DE102015003766A1 - Verfahren und System zur verbrauchsoptimalen Routenberechnung für ein Fahrzeug - Google Patents

Verfahren und System zur verbrauchsoptimalen Routenberechnung für ein Fahrzeug Download PDF

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbrauchsoptimalen Routenberechnung für ein Fahrzeug, bei welchem eine Route des Fahrzeuges (1) über eine Verbrauchsmatrix bestimmt wird, die einen Energieverbrauch des Fahrzeuges (1) in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Beschleunigung angibt. Erfindungsgemäß wird eine mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A) von mehreren, auf Strecken eines Straßennetzes fahrenden weiteren Fahrzeugen (1) bestimmt. Aus der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) wird anhand einer fahrzeugspezifischen relativen Verbrauchsmatrix, welche einen relativen Energie- und/oder Kraftstoffverbrauch als Funktion der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (1) wiedergibt, aus mehreren alternativen Routen des Straßennetzes eine verbrauchsoptimale Route für das Fahrzeug (1) ermittelt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur verbrauchsoptimalen Routenberechnung für ein Fahrzeug, bei welchem die Route des Fahrzeuges über eine Verbrauchsmatrix bestimmt wird, die einen Energieverbrauch des Fahrzeuges in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Beschleunigung angibt sowie ein System zur Durchführung des Verfahrens.
  • Die Bestimmung der Reichweite eines Fahrzeuges gewinnt insbesondere seit der Einführung von Elektrofahrzeugen immer mehr an Bedeutung. Eine Voraussetzung für diese Ermittlung der Reichweite ist die Bestimmung des zukünftigen Energieverbrauchs eines Fahrzeuges. Diese Verbrauchsermittlung muss in Abhängigkeit einer aktuellen Verkehrslage erfolgen, insbesondere gestauter Verkehr wird eine entscheidende Auswirkung auf die Reichweite des Fahrzeuges haben.
  • Aus der DE 10 2014 002 998 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung der Reichweite eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei welchem eine, in wenigstens einem Energiespeicher befindliche Kraftstoff- oder Energiemenge bestimmt wird und anhand von Fahrzeugparametern ein Energieverbrauch des Kraftfahrzeuges ermittelt wird. Bei einer Routenbestimmung, entlang derer das Kraftfahrzeug fahren soll, wird der Einfluss des vor dem Kraftfahrzeug auf der Route liegenden Verkehrsflusses auf den Energieverbrauch in die Berechnung der Reichweite eingezogen wird. Dazu wird eine auf das Fahrzeug bezogene Verbrauchsmatrix in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und/oder Beschleunigung des Fahrzeuges zur Berechnung des zu erwartenden Verbrauchs verwendet.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, ein alternatives Verfahren zur Ermittlung einer verbrauchsoptimalen Routenberechnung für ein Fahrzeug anzugeben.
  • Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
  • Die Aufgabe ist mit einem Verfahren dadurch gelöst, dass
    • – eine mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A) von mehreren, auf Strecken eines Straßennetzes fahrenden weiteren Fahrzeugen bestimmt wird, und
    • – aus der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) mittels einer fahrzeugspezifischen relativen Verbrauchsmatrix, welche einen relativen Energie- und/oder Kraftstoffverbrauch als Funktion der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung wiedergibt, aus mehreren alternativen Routen des Straßennetzes eine verbrauchsoptimale Route für das Fahrzeug ermittelt wird.
  • Dies hat den Vorteil, dass für verschiedene Routen über die relative Verbrauchsmatrix ein relativer Verbrauchswert ermittelt werden kann. Diese Ermittlung erfolgt damit unabhängig von tatsächlichen verbrauchten Treibstoffmengen, tatsächliche Fahrzeugverbräuche sind in vorteilhafter Weise zur Bestimmung einer verbrauchsoptimalen Route nicht erforderlich. Für jedes Fahrzeug, Fahrzeugklasse und Antriebsart steht eine relative, auch makroskopisch genannte Verbrauchsmatrix zur Verfügung. Beispielsweise kann eine solche fahrzeugspezifische Verbrauchsmatrix für Fahrzeuge mit Verbrennungsmotoren verschiedener Art (Benzin oder Diesel), reine Elektrofahrzeuge und verschiedene Varianten von Hybridfahrzeugen angewendet werden. Die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und die kumulierte Beschleunigung (A) sind aus GPS-Daten der Fahrzeuge bevorzugt von einem mit den Fahrzeugen. in Kommunikation stehenden Server zentral erfassbar. Alternativ können auch die Daten eines Beschleunigungsgebers und/oder eines Geschwindigkeitsgebers des Fahrzeuges von dem Server erfasst werden. In einer weiteren Ausführungsform können die Daten auch über an den Strecken des Straßennetzes installierte Kameras ermittelt werden.
  • Vorteilhafterweise wird die relative Verbrauchsmatrix auf einer Basis von Verkehrssimulationen und/oder empirischer Fahrzeugmessungen ermittelt. Dabei wird jede detaillierte Fahrzeugbewegung abgebildet und der Verbrauch jedes Fahrzeuges in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit und der Beschleunigung bestimmt. Mit dieser fahrzeugspezifischen, relativen Verbrauchsmatrix ist aus verschiedenen alternativen Routen die verbrauchsgünstigste Route ohne Kenntnis der tatsächlichen realen Verbräuche ermittelbar.
  • In einer Ausgestaltung werden mit Hilfe der relativen Verbrauchsmatrix Verbrauchsfaktoren (V) bestimmt, die in die verbrauchsoptimale Routenberechnung des jeweiligen Fahrzeuges einfließen. Diese Verbrauchsfaktoren (V) berücksichtigen die spezifischen Eigenschaften jedes einzelnen Fahrzeuges, insbesondere dessen Antriebsart, Aufbau und Gewicht. In Kenntnis der mittlere Geschwindigkeit (vavg), der kumulierte Beschleunigung (A) und der Verbrauchsfaktoren (V) ist die verbrauchsgünstigste Routen aus verschiedenen alternativer Routen bestimmbar.
  • In einer Variante werden die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A) durch einen Verkehrsdienstanbieter bestimmt und an das Fahrzeug weitergeleitet. Da Verkehrsdienstanbieter heute schon den aktuellen Verkehrszustand auf allen Strecken eines Verkehrsnetzes mit guter Genauigkeit bestimmen, können aus den, den Verkehrsdienstanbietern übermittelten aktuellen Daten wie beispielsweise von Fahrzeugen, Smartphones oder GPS-Geräten u. ä., makroskopische Kenngrößen abgeleitet werden. Unter diesen makroskopischen Kenngrößen sollen dabei mittlere Kenngrößeren, die aus einer Vielzahl von Einzelkenngrößen bestimmt werden, verstanden werden. Zu diesen makroskopischen Kenngrößen gehören beispielsweise die aktuelle mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A). In Abhängigkeit dieser makroskopischen Kenngrößen werden dann in dem Fahrzeug oder auf einem mit dem Fahrzeug verbundenen Server die Verbrauchsfaktoren (V) bestimmt.
  • In einer Alternative werden die Verbrauchsfaktoren (V) durch einen Fahrzeug-Backend-Server bestimmt und an das Fahrzeug weitergeleitet. Unter einem solchen Fahrzeug-Backend-Server soll im Weiteren ein Server einer vorgegebenen Fahrzeugflotte verstanden werden, der online in Kontakt mit allen Fahrzeugen steht und auf Anfrage für eine durch ein Start- und Endpunkt bestimmten Route die Verbrauchsfaktoren (V) für verschiedene alternative Routen ermittelt. Die Verbrauchsfaktoren (V) ergeben sich für jede Route aus der relativen Verbrauchsmatrix sowie aus der mittlere Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierte Beschleunigung (A), den die Routen oder Streckenabschnitte der Routen des Straßennetzes befahrenden Fahrzeuge ermitteln. Anhand von den Verbrauchsfaktoren (V) wird auf dem Backend-Server oder auf dem Fahrzeug die verbrauchsgünstigste Strecke ermittelt. Vorteilhaft für die Erfindung ist, dass keine mikroskopischen Einzeldaten zwischen Fahrzeug und Backend-Server übertragen werden müssen, was neben dem technischen Aufwand auch eine entsprechend große Bandbreite für die Datenübertragung erfordert. Gleichzeitig werden dabei Datenschutzrechtsfragen unterbunden. Mittels der makroskopischen Verbrauchsmatrix entfallen direkte Messungen der Beschleunigung und der Geschwindigkeit im Fahrzeug.
  • In einer Ausführungsform wird die relative Verbrauchsmatrix im Fahrzeug und/oder dem Fahrzeug-Backend-Server und/oder dem Verkehrsdienstanbieter gespeichert und verwaltet. Verwaltet bedeutet in diesem Zusammenhang, dass die Verbrauchsmatrix ständig aktualisiert wird.
  • In einer Weiterbildung weist die makroskopische Verbrauchsmatrix absolute Verbrauchswerte auf, die mit einer vorgegebenen Streckenlänge aus einer digitalen Straßenkarte normiert wird. Somit kann pro Streckenlänge ein normierter Verbrauch festgelegt werden, was die Genauigkeit der Verbrauchsmatrix erhöht.
  • Vorteilhafterweise weist die makroskopische Verbrauchsmatrix eine parametrierbare diskrete Auflösung auf. Aufgrund der gewählten Auflösung kann die Genauigkeit der aus der Verbrauchsmatrix abzuleitenden Parameter beeinflusst werden. Die Auflösung umfasst beispielweise Geschwindigkeitsintervalle in Schritten von 5 km/h und kumulierte Beschleunigungsintervalle mit einer Größe von 40 1/h.
  • In einer Ausgestaltung werden bei einem kollektiven Flottenmanagement verbrauchsoptimale Routenempfehlungen für vorgegebene Straßennetze ermittelt. Beispielsweise können durch dieses Routenmanagement verbrauchsoptimale Vorzugsrouten für bestimmte Streckennetze, insbesondere im Stadtverkehr, angeboten werden.
  • Eine Weiterbildung der Erfindung betrifft ein System zur verbrauchsoptimalen Routenplanung eines Fahrzeuges, wobei die zentrale Einheit aus Informationen von auf Strecken eines Straßennetzes fahrenden weiteren Fahrzeugen eine mittleren Geschwindigkeit (vavg) und einer kumulierten Beschleunigung (A) ermittelt, wobei die zentrale Einheit oder das Fahrzeug aus der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) anhand einer fahrzeugspezifischen relativen Verbrauchsmatrix aus mehreren alternativen Routen des Straßennetzes eine verbrauchsoptimale Route bestimmt. Die zentrale Einheit speichert für ein vorgegebenes Straßennetz mittlere Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) umfassende Daten von auf den Straßen des Verkehrsnetzes fahrenden weiteren Fahrzeugen. Die Fahrzeuge übermitteln hierzu GPS-Daten und/oder Daten fahrzeuginterner Sensoren an den Server. Ein einzelnes Fahrzeug fragt ein durch einen Start- und Endpunkt bestimmte Route in dem Straßennetz an. Auf dem Server oder dem einzelnen Fahrzeug ist eine fahrzeugspezifische, relative Verbrauchsmatrix abgelegt. Anhand der relativen Verbrauchsmatrix und aus für verschiedene alternative Routen oder Fahrstrecken zwischen Start- und Endpunkt zur Verfügung stehenden mittleren Geschwindigkeiten (vavg) und kumulierten Beschleunigungen (A) bestimmt der Server oder das einzelne Fahrzeug aus den alternativen Routen die verbrauchsoptimale Route. In vorteilhafter Weise ermöglicht das System eine Bestimmung einer verbrauchsoptimalen Route in Abhängigkeit eines Verkehrszustandes ohne reale Verbrauchskennwerte zu verwenden.
  • Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der – gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung – zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Beschriebene und/oder bildlich dargestellte Merkmale können für sich oder in beliebiger, sinnvoller Kombination den Gegenstand der Erfindung bilden, gegebenenfalls auch unabhängig von den Ansprüchen, und können insbesondere zusätzlich auch Gegenstand einer oder mehrerer separater Anmeldung/en sein. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
  • Es zeigen:
  • 1 ein Ausführungsbeispiel einer makroskopischen Verbrauchsmatrix,
  • 2 ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 3 ein zweites Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 4 ein drittes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens,
  • 5 ein viertes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens und
  • 6 ein fünftes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In 1 ist ein Ausführungsbeispiel für eine relative Verbrauchsmatrix dargestellt, welche fahrzeugspezifisch durch Fahrversuch oder Simulationsrechnungen ermittelt wird. Die relative Verbrauchsmatrix, auch makroskopische Verbrauchsmatrix genannt, gibt einen relativen Verbrauch eines Fahrzeuges in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Beschleunigung wieder. Eine solche Verbrauchsmatrix ermöglicht die Bestimmung einer verbrauchsoptimierten Fahrtroute aus alternativen Fahrtrouten, die durch Vorgabe eines Start- und Zielpunktes definiert sind. Die verbrauchsoptimierte Fahrtroute ist hierbei ohne Kenntnis des tatsächlichen Verbrauchs bestimmbar.
  • Zur Ermittlung des relativen Verbrauchs werden makroskopische (d. h. mittlere) Kenngrößen, wie beispielsweise eine aktuelle mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A), berechnet. Diese makroskopischen Kenngrößen vavg, A werden aus mikroskopischen Größen, die in einzelnen, vorzugsweise unterschiedliche Antriebsarten aufweisenden Fahrzeugen, die den betrachteten Streckenabschnitt befahren, gemessen und an die zentrale Einheit in Form von Einzelgeschwindigkeit und Einzelbeschleunigung übermittelt.
  • Die kumulierte Beschleunigung A wird dabei aus
    Figure DE102015003766A1_0002
    bestimmt, wobei
    • vn
    Fahrzeuggeschwindigkeit im n-ten Zeitintervall,
    N
    die Anzahl der Zeitintervalle, die das Fahrzeug auf einer Strecke j gefahren ist
    L
    die Länge einer Strecke j und
    Figure DE102015003766A1_0003
    ist.
  • θn dient dazu, die negativen Geschwindigkeitsdifferenzen herauszufiltern, weil nur die positiven Beschleunigungsvorgänge einer Auswirkung auf den Verbrauch haben. Es wird also eine Summe aller positiven Geschwindigkeitsdifferenzen gebildet. Die Berechnung der kumulierten Beschleunigung ist weitergehend in dem Artikel von Boris Kerner beschrieben, der hiermit als in die Offenbarung eingeschlossen gilt: „Cumulated Vehicle Acceleration": An Attribute of GPS Probe Vehicle Traces for On-Line Assessment of Vehicle Fuel Consumption in Traffic and Transportation Networks, siehe Internetseite der Cornell University Library, http://xxx.tau.ac.il/abs/1410.6992v1.
  • Beide makroskopischen Größen, wie mittlere Geschwindigkeit (vavg) und kumulierte Beschleunigung (A), können im gesamten Streckennetz auf der Basis der zu diesem Zeitpunkt verfügbaren Datenquellen in einer online-Anwendung berechnet werden. Diese Datenquellen sind Fahrzeuge, die sich auf dieser zu betrachtenden Strecke in der Vergangenheit bewegt haben bzw. aktuell bewegen und eine GPS-Einrichtung zur Ortung durch die zentrale Einheit sowie eine Kommunikationseinrichtung zum Datenaustausch mit der zentralen Einheit aufweisen, um mikroskopisch im Fahrzeug bestimmte Kenngrößen im diskreten Zeitintervall an die zentrale Einheit zu übermitteln.
  • In der in 1 dargestellten makroskopischen Verbrauchsmatrix erkennt man, dass die höheren relativen Mehrverbräuche bei steigenden kumulierten Beschleunigungen und die steigenden relativen Mehrverbräuche bei geringeren mittleren Geschwindigkeiten und gleichbleibenden kumulierten Beschleunigungen auftreten. Eine solche makroskopische Verbrauchsmatrix ist streckenunabhängig und kann zu jedem Zeitpunkt in einem online-System befüllt werden. Der relative Mehrverbrauch bzw. die resultierenden Mehrverbrauchsfaktoren (V) können im Fahrzeug für jede Route in gleicher Weise wie eine Reisezeit verarbeitet werden. Dadurch kann eine verbrauchsoptimale Routenberechnung in Abhängigkeit einer aktuellen Verkehrslage durchgeführt werden. Da die Verbrauchsmatrix auch unabhängig von der Streckenlänge und deren Anzahl in einem Straßennetz ist, kann sie in online-Anwendungen genutzt werden.
  • In 2 ist ein erstes Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, bei welchem ein Fahrzeug 1 mit einem Fahrzeug-Backend-Server 3 verbunden ist, welcher wiederum mit einem Verkehrsdienstanbieter 5 drahtlos kommuniziert. Ein solches System ist notwendig, um die verbrauchsoptimale Routenbestimmung, welche auch als Ökorouting bezeichnet wird, durchzuführen. Die makroskopische Verbrauchsmatrix ist im Fahrzeug 1 abgelegt. Das Fahrzeug 1 fragt den Fahrzeug-Backend-Server 3 nach den aktuellen Kenngrößen vavg und A ab und wählt für seine Anfrage einen Netzausschnitt mit einem bestimmten Radius, beispielsweise 200 km, aus. Der Fahrzeug-Backend-Server 3 leitet diese Anfrage an den Verkehrsdienstanbieter 5 weiter. Der Verkehrsdienstanbieter 5 hat die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und die kumulierte Beschleunigung (A) aus zahlreichen mikroskopischen Verkehrsdaten einzelner Fahrzeuge in dem Netzausschnitt bestimmt und leitet die zwei Kenngrößen mittlere Geschwindigkeit (vavg) und kumulierte Beschleunigung (A) über den Fahrzeug-Backend-Server 3 an das Fahrzeug 1 weiter. Innerhalb des Fahrzeuges 1 werden mit der dort abgelegten makroskopischen Verbrauchsmatrix und mit den Kenngrößen vavg, A fahrzeugspezifische Verbrauchsfaktoren (V) für verschiedene zur Auswahl stehende Routen berechnet. Die verbrauchsgünstigste Route zeichnet sich durch die im Vergleich zu anderen Routen niedrigste Verbrauchsfaktoren (V) aus. Aus Verbrauchsfaktoren (V) einzelner durch Beschleunigung und Geschwindigkeit klassifizierter Streckenabschnitte wird hierzu beispielsweise ein über Streckenanteile gewichteter mittlerer Verbrauchsfaktor (V) für jede Routenalternative ermittelt. Dem Fahrer wird als Ergebnis der Routenplanung eine Route mit dem minimalen Verbrauchsfaktor (V), d. h. die Route mit dem geringsten Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch angegeben.
  • Gemäß 3 ist die Verbrauchsmatrix im Fahrzeug-Backend-Server 3 abgelegt. Auch in diesem Fall fragt das Fahrzeug 1 mit Angabe eines Netzausschnittes nach den aktuellen Kenngrößen vavg und A über den Fahrzeug-Backend-Server 3 bei dem Verkehrsdienstanbieter 5 an. Der Verkehrsdienstanbieter 5 stellt die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und die kumulierte Beschleunigung (A) für die vorgesehenen Strecken bereit und gibt diese an den Fahrzeug-Backend-Server 3 aus. In dem Fahrzeug-Backend-Server 3, in welchem die für das anfragende Fahrzeug betreffende Verbrauchsmatrix abgelegt ist, werden dann aus der Verbrauchsmatrix für verschiedene alternative Routen die Verbrauchsfaktoren (V) ermittelt und an das Fahrzeug 1 weitergegeben. Mit Hilfe dieser Verbrauchsfaktoren (V) wird im Fahrzeug 1 die Route mit den kleinsten Verbrauchsfaktoren (V), d. h. mit geringstem Energie- bzw. Kraftstoffverbrauch ermittelt.
  • In 4 liegt die makroskopische Verbrauchsmatrix verschiedener Fahrzeugarten beim Verkehrsdienstanbieter 5 vor. Auch hier geht von dem Fahrzeug 1 eine, den Netzausschnitt für die zu planende Route umfassende Anfrage über den Fahrzeug-Backend-Server 3 an den Verkehrsdienstanbieter 5. Der Verkehrsdienstanbieter 5 vergleicht die Verbrauchsmatrix mit den von ihm ermittelten Kenngrößen mittlere Geschwindigkeit (vavg) und kumulierte Beschleunigung (A) und bestimmt die Verbrauchsfaktoren (V) für das Fahrzeug, die von dem Verkehrsdienstanbieter 5 über den Fahrzeug-Backend-Server 3 dem Fahrzeug 1 zugeleitet werden. Auch in diesem Fall muss das Fahrzeug 1 lediglich mit Hilfe der übersandten Verbrauchsfaktoren (V) die entsprechende verbrauchsgünstigste Route ermitteln.
  • In einem vierten und fünften Ausführungsbeispiel, wie sie in 5 und 6 dargestellt sind, wird auf den Verkehrsdienstanbieter 5 verzichtet. In 5 ermittelt der Fahrzeug-Backend-Server 3 die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und die kumulierte Beschleunigung (A) aus eigenen GPS-Informationen, die aus einer Fahrzeugflotte gewonnen werden, die an diesen Fahrzeug-Backend-Server 3 angebunden ist. Nach einer Anfrage eines einzelnen Fahrzeuges 1 werden diese Kenngrößen A und vavg für einen angefragten Netzausschnitt dem Fahrzeug 1 übermittelt. Anhand der in dem Fahrzeug 1 abgespeicherten Verbrauchsmatrix werden mit diesen Kenngrößen die fahrzeugspezifischen Verbrauchsfaktoren (V) für verschiedene alternative Routen berechnet, so dass die verbrauchgünstigste Route bestimmt werden kann.
  • In einer Alternative wird bei einem fünften Ausführungsbeispiel gemäß 6 die makroskopische Verbrauchsmatrix im Fahrzeug-Backend-Server 3 abgelegt. Nach einer durch einen Start- und Zielpunkt bestimmten Routenanfrage durch das Fahrzeug 1 werden die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) für verschiedene Alternativrouten zwischen Start- und Endpunkt ermittelt. Anhand der auf dem Backend-Server 3 abgelegten makroskopischen Verbrauchsmatrix werden für die verschiedenen Alternativrouten Verbrauchsfaktoren (V) bestimmt und dem Fahrzeug 1 übermittelt, welches auf der Grundlage dieser Verbrauchsfaktoren (V) eine entsprechende Route auswählt.
  • Die im Zusammenhang mit 5 und 6 dargestellten Ausführungsbeispiele sind immer dann zu bevorzugen, wenn der Fahrzeughersteller, welcher den Fahrzeug-Backend-Server 3 bereitstellt, eine gute GPS-Quellenlage aufweist, um die verbrauchsoptimalen Routen ermitteln zu können.
  • Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa weitergehenden Erläuterungen in der Beschreibung, definiert wird.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    3
    Fahrzeug-Backend-Server
    5
    Verkehrsdienstanbieter
    vavg
    mittlere Geschwindigkeit
    A
    kumulierte Beschleunigung
    V
    Verbrauchsfaktoren
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102014002998 A1 [0003]
  • Zitierte Nicht-Patentliteratur
    • „Cumulated Vehicle Acceleration”: An Attribute of GPS Probe Vehicle Traces for On-Line Assessment of Vehicle Fuel Consumption in Traffic and Transportation Networks, siehe Internetseite der Cornell University Library, http://xxx.tau.ac.il/abs/1410.6992v1 [0028]

Claims (8)

  1. Verfahren zur verbrauchsoptimalen Routenberechnung für ein Fahrzeug, bei welchem eine Route des Fahrzeuges (1) über eine Verbrauchsmatrix bestimmt wird, die einen Energieverbrauch des Fahrzeuges (1) in Abhängigkeit von Geschwindigkeit und Beschleunigung angibt, dadurch gekennzeichnet, dass – eine mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A) von mehreren, auf Strecken eines Straßennetzes fahrenden weiteren Fahrzeugen (1) bestimmt wird, und – aus der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) mittels einer fahrzeugspezifischen relativen Verbrauchsmatrix, welche einen relativen Energie- und/oder Kraftstoffverbrauch als Funktion der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) wiedergibt, aus mehreren alternativen Routen des Straßennetzes eine verbrauchsoptimale Route für das Fahrzeug (1) ermittelt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Verbrauchsmatrix auf Basis von Verkehrssimulationen und/oder empirischer Fahrzeugmessungen ermittelt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Bestimmung der verbrauchsoptimalen Route mit Hilfe der relativen Verbrauchsmatrix Verbrauchsfaktoren (V) des jeweiligen Fahrzeuges (1) für verschiedene alternative Routen bestimmt werden.
  4. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die mittlere Geschwindigkeit (vavg) und eine kumulierte Beschleunigung (A) durch einen Verkehrsdienstanbieter (5) bestimmt werden.
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbrauchsfaktoren (V) durch einen Fahrzeug-backend-Server (3) bestimmt und an das Fahrzeug (1) weitergeleitet werden.
  6. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die relative Verbrauchsmatrix im Fahrzeug (1) und/oder dem Fahrzeug-Backend-Server (3) und/oder dem Verkehrsdienstanbieter (5) gespeichert und verwaltet wird.
  7. Verfahren nach mindestens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem kollektiven Flottenmanagement verbrauchsoptimale Routenempfehlungen für vorgegebene Straßennetze ermittelt werden.
  8. System zur verbrauchsoptimalen Routenplanung eines Fahrzeuges (1), umfassend eine mit dem Fahrzeug (1) und weiteren Fahrzeugen in Kommunikation stehende zentrale Einheit (3), dadurch gekennzeichnet, dass die zentrale Einheit (3) aus Informationen der auf Strecken eines Straßennetzes fahrenden weiteren Fahrzeugen eine mittleren Geschwindigkeit (vavg) und einer kumulierten Beschleunigung (A) ermittelt, wobei die zentrale Einheit (3) oder das Fahrzeug (1) aus der mittleren Geschwindigkeit (vavg) und der kumulierten Beschleunigung (A) anhand einer relativen Verbrauchsmatrix aus mehreren alternativen Routen des Straßennetzes eine verbrauchsoptimale Route für das Fahrzeug (1) bestimmt.
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