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Die Ausführungsbeispiele betreffen allgemein ein Verfahren und eine Vorrichtung für über Crowdsourcing durchgeführte Verkehrsberichterstattung.
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Viele Fahrzeuge sind mit fahrzeuginterner Benachrichtigung und/oder Funktionalität basierend auf dem Verkehrsfluss und Verkehrsinformationen ausgestattet. Diese Informationen können aus verschiedenen Quellen erhoben werden, mit einer immer stärkeren Ausrichtung auf die Verbesserung der Qualität und der Exaktheit der Verkehrsdaten. Durch die Verwendung der erfassten Informationen können Fahrzeugnavigationssysteme und andere Funktionen Nutzern zu verbesserter Qualität und einem verbesserten Fahrgefühl verhelfen.
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Das
US-Patent 7,804,423 betrifft allgemein ein System und ein Verfahren zum Bereitstellen von Echtzeitverkehrsinformationen unter Nutzung eines drahtlosen Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsnetzes. Ein Fahrzeug beinhaltet mehrere Sensoren, die andere Fahrzeuge um das Fahrzeug herum detektieren. Das drahtlose Kommunikationssystem am Fahrzeug nutzt die Sensorsignale, um einen Verkehrsverhältnisindex zu kalkulieren, der Verkehrsinformationen um das Fahrzeug herum identifiziert. Das Fahrzeug sendet den Verkehrsverhältnisindex über Rundfunk an andere Fahrzeuge und/oder straßenseitige Infrastruktureinheiten, welche die Informationen dem Fahrzeugfahrer präsentieren können, etwa in einem Navigationssystem, und/oder sendet die Verkehrsinformationen über Rundfunk wiederholt an andere Fahrzeuge. Der Verkehrsverhältnisindex kann unter Nutzung der Geschwindigkeit der Fahrzeuge im Umfeld, angezeigter Geschwindigkeitseinschränkungen, des Abstands zwischen den Fahrzeugen im Umfeld und der Verkehrsdichte der Fahrzeuge im Umfeld kalkuliert werden.
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Das
US-Patent 8,145,376 betrifft allgemein ein System, das einen Straßenszenariosensor, eine Fahrzeugsteuereinheit und eine Computerverarbeitungseinheit beinhaltet. Der Straßenszenariosensor detektiert bevorstehende Straßenszenarios für das Systemfahrzeug. Die Computerverarbeitungseinheit empfängt eine Eingabe vom Straßenszenariosensor und bestimmt ein bevorstehendes Fahrereignis basierend auf den detektierten bevorstehenden Straßenszenarios. Die Computerverarbeitungseinheit vergleicht das bevorstehende Fahrereignis mit einem Modell für ideale Emissionen, das akzeptable Emissionsschwellen aufweist, um eine adaptive Fahrstrategie zu bestimmen. Die adaptive Fahrstrategie konfiguriert das Systemfahrzeug, um Emissionen für das bevorstehende Fahrereignis zu reduzieren. Die adaptive Fahrstrategie beinhaltet optional eine Rate einer optimalen Beschleunigung und/oder eine Strategie für optimale Energieverwaltung. Die Rate einer optimalen Beschleunigung basiert auf der erforderlichen Geschwindigkeit des Fahrzeugs beim bevorstehenden Fahrereignis und dem Abstand vom Fahrzeug zum bevorstehenden Fahrereignis und darauf, dass das Modell für ideale Emissionen akzeptable Emissionsschwellen aufweist.
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Die US-Anmeldung Nr. 2009/228172 betrifft allgemein ein Fahrzeug-Fahrzeug-Positionserkennungssystem, das drahtlose Kommunikationstechnologien verwendet. Eine Ausführungsform des Systems beinhaltet ein Detektions- und Entfernungsmessungssystem, das an einem Host-Fahrzeug angeordnet ist, wobei das Detektions- und Entfernungsmessungssystem ausgestaltet ist, um ein Nachbarfahrzeug in der Nähe des Host-Fahrzeugs zu erfassen. In Ansprechen auf die Detektion des Nachbarfahrzeugs erzeugt das Detektions- und Entfernungsmessungssystem Nachbarfahrzeugdaten, die eine Position des Nachbarfahrzeugs relativ zu dem Host-Fahrzeug angeben. Das Positionserkennungssystem beinhaltet auch eine Verkehrsmodellerstellungseinrichtung, die ausgestaltet ist, um die Nachbarfahrzeugdaten zu verarbeiten und in Ansprechen darauf ein virtuelles Verkehrsmodell für das Host-Fahrzeug zu erzeugen. Das Positionserkennungssystem macht auch von einem drahtlosen Sender Gebrauch, der Host-Fahrzeug-Modelldaten, die das virtuelle Verkehrsmodell übermitteln, drahtlos überträgt. Kompatible Fahrzeuge in der Nähe des Host-Fahrzeugs können die Host-Fahrzeug-Modelldaten empfangen und verarbeiten, um ihre eigenen virtuellen Verkehrsmodelle zu erzeugen.
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In einem ersten Ausführungsbeispiel beinhaltet ein System einen Prozessor, der konfiguriert ist, um Überwachungserfordernisse für einen Straßenabschnitt zu projizieren. Der Prozessor ist weiter konfiguriert, um ein oder mehrere sich während eines Zeitraums eines Überwachungserfordernisses auf dem Straßenabschnitt fortbewegende Fahrzeuge zu kontaktieren. Der Prozessor ist zusätzlich konfiguriert, um eine erste Anzahl, bestimmt basierend auf einem projizierten Überwachungserfordernis, von kontaktierten Fahrzeugen zu Verkehrsdatenüberwachung und -berichterstattung für den Straßenabschnitt anzuweisen.
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In einem zweiten Ausführungsbeispiel beinhaltet ein System einen Prozessor, der konfiguriert ist, um eine Fahrzeugstrecke zu empfangen. Der Prozessor ist weiter konfiguriert, um Überwachungserfordernisse, basierend auf einer projizierten Verkehrsmenge von Straßenabschnitten, für Abschnitte entlang der Fahrzeugstrecke zu bestimmen. Der Prozessor ist zusätzlich konfiguriert, um dem Fahrzeug basierend auf den bestimmten Erfordernissen eine Überwachungsaufgabe zuzuweisen, wenn das Fahrzeug bestimmte Abschnitte der Strecke erreicht.
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In einem dritten Ausführungsbeispiel beinhaltet ein computerimplementiertes Verfahren Projizieren von Überwachungserfordernissen für einen Straßenabschnitt. Das Verfahren beinhaltet auch Kontaktieren eines oder mehrerer sich während eines Zeitraums eines Überwachungserfordernisses auf dem Straßenabschnitt fortbewegender Fahrzeuge. Das Verfahren beinhaltet weiter Anweisen einer ersten Anzahl, bestimmt basierend auf einem projizierten Überwachungserfordernis, von kontaktierten Fahrzeugen zu Verkehrsdatenüberwachung und -berichterstattung für den Straßenabschnitt.
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1 zeigt ein veranschaulichendes Fahrzeugcomputersystem;
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2 zeigt einen veranschaulichenden Prozess für Überwachungsverwaltung;
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3 zeigt einen veranschaulichenden Prozess zum Zuweisen von Überwachung an ein Fahrzeug;
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4 zeigt einen veranschaulichenden Prozess zum Ändern einer Überwachungshäufigkeit;
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5 zeigt einen veranschaulichenden Prozess für Verkehrsanschlussintervallüberwachung; und
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6 zeigt einen Prozess für Punktquellenüberwachung.
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Wie erforderlich, werden hierin detaillierte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung offenbart; es versteht sich jedoch, dass die offenbarten Ausführungsformen lediglich beispielhaft für die Erfindung sind, die in verschiedenen und alternativen Ausbildungen ausgeführt werden kann. Die Figuren sind nicht zwingend maßstabgetreu; einige Merkmale sind eventuell übertrieben oder verkleinert, um Details konkreter Komponenten zu zeigen. Deshalb dürfen spezielle Struktur- und Funktionsdetails, die hierin offenbart werden, nicht als einschränkend ausgelegt werden, sondern lediglich als Darstellungsgrundlage, um dem Fachmann zu lehren, wie von der vorliegenden Erfindung verschieden Gebrauch gemacht werden kann.
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1 veranschaulicht eine beispielhafte Blocktopologie für ein fahrzeugbasiertes Computersystem 1 (Vehicle Based Computing System, VCS) für ein Fahrzeug 31. Ein Beispiel für ein solches fahrzeugbasiertes Computersystem 1 ist das von THE FORD MOTOR COMPANY gefertigte SYNC-System. Ein Fahrzeug, in dem ein fahrzeugbasiertes Computersystem aktiviert ist, enthält möglicherweise eine im Fahrzeug befindliche grafische Front-End-Nutzeroberfläche 4. Der Nutzer kann eventuell auch mit der Nutzeroberfläche interagieren, falls sie zum Beispiel mit einem berührungsempfindlichen Bildschirm ausgestattet ist. In einem anderen Ausführungsbeispiel erfolgt die Interaktion durch Drücken von Buttons, akustische Sprache und Sprachsynthese.
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In dem in 1 gezeigten Ausführungsbeispiel 1 steuert ein Prozessor 3 mindestens teilweise den Betrieb des fahrzeugbasierten Computersystems. Der Prozessor, der innerhalb des Fahrzeugs bereitgestellt ist, lässt eine bordseitige Verarbeitung von Befehlen und Routinen zu. Weiter ist der Prozessor sowohl mit einem flüchtigen 5 als auch mit einem nichtflüchtigen Speicher 7 verbunden. In diesem Ausführungsbeispiel ist der flüchtige Speicher ein Random Access Memory (RAM) und der nichtflüchtige Speicher ein Festplattenlaufwerk (Hard Disk Drive, HDD) oder ein Flash-Speicher.
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Der Prozessor ist auch mit einer Anzahl unterschiedlicher Eingänge ausgestattet, mittels deren der Nutzer über eine Schnittstelle mit dem Prozessor kommunizieren kann. In diesem Ausführungsbeispiel sind ein Mikrofon 29, ein Hilfseingang 25 (für den Eingang 33), ein USB-Eingang 23, ein GPS-Eingang 24 und ein BLUETOOTH-Eingang 15 alle bereitgestellt. Ein Eingangswähler 51 ist ebenfalls bereitgestellt, damit ein Nutzer zwischen verschiedenen Eingängen wechseln kann. Der Eingang sowohl zum Mikrofon als auch zum Hilfsanschluss wird vor der Weiterleitung an den Prozessor von einem Umsetzer 27 von analog in digital umgesetzt. Wenngleich dies nicht gezeigt wird, nutzen zahlreiche der Fahrzeugkomponenten und Hilfskomponenten, die mit dem VCS kommunizieren, möglicherweise ein Fahrzeugnetz (wie unter anderem einen CAN-Bus), um Daten zu und von dem VCS (oder Komponenten davon) weiterzuleiten.
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Ausgänge des Systems können unter anderem eine Sichtanzeige 4 und einen Lautsprecher 13 oder eine Stereosystemausgabe beinhalten. Der Lautsprecher ist mit einem Verstärker 11 verbunden und empfängt sein Signal vom Prozessor 3 durch einen Digital-Analog-Umsetzer 9. Die Ausgabe kann auch zu einer Remote-BLUETOOTH-Einrichtung wie einem PND 54 oder einer USB-Einrichtung wie einer Fahrzeugnavigationseinrichtung 60 entlang den bidirektionalen Datenströmen mit den Bezugszeichen 19 bzw. 21 erfolgen.
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In einem Ausführungsbeispiel nutzt das System 1 den BLUETOOTH-Transceiver 15, um mit dem Nomadic Device 53 eines Nutzers (z. B. Mobiltelefon, Smartphone, PDA oder einer beliebigen anderen Einrichtung mit Drahtlos-Remote-Netzkonnektivität) zu kommunizieren 17. Das Nomadic Device kann dann genutzt werden, um mit einem Netz 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 zum Beispiel durch Kommunikation 55 mit einem Mobilfunkmast 57 zu kommunizieren 59. In einigen Ausführungsformen ist der Mast 57 möglicherweise ein WiFi-Zugangspunkt.
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Eine beispielhafte Kommunikation zwischen dem Nomadic Device und dem BLUETOOTH-Transceiver wird durch das Signal 14 dargestellt.
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Zum Paaren eines Nomadic Device 53 und des BLUETOOTH-Transceivers 15 kann durch einen Button 52 oder eine ähnliche Eingabe angewiesen werden. Folglich wird die CPU dazu angewiesen, dass der bordseitige BLUETOOTH-Transceiver mit einem BLUETOOTH-Transceiver in einem Nomadic Device gepaart wird.
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Daten können zum Beispiel unter Verwendung eines Datentarifs, von Data over Voice oder von mit einem Nomadic Device 53 assoziierten DTMF-Tönen zwischen der CPU 3 und dem Netz 61 kommuniziert werden. Alternativ ist es eventuell wünschenswert, ein bordseitiges Modem 63 mit einer Antenne 18 darin aufzunehmen, um Daten zwischen der CPU 3 und dem Netz 61 über das Sprachband zu kommunizieren 16. Das Nomadic Device 53 kann dann genutzt werden, um mit einem Netz 61 außerhalb des Fahrzeugs 31 zum Beispiel durch Kommunikation 55 mit einem Mobilfunkmast 57 zu kommunizieren 59. In einigen Ausführungsformen kann das Modem 63 eine Kommunikation 20 mit dem Mast 57 zum Kommunizieren mit dem Netz 61 aufbauen. Als nicht ausschließliches Beispiel ist das Modem 63 möglicherweise ein USB-Funkmodem und die Kommunikation 20 möglicherweise eine Mobilfunkkommunikation.
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In einem Ausführungsbeispiel ist der Prozessor mit einem Betriebssystem ausgestattet, das eine API beinhaltet, um mit einer Modemanwendungssoftware zu kommunizieren. Die Modemanwendungssoftware greift möglicherweise auf ein eingebettetes Modul oder eine eingebettete Firmware im BLUETOOTH-Transceiver zu, um Drahtloskommunikation mit einem Remote-BLUETOOTH-Transceiver (wie dem, der in einem Nomadic Device vorzufinden ist) durchzuführen. Bluetooth ist eine Untermenge der Protokolle für IEEE 802 PANs (Personal Area Networks). Protokolle für IEEE 802 LANs (Local Area Networks) beinhalten WiFi und weisen eine sich erheblich mit IEEE 802 PANs deckende Funktionalität auf. Beide sind für Drahtloskommunikation innerhalb eines Fahrzeugs geeignet. Ein anderes Kommunikationsmittel, das in diesem Bereich genutzt werden kann, sind optische Freiraumnachrichtenübertragung (wie IrDA) und nicht standardisierte Verbraucher-IR-Protokolle.
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In einer anderen Ausführungsform beinhaltet ein Nomadic Device 53 ein Modem für Sprachband- oder Breitbanddatenkommunikation. In der Data-over-Voice-Ausführungsform kann eine als Frequenzmultiplexverfahren bekannte Technik implementiert werden, wenn der Besitzer des Nomadic Device über die Einrichtung reden kann, während Daten übertragen werden. Zu anderen Zeiten, zu denen der Besitzer die Einrichtung gerade nicht nutzt, kann bei der Datenübertragung die ganze Bandbreite (in einem Beispiel 300 Hz bis 3,4 kHz) genutzt werden. Wenngleich das Frequenzmultiplexverfahren bei der analogen Mobilfunkkommunikation zwischen dem Fahrzeug und dem Internet üblich sein kann und nach wie vor genutzt wird, wurde es weitgehend abgelöst von Hybriden wie Code Domain Multiple Access (CDMA), Time Domain Multiple Access (TDMA), Space-Domain Multiple Access (SDMA) für digitale Mobilfunkkommunikation. Diese sind je mit ITU IMT-2000 (3G) konforme Standards und bieten Datenraten von bis zu 2 Mbit/s für stationäre oder umhergehende Nutzer und 385 Kbit/s für Nutzer in einem sich fortbewegenden Fahrzeug. 3G-Standards werden derzeit abgelöst von IMT-Advanced (4G), der 100 Mbit/s für Nutzer in einem Fahrzeug und 1 Gbit/s für stationäre Nutzer bietet. Falls der Nutzer einen mit dem Nomadic Device assoziierten Datentarif hat, ist es möglich, dass der Datentarif eine Breitbandübermittlung zulässt und das System eine viel größere Bandbreite nutzen könnte (was die Datenübertragung beschleunigt). In noch einer anderen Ausführungsform ist das Nomadic Device 53 ersetzt durch eine Mobilfunkkommunikationseinrichtung (nicht gezeigt), die am Fahrzeug 31 installiert ist. In noch einer anderen Ausführungsform ist das ND 53 möglicherweise eine Einrichtung für ein drahtloses Local Area Network (LAN), die zum Kommunizieren zum Beispiel über (unter anderem) ein 802.11g-Netz (d. h. WiFi) oder ein WiMax-Netz fähig ist.
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In einer Ausführungsform können ankommende Daten durch das Nomadic Device über Data-over-Voice oder einen Datentarif, durch den bordseitigen BLUETOOTH-Transceiver und in den internen Prozessor 3 des Fahrzeugs übermittelt werden. Im Fall bestimmter temporärer Daten zum Beispiel können die Daten auf dem HDD oder in einem anderen Speichermedium 7 so lange gespeichert werden, bis die Daten nicht mehr benötigt werden.
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Zusätzliche Quellen, die über eine Schnittstelle mit dem Fahrzeug kommunizieren können, beinhalten eine persönliche Navigationseinrichtung (Personal Navigation Device) 54, zum Beispiel mit einer USB-Verbindung 56 und/oder einer Antenne 58, eine Fahrzeugnavigationseinrichtung 60 mit einer USB- 62 oder einer anderen Verbindung, eine bordseitige GPS-Einrichtung 24 oder ein Remote-Navigationssystem (nicht gezeigt) mit Konnektivität zu einem Netz 61. USB gehört zu einer Gruppe von Protokollen für serielle Anschlüsse. IEEE 1394 (Firewire), Serienprotokolle der EIA (Electronics Industry Association), IEEE 1284 (Centronics Port), S/PDIF (Sony/Philips Digital Interconnect Format) und USB-IF (USB Implementers Forum) bilden das Rückgrat der seriellen Standards zwischen Einrichtungen. Die meisten Protokolle können entweder für elektrische oder für optische Kommunikation implementiert werden.
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Weiter könnte die CPU mit verschiedenen anderen Hilfseinrichtungen 65 kommunizieren. Diese Einrichtungen können durch eine drahtlose 67 oder eine drahtgebundene 69 Verbindung verbunden sein. Die Hilfseinrichtung 65 beinhaltet möglicherweise unter anderem Personal Media Player, drahtlose medizinische Geräte, tragbare Computer und dergleichen.
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Auch oder alternativ könnte die CPU, zum Beispiel unter Nutzung eines Transceivers für WiFi 71, mit einem fahrzeugbasierten Drahtlosrouter 73 verbunden sein. Dadurch könnte die CPU eine Verbindung zu Remote-Netzen in der Reichweite des lokalen Routers 73 herstellen.
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Zusätzlich dazu, dass beispielhafte Prozesse von einem in einem Fahrzeug befindlichen Fahrzeugcomputersystem ausgeführt werden, werden die beispielhaften Prozesse in bestimmten Ausführungsformen möglicherweise von einem mit einem Fahrzeugcomputersystem kommunizierenden Computersystem ausgeführt. Ein solches System beinhaltet unter anderem möglicherweise eine drahtlose Einrichtung (z. B. und ohne Einschränkung ein Mobiltelefon) oder ein Remote-Computersystem (z. B. und ohne Einschränkung einen Server), das durch die drahtlose Einrichtung verbunden ist. Gemeinsam können solche Systeme als fahrzeugassoziierte Computersysteme (Vehicle Associated Computing Systems, VACS) bezeichnet werden. In bestimmten Ausführungsformen führen konkrete Komponenten der VACS möglicherweise konkrete Abschnitte eines Prozesses abhängig von der konkreten Implementierung des Systems durch. Beispielhaft und ohne Einschränkung ist es, falls ein Prozess einen Schritt des Sendens oder des Empfangens von Informationen mit einer gepaarten drahtlosen Einrichtung aufweist, wahrscheinlich, dass die drahtlose Einrichtung den Prozess gerade nicht durchführt, weil die drahtlose Einrichtung Informationen mit sich selbst nicht „senden und empfangen“ würde. Der Durchschnittsfachmann versteht, wann es unzweckmäßig ist, ein konkretes VACS auf eine jeweilige Lösung anzuwenden. In allen Lösungen ist vorgesehen, dass mindestens das innerhalb des Fahrzeugs selbst befindliche Fahrzeugcomputersystem (Vehicle Computing System, VCS) zum Durchführen der beispielhaften Prozesse fähig ist.
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Direkt von Fahrzeugen erlangte Echtzeitinformationen können den Inhalt, die Exaktheit und die Genauigkeit von Verkehrsinformationen verbessern. Immer mehr moderne Fahrzeuge werden mit fortschrittlicher Sensorik ausgerüstet, die Sichtsysteme, Radar- und Datenkonnektivitätssysteme beinhaltet. Fortschrittliche mit Sensoren ausgerüstete Fahrzeuge können als Echtzeitmobilverkehrssensoreinrichtungen angesehen werden und zu einer Quelle für Informationen beim Befahren verschiedener Fahrbahnen werden. In den Ausführungsbeispielen werden sich wiederholende Messungen im Verlauf des Tages durch Crowdsourcing ermöglicht. Mit direkten und fortlaufenden (falls gewünscht) Messungen aus einem Pool von Fahrzeugen kann die Genauigkeit von Verkehrsinformationen stark verbessert werden, was Leistungsvorteile für andere Systeme mit sich bringt. Diese Verfahrensweise über kooperatives Lernen kann angewendet werden, um den gesamten Zeitplan für Verkehrsampel- und auch andere Verkehrsregelungen zu veranschlagen.
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Aktuelle Systeme, die bei der Verkehrsinformationserhebung verwendet werden, beinhalten Systeme wie infrastrukturbasierte Verkehrsinformationen. Das heißt, sie beinhalten Sensoren, Kameras etc., die direkt in bestehende Infrastruktur eingebaut sind. Das Installieren und Pflegen dieser Systeme kann teuer sein und sie werden folglich typischerweise nur in Bereichen mit häufiger hoher Überlastung installiert, wenn überhaupt. Als solche sind sie oft nicht nutzbar oder verfügbar, um die Verkehrsüberlastung auf weniger stark befahrenen Strecken zu messen, welche eventuell auch von Verkehr beeinträchtigt sind. Sie stellen typischerweise auch nur Momentaufnahmen der Bereiche in ihrer Reichweite bereit, da sie typischerweise nicht fortlaufend auf der ganzen Straße eingesetzt werden. Unter Nutzung aktueller Systeme wird die Straßenüberlastung allgemein aus dem Vergleich einer beobachteten aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit und einer normalen/angezeigten/durchschnittlichen täglichen Geschwindigkeit abgeleitet.
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Einige Systeme nehmen anhand des Vorhandenseins von Telefonen Dichteermittlungen von um Straßenabschnitte herum befindlichen Fahrzeugen vor. Diese Informationen können jedoch aus etlichen Gründen unzulänglich sein, von denen ein häufiger den Umstand einschließt, dass es bei vier Telefonen in einem Auto allein so zu sein scheint, als ob vier Autos an einem jeweiligen Ort vorhanden sind.
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Cloudbasierte Module für Verkehrsinformationsprobennahme können genutzt werden, um Fahrzeuge zum Bereitstellen von Verkehrsinformationen aufzufordern. Hinsichtlich des abgedeckten Gesamtgebiets kann das Ziel eines Probennehmers die Abdeckung eines so großen Bereichs wie möglich beinhalten. Dies ist gegebenenfalls abhängig von der Anzahl der verfügbaren Fahrzeuge, die zum Bereitstellen sensorbasierter oder anderer Informationen fähig sind. Falls auf bestimmten Abschnitten der Straße mehr Fahrzeuge als genug dazu in der Lage sind, entscheidet ein System möglicherweise, zum Durchführen der Probennahme nur eine Handvoll zu nutzen, was auch zur Einschränkung der Menge der Datenübertragung beitragen kann.
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Das Alter von aktualisierten Informationen und die Differenz zwischen vorhergesagten und beobachteten Verkehrsverhältnissen können eine Erhöhung oder eine Verringerung der Verkehrsinformationsprobennahme für einen Straßenabschnitt auslösen. Die Erhöhung der Dauer zwischen Probennahmen kann eintreten, falls beobachtete und vergangene Verkehrsmuster nahelegen, dass sich die aktuellen Verkehrsverhältnisse in den nächsten Momenten wahrscheinlich nicht ändern werden. Eine Verringerung der Dauer wird gegebenenfalls mit sich schnell ändernden Verkehrsverhältnissen assoziiert, entweder beobachteten oder aus vergangenen Mustern. Durch die Nutzung solcher Mechanismen lässt sich ein Ausgleich schaffen zwischen Informationsauflösung, Probennahmehäufigkeit und der Menge der Datenübermittlung und einer Rechenbelastung des Systems.
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Die beobachtete Gegebenheit bei den Verkehrsverhältnissen in Verbindungsabschnitten (Auffahrten, Ausfahrten, Knotenpunkten) kann genutzt werden, um die Möglichkeit einer Erhöhung oder einer Verringerung des Verkehrs in einem Abschnitt zu untersuchen. Falls ein Anschlussabschnitt zum Beispiel überlastet ist, nimmt der Prozess möglicherweise an, dass ein bevorstehender (an dem der Abschnitt eine neue Straße kreuzt) Abschnitt immer überlasteter werden wird oder wahrscheinlich werden wird. Fahrzeuge können auch genutzt werden, um bestehende Verkehrssensoren zu imitieren, was bedeutet, dass jedes Fahrzeug beobachtete Verkehrsverhältnisse misst, wenn es einen speziellen Punkt auf der Straße passiert.
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Eine Verkehrsinformationsfusion integriert Informationen aus verschiedenen Quellen, einschließlich Fahrzeugen. Indem verschiedene Quellen kombiniert werden, lässt sich eine vollständigere Ansicht des Verkehrs erlangen, einschließlich der durchschnittlichen Geschwindigkeit, der Gleichmäßigkeit des Verkehrsflusses und der Verkehrsdichte. Diese Informationen können das Organisieren von Informationen in statistischer Hinsicht unterstützen, um zeitabhängige und wiederkehrende Verkehrsmuster zu erkennen. Die durchschnittliche Verkehrsdichte könnte zum Beispiel als Modell in Bezug auf die Zeit wiedergegeben werden, wobei Stoßzeiten exakter identifiziert werden könnten. Über Crowdsourcing erfasste Informationen können auch genutzt werden, um Zeitpläne des tatsächlichen Verkehrs herauszufinden, um fortschrittliche Energieverwaltungssysteme zu ermöglichen, können Fahrer dabei unterstützen, aus einem reduzierten Kraftstoffverbrauch durch Verkehrsumgehung und eingeschränkte Verzögerungen bei Ampelintervallen Nutzen zu ziehen (z. B. Empfehlen von Langsamerfahren, während eine Ampel rot ist, falls Langsamerfahren bewirken wird, dass das Fahrzeug die Ampel bei Geschwindigkeit erreicht, wenn die Ampel grün wird).
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Die Ausführungsbeispiele können hochgenaue Verkehrsinformationen mit einer weiträumigen und schnellen Abdeckung jeweiliger Straßen bereitstellen. Ampelzeitpläne können ebenfalls durch über Crowdsourcing erfasste Informationen bestimmt werden. Da immer mehr Fahrzeugsensoren für Fahrzeuge bereitgestellt werden, können diese Informationen mit zunehmender Häufigkeit erhoben werden.
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2 zeigt einen veranschaulichenden Prozess für Überwachungsverwaltung. In diesem veranschaulichenden Beispiel bestimmt der Prozess eine Anzahl von Fahrzeugen, die für einen jeweiligen Bereich Proben nehmen sollen, über eine Anzahl von Bereichen hinweg. Dann erhalten Fahrzeuge Überwachungsaufgaben basierend auf einem Vorhandensein in einem Bereich oder einer durch einen Bereich verlaufenden projizierten Strecke.
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In diesem Beispiel läuft der Prozess auf einem Remoteserver, der durch Drahtlosnetze mit einer Anzahl von Fahrzeugen verbunden ist. Durch Nutzung eines solchen Systems kann der Prozess die Fahrzeuge beauftragen, Informationen zu erheben und darüber Bericht zu erstatten. Verkehrsinformationen werden unter Nutzung verschiedener für Fahrzeuge bereitgestellter Sensoren erhoben, etwa eines Radars, von Kameras und anderen zweckmäßigen Sensoren und Sensorikgeräten. Eine Fahrzeuggeschwindigkeitsüberwachung kann ebenfalls genutzt werden, sowie die Häufigkeit des Bremsens/Beschleunigens, des Schaltens zwischen Bremsen und Beschleunigen und beliebige andere geeignete Verkehrsmessverfahren.
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Der Prozess beginnt mit dem Untersuchen von Bereichen, für welche eine Verkehrsüberwachung gewünscht wird 201. Für jeden Bereich (oder eine andere geeignete Messgrenze) bestimmt der Prozess ein projiziertes Erfordernis von Überwachung 203. Zum Beispiel ist für einen Abschnitt einer Fernstraße, während der Rushhour, ein projiziertes Überwachungserfordernis eventuell größer als bei 3AM. Für einen entfernten Abschnitt der Fernstraße ist ein Erfordernis, selbst wenn eine Überwachungsmenge eventuell gering ist, wegen einer geringen Häufigkeit von Fahrern auf dem Abschnitt eventuell hoch. Die meisten fähigen Fahrzeuge, die den Abschnitt durchqueren, werden möglicherweise infolge der geringen Menge von Durchquerungen genutzt. Dahingegen ist das Erfordernis eventuell als gering festgesetzt, weil die Verkehrserwartungen eventuell ebenfalls gering sind. Geeignete Erfordernisse können so zugewiesen werden, wie sie sich mit verschiedenen Überwachungsmodellen vereinen lassen.
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Sobald für einen Bereich ein Erfordernis zugewiesen ist, können innerhalb des Bereichs befindliche oder sich dem Bereich nähernde Fahrzeuge mit einer Überwachung beauftragt werden 205. Falls zum Beispiel erwartet wird, dass in einem Bereich 50 überwachungsfähige Fahrzeuge pro Minute vorzufinden sind, ist es eventuell wünschenswert, 25 von ihnen mit einer Verkehrsüberwachung zu beauftragen. Basierend auf Änderungen der Fahrzeuggesamtzahl und Geschwindigkeitsänderungen können neue Fahrzeuge hinzugefügt und entfernt werden. Aktuell können vorhandene Fahrzeuge damit beauftragt werden, eine Momentaufnahme von Verkehr zu erstellen oder eine Zeit lang zu überwachen. Fahrzeuge, die sich einem Bereich nähern oder die sich entlang einer Strecke befinden, die durch den Bereich verläuft, werden möglicherweise damit beauftragt, Überwachung bereitzustellen, wenn sie den Bereich erreichen. Da Informationen fortlaufend empfangen werden können, können Überwachungsparameter und -anweisungen dynamisch angeglichen werden, sodass sie mit Verkehrsmodellen vereinbar sind.
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Sobald die Fahrzeuge die Aufgabe der Überwachung erhalten haben, nimmt der Prozess Proben von den verschiedenen Überwachungsfahrzeugen 207. Falls die Erwartungen für Verkehr in einem jeweiligen Bereich (zum Beispiel basierend auf Proben) nicht erfüllt werden 209, muss die Menge der Überwachung gegebenenfalls vergrößert oder gesenkt werden. Falls der Verkehr zum Beispiel stärker als erwartet ist 211, können neue Fahrzeuge hinzugefügt werden 213, um eine erhöhte Genauigkeit der Informationen mit Bezug auf weiter unterteilte Abschnitte bereitzustellen.
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Dahingegen können Fahrzeuge, falls der Verkehr schwächer als erwartet ist, aus der Überwachung entfernt werden 215, wenn eine Verkehrsmessung gegebenenfalls weniger notwendig ist.
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Solange aktuelle Verkehrserwartungen (zum Beispiel basierend auf Projektionen) erfüllt werden 209, überprüft der Prozess, ob alle aktuellen Bereiche untersucht wurden 217. Falls noch Bereiche zur Überwachung bleiben, überprüft der Prozess einen nächsten Bereich 219.
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3 zeigt einen veranschaulichenden Prozess zum Zuweisen von Überwachung an ein Fahrzeug. In diesem veranschaulichenden Beispiel wird eine Strecke von einem jeweiligen Fahrzeug empfangen 301. Diese Strecke kann genutzt werden, um einem Fahrzeug Überwachungsanweisungen zuzuweisen, sodass das Fahrzeug dazu angewiesen werden kann, jetzt oder an irgendeinem künftigen Streckenpunkt mit dem Überwachen zu beginnen, um Abdeckung für einen jeweiligen Abschnitt bereitzustellen.
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In diesem Beispiel untersucht der Prozess die Fahrzeugstrecke, um festzustellen, welche Bereiche das Fahrzeug wahrscheinlich durchqueren wird 303. Selbst für ein Fahrzeug ohne eine Strecke können projizierte Wegpunkte anhand eines aktuellen Orts bestimmt werden, und eine vorgeschlagene Überwachung kann implementiert werden. Dem Fahrzeug werden basierend auf einem aktuellen oder nächsten Wegbereich Überwachungserfordernisse zugewiesen 305. Das Fahrzeug kann dann im Verlauf einer Strecke basierend darauf überwacht werden, in welchem Bereich sich ein Fahrzeug aktuell befindet. Falls das Fahrzeug in einem nächsten Bereich ist 307, kann der Prozess die Fahrzeugbeteiligung bewerten (d. h. überwacht zugewiesen oder nicht zugewiesen für diesen Bereich/Abschnitt) 309. Basierend auf den momentanen Erfordernissen eines jeweiligen Bereichs, in dem sich das Fahrzeug momentan befindet, kann die Beteiligung bei Bedarf dann zugewiesen werden 311. Falls die Fahrt nicht geendet hat 313, setzt der Prozess die Überwachung fort.
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Falls das Fahrzeug noch nicht zwischen Bereichen/Abschnitten gewechselt ist, kann der Prozess bestimmen, ob für den momentanen Bereich eine Erfordernisänderung eingetreten ist 315. Falls eine Erfordernisänderung (mehr oder weniger Überwachung) vorliegt, kann der Prozess Erfordernisse für den Bereich neu zuweisen 319. Dies kann Hinzufügen oder Entfernen von Fahrzeugüberwachungsanweisungen beinhalten. Auch können aktuelle Überwachungsmuster angeglichen werden, um die Menge der Überwachung für einen Bereich zu erhöhen oder zu verringern 321. Falls sich die Erfordernisse nicht geändert haben, behält der Prozess den Überwachungszustand 317 für das Fahrzeug bei.
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4 zeigt einen veranschaulichenden Prozess zum Ändern einer Überwachungshäufigkeit. In diesem veranschaulichenden Beispiel empfängt der Prozess Daten für einen jeweiligen Bereich 401. Diese beinhalten Verkehrsüberwachungsdaten, die von den Fahrzeugen, die den Bereich durchqueren, erhoben werden. Diese Daten können mit projizierten Daten für den Bereich verglichen werden 403, welche im Lauf der Zeit erhoben werden. Wenn mehr Daten erhoben werden, können die Projektionen für eine jeweilige Tageszeit stark verbessert werden, sodass projizierter Verkehr zeitweilig und bei jeweiligen Verhältnissen den tatsächlichen Verkehr regelmäßig exakter darstellen kann.
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Die aktuellen Daten können mit den projizierten Daten verglichen werden, um zu bestimmen, ob aktuelle Verkehrsmessungen für den Abschnitt innerhalb einer akzeptablen Toleranz der projizierten Werte liegen 405. Falls der Verkehr innerhalb einer Toleranz liegt, besteht eventuell kein Angleichungserfordernis, sodass die Überwachung des Abschnitts fortgesetzt werden kann. Falls der tatsächliche Verkehr von den projizierten Ausgangswerten zu sehr abweicht, kann der Prozess überprüfen, ob zu dieser Zeit irgendwelche Abweichungen erwartet werden 407. Abweichungen werden eventuell eingeschränkt erwartet, da selbst starker Verkehr abebben und fließen kann. Eine kurze Abweichung signalisiert eventuell nicht wirklich eine Änderung des gesamten Verkehrs, sodass, falls vergangene Abweichungen beobachtet wurden, ein oder mehrere Abweichungsflags oder eine oder mehrere Abweichungsvariablen gesetzt oder inkrementiert werden können 415. Falls diese Abweichungen sich auf über einen Schwellenbetrag belaufen 413, kann beobachtet werden, dass eine wahre Abweichung in häufigen Verkehrsmustern vorliegt.
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Falls eine durch Flag markierte Abweichung vorliegt oder falls keine Abweichungen des beobachteten Betrags erwartet werden, kann der Prozess einen neuen Überwachungsparameter für den Bereich setzen 409. Dieser kann zu erhöhter oder verringerter Überwachung anweisen. Der Parameter kann dann angewendet werden 411, was in diesem Fall bewirken kann, dass mehr oder weniger Fahrzeuge mit dem Überwachen der Verkehrsmuster für den jeweiligen Abschnitt beginnen/aufhören.
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5 zeigt einen veranschaulichenden Prozess für Verkehrsanschlussintervallüberwachung. Dabei handelt es sich um einen Prozess zum Bestimmen des Fließens des Verkehrs auf Anschlusseinrichtungen wie Auffahrten, Ausfahrten und an Knotenpunkten. Das erhöhte oder verringerte Fließen von Knotenpunktverkehr kann eine Wahrscheinlichkeit von erhöhtem Verkehr auf einer Anschlussstraße angeben, selbst wenn der Verkehr für diese Straße typischerweise gering ist. Falls zum Beispiel eine Straßenschließung erfolgt, kann sich der Verkehr an einem Knotenpunkt eine Zeit lang beträchtlich erhöhen, bevor sich der Verkehr auf der Anschlussstraße tatsächlich staut. Diese Erhöhung kann eine Wahrscheinlichkeit einer Erhöhung auf der Anschlussstraße signalisieren, und es kann von einer präemptiven erhöhten Überwachung für diesen Straßenabschnitt Gebrauch gemacht werden. Da der Prozess auch den Abschnitt selbst überprüft, falls sich das Problem nie manifestiert, kann sich das System dynamisch anpassen, um die Überwachung zu verringern, falls sie nicht benötigt wird.
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In diesem veranschaulichenden Beispiel empfängt der Prozess Daten für die Abzweigung (z. B. Auffahrt, Ausfahrt, Knotenpunkt etc.) 501. Der Prozess kann den Verkehrsfluss vor 503, an und nach der Abzweigung 505 überwachen. Dieser Verkehr kann mit projiziertem Verkehr für diese Bereiche und für die Abzweigung selbst verglichen werden 507.
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Falls an einem beliebigen der beobachteten Punkte eine Differenz zwischen dem beobachteten Verkehr und den erwarteten Werten vorliegt 509, kann sich der Prozess für den projizierten erhöhten Fluss im relevanten Abschnitt angleichen 511. Falls beim Einfahren in einen Knotenpunkt zum Beispiel sehr viel Verkehr beobachtet wird, kann die zum Auffahrtsabschnitt des Knotenpunkts führende Straße als weniger Verkehr aufweisend projiziert werden, genauso wie die auf den Ausfahrtsabschnitt folgende Straße als einen erhöhten Verkehrsfluss aufweisend projiziert werden kann.
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6 zeigt einen Prozess für Punktquellenüberwachung. In diesem Ausführungsbeispiel betrachtet der Prozess Fahrzeuge als Vertreter für eingebettete Sensoren auf einer Strecke. Der Prozess legt eine Anzahl von Punkten fest, an denen Verkehr gemessen werden soll, entsprechend Bereichen mit starkem Verkehr, Zeiten mit starkem Verkehr oder anderen zweckmäßigen Indikatoren 601. Jedes an dem Ort vorbeifahrende Fahrzeug 603 kann dann zur Datenberichterstattung 605 angewiesen werden. Dies bewirkt, dass die Fahrzeuge als Vertreter für die eingebetteten Sensoren dienen, sodass sehr viele Punktquellendaten erhoben werden können. Dies kann auch an Punkten wie Kreuzungen implementiert werden, sodass Verkehrsampelmuster und dergleichen entdeckt und verfeinert werden können.
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Wenngleich oben beispielhafte Ausführungsformen beschrieben werden, ist nicht beabsichtigt, dass diese Ausführungsformen alle möglichen Ausbildungen der Erfindung beschreiben. Vielmehr sind die in der Patentschrift genutzten Begriffe beschreibende und keine einschränkenden Begriffe, und es versteht sich, dass verschiedene Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Gedanken und vom Schutzbereich der Erfindung abzuweichen. Zusätzlich können die Merkmale verschiedener implementierender Ausführungsformen so kombiniert werden, dass sie weitere Ausführungsformen der Erfindung bilden.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- US 7804423 [0003]
- US 8145376 [0004]
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Zitierte Nicht-Patentliteratur
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- IEEE 802 PANs [0024]
- IEEE 802 LANs [0024]
- IEEE 802 PANs [0024]
- IEEE 1394 [0027]
- IEEE 1284 [0027]
