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Die Erfindung betrifft ein Verfahren auf einem mindestens eine Energieeinspeisestation aufweisenden Wegesystem mit einem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem, insbesondere einem Oberleitungssystem, und eine Vorrichtung zum Analysieren von Verkehrsströmen auf einem mindestens eine Energieeinspeisestation aufweisenden Wegesystem.
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Ein wichtiger Bestandteil der Telematik im Individualverkehr ist die Beeinflussung von Verkehrsströmen, insbesondere auf Fernstraßen, z.B. in Deutschland den Bundesautobahnen. Grundlage hierfür sind vorliegende Informationen über die Verkehrsströme, anhand derer der Verkehr z.B. über Wechselverkehrszeichen beeinflusst wird. Durch diese Maßnahmen kann die Leistungsfähigkeit erhöht und die Unfallwahrscheinlichkeit in den ausgestatteten Ausschnitten zum Teil massiv gesenkt werden.
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Das Ausmaß und die Wirkungskraft der Beeinflussungsmaßnahmen des Verkehrs ist dabei wesentlich von der Qualität der zu Grunde liegenden Informationen über den Verkehrsablauf abhängig. Diese Informationen werden in den gängigen Verfahren überwiegend mittels Sensoren an einzelnen Messquerschnitten quasi stichprobenartig erhoben und erlauben nur bedingt Rückschlüsse auf den Verkehrsablauf im Streckenverlauf. Demgegenüber ist die Ermittlung, d. h. Messung oder subjektive Beurteilung, von im Streckenverlauf kontinuierlichen Informationen zum Verkehrsablauf z.B. mittels Hubschraubern sehr aufwändig sowie zeitlich und örtlich nicht flächendeckend möglich.
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In heutigen Systemen werden die Verkehrsströme an einzelnen Messquerschnitten über verschiedene Verfahren, z.B. mittels optischer oder induktiver Sensoren erfasst. Diese Detektionssysteme werden als zusätzliche Bestandteile in die Infrastruktur „Straße“ eingebracht. Im Anschluss erfolgt dann über Auswertungsalgorithmen die Beurteilung des Verkehrsablaufs und die Ableitung geeigneter Steuerungs- und Beeinflussungsmaßnahmen.
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Die Nachteile dieser Lösungen bestehen darin, dass die Detektoren zusätzliche Infrastruktur darstellen, die aufwändig installiert werden muss. Für Schleifendetektoren muss z.B. ein Schlitz in den Straßenbelag gefräst werden und bei einer Erneuerung des Belages muss auch der Detektor ausgewechselt werden. Zudem sind die Detektoren ortsfest und können damit den Verkehr nur punktuell an bestimmten Orten feststellen.
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Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Analyse von Verkehrsströmen zu realisieren, welche einerseits geringe Änderungen der Infrastruktur erfordert und andererseits eine sich über den ganzen Streckenverlauf erstreckende Verkehrsstromanalyse ermöglicht.
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Diese Aufgabe wird zum einen durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und zum anderen durch eine Vorrichtung gemäß Patentanspruch 11 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird bei dem Verfahren zum Analysieren von Verkehrsströmen die Stromstärke und/oder die Spannung des Einspeisestroms in Abhängigkeit von der Zeit gemessen und die aufgenommenen Messwerte mit einem Auswerteverfahren hinsichtlich der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen ausgewertet.
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In einem kontinuierlichen, insbesondere einem fahrspurgebundenen Stromversorgungssystem, z.B. über Oberleitungen für Lastkraftwagen und andere Nutzfahrzeuge oder auch in anderen Systemen mit konduktiver oder induktiver Energieübertragung an entsprechend ausgerüstete Verkehrsteilnehmer mit unterschiedlichen Fahrzeugklassen, können in den Einspeisestationen der Stromversorgung für den jeweilig versorgten sogenannten Fahrleitungsspeiseabschnitt der Einspeisestrom (in Ampere) und das Spannungslevel (in Volt) gemessen werden. Über diese beiden Größen und auf Basis der Kenntnis über charakteristische Energieaufnahmeverläufe bei elektrifizierten Fahrzeugen kann auf den Verkehrsfluss auf den betreffenden Fahrspuren geschlossen werden. Beispielsweise können die genannten, den Verkehrsstrom kennzeichnenden Größen die Verkehrsdichte, die Geschwindigkeit des Verkehrsstroms und die Verkehrsstromdichte sein. Verkehrsströme sollen im Folgenden als eine Mehrzahl von sich auf dem Wegesystem bewegenden Fahrzeugen aufgefasst werden. Energieeinspeisestationen speisen Energie in einen Fahrleitungsspeiseabschnitt eines Energieversorgungssystems ein, insbesondere in eine dem genannten Fahrleitungsspeiseabschnitt zugeordnete Energieversorgungsleitung, beispielsweise eine elektrische Versorgungsleitung. Die elektrische Versorgungsleitung ist häufig als Oberleitung ausgeführt.
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Erfindungsgemäß weist die Vorrichtung zum Analysieren von Verkehrsströmen auf einem mindestens eine Energieeinspeisestation aufweisenden Wegesystem mindestens eine Auswerteeinheit zum Auswerten der aufgenommenen Messwerte mit einem Auswerteverfahren hinsichtlich der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen auf.
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Erfindungsgemäß weist ein Verkehrsüberwachungssystem zum Überwachen von Verkehrsströmen auf einem mit einem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem ausgestatteten Wegesystem die genannte Vorrichtung zum Analysieren von Verkehrsströmen und eine Energieeinspeisestation, die eine Strom/Spannungsmesseinrichtung zum Messen der Stromstärke und/oder der elektrischen Spannung eines Einspeisestroms in Abhängigkeit von der Zeit aufweist, auf.
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Erfindungsgemäß weist ein Fahrleitungsspeiseabschnitt eines mit einem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem ausgestatteten Wegesystems das genannte Verkehrsüberwachungssystem und ein System zur kontinuierlichen Energieversorgung von mobilen Energieverbrauchern, welches an die Energieeinspeisestation angeschlossen ist, auf.
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Das System zur kontinuierlichen Energieversorgung von mobilen Energieverbrauchern kann beispielsweise ein fahrspurgebundenes Energiezuführungssystem, insbesondere eine Energieversorgungsleitung, besonders vorteilhaft eine Oberleitung sein.
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Erfindungsgemäß weist eine Energieeinspeisestation eines fahrspurgebundenen Energieversorgungssystems die genannte Vorrichtung zum Analysieren von Verkehrsströmen auf.
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Die Energieeinspeisestation gewährleistet die Stromversorgung der elektrifizierten Fahrzeuge in einem Fahrleitungsspeiseabschnitt.
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Erfindungsgemäß weist ein Netzabschnitt eines fahrspurgebundenen Energieversorgungssystems mindestens einen erfindungsgemäßen Fahrleitungsspeisabschnitt auf.
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Ein Netzabschnitt kann ein Teilbereich eines Energieversorgungsnetzes sein, der von einem ganz bestimmten Netzabschnittbetreiber betrieben wird. Dieser stellt die Netzabschnittsinfrastruktur bereit und stellt dies beispielsweise den Stromlieferanten in Rechnung, deren Strom durch den Netzabschnitt des Netzabschnittsbetreibers hindurchfließt.
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Weitere, besonders vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung, wobei die unabhängigen Ansprüche einer Anspruchskategorie auch analog zu den abhängigen Ansprüchen einer anderen Anspruchskategorie weitergebildet sein können.
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Gemäß einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens zum Analysieren von Verkehrsströmen auf einem mindestens eine Energieeinspeisestation aufweisenden Wegesystem mit einem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem wird das Auswerteverfahren auf der Basis der Kenntnis über charakteristische Kurvenverläufe der Energieaufnahme von elektrifizierten Fahrzeugen durchgeführt.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens zum Analysieren von Verkehrsströmen auf einem mindestens eine Energieeinspeisestation aufweisenden Wegesystem mit einem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem werden in dieser Analyse auch Messwerte, Rohdaten und/oder weiterverarbeitete Daten von Überwachungs- und Diagnoseeinrichtungen genutzt, die in Verbindung mit der fahrzeugbezogenen Diagnose bestimmter technischer Ausstattungs- und/oder Funktionsmerkmale elektrischen Betriebs stehen.
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Beispielsweise und vorteilhaft können dies stationäre Anlagen zur Erfassung und Bewertung des aus dem Andruck eines Stromabnehmers an eine Fahrleitung resultierenden Anhubs der Fahrleitung sein, der sich signifikant und eindeutig von einem nicht mit einem Stromabnehmer ausgestatteten und diesen gerade nutzenden Fahrzeug unterscheidet.
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Diese Überwachungs- und Diagnoseeinrichtungen können aus einer Kombination konventioneller Messwertaufnehmer der Straßenverkehrstechnik bestehen, die unabhängig vom Ausstattungsmerkmal „Pantograph vorhanden und gerade aktiv genutzt“ das Vorhandensein eines Fahrzeugs auf dem Fahrstreifen sowie dessen Eigenschaften wie z. B. Geschwindigkeit und Achsklasse erkennen, mit systembedingten, zusätzlichen Mess- und Auswerteeinheiten, die beispielsweise den individuellen Anhub der Fahrleitung durch ein seinen Pantographen nutzendes Fahrzeug bestimmen. Durch den Einsatz geeigneter Auswertungsalgorithmen können so Rückschlüsse auf den Anteil elektrischer, die Pantographen nutzender Fahrzeuge am gesamten Verkehrsaufkommen auf dem Fahrstreifen und/oder an bestimmten Fahrzeugklassen auf dem Fahrstreifen gezogen werden. Dies ermöglicht Aussagen zur Repräsentativität der aus anderen Datenquellen bezogenen Informationen zum elektrischen oder gesamten Verkehrsaufkommen.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des Verfahrens werden einzelne Daten hinsichtlich bezogenen oder zurückgespeisten Stroms oder der aktuellen Fahrleitungsspannung auch auf den elektrischen Fahrzeugen gewonnen und dort vorverarbeitet oder anonymisiert oder als Rohdaten vorteilhaft in Verbindung mit einer Ortsinformation an die Auswerteeinheit übermittelt, da insbesondere Höhe und Verlauf der Fahrleitungsspannung zwischen zwei Einspeisestationen nicht von den Einspeisestationen aus erfasst werden können, aber charakteristisch und signifikant Rückschlüsse auf das elektrische Verkehrsaufkommen und den Verkehrsablauf im Abschnitt insgesamt erlauben.
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In einer weiteren vorteilhaften Ausprägung des Verfahrens werden einzelne Daten bezogen von fahrzeugseitigen Sensoriken, die primär für den elektrischen Betrieb des Fahrzeuges genutzt werden, in einer sekundären Auswertungsstufe hinsichtlich signifikanter Rückschlüsse auf Kenngrößen zum Verkehrsablauf analysiert.
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Das Auswerteverfahren kann einen deterministischen und/oder einen heuristischen Algorithmus und/oder einen statistischen und/oder einen probalistischen Algorithmus aufweisen. Hierzu kann zum Beispiel in der Auswerteeinheit eine Recheneinheit zur Ermittlung der Verkehrslage zum Beispiel auf einem begrenzten Fahrleitungsspeiseabschnitt bereitgestellt sein. Die Recheneinheit führt die oben genannten Algorithmen zum Ermitteln der Verkehrslage durch.
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Insbesondere kann das Auswerteverfahren ein Vergleichsverfahren aufweisen, wobei die Messwerte mit charakteristischen Kurvenverläufen der Energieaufnahme von elektrifizierten Fahrzeugen verglichen werden.
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Im Rahmen des Auswerteverfahrens kann aus dem Anstieg des Pegels der Einspeisespannung und/oder eines zurückgespeisten Stroms auf ein Bremsen der Fahrzeuge geschlossen werden
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Ferner kann im Rahmen des Auswerteverfahrens aus einem starken Anstieg des Einspeisestroms auf ein Anfahren der Fahrzeuge geschlossen werden
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Zudem kann im Rahmen des Auswerteverfahrens aus einem Spitzenwert des Einspeisestroms auf ein Fahren mit maximaler Leistung der Fahrzeuge geschlossen werden.
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Wenn bei dem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem nicht alle Fahrspuren eines Wegesystems mit Energie versorgt werden, können die aus dem Auswerteverfahren gewonnen Informationen verwendet werden, um auf der Basis weiterer konventionell gewonnener Informationen die die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen der nicht mit Energie versorgten Spuren zu ermitteln. Dies kann besonders realitätsnah umgesetzt werden, wenn bei dem Schritt des Ermittelns der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen bezüglich der nicht mit Energie versorgten Fahrspuren berücksichtigt wird, dass die Anzahl elektrischer Fahrzeuge repräsentativ für das Gesamtaufkommen ist.
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Weiter verfeinert kann das Analyseverfahren werden, wenn zum Beispiel bei dem Schritt des Ermittelns der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen bezüglich der nicht mit Energie versorgten Fahrspuren des Wegesystems berücksichtigt wird, dass die einzelnen Fahrspuren des Wegesystems, insbesondere aufgrund eines hohen Anteils von elektrischen Fahrzeugen an der Gesamtzahl der Fahrzeuge ungleichmäßig genutzt werden können.
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Die bei der Auswertung gewonnen Daten können dahingehend genutzt werden, das die bei dem Verfahren gewonnenen Daten zur Verkehrsbeeinflussung verwendet werden. Hierzu kann zum Beispiel ein sogenanntes Verkehrsmanagement-System vorgesehen sein, das die aus dem Auswerteverfahren gewonnenen Informationen von der Auswerteeinheit empfängt und weiterverarbeitet, bzw. steuernd in das Wegesystem eingreift. Beispielsweise können Lichtsignalanlagen oder elektronische Wechselverkehrszeichen angesteuert werden, um den Verkehrsfluss zu regeln. Es können auch Informationen an die Verkehrsteilnehmer übermittelt werden, so dass diese auch individuell auf die jeweilige Verkehrslage reagieren können.
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Weiterhin können die aus dem Verfahren gewonnenen Daten an andere Datenabnehmer weitergeleitet werden.
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Ein großer Vorteil des beschriebenen Analyseverfahrens besteht darin, dass die bei dem Verfahren ermittelten Messwerte über das gesamte Wegesystem kontinuierlich verteilt aufgenommen werden können, da die bereits durch das fahrspurgebundene Energieversorgungssystem vorhandene Infrastruktur über das ganze Wegsystem verteilt mitgenutzt werden kann.
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Die Erfindung wird im Folgenden unter Hinweis auf die beigefügten Figuren anhand von Ausführungsbeispielen noch einmal näher erläutert. Dabei sind in den verschiedenen Figuren gleiche Komponenten mit identischen Bezugsziffern versehen. Es zeigen:
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1 ein Fahrzeug, welches seine Energie aus einem fahrspurgebundenen Energieversorgungssystem bezieht,
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2 ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
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3 ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem alternativen zweiten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
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4 ein Flussdiagramm, welches das Verfahren zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel der Erfindung veranschaulicht,
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5 ein Schaubild, das eine Messkurve sowie die Auswertung einer Energieverbrauchsmessung in Abhängigkeit von der Zeit veranschaulicht,
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6 eine schematische Darstellung eines Fahrleitungsspeiseabschnitts mit eine Vorrichtung zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.
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1 zeigt einen Lastkraftwagen 1 mit einem elektrischen Antrieb und einem Pantographen 2 zum Kontaktieren einer elektrischen Versorgungsleitung 3 eines elektrischen Energieversorgungsnetzes. Der LKW 1 kann dabei aufgrund der kontinuierlichen Energieversorgung Langstrecken problemlos mit elektrischem Antrieb bewältigen und hat trotzdem die gleiche Flexibilität wie ein herkömmlicher LKW mit einer Brennkraftmaschine. Dies wird dadurch erreicht, dass zum Beispiel der Pantograph 2 flexibel ist, so dass das Fahrzeug 1 in einem gewissen Bereich in Querrichtung des Fahrstreifens beweglich ist. Der Pantograph 2 kann, falls das Fahrzeug 1 die Spur mit der elektrischen Versorgungsleitung 3 verlassen möchte, heruntergeschwenkt, d.h. abgebügelt werden. Ein Überholvorgang sowie das Fahren auf nicht elektrifizierten Strecken kann zum Beispiel mit Hilfe eines zusätzlichen kleinen elektrischen Energiespeichers oder mit einem Hybridantriebsystem bewältigt werden.
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In 2 wird ein Verfahren 200 zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Bei dem Verfahrensschritt S201 wird die Stromstärke I und/oder die Spannung U des Einspeisestroms SC in Abhängigkeit von der Zeit t gemessen. Dieser Messvorgang kann zum Beispiel von der Stromeinspeisestation 4 übernommen werden, die eine Strom/Spannungsmesseinrichtung 5 zum Messen der Stromstärke I und der elektrischen Spannung U des Einspeisestroms SC in Abhängigkeit von der Zeit t umfasst. Bei dem Schritt S202 werden die aufgenommenen Messwerte M mit einem Auswerteverfahren hinsichtlich der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen ausgewertet. Dieser Schritt kann in einer Auswerteeinheit 7 zum Auswerten der aufgenommenen Messwerte M hinsichtlich der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen durchgeführt werden.
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In 3 wird ein Verfahren 300 zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Schritte S301 und S302 entsprechen den in 2 gezeigten Schritten S201 und S202. Bei dem Schritt S303 werden bei dem Schritt des Ermittelns der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen bezüglich der nicht mit Energie versorgten Fahrspuren berücksichtigt, dass die Anzahl der elektrischen Fahrzeuge 1 auf dem Wegesystem repräsentativ für das Gesamtaufkommen ist. Alternativ kann auch bei dem Schritt S303 des Ermittelns der die Verkehrsströme kennzeichnenden Größen bezüglich der nicht mit Energie versorgten Fahrspuren des Wegesystems berücksichtigt werden, dass die einzelnen Fahrspuren des Wegesystems insbesondere aufgrund eines hohen Anteils von elektrischen Fahrzeugen 1 an der Gesamtzahl der sich auf der Strecke befindlichen Fahrzeuge ungleichmäßig genutzt werden können.
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In 4 wird ein Verfahren 400 zum Analysieren von Verkehrsströmen gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel veranschaulicht. Die Schritte S401 bis S403 entsprechen den Schritten S301 bis S303 in 3. Bei dem Schritt S404 werden die bei dem Verfahren gewonnen Daten 8 zur Verkehrsbeeinflussung genutzt. Dies kann, wie bereits erwähnt, beispielsweise durch das Steuern bestimmter Verkehrsleiteinrichtungen geschehen. Bei dem Schritt S405 werden bei dem Analyseverfahren gewonnene Daten 8 an andere Datenabnehmer 10 weitergegeben. Dies können zum Beispiel Verkehrsteilnehmer oder Funktionsträger sein, die auf einen möglichst reibungslosen Ablauf des Straßenverkehrs hinwirken sollen, oder auch Dienstleister, wie zum Beispiel Radiostationen, die einen Verkehrsfunk anbieten.
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In 5 wird eine Auswertung des Unterwerk-Speisestroms SC, aus dessen zeitlichen Verlauf die Versorgung zweier Lastkraftwagen LKW1 und LKW2 mit Strom, der in diesem Fall als Streckenabgangsstrom bezeichnet ist, aber im Folgenden auch als Einspeisestrom SC bezeichnet wird, ablesbar ist, gezeigt. Der Streckenabgangsstrom bzw. Einspeisestrom SC ist der von der Einspeisestation 4 in einem Fahrleitungsspeiseabschnitt 11 in die Versorgungsleitung eingespeiste Strom. Diese Mess- und Interpretations-Systematik kann auf eine beliebige Anzahl an Fahrzeugen ausgeweitet werden und es kann, wie oben beschrieben, über Algorithmen auf den Verkehrsfluss zurückgeschlossen werden. Bei Buchstabe A ist ein leichter Anstieg des Einspeisestroms SC zu erkennen. Dieser ist auf ein Anbügeln des LKW1 und des LKW2 zurückzuführen. Bei Buchstabe B ist ein leicht erhöhter aber konstanter Einspeisestrom SC erkennbar. Dieser ist auf die Versorgung diverser Hilfsbetriebe der beiden LKWs zurückzuführen. Beispielsweise werden Scheinwerfer oder andere elektrische Hilfsaggregate betrieben. Bei Buchstabe C ist ein starker Anstieg des Einspeisestroms SC zu verzeichnen. Dieser kommt durch eine Beschleunigung des LKW1 bis auf eine Endgeschwindigkeit v0 zustande. Bei Buchstabe D ist ein Plateau des Einspeisestroms SC zu erkennen. Dieser ist auf eine Fahrt des LKW1 mi konstanter Leistung zurückzuführen. Bei Buchstabe E ist wiederum ein starker Anstieg des Einspeisestroms SC bis auf einen Spitzenwert P zu erkennen. Dieser ist mit einer Beschleunigung des LKW2 bis auf eine Geschwindigkeit v0 verbunden, während der LKW1 weiter mit seiner Endgeschwindigkeit v0 fährt. Bei Buchstabe F ist ein plötzlicher steiler Abfall der Einspeisestromkurve ersichtlich. Dieser steile Abfall resultiert aus einem plötzlichen Abbrechen der Leistungsaufnahme durch den LKW1. Der LKW2 fährt weiterhin mit konstanter Leistung weiter. Bei Buchstabe H ist ein starker Abfall des Einspeisestroms SC erkennbar. Dieser starke Abfall ist auf ein elektrisches Abbremsen des LKW1 zurückzuführen. Während des Bremsvorgangs speist der LKW1 nämlich einen großen Teil der Bremsenergie in das Netz ein, so dass der von außen zugeführte Einspeisestrom SC geringer ausfallen kann. Der LKW2 fährt während des Bremsvorgangs des LKW1 mit konstanter Leistung weiter. Bei Buchstabe I ist ein deutlicher Anstieg der Einspeisestromkurve zu erkennen. Dieser Anstieg ist mit einem Abstoppen des LKW1 verbunden. Da der LKW1 seinen Bremsvorgang beendet, wird von ihm keine weitere Energie in das Energieversorgungssystem zurückgespeist, so dass nun der für den mit konstanter Leistung weiterfahrenden LKW2 benötigte Strom von außen eingespeist werden muss, was zu einem Anstieg des Einspeisestroms SC führt. Bei Buchstabe J ist ein plötzlicher fast senkrechter Abfall des eingespeisten Stroms SC zu erkennen. Dieser ist auf ein plötzliches Ausweichen des hinter dem LKW1 fahrenden LKW2 zurückzuführen. Während dieses Manövers muss der LKW2 von der ihn mit Strom versorgenden Oberleitung abkuppeln, so dass der eingespeiste Strom SC plötzlich stark abfällt. Bei Buchstabe K ist ein konstanter niedriger Einspeisestrom SC zu erkennen, der auf diverse Hilfsbetriebe des LKW1 zurückzuführen ist. Dieser hat zwar seine Fahrt unterbrochen, ist aber nach wie vor mit dem Energieversorgungsnetz verbunden, um seine Hilfsaggregate zu betreiben.
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6 zeigt einen Fahrleitungsspeiseabschnitt 11 mit einer Einspeisestation 4 mit einer Messeinrichtung 5 für Strom und Spannung. Die Energieeinspeisestation 4 ist an eine fahrspurgebundene Versorgungsleitung 3, beispielsweise eine Oberleitung angeschlossen. Mit der Oberleitung 3 stehen verschiedene elektrifizierte Fahrzeuge 1, zwei LKWs und ein PKW, beispielsweise über einen sogenannten Pantographen 2 in elektrischem Kontakt. Auf der gleichen Spur fahren jedoch auch nicht elektrifizierte Fahrzeuge, in diesem konkreten Fall ein LKW und ein PKW. Weiterhin ist in 6 auch eine Recheneinheit 7 zur Ermittlung der Verkehrslage auf dem Fahrleitungsspeiseabschnitt 11 zu erkennen. Diese Recheneinheit 7 entspricht der beschriebenen Auswerteeinheit bzw. ist ein Teil dieser Auswerteeinheit 7 und weist deren Funktionen auf. Die Recheneinheit 7 empfängt von der Einspeisestation 4 Daten bezüglich Stromstärke und Spannung des Einspeisestroms SC und wertet die genannten Messwerte auf Basis der oben genannten Algorithmen und zusätzlichen Daten aus. Die Recheneinheit bzw. die Auswerteeinheit 7 kann sowohl separat als auch Bestandteil der Einspeisestation 4 sein. Sie kann komplett oder in Teilfunktionen zum Beispiel auch in einem elektrifizierten Fahrzeug 1 untergebracht sein. Die Vorrichtung 6 zum Analysieren von Verkehrsströmen weist zumindest die Auswerteeinheit bzw. Recheneinheit 7 auf. Weiterhin ist in 6 ein Verkehrsmanagementsystem bzw. Verkehrsbeeinflussungssystem 9 gezeigt. Dieses System empfängt die von der Recheneinheit 7 zur Ermittlung der Verkehrslage auf dem gezeigten Fahrleitungspeiseabschnitt 11 ermittelten Informationen. Dies erlaubt es, Verkehrsleiteinrichtungen auf der Basis der empfangenen Informationen anzusteuern. Weiterhin sind in 6 auch andere Datenabnehmer 10 eingezeichnet (zum Beispiel Sender, die Verkehrsmeldungen übertragen). Diese empfangen die relevanten Daten 8 von der Recheneinheit 7 zur Ermittlung der Verkehrslage auf dem Fahrleitungspeiseabschnitt 11 und nutzen sie für ihre Dienstleistungsangebote. Die relevanten Daten 8 können auch alternativ durch die anderen Datenabnehmer 10 von dem Verkehrsmanagementsystem 9 abgefragt werden.
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Eine weitere Möglichkeit der Implementierung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Analysieren von Verkehrsströmen bzw. der entsprechenden Vorrichtung kann auch darin bestehen, dass die Software einer Messeinrichtung 5 für Strom und Spannung derart geändert wird, dass diese auch eine Auswertung der gemessenen Strom/Spannungswerte vornehmen kann.
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In kontinuierlichen Stromversorgungssystemen, die nicht alle Fahrspuren der Fernstraße bedienen, kann über die Auswertung der damit vorhandenen Informationen und gegebenenfalls mit den weiteren konventionell gewonnenen Informationen auf den Verkehrsfluss auf den weiteren nicht elektrifizierten Fahrspuren geschlossen werden. Die zu Grunde liegenden Algorithmen berücksichtigen, inwieweit die Anzahl elektrischer Fahrzeuge 1 repräsentativ für das Gesamtaufkommen ist und kompensieren auch Effekte wie ungleichmäßige Nutzung der Fahrspuren, die aus hohen Anzahlen elektrischer Fahrzeuge 1 an der Gesamtzahl an Fahrzeugen resultieren können. Die so gewonnenen Daten werden, wie bereits mehrfach erwähnt, in Verkehrsbeeinflussungssystemen genutzt oder anderen Datenabnehmern zur Verfügung gestellt.
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Durch die Auswertung des Einspeisestroms und des Spannungsniveaus in den Einspeisestationen 4 kann ohne zusätzliche Infrastruktur auf den Verkehrsfluss geschlossen werden, sobald die elektrische Infrastruktur zur kontinuierlichen Stromversorgung elektrischer Fahrzeuge 1 durch eine für das Gesamtverkehrsaufkommen repräsentative Anzahl an Verkehrsteilnehmern genutzt wird. Kosten für Installation und Wartung von z.B. weiteren induktiven oder optischen Sensoren entfallen somit vorteilhaft.
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Die Auswertung der Daten in den Einspeisestationen garantiert ein sehr hohes Maß an Anonymität, da nur die Gesamtwerte in den Auswertungen einbezogen werden. Die Notwendigkeit der Erfassung individueller Daten über z.B. Kamerasysteme entfällt, was datenschutzrechtliche Vorteile bringt. Der Verkehrsfluss kann kontinuierlich auf der ganzen Strecke erfasst werden und nicht nur für einen Punkt, an dem die Sensoren installiert sind.
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Gemäß den beschriebenen Ausführungsformen kann auf elegante und einfache Weise das Problem der Analyse von Verkehrsströmen gelöst werden, wobei das bestehende System zur Analyse der Verkehrsströme genutzt werden kann und ohne Neudefinitionen und Veränderungen weiter verwendet werden kann. Das System wird erfindungsgemäß weitergenutzt, wobei jedoch entscheidende konstruktive Änderungen durch Hinzufügung einer Auswerteeinheit oder durch Änderung der Software einer Strommesseinheit in einer Einspeisestation oder zum Beispiel komplett oder in Teilfunktionen in einem Fahrzeug mit fahrspurgebundener Energieversorgung vorgenommen werden.
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Beispielsweise kann auch die Spannungs- und Strommessung in Verbindung mit Ortsinformationen zwischen den Einspeisestationen sind ergänzend zu Messungen in den Einspeisestationen zusätzliche interessante Datenquellen.
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Es wird abschließend noch einmal darauf hingewiesen, dass es sich bei den vorhergehend detailliert beschriebenen Verfahren und Vorrichtungen lediglich um Ausführungsbeispiele handelt, welche vom Fachmann in verschiedenster Weise modifiziert werden können, ohne den Bereich der Erfindung zu verlassen. Weiterhin schließt die Verwendung der unbestimmten Artikel „ein“ bzw. „eine“ nicht aus, dass die betreffenden Merkmale auch mehrfach vorhanden sein können. Ebenso schließen die Begriff „Einheit“ und „Modul“ nicht aus, dass die betreffenden Komponenten aus mehreren zusammenwirkenden Teil-Komponenten bestehen, die gegebenenfalls auch räumlich verteilt sein können.
