeit zum Erreichen eines Einsatzortes sparen, indem ihnen vorrangige Fahreinsatzrouten freigehalten werden. Durch die Berücksichtigung der wiederkehrenden Ereignisse ergibt sich auch eine Verkehrs- und Umweltentlastung. Neben der in der Figur gezeigten Karte 10 kann dem Fahrer noch eine zusätzliche Ansicht mit eindeutiger Symbolik für die Navigationsanzeige präsentiert werden, auf welcher die einzelnen besonderen Verkehrsereignisse 20, 22, 24 (Baustelle, Stau, Unfall, Nebel, Sperrungen) angezeigt werden. Auch eine optionale Zuschaltung von Life-Kameraübertragungen anderer Fahrzeugkameras über eine Car-to-X-Kommunikation kann vorgesehen sein. Auch die zeitliche Entwicklung des Verkehrsflusses, wie sie sich durch die Prognose auf Grundlage der aktuellen Verkehrsdaten und der historischen Verkehrsdaten ergibt, kann dem Fahrer angezeigt werden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
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Zitierte Patentliteratur
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- EP 2071287 A2 [0002]
- DE 102011104838 A1 [0003]
- DE 102007050154 A1 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- http://www.inrix.com [0004]
