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Die vorliegende Offenbarung betrifft ein System zum Leiten von Fahrzeugen, ein Verfahren zum Leiten von Fahrzeugen, und ein Speichermedium zum Ausführen des Verfahrens. Die vorliegende Offenbarung betrifft insbesondere ein effizientes Leiten von Fahrzeugen zum Verringern und/oder Umgehen von dichtem Verkehr und/oder Staus.
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Stand der Technik
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Navigationssysteme werden im Allgemeinen verwendet, um einem Fahrer eine Fahrtroute von einer aktuellen Position zu einem Routenziel zu empfehlen, wobei die Fahrtroute zum Beispiel auf einer Navigationskarte als Kartenspur angezeigt werden kann. Die Fahrtroute kann zum Beispiel basierend auf der kürzesten Zeit oder kürzesten Entfernung zwischen der aktuellen Position und dem Routenziel bestimmt werden.
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Herkömmliche Navigationssysteme können bei Unfällen, Staus, Verkehrsarbeiten, etc. auf der gewählten Hauptroute eine alternative Streckenführung anbieten. Hier kommt es jedoch häufig vor, dass auch andere Fahrzeuge die alternative Streckenführung wählen, so dass es auch auf der alternativen Streckenführung zu Staus und Behinderungen kommen kann.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, ein System zum Leiten von Fahrzeugen, ein Verfahren zum Leiten von Fahrzeugen, und ein Speichermedium zum Ausführen des Verfahrens anzugeben, die dichten Verkehr und/oder Staus reduzieren oder sogar verhindern können. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung, Fahrzeuge derart zu leiten, dass dichter Verkehr und/oder Staus verhindert und/oder umfahren werden können.
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Diese Aufgabe wird durch den Gegenstand der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Gemäß einem unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein System zum Leiten von Fahrzeugen angegeben. Das System umfasst einen oder mehrere Prozessoren, die eingerichtet sind, um: Informationen in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrzeugen auf einem Hauptstreckenabschnitt zu empfangen; für wenigstens einen zum Hauptstreckenabschnitt alternativen Streckenabschnitt eine Verkehrssituation zu bestimmen; und die Vielzahl von Fahrzeugen basierend auf der bestimmten Verkehrssituation verteilt auf den Hauptstreckenabschnitt und den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt zu leiten.
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Erfindungsgemäß werden Fahrzeuge basierend auf einer Verkehrssituation auf Ausweichstrecken geleitet, so dass insbesondere eine Überlastung von Ausweichstrecken verhindert werden kann. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Ausweichstrecken vorhanden sein, wobei das System die Fahrzeuge auf die Vielzahl von Ausweichstrecken verteilt leitet, so dass ein Verkehrsfluss auch bei einem Stau auf der Hauptstrecke sichergestellt werden kann. Damit kann dichter Verkehr verhindert und/oder umfahren werden.
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Auf dem Hauptstreckenabschnitt kann eine erhöhte Verkehrsdichte vorliegen, wie zum Beispiel zäher Verkehr oder sogar Stau, so dass es für die Fahrzeuge zeitlich günstiger sein kann, auf Ausweichstrecken auszuweichen. Die Hauptstrecke kann zum Beispiel eine Autobahn bzw. ein Autobahnabschnitt sein.
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Der wenigstens eine alternative Streckenabschnitt kann vom Hauptstreckenabschnitt abgehen bzw. abzweigen, und kann insbesondere eine Umfahrungsmöglichkeit für die erhöhte Verkehrsdichte, wie zum Beispiel den zähen Verkehr oder den Stau auf dem Hauptstreckenabschnitt, bieten.
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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.
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Vorzugsweise sind die Informationen in Bezug auf die Vielzahl von Fahrzeugen aus der Gruppe ausgewählt, die Positionsinformationen der Vielzahl von Fahrzeugen (z.B. GPS Positionsdaten), Verkehrsflussinformationen auf dem Hauptstreckenabschnitt, Verkehrsdichteinformationen auf dem Hauptstreckenabschnitt und Kombinationen davon umfasst, oder die daraus besteht.
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Vorzugsweise umfasst die Verkehrssituation für den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt (i) Verkehrsflussinformationen für den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt und/oder (ii) Verkehrsdichteinformationen für den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt und/oder (iii) Verkehrsbehinderungen auf dem wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt.
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Vorzugsweise ist das System eingerichtet, um entsprechende Routenempfehlungen an die Vielzahl von Fahrzeugen zu übermitteln. Beispielsweise kann jedem Fahrzeug eine individuelle Routenempfehlung übermittelt werden, so dass die Fahrzeuge zum Beispiel über verschiedene alternative Streckenabschnitte geleitet werden, um einen Verkehrsfluss sicherzustellen.
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Vorzugsweise ist das System eingerichtet, um jedem der Vielzahl von Fahrzeugen priorisierte Routenempfehlungen zu übermitteln. Insbesondere können jedem Fahrzeug mehrere alternative Streckenabschnitte empfohlen werden, wobei die Reihenfolge bzw. Priorisierung zumindest für einige Fahrzeug unterschiedlich sein kann. Zum Beispiel können einem ersten Fahrzeug die alternativen Streckenabschnitte A, B und C in dieser Reihenfolge übermittelt bzw. empfohlen werden. Einem zweiten Fahrzeug können die alternativen Streckenabschnitte A, C und B in dieser Reihenfolge übermittelt bzw. empfohlen werden. Einem dritten Fahrzeug können die alternativen Streckenabschnitte C, A und B in dieser Reihenfolge übermittelt bzw. empfohlen werden.
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Vorzugsweise sind der eine oder die mehreren Prozessoren weiter eingerichtet, um die Vielzahl von Fahrzeugen basierend auf historischen Verkehrsinformationen verteilt auf den Hauptstreckenabschnitt und den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt zu leiten. Die historischen Verkehrsinformationen können den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt betreffen. Zum Beispiel können die historischen Verkehrsinformationen Verkehrsflussinformationen und/oder Verkehrsdichteinformationen für den entsprechenden alternativen Streckenabschnitt umfassen. Unter Berücksichtigung der historischen Verkehrsinformationen kann eine verbesserte Verteilung der Fahrzeuge auf alternative Streckenabschnitte erfolgen.
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Vorzugsweise sind der eine oder die mehreren Prozessoren weiter eingerichtet, um eine Wahrscheinlichkeit für einen ungestörten Verkehrsfluss auf dem wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt zu bestimmen. Die Wahrscheinlichkeit kann an die Vielzahl von Fahrzeugen übermittelt werden, so dass zum Beispiel ein Fahrer entscheiden kann, ob - und eventuell welchen - alternativen Streckenabschnitt er nehmen möchte.
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Vorzugsweise ist das System über eine Kommunikationsverbindung mit der Vielzahl von Fahrzeugen verbunden. Die Kommunikationsverbindung zwischen den Fahrzeugen und dem System kann über ein mobiles Netzwerk, wie zum Beispiel ein LTE-Netzwerk oder 5G-Netzwerk, zum Beispiel unter Verwendung von in den Fahrzeugen vorhandenen SIM-Einheiten erfolgen.
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Vorzugsweise ist das System eine zentrale Einheit, wie ein Server oder ein Dienst. Die zentrale Einheit kann ein Verkehrsleitsystem bereitstellen, um einen Verkehrsfluss zu überwachen und zu regeln.
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Vorzugsweise übermittelt das System den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt an das Fahrzeug. Das Fahrzeug kann eine Anzeigevorrichtung, wie ein Display eines Infotainmentsystems oder Navigationssystems, umfassen, auf dem der wenigstens eine alternative Streckenabschnitt für einen Fahrer dargestellt wird. Der Fahrer kann einen alternativen Streckenabschnitt auswählen, so dass dieser zum Beispiel in eine Navigation des Fahrzeugs übernommen wird.
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In weiteren Ausführungsformen kann der vom System übermittelte alternative Streckenabschnitt von einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren übernommen werden.
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Unter dem Begriff „automatisiertes Fahren“ kann im Rahmen des Dokuments 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).
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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.
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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.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Verfahren zum Leiten von Fahrzeugen angegeben. Das Verfahren umfasst ein Empfangen von Informationen in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrzeugen auf einem Hauptstreckenabschnitt; ein Bestimmen einer Verkehrssituation für wenigstens einen zum Hauptstreckenabschnitt alternativen Streckenabschnitt; und ein Leiten der Vielzahl von Fahrzeugen basierend auf der bestimmten Verkehrssituation verteilt auf den Hauptstreckenabschnitt und den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt.
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Das Verfahren zum Leiten von Fahrzeugen kann die Aspekte des in diesem Dokument beschriebenen Systems zum Leiten von Fahrzeugen implementieren.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Software (SW) Programm angegeben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Leiten von Fahrzeugen auszuführen.
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Gemäß einem weiteren unabhängigen Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist ein Speichermedium angegeben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem oder mehreren Prozessoren ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren zum Leiten von Fahrzeugen auszuführen.
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Figurenliste
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Ausführungsbeispiele der Offenbarung sind in den Figuren dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
- 1 schematisch ein System zum Leiten von Fahrzeugen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung,
- 2 schematisch ein Fahrzeug mit einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung, und
- 3 ein Flussdiagram eines Verfahrens zum Leiten von Fahrzeugen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Ausführungsformen der Offenbarung
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Im Folgenden werden, sofern nicht anders vermerkt, für gleiche und gleichwirkende Elemente gleiche Bezugszeichen verwendet.
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1 zeigt schematisch ein System 100 zum Leiten von Fahrzeugen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Das System 100 umfasst einen oder mehrere Prozessoren, die eingerichtet sind, um: Informationen in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrzeugen 10, 12, 14 auf einem Hauptstreckenabschnitt B zu empfangen; für wenigstens einen zum Hauptstreckenabschnitt B alternativen Streckenabschnitt A, C eine Verkehrssituation zu bestimmen; und die Vielzahl von Fahrzeugen 10, 12, 14 basierend auf der bestimmten Verkehrssituation verteilt auf den Hauptstreckenabschnitt B und den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt A, C zu leiten.
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Das System 100 kann eine zentrale Einheit, wie ein Server oder ein Dienst, sein. Die zentrale Einheit kann ein Verkehrsleitsystem bereitstellen, um einen Verkehrsfluss zu überwachen und zu regeln.
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Das System 100 ist über eine Kommunikationsverbindung mit der Vielzahl von Fahrzeugen 10, 12, 14 verbunden. Die Kommunikationsverbindung zwischen den Fahrzeugen 10, 12, 14 und dem System 100 kann über ein mobiles Netzwerk, wie zum Beispiel ein LTE-Netzwerk oder 5G-Netzwerk, zum Beispiel unter Verwendung von in den Fahrzeugen 10, 12, 14 vorhandenen SIM-Einheiten erfolgen.
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Das System 100 übermittelt den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt an die Fahrzeuge 10, 12, 14. Die Fahrzeug 10, 12, 14 können jeweils eine Anzeigevorrichtung, wie ein Display eines Infotainmentsystems oder Navigationssystems, umfassen, auf dem der wenigstens eine alternative Streckenabschnitt für einen Fahrer dargestellt wird. Der Fahrer kann einen alternativen Streckenabschnitt auswählen, so dass dieser zum Beispiel in eine Navigation des Fahrzeugs übernommen wird.
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Die Streckenabschnitte können in einigen Ausführungsformen mit entsprechenden Wahrscheinlichkeiten für einen ungestörten Verkehrsfluss bereitgestellt werden. Die Wahrscheinlichkeit kann an die Vielzahl von Fahrzeugen übermittelt werden, so dass zum Beispiel ein Fahrer entscheiden kann, ob - und eventuell welchen alternativen Streckenabschnitt - er nehmen möchte.
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Alternativ kann der wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt, der vom System 100 an die Fahrzeuge 10, 12, 14 übermittelt wird, von einem Fahrassistenzsystem zum automatisierten Fahren übernommen werden.
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Bezugnehmend auf die 1 kann das System 100 jedem der Vielzahl von Fahrzeugen 10, 12, 14 priorisierte Routenempfehlungen übermitteln. Insbesondere können jedem Fahrzeug mehrere alternative Streckenabschnitte empfohlen werden, wobei die Reihenfolge bzw. Priorisierung zumindest für einige Fahrzeug unterschiedlich sein kann.
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Zum Beispiel können einem ersten Fahrzeug 10 die Streckenabschnitte A, B und C in dieser Reihenfolge übermittelt bzw. empfohlen werden. Das erste Fahrzeug 100 kann basierend auf der Priorisierung dem ersten alternativen Streckenabschnitt A folgen.
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Einem zweiten Fahrzeug können die Streckenabschnitte B, C und A in dieser Reihenfolge übermittelt bzw. empfohlen werden. Das zweite Fahrzeug 12 kann basierend auf der Priorisierung dem Hauptstreckenabschnitt B folgen.
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Einem dritten Fahrzeug können die Streckenabschnitte C, A und B in dieser Reihenfolge übermittelt bzw. empfohlen werden. Das dritte Fahrzeug 14 kann basierend auf der Priorisierung dem zweiten alternativen Streckenabschnitt C folgen.
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In einigen Ausführungsformen kann wenigstens einem Fahrzeug der Vielzahl von Fahrzeugen 10, 12, 14 empfohlen werden, auf dem Hauptstreckenabschnitt B zu verbleiben.
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Gemäß einigen Ausführungsformen wird die Vielzahl von Fahrzeugen 10, 12, 14 basierend auf historischen Verkehrsinformationen verteilt auf den Hauptstreckenabschnitt B und den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt A, C geleitet. Die historischen Verkehrsinformationen können den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt A, C betreffen. Zum Beispiel können die historischen Verkehrsinformationen Verkehrsflussinformationen und/oder Verkehrsdichteinformationen für den entsprechenden alternativen Streckenabschnitt umfassen. Unter Berücksichtigung der historischen Verkehrsinformationen kann eine verbesserte Verteilung der Fahrzeuge 10, 12, 14 auf alternative Streckenabschnitte erfolgen.
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2 zeigt schematisch ein Fahrzeug 10 mit einem Fahrassistenzsystem 200 zum automatisierten Fahren gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung.
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Das Fahrzeug 10 umfasst das Fahrassistenzsystem 200 zum automatisierten Fahren. Beim automatisierten Fahren erfolgt die Längs- und/oder Querführung des Fahrzeugs 10 automatisch. Das Fahrassistenzsystem 200 übernimmt also die Fahrzeugführung. Hierzu steuert das Fahrassistenzsystem 200 den Antrieb 20, das Getriebe 22, die (z.B. hydraulische) Betriebsbremse 24 und die Lenkung 26 über nicht dargestellte Zwischeneinheiten.
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Zur Planung und Durchführung des automatisierten Fahrens werden Umfeldinformationen einer Umfeldsensorik, die das Fahrzeugumfeld beobachtet, vom Fahrerassistenzsystem 200 entgegengenommen. Insbesondere kann das Fahrzeug wenigstens einen Umgebungssensor 28 umfassen, der zur Aufnahme von Umgebungsdaten, die das Fahrzeugumfeld angeben, eingerichtet ist. Der wenigstens eine Umgebungssensor 28 kann beispielsweise ein oder mehrere LiDAR-Systeme, ein oder mehrere Radar-Systeme und/oder eine oder mehrere Kameras umfassen.
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Das Fahrassistenzsystem 200 kann vom erfindungsgemäßen System zum Leiten von Fahrzeugen wenigstens einen alterativen Streckenabschnitt empfangen. Das Fahrassistenzsystem 200 kann zum Beispiel basierend auf einer Priorisierung einen alterativen Streckenabschnitt auswählen und diesem autonom folgen.
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3 zeigt schematisch ein Flussdiagramm eines Verfahrens 300 zum Leiten von Fahrzeugen gemäß Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung. Das Verfahren 300 kann durch eine entsprechende Software implementiert werden, die durch einen oder mehrere Prozessoren (z.B. eine CPU) ausführbar ist.
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Das Verfahren 300 umfasst im Block 310 ein Empfangen von Informationen in Bezug auf eine Vielzahl von Fahrzeugen auf einem Hauptstreckenabschnitt; im Block 320 ein Bestimmen einer Verkehrssituation für wenigstens einen zum Hauptstreckenabschnitt alternativen Streckenabschnitt; und im Block 330 ein Leiten der Vielzahl von Fahrzeugen basierend auf der bestimmten Verkehrssituation verteilt auf den Hauptstreckenabschnitt und den wenigstens einen alternativen Streckenabschnitt.
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Erfindungsgemäß werden Fahrzeuge basierend auf einer Verkehrssituation auf Ausweichstrecken geleitet, so dass insbesondere eine Überlastung von Ausweichstrecken verhindert werden kann. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Ausweichstrecken vorhanden sein, wobei das System die Fahrzeuge auf die Vielzahl von Ausweichstrecken verteilt leitet, so dass ein Verkehrsfluss auch bei einem Stau auf der Hauptstrecke sichergestellt werden kann. Damit kann dichter Verkehr verhindert und/oder umfahren werden.
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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.
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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.
