DE102017001293A1

DE102017001293A1 - Verfahren und Steuereinheit in einem Massentransportsytem

Info

Publication number: DE102017001293A1
Application number: DE102017001293.8A
Authority: DE
Inventors: Mohammed IBRAHIM; Therese Kjelldal
Original assignee: Scania CV AB
Current assignee: Scania CV AB
Priority date: 2016-02-24
Filing date: 2017-02-10
Publication date: 2017-08-24
Also published as: BR102017002490A2; SE542558C2; SE1650235A1

Abstract

Verfahren (400) und Steuereinheit (210) zum Bewahren einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug (100-1) und einem hinterherfahrenden Fahrzeug (100-2) innerhalb eines Zeitintervalls (t_min–t_max), wenn sie an einer Haltestelle (130) ankommen. Das Verfahren (400) umfasst folgende Schritte: Schätzen (401) einer erwarteten Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1), wenn es an der Haltestelle (130) ankommt; Schätzen (402) einer Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), um an der Haltestelle (130) anzukommen; Berechnen (403) einer erwarteten Zeitdifferenz (Δt) durch Subtrahieren der geschätzten (402) Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2) von der geschätzten (401) Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1); Bestimmen (404) einer empfohlenen Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug (100-2), um die erwartete Zeitdifferenz (Δt) zwischen den Fahrzeugen (100-1, 100-2) innerhalb des Zeitintervalls (t_min–t_max) zu halten; und Ausgeben (405) der empfohlenen Geschwindigkeit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2).

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Druckschrift offenbart eine Steuereinheit und ein Verfahren. Genauer gesagt werden ein Verfahren und eine Steuereinheit bereitgestellt, um eine Zeitdifferenz zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem hinterherfahrenden Fahrzeug, die beide zu einem Massentransportsystem gehören, innerhalb eines Zeitintervalls zu bewahren, wenn sie an einer Haltestelle ankommen.
HINTERGRUND
Eine aufkommende Technologie besteht darin, Fahrzeuge, wie etwa Busse, in Gruppen von koordinierten Fahrzeugen bzw. Fahrzeugzügen zu fahren. Diese Technologie wird manchmal als Metrobus (Englisch „Bus Rapid Transit”, BRT) bezeichnet. Der BRT ist ein busbasiertes Massentransportsystem, das man als „U-Bahn über der Erde” ansehen kann und das darauf abzielt, die Kapazität und Geschwindigkeit einer Untergrundbahn mit der Flexibilität, den geringeren Kosten und der Einfachheit eines Bussystems zu kombinieren.
Bei einigen anderen Konzepten können die Gruppen von koordinierten Fahrzeugen von verschiedenen Vorstädten aus starten, sich einem gemeinsamen Fahrzeugzug anschließen, wenn sie in der Stadtmitte ankommen, und dann zusammen ähnlich wie Straßenbahnwaggons durch das Stadtzentrum fahren, wodurch sie eine große Transportkapazität im Stadtzentrum bereitstellen. Die Gruppe von koordinierten Fahrzeugen kann sich dann auflösen und zu verschiedenen Endzielen weiterfahren. Dadurch wird ein Transportsystem mit hoher Kapazität bereitgestellt, das flexibel ist und sich an zeitlich variierende Anforderungen anpassen kann.
Ein derartiges busbasiertes Massentransportsystem verwendet typischerweise eine einzige Fahrspur, ähnlich wie eine Straßenbahnlinie oder eine U-Bahn, und zwar durchgehend oder zu Zeiten mit erhöhtem Transportbedarf, wie beispielsweise zu Stoßzeiten. Häufig fahren diese Fahrzeuge nicht nach Fahrplan sondern so oft wie möglich (z. B. so häufig wie alle paar Minuten zwischen jedem Fahrzeug).
Im Idealfall wäre es aus Sicht der Fahrgäste wünschenswert, dass die Fahrzeuge des Massentransportsystems zeitlich gleichmäßig verteilt wären statt in einer konzentrierten Fahrzeuggruppe zu fahren, gefolgt von einem langen Abstand bis zum nächsten Fahrzeug/zur nächsten Fahrzeuggruppe. Erstens geht es darum, die durchschnittliche Wartezeit und die Transportzeit für den einzelnen Fahrgast zu reduzieren, und zweitens darum, den Transportkomfort für die Fahrgäste zu erhöhen, da die meisten Fahrgäste in das zuerst ankommende Fahrzeug einer Gruppe von nacheinander ankommenden Fahrzeugen einsteigen, das somit überfüllt wird, während die darauf folgenden Fahrzeuge vielleicht nur schwach besetzt sind.
Eine mögliche Lösung für die zuvor beschriebene Situation kann darin bestehen, dass man die Fahrzeuge die Plätze wechseln lässt. Dies ist jedoch normalerweise nicht möglich, wenn die Fahrzeuge auf Schienen fahren, einer Stromleitung folgen oder auf einer dedizierten Verkehrsspur fahren.
Drittens würde es eine gleichmäßige Verteilung der Fahrzeuge ermöglichen, die Anzahl von eingesetzten Fahrzeugen zu reduzieren, ohne die durchschnittliche Wartezeit für die Fahrgäste zu verlängern.
Ferner müssen die Fahrzeuge, die auf der gleichen Verkehrsstrecke fahren, manchmal bremsen, um anzuhalten, wenn ein Fahrzeug davor Fahrgäste an der Haltestelle einsteigen/aussteigen lässt. Falls der Abstand zwischen den Fahrzeugen zu klein ist, kann ein derartiges Bremsen plötzlich und scharf sein.
Das Bremsen und/oder eine starke Beschleunigung sind für die Fahrgäste unangenehm oder sogar gefährlich, vielleicht insbesondere für stehende Fahrgäste, behinderte Fahrgäste, Kinder, Fahrgäste in Rollstühlen, Kinderwagen usw.
Ferner führt ein Fahrverhalten, das plötzliches Abbremsen und starkes Beschleunigen umfasst, auch zu erhöhtem Kraftstoffverbrauch im Vergleich zu einem flüssigen Fahrverhalten.
Zudem können verschiedene Fahrzeuge in dem Massentransportsystem verschiedene Kennzeichen und Kapazitäten im Hinblick auf Motorleistung, Gewicht, Bremsen usw. aufweisen, wodurch es schwierig ist, zwischen den Fahrzeugen einen konstanten Abstand zu halten.
Falls alle Fahrzeuge in dem Massentransportsystem identisch sind und die gleiche Motorleistung und Bremskapazität aufweisen, kann es auch eine unterschiedliche Menge von Fahrgästen in den verschiedenen Fahrzeugen geben, was den Fahrzeugen ein unterschiedliches Gewicht verleiht. Ferner kann es sein, dass ein Fahrzeug mit stehenden Fahrgästen oder Fahrgästen in Rollstühlen, Kinderwagen usw. nicht in der Lage ist, so aggressiv wie ein leeres Fahrzeug oder ein Fahrzeug nur mit sitzenden und/oder angeschnallten Fahrgästen zu bremsen und/oder zu beschleunigen.
Anscheinend wird eine Weiterentwicklung benötigt, um eine praktische Umsetzung von Fahrzeuggruppen zu erreichen.
KURZDARSTELLUNG
Daher ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, mindestens einige der obigen Probleme zu lösen und das Fahren in einer Gruppe von koordinierten Fahrzeugen zu verbessern.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch ein Verfahren in einer Steuereinheit erreicht. Das Verfahren zielt darauf ab, eine Zeitdifferenz zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem hinterherfahrenden Fahrzeug, die beide zu einem Massentransportsystem gehören, innerhalb eines Zeitintervalls zu bewahren, wenn sie an einer Haltestelle ankommen. Das Verfahren umfasst das Schätzen einer erwarteten Haltezeit des vorausfahrenden Fahrzeugs, wenn es an der Haltestelle ankommt. Ferner umfasst das Verfahren das Schätzen einer Ankunftszeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs zum Ankommen an der Haltestelle. Zudem umfasst das Verfahren auch das Berechnen einer erwarteten Zeitdifferenz durch Subtrahieren der geschätzten Ankunftszeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs von der geschätzten erwarteten Haltezeit des vorausfahrenden Fahrzeugs. Des Weiteren umfasst das Verfahren auch das Bestimmen einer empfohlenen Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug, um die erwartete Zeitdifferenz zwischen den Fahrzeugen innerhalb des Zeitintervalls zu halten. Das Verfahren umfasst auch das Ausgeben der bestimmten empfohlenen Geschwindigkeit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs.
Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird diese Aufgabe durch eine Steuereinheit erreicht. Die Steuereinheit ist konfiguriert, um eine Zeitdifferenz zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug und einem hinterherfahrenden Fahrzeug, die zu einem Massentransportsystem gehören, innerhalb eines Zeitintervalls zu bewahren, wenn sie an einer Haltestelle ankommen. Die Steuereinheit ist konfiguriert, um die erwartete Haltezeit des vorausfahrenden Fahrzeugs zu schätzen, wenn es an der Haltestelle ankommt. Ferner ist die Steuereinheit konfiguriert, um eine Ankunftszeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs zum Ankommen an der Haltestelle zu schätzen. Die Steuereinheit ist zudem konfiguriert, um eine zukünftige Zeitdifferenz zu berechnen, indem sie die geschätzte Ankunftszeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs von der geschätzten erwarteten Haltezeit des vorausfahrenden Fahrzeugs subtrahiert. Des Weiteren ist die Steuereinheit konfiguriert, um eine empfohlene Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug zu bestimmen, um die zukünftige Zeitdifferenz zwischen den Fahrzeugen innerhalb des Zeitintervalls zu halten. Die Steuereinheit ist auch konfiguriert, um Steuersignale zu generieren, um die bestimmte empfohlene Geschwindigkeit über eine Ausgabeeinheit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs auszugeben.
Dank der beschriebenen Aspekte kann durch Schätzen einer Zeitdifferenz zwischen den Fahrzeugen, die auf einer Strecke fahren, basierend auf der Vorhersage der Haltezeit an der Haltestelle für das vorausfahrende Fahrzeug und der Vorhersage der Ankunftszeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs eine empfohlene Geschwindigkeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs berechnet und dem Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs vorgelegt werden. Dadurch wird verhindert, dass Fahrzeuge, die eine Verkehrsstrecke belegen, in einem Zug steckenbleiben. Stattdessen werden die Fahrzeuge gleichmäßig über die Strecke verteilt, was zu minimierten oder zumindest reduzierten erwarteten Wartezeiten für die Fahrgäste führt. Dadurch wird auch die tatsächliche Transportzeit (einschließlich der Wartezeit) reduziert, und es wird eine wirksameres Massentransportsystem erreicht. Dadurch kann die Anzahl von Fahrzeugen, die eine bestimmte Strecke zu einer gewissen Zeit belegen, reduziert werden, was neben Umweltschutzvorteilen zu drastischen Kosteneinsparungen führt. Zudem verbessern sich der Komfort und die Sicherheit der Fahrgäste, indem das Risiko von überfüllten Fahrgasträumen reduziert wird.
Andere Vorteile und zusätzliche neuartige Merkmale werden aus der nachstehenden ausführlichen Beschreibung hervorgehen.
BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Die Ausführungsformen der Erfindung werden nun mit Bezug auf die beiliegenden Figuren ausführlicher beschrieben. Es zeigen:
1A eine Ausführungsform einer Gruppe von koordinierten Fahrzeugen, die auf einer Strecke fahren;
1B eine Ausführungsform einer Gruppe von koordinierten Fahrzeugen, die auf einer Strecke fahren;
2A einen Fahrzeuginnenraum gemäß einer Ausführungsform;
2B einen Fahrzeuginnenraum und eine externe Fahrzeugstruktur gemäß einer Ausführungsform;
3A eine Gruppe von koordinierten Fahrzeugen und einen Mindestabstand dazwischen;
3B eine Gruppe von koordinierten Fahrzeugen und einen Höchstabstand dazwischen;
4 ein Ablaufschema, das eine Ausführungsform des Verfahrens abbildet;
5 eine Abbildung, die ein System gemäß einer Ausführungsform darstellt.
AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
Die hier beschriebenen Ausführungsformen der Erfindung werden als eine Steuereinheit und ein Verfahren in einer Steuereinheit definiert, die in den nachstehend beschriebenen Ausführungsformen in die Praxis umgesetzt werden können. Diese Ausführungsformen können jedoch in vielen verschiedenen Formen erläutert und ausgebildet werden und sind nicht auf die hier dargelegten Beispiele einzuschränken; vielmehr werden diese erläuternden Beispiele von Ausführungsformen bereitgestellt, so dass die vorliegende Offenbarung gründlich und vollständig ist.
Es können noch andere Aufgaben und Merkmale aus der folgenden ausführlichen Beschreibung hervorgehen, wenn sie in Verbindung mit den beiliegenden Zeichnungen gesehen wird. Es versteht sich jedoch, dass die Zeichnungen nur zum Zweck der Erläuterung und nicht als Definition der Grenzen der hier offenbarten Ausführungsformen gedacht sind, für die auf die beiliegenden Ansprüche Bezug zu nehmen ist. Ferner sind die Zeichnungen nicht unbedingt maßstabsgetreu gezeichnet, und soweit nicht anders angegeben, sind sie nur dazu gedacht, die hier beschriebenen Strukturen und Arbeitsabläufe konzeptuell zu erläutern.
1A bildet eine Situation ab, bei der eine gewisse Anzahl von Fahrzeugen 100-1, 100-2, die in einer Fahrtrichtung 105 auf einer Strecke 120 mit einer Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen fahren. Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 sind koordiniert und in einer Gruppe von koordinierten Fahrzeugen 100-1, 100-2, die zu einem Massentransportsystem 110 gehören, organisiert. Ein vorausfahrendes Fahrzeug 100-1 hält an einer Haltestelle 130 an. Innerhalb eines gewissen Zeitraums, welcher der Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen entspricht, kommt das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 an der Haltestelle 130 an.
Die Fahrzeuggruppe kann man als eine Kette von koordinierten, miteinander kommunizierenden Fahrzeugen 100-1, 100-2 beschreiben, die mit einer bestimmten Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen und einer bestimmten Geschwindigkeit fahren. Die Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen kann zwischen allen Fahrzeugen 100-1, 100-2 des Massentransportsystems 110, die auf der gleichen Strecke 120 fahren, die gleiche sein; oder die Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen kann stattdessen innerhalb des gleichen Zeitintervalls t_min–t_max gehalten werden.
Bei anderen Ausführungsformen kann die Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen innerhalb verschiedener Zeitintervalle t_min–t_max gehalten werden, z. B. wenn verschiedene Zeitintervalle t_min–t_max zu verschiedenen Tageszeiten, an verschiedenen Wochentagen, an bestimmten Feiertagen usw. angewendet werden.
Somit kann die Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen bei einigen Ausführungsformen beispielsweise ein paar Minuten betragen. Dadurch ist es möglich, die Fahrgäste an der Haltestelle 130 zu bedienen, wenn die Fahrzeuge 100-1, 100-2 mit einer gleichmäßig verteilten Periodizität an der Haltestelle 130 ankommen.
Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 können beispielsweise ein Fahrzeug für mehrere Fahrgäste, wie etwa einen Bus, einen Reisebus, eine Straßenbahn, eine Untergrundbahn, einen Zug, einen Oberleitungsbus, eine Drahtseilbahn oder ein beliebiges ähnliches Fahrzeug oder ein anderes Transportmittel, wie etwa einen Lastwagen oder ein Auto usw. umfassen. Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 in dem Massentransportsystem 110 können bei verschiedenen Ausführungsformen gleichartige oder unterschiedliche Fahrzeuge 100-1, 100-2 umfassen.
Eines, einige oder alle der Fahrzeuge 100-1, 100-2 kann bzw. können bei verschiedenen Ausführungsformen fahrergesteuerte oder fahrerlose, selbstständig gesteuerte Fahrzeuge sein. Zur besseren Übersicht werden die Fahrzeuge 100-1, 100-2 jedoch nachstehend als einen Fahrer habend beschrieben.
Die abgebildete Ausführungsform mit zwei Fahrzeugen 100-1, 100-2, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören, und einer Fahrzeugstrecke 120, die nur eine Haltestelle 130 umfasst, ist nur ein nicht einschränkendes Beispiel. Das Massentransportsystem 110 und die Fahrzeugstrecke 120 können eine beliebige Anzahl von Fahrzeugen 100-1, 100-2 und/oder Haltestellen 130 umfassen.
Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 in dem Massentransportsystem 110 werden über Funksignale koordiniert. Ein derartiges Funksignal kann eine drahtlose Kommunikationstechnologie umfassen oder mindestens daran angelehnt sein, wie etwa WiFi, ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN), ein mobiles Ultrabreitband (UMB), Bluetooth (BT), Funkfrequenz-Identifizierung (RFID), optische Kommunikation, wie etwa IrDA („Infrared Data Association”) oder Infrarot-Übertragung, um nur einige mögliche Beispiele von drahtlosen Kommunikationen bei einigen Ausführungsformen zu nennen.
Die Kommunikation kann alternativ über eine drahtlose Schnittstelle erfolgen, die Funkzugangstechnologien umfasst oder mindestens daran angelehnt ist, wie beispielsweise 3GPP LTE, LTE-Advanced, E-UTRAN, UMTS, GSM, GSM/EDGE, WCDMA, Zeitmultiplex-(TDMA)Netze, Frequenzmultiplex-(FDMA)Netze, Orthogonale FDMA-(OFDMA)Netze, Einzelträger-FDMA-(SC-FDMA)Netze, WiMax („Worldwide Interoperability for Microwave Access”), oder ultramobiles Breitband (UMB), schneller Paketzugang (HSPA), weiterentwickelter universeller terrestrischer Funkzugang (E-UTRA), universeller terrestrischer Funkzugang (UTRA), GSM-EDGE-Funkzugangsnetz (GERAN), 3GPP2-CDMA-Technologien, z. B. CDMA2000 1x RTT und HRPD („High Rate Packet Data”) oder dergleichen, um nur einige wenige Optionen zu nennen, über ein drahtloses Kommunikationsnetzwerk.
Bei einigen Ausführungsformen kann die Kommunikation zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 in dem Massentransportsystem 110 über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-(V2V) Kommunikation erfolgen, z. B. basierend auf Vorrichtungen für dedizierte Kurzstrecken-Kommunikationen (DSRC). Die DSRC arbeitet im 5,9 GHz-Band mit einer Bandbreite von 75 MHz und erreicht bei einigen Ausführungsformen etwa eine Reichweite von 1000 m.
Die drahtlose Kommunikation kann gemäß einem beliebigen IEEE-Standard für drahtlose Fahrzeugkommunikation erfolgen, wie beispielsweise eine spezielle Betriebsart von IEEE 802.11 für Kraftfahrzeugnetze, die drahtloser Zugang in Kraftfahrzeugumgebungen (WAVE) heißt. IEEE 802.11p ist eine Erweiterung der Spezifikation 802.11 für die Medienzugangsschicht (MAC) und Bitübertragungsschicht im drahtlosen LAN.
Bei einigen Ausführungsformen sind die Fahrzeuge 100-1, 100-2 in dem Massentransportsystem 110 koordiniert und stehen miteinander in Verbindung.
1B bildet eine Situation des Massentransportsystems 110 ab, die ähnlich oder identisch mit derjenigen ist, die in 1A abgebildet ist, jedoch aus einer anderen Perspektive gesehen.
Die Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen zwischen den koordinierten Fahrzeugen 100-1, 100-2 wird innerhalb eines vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitintervalls t_min–t_max gehalten, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen. Dies erfolgt unter Verwendung diverser Informationsressourcen, um die erwartete Haltezeit für das vorausfahrende Fahrzeug 100-1 an der Haltestelle 130 zu berechnen. Diese Informationsressourcen können beispielsweise frühere Informationen an der Haltestelle 130 umfassen, die auf erhobenen statistischen Daten basieren, die mit Uhrzeit, Datum, Tag im Monat, Monat im Jahr usw., und/oder mit Wetterbedingungen (wenn es regnet, kann es sein, dass eine größere Anzahl von Leuten öffentliche Transportmittel verwendet) verknüpft sind. Ferner können diese Informationsressourcen eine Fahrgastzählung in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1, eine Fahrgastzählung an der Haltestelle 130, das Fahrzeuggewicht, die Anwesenheit von Fahrgästen mit besonderen Bedürfnissen, wie etwa behinderten Fahrgästen, Kindern, älteren Fahrgästen usw., die Kenntnis von öffentlichen Ereignissen in der Nähe der Haltestelle 130 (Fußballspiele oder andere Sportereignisse, Musikkonzert usw.) und/oder eine gewichtete Kombination von einigen oder allen der obigen Parameter umfassen.
Ferner können eine geografische Position und Geschwindigkeitsinformationen des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 auf dieser Verkehrsstrecke/Linie 120 (oder statistische Informationen über die Zeit, die das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 benötigt, um an der Haltestelle 130 anzukommen) verwendet werden, um eine Ankunftszeit an der Haltestelle 130 innerhalb des vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitintervalls t_min–t_max zu schätzen. Basierend auf dieser Berechnung kann eine empfohlene individuelle Geschwindigkeitsbegrenzung (bzw. ein Geschwindigkeitsintervall) für das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 berechnet und an den Fahrer ausgegeben werden (falls ein Fahrer anwesend ist) oder im Abstandsregeltempomat des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 eingestellt werden (z. B. für den Fall eines selbstständigen Fahrzeugs). Dadurch kommen die Fahrzeuge 100-1, 100-2 an dieser Haltestelle 130 in regelmäßigen Intervallen an.
Dadurch wird sichergestellt, dass die Fahrzeuge 100-1, 100-2 des Massentransportsystems 110 gleichmäßig über die Strecke 120 verteilt sind. Dadurch wird die Wartezeit der Fahrgäste an den Haltestellen 130 minimiert oder mindestens reduziert, da eine Ansammlung von Fahrzeugen 100-1, 100-2, die auf derselben Strecke 120 fahren, vermieden wird. Dadurch, dass die Fahrzeuge 100-1, 100-2 gleichmäßig verteilt sind, kann es sein, dass eine geringere Anzahl von Fahrzeugen 100-1, 100-2 auf einer bestimmten Strecke 120 in einem bestimmten Zeitraum notwendig ist. Dadurch wird Kraftstoff und Geld gespart. Auch reduziert sich die Umweltverschmutzung für den Fall von kraftstoffbetriebenen Fahrzeugen 100-1, 100-2. Ferner verbessern gleichmäßiger verteilte Fahrzeuge 100-1, 100-2 auf der Strecke 120 den Komfort der Fahrgäste an Bord, da sich das Risiko einer Überfüllung gewisser Fahrzeuge 100-1, 100-2 reduziert. Dadurch dass eine Überfüllung und stehende Fahrgäste vermieden werden, kann man mit den Fahrzeugen 100-1, 100-2 schneller fahren und schneller beschleunigen/verzögern, was zu einer kürzeren Transportzeit für die Fahrgäste führt. Ferner wird durch das Vermeiden, dass das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 aufholt, um die Haltestelle 130 möglichst schnell zu erreichen, wenn die Zeitdifferenz Δt sehr gering ist, d. h. unterhalb der unteren Grenze des Zeitintervalls t_min liegt, in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 Kraftstoff/Energie gespart. Durch das Vermeiden einer starken Beschleunigung/Verzögerung wird nicht nur Kraftstoff gespart, sondern es werden auch die Bremsbeläge geschont. Ferner wird das Risiko von Unfällen an Bord durch stürzende Fahrgäste reduziert.
2A bildet ein Beispiel einer Situation ab, wie sie der Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 wahrnehmen kann, d. h. des zweiten Fahrzeugs 100-2 in der Gruppe von koordinierten Fahrzeugen 100-1, 100-2 des Massentransportsystems 110. Die Fahrersicht beispielsweise des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 kann bei einigen Ausführungsformen identisch oder ähnlich sein.
Das Fahrzeug 100-1 kann eine Kommunikationsvorrichtung 200 und eine Steuereinheit 210 umfassen, in der die Berechnungen und Kalkulationen der Fahrparameter der Fahrzeuge 100-1, 100-2 in der Gruppe erfolgen können. Die Steuereinheit 210 dient dazu, die Zeitdifferenz Δt zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 und dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören, innerhalb eines Zeitintervalls t_min–t_max zu bewahren, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen.
Ferner kann das Fahrzeug 100-1 eine Datenbank 240 umfassen, die diverse statistische Daten und dergleichen umfasst, wie beispielsweise gespeicherte statistische Daten, die mit der Haltestelle 130 für die aktuelle Uhrzeit und das aktuelle Datum verknüpft sind. Diese gespeicherten statistischen Daten können beispielsweise die durchschnittliche Haltezeit an der nächsten Haltestelle 130 je nach Datum, Uhrzeit, Wochentag, Jahreszeit, Wetterbedingungen usw. umfassen.
Eine erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1, wenn es an der Haltestelle 130 ankommt, kann dann basierend beispielsweise auf diesen statistischen Daten geschätzt werden. Somit kann zuerst bestimmt werden, an welcher Haltestelle 130 sich das vorausfahrende Fahrzeug 100-1 befindet, Informationen über Uhrzeit/Datum können aus einem bordeigenen Zeitmesser entnommen werden, und eine durchschnittliche statistische Haltezeit t_1s kann unter Verwendung der bestimmten Haltestelle 130 und den Uhrzeit-/Datumsangaben als Eingabewerte aus der Datenbank 140 entnommen werden.
Die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 kann jedoch auch oder zusätzlich basierend auf einer Fahrgastzählung in dem vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 geschätzt werden. Eine derartige Fahrgastzählung kann beispielsweise durch einen Sensor in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1, der jede Person zählt, die in das Fahrzeug 100-1 einsteigt bzw. daraus aussteigt, durch Sitzdrucksensoren in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1, durch Zählen der Anzahl verkaufter Fahrkarten, durch Verfügen über eine oder mehrere Kameras und eine Gesichtserkennungs-Software in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 oder ein ähnliches Verfahren zur Fahrgastzählung geschätzt werden. Diese Daten können von dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1, beispielsweise während es an der Haltestelle 130 steht, oder auf Anfrage empfangen werden. Diese Daten können über eine drahtlose Kommunikation an der Kommunikationsvorrichtung 200 empfangen werden.
Die Anzahl von Fahrgästen in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 kann bei einigen Ausführungsformen durch Wiegen des Fahrzeugs 100-1 mit bordeigenen Drucksensoren und unter Voraussetzung eines Durchschnittsgewichts pro Fahrgast geschätzt werden.
Die erwartete Haltezeit t_1s kann dann durch eine Zuordnung zwischen der Anzahl von Fahrgästen und einer erwarteten Haltezeit t_1s, die beispielsweise in der Datenbank 140 gespeichert ist, bestimmt werden.
Ferner kann die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 basierend auf einer Fahrgastzählung an der Haltestelle 130, beispielsweise durch einen oder mehrere Sensoren, der bzw. die an der Haltestelle 130 angeordnet ist bzw. sind, oder durch Kameras kombiniert mit einer Bilderkennungs-Software geschätzt werden. Eine derartige Fahrgastzählung an der Haltestelle 130 kann bei einigen Ausführungsformen mit einer Fahrgastzählung an Bord des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 kombiniert werden. Diese Daten können über eine drahtlose Kommunikation an der Kommunikationsvorrichtung 200 empfangen werden.
Bei anderen Ausführungsformen kann die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 ferner basierend auf der Kenntnis öffentlicher Ereignisse in der näheren Umgebung der Haltestelle 130, wie etwa von Fußballspielen oder anderen Sportereignissen, Musikkonzerten, Festivals usw., geschätzt werden. Diese Informationen kann man von einem Nachrichtendienst durch einen Dienstanbieter oder dergleichen erhalten.
Bei einigen alternativen Ausführungsformen kann die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 durch den Fahrer in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 basierend auf einer visuellen Kontrolle der Menge und der Art von Fahrgästen an Bord und einer Schätzung basierend auf persönlicher Erfahrung geschätzt werden.
Die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 kann ferner gemäß einigen Ausführungsformen ein voreingestellter Wert sein, wie beispielsweise 1 Minute, 3 Minuten usw. (beliebige Beispiele).
Bei einigen Ausführungsformen, beispielsweise für den Fall, dass das vorausfahrende Fahrzeug 100-1 keine Möglichkeit zur Fahrgastzählung oder Kommunikation aufweist, kann die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 ferner basierend auf der Anzahl von Fahrgästen in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 geschätzt werden (vorausgesetzt, das vorausfahrende Fahrzeug 100-1 weist in etwa die gleiche Fahrgastbelegung auf).
Bei einigen zusätzlichen Ausführungsformen können einige oder alle der beschriebenen Verfahren zum Schätzen der Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 kombiniert werden, indem verschiedene Verfahren eine unterschiedliche Gewichtung erhalten, z. B. 60% Verlass auf statistische Werte und 40% Verlass auf Fahrgastzählung.
Des Weiteren kann eine erwartete Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 zum Ankommen an der Haltestelle 130 beispielsweise basierend auf statistischen Informationen, die in der Datenbank 240 gespeichert sind, über die Strecke 120 und die Entfernung zur Haltestelle 130 berechnet werden.
Die Entfernung zur Haltestelle 130 kann dadurch berechnet werden, dass die Strecke 120 und die Position der Haltestelle 130 bekannt sind, beispielsweise indem sie der Datenbank 240 gespeichert oder daraus entnommen werden, und indem die geografische Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 bestimmt wird.
Die geografische Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 kann durch die Positionsbestimmungseinheit in dem Fahrzeug 100-2 bestimmt werden, die auf einem Satelliten-Navigationssystem, wie etwa Navstar („Navigation Signal Timing and Ranging”), dem globalen Positionsbestimmungssystem (GPS), dem differenziellen GPS (DGPS), Galileo, GLONASS oder dergleichen basieren kann.
Die geografische Position der Positionsbestimmungseinheit (und dadurch auch die des Fahrzeugs 100-2) kann gemäß diversen Ausführungsformen ständig in gewissen vorbestimmten oder konfigurierbaren Zeitintervallen erfolgen.
Die geografische Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 kann alternativ bestimmt werden, indem man beispielsweise über Transponder, die in bekannten Positionen entlang der Strecke 120 positioniert sind, und einen Sensor in dem Fahrzeug 100-2, um die Transponder zu erkennen und dadurch die Position zu bestimmen, durch das Detektieren und Erkennen von WiFi-Netzwerken (WiFi-Netzwerke auf der Strecke 120 können bestimmten jeweiligen geografischen Positionen in der Datenbank 240 zugeordnet sein), durch Empfangen eines Bluetooth-Bakensignals, das mit einer geografischen Position verknüpft ist, oder einer anderen Signalsignatur von Funksignalen verfügt. Die Position kann alternativ durch den Fahrer eingegeben werden.
Dadurch dass die Strecke 120, die Position der Haltestelle 130 und die aktuelle Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 bekannt sind, kann bei verschiedenen Ausführungsformen die erwartete Ankunftszeit t_2a basierend auf der Entfernung zwischen dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 und der Haltestelle 130 auf der Strecke 120 und die Kenntnis der erlaubten Fahrgeschwindigkeit der Strecke 120 oder einer statistischen durchschnittlichen Fahrgeschwindigkeit der Strecke 120 oder einer geschätzten Fahrgeschwindigkeit der Strecke 120 basierend auf der Anzahl von Fahrgästen oder dem Gewicht des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 berechnet werden.
Eine erwartete Zeitdifferenz Δt kann dann durch die Steuereinheit 210 berechnet werden, indem die geschätzte Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 von der geschätzten erwarteten Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 subtrahiert wird. Basierend darauf kann eine empfohlene Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 bestimmt werden, um die erwartete Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 innerhalb des Zeitintervalls t_min–t_max zu halten. Bei einigen Ausführungsformen kann eine Einschränkung erfolgen, so dass die empfohlene Geschwindigkeit niemals die lokalen Geschwindigkeitsbegrenzungen auf der Strecke 120 überschreitet.
Diese empfohlene Geschwindigkeit kann dann an den Fahrer des Fahrzeugs 100-2 z. B. an einer Ausgabeeinheit 220, 230, wie beispielsweise einer Anzeige 220, einem Lautsprecher 230 oder einer haptischen Vorrichtung, ausgegeben werden. Andere Ausgabeeinheiten 220, 230 oder Präsentationsvorrichtungen können stattdessen oder ergänzend verwendet werden, wie beispielsweise eine Anzeige am Armaturenbrett, eine Frontscheibenanzeige, ein Projektor, der innerhalb oder außerhalb des Fahrzeugs 100-2 projiziert, eine intelligente Brille des Fahrers usw.
Bei der abgebildeten Ausführungsform befinden sich die Steuereinheit 210 und die Datenbank 240 an Bord des Fahrzeugs 100-1. Bei anderen Ausführungsformen kann bzw. können sich die Steuereinheit 210 und/oder die Datenbank 240 jedoch in einer fahrzeugexternen Struktur 320 befinden, wie in 2B abgebildet.
Die fahrzeugexterne Struktur 320 bei der in 2B abgebildeten alternativen Ausführungsform umfasst einen Transceiver 330, der für eine drahtlose Kommunikation mit der Kommunikationsvorrichtung 200 in dem Fahrzeug 200-1, 200-2 konfiguriert ist. Ferner kann die fahrzeugexterne Struktur 320 auch eine Steuereinheit 210 und eine Datenbank 240 umfassen, die konfiguriert sind, um die gleichen oder ähnliche Funktionen auszuführen, wie zuvor in Verbindung mit der Präsentation und Beschreibung von 2A beschrieben.
3A bildet einen Mindestzeitabstand t_min zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 ab, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören. Der Mindestzeitabstand t_min kann die untere Grenze in einem Zeitintervall t_min–t_max sein, in dem man bemüht ist, die Zeitdifferenz Δt zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 und dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 zu halten, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen.
Der Mindestzeitabstand t_min kann beispielsweise mit einigen Minuten oder Sekunden vorbestimmt oder konfigurierbar sein, um eine geeignete gleichmäßige Verteilung der Fahrzeuge 100-1, 100-2 auf der Strecke 120 zu erreichen. Wenn man vermeidet, dass der Mindestzeitabstand t_min auf einen zu kurzen Zeitwert eingestellt wird, d. h. indem man ihn lang genug einstellt, kann der Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 das Fahrzeug 100-2 entspannt und kontrolliert abbremsen, wodurch der Fahrer Zeit genug hat, eine Notbremsung zu vermeiden. Dadurch wird Energie gespart, die Bremsbeläge werden geschont, und das Risiko von verletzten Fahrgästen in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 wird vermieden.
3B bildet einen Höchstzeitabstand t_max zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 ab, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören. Der Höchstzeitabstand t_max kann die obere Grenze innerhalb des Zeitintervalls t_min–t_max sein, in dem man sich bemühen kann, die Zeitdifferenz Δt zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 und dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 zu halten, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen.
Der Höchstzeitabstand t_max kann beispielsweise mit einigen Minuten vorbestimmt oder konfigurierbar sein, um eine geeignete gleichmäßige Verteilung der Fahrzeuge 100-1, 100-2 auf der Strecke 120 zu erreichen.
4 bildet ein Beispiel eines Verfahrens 400 gemäß einer Ausführungsform ab. Das Ablaufschema in 4 zeigt das Verfahren 400 in einer Steuereinheit 210. Die Steuereinheit 210 kann sich in einem Fahrzeug 100-1 befinden, das zu einer Gruppe von koordinierten Fahrzeugen 100-1, 100-2 in einer Aufstellung, d. h. ein Fahrzeug nach dem anderen in einer Reihe, in einem Massentransportsystem 110 gehört. Bei anderen Ausführungsformen kann sich die Steuereinheit 210 in einer fahrzeugexternen Struktur 320 befinden.
Das Verfahren zielt darauf ab, eine Zeitdifferenz Δt zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 und einem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören, innerhalb eines Zeitintervalls t_min–t_max zu bewahren, wenn sie an einer Haltestelle 130 ankommen.
Die Fahrzeuge 100-1, 100-2 in der koordinierten Gruppe können beliebige Transportmittel sein. Bei einigen bestimmten Ausführungsformen können die Fahrzeuge 100-1, 100-2 jedoch Fahrzeuge zum öffentlichen Transport von Fahrgästen sein, wie etwa Busse, Züge, Straßenbahnen, Einschienenbahnen, Aufzüge oder dergleichen.
Um richtig in der Lage zu sein, die Aufstellung der Gruppe einzuhalten und die Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 zu bewahren, kann das Verfahren 400 eine Anzahl von Schritten 401 bis 406 umfassen. Schritt 406 wird eventuell nur bei einigen optionalen Ausführungsformen ausgeführt. Ferner können die beschriebenen Schritte 401 bis 406 in einer etwas anderen chronologischen Reihenfolge ausgeführt werden als es die Numerierung nahelegt. Das Verfahren 400 kann die folgenden Schritte umfassen:
Schritt 401 umfasst das Schätzen einer erwarteten Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1, wenn es an der Haltestelle 130 ankommt.
Die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 an der Haltestelle 130 kann basierend auf gespeicherten statistischen Daten, die mit der Haltestelle 130 zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft sind, auf einer Fahrgastzählung in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1, auf einer Fahrgastzählung an der Haltestelle 130, auf dem Gewicht des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 oder in einer Kombination davon oder mit anderen ähnlichen Verfahren bei diversen Ausführungsformen geschätzt werden.
Alternativ kann bei einigen Ausführungsformen die Anzahl von Fahrgästen, die in die jeweiligen Fahrzeuge 100-1, 100-2 einsteigen, durch einen Sensor an dem jeweiligen Fahrzeugeingang (oder alternativ, indem die Anzahl verkaufter Fahrkarten verfolgt wird) gezählt werden. Die Anzahl von stehenden Fahrgästen kann geschätzt werden, indem die Anzahl von Sitzen bekannt ist und ein Vergleich mit der Anzahl von eingestiegenen Fahrgästen (unter der Annahme, dass die meisten Fahrgäste wenn möglich lieber sitzen) in jedem Fahrzeug 100-1, 100-2 erfolgt. Alternativ können sich Sitzsensoren in den Sitzen der Fahrzeuge 100-1, 100-2 befinden, und die Anzahl von sitzenden Fahrgästen kann von der Anzahl von eingestiegenen Fahrgästen subtrahiert werden.
Die Schätzung kann bei einigen Ausführungsformen auch oder alternativ auf der Detektion von Rollstühlen und/oder Kinderwagen in einem der Fahrzeuge 100-1, 100-2 basieren, da sich bei diesen Fahrgästen die erwartete Haltezeit t_1s verlängern kann.
Der Schritt 402 umfasst das Schätzen einer Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 zum Ankommen an der Haltestelle 130, an der sich das vorausfahrende Fahrzeug 100-1 gerade befindet.
Die Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, um an der Haltestelle 130 anzukommen, kann basierend auf der aktuellen geografischen Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, auf der Kenntnis der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle 130, auf der statistischen Fahrzeit, die mit der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle 130 zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft ist, auf einer Fahrgastzählung in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, auf dem Gewicht des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, auf dem Vorhandensein von stehenden Fahrgästen in dem Fahrzeug 100-2 oder auf einer Kombination davon geschätzt werden.
Ferner können Gurtsensoren an den Sitzen verwendet werden, um zu detektieren, ob die sitzenden Fahrgäste angeschnallt sind. Falls alle Fahrgäste sitzen und angeschnallt sind, können bei einigen Ausführungsformen die Geschwindigkeit, die Beschleunigung und die Verzögerung des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 erhöht werden.
Falls somit alle Fahrgäste sitzen und angeschnallt sind, kann eine Erhöhung der höchsten Geschwindigkeit/Beschleunigung/Verzögerung erlaubt sein. Falls alle Fahrgäste sitzen aber nicht angeschnallt sind, kann eine geringere Geschwindigkeit/Beschleunigung/Verzögerung angewendet werden, während eine plötzliche Zunahme der Geschwindigkeit (sowie ein plötzliches Abbremsen) vermieden werden kann, wenn es in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 stehende Fahrgäste gibt.
Der Schritt 403 umfasst das Berechnen einer erwarteten Zeitdifferenz Δt durch Subtrahieren der geschätzten 402 Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 von der geschätzten 401 erwarteten Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1, d. h. Δt = t_1s – t_2a.
Der Schritt 404 umfasst das Bestimmen einer empfohlenen Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2, um die erwartete Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 innerhalb des Zeitintervalls t_min–t_max zu halten, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen.
Die empfohlene Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 kann auch die höchsten Geschwindigkeitsbegrenzungen der Strecke sowie die Situation der Fahrgäste an Bord des Fahrzeugs 100-2 berücksichtigen, wie zuvor besprochen.
Der Schritt 405 umfasst das Ausgeben der bestimmten 404 empfohlenen Geschwindigkeit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2. Die empfohlene Geschwindigkeit kann bei diversen Ausführungsformen an einer Ausgabeeinheit 220, 230, wie etwa an einer Anzeige 220, einem Lautsprecher 230, einem Projektor, einer haptischen Vorrichtung oder einer anderen Präsentationsvorrichtung usw., ausgegeben werden.
Bei einigen Ausführungsformen, z. B. wenn kein Fahrer in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2 anwesend ist, kann der Abstandsregeltempomat des Fahrzeugs 100-2 auf die empfohlene Geschwindigkeit eingestellt sein.
Der Schritt 406, der vielleicht nur bei einigen alternativen Ausführungsformen ausgeführt wird, umfasst das Einschränken der Leistung des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, wenn die Geschwindigkeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 die bestimmte 404 empfohlene Geschwindigkeit mit einer Schwellengeschwindigkeit überschreitet.
Eine derartige Einschränkung kann dadurch erfolgen, dass eine Geschwindigkeitsbegrenzung und/oder eine Beschleunigungsbegrenzung des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 angewendet und erlaubt wird bzw. werden. Falls das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 an einer anderen Haltestelle steht, kann das Fahrzeug 100-2 bei einigen Ausführungsformen daran gehindert werden loszufahren, bis ein gewisser Zeitraum verstrichen ist.
5 bildet eine Ausführungsform eines Massentransportsystems 110 ab. Das System 110 ist konfiguriert, um eine Zeitdifferenz Δt zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 und einem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören, innerhalb eines Zeitintervalls t_min–t_max zu bewahren, wenn sie an einer Haltestelle 130 ankommen. Das System 110 umfasst einen Transceiver 200 zum Senden/Empfangen von fahrzeugbezogenen Informationen. Ferner umfasst das System 110 eine Steuereinheit 210.
Die Steuereinheit 210 zielt darauf ab, die Zeitdifferenz Δt zwischen dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1 und dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören, innerhalb des Zeitintervalls t_min–t_max zu bewahren, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen, gemäß mindestens einigen der zuvor beschriebenen Schritte 401 bis 406 des Verfahrens 400, das zuvor beschrieben wurde und in 4 abgebildet ist.
Die Steuereinheit 210 ist konfiguriert, um eine erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 zu schätzen, wenn es an der Haltestelle 130 ankommt. Ferner ist die Steuereinheit 210 konfiguriert, um eine Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, um an der Haltestelle 130 anzukommen, zu schätzen. Die Steuereinheit 210 ist zudem konfiguriert, um eine zukünftige Zeitdifferenz Δt durch Subtrahieren der geschätzten Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 von der geschätzten erwarteten Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 zu berechnen. Des Weiteren ist die Steuereinheit 210 konfiguriert, um eine empfohlene Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug 100-2 zu bestimmen, um die zukünftige Zeitdifferenz Δt zwischen den Fahrzeugen 100-1, 100-2 innerhalb des Zeitintervalls t_min–t_max zu halten. Die Steuereinheit 210 ist auch konfiguriert, um Steuersignale zu generieren, um die bestimmte empfohlene Geschwindigkeit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 über eine Ausgabeeinheit 220, 230 auszugeben.
Gemäß einigen Ausführungsformen kann die Steuereinheit 210 konfiguriert sein, um die Leistung des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 einzuschränken, wenn die Geschwindigkeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2 die bestimmte empfohlene Geschwindigkeit mit einer Schwellengeschwindigkeit überschreitet. Ferner kann die Steuereinheit 210 alternativ konfiguriert sein, um die erwartete Haltezeit t_1s des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 an der Haltestelle 130 basierend auf gespeicherten statistischen Daten, die mit der Haltestelle 130 zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft sind, auf einer Fahrgastzählung in dem vorausfahrenden Fahrzeug 100-1, auf einer Fahrgastzählung an der Haltestelle 130, auf dem Gewicht des vorausfahrenden Fahrzeugs 100-1 oder auf einer Kombination davon zu schätzen.
Ferner kann bei einigen Ausführungsformen die Steuereinheit 210 konfiguriert sein, um die Ankunftszeit t_2a des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, um an der Haltestelle 130 anzukommen, basierend auf einer aktuellen geografischen Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, auf der Kenntnis der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle 130, auf einer statistischen Fahrzeit, die mit der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle 130 zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft ist, auf einer Fahrgastzählung in dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, auf dem Gewicht des hinterherfahrenden Fahrzeugs 100-2, auf der Anwesenheit von stehenden Fahrgästen in dem Fahrzeug 100-2 oder auf einer Kombination davon zu schätzen.
Die Steuereinheit 210 kann einen Prozessor 520 umfassen, der konfiguriert ist, um diverse Kalkulationen und Berechnungen auszuführen, um das Verfahren 400 gemäß den zuvor beschriebenen Schritten 401 bis 406 auszuführen.
Ein derartiger Prozessor 520 kann eine oder mehrere Instanzen einer Verarbeitungsschaltung, d. h. einer Zentraleinheit (CPU), einer Verarbeitungseinheit, einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), eines Mikroprozessors oder einer anderen Verarbeitungslogik, die Anweisungen interpretieren und ausführen kann, umfassen. Der hier verwendete Begriff „Prozessor” kann somit Verarbeitungsschaltungen darstellen, die eine Vielzahl von Verarbeitungsschaltungen, wie beispielsweise einige oder alle der zuvor erwähnten, umfassen.
Ferner kann die Steuereinheit 210 bei einigen Ausführungsformen einen Speicher 525 umfassen. Der optionale Speicher 525 kann eine physische Vorrichtung umfassen, die verwendet wird, um Daten oder Programme, d. h. Sequenzen von Anweisungen, auf zeitweiliger oder permanenter Basis zu speichern. Gemäß einigen Ausführungsformen kann der Speicher 525 integrierte Schaltungen umfassen, die siliziumbasierte Transistoren umfassen. Der Speicher 525 kann bei verschiedenen Ausführungsformen z. B. eine Speicherkarte, einen Flash-Speicher, einen USB-Speicher, eine Festplatte oder eine andere ähnliche flüchtige oder nicht flüchtige Speichereinheit zum Speichern von Daten, wie beispielsweise ROM (Festspeicher), PROM (programmierbarer Festspeicher), EPROM (löschbarer PROM), EEPROM (elektrisch löschbarer PROM) usw. umfassen.
Die Steuereinheit 210 kann ferner eine Ein-/Ausgabeeinheit 510 umfassen, die eine Kommunikationsschnittstelle mit dem Transceiver 200 bildet, um fahrzeugbezogene Informationen zu senden/empfangen.
Die zuvor beschriebenen Schritte 401 bis 406, die in der Steuereinheit 210 auszuführen sind, können durch den einen oder die mehreren Prozessoren 520 in der Steuereinheit 210 zusammen mit einem Computerprogrammprodukt zum Ausführen mindestens einiger der Funktionen der Schritte 401 bis 406 umgesetzt werden. Somit kann ein Computerprogrammprodukt, das Anweisungen zum Ausführen der Schritte 401 bis 406 in der Steuereinheit 210 umfasst, das Verfahren 400 ausführen, das mindestens einige der Schritte 401 bis 406 umfasst, um die Zeitdifferenz Δt zwischen dem vorherfahrenden Fahrzeug 100-1 und dem hinterherfahrenden Fahrzeug 100-2, die zu dem Massentransportsystem 110 gehören, innerhalb des Zeitintervalls t_min–t_max zu bewahren, wenn sie an der Haltestelle 130 ankommen, wenn das Computerprogramm in den einen oder die mehreren Prozessoren 520 der Steuereinheit 210 geladen wird. Die beschriebenen Schritte 401 bis 406 können somit durch einen Computeralgorithmus, maschinenausführbaren Code, ein nicht vorübergehendes computerlesbares Medium oder Software-Anweisungen, die in eine geeignete programmierbare Logik, wie etwa den Prozessor 520 in der Steuereinheit 210, programmiert sind, ausgeführt werden.
Das zuvor erwähnte Computerprogrammprodukt kann gemäß einigen Ausführungsformen beispielsweise in Form eines Datenträgers bereitgestellt werden, der Computerprogrammcode trägt, um mindestens einige der Schritte 401 bis 406 auszuführen, wenn er in den einen oder die mehreren Prozessoren 520 der Steuereinheit 210 geladen wird. Der Datenträger kann beispielsweise eine Festplatte, eine CD-ROM, ein Speicherstick, eine optische Speichervorrichtung, eine magnetische Speichervorrichtung oder ein beliebiges anderes geeignetes Medium, wie etwa eine Platte oder ein Band sein, die bzw. das maschinenlesbare Daten nicht vorübergehend enthalten kann. Das Computerprogrammprodukt kann ferner als Computerprogrammcode auf einem Server bereitgestellt und entfernt auf die Steuereinheit 210, z. B. über eine Internet- oder eine Intranet-Verbindung heruntergeladen werden.
Ferner können einige Ausführungsformen ein Fahrzeug 100-1, 100-2 des Massentransportsystems 110 umfassen, das die Steuereinheit 210 wie zuvor beschrieben umfasst.
Ferner können einige Ausführungsformen eine fahrzeugexterne Struktur 320 umfassen, welche die Steuereinheit 210 wie zuvor beschrieben umfasst.
Die Terminologie, die in der Beschreibung der Ausführungsformen verwendet wird, wie sie in den beiliegenden Zeichnungen abgebildet ist, ist nicht dazu gedacht, für das beschriebene Verfahren 400, die Steuereinheit 210, das Computerprogramm, das Massentransportsystem 110, das Fahrzeug 100-1, 100-2 und/oder die fahrzeugexterne Struktur 320 einschränkend zu sein. Diverse Änderungen, Ersetzungen und/oder Modifikationen können vorgenommen werden, ohne die erfindungsgemäßen Ausführungsformen, wie sie in den beiliegenden Ansprüchen definiert werden, zu verlassen.
Wie er hier verwendet wird, umfasst der Begriff „und/oder” alle möglichen Kombinationen von einem oder mehreren der verknüpften aufgeführten Elemente. Wie er hier verwendet wird, versteht sich der Begriff „oder” als mathematisches ODER, d. h. als einschließende Disjunktion; und nicht als mathematisch ausschließendes ODER (XOR), soweit nicht eindeutig anderweitig angegeben. Zudem sind die Einzahlformen „ein, eine, ein” und „der, die, das” als „mindestens ein” auszulegen, so dass sie möglicherweise auch eine Vielzahl von gleichartigen Entitäten umfassen, soweit nicht eindeutig anderweitig angegeben. Es versteht sich ferner, dass die Begriffe „umfasst” und/oder „umfassend”, das Vorhandensein der angegebenen Merkmale, Aktionen, Ganzzahlen, Schritte, Arbeitsgänge, Elemente und/oder Komponenten vorgeben, jedoch das Vorhandensein oder das Hinzufügen eines oder mehrerer anderer Merkmale, Aktionen, Ganzzahlen, Schritte, Arbeitsgänge, Elemente, Komponenten und/oder Gruppen davon nicht ausschließen. Eine einzige Einheit, wie beispielsweise ein Prozessor, kann die Funktionen von mehreren in den Ansprüchen erwähnten Elementen erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander unterschiedlichen abhängigen Ansprüchen erwähnt werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft verwendet werden kann. Ein Computerprogramm kann auf einem geeigneten Medium, wie etwa einem optischen Speichermedium oder einem Festkörpermedium, das zusammen mit oder als Teil einer anderen Hardware geliefert wird, gespeichert/verteilt werden, kann jedoch auch in anderen Formen, wie etwa über Internet oder ein anderes drahtgebundenes oder drahtloses Kommunikationssystem verteilt werden.

Claims

Verfahren (400) in einer Steuereinheit (210) zum Bewahren einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug (100-1) und einem hinterherfahrenden Fahrzeug (100-2), die zu einem Massentransportsystem (110) gehören, innerhalb eines Zeitintervalls (t_min–t_max), wenn sie an einer Haltestelle (130) ankommen, wobei das Verfahren (400) folgende Schritte umfasst: Schätzen (401) einer erwarteten Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1), wenn es an der Haltestelle (130) ankommt; Schätzen (402) einer Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), um an der Haltestelle (130) anzukommen; Berechnen (403) einer erwarteten Zeitdifferenz (Δt) durch Subtrahieren der geschätzten (402) Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2) von der geschätzten (401) erwarteten Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1); Bestimmen (404) einer empfohlenen Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug (100-2), um die erwartete Zeitdifferenz (Δt) zwischen den Fahrzeugen (100-1, 100-2) innerhalb des Zeitintervalls (t_min–t_max) zu halten; und Ausgeben (405) der bestimmten (404) empfohlenen Geschwindigkeit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2).
Verfahren (400) nach Anspruch 1, ferner umfassend folgenden Schritt: Einschränken (406) der Leistung des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), wenn die Geschwindigkeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2) die bestimmte (404) empfohlene Geschwindigkeit mit einer Schwellengeschwindigkeit überschreitet.
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die erwartete Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1) an der Haltestelle (130) basierend auf gespeicherten statistischen Daten, die mit der Haltestelle (130) zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft sind, auf einer Fahrgastzählung in dem vorausfahrenden Fahrzeug (100-1), auf einer Fahrgastzählung an der Haltestelle (130), auf dem Gewicht des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1) oder auf einer Kombination davon geschätzt (401) wird.
Verfahren (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), um an der Haltestelle (130) anzukommen, basierend auf einer aktuellen geografischen Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), auf der Kenntnis der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle (130), auf einer statistischen Fahrzeit, die mit der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle (130) zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft ist, auf einer Fahrgastzählung in dem hinterherfahrenden Fahrzeug (100-2), auf dem Gewicht des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), auf der Anwesenheit von stehenden Fahrgästen in dem Fahrzeug (100-2) oder auf einer Kombination davon geschätzt wird.
Steuereinheit (210) zum Bewahren einer Zeitdifferenz (Δt) zwischen einem vorausfahrenden Fahrzeug (100-1) und einem hinterherfahrenden Fahrzeug (100-2), die zu einem Massentransportsystem (110) gehören, innerhalb eines Zeitintervalls (t_min–t_max), wenn sie an einer Haltestelle (130) ankommen, wobei die Steuereinheit (210) konfiguriert ist zum: Schätzen einer erwarteten Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1), wenn es an der Haltestelle (130) ankommt; Schätzen einer Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), um an der Haltestelle (130) anzukommen; Berechnen einer zukünftigen Zeitdifferenz (Δt), indem die geschätzte Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2) von der geschätzten erwarteten Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1) subtrahiert wird; Bestimmen einer empfohlenen Geschwindigkeit für das hinterherfahrende Fahrzeug (100-2), um die zukünftige Zeitdifferenz (Δt) zwischen den Fahrzeugen (100-1, 100-2) innerhalb des Zeitintervalls (t_min–t_max) zu halten; und Generieren von Steuersignalen zum Ausgeben der bestimmten empfohlenen Geschwindigkeit an den Fahrer des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2) über eine Ausgabeeinheit (220, 230).
Steuereinheit (210) nach Anspruch 5, ferner konfiguriert zum: Einschränken der Leistung des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), wenn die Geschwindigkeit des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2) die bestimmte empfohlene Geschwindigkeit um eine Schwellengeschwindigkeit überschreitet.
Steuereinheit (210) nach einem der Ansprüche 5 oder 6, ferner konfiguriert, um die erwartete Haltezeit (t_1s) des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1) an der Haltestelle (130) basierend auf gespeicherten statistischen Daten, die mit der Haltestelle (130) zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft sind, auf einer Fahrgastzählung in dem vorausfahrenden Fahrzeug (100-1), auf einer Fahrgastzählung an der Haltestelle (130), auf dem Gewicht des vorausfahrenden Fahrzeugs (100-1) oder auf einer Kombination davon zu schätzen.
Steuereinheit (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 7, ferner konfiguriert, um die Ankunftszeit (t_2a) des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), um an der Haltestelle (130) anzukommen, basierend auf einer aktuellen geografischen Position des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), auf der Kenntnis der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle (130), auf einer statistischen Fahrzeit, die mit der Fahrzeugstrecke zwischen der aktuellen Position und der Haltestelle (130) zur aktuellen Uhrzeit und am aktuellen Datum verknüpft ist, auf einer Fahrgastzählung in dem hinterherfahrenden Fahrzeug (100-2), auf dem Gewicht des hinterherfahrenden Fahrzeugs (100-2), auf der Anwesenheit von stehenden Fahrgästen in dem Fahrzeug (100-2) oder auf einer Kombination davon zu schätzen.
Massentransportsystem (110), umfassend ein vorausfahrendes Fahrzeug (100-1) und ein hinterherfahrendes Fahrzeug (100-2) mit einer Zeitdifferenz (Δt) dazwischen, die innerhalb eines Zeitintervalls (t_min–t_max) bewahrt wird, wenn sie an einer Haltestelle (130) ankommen, wobei das System (110) ferner Folgendes umfasst: eine Steuereinheit (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 8; und einen Transceiver (200) zur Kommunikation von fahrzeugbezogenen Informationen.
Computerprogramm, umfassend Programmcode zum Ausführen eines Verfahrens (400) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wenn das Computerprogramm in einer Steuereinheit (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 8 ausgeführt wird.
Fahrzeug (100-1, 100-2) eines Massentransportsystems (110), umfassend eine Steuereinheit (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 8.
Fahrzeugexterne Struktur (320), umfassend eine Steuereinheit (210) nach einem der Ansprüche 5 bis 8.