DE102019109095A1 - Arrival forecasting procedures and systems - Google Patents

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DE102019109095A1 DE102019109095.4A DE102019109095A DE102019109095A1 DE 102019109095 A1 DE102019109095 A1 DE 102019109095A1 DE 102019109095 A DE102019109095 A DE 102019109095A DE 102019109095 A1 DE102019109095 A1 DE 102019109095A1
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Abstract

Die vorliegende Offenbarung betrifft ein Verfahren zur Ankunftsprognose eines Fahrzeugs an einer Zielposition basierend auf einer Datenquelle. Die Datenquelle umfasst: eine Vielzahl von Straßensegmenten; eine Vielzahl von Kreuzungen, wobei jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen mindestens ein Start-Straßensegment mit mindestens einem Ziel-Straßensegment basierend auf einem Manöver verbindet; für jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen ein Referenzmanöver; und für jedes Manöver ungleich dem Referenzmanöver an einer Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen einen ersten Wertund einen zweiten WertDas Verfahren umfasst Ermitteln einer Route basierend auf einer Startposition und einer Zielposition, wobei die Route mindestens eine Untermenge von Straßensegmenten der Vielzahl von Straßensegmenten und mindestens eine Untermenge von Kreuzungen der Vielzahl von Kreuzungen umfasst; Ermitteln, für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen, eines voraussichtlichen Zeitintervalls in dem das Fahrzeug die jeweilige Kreuzung befahren wird und, basierend auf der Datenquelle, des ersten Wertesdes zweiten Wertesund eines dritten Wertes u(T), jeweils in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitintervalls; und Ermitteln der Ankunftsprognose basierend auf den ermittelten ersten, zweiten und dritten Werten für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen. Die vorliegende Offenbarung betrifft weiter ein System umfassend eine Steuereinheit, die zur Ausführung des Verfahrens konfiguriert ist und ein Fahrzeug umfassend das System.The present disclosure relates to a method for predicting the arrival of a vehicle at a target position based on a data source. The data source includes: a plurality of road segments; a plurality of intersections, each intersection of the plurality of intersections connecting at least one starting road segment to at least one destination road segment based on a maneuver; a reference maneuver for each intersection of the plurality of intersections; and for each maneuver other than the reference maneuver at an intersection of the plurality of intersections, a first value and a second value. The method comprises determining a route based on a starting position and a target position, the route at least a subset of road segments of the plurality of road segments and at least a subset of Intersections includes the plurality of intersections; Determining, for each intersection of the subset of intersections, an anticipated time interval in which the vehicle will drive through the respective intersection and, based on the data source, the first value of the second value and a third value u (T), in each case as a function of the anticipated time interval; and determining the arrival prognosis based on the determined first, second and third values for each intersection of the subset of intersections. The present disclosure further relates to a system comprising a control unit which is configured to carry out the method and a vehicle comprising the system.

Description

Die Offenbarung betrifft Ankunftsprognoseverfahren und -systeme. Die Offenbarung betrifft insbesondere Ankunftsprognoseverfahren und -systeme für die Berechnung von erwarteten Ankunftszeiten für Fahrzeuge.The disclosure relates to arrival forecasting methods and systems. More particularly, the disclosure relates to arrival forecasting methods and systems for calculating expected arrival times for vehicles.

Stand der TechnikState of the art

Im Stand der Technik sind Navigationssysteme bekannt, welche Echtzeit-Verkehrsinformationen („Real Time Traffic Information“ bzw. RTTI) verarbeiten, beispielsweise im Zuge der Visualisierung in einer digitalen Geokarte oder zum Zwecke einer präzisen Berechnung der Ankunftszeit einer im Navigationssystem vorgesehenen Route. Derlei Navigationssysteme sind als in Fahrzeugen integrierte Systeme bekannt, als auch in Form von stand-alone Apps für mobile Endgeräte wie beispielsweise Smartphones oder mobile Navigationssysteme.In the prior art, navigation systems are known which process real-time traffic information (“Real Time Traffic Information” or RTTI), for example in the course of visualization in a digital geomap or for the purpose of precisely calculating the arrival time of a route provided in the navigation system. Such navigation systems are known as systems integrated in vehicles, as well as in the form of stand-alone apps for mobile devices such as smartphones or mobile navigation systems.

Aufgrund der hohen Dynamik der RTTI ist es mit herkömmlichen Systemen bzw. Verfahren nicht oder nur unzureichend möglich, einzelne Verkehrsgeschwindigkeiten vorherzusagen. Vielmehr müssen diese kontinuierlich ermittelt, meist an zentraler Stelle (z.B. auf einem zentralen Server) zumindest temporär gespeichert und schließlich an die Navigationssysteme übertragen werden. Solche Dienstleistungen werden für gewöhnlich von privaten Betreibern erbracht.Due to the high dynamics of the RTTI, it is not or only insufficiently possible to predict individual traffic speeds with conventional systems or processes. Rather, they have to be determined continuously, usually at least temporarily stored at a central location (e.g. on a central server) and finally transferred to the navigation systems. Such services are usually provided by private operators.

Ein wesentlicher Nachteil verfügbarer Produkte, die RTTI einsetzen, ist, dass typischerweise nur eine einzige Verkehrsgeschwindigkeit für jedes Straßensegment ermittelt wird. Ein Straßensegment kann beispielsweise ein Teil einer Straße sein, vorzugsweise der Teil zwischen zwei aufeinander folgenden Kreuzungen (z.B. in München die Schleissheimerstraße von der Kreuzung mit der Max-Diamand-Straße bis zur Kreuzung mit dem Frankfurter Ring).A major disadvantage of available products that use RTTI is that typically only a single traffic speed is determined for each road segment. A street segment can, for example, be part of a street, preferably the part between two consecutive intersections (e.g. Schleissheimerstrasse in Munich from the intersection with Max-Diamand-Strasse to the intersection with Frankfurter Ring).

Für die Georeferenzierung von RTTI werden sogenannte „Locations“ verwendet. Diese können aus einem einzelnen Straßensegment oder aus einer Kette von aufeinanderfolgenden verbundenen Straßensegmenten bestehen. Die Definition von „Locations“ unterliegt oft der Hoheit von Staatsbehörden (z.B. der Bundesanstalt für Straßenwesen, BASt, in Deutschland) und stellt daher einen anerkannten Standard dar, der eine breite Verbreitung unter RTTI-Anbietern hat. Nachfolgend werden die Begriffe „Straßensegment“, „Straßenlink“ und „Location“ synonym verwendet, wenn im Einzelfall nichts anderes ausdrücklich angegeben ist.So-called "locations" are used for georeferencing RTTI. These can consist of a single road segment or a chain of consecutive connected road segments. The definition of "locations" is often subject to the sovereignty of state authorities (e.g. the Federal Highway Research Institute, BASt, in Germany) and therefore represents a recognized standard that is widely used among RTTI providers. In the following, the terms “street segment”, “street link” and “location” are used synonymously, unless otherwise expressly stated in individual cases.

Die Limitierung von Locations wirkt sich jedoch auf die Qualität bzw. Nutzbarkeit der RTTI zumindest in zweierlei Hinsicht aus. Zunächst müssen unterschiedliche Geschwindigkeiten auf gegebenenfalls mehreren Fahrspuren ein und desselben Straßensegmentes auf eine einzige Durchschnittsgeschwindigkeit gemittelt werden, da nur eine Geschwindigkeit pro Location vorgesehen ist. Dies ist insofern problematisch als dass die Geschwindigkeiten auf verschiedenen Fahrspuren desselben Straßensegmentes potenziell sehr unterschiedlich sein können. Beispielhaft seien hier unterschiedliche Ampelphasen Linksabbieger bzw. Rechtsabbieger und Geradeausfahrende Fahrzeuge genannt.However, the limitation of locations affects the quality and usability of the RTTI in at least two ways. First, different speeds on, if necessary, several lanes of one and the same road segment must be averaged to a single average speed, since only one speed is provided per location. This is problematic in that the speeds on different lanes of the same road segment can potentially be very different. Examples are different traffic light phases turning left or right turning and vehicles driving straight ahead.

Des Weiteren kann basierend auf Locations alleine nicht die Zeit berücksichtigt werden, die für die Durchquerung einer Kreuzung, für einen Abbiegevorgang oder dergleichen erforderlich ist. Stattdessen stehen lediglich Durchschnittsgeschwindigkeiten für einzelne Locations zur Verfügung. So werden zum Beispiel für ein Fahrmanöver in München von der Schleissheimerstraße von Norden nach Süden rechts in die Moosacherstraße klassischerweise lediglich die Durchschnittsgeschwindigkeiten auf der Schleissheimerstraße (bzw. auf dem beteiligten Segment) und auf der Moosacherstraße (bzw. auf dem beteiligten Segment) für die Berechnung einer Manövergeschwindigkeit betrachtet. Eine zusätzliche Wartezeit, die für die Durchführung des Fahrmanövers notwendig ist (z.B. aufgrund von Fußgängerverkehr) oder die jeweiligen Geschwindigkeiten einzelner Fahrspuren können nicht berücksichtigt werden.Furthermore, based on locations alone, the time required to traverse an intersection, to make a turn, or the like cannot be taken into account. Instead, only average speeds for individual locations are available. For example, for a maneuver in Munich from Schleissheimerstraße from north to south right into Moosacherstraße, only the average speeds on Schleissheimerstraße (or on the segment involved) and on Moosacherstraße (or on the segment involved) are used for the calculation considered a maneuver speed. An additional waiting time that is necessary to carry out the maneuver (e.g. due to pedestrian traffic) or the respective speeds of individual lanes cannot be taken into account.

Es gibt Anbieter von RTTI, welche im Bereich sogenannter hochauflösender Karten („HD maps“) tätig sind. Unter diesem Begriff werden Produkte angeboten, welche eine proprietäre Modellierung von Straßendaten mit höherer Auflösung beinhalten, wobei sich die höhere Auflösung auf mehrere Fahrspuren pro Straßensegment bezieht. Es ist basierend auf dem proprietären Modell möglich, Durchschnittsgeschwindigkeiten für einzelne Fahrspuren zu modellieren. Nachteilig hierbei kann sein, dass eine solche Modellierung grundlegende Änderungen beinhaltet, die durch die klassischen RTTI Strukturen nicht abgebildet werden können. Weiter ist auch nicht vorgesehen, den Übergang zwischen einzelnen Straßensegmenten detailliert zu modellieren.There are RTTI providers who are active in the area of so-called high-resolution maps ("HD maps"). Under this term, products are offered that contain a proprietary modeling of road data with a higher resolution, the higher resolution referring to several lanes per road segment. Based on the proprietary model, it is possible to model average speeds for individual lanes. The disadvantage here can be that such a modeling contains fundamental changes that cannot be mapped by the classic RTTI structures. There is also no provision for a detailed model of the transition between individual road segments.

Die vorliegende Offenbarung beschreibt Verfahren und Systeme, welche es ermöglichen, unterschiedliche Manövergeschwindigkeiten sowie Fahrspurgeschwindigkeiten auch bei der Anwendung von klassischen, nicht-hochauflösenden Karten, sowie von klassischen RTTI Strukturen, abzubilden. Durch die vorliegend offenbarten Verfahren und Systeme kann die RTTI Geschwindigkeit für eine Location nach unterschiedlichen Manövergeschwindigkeiten aufgegliedert werden. Somit kann eine Diskrepanz zwischen der realen und der berechneten Geschwindigkeitsprognose im Vergleich zur aktuellen Anwendung von RTTI reduziert und die Genauigkeit der Ankunftszeitprognose erhöht werden.The present disclosure describes methods and systems which make it possible to map different maneuver speeds and lane speeds even when using classic, non-high-resolution maps and classic RTTI structures. With the methods and systems disclosed here, the RTTI speed for a location can be broken down according to different maneuver speeds. In this way, a discrepancy between the real and the calculated speed forecast can be reduced compared to the current application of RTTI and the accuracy of the arrival time forecast can be increased.

In einem repräsentativen Beispiel durchqueren innerhalb einer Zeiteinheit 80 Fahrzeuge die Kreuzung Schleißheimer Straße / Moosacher Straße von Norden nach Süden (d.h. Geradeausfahrer) mit einer Geschwindigkeit von 50 km/h. Gleichzeitig durchqueren 20 Fahrzeuge dieselbe Kreuzung von Norden nach Westen (d.h. Abbieger in die Moosacher Straße), mit einer Geschwindigkeit von 10 km/h. Basierend auf dem herkömmlichen Prinzip der Durchschnittsgeschwindigkeiten und den vorgenannten Geschwindigkeiten kann ein RTTI-Provider für die Location (d.h. das beteiligte Segment) der „Schleißheimer Straße“ eine Durchschnittsgeschwindigkeit von (50*80+10*20) / (80+20) = 42 km/h berechnen. Bei einem Vergleich dieses Wertes mit der tatsächlichen Geschwindigkeit der Fahrzeuge auf der rechten Fahrspur zum Zweck des Rechtsabbiegens in die Moosacher Straße ergibt sich ein Fehler von (42 - 10) / 10 = 320%.In a representative example, traverse within a unit of time 80 Vehicles at the intersection Schleißheimer Straße / Moosacher Straße from north to south (ie driving straight ahead) at a speed of 50 km / h. At the same time, 20 vehicles cross the same intersection from north to west (ie turn into Moosacher Strasse) at a speed of 10 km / h. Based on the conventional principle of average speeds and the aforementioned speeds, an RTTI provider can achieve an average speed of (50 * 80 + 10 * 20) / (80 + 20) = 42 for the location (ie the segment involved) on "Schleißheimer Straße" Calculate km / h. When comparing this value with the actual speed of the vehicles in the right lane for the purpose of turning right into Moosacher Straße, an error of (42-10) / 10 = 320% results.

Daher besteht der Bedarf an Ankunftsprognoseverfahren und -systemen, die eine verbesserte Abbildung der tatsächlichen Verhältnisse in die Modellierung ermöglichen. So kann eine Ankunftsprognose und/oder eine verlässlichere Funktion von Navigationssystemen verbessert werden.There is therefore a need for arrival prognosis methods and systems that enable an improved mapping of the actual conditions in the modeling. An arrival prognosis and / or a more reliable function of navigation systems can thus be improved.

Es besteht weiter insbesondere der Bedarf an einer verbesserten Energieverbrauchsprognose sowohl bei elektrischen als auch bei konventionellen Antrieben. Da der Verbrauch abhängig von der Geschwindigkeit und Fahrtdauer ist, kann eine verbesserte Geschwindigkeitsprognose auch die Energieverbrauchsprognose verbessern.In particular, there is also a need for an improved energy consumption forecast for both electric and conventional drives. Since consumption depends on the speed and duration of the journey, an improved speed forecast can also improve the energy consumption forecast.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Ankunftsprognoseverfahren und Ankunftsprognosesysteme bereitzustellen, die einen oder mehrere der beschriebenen Nachteile vermeidet und/oder einen oder mehrere der beschriebenen Vorteile ermöglicht.It is an object of the present disclosure to provide arrival forecast methods and arrival forecast systems which avoid one or more of the disadvantages described and / or enable one or more of the advantages described.

Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.This object is achieved by the subject matter of the independent claims. Advantageous refinements are given in the subclaims.

In einem ersten Aspekt gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist ein Ankunftsprognoseverfahren angegeben. Das Verfahren zur Ankunftsprognose eines Fahrzeugs an einer Zielposition basiert auf einer Datenquelle, wobei die Datenquelle umfasst: eine Vielzahl von Straßensegmenten; eine Vielzahl von Kreuzungen, wobei jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen mindestens ein Start-Straßensegment mit mindestens einem Ziel-Straßensegment basierend auf einem Manöver verbindet; für jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen ein Referenzmanöver; und für jedes Manöver ungleich dem Referenzmanöver an einer Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen einen ersten Wert Z i L 1

Figure DE102019109095A1_0005
und einen zweiten Wert Z i L 2 .
Figure DE102019109095A1_0006
Das Verfahren umfasst: Ermitteln einer Route basierend auf einer Startposition und der Zielposition, wobei die Route mindestens eine Untermenge von Straßensegmenten der Vielzahl von Straßensegmenten und mindestens eine Untermenge von Kreuzungen der Vielzahl von Kreuzungen umfasst; Ermitteln, für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen, eines voraussichtlichen Zeitintervalls Tk in dem das Fahrzeug die jeweilige Kreuzung befahren wird und, basierend auf der Datenquelle, des ersten Wertes Z i L 1 ( T k ) ,
Figure DE102019109095A1_0007
des zweiten Wertes Z i L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0008
und eines dritten Wertes ui(Tk), jeweils in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitintervalls (Tk); und Ermitteln der Ankunftsprognose basierend auf den ermittelten ersten, zweiten und dritten Werten für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen.In a first aspect according to embodiments of the present disclosure, an arrival forecast method is specified. The method for predicting the arrival of a vehicle at a target position is based on a data source, the data source comprising: a plurality of road segments; a plurality of intersections, each intersection of the plurality of intersections connecting at least one starting road segment to at least one destination road segment based on a maneuver; a reference maneuver for each intersection of the plurality of intersections; and a first value for each maneuver other than the reference maneuver at an intersection of the plurality of intersections Z i L. 1
Figure DE102019109095A1_0005
and a second value Z i L. 2 .
Figure DE102019109095A1_0006
The method comprises: determining a route based on a starting position and the destination position, the route including at least a subset of road segments of the plurality of road segments and at least a subset of intersections of the plurality of intersections; Determining, for each intersection of the subset of intersections, a probable time interval T k in which the vehicle will drive through the respective intersection and, based on the data source, the first value Z i L. 1 ( T k ) ,
Figure DE102019109095A1_0007
of the second value Z i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0008
and a third value u i (T k ), in each case as a function of the probable time interval (T k ); and determining the arrival prognosis based on the determined first, second and third values for each intersection of the subset of intersections.

In einem zweiten Aspekt nach der vorhergehenden Aspekt 1 wird für jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen in der Datenquelle: der erste Wert Z i L 1

Figure DE102019109095A1_0009
basierend auf einem Durchschnittswert ermittelt; und/oder der zweiten Wert Z i L 2
Figure DE102019109095A1_0010
basierend auf einem Durchschnittswert ermittelt.In a second aspect according to the preceding aspect 1, for each intersection of the plurality of intersections in the data source: the first value Z i L. 1
Figure DE102019109095A1_0009
determined based on an average value; and / or the second value Z i L. 2
Figure DE102019109095A1_0010
determined based on an average value.

In einem dritten Aspekt nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 oder 2 erfolgt Ermitteln des ersten Wertes Z i L 1 ( T k )

Figure DE102019109095A1_0011
basierend auf Z i L 1 ( T k )   =   v i L 1 ( T k ) / v 1 L 1 ( T k ) ,
Figure DE102019109095A1_0012
mit v i L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0013
gleich der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L1, wenn das Manöver i im Zeitintervall Tk durchgeführt wird, und v 1 L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0014
gleich der Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L1, wenn das Referenzmanöver im Zeitintervall Tk durchgeführt wird.In a third aspect according to one of the preceding aspects 1 or 2, the first value is determined Z i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0011
based on Z i L. 1 ( T k ) = v i L. 1 ( T k ) / v 1 L. 1 ( T k ) ,
Figure DE102019109095A1_0012
With v i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0013
equal to the most likely speed on the road segment L 1 if the maneuver i is carried out in the time interval T k , and v 1 L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0014
equal to the speed on the road segment L 1 if the reference maneuver is carried out in the time interval T k .

In einem vierten Aspekt nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 3 erfolgt Ermitteln des zweiten Wertes Z i L 2 ( T k )

Figure DE102019109095A1_0015
basierend auf v i L 2 ( T k )   =   v i L 2 ( T k ) / v 1 L 2 ( T k ) ,
Figure DE102019109095A1_0016
mit v i L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0017
gleich der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L2, wenn das Manöver i im Zeitintervall Tk durchgeführt wird, und v 1 L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0018
gleich der Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L2, wenn das Referenzmanöver im Zeitintervall Tk durchgeführt wird.In a fourth aspect according to one of the preceding aspects 1 to 3, the second value is determined Z i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0015
based on v i L. 2 ( T k ) = v i L. 2 ( T k ) / v 1 L. 2 ( T k ) ,
Figure DE102019109095A1_0016
With v i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0017
equal to the most likely speed on road segment L 2 when maneuver i is performed in time interval T k , and v 1 L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0018
equal to the speed on the road segment L 2 if the reference maneuver is carried out in the time interval T k .

In einem fünften Aspekt nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 4 werden die wahrscheinlichsten ersten und zweiten Geschwindigkeiten v l L ^  und  v l L 2

Figure DE102019109095A1_0019
für das Manöver i basierend auf folgenden Gleichungen ermittelt:

  • • wenn i = 1, v 1 L ^ 1   =   v R T T I L 1     1 + j = 2,.. I u j ( T k ) 1 + j = 2,.. I ( u j ( T k ) Z j L 1 ( T k ) )       ,      v 1 L ^ 2   =   v R T T I   L 2   1 + j = 2,.. I u j ( T k ) 1 + j = 2,.. I ( u j ( T k ) Z j L 2 ( T k ) )
    Figure DE102019109095A1_0020
    mit / gleich der Anzahl von Manövern i an der jeweiligen Kreuzung vom Straßensegment L1 kommend.
  • • wenn i > 1,   v l L ^ 1   =   v 1 L ^ 1     u i ( T k ) .
    Figure DE102019109095A1_0021
In a fifth aspect according to one of the preceding aspects 1 to 4, the most likely first and second speeds v l L. ^ and v l L. 2
Figure DE102019109095A1_0019
determined for maneuver i based on the following equations:
  • • if i = 1, v 1 L. ^ 1 = v R. T T I. L. 1 1 + j = 2, .. I. u j ( T k ) 1 + j = 2, .. I. ( u j ( T k ) Z j L. 1 ( T k ) ) , v 1 L. ^ 2 = v R. T T I. L. 2 1 + j = 2, .. I. u j ( T k ) 1 + j = 2, .. I. ( u j ( T k ) Z j L. 2 ( T k ) )
    Figure DE102019109095A1_0020
    with / equal to the number of maneuvers i at the respective intersection from the road segment L 1 .
  • • if i > 1, v l L. ^ 1 = v 1 L. ^ 1 u i ( T k ) .
    Figure DE102019109095A1_0021

In einem sechsten Aspekt nach dem vorhergehenden Aspekt 5 erfolgt Ermitteln der Ankunftsprognose basierend auf den ersten und zweiten Geschwindigkeitswerten v 1 L ^ 1 .

Figure DE102019109095A1_0022
und v 1 L ^ 2 .
Figure DE102019109095A1_0023
In a sixth aspect according to the preceding aspect 5, the arrival prognosis is determined based on the first and second speed values v 1 L. ^ 1 .
Figure DE102019109095A1_0022
and v 1 L. ^ 2 .
Figure DE102019109095A1_0023

In einem siebten Aspekt nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 4 umfasst das Verfahren weiter Ermitteln von ersten und zweiten RTTI-Geschwindigkeiten v R T T I L 1

Figure DE102019109095A1_0024
und v R T T I L 2
Figure DE102019109095A1_0025
basierend auf einem RTTI Dienst. Ermitteln der Ankunftsprognose erfolgt basierend auf den ersten und zweiten RTTI-Geschwindigkeiten v R T T I L 1 ^  und  v R T T I L 2 .
Figure DE102019109095A1_0026
In a seventh aspect according to one of the preceding aspects 1 to 4, the method further comprises determining first and second RTTI speeds v R. T T I. L. 1
Figure DE102019109095A1_0024
and v R. T T I. L. 2
Figure DE102019109095A1_0025
based on an RTTI service. The arrival forecast is determined based on the first and second RTTI speeds v R. T T I. L. 1 ^ and v R. T T I. L. 2 .
Figure DE102019109095A1_0026

In einem achten Aspekt nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 7 erfolgt Ermitteln des dritten Wertes ui(Tk) basierend auf ui(Tk) = ni(Tk)/n1(Tk), mit ui(Tk) gleich das wahrscheinlichste Verhältnis zwischen einer Anzahl ni von Fahrzeugen, welche in einer vorbestimmten Zeiteinheit das Manöver i durchführen, und einer Anzahl n1 von Fahrzeugen, welche in der vorbestimmten Zeiteinheit das Referenzmanöver i = 1 durchführen; vorzugsweise wobei die vorbestimmte Zeiteinheit 1 Minute beträgt.In an eighth aspect according to one of the preceding aspects 1 to 7, the third value u i (T k ) is determined based on u i (T k ) = n i (T k ) / n 1 (T k ), with u i ( T k ) equals the most probable ratio between a number n i of vehicles which carry out maneuver i in a predetermined time unit and a number n 1 of vehicles which carry out reference maneuver i = 1 in the predetermined time unit; preferably wherein the predetermined time unit is 1 minute.

In einem neunten Aspekt gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist ein System zur Ankunftsprognose eines Fahrzeugs angegeben. Das System umfasst eine Steuereinheit, die konfiguriert ist zur Ausführung des Verfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, insbesondere nach einem der vorhergehenden Aspekte 1 bis 8.In a ninth aspect according to embodiments of the present disclosure, a system for predicting the arrival of a vehicle is specified. The system comprises a control unit which is configured to carry out the method according to embodiments of the present disclosure, in particular according to one of the preceding aspects 1 to 8.

In einem zehnten Aspekt gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ist ein Fahrzeug angegeben. Das Fahrzeug umfasst ein System gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, insbesondere nach dem vorhergehenden Aspekt 9.In a tenth aspect according to embodiments of the present disclosure, a vehicle is provided. The vehicle comprises a system according to embodiments of the present disclosure, in particular according to the preceding aspect 9.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Softwareprogramm beschrieben. Das Softwareprogramm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch vorliegend offenbarte Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software program is described. The software program can be set up to run on a processor and thereby to carry out methods disclosed herein.

Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein Softwareprogramm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch vorliegend offenbarte Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and to thereby execute methods disclosed herein.

Die hier offenbarten Verfahren und Systeme bieten ein oder mehrere der nachstehend genannten Vorteile.The methods and systems disclosed herein provide one or more of the advantages noted below.

Verfahren und Systeme gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglichen eine wesentlich verbesserte Abbildung der tatsächlichen Verhältnisse in der Modellierung ermöglichen. Dadurch wird eine deutliche Verbesserung einer Ankunftsprognose und/oder einer verlässlicheren Funktion von Navigationssystemen erreicht.Methods and systems according to the present disclosure enable a significantly improved mapping of the actual relationships in the modeling. This results in a significant improvement in an arrival prognosis and / or a more reliable function of navigation systems.

Verfahren und Systeme gemäß der vorliegenden Offenbarung ermöglichen weiter eine Verbesserung der Energieverbrauchsprognose.Methods and systems according to the present disclosure further enable an improvement in the energy consumption forecast.

FigurenlisteFigure list

Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Dabei werden im Folgenden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente dieselben Bezugszeichen verwendet.

  • 1 illustriert schematisch den Aufbau eines Systems gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung; und
  • 2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
Exemplary embodiments of the disclosure are shown in the figures and are described in more detail below. Unless otherwise noted, the same reference symbols are used below for elements that are the same or have the same effect.
  • 1 schematically illustrates the structure of a system according to embodiments of the present disclosure; and
  • 2 12 shows a flow diagram of a method according to embodiments of the present disclosure.

Ausführungsformen der OffenbarungEmbodiments of the disclosure

Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.Unless otherwise noted, the same reference symbols are used below for elements that are the same and have the same effect.

1 illustriert schematisch den Aufbau eines Systems 100 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. 1 schematically illustrates the structure of a system 100 in accordance with embodiments of the present disclosure.

Der Begriff „Fahrzeug“ umfasst PKW, LKW, Busse, Wohnmobile, Krafträder, etc., die der Beförderung von Personen, Gütern, etc. dienen. Insbesondere umfasst der Begriff Kraftfahrzeuge zur Personenbeförderung. Fahrzeuge 80 mit Elektroantrieb (insbesondere Hybrid- oder Elektrofahrzeuge) werden von einem Elektromotor angetrieben und umfassen ein oder mehrere elektrische Energiespeicher (z.B. Batterien, Hochvoltspeicher), die über eine Ladevorrichtung des Fahrzeugs 80 an eine Ladestation angeschlossen und aufgeladen werden können. Zum Aufladen der elektrischen Speicher solcher Hybrid- oder Elektrofahrzeuge können verschiedene Ladetechniken verwendet werden.The term “vehicle” includes cars, trucks, buses, mobile homes, motorcycles, etc., which are used to transport people, goods, etc. In particular, the term includes motor vehicles for passenger transport. vehicles 80 with electric drive (in particular hybrid or electric vehicles) are driven by an electric motor and include one or more electrical energy storage devices (e.g. batteries, high-voltage storage devices), which are connected to a vehicle charging device 80 can be connected to a charging station and charged. Various charging techniques can be used to charge the electrical storage of such hybrid or electric vehicles.

Vorzugsweise umfasst das Fahrzeug eine Umgebungssensorik, die eingerichtet ist, um die Umfelddaten zu erfassen. Vorzugsweise umfasst die Umgebungssensorik wenigstens ein GPS zur Messung der Fahrzeugposition und -geschwindigkeit, ein LiDAR-System und/oder wenigstens ein Radar-System und/oder wenigstens eine Kamera und/oder wenigstens ein Ultraschall-System. Die Umgebungssensorik kann die Umfelddaten (auch als „Umgebungsdaten“ bezeichnet) bereitstellen, die einen Umgebungsbereich des Fahrzeugs abbilden.The vehicle preferably includes an environment sensor system which is set up to record the environment data. The environmental sensor system preferably comprises at least one GPS for measuring the vehicle position and speed, a LiDAR system and / or at least one radar system and / or at least one camera and / or at least one ultrasonic system. The environment sensor system can provide the environment data (also referred to as “environment data”), which depict an area around the vehicle.

Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen der vorliegenden Offenbarung ein Fahren mit automatisierter Längs- oder Querführung oder ein autonomes Fahren mit automatisierter Längs- und Querführung verstanden werden. Bei dem automatisierten Fahren kann es sich beispielsweise um ein zeitlich längeres Fahren auf der Autobahn oder um ein zeitlich begrenztes Fahren im Rahmen des Einparkens oder Rangierens handeln. Der Begriff „automatisiertes Fahren“ umfasst ein automatisiertes Fahren mit einem beliebigen Automatisierungsgrad. Beispielhafte Automatisierungsgrade sind ein assistiertes, teilautomatisiertes, hochautomatisiertes oder vollautomatisiertes Fahren. Diese Automatisierungsgrade wurden von der Bundesanstalt für Straßenwesen (BASt) definiert (siehe BASt-Publikation „Forschung kompakt“, Ausgabe 11/2012). Beim assistierten Fahren führt der Fahrer dauerhaft die Längs- oder Querführung aus, während das System die jeweils andere Funktion in gewissen Grenzen übernimmt. Beim teilautomatisierten Fahren (TAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum und/oder in spezifischen Situationen, wobei der Fahrer das System wie beim assistierten Fahren dauerhaft überwachen muss. Beim hochautomatisierten Fahren (HAF) übernimmt das System die Längs- und Querführung für einen gewissen Zeitraum, ohne dass der Fahrer das System dauerhaft überwachen muss; der Fahrer muss aber in einer gewissen Zeit in der Lage sein, die Fahrzeugführung zu übernehmen. Beim vollautomatisierten Fahren (VAF) kann das System für einen spezifischen Anwendungsfall das Fahren in allen Situationen automatisch bewältigen; für diesen Anwendungsfall ist kein Fahrer mehr erforderlich. In the context of the present disclosure, the term “automated driving” can be understood to mean driving with automated longitudinal or lateral guidance or autonomous driving with automated longitudinal and lateral guidance. The automated driving can be, for example, driving on the motorway for a longer period of time or driving for a limited time as part of parking or maneuvering. The term “automated driving” includes automated driving with any degree of automation. Exemplary degrees of automation are assisted, partially automated, highly automated or fully automated driving. These degrees of automation were defined by the Federal Highway Research Institute (BASt) (see BASt publication “Research compact”, edition 11/2012). With assisted driving, the driver continuously performs longitudinal or lateral guidance, while the system takes on the other function within certain limits. With partially automated driving (TAF), the system takes over the longitudinal and lateral guidance for a certain period of time and / or in specific situations, whereby the driver has to continuously monitor the system as with assisted driving. At the highly automated driving (HAF), the system takes over the longitudinal and lateral guidance for a certain period of time without the driver having to permanently monitor the system; however, the driver must be able to take over driving the vehicle within a certain period of time. With fully automated driving (VAF), the system can automatically cope with driving in all situations for a specific application; a driver is no longer required for this application.

Die vorstehend genannten vier Automatisierungsgrade entsprechen den SAE-Level 1 bis 4 der Norm SAE J3016 (SAE - Society of Automotive Engineering). Beispielsweise entspricht das hochautomatisierte Fahren (HAF) Level 3 der Norm SAE J3016. Ferner ist in der SAE J3016 noch der SAE-Level 5 als höchster Automatisierungsgrad vorgesehen, der in der Definition der BASt nicht enthalten ist. Der SAE-Level 5 entspricht einem fahrerlosen Fahren, bei dem das System während der ganzen Fahrt alle Situationen wie ein menschlicher Fahrer automatisch bewältigen kann; ein Fahrer ist generell nicht mehr erforderlich.The four degrees of automation mentioned above correspond to SAE levels 1 to 4 of the SAE J3016 standard (SAE - Society of Automotive Engineering). For example, highly automated driving (HAF) Level 3 corresponds to the SAE J3016 standard. In addition, SAE J3016 provides SAE level 5 as the highest level of automation, which is not included in the definition of BASt. SAE level 5 corresponds to driverless driving in which the system can automatically handle all situations like a human driver during the entire journey; a driver is generally no longer required.

Das System 100 kann im Wesentlichen auf einem Steuergerät 120 des Fahrzeugs 80 und/oder auf einer oder mehreren Backend-Komponenten 150 (z.B. Server, Dienste) implementiert werden.The system 100 can essentially be on a control unit 120 of the vehicle 80 and / or on one or more backend components 150 (e.g. server, services) are implemented.

Das Fahrzeug 80 umfasst neben dem Steuergerät 120 weiter eine Kommunikationseinheit 130, die zur Datenkommunikation 140 mit zum Fahrzeug 80 externen Komponenten (z.B. Backend 150) konfiguriert ist, und eine Benutzerschnittstelle 110, die beispielsweise als Touchscreen im Fahrzeug 80 realisiert sein kann (z.B. auf dem oder im Armaturenbereich des Fahrzeugs 80 oder als Teil eines Rear-Seat-Entertainment Systems im Fond des Fahrzeugs 80; nicht gezeigt). Die Kommunikationseinheit 130 kann weiter konfiguriert sein, eine Datenverbindung zu mobilen Endgeräten bereitzustellen, insbesondere zu solchen, die sich im Fahrzeug 80 und/oder in der Umgebung des Fahrzeugs 80 befinden und/oder vom Nutzer 60 verwendet werden.The vehicle 80 includes in addition to the control unit 120 further a communication unit 130 used for data communication 140 with to the vehicle 80 external components (e.g. backend 150 ) is configured and a user interface 110 for example as a touchscreen in the vehicle 80 can be implemented (for example on or in the dashboard area of the vehicle 80 or as part of a rear seat entertainment system in the rear of the vehicle 80 ; Not shown). The communication unit 130 can also be configured to provide a data connection to mobile devices, in particular to those located in the vehicle 80 and / or in the vicinity of the vehicle 80 and / or by the user 60 be used.

Das System 100 kann teilweise oder vollständig über die Benutzerschnittstelle 110 im Fahrzeug 80 bedient werden. Die Benutzerschnittstelle 110 kann eine oder mehrere multimodale Benutzerschnittstellen, insbesondere Benutzerschnittstellen, die für die Bedienung des Fahrzeugs 80 konfiguriert sind (z.B. Kommunikation, Infotainment, Klimatisierung, Sitzeinstellung, Fahrzeugeinstellungen) umfassen. Die Benutzerschnittstelle 110 ermöglicht die multimodale Erfassung von Eingaben eines Nutzers 60, beispielsweise über eine grafische Benutzeroberfläche (z.B. Touchscreen), über klassische Bedienelemente des Fahrzeugs 80 (z.B. Knöpfe, Schalter, iDrive Controller), per Sprachsteuerung (z.B. mittels Sensorik 210), per Scanner (z.B. für Fingerabdrücke, Retina) und dergleichen mehr. Die Benutzerschnittstelle 110 ermöglicht weiter die multimodale Ausgabe von Informationen an einen Nutzer 60, beispielsweise über eine grafische Anzeigeelemente (z.B. Touchscreen, Head-Up Display, Instrumentenkombi, zentrales Informationsdisplay bzw. CID), über taktile Elemente (z.B. Vibration des Lenkrads oder von Teilen des Sitzes), per Sprachausgabe über eine im Fahrzeug vorhandene Lautsprecheranlage (z.B. Infotainmentsystem) oder akustische Signalgeber (z.B. Gong, Piepser) und dergleichen mehr. Die Benutzerschnittstelle 110 können basierend auf entsprechenden Konfigurationsdaten eine grafische Benutzerschnittstelle implementieren, in der Anzeigeelemente und Bedienungselemente dargestellt werden, die vom Nutzer 60 für die Bedienung des Fahrzeugs 80 genutzt werden können. Zusätzlich bzw. alternativ kann die Benutzerschnittstelle (weitere) Anzeige- und Bedienelemente beinhalten, beispielsweise Schalter, Knöpfe und Anzeigen.The system 100 can be partially or fully through the user interface 110 in the vehicle 80 to be served. The user interface 110 can have one or more multimodal user interfaces, in particular user interfaces that are used for operating the vehicle 80 configured (e.g. communication, infotainment, air conditioning, seat settings, vehicle settings). The user interface 110 enables the multimodal recording of input from a user 60 , for example via a graphical user interface (e.g. touchscreen), via classic vehicle controls 80 (e.g. buttons, switches, iDrive controller), by voice control (e.g. by means of sensors 210 ), by scanner (e.g. for fingerprints, retina) and the like. The user interface 110 further enables the multimodal output of information to a user 60 , for example via graphic display elements (e.g. touchscreen, head-up display, instrument cluster, central information display or CID), via tactile elements (e.g. vibration of the steering wheel or parts of the seat), by voice output via a loudspeaker system in the vehicle (e.g. infotainment system ) or acoustic signal generators (e.g. gong, beeper) and the like. The user interface 110 can implement a graphical user interface based on corresponding configuration data, in which display elements and operating elements are shown that the user 60 for operating the vehicle 80 can be used. Additionally or alternatively, the user interface can contain (further) display and operating elements, for example switches, buttons and displays.

Über die Kommunikationseinheit 130 kann das Steuergerät 120 mit (externen) Backend Komponenten und Diensten 150 in Datenkommunikation 140 treten und so beispielsweise mit Backend Servern und/oder Diensten 150 kommunizieren. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuergerät 120 über die Kommunikationseinheit 130 mit dem mobilen Endgerät eines Nutzers 60 in Datenkommunikation treten und Daten und/oder Sensoren verwenden, die vom mobilen Endgerät bereitgestellt werden (wie vorstehend beschrieben).Via the communication unit 130 can the control unit 120 with (external) backend components and services 150 in data communication 140 and so for example with backend servers and / or services 150 communicate. Alternatively or additionally, the control device 120 via the communication unit 130 with a user's mobile device 60 enter into data communication and use data and / or sensors provided by the mobile terminal device (as described above).

Weiter kann das System 100 eine oder mehrere zum Fahrzeug 80 externe Backend Komponenten 150 und/oder eine Infrastruktur aufweisen, die ein oder mehrere Ressourcen (z.B. Server, Dienste/Services) bereitstellen. Die ein oder mehreren Backend Komponenten 150 können zeitweise oder dauerhaft mit dem Steuergerät 120 des Fahrzeugs 80 und/oder mit dem mobilen Endgerät in Datenkommunikation 140 stehen. Vorzugsweise können ressourcenintensive Verarbeitungsschritte (z.B. Verarbeitung natürlicher Sprache und/oder von Bild bzw. Videodaten, Spracherkennung, Verarbeitung großer externer Datenmengen) an die externe Backend Komponente 150 ausgelagert werden, die durch das Steuergerät 120 im Fahrzeug 80 und/oder durch das mobile Endgerät nur schwer oder gar nicht vorgenommen werden könnten. Hierbei kann auch auf eventuelle Anforderungen bzgl. Rechenleistung, Speicherleistung, verfügbarer Bandbreite, Anbindung an externe Datenquellen und dergleichen mehr, Rücksicht genommen werden.The system can continue 100 one or more to the vehicle 80 external backend components 150 and / or have an infrastructure that provides one or more resources (eg servers, services). The one or more backend components 150 can temporarily or permanently with the control unit 120 of the vehicle 80 and / or in data communication with the mobile terminal 140 stand. Resource-intensive processing steps (for example processing natural language and / or image or video data, speech recognition, processing large external data volumes) can preferably be sent to the external backend component 150 that are outsourced by the control unit 120 in the vehicle 80 and / or could only be carried out with difficulty or not at all by the mobile terminal. In this context, possible requirements with regard to computing power, storage capacity, available bandwidth, connection to external data sources and the like can also be taken into account.

Gemäß der vorliegenden Offenbarung wird im Wesentlichen basierend auf „Big Data“ Konzepten ein Berechnungsmodell implementiert, welches die wahrscheinlichste Geschwindigkeitsverteilung zwischen allen zulässigen Fahrmanövern an einer Kreuzung ermitteln kann. Zulässige Fahrmanöver an einer Kreuzung werden durch eine entsprechende Beschilderung, Zeichen, Fahrbahnmarkierungen und/oder basierend auf der Straßenverkehrsordnung STVO definiert. Beispielsweise können Kreuzungen separate Fahrspuren für Abbieger, Vorfahrtsregelungen und/oder andere Regeln aufweisen (z.B. Verbot, links abzubiegen).According to the present disclosure, a computation model is implemented, based essentially on “big data” concepts, which can determine the most likely speed distribution between all permissible driving maneuvers at an intersection. Permissible driving maneuvers at an intersection are defined by appropriate signs, signs, lane markings and / or based on the road traffic regulations STVO. For example, intersections can have separate lanes for turning, right of way and / or other rules (e.g. prohibition to turn left).

Zunächst ist in einem ersten Schritt vorgesehen, Messdaten bezüglich Fahrzeugposition und -geschwindigkeit von einer Vielzahl an Fahrzeugen, durch in den Fahrzeugen verbaute Umgebungs- bzw. Umfeldsensorik zu sammeln, diese zum Back-End 150 durch die Kommunikationseinheit 130 zu schicken, und sie dort in einer Datenquelle (z.B. Datenbank, insbesondere persistente Datenbank) aufzuzeichnen. Diese Mess- bzw. Flottendaten können über einen längeren Zeitraum aufgezeichnet und/oder in zyklischen Abständen aktualisiert werden. Verfahren gemäß der vorliegenden Offenbarung basieren auf Daten, die in der Datenquelle gespeichert werden und die eine Vielzahl an Fahrten über einen längeren Zeitraum kennzeichnen. Der Zeitraum beträgt vorzugsweise einige Wochen oder Monate. Alternativ oder zusätzlich umfasst der Zeitraum eine Anzahl von Einzelfahrten für jedes betrachtete Straßensegment und/oder für jeden Übergang eines Straßensegmentes auf ein anderes Straßensegment. Die Anzahl beträgt vorzugsweise mindestens 1000 Fahrten, weiter vorzugsweise mindestens 100000 Fahrten.Initially, in a first step, it is provided that measurement data relating to vehicle position and speed from a large number of vehicles are collected by means of environmental sensors built into the vehicles and sent to the back-end 150 through the communication unit 130 and to record them there in a data source (e.g. database, especially persistent database). These measurement or fleet data can be recorded over a longer period of time and / or updated at cyclical intervals. Methods according to the present disclosure are based on data which are stored in the data source and which characterize a large number of journeys over a longer period of time. The period is preferably a few weeks or months. As an alternative or in addition, the time period comprises a number of individual journeys for each road segment under consideration and / or for each transition from one road segment to another road segment. The number is preferably at least 1,000 trips, more preferably at least 100,000 trips.

Die aufgezeichneten Flottendaten, welche eine Vielzahl von Einzelfahrten kennzeichnen, werden vorzugsweise auf Ausreißer, unvollständige Daten (z.B. abgebrochene Fahrten und/oder offensichtlich fehlerhafte Daten untersucht und wahlweise werden einzelne Daten bzw. Datensätze (z.B. einzelne Fahrten) verworfen. Anschließend erfolgt eine Analyse der ggfs. verarbeiteten Daten der Datenquelle. In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jeder Datensatz der Datenquelle mindestens eine vorzugsweise anonymisierte Fahrzeugidentifikationsnummer (VIN) des Fahrzeugs, von dem die Messdaten stammen, eine gemessene Position (vorzugsweise Länge und Breite gemäß WGS84) für jede erfolgreiche Messung und einen Zeitstempel der den Zeitpunkt der Messung beinhaltet. Vorzugsweise umfasst die Datenquelle weiter die gemessene Geschwindigkeit des Fahrzeugs. Durch die Fahrzeugidentifikationsnummer ist es möglich, alle Messpunkte für ein Fahrzeug basierend auf der Datenquelle zu ermitteln. Durch die Positionsangabe ist es möglich, Fahrtdaten einer Location (z.B. Straßensegment oder Kreuzung) in der Datenquelle zuzuordnen. Durch die Zeitstempel ist es möglich, einzelne Messpunkte in der Datenquelle einer Trajektorie zuzuordnen. Dies ermöglicht eine Rekonstruktion von Trajektorien, basierend auf welchen wiederum Messpunkte einzelnen Manövern an bestimmten Kreuzungen zugeordnet werden können.The recorded fleet data, which characterize a large number of individual journeys, are preferably examined for outliers, incomplete data (e.g. interrupted journeys and / or obviously incorrect data, and individual data or data records (e.g. individual journeys) are optionally discarded In a preferred embodiment, each data record of the data source includes at least one preferably anonymized vehicle identification number (VIN) of the vehicle from which the measurement data originate, a measured position (preferably length and width according to WGS84) for each successful measurement and a time stamp which contains the time of the measurement. Preferably, the data source further comprises the measured speed of the vehicle. The vehicle identification number makes it possible to determine all measurement points for a vehicle based on the data source be it is possible to transfer travel data of a location (e.g. Road segment or intersection) in the data source. The time stamp makes it possible to assign individual measuring points in the data source to a trajectory. This enables a reconstruction of trajectories, based on which, in turn, measuring points can be assigned to individual maneuvers at specific intersections.

Die Daten in einer ersten Datenquelle können basierend auf den genannten Zuordnungen in einer zweiten Datenquelle aufbereitet werden. Diese zugeordneten Daten, werden vorzugsweise auf Ausreißer, unvollständige Daten (z.B. Fahrtdaten, die sich beispielsweise aufgrund von einer zu großen Entfernung von einer nächstgelegenen Kreuzung, keiner Kreuzung eindeutig zuordnen lassen; oder Fahrdaten, die sich aufgrund von unvollständigen Messpunkten keinem Manöver an einer Kreuzung zuordnen lassen) untersucht und wahlweise werden einzelne Daten bzw. Datensätze (z.B. nicht an Kreuzungen und/oder Manövern zuordenbare Messpunkte) verworfen. Anschließend erfolgt eine Analyse der ggfs. verarbeiteten Daten der zweiten Datenquelle.The data in a first data source can be processed in a second data source based on the aforementioned assignments. These assigned data are preferably used for outliers, incomplete data (e.g. trip data that cannot be clearly assigned to an intersection, for example because the distance from a nearest intersection is too great, or driving data that cannot be assigned to a maneuver at an intersection due to incomplete measurement points let) and, optionally, individual data or data sets (e.g. measuring points that cannot be assigned at intersections and / or maneuvers) are discarded. An analysis of the possibly processed data from the second data source then takes place.

In einer bevorzugten Ausführungsform umfasst jeder Datensatz der zweiten Datenquelle mindestens eine Fahrzeugidentifikationsnummer, eine Kreuzungsidentifikationsnummer (KIN), eine Manöveridentifikationsnummer (MIN), die Position (vorzugsweise Länge und Breite gemäß WGS84) und den Zeitstempel (ZS) der Messpunkte, die eine Trajektorie abbilden, welche die Durchführung des Manövers (MIN) an der Kreuzung (KIN) um die Zeit rund um den Zeitstempel (ZS) darstellt.In a preferred embodiment, each data record of the second data source comprises at least one vehicle identification number, an intersection identification number (KIN), a maneuver identification number (MIN), the position (preferably length and latitude according to WGS84) and the time stamp (ZS) of the measurement points that map a trajectory, which represents the execution of the maneuver (MIN) at the intersection (KIN) around the time around the time stamp (ZS).

Vorzugsweise umfasst die zweite Datenquelle für jede Kreuzung Ks mindestens ein Start-Straßensegment Ls mit mindestens einem Ziel-Straßensegment Lz basierend auf einem legalen Manöver i, die Ls mit Lz verbindet; für jede Kreuzung K der Vielzahl von Kreuzungen ein Referenzmanöver.For each intersection K s , the second data source preferably comprises at least one start road segment L s with at least one destination road segment L z based on a legal maneuver i that connects L s with L z ; a reference maneuver for each intersection K of the multiplicity of intersections.

In einem zweiten Schritt werden für jedes legale Manöver i an einer Kreuzung basierend auf den Daten der zweiten Datenquelle die wahrscheinlichsten Geschwindigkeiten v i L 1 ^ ( T k )  und  v i L 2 ( T k )  

Figure DE102019109095A1_0027
berechnet, wobei:

  • • L1 ist die Location, von dem die Kreuzung erreicht wird;
  • • L2 ist die Location, in die die Kreuzung nach Durchführung des Manövers i verlassen wird;
  • v i L 1 ^  
    Figure DE102019109095A1_0028
    ist die wahrscheinlichste Geschwindigkeit auf der Location L1, wenn das Manöver i durchgeführt wird;
  • v i L 2  
    Figure DE102019109095A1_0029
    ist die wahrscheinlichste Geschwindigkeit auf der Location L2, wenn das Manöver i durchgeführt wird;
  • • Tk ist ein definiertes Zeitintervall; beispielsweise kann T20 das Zeitintervall zwischen 9:00 und 9:30 von Montag bis Freitag und T55 das Zeitintervall zwischen 14:00 und 14:30 sonntags darstellen; der maximale Wert von k, d.h. kmax, bzw. die Größe vom Vektor Tk, hängt von der Auflösung des Modells ab; beispielsweise im Fall des einfachsten Modells (d.h. kmax=1) wird lediglich eine Geschwindigkeit pro Manöver unabhängig von Uhrzeit und Wochentag angenommen;
  • v i L 1 ^ ( T k )
    Figure DE102019109095A1_0030
    ist dann beispielsweise die wahrscheinlichste Geschwindigkeit auf der Location L1, wenn das Manöver i im Zeitintervall Tk durchgeführt wird;
In a second step, the most probable speeds are determined for each legal maneuver i at an intersection based on the data from the second data source v i L. 1 ^ ( T k ) and v i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0027
calculated, where:
  • • L 1 is the location from which the intersection is reached;
  • • L 2 is the location into which the intersection is left after maneuver i has been carried out;
  • v i L. 1 ^
    Figure DE102019109095A1_0028
    is the most likely speed at location L 1 when maneuver i is performed;
  • v i L. 2
    Figure DE102019109095A1_0029
    is the most likely speed at location L 2 when maneuver i is performed;
  • • T k is a defined time interval; for example, T 20 can represent the time interval between 9:00 and 9:30 from Monday to Friday and T 55 the time interval between 14:00 and 14:30 on Sundays; the maximum value of k, ie k max , or the size of the vector T k , depends on the resolution of the model; for example, in the case of the simplest model (ie k max = 1), only one speed per maneuver is assumed regardless of the time and day of the week;
  • v i L. 1 ^ ( T k )
    Figure DE102019109095A1_0030
    is then, for example, the most likely speed at location L 1 if maneuver i is carried out in time interval T k ;

Die Daten der zweiten Datenquelle werden dann in einem dritten Schritt weiter analysiert. Für jedes legale Manöver i an einer Kreuzung, wird anhand von den Daten der zweiten Datenquelle die wahrscheinlichste Anzahl von Fahrten ni(Tk) in einer Referenzzeiteinheit (z.B. 1 Minute) im Zeitintervall Tk berechnet.The data from the second data source is then analyzed further in a third step. For every legal maneuver i at an intersection, the most likely number of journeys n i (T k ) in a reference time unit (eg 1 minute) in the time interval T k is calculated using the data from the second data source.

In einem vierten Schritt wird für jede Kreuzung ein Referenzmanöver definiert, vorzugsweise das Geradeausfahren. Dieses Manöver bekommt der Index i = 1. Weitere Manöver bekommen Indexe i > 1. Für jedes legale Manöver an einer Kreuzung, welches ungleich dem Referenzmanöver ist, d.h. ∀ i : i > 1, werden anhand von den Ergebnissen aus dem zweiten Schritt die Verhältnisse Z i L 1 ^ ( T k )   =   v i L 1 ^ ( T k ) / v 1 L 1 ^ ( T k )  und  Z i L 2 ( T k )   =   v i L 2 ( T k ) / v 1 L 2 ( T k )

Figure DE102019109095A1_0031
berechnet.In a fourth step, a reference maneuver is defined for each intersection, preferably driving straight ahead. This maneuver is given the index i = 1. Further maneuvers are given indexes i> 1. For every legal maneuver at an intersection that is not the same as the reference maneuver, ie ∀ i: i> 1, the relationships are determined based on the results from the second step Z i L. 1 ^ ( T k ) = v i L. 1 ^ ( T k ) / v 1 L. 1 ^ ( T k ) and Z i L. 2 ( T k ) = v i L. 2 ( T k ) / v 1 L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0031
calculated.

Für jedes legale Manöver an einer Kreuzung, welches ungleich dem Referenzmanöver ist, d.h. ∀ i : i > 1, wird anhand von den Ergebnissen vom dritten Schritt das Verhältnis ui(Tk) = ni(Tk)/n1(Tk) ermittelt, d.h. das wahrscheinlichste Verhältnis zwischen der Anzahl ni von Fahrzeugen, welche in einer Zeiteinheit (z.B. 1 Minute, 5 Minuten, 10 Minuten, 30 Minuten oder 60 Minuten) das Manöver i durchführen, und der Anzahl n1 von Fahrzeugen, welche in derselben Zeiteinheit das Referenzmanöver i = 1 durchführen.For every legal maneuver at an intersection that is not the same as the reference maneuver, ie ∀ i: i> 1, the ratio u i (T k ) = n i (T k ) / n 1 (T k ) determined, ie the most probable ratio between the number n i of vehicles which perform maneuver i in a unit of time (e.g. 1 minute, 5 minutes, 10 minutes, 30 minutes or 60 minutes) and the number n 1 of vehicles, which perform the reference maneuver i = 1 in the same time unit.

Abhängig von der Varianz der Werte zi und ui für verschiedene Tk und abhängig von der Genauigkeitsanforderung der Anwendung, kann das Modell vereinfacht werden, d.h. kmaxkann reduziert werden. Beispielsweise könnte kmax= 1 gesetzt werden, zugunsten der Einfachheit und Effizienz der nachfolgenden Schritte, um die Abhängigkeit des Modells von Tk ohne wesentlichen Genauigkeitsverlust zu beseitigen, wenn sich die Werte zi und ui für alle Tk um maximal +/-5% unterscheiden. Eine Genauigkeitsanforderung kann individuell definiert werden. Beispielsweise, wenn sich bei der Datenanalyse ergibt, dass die Varianz der Werte z und u über alle T maximal 5% von den jeweiligen Mittelwerten schwankt und der Anwender der Ankunftszeitprognose eine Toleranz von 10% im Bezug zur bestmöglichen Schätzung akzeptiert, dann kann die Abhängigkeit zu T vernachlässigt werden und es kann kmax = 1 angenommen werden, weil der maximale Fehler in diesem Fall 5% betragen würde, welcher kleiner als die Genauigkeitsanforderung (10%) ist.Depending on the variance of the values z i and u i for different T k and depending on the accuracy requirement of the application, the model can be simplified, ie k max can be reduced. For example, k max = 1 could be set, in favor of the simplicity and efficiency of the following steps, in order to eliminate the dependence of the model on T k without significant loss of accuracy if the values z i and u i for all T k differ by a maximum of +/- 5% different. An accuracy requirement can be defined individually. For example, if the data analysis shows that the variance of the values z and u over all T fluctuates a maximum of 5% from the respective mean values and the user of the arrival time forecast accepts a tolerance of 10% in relation to the best possible estimate, then the dependency can be T can be neglected and k max = 1 can be assumed because the maximum error in this case would be 5%, which is smaller than the accuracy requirement (10%).

Die Werte Z i L 1   ,   Z i L 2  und  u i

Figure DE102019109095A1_0032
werden für jede Kreuzung in einer persistenten Datenbank gespeichert. Persistent bedeutet in diesem Fall, dass die entsprechenden Daten statisch und unveränderbar gespeichert werden, und dass die Datenbank als ein „Produkt“, unabhängig von einer Entwicklungsumgebung exportierbar und anwendbar ist. Beispielsweise können die Daten vom Back-End zum Fahrzeug über Luftschnittstelle übertragen werden, oder von USB auf die Fahrzeug-Festplatte. Die Datenbank enthält mindestens eine Anzahl von Werten Z i L 1       ( bzw Z i L 2    und  u i )
Figure DE102019109095A1_0033
gleich N = kmaxj=1,...,Ji=0,...,Ij-1i, mit J gleich der Anzahl aller Kreuzungen und Ij gleich der Anzahl aller legalen Manövern an der Kreuzung j.The values Z i L. 1 , Z i L. 2 and u i
Figure DE102019109095A1_0032
are stored in a persistent database for each intersection. In this case, persistent means that the corresponding data is stored statically and unchangeably, and that the database can be exported and used as a "product", independent of a development environment. For example, the data can be transferred from the back end to the vehicle via the air interface, or from USB to the vehicle's hard drive. The database contains at least a number of values Z i L. 1 ( or . Z i L. 2 and u i )
Figure DE102019109095A1_0033
equal to N = k maxj = 1 , ..., Ji = 0 , ..., Ij-1 i, with J equal to the number of all intersections and I j equal to the number of all legal maneuvers at intersection j.

Eine Navigationsfunktion im Fahrzeug 80 (z.B. ein Navigationssystem, eine App auf einem mobilen Endgerät oder mittelbar über eine Server-Applikation) erhält Zugriff auf die Datenbank. Im Zuge der Ermittlung einer Route und einer entsprechenden Ankunftszeitprognose, werden für jede Kreuzung, die zur Route gehört, die Location L1, von der aus die Kreuzung erreicht wird, die Location L2, in die die Kreuzung verlassen wird, sowie das Manöver i, das an der Kreuzung durchgeführt wird, ermittelt. Es wird außerdem vorzugsweise ermittelt, (ungefähr) in welchem Zeitintervall die jeweilige Kreuzung erreicht werden wird.A navigation function in the vehicle 80 (e.g. a navigation system, an app on a mobile device or indirectly via a server application) receives access to the database. In the course of determining a route and a corresponding arrival time forecast, for each intersection that belongs to the route, the location L 1 from which the intersection is reached, the location L 2 into which the intersection is left, and the maneuver i that is carried out at the intersection are determined. In addition, it is preferably determined (approximately) in which time interval the respective intersection will be reached.

Hierbei wird eine ungefähre Schätzung der jeweiligen Zeitintervalle als ausreichend angesehen, da zum Zeitpunkt der Ermittlung der Route eine genaue Ankunftszeitprognose noch nicht vorhanden ist. Es ist insbesondere nicht davon auszugehen, dass geringe zeitliche Abweichungen (aufgrund einer ungefähren Schätzung) regelmäßig nur zu unwesentlich unterschiedlichen Ergebnissen in den jeweiligen Berechnungen führen. In manchen Ausführungsformen kann, anstatt einer ungefähren Schätzung, eine aktuelle Uhrzeit verwendet werden, um das relevante Zeitintervall festzulegen).An approximate estimate of the respective time intervals is regarded as sufficient here, since an exact arrival time prognosis is not yet available at the time the route is determined. In particular, it cannot be assumed that slight temporal deviations (due to an approximate estimate) usually lead to only insignificantly different results in the respective calculations. In some embodiments, instead of an approximate estimate, a current time of day can be used to determine the relevant time interval).

Die Navigationsfunktion kann nun von der Datenbank die Werte Z i L 1 ( T k ) Z i L 1 ( T k )  

Figure DE102019109095A1_0034
und ui(Tk) auslesen. Des Weiteren kann die Navigationsfunktion Informationen von einem RTTI-Provider erhalten, welche RTTI-Geschwindigkeiten v R T T I L 1   und   v R T T I L 2  
Figure DE102019109095A1_0035
an den entsprechenden Locations L1 und L2 gemessen wurden (vorzugsweise unter Berücksichtigung der Fahrtrichtung im Bezug zum Manöver i).The navigation function can now read the values from the database Z i L. 1 ( T k ) , Z i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0034
and read out u i (T k ). Furthermore, the navigation function can receive information from an RTTI provider, which RTTI speeds v R. T T I. L. 1 and v R. T T I. L. 2
Figure DE102019109095A1_0035
were measured at the corresponding locations L 1 and L 2 (preferably taking into account the direction of travel in relation to maneuver i).

Die wahrscheinlichsten Manövergeschwindigkeiten v l L ^ 1   und   v l L ^ 2  

Figure DE102019109095A1_0036
für das Manöver i werden basierend auf folgenden Gleichungen berechnet:

  • wenn i = 1, v 1 L ^ 1  =  v R T T I L 1 1 + j = 2,.. I u j ( T k ) 1 + j = 2,.. I ( u j ( T k ) Z j L 1 ( T k )   ) ,
    Figure DE102019109095A1_0037
    v 1 L ^ 2  =  v R T T I L 2 1 + j = 2,.. I u j ( T k ) 1 + j = 2,.. I ( u j ( T k ) Z j L 2 ( T k )   ) ,
    Figure DE102019109095A1_0038
    mit / gleich der Anzahl legaler Manövern an der Kreuzung von der Location L1 kommend, und
  • wenn i > 1, v l L ^ 1   =   v 1 L ^ 1     u i ( T k ) .
    Figure DE102019109095A1_0039
The most likely maneuver speeds v l L. ^ 1 and v l L. ^ 2
Figure DE102019109095A1_0036
for maneuver i are calculated based on the following equations:
  • if i = 1, v 1 L. ^ 1 = v R. T T I. L. 1 1 + j = 2, .. I. u j ( T k ) 1 + j = 2, .. I. ( u j ( T k ) Z j L. 1 ( T k ) ) ,
    Figure DE102019109095A1_0037
    v 1 L. ^ 2 = v R. T T I. L. 2 1 + j = 2, .. I. u j ( T k ) 1 + j = 2, .. I. ( u j ( T k ) Z j L. 2 ( T k ) ) ,
    Figure DE102019109095A1_0038
    with / equal to the number of legal maneuvers at the intersection coming from location L 1 , and
  • if i> 1, v l L. ^ 1 = v 1 L. ^ 1 u i ( T k ) .
    Figure DE102019109095A1_0039

Die Navigationsfunktion verwendet dann die Geschwindigkeitswerte v 1 L ^ 1

Figure DE102019109095A1_0040
anstelle von v R T T I L 1  und  v 1 L ^ 2
Figure DE102019109095A1_0041
anstelle von v R T T I L 2
Figure DE102019109095A1_0042
bei der Berechnung der Ankunftszeitprognose.The navigation function then uses the speed values v 1 L. ^ 1
Figure DE102019109095A1_0040
instead of v R. T T I. L. 1 and v 1 L. ^ 2
Figure DE102019109095A1_0041
instead of v R. T T I. L. 2
Figure DE102019109095A1_0042
when calculating the arrival time forecast.

2 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 200 zur Ankunftsprognose eines Fahrzeugs 80 an einer Zielposition basiert auf einer Datenquelle. Die Datenquelle umfasst: eine Vielzahl von Straßensegmenten L; eine Vielzahl von Kreuzungen, wobei jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen mindestens ein Start-Straßensegment Ls mit mindestens einem Ziel-Straßensegment Lz basierend auf einem Manöver i verbindet; für jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen ein Referenzmanöver; und für jedes Manöver i ungleich dem Referenzmanöver an einer Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen einen ersten Wert Z i L 1

Figure DE102019109095A1_0043
und einen zweiten Wert z i L 2
Figure DE102019109095A1_0044
2 shows a flow diagram of a method 200 in accordance with embodiments of the present disclosure. The procedure 200 for the arrival forecast of a vehicle 80 at a target location is based on a data source. The data source includes: a plurality of road segments L; a plurality of intersections, each intersection of the plurality of intersections connecting at least one starting road segment L s to at least one target road segment L z based on a maneuver i; a reference maneuver for each intersection of the plurality of intersections; and a first value for each maneuver i other than the reference maneuver at an intersection of the plurality of intersections Z i L. 1
Figure DE102019109095A1_0043
and a second value z i L. 2
Figure DE102019109095A1_0044

Das Verfahren beginnt bei Schritt 201.The procedure starts at step 201 .

In Schritt 202 wird eine Route basierend auf einer Startposition und der Zielposition ermittelt, wobei die Route mindestens eine Untermenge von Straßensegmenten der Vielzahl von Straßensegmenten und mindestens eine Untermenge von Kreuzungen der Vielzahl von Kreuzungen umfasst.In step 202 a route is determined based on a starting position and the target position, the route comprising at least a subset of road segments of the plurality of road segments and at least a subset of intersections of the plurality of intersections.

In Schritt 204 wird, für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen, ein voraussichtlichen Zeitintervalls Tk in dem das Fahrzeug 80 die jeweilige Kreuzung befahren wird, ermittelt. Es wird, basierend auf der Datenquelle, weiter der erste Wert z i L 1 ( T k )

Figure DE102019109095A1_0045
der zweite Wert z i L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0046
und ein dritter Wertes ui(Tk) ermittelt, jeweils in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitintervalls Tk.In step 204 becomes, for each intersection of the subset of intersections, a probable time interval T k in which the vehicle 80 the respective intersection is being driven on. It will continue to be the first value based on the data source z i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0045
the second value z i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0046
and a third value u i (T k ) is determined, in each case as a function of the probable time interval T k .

In Schritt 206 wird die Ankunftsprognose basierend auf den ermittelten ersten, zweiten und dritten Werten für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen ermittelt.In step 206 the arrival prognosis is determined based on the determined first, second and third values for each intersection of the subset of intersections.

Das Verfahren 200 endet bei Schritt 220.The procedure 200 ends at step 220 .

Um den Vorteil des Verfahrens gemäß der vorliegenden Offenbarung quantitativ zu schätzen, kann man diese über eine Simulation testen. Es werde als Beispiel eine Kreuzung mit zwei legalen Manövern i = 1 und i = 2 betrachtet. Der Einfachheit halber sei kmax = 1. Als reale Geschwindigkeits- und Fahrzeugfrequenzmessungen werden die Werte v 1 L 1 = 50   k m /h v 2 L 1 = 10   k m / h ,   n 1 = 80,   n 2 = 20

Figure DE102019109095A1_0047
verwendet. Die realen Werte für z 2 L 1  und  u 2
Figure DE102019109095A1_0048
betragen somit z 2 L 1 = 10 / 50 = 0.2  und  u 2 = 20 / 80 = 0.25.
Figure DE102019109095A1_0049
In order to quantitatively estimate the advantage of the method according to the present disclosure, it can be tested using a simulation. As an example, consider an intersection with two legal maneuvers i = 1 and i = 2. For the sake of simplicity, let k max = 1. The values are used as real speed and vehicle frequency measurements v 1 L. 1 = 50 k m /H , v 2 L. 1 = 10 k m / H , n 1 = 80, n 2 = 20th
Figure DE102019109095A1_0047
used. The real values for z 2 L. 1 and u 2
Figure DE102019109095A1_0048
amount to z 2 L. 1 = 10 / 50 = 0.2 and u 2 = 20th / 80 = 0.25.
Figure DE102019109095A1_0049

Es wird jedoch weiter (konservativ) angenommen, dass die statistisch erfassten Werte für z 2 L 1  und  u 2

Figure DE102019109095A1_0050
und u2 von den realen Werten abweichen, in Folge ihrer statistischen Natur. Angenommen man verwendet beispielsweise z 2 L 1 = 0.15  und  u 2 = 0.2
Figure DE102019109095A1_0051
Das entspräche einem Modellfehler von jeweils 25% und 20%. Da v R T T I L 1 = 42   k m / h ,
Figure DE102019109095A1_0052
wie oben berechnet, ergibt sich folgende Geschwindigkeitsverteilung: v 1 L ^ 1 = v R T T I L 1 1 + j = 2   ,.. I u j 1 + j = 2   ,.. I ( u j z j L 1 ) = 42 1 + u 2 1 + u 2 z 2 L 1 = 42 1.2 1.03 = 48.9   k m / h
Figure DE102019109095A1_0053
v 2 L 1 = v 1 L ^ 1 u 2 = 48.9 0.2 = 9.8   k m / h
Figure DE102019109095A1_0054
However, it is further assumed (conservatively) that the statistically recorded values for z 2 L. 1 and u 2
Figure DE102019109095A1_0050
and u 2 differ from the real values due to their statistical nature. For example, suppose you use z 2 L. 1 = 0.15 and u 2 = 0.2
Figure DE102019109095A1_0051
That would correspond to a model error of 25% and 20% respectively. There v R. T T I. L. 1 = 42 k m / H ,
Figure DE102019109095A1_0052
as calculated above, the following speed distribution results: - v 1 L. ^ 1 = v R. T T I. L. 1 1 + j = 2 , .. I. u j 1 + j = 2 , .. I. ( u j z j L. 1 ) = 42 1 + u 2 1 + u 2 z 2 L. 1 = 42 1.2 1.03 = 48.9 k m / H
Figure DE102019109095A1_0053
- v 2 L. 1 = v 1 L. ^ 1 u 2 = 48.9 0.2 = 9.8 k m / H
Figure DE102019109095A1_0054

Der Fehler von den berechneten Geschwindigkeiten beträgt im Vergleich zu den realen Geschwindigkeiten jeweils e 1 L 1 = ( 48.9 50 ) 50 = 2.2 % und  e 1 L 1 = ( 9.8 10 ) 10 = 2.0 % .

Figure DE102019109095A1_0055
Diese Werte bedeuten eine erhebliche Verbesserung gegenüber herkömmlichen Verfahren.The error from the calculated speeds compared to the real speeds is in each case e 1 L. 1 = ( 48.9 - 50 ) 50 = - 2.2 % and e 1 L. 1 = ( 9.8 - 10 ) 10 = - 2.0 % .
Figure DE102019109095A1_0055
These values represent a significant improvement over conventional methods.

Wie bereits oben dargelegt, beträgt der Fehler ohne eine Korrektur vorzunehmen und bei direkter Verwendung der RTTI Geschwindigkeiten jeweils -16% und 320%.As already explained above, the error is -16% and 320%, respectively, without making a correction and with direct use of the RTTI speeds.

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.Although the invention has been illustrated and explained in more detail by preferred exemplary embodiments, the invention is not restricted by the disclosed examples and other variations can be derived therefrom by the person skilled in the art without departing from the scope of protection of the invention. It is therefore clear that there is a multitude of possible variations. It is also clear that embodiments cited by way of example really only represent examples that are not to be interpreted in any way as a limitation, for example, of the scope of protection, the possible applications or the configuration of the invention. Rather, the preceding description and the description of the figures enable the person skilled in the art to implement the exemplary embodiments in concrete terms, whereby the person skilled in the art, with knowledge of the disclosed inventive concept, can make various changes, for example with regard to the function or the arrangement of individual elements mentioned in an exemplary embodiment, without the To leave the scope of protection defined by the claims and their legal equivalents, such as further explanations in the description.

Claims (10)

Verfahren (200) zur Ankunftsprognose eines Fahrzeugs (80) an einer Zielposition basierend auf einer Datenquelle, wobei die Datenquelle umfasst: - eine Vielzahl von Straßensegmenten (L); - eine Vielzahl von Kreuzungen, wobei jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen mindestens ein Start-Straßensegment (Ls) mit mindestens einem Ziel-Straßensegment (Lz) basierend auf einem Manöver (i) verbindet; - für jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen ein Referenzmanöver; und - für jedes Manöver (i) ungleich dem Referenzmanöver an einer Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen einen ersten Wert z i L 1
Figure DE102019109095A1_0056
und einen zweiten Wert z i L 2 ;
Figure DE102019109095A1_0057
das Verfahren umfassend: Ermitteln (202) einer Route basierend auf einer Startposition und der Zielposition, wobei die Route mindestens eine Untermenge von Straßensegmenten der Vielzahl von Straßensegmenten und mindestens eine Untermenge von Kreuzungen der Vielzahl von Kreuzungen umfasst; Ermitteln (204), für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen, eines voraussichtlichen Zeitintervalls (Tk) in dem das Fahrzeug (80) die jeweilige Kreuzung befahren wird und, basierend auf der Datenquelle, des ersten Wertes z i L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0058
des zweiten Wertes z i L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0059
und eines dritten Wertes ui(Tk), jeweils in Abhängigkeit des voraussichtlichen Zeitintervalls (Tk); und Ermitteln (206) der Ankunftsprognose basierend auf den ermittelten ersten, zweiten und dritten Werten für jede Kreuzung der Untermenge von Kreuzungen.
A method (200) for forecasting the arrival of a vehicle (80) at a target position based on a data source, the data source comprising: a plurality of road segments (L); - A plurality of intersections, each intersection of the plurality of intersections connecting at least one starting road segment (L s ) with at least one target road segment (L z ) based on a maneuver (i); a reference maneuver for each intersection of the plurality of intersections; and a first value for each maneuver (i) unequal to the reference maneuver at an intersection of the plurality of intersections z i L. 1
Figure DE102019109095A1_0056
and a second value z i L. 2 ;
Figure DE102019109095A1_0057
The method comprising: determining (202) a route based on a start position and the destination position, the route including at least a subset of road segments of the plurality of road segments and at least a subset of intersections of the plurality of intersections; Determining (204), for each intersection of the subset of intersections, a probable time interval (T k ) in which the vehicle (80) will drive through the respective intersection and, based on the data source, the first value z i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0058
of the second value z i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0059
and a third value u i (T k ), in each case as a function of the probable time interval (T k ); and determining (206) the arrival prognosis based on the determined first, second and third values for each intersection of the subset of intersections.
Verfahren (200) nach Anspruch 1, wobei für jede Kreuzung der Vielzahl von Kreuzungen in der Datenquelle: der erste Wert z i L 1
Figure DE102019109095A1_0060
basierend auf einem Durchschnittswert ermittelt wird; und/oder der zweiten Wert z i L 2
Figure DE102019109095A1_0061
basierend auf einem Durchschnittswert ermittelt wird.
Method (200) according to Claim 1 , where for each intersection of the plurality of intersections in the data source: the first value z i L. 1
Figure DE102019109095A1_0060
is determined based on an average value; and / or the second value z i L. 2
Figure DE102019109095A1_0061
is determined based on an average value.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Ermitteln des ersten Wertes z i L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0062
basierend auf z i L 1 ( T k ) = v i L 1 ( T k ) / v i L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0063
erfolgt, mit v i L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0064
gleich der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L1, wenn das Manöver i im Zeitintervall Tk durchgeführt wird, und v 1 L 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0065
gleich der Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L1, wenn das Referenzmanöver im Zeitintervall Tk durchgeführt wird.
Method (200) according to one of the preceding claims, wherein determining the first value z i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0062
based on z i L. 1 ( T k ) = v i L. 1 ( T k ) / v i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0063
success with v i L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0064
equal to the most likely speed on the road segment L 1 if the maneuver i is carried out in the time interval T k , and v 1 L. 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0065
equal to the speed on the road segment L 1 if the reference maneuver is carried out in the time interval T k .
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Ermitteln des zweiten Wertes z i L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0066
basierend auf z i L 2 ( T k ) = v i L 2 ( T k ) / v 1 L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0067
erfolgt, mit v i L 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0068
gleich der wahrscheinlichsten Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L2, wenn das Manöver i im Zeitintervall Tk durchgeführt wird, und (Tk) gleich der Geschwindigkeit auf dem Straßensegment L2, wenn das Referenzmanöver im Zeitintervall Tk durchgeführt wird.
Method (200) according to one of the preceding claims, wherein determining the second value z i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0066
based on z i L. 2 ( T k ) = v i L. 2 ( T k ) / v 1 L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0067
success with v i L. 2 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0068
equals the most likely speed on road segment L 2 if maneuver i is performed in time interval T k , and (T k ) equals the speed on road segment L 2 if the reference maneuver is performed in time interval T k .
Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 3 oder 4, wobei die wahrscheinlichsten ersten und zweiten Geschwindigkeiten v l L ^ 1  und  v l L ^ 2
Figure DE102019109095A1_0069
für das Manöver i basierend auf folgenden Gleichungen ermittelt werden: - wenn i = 1, v 1 L ^ 1 = v R T T I L 1 1 + j = 2   ,.. I u j ( T k ) 1 + j = 2   ,.. I ( u j ( T k ) z j L 1 ( T k ) ) , v 1 L ^ 2 = v R T T I L 2 1 + j = 2   ,.. I u j ( T k ) 1 + j = 2   ,.. ( u j ( T k ) z j L 2 ( T k ) )
Figure DE102019109095A1_0070
mit / gleich der Anzahl von Manövern i an der jeweiligen Kreuzung vom Straßensegment L1 kommend. - wenn i > 1,   v l L ^ 1 = v 1 L ^ 1 u i ( T k ) .
Figure DE102019109095A1_0071
Method (200) according to one of the Claims 3 or 4th , with the most likely first and second speeds v l L. ^ 1 and v l L. ^ 2
Figure DE102019109095A1_0069
for maneuver i can be determined based on the following equations: - if i = 1, v 1 L. ^ 1 = v R. T T I. L. 1 1 + j = 2 , .. I. u j ( T k ) 1 + j = 2 , .. I. ( u j ( T k ) z j L. 1 ( T k ) ) , v 1 L. ^ 2 = v R. T T I. L. 2 1 + j = 2 , .. I. u j ( T k ) 1 + j = 2 , .. ( u j ( T k ) z j L. 2 ( T k ) )
Figure DE102019109095A1_0070
with / equal to the number of maneuvers i at the respective intersection from the road segment L 1 . - if i > 1, v l L. ^ 1 = v 1 L. ^ 1 u i ( T k ) .
Figure DE102019109095A1_0071
Verfahren (200) nach Anspruch 5, wobei Ermitteln der Ankunftsprognose basierend auf den ersten und zweiten Geschwindigkeitswerten v 1 L ^ 1  und  v 1 L ^ 2
Figure DE102019109095A1_0072
erfolgt.
Method (200) according to Claim 5 , wherein determining the arrival forecast based on the first and second speed values v 1 L. ^ 1 and v 1 L. ^ 2
Figure DE102019109095A1_0072
he follows.
Verfahren (200) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter umfassend Ermitteln von ersten und zweiten RTTI-Geschwindigkeiten v R T T I L 1  und  v R T T I L 2
Figure DE102019109095A1_0073
basierend auf einem RTTI Dienst (150); und wobei Ermitteln der Ankunftsprognose basierend auf den ersten und zweiten RTTI-Geschwindigkeiten v R T T I L 1  und  v R T T I L 2
Figure DE102019109095A1_0074
erfolgt.
Method (200) according to one of the Claims 1 to 4th , further comprising determining first and second RTTI velocities v R. T T I. L. 1 and v R. T T I. L. 2
Figure DE102019109095A1_0073
based on an RTTI service (150); and determining the predicted arrival based on the first and second RTTI speeds v R. T T I. L. 1 and v R. T T I. L. 2
Figure DE102019109095A1_0074
he follows.
Verfahren (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei Ermitteln des dritten Wertes ui(Tk) basierend auf u i ( T k ) = n i ( T k ) / n 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0075
erfolgt, mit ui(Tk) gleich das wahrscheinlichste Verhältnis zwischen einer Anzahl ni von Fahrzeugen, welche in einer vorbestimmten Zeiteinheit das Manöver i durchführen, und einer Anzahl n1 von Fahrzeugen, welche in der vorbestimmten Zeiteinheit das Referenzmanöver i = 1 durchführen, vorzugsweise wobei die vorbestimmte Zeiteinheit 1 Minute beträgt.
Method (200) according to one of the preceding claims, wherein determining the third value u i (T k ) based on u i ( T k ) = n i ( T k ) / n 1 ( T k )
Figure DE102019109095A1_0075
takes place, with u i (T k ) equal to the most likely ratio between a number n i of vehicles that perform the maneuver i in a predetermined time unit and a number n 1 of vehicles that perform the reference maneuver i = 1 in the predetermined time unit , preferably wherein the predetermined time unit is 1 minute.
System (100) umfassend eine Steuereinheit (120), wobei die Steuereinheit (120) konfiguriert ist zur Ausführung des Verfahrens (200) nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 8.System (100) comprising a control unit (120), wherein the control unit (120) is configured to carry out the method (200) according to one of the preceding Claims 1 to 8th . Fahrzeug (80), umfassend ein System (100) nach dem vorhergehenden Anspruch 9.Vehicle (80) comprising a system (100) according to the preceding Claim 9 .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US20130282264A1 (en) * 2010-12-31 2013-10-24 Edwin Bastiaensen Systems and methods for obtaining and using traffic flow information
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