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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verbesserung eines Verkehrsflusses für eine Mehrzahl von Fahrzeugen in einem Bereich mit den Merkmalen nach Anspruch 1.
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Die Routenplanung von Fahrzeugen erfolgt derzeit manuell. Häufig werden Verkehrsinformationen in diese Planung einbezogen, z. B. Stau- oder Baustellenmeldungen. Die Route kann dann derart geändert werden, dass ein Stau umfahren wird.
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Aus
DE 10 2013 008 605 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Navigationssystems für ein Kraftfahrzeug mit Autopiloten bekannt.
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Aus
DE 20 2013 003 279 U1 ist ein System zur Globalen Stauprävention auf Autobahnen oder Straßennetzen bekannt. Umfangreiche Verkehrsdaten werden mittels einem über ein Autobahn-/Straßennetz ausgebreitetem, relativ feinmaschigem Netz von Sensoren in ein auf in-Memory-Technologie basierendes Datenbankmanagement-System oder Server-System übertragen.
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Der vorliegenden Erfindung liegt ausgehend vom Stand der Technik die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches ein Routenmanagement von mehreren Fahrzeugen gleichzeitig ermöglicht. Das Routenmanagement soll zu einem flüssigen Verkehr und zu einer verbesserten Straßenauslastung führen. Zudem soll das Verfahren ausgehenden von Daten einfacher, bereits vorhandener Systeme innerhalb der Fahrzeuge durchführbar sein.
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Die vorliegende Erfindung schlägt ausgehend von der vorgenannten Aufgabe ein Verfahren zur Verbesserung eines Verkehrsflusses für eine Mehrzahl von Fahrzeugen in einem Bereich mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 vor. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den Unteransprüchen hervor.
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Bei einem Verfahren zur Verbesserung eines Verkehrsflusses für eine Mehrzahl von Fahrzeugen in einem Bereich, wobei jedes Fahrzeug ein Routenplansystem, ein Abstandsmesssystem, ein Bewegungsmesssystem, und eine Kommunikationsvorrichtung aufweist, wobei die Kommunikationsvorrichtung mit einer Auswerteeinheit verbunden ist, wobei die Auswerteeinheit ein Straßennetz des Bereichs gespeichert hat, unterteilt die Auswerteeinheit jede Straße des Straßennetzes in Segmente. Jedes Fahrzeug plant seine Route mittels des Routenplansystems und leitet diese mittels der Kommunikationsvorrichtung an die Auswerteeinheit weiter. Jedes Fahrzeug bestimmt seine Geschwindigkeit mittels seines Bewegungsmesssystems und leitet diese Geschwindigkeit permanent an die Auswerteeinheit mittels der Kommunikationsvorrichtung weiter. Jedes Fahrzeug bestimmt seinen Abstand zu seinem vorausfahrenden Fahrzeug mittels seines Abstandsmesssystems und leitet diesen Abstand permanent an die Auswerteeinheit mittels der Kommunikationsvorrichtung weiter. Die Auswerteeinheit ermittelt ausgehend von den ihr weitergeleiteten Geschwindigkeiten für jedes Segment eine Durchschnittsgeschwindigkeit und ausgehend von den weitergeleiteten Abständen einen Durchschnittsabstand. Die Auswerteeinheit ermittelt ausgehend von den ihr weitergeleiteten Geschwindigkeiten für jedes Segment einen notwendigen Abstand, und vergleicht diesen mit dem Durchschnittsabstand für dieses Segment. Die Auswerteeinheit ermittelt aus diesem Vergleich einen Verkehrsfluss jedes Segments und greift ausgehend von diesem Verkehrsfluss in ein Routenplansystem jedes Fahrzeugs ein, wobei die Route jedes Fahrzeugs derart angepasst wird, dass der Verkehrsfluss jedes Segments verbessert wird.
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Eine Mehrzahl von Fahrzeugen sind hierbei wenigstens drei Fahrzeuge. Ein Fahrzeug kann ein PKW, NKW, LKW, Motorrad, Bus oder ein ähnliches Straßenfahrzeug sein. Mit Verbesserung ist hierbei entweder eine Verbesserung oder eine Optimierung gemeint. Die Mehrzahl von Fahrzeugen befindet sich in einem Bereich. Dieser Bereich kann hierbei kleinräumig, beispielsweise ein Stadtviertel, mittelräumig, beispielsweise eine Stadt oder ein Landkreis, großräumig, beispielsweise ein Bundesland oder ein Land oder bei ausreichender Rechenleistung global sein. Jedes Fahrzeug weist je ein Routenplansystem auf. Dies kann ein handelsübliches Navigationssystem sein, das in dem Fahrzeug verbaut ist, oder ein mobiles Navigationssystem, z. B. in einem Tablet, Smartphone, oder ein tragbares Navigationssystem. Jedes Fahrzeug weist zudem je ein Abstandsmesssystem auf. Ein Abstandsmesssystem kann einen Abstand eines Fahrzeugs zu Objekten in der Umgebung des Fahrzeugs bestimmten. Ein solches Abstandsmesssystem kann beispielsweise ein Radarsystem, ein Infrarotsystem, ein Lidarsystem, ein Ultraschallsystem oder ein anderes geeignetes System zur Abstandsermittlung sein. Alternativ dazu kann der Abstand mittels eines Positionsbestimmungssystems berechnet werden. Dies ist z. B. ein GPS-System, welches von dem Routenplansystem genutzt wird.
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Jedes Fahrzeug weist zudem ein Bewegungsmesssystem auf. Ein Bewegungsmesssystem ist beispielsweise ein System zur Ermittlung der momentanen Geschwindigkeit oder der momentanen Beschleunigung. Jedes Fahrzeug weist außerdem je eine Kommunikationsvorrichtung auf. Eine Kommunikationsvorrichtung ist hierbei eine Vorrichtung mittels welcher ein Fahrzeug mit externen Systemen, beispielsweise weiteren Fahrzeugen, mobilen Geräten, einer Auswerteeinheit, einer Cloud o.ä. kommunizieren kann. Die Kommunikation kann hierbei mittels W-Lan, mittels eines Funkstandards, mittels ZigBee, mittels Bluetooth o.ä. erfolgen. Daten können von der Kommunikationsvorrichtung sowohl empfangen als auch gesendet werden. Die Kommunikationsvorrichtung ist drahtlos oder kabelgebunden mit dem Routenplansystem, dem Bewegungsmesssystem und dem Abstandsmesssystem verbunden.
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Jedes Fahrzeug kommuniziert mittels seiner Kommunikationsvorrichtung mit der Auswerteeinheit. Dazu ist die Kommunikationsvorrichtung drahtlos mit der Auswerteeinheit verbunden. Die Auswerteeinheit kann sowohl Daten empfangen als auch senden. Die Auswerteeinheit wertet empfange Daten aus und verknüpft die Ergebnisse mit vorbestimmten Reaktionen. Die Auswerteeinheit kann beispielsweise eine Cloud oder eine andere Datenverarbeitungsvorrichtung sein und kann eine künstliche Intelligenz aufweisen. Selbstverständlich weist die Auswerteeinheit einen Speicher und eine ausreichend große Rechenleistung auf, um die empfangenen Daten in Echtzeit auszuwerten.
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Die Auswerteeinheit hat auf ihrem Speicher ein Straßennetz des Bereichs gespeichert. Die Auswerteeinheit kann zusätzlich ein gesamtes Straßennetz gespeichert haben. Das Straßennetz wird regelmäßig aktualisiert, so dass neu hinzugekommene oder stillgelegte Straßen in der Routenplanung berücksichtigt werden können. Die Auswerteeinheit unterteilt jede Straße des Straßennetzes in Segmente. Ein Segment kann sich beispielsweise von einer ersten Straßenkreuzung zu einer zweiten Straßenkreuzung erstrecken, oder es kann sich von einer ersten Straßenkreuzung zu einem wichtigen Punkt erstrecken, beispielsweise zu einer Parkplatzeinfahrt. Auf Autobahnen kann sich ein Segment z. B. von einer Auffahrt zu einer Abfahrt erstrecken. Die Segmente sind hierbei unterschiedlich lang. Ein Segment kann z. B. in Untersegmente eingeteilt werden, die beispielsweise den Fahrspuren entsprechen.
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Jedes Fahrzeug plant seine Route mittels des Routenplansystems und leitet diese mittels der Kommunikationsvorrichtung an die Auswerteeinheit weiter. Ein Fahrzeugnutzer gibt also sein Fahrziel an und kann ergänzend ebenfalls angeben, wann er an diesem Ziel ankommen möchte. Der Startpunkt des Fahrzeugs kann entweder eingegeben werden oder z. B. per GPS oder einem anderen System zur Positionsbestimmung, welches in das Routenplansystem integriert ist, bestimmt werden. Das Routenplansystem berechnet eine Route von dem Startpunkt zu dem Fahrziel. Üblicherweise wird entweder eine kürzeste Route oder eine schnellste Route oder auch eine günstigste Route, bei z. B. gebührenpflichtigen Streckenabschnitten, gewählt. Die von jedem Fahrzeug gewählte Route, zumindest aber das Fahrziel und der Startpunkt der Route werden an die Auswerteeinheit übermittelt. Zudem übermittelt das Routenplansystem permanent eine Position des Fahrzeugs, welche mittels des Positionsbestimmungssystems bestimmt wird. Die Auswerteeinheit speichert für jedes Fahrzeug dessen Route, Startpunkt und Fahrziel unter einer eindeutigen Fahrzeugidentifikation ab. Diese eindeutige Fahrzeugidentifikation kann beispielsweise eine ID-Nummer sein, die für jedes Fahrzeug ähnlich einem Nummernschild festgelegt ist. Die Auswerteeinheit vollzieht zudem eine Bewegung des Fahrzeugs anhand der Daten des Positionsbestimmungssystems des Routenplansystems nach.
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Jedes Fahrzeug bestimmt seine Geschwindigkeit mittels seines Bewegungsmesssystems und leitet diese Geschwindigkeit permanent an die Auswerteeinheit mittels der Kommunikationsvorrichtung weiter. Die Auswerteeinheit erhält somit Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten zu aufeinanderfolgenden Zeiten, d. h. ununterbrochen. Diese Geschwindigkeitsdaten sind der Fahrzeugidentifikation zugeordnet. Jedes Fahrzeug bestimmt seinen Abstand zu seinem vorausfahrenden Fahrzeug mittels seines Abstandsmesssystems und leitet diesen Abstand permanent an die Auswerteeinheit mittels der Kommunikationsvorrichtung weiter. Die Auswerteeinheit erhält somit Abstandsdaten zu aufeinanderfolgenden Zeiten, d. h. ununterbrochen. Diese Abstandsdaten sind der Fahrzeugidentifikation zugeordnet. Die Auswerteeinheit hat somit zu jeder Fahrzeugidentifikation, d. h. zu jedem Fahrzeug, die zu einem Zeitpunkt aktuelle Position (z. B. GPS-Koordinaten), die zu diesem Zeitpunkt aktuelle Geschwindigkeit und den zu diesem Zeitpunkt aktuellen Abstand. Die Auswerteeinheit speichert diese Informationen in einem Kurzzeitspeicher oder einem Langzeitspeicher und kann somit ein virtuelles Abbild einer Verkehrssituation in dem Bereich erstellen. Bei autonom fahrenden Fahrzeugen kann zusätzlich übermittelt werden, ob das Fahrzeug gerade autonom fährt oder manuell gefahren wird.
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Die Auswerteeinheit ermittelt ausgehend von den ihr weitergeleiteten Geschwindigkeiten für jedes Segment eine Durchschnittsgeschwindigkeit und ausgehend von den weitergeleiteten Abständen einen Durchschnittsabstand. Für jedes Segment errechnet die Auswerteeinheit also wie hoch die Geschwindigkeit der darauf fahrenden Fahrzeuge im Durchschnitt ist und wie groß der Abstand zwischen diesen Fahrzeugen im Durchschnitt ist. Diese Werte werden über die Zeit stets aktualisiert. Die Auswerteeinheit ermittelt zudem ausgehend von den ihr weitergeleiteten Geschwindigkeiten für jedes Segment einen notwendigen Abstand zwischen den einzelnen Fahrzeugen, und vergleicht diesen mit dem Durchschnittsabstand für dieses Segment. Zwischen den Fahrzeugen ist als der notwendige Abstand ein gewisser Sicherheitsabstand einzuhalten, der sich in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit ändert. Ist der Durchschnittsabstand kleiner als der notwendige Abstand, so deutet das auf ein ausgelastetes Segment hin. Ist der Durchschnittsabstand sehr viel kleiner als der notwendige Abstand deutet das auf ein erhöhtes Risikopotential für Unfälle oder Stau in diesem Segment hin. Ist der Durchschnittsabstand größer als der notwendige Abstand ist das Segment nicht überlastet. Ist der Durchschnittsabstand gleich dem notwendigen Abstand ist das Segment weder überlastet noch unterlastet. Sind auf einem Segment mehrere autonom fahrende Fahrzeuge in einem Konvoi unterwegs, kann der notwendige Abstand kleiner bemessen sein als bei nicht autonomen Fahrzeugen, da autonome Fahrzeuge geringere Reaktionszeiten aufweisen, als herkömmliche Fahrzeuge. Daher ist der geringe Abstand bei der Durchschnittsabstandsbestimmung bei autonomen Fahrzeugen kein Anzeichen für Stau.
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Die Auswerteeinheit kann auch Einzelbetrachtungen vornehmen. Ist der prozentuale Anteil an Fahrzeugen, deren individueller Abstand zu einem vorausfahrenden Fahrzeug stark unterhalb des notwendigen Abstands liegt, oberhalb eines vorbestimmten Schwellenwerts, ist das Risikopotential für das Segment ebenfalls erhöht. Die Auswerteeinheit kann zusätzlich zwischen einer kurzfristigen Unterschreitung und einer langfristigen Unterschreitung des notwendigen Abstands unterscheiden. Wenn ein Fahrzeug bereits signalisiert, dass es die Spur verlassen möchte und das von hinten kommende Fahrzeug unterschreitet den notwendigen Abstand so ist dies eine kurzfristige Unterschreitung des notwendigen Abstands. In einer zweiten Situation beabsichtigt das Vorderfahrzeug nicht die Spur zu verlassen und ist mit einer ausreichenden Geschwindigkeit unterwegs. Ist ein von hinten kommendes Fahrzeug weit unter dem notwendigen Abstand, so ist dies langfristiges Unterschreiten. Die zweite Situation ist hierbei mit einem höheren Risikopotential behaftet als die erste Situation.
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Ausgehend von diesem Vergleich ermittelt die Auswerteeinheit einen Verkehrsfluss jedes Segments und greift ausgehend von diesem Verkehrsfluss in ein Routenplansystem jedes Fahrzeugs ein, wobei die Route jedes Fahrzeugs derart angepasst wird, dass der Verkehrsfluss jedes Segments verbessert wird. Die Auswerteeinheit greift somit in die Routenplanung der Fahrzeuge ein und sendet Daten an die Kommunikationsvorrichtung, die diese an das Routenplansystem weitergibt. Der Verkehrsfluss kann beispielsweise in eine Skala eingeteilt werden, welche sich zwischen vollständigem Stillstand aller Fahrzeuge in einem Segment (Stau), über stockenden Verkehr in einem Segment zu flüssig fahrendem Verkehr in einem Segment (keine Einschränkungen oder leeres Segment) erstreckt. Ein optimaler Verkehrsfluss entspricht beispielsweise einer Durchschnittsgeschwindigkeit, welche nahe einer maximalen Geschwindigkeit oder gleich der maximalen Geschwindigkeit ist, wobei der notwendige Abstand immer eingehalten werden kann. Dieser Zustand wird bei dem Eingriff in die Routenplanung angestrebt. Für jedes einzelne Fahrzeug wird also von der Auswerteeinheit überprüft, wie der Verkehrsfluss auf den Segmenten ist, die das Fahrzeug von seinem Startpunkt zu seinem Ziel befahren muss. Ist auf allen Segmenten der Verkehrsfluss als flüssig fahrend bewertet, kann die Route frei geplant werden. Ist auf einzelnen zu befahrenden Segmenten der Verkehrsfluss als nicht flüssig fahrend bewertet, werden die Segmente angestrebt, deren Bewertung nahe dem flüssig fahrenden Verkehr liegt. Insgesamt wird die Route durch die Auswerteeinheit derart geändert, dass das Fahrzeug, dessen Route geändert wird, eine Route befährt, deren einzelne Segmente auch in einer Gesamtbetrachtung einen günstigen Verkehrsfluss aufweisen. Die Auswerteeinheit kann für jedes Fahrzeug die Segmente bestimmen, die keine zusätzlichen Geschwindigkeitsbegrenzungen haben, die die Durchschnittsgeschwindigkeit, die gewünschte Ankunftszeit und den notwendigen Abstand einhalten. Somit können Staus vermieden und ein flüssiger Verkehr garantiert werden.
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Nach einer Ausführungsform ermittelt die Auswerteeinheit ausgehend von Verkehrsinformationen einer Sammelstelle für Verkehrsinformationen für jedes Segment eine Maximalgeschwindigkeit, welche in die Ermittlung des Verkehrsflusses einbezogen wird. Diese Verkehrsinformationen sind beispielsweise Stauwarnungen, Baustellenwarnungen, Schlechtwetterwarnungen, Gefahrenmeldungen o.ä. Die Sammelstelle kann beispielsweise eine Behörde oder ein Webdienst sein. Die Maximalgeschwindigkeit bestimmt sich aus Verkehrsbegrenzungen, die in dem Segment auf Grund von Baustellen, Staus, Gefahren oder Wetterverhältnissen ergeben. Diese Maximalgeschwindigkeit beeinflusst die auf einem Segment maximal mögliche Geschwindigkeit und den notwendigen Abstand zusätzlich. Dies wird bei der Routenänderung durch die Auswerteeinheit bezüglich des Verkehrsflusses zusätzlich beachtet.
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Nach einer weiteren Ausführungsform wird eine Route eines weiteren Fahrzeugs, welches sich in den Bereich hineinbewegt, von der Auswerteeinheit derart angepasst, dass die Route des weiteren Fahrzeugs nur Segmente aufweist, in welchen die Durchschnittsgeschwindigkeit zwischen einer für das weitere Fahrzeug notwendigen Geschwindigkeit und der Maximalgeschwindigkeit für dieses Segment liegt. Somit wird garantiert, dass das weitere Fahrzeug, das in den Bereich hineinwechselt, ausgehend von dem verbesserten Verkehrsfluss optimal durch den Bereich hindurch fährt, oder in dem Bereich fährt. Eine vorher bereits festgelegte Route wird durch die Auswerteeinheit korrigiert oder geändert. Die Änderung erfolgt auch in Bezug zu einer gewünschten Ankunftszeit des weiteren Fahrzeugs. Dieses soll bei dem Wechsel in den Bereich auf Grund der Routenänderung durch die Auswerteeinheit keine Nachteile wie Zeitverlust oder Geschwindigkeitseinbußen erhalten.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist jedes Fahrzeug ein Umgebungsüberwachungssystem auf, welches Daten zu der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs ermittelt, wobei die Daten des Umgebungsüberwachungssystems mittels der Kommunikationsvorrichtung an die Auswerteeinheit weitergeleitet werden, wobei ein aus den Daten ermitteltes Hindernis in die Ermittlung des Verkehrsflusses einbezogen wird. Das Umgebungsüberwachungssystem ist mit der Kommunikationsvorrichtung drahtlos oder kabelgebunden verbunden. Die unmittelbare Umgebung ist hierbei nahe des jeweiligen Fahrzeugs. Ein Umgebungsüberwachungssystem kann beispielsweise eine oder mehrere Kameras, ein oder mehrere Radarsysteme, ein oder mehrere Lidarsysteme, ein oder mehrere Ultraschallsysteme, ein oder mehrere Infrarotsysteme o.ä. oder eine Kombination dieser sein. Ein Hindernis kann beispielsweise eine Fahrbahn vollständig oder teilweise kurzzeitig oder langzeitig blockieren oder eine Gefahr darstellen, beispielsweise Geisterfahrer, Wildtiere, Steinschlag, Unfälle o.ä.
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Wird von einem Fahrzeug auf einem Segment ein Hindernis geortet, werden die Daten an die Auswerteeinheit weitergeleitet. Diese bezieht die Daten in ihre Verkehrsflussbewertung ein. Ist beispielsweise ein Segment teilweise wegen eines Hindernisses kurzzeitig blockiert, z. B. wegen Wildtieren, wird der Verkehrsfluss dieses Segments als Stillstand bewertet, selbst wenn Fahrzeuge dort noch fahren. Somit werden Unfälle und dadurch verursachte Staus vermieden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform weist jedes Fahrzeug eine Anzeigevorrichtung auf und jedes Fahrzeug zeigt die von der Auswerteeinheit angepasste Route einem Fahrzeugnutzer mittels der Anzeigevorrichtung an. Die Anzeigevorrichtung kann beispielsweise ein Display, eine Unterhaltungselektroniksystem, ein Navigationssystem o.ä. sein. Zusätzlich kann dem Fahrzeugnutzer angezeigt werden, warum seine Routenplanung geändert worden ist. Auch Hindernisse oder das Risikopotential einzelner oder mehrerer Segmente können dem Fahrzeugnutzer ausgegeben werden.
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Nach einer weiteren Ausführungsform ist die von der Auswerteeinheit angepasste Route mittels des Routenplansystems von dem Fahrzeugnutzer ausgehend von einer Gewichtung der Einflussfaktoren änderbar. Die Einflussfaktoren sind hierbei gewünschte Ankunftszeit, gewünschte Geschwindigkeit, gewünschte abzufahrende Routensegmente (Zwischenziele), gewünschter Abstand. Der Fahrzeugnutzer kann somit festlegen, was ihm bei der Routenplanung wichtiger ist. Dies wird von der Auswerteeinheit berücksichtigt. Die Route des entsprechenden Fahrzeugs wird dann hinsichtlich dieser Einflussfaktoren und hinsichtlich des Verkehrsflusses geändert.
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Anhand der im Folgenden erläuterten Figur wird ein Ausführungsbeispiel und Details der Erfindung näher beschrieben. Es zeigt:
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1 eine schematische Übersichtsdarstellung eines Bereichs mit einer Verkehrsflussplanung nach einem Ausführungsbeispiel.
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1 zeigt eine schematische Übersichtsdarstellung eines Bereichs mit einer Verkehrsflussplanung nach einem Ausführungsbeispiel. Dargestellt sind acht Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, wobei zwei Segmente 9, 10 eine erste Route A und sechs Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8 eine zweite Route B darstellen. Weiterhin sind ein Startpunkt S und ein Fahrziel Z, sowie eine Auswerteeinheit 12 dargestellt. Die erste Route A und die zweite Route B führen beide von dem Startpunkt S zu dem Fahrziel Z. Beide Routen A, B befinden sich in einem Bereich, der z. B. ein Stadtviertel ist. Auf beiden Routen A, B befindet sich eine Mehrzahl von Fahrzeugen 1. Auf der ersten Route A, die eine direktere Verbindung zwischen Startpunkt S und Fahrziel Z darstellt, befinden sich insgesamt fünfzehn Fahrzeuge 1, wobei auf dem ersten Segment 9 der ersten Route A vier Fahrzeuge 1 und auf dem zweiten Segment 10 der ersten Route A elf Fahrzeuge 1 sind. Auf der zweiten Route B befinden sich insgesamt neun Fahrzeuge 1, wobei auf dem ersten Segment 3 der zweiten Route B zwei Fahrzeuge 1, auf dem zweiten Segment 4 der zweiten Route B kein Fahrzeug 1, auf dem dritten Segment 5 der zweiten Route B ein Fahrzeug 1, auf dem vierten Segment 6 der zweiten Route B ein Fahrzeug 1, auf dem fünften Segment 7 der zweiten Route B zwei Fahrzeuge 1 und auf dem sechsten Segment 8 der zweiten Route B drei Fahrzeuge 1 sind.
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Jedes Fahrzeug 1 weist zu seinen benachbarten Fahrzeugen 1 auf dem Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, auf welchem es sich befindet, einen gewissen Abstand 11 auf. Diese Abstände 11 unterscheiden sich voneinander, dies heißt jedes Fahrzeug 1 weist zu seinem vorausfahrenden Fahrzeug 1 einen Abstand 11 auf, der von dem Abstand 11 verschieden ist den dieses vorausfahrende Fahrzeug 1 zu seinem wiederum vorausfahrenden Fahrzeug 1 hat. Jedes Fahrzeug 1 weist ein Abstandsmesssystem auf, um seinen Abstand 11 zu seinem jeweiligen vorausfahrenden Fahrzeug 11 zu ermitteln. Jedes Fahrzeug 1 sendet diesen ermittelten Abstand 11 mittels Datenübertragung 13, die durch eine fahrzeuginterne Kommunikationsvorrichtung erfolgt, an eine externe übergeordnete Auswerteeinheit 12. Jedes Fahrzeug 1 weist diese Kommunikationsvorrichtung auf, welche mit dem Abstandsmesssystem drahtlos oder kabelgebunden verbunden ist. Die Kommunikationsvorrichtung ist drahtlos mit der Auswerteeinheit 12 verbunden.
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Jedes Fahrzeug 1 weist zudem ein Geschwindigkeitsmesssystem auf, welches die aktuelle Geschwindigkeit misst, und mit der Kommunikationsvorrichtung gekoppelt ist. Die Kommunikationsvorrichtung leitet die aktuelle Geschwindigkeit per Datenübertragung 13 an die Auswerteeinheit 12 weiter. Weiterhin weist jedes Fahrzeug 1 ein Routenplansystem auf, welches ein Positionsbestimmungssystem aufweist. Dieses Routenplansystem ist mit der Kommunikationsvorrichtung drahtlos oder kabelgebunden verbunden. Mittels des Routenplansystems werden die aktuellen Positionsdaten jedes Fahrzeugs 1 ermittelt. Diese werden per Datenübertragung 13 an die Auswerteeinheit 12 weitergeleitet. Jedes Fahrzeug 1 leitet zudem seine Routenplanung an die Auswerteeinheit 12 weiter.
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Die Auswerteeinheit 12 weist eine Speichervorrichtung auf und speichert die empfangenen Daten ab. Die Auswerteeinheit 12 verfügt zudem über ausreichend Rechenleistung, um die empfangenen Daten der Fahrzeuge 1 in Echtzeit auszuwerten und Reaktionen, ausgehend von diesen ausgewerteten Daten, an die Fahrzeuge 1 weiterzuleiten und in deren Routenplanung einzugreifen. Die Auswerteeinheit 12 kann zu diesem Zweck z. B. eine künstliche Intelligenz aufweisen. Die Auswerteeinheit 12 ermittelt aus den empfangenen Abstandsdaten der Fahrzeuge 1 für jedes Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 einen Durchschnittsabstand. Hierbei ist der Durchschnittsabstand des zweiten Segments 10 der ersten Route A am geringsten. Der Durchschnittsabstand des dritten Segments 5 der zweiten Route B und des vierten Segments 6 der zweiten Route B sind am größten, da sich kein weiteres Fahrzeug 1 auf diesen Segmenten 5, 6 befinden. Zu dem zweiten Segment 4 der zweiten Route B kann kein Durchschnittsabstand ermittelt werden, da sich kein Fahrzeug 1 auf diesem Segment 4 befindet.
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Aus den empfangenen Geschwindigkeitsdaten der Fahrzeuge 1 ermittelt die Auswerteeinheit 12 für jedes Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 eine Durchschnittsgeschwindigkeit. Zudem ermittelt die Auswerteeinheit 12 aus den empfangenen Geschwindigkeitsdaten der Fahrzeuge 1 einen notwendigen Abstand, der auf Grund der Geschwindigkeiten zwischen den Fahrzeugen 1 wenigstens vorherrschen müsste. Ist der Durchschnittsabstand für ein Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 größer als der notwendige Abstand für dasselbe Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ist der Verkehr dort flüssig. Ist der Durchschnittsabstand für ein Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 kleiner als der notwendige Abstand für dasselbe Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, ist der Verkehr dort risikobehaftet oder stauträchtig.
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Die Auswerteeinheit 12 bezieht zudem Daten einer Zentrale für Verkehrsinformationen, um für jedes Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 eine Maximalgeschwindigkeit zu ermitteln. Diese Maximalgeschwindigkeit kann sich beispielsweise ergeben aus einer Geschwindigkeitsbegrenzung für dieses Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, aus einer Gefahrenmeldung oder einer empfohlenen Geschwindigkeit. Die Auswerteeinheit 12 vergleicht die Durchschnittsgeschwindigkeit für jedes Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 mit der dort möglichen Maximalgeschwindigkeit. Liegt die Durchschnittsgeschwindigkeit für eines der Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 nahe der Maximalgeschwindigkeit für dasselbe Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ist der Verkehr dort gut. Liegt die Durchschnittsgeschwindigkeit für eines der Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 weit entfernt von der Maximalgeschwindigkeit für dasselbe Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 ist der Verkehr dort stockend. Aus diesen Geschwindigkeits- und Abstandsvergleichen ermittelt die Auswerteeinheit 12 einen Verkehrsflusswert für jedes Segment 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 und gewichtet die einzelnen Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 nach einer Skala, die von unbehindertem Verkehr über stockenden Verkehr bis hin zu Stau führt. Angestrebt wird ein Verkehrsfluss bei welchem die Fahrzeuge 1 sich mit einer Geschwindigkeit fortbewegen, die nahe der Maximalgeschwindigkeit ist und dabei stets den notwendigen Abstand einhalten.
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Hier ist der Verkehrsfluss auf dem zweiten Segment 10 der ersten Route A am schlechtesten. Der Verkehrsfluss auf dem ersten Segment 9 der ersten Route A und der Verkehrsfluss auf dem ersten Segment 3 der zweiten Route B sind ähnlich zueinander. Der Verkehrsfluss auf dem zweiten Segment 4 der zweiten Route B ist am besten eingestuft.
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Ein weiteres Fahrzeug 2 wechselt in den Bereich, in dem sich die beiden Routen A, B mit dem Startpunkt S und dem Fahrziel Z befinden. Dieses weitere Fahrzeug 2 hat eine Route von dem Startpunkt S zu dem Fahrziel Z geplant. Diese Route hat das weitere Fahrzeug 2 mittels seiner Kommunikationsvorrichtung per Datenübertragung 13 an die Auswerteeinheit 12 übermittelt. Die Auswerteeinheit 12 greift auf Grund der Einstufung des Verkehrsflusses der einzelnen Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 in die Routenplanung des weiteren Fahrzeugs 2 ein. Das weitere Fahrzeug 2 wird somit von der Auswerteeinheit 12 auf die zweite Route B geschickt, obwohl der Fahrweg länger ist als bei der ersten Route A. Jedoch ist der Verkehrsfluss auf der ersten Route A deutlich schlechter eingestuft als auf der zweiten Route B. Das weitere Fahrzeug 2 erreicht das Fahrziel Z also auf der zweiten Route B mit besserem Verkehrsfluss und mit einem geringeren Risiko für Unfälle oder Staus.
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Werden sämtliche Fahrzeuge 1 des Bereichs von der Auswerteeinheit 12 angesteuert und werden deren Routen ausgehend von dem Verkehrsfluss der einzelnen Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 geändert, kann ein Verkehrsfluss in dem Bereich verbessert werden, so dass die einzelnen Segmente 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 der beiden Routen A, B eine ähnliche Auslastung haben. Stausituationen wie auf dem zweiten Segment 10 der ersten Route A können vermieden werden. Der Verkehr läuft dann über beide Routen A, B auf den einzelnen Segmenten 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 flüssig und risikoarm.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Fahrzeug
- 2
- weiteres Fahrzeug
- 3
- erstes Segment der zweiten Route
- 4
- zweites Segment der zweiten Route
- 5
- drittes Segment der zweiten Route
- 6
- viertes Segment der zweiten Route
- 7
- fünftes Segment der zweiten Route
- 8
- sechstes Segment der zweiten Route
- 9
- erstes Segment der ersten Route
- 10
- zweites Segment der ersten Route
- 11
- Abstand
- 12
- Auswerteeinheit
- 13
- Datenaustausch
- S
- Startpunkt
- Z
- Fahrziel
- A
- erste Route
- B
- zweite Route
