-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen einer Zeitverzögerungsprognose einer Verkehrsbehinderung sowie ein System, das dazu ausgebildet ist, das Verfahren durchzuführen.
-
Heutige Navigationssysteme beziehen für die Verzögerungsprognose einer Routenberechnung ausschließlich historische und aktuell gesammelte Positionsdaten von Fahrzeugen des Systems mit mein und berücksichtigen nicht den Typ der Ursache der Verkehrsbehinderung. Dazu wird zur Berechnung einer optimalen Route eine prognostizierte Verzögerung auf Streckenabschnitten mit einbezogen, die anhand historischer Daten kalkuliert wird. So ist zum Beispiel eine Verzögerungsprognose pessimistischer, wenn die Route an einem Freitagnachmittag auf einem üblicherweise stark befahrenen Streckenabschnitt durchgeführt werden soll. Zum anderen werden Livedaten von Fahrzeugen gesammelt und in die Verzögerungsprognose für alle Nutzer mit einbezogen, wobei hierfür insbesondere Livedaten einer Positionsbestimmung verwendet werden. Bemerkt das Navigationssystem zum Beispiel eine Geschwindigkeitsreduktion von gleich mehreren Fahrzeugen, die ihre Positionsdaten bereitstellen und sich auf dem gleichen Streckenabschnitt befinden, kann daraus auf eine plötzlich eingetretene Verkehrsbehinderung, zum Beispiel ein Unfall, ein Ausfall einer Ampel und weitere Verkehrsbehinderungen geschlossen werden.
-
Dieser Rückschluss von Livepositionsdaten ist allerdings nur bedingt für eine akkurate Prognose der tatsächlich zu erwartenden Verzögerung geeignet. Da die Prognose auf aktuell betroffenen Nutzern basiert, die sich gerade innerhalb der Verzögerung einer Verkehrsbehinderung, also im Stau, befinden, kann die tatsächliche Verzögerung erst berechnet werden, sobald mindestens ein Fahrzeug die aufgetretene Verzögerung durch eine Verkehrsbehinderung komplett durchdrungen hat. Liegt zum Beispiel ein Stau durch einen Unfall vor, der eine Verzögerung von 30 Minuten auslöst, kann diese Information der tatsächlichen Zeitverzögerung erst an andere Fahrzeuge verteilt werden, sobald mindestens ein Fahrzeug den Stau verlassen hat, also frühestens nach 30 Minuten.
-
Aus der
US 2020/0388154 A1 ist ein Verfahren zum Bereitstellen eines Fahrzeugservice in autonomen Fahrzeugen und Schnellstraßensystemen bekannt. Das Verfahren zum Bereitstellen des Service nimmt Zustandsinformationen eines Nutzers, Informationen über einen Straßenoberflächenzustand einer Fahrstrecke und Verkehrsinformationen der Fahrstrecke unter Verwendung einer Sensoreinheit auf, schätzt eine Gefahrenklasse der Fahrstrecke ab und wählt einen Service, der dem Nutzer zur Verfügung gestellt wird.
-
Aus der
US 2020/0065711 A1 sind Systeme und Verfahren zur Detektion und Aufnahme von anormalen Fahrzeugereignissen bekannt. Ein Computersystem greift auf Kontextdaten, die mit einem von einem menschlichen Fahrer gefahrenen Fahrzeug assoziiert sind, zu. Die Kontextdaten werden mittels eines oder mehrerer Sensoren, die mit dem Fahrzeug assoziiert sind, aufgenommen. Das System bestimmt eine oder mehrere vorhergesagte Fahrzeugoperationen durch Bearbeiten der Kontextdaten basierend auf zumindest einer Information, die mit vorherbestimmten Kontextdaten assoziiert sind. Das System detektiert eine oder mehrere Fahrzeugoperationen, die durch einen menschlichen Fahrer durchgeführt werden. Das System bestimmt, dass ein Ereignis von Interesse mit den Kontextdaten assoziiert ist, basierend auf einem Vergleich der einen oder mehreren Fahrzeugoperationen, die durch den menschlichen Fahrer durchgeführt wurden und den einen oder mehreren vorhergesagten Fahrzeugoperationen.
-
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Zeitverzögerungsprognose, die durch eine Verkehrsbehinderung ausgelöst wird, zu verbessern.
-
Diese Aufgabe wird durch die unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Patentansprüchen, der folgenden Beschreibung sowie den Figuren offenbart.
-
Die Erfindung basiert auf der Idee, dass die Berechnung der Route eines Navigationssystems verbessert wird, indem Verkehrsbehinderungen durch Sensoren an Fahrzeugen erkannt und klassifiziert werden und die somit zu erwartende Verzögerung je nach Typ der Verkehrsbehinderung akkurater bestimmt werden kann. Diese Informationen können zusätzlich zu den heute üblichen Eingangsinformationen von Navigationssystemen zur Verzögerungsprognose verwendet werden. Eine Verteilung dieser Informationen an alle Fahrzeuge ermöglicht, dass die Navigationssysteme anderer Nutzer diese Information in ihre Routenberechnung mit einbeziehen können.
-
Durch die Erfindung ist ein Verfahren zum Bereitstellen einer Zeitverzögerungsprognose einer Verkehrsbehinderung bereitgestellt. Das Verfahren umfasst als Schritte ein Erfassen von Verkehrsbehinderungsdaten der Verkehrsbehinderung durch eine Fahrzeugsensoreinrichtung von zumindest einem ersten Fahrzeug einer Fahrzeugflotte, ein Ermitteln einer Ursache und eines Zustands der Verkehrsbehinderung aus den erfassten Verkehrsbehinderungsdaten durch eine Recheneinrichtung und ein Bestimmen der Zeitverzögerungsprognose aus der ermittelten Ursache und dem Zustand der Verkehrsbehinderung durch die Recheneinrichtung, wobei durch die Zeitverzögerungsprognose eine durch die Verkehrsbehinderung erwartete Zeitverzögerung auf einer Strecke, auf der sich die Verkehrsbehinderung befindet, angegeben wird. Schließlich erfolgt ein Bereitstellen der Zeitverzögerungsprognose für zumindest ein zweites Fahrzeug der Fahrzeugflotte, wobei die bereitgestellte Zeitverzögerungsprognose für eine Routenberechnung durch ein Navigationssystem des zweiten Fahrzeugs verwendet wird.
-
Mit anderen Worten kann zunächst eine Aufnahme der Verkehrsbehinderung durch eine Fahrzeugsensoreinrichtung eines ersten Fahrzeugs einer Fahrzeugflotte erstellt werden, wobei die Aufnahme in Form von Verkehrsbehinderungsdaten gespeichert wird. Dass überhaupt eine Verkehrsbehinderung vorliegt, kann beispielsweise aus Positionssensordaten von Fahrzeugen der Fahrzeugflotte ermittelt werden, die an einem bestimmten Streckenabschnitt eine Geschwindigkeit reduzieren und/oder stehenbleiben. In diesem Streckenabschnitt kann dann die Fahrzeugsensoreinrichtung die Verkehrsbehinderungsdaten erfassen. Anschließend können diese Verkehrsbehinderungsdaten durch eine Recheneinrichtung, die sich in dem Fahrzeug oder fahrzeugextern befinden kann, analysiert werden. Insbesondere können die Verkehrsbehinderungsdaten drahtlos an eine fahrzeugexterne Rechenvorrichtung übermittelt werden, die die Verkehrsbehinderungsdaten analysiert. Zur Aufnahme der Verkehrsbehinderungsdaten kann die Fahrzeugsensoreinrichtung vorzugsweise einen oder mehrere optische Sensoren umfassen, insbesondere eine Kamera und/oder einen LIDAR. Die Fahrzeugsensoreinrichtung kann vorzugsweise auch weitere Sensoren aufweisen, wie beispielsweise einen Radar, Ultraschall und/oder Infrarotsensor mit dem die Verkehrsbehinderung aufgenommen werden kann.
-
Die Recheneinrichtung kann dann die Verkehrsbehinderungsdaten nach einer Ursache und einem Zustand der Verkehrsbehinderung klassifizieren. Hierfür weist die Recheneinrichtung vorzugsweise eine künstliche Intelligenz beziehungsweise einen Objekterkennungsalgorithmus auf, der die aufgenommenen Verkehrsbehinderungsdaten nach vorgegebenen Mustern durchsuchen kann, die eine Ursache für die Verkehrsbehinderung darstellen. Beispielsweise können Unfallfahrzeuge, Straßenschäden, Straßenarbeiten und/oder Verkehrsinfrastruktureinrichtungen, wie Ampeln, Bahnübergänge und auch Verkehrsschilder als Verkehrsbehinderung ermittelt werden. Insbesondere können auch Einsatzfahrzeuge beziehungsweise deren Warnsignalanlagen einen Rückschluss darauf liefern, dass eine bestimmte Verkehrsbehinderung vorliegt. Ist die Ursache der Verkehrsbehinderung erkannt, kann zusätzlich dazu ein Zustand der Verkehrsbehinderung ermittelt werden. So kann beispielsweise eine Anzahl der Fahrzeuge ermittelt werden, die in dem durch die Verkehrsbehinderung verursachten Stau stehen, es kann ermittelt werden, ob sich Fahrzeuge an der Verkehrsbehinderung vorbeibewegen können oder stillstehen, ein Intervall dieser Bewegung kann ermittelt werden und/oder aus den Verkehrsbehinderungsdaten kann durch die Recheneinrichtung bestimmt werden, wie viele Fahrspuren betroffen sind und/oder ob Arbeiten im Gange oder abgeschlossen sind, um die Verkehrsbehinderung aufzuheben.
-
Sind die Ursache und der Zustand der Verkehrsbehinderung ermittelt, kann daraus durch die Recheneinrichtung eine Zeitverzögerungsprognose erstellt werden, die insbesondere aus Erfahrungswerten von vorangegangenen Verkehrsbehinderungen mit gleicher Ursache und/oder Zustand bereitgestellt sein kann. Die Zeitverzögerungsprognose kann also angeben, welche Zeitverzögerung auf der Strecke erwartet wird, auf der sich die Verkehrsbehinderung befindet, indem die Verkehrsbehinderung analysiert wird.
-
Schließlich kann diese Zeitverzögerungsprognose für zumindest ein zweites Fahrzeug der Fahrzeugflotte, vorzugsweise für alle Fahrzeuge der Fahrzeugflotte, zur Verfügung gestellt werden, insbesondere drahtlos und/oder als Routennavigationsfunktion für ein Navigationssystem. Wird dann durch zumindest das zweite Fahrzeug der Fahrzeugflotte eine Routenberechnung durch das Navigationssystem durchgeführt, kann diese Zeitverzögerungsprognose für die Strecke berücksichtigt werden. Das bedeutet, dass eine Zeitdauer für die Strecke, auf der sich die Verkehrsbehinderung befindet, mit der Zeitverzögerungsprognose angepasst werden kann und gegebenenfalls eine Ausweichroute mit kürzerer Fahrtdauer vorgeschlagen werden kann. Besonders bevorzugt kann die Routenberechnung neben der hier gezeigten Zeitverzögerungsprognose auch mit herkömmlichen Prognoseverfahren zur Zeitverzögerung, insbesondere auf Positionsdaten basierenden Prognosen, kombiniert werden.
-
Durch die Erfindung ergibt sich der Vorteil, dass eine Zeitverzögerung, die durch eine Verkehrsbehinderung erzeugt wird, für eine Routenberechnung beziehungsweise Routenplanung eines Navigationssystems verbessert ermittelt werden kann, indem die Zeitverzögerungsprognose aktuell bereitgestellt wird, ohne dass dafür eines der Fahrzeuge die Verkehrsbehinderung durchlaufen haben muss, was zu einer schnelleren Bereitstellung der Zeitverzögerungsprognose führt.
-
Die Erfindung umfasst auch Ausführungsformen, durch die sich zusätzliche Vorteile ergeben.
-
Eine Ausführungsform sieht vor, dass die Verkehrsbehinderungsdaten durch einen Kamerasensor und/oder einen LIDAR-Sensor der Fahrzeugsensoreinrichtung aufgenommen werden. Das bedeutet, dass die Verkehrsbehinderungsdaten optische Sensordaten sind, die beispielsweise durch einen Objekterkennungsalgorithmus beziehungsweise Bilderkennungsalgorithmus der Recheneinrichtung analysiert werden können. Folglich werden keine weiterführenden Sensoren, insbesondere keine Positionssensoren, des Fahrzeugs benötigt, um die Ursache und den Zustand der Verkehrsbehinderung zu ermitteln.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Verkehrsbehinderungsdaten durch einen Objekterkennungsalgorithmus nach Ursache und Zustand klassifiziert werden, indem zur Verkehrsbehinderungssituation zugehörige Objekte und/oder Objekteigenschaften durch den Objekterkennungsalgorithmus ermittelt werden. Mit anderen Worten kann der Objekterkennungsalgorithmus Objekte in den Verkehrsbehinderungsdaten erkennen und diese zu unterschiedlichen Ursachen für die Verkehrsbehinderung klassifizieren. Alternativ oder zusätzlich können Objekteigenschaften der Objekte durch den Objekterkennungsalgorithmus ermittelt werden, die einen Aufschluss über den Zustand der Verkehrsbehinderung bereitstellen. So können beispielsweise Aufräumarbeiten an einer Unfallstelle erkannt werden und/oder ein Umschalten eines Lichtsignals einer Ampel und/oder eines Bahnübergangs können als Objekteigenschaften ermittelt werden und einen Zustand der Verkehrsbehinderung bereitstellen. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass automatisiert eine Ursache und Zustand der Verkehrsbehinderung aus den Verkehrsbehinderungsdaten ermittelt werden kann.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Zeitverzögerungsprognose in Abhängigkeit von der Ursache und des Zustands der Verkehrsbehinderung mittels einer maschinell angelernten künstlichen Intelligenz bestimmt wird, wobei die künstliche Intelligenz aus vorangegangenen Verkehrsbedingungen mit jeweils vorgegebener Ursache, vorgegebenem Zustand und daraus resultierender Zeitverzögerungen maschinell angelernt ist. Mit anderen Worten kann, nachdem die Ursache und der Zustand der Verkehrsbehinderung ermittelt wurden, eine künstliche Intelligenz aus diesen Daten die Zeitverzögerungsprognose erstellen. Dazu kann die künstliche Intelligenz, die auf einem neuronalen Netzwerk basieren kann, aus vorangegangenen Verkehrsbehinderungen angelernt sein, wobei zum Anlernen gleiche oder ähnliche Verkehrsbehinderungssituationen, bei denen die Ursache, der Zustand und auch die tatsächlich resultierende Zeitverzögerung bekannt ist, verwendet werden, um die künstliche Intelligenz anzulernen. Bei Eingabe der Ursache und des Zustands der vorliegenden Verkehrsbehinderung kann dann die künstliche Intelligenz aus den vorangegangenen Daten ermitteln, welche Zeitverzögerung für die vorliegende Verkehrsbehinderung zu erwarten ist. Durch diese Ausführungsform ergibt sich der Vorteil, dass eine verbesserte und aktuelle Zeitverzögerungsprognose durchgeführt werden kann, ohne die Verkehrsbehinderung einmal komplett passiert haben zu müssen.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass die künstliche Intelligenz zusätzlich mit der ermittelten Ursache und dem ermittelten Zustand der vorliegenden Verkehrsbehinderung weiter angelernt wird, indem eine tatsächlich ermittelte Zeitverzögerung durch Fahrzeuge der Fahrzeugflotte, die die Verkehrsbehinderung durchfahren haben, bereitgestellt wird. Mit anderen Worten kann die künstliche Intelligenz kontinuierlich weitertrainiert werden, indem Fahrzeuge der Fahrzeugflotte die tatsächliche Zeitverzögerung, die beispielsweise aus Positionsdaten ermittelt werden kann, mitteilen. Hierdurch ergibt sich der Vorteil, dass die Zeitverzögerungsprognose weiter verbessert werden kann.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass als die Recheneinrichtung ein Steuergerät eines der Fahrzeuge und/oder ein fahrzeugexterner Server verwendet wird. Mit anderen Worten kann die Recheneinrichtung, die die Analyse der Verkehrsbehinderungsdaten und daraus die Zeitverzögerungsprognose erstellt, ein Steuergerät des Fahrzeugs sein, das die Verkehrsbehinderungsdaten aufnimmt und/oder die Verkehrsbehinderungsdaten empfängt. Alternativ oder zusätzlich können die Verkehrsbehinderungsdaten an eine fahrzeugexterne Recheneinrichtung, insbesondere einen fahrzeugexternen Server, übermittelt werden, der die Analyse durchführt.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Verkehrsbehinderungsdaten und/oder die Zeitverzögerungsprognose drahtlos an die Recheneinrichtung und/oder die jeweiligen Fahrzeuge der Fahrzeugflotte übermittelt werden, insbesondere über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation, einen Mobilfunkstandard und/oder WLAN. Unter dem Mobilfunkstandard ist insbesondere eine drahtlose Datenkommunikation mittels 5G und/oder LTE gemeint. Die drahtlose Datenkommunikation ermöglicht eine schnelle Weiterleitung der Daten, sodass eine Routenberechnung immer auf einem aktuellsten Stand von Verkehrsbehinderungen durchgeführt werden kann.
-
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass als Ursache der Verkehrsbehinderung Unfälle und/oder Straßenarbeiten und/oder Ampeln und/oder Straßenschäden und/oder Wetterbedingungen und/oder Falschparker ermittelt werden. Insbesondere kann der dazugehörige Zustand der Verkehrsbehinderung an die jeweilige Ursache angepasst sein, wobei beispielsweise bei Unfällen Aufräumarbeiten ermittelt werden, bei Straßenarbeiten ein Abschluss der Straßenarbeiten und/oder eine Freigabe von Fahrspuren, bei Ampeln ein Umschalten von Lichtsignalen und weitere Zustände.
-
Eine weitere Ausführungsform sieht vor, dass die Verkehrsbehinderungsdaten aus Richtung der Spur, auf der die Verkehrsbehinderung vorliegt, und/oder aus Richtung der Gegenspur erfasst werden. Besonders bevorzugt können die Verkehrsbehinderungsdaten von Fahrzeugen der Fahrzeugflotte ermittelt werden, die beispielsweise auf einer Gegenspur an der Verkehrsbehinderung vorbeifahren, und somit einen kompletten Überblick über die Verkehrsbehinderung und einen Zustand von beispielsweise einem daraus resultierenden Stau erhalten. Somit können Fahrzeuge auf der Gegenspur der Verkehrsbehinderung einen besonders guten Überblick über die Verkehrsbehinderung erhalten, was zu einer verbesserten Zeitverzögerungsprognose führt.
-
Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft ein System, umfassend zumindest ein erstes und ein zweites Fahrzeug einer Fahrzeugflotte und eine Recheneinrichtung, wobei das erste Fahrzeug dazu ausgebildet ist, Verkehrsbehinderungsdaten einer Verkehrsbehinderung durch eine Fahrzeugsensoreinrichtung zu erfassen, wobei die Recheneinrichtung dazu ausgebildet ist, eine Ursache und einen Zustand der Verkehrsbehinderung aus den erfassten Verkehrsbehinderungsdaten zu ermitteln und eine Zeitverzögerungsprognose aus der ermittelten Ursache und dem Zustand der Verkehrsbehinderung zu bestimmen, wobei die Zeitverzögerungsprognose eine durch die Verkehrsbehinderung erwartete Zeitverzögerung auf einer Strecke, auf der sich die Verkehrsbehinderung befindet, ist, wobei das zweite Fahrzeug dazu ausgebildet ist, die Zeitverzögerungsprognose für eine Routenberechnung durch ein Navigationssystem zu verwenden. Hierbei ergeben sich gleiche Vorteile und Variationsmöglichkeiten wie bei dem Verfahren.
-
Für Anwendungsfälle oder Anwendungssituationen, die sich bei dem Verfahren ergeben können und die hier nicht explizit beschrieben sind, kann vorgesehen sein, dass gemäß dem Verfahren eine Fehlermeldung und/oder eine Aufforderung zur Eingabe einer Nutzerrückmeldung ausgegeben und/oder eine Standardeinstellung und/oder ein vorbestimmter Initialzustand eingestellt wird.
-
Zu der Erfindung gehört auch die Steuervorrichtung für das Fahrzeug und/oder die Recheneinrichtung. Die Steuervorrichtung kann eine Datenverarbeitungsvorrichtung oder eine Prozessoreinrichtung aufweisen, die dazu eingerichtet ist, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Die Prozessoreinrichtung kann hierzu zumindest einen Mikroprozessor und/oder zumindest einen Mikrocontroller und/oder zumindest einen FPGA (Field Programmable Gate Array) und/oder zumindest einen DSP (Digital Signal Processor) aufweisen. Des Weiteren kann die Prozessoreinrichtung Programmcode aufweisen, der dazu eingerichtet ist, bei Ausführen durch die Prozessoreinrichtung die Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Der Programmcode kann in einem Datenspeicher der Prozessoreinrichtung gespeichert sein.
-
Zu der Erfindung gehören auch Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems, die Merkmale aufweisen, wie sie bereits im Zusammenhang mit den Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens beschrieben worden sind.
-
Aus diesem Grund sind die entsprechenden Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Systems hier nicht noch einmal beschrieben.
-
Das erfindungsgemäße Fahrzeug ist bevorzugt als Kraftwagen, insbesondere als Personenkraftwagen oder Lastkraftwagen, oder als Personenbus oder Motorrad ausgestaltet.
-
Als eine weitere Lösung umfasst die Erfindung auch ein computerlesbares Speichermedium, umfassend Befehle, die bei der Ausführung durch einen Computer oder einen Computerverbund diesen veranlassen, eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens auszuführen. Das Speichermedium kann z.B. zumindest teilweise als ein nicht-flüchtiger Datenspeicher (z.B. als eine Flash-Speicher und/oder als SSD - solid state drive) und/oder zumindest teilweise als ein flüchtiger Datenspeicher (z.B. als ein RAM - random access memory) ausgestaltet sein. Das Speichermedium kann in der Prozessorschaltung in deren Datenspeicher realisiert sein. Das Speichermedium kann aber auch beispielsweise als sogenannter Appstore-Server im Internet betrieben sein. Durch den Computer oder Computerverbund kann eine Prozessorschaltung mit zumindest einem Mikroprozessor bereitgestellt sein. Die Befehle können als Binärcode oder Assembler und/oder als Quellcode einer Programmiersprache (z.B. C) bereitgestellt sein.
-
Die Erfindung umfasst auch die Kombinationen der Merkmale der beschriebenen Ausführungsformen. Die Erfindung umfasst also auch Realisierungen, die jeweils eine Kombination der Merkmale mehrerer der beschriebenen Ausführungsformen aufweisen, sofern die Ausführungsformen nicht als sich gegenseitig ausschließend beschrieben wurden.
-
Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
- 1 eine beispielhafte Situation für ein System zum Bereitstellen einer Zeitverzögerungsprognose;
- 2 ein schematisches Verfahrensdiagramm gemäß einer beispielhaften Ausführungsform.
-
Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden. Daher soll die Offenbarung auch andere als die dargestellten Kombinationen der Merkmale der Ausführungsformen umfassen. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
-
In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen jeweils funktionsgleiche Elemente.
-
In 1 ist eine beispielhafte Situation für ein System 10 zum Bereitstellen einer Zeitverzögerungsprognose aufgrund einer Verkehrsbehinderung 12 dargestellt. In dieser beispielhaften Situation kann auf einer Strecke 14, die in diesem Beispiel eine Autobahn ist, als Verkehrsbehinderung 12 ein Unfall passiert sein, der einen Rückstau verursacht und somit eine Zeitverzögerung beim Befahren dieser Strecke 14. Um eine verbesserte Abschätzung der Zeitverzögerung, die durch die Verkehrsbehinderung 12 entsteht, zu erhalten, die für eine Routenberechnung bereitgestellt werden kann, kann das System 10 zumindest ein erstes Fahrzeug 16 einer Fahrzeugflotte umfassen, das dazu ausgebildet ist, Verkehrsbehinderungsdaten der Verkehrsbehinderung 12 mittels einer Fahrzeugsensoreinrichtung 18 aufzunehmen.
-
Die Fahrzeugsensoreinrichtung 18 kann vorzugsweise einen Kamerasensor und/oder einen LIDAR-Sensor aufweisen, wobei als Verkehrsbehinderungsdaten Bilddaten der Verkehrsbehinderung 12 erfasst werden. Das erste Fahrzeug 16 kann sich beispielsweise auf der gleichen Spur 14 befinden, auf der die Verkehrsbehinderung 12 stattgefunden hat. Besonders bevorzugt kann auch ein weiteres Fahrzeug 20 der Fahrzeugflotte Verkehrsbehinderungsdaten der Verkehrsbehinderung 12 aus Richtung einer Gegenspur aufnehmen und somit die komplette Situation der Verkehrsbehinderung 12 inklusive eines Rückstaus erfassen.
-
Die Verkehrsbehinderungsdaten können vorzugsweise Aufnahmen von Objekten sein, die zu der Verkehrsbehinderung 12 gehören, also in diesem Beispiel Unfallfahrzeuge, ein Rückstau und/oder Warneinrichtungen 22, wie beispielsweise Signalanlagen oder ein Warndreieck 22.
-
Die Verkehrsbehinderungsdaten können dann von dem jeweiligen Fahrzeug 16, 20 an eine Recheneinrichtung 24 übermittelt werden, die in diesem Beispiel ein fahrzeugexterner Server ist. Alternativ können die jeweiligen Fahrzeuge der Fahrzeugflotte die Verkehrsbehinderungsdaten auch mittels eines fahrzeuginternen Steuergeräts auswerten. Die Recheneinrichtung 24 kann dazu ausgebildet sein, eine Ursache und einen Zustand der Verkehrsbehinderung 12 aus den erfassten Verkehrsbehinderungsdaten zu ermitteln, wobei die Recheneinrichtung 24 dazu vorzugsweise einen Objekterkennungsalgorithmus aufweist, der Objekte und/oder Objekteigenschaften ermittelt und klassifiziert. So kann der Objekterkennungsalgorithmus in diesem Fall beispielsweise erkennen, dass zwei Fahrzeuge auf der rechten Fahrspur in einen Unfall verwickelt sind und/oder dass das Warndreieck 22 die Verkehrsbehinderung 12 auf der rechten Fahrspur anzeigt. Als Objekteigenschaft kann beispielsweise erkannt werden, dass nur die rechte Fahrspur blockiert ist und die linke Fahrspur weiterhin passiert werden kann. Auch weitere Objekte und/oder Objekteigenschaften können aus den Verkehrsbehinderungsdaten erkannt werden, wie beispielsweise Einsatzfahrzeuge oder Räumfahrzeuge, die in dieser Fig. nicht dargestellt sind. Des Weiteren ist das System 10 nicht nur auf Unfälle als Verkehrsbehinderung 12 limitiert, sondern die Recheneinrichtung 24, insbesondere der Objekterkennungsalgorithmus, kann auch dazu ausgebildet sein, Verkehrsbehinderungen durch Straßenarbeiten, Ampeln, Straßenschäden, Wetterbedingungen und/oder Falschparker zu ermitteln.
-
Sind die Ursache und der Zustand der Verkehrsbehinderung 12 ermittelt, also in diesem Beispiel ein Unfall auf der rechten Fahrspur einer zweispurigen Fahrbahn, wobei die linke Fahrbahn noch passierbar ist und vorzugsweise eine Länge des Rückstaus durch das weitere Fahrzeug 20 erfasst ist, kann durch die Recheneinrichtung 24 eine Zeitverzögerungsprognose anhand dieser Informationen erstellt werden, die eine erwartete Zeitverzögerung auf der Strecke 14 angibt. Hierzu kann die Recheneinrichtung 24 eine künstliche Intelligenz aufweisen, die vorzugsweise aus vorangegangenen Verkehrsbehinderungen mit jeweils vorgegebener Ursache, vorgegebenem Zustand und daraus resultierender Zeitverzögerung maschinell angelernt worden ist. Beispielsweise kann die künstliche Intelligenz mit Daten von Unfällen auf zweispurigen Straßen angelernt sein, bei denen die resultierende Zeitverzögerung bekannt ist. Besonders bevorzugt kann beispielsweise auch die vorliegende Situation mit der ermittelten Ursache und dem ermittelten Zustand der vorliegenden Verkehrsbehinderung verwendet werden, um die künstliche Intelligenz weiter anzulernen, wobei durch eines der Fahrzeuge im Rückstau eine tatsächliche Zeitverzögerung ermittelt werden kann, die der Recheneinrichtung 24 dann zum Anlernen bereitgestellt werden kann.
-
Ist die Zeitverzögerungsprognose durch die Recheneinrichtung 24 bestimmt, kann diese für zumindest ein zweites Fahrzeug 26 der Fahrzeugflotte, vorzugsweise alle Fahrzeuge der Fahrzeugflotte, bereitgestellt werden. Beispielsweise kann diese Information, wie auch bereits die Verkehrsbehinderungsdaten, drahtlos zwischen der Recheneinrichtung 24 und den jeweiligen Fahrzeugen 16, 20, 26 übermittelt werden, insbesondere über einen Mobilfunkstandard, wie 5G oder LTE.
-
Das zweite Fahrzeug 26, das sich in diesem Beispiel vor einem Fahrantritt befinden kann, kann ein Navigationssystem 28 aufweisen, das die Zeitverzögerungsprognose für eine Routenberechnung verwenden kann. So kann für die Strecke 14 die Zeitverzögerungsprognose genutzt werden, um eine Zeitdauer für die Route über die Strecke 14 zu ermitteln, wobei vorzugsweise Ausweichrouten angeboten werden können, falls die Zeitverzögerungsprognose eine im Vergleich zu anderen Routen längere Fahrdauer angibt.
-
In 2 ist ein schematisches Verfahrensdiagramm für ein Verfahren zum Bereitstellen einer Zeitverzögerungsprognose einer Verkehrsbehinderung 12 dargestellt. In einem Schritt S10 können Verkehrsbehinderungsdaten der Verkehrsbehinderung 12 durch eine Fahrzeugsensoreinrichtung 18 von zumindest einem ersten Fahrzeug 16 einer Fahrzeugflotte erfasst werden. Die Fahrzeugsensoreinrichtung 18 kann beispielsweise einen Kamerasensor und/oder einen LIDAR-Sensor und/oder einen Ultraschallsensor und/oder einen Infrarotsensor aufweisen, um die Verkehrsbehinderungsdaten aufzunehmen.
-
Anschließend können in einem Schritt S12 eine Ursache und ein Zustand der Verkehrsbehinderung 12 aus den erfassten Verkehrsbehinderungsdaten durch eine Recheneinrichtung 24 ermittelt werden, wobei die Recheneinrichtung 24 ein Steuergerät des ersten Fahrzeugs 16 sein kann. Die Recheneinrichtung 24 kann hierfür aus den Verkehrsbehinderungsdaten Objekte und/oder Objekteigenschaften klassifizieren, um die Ursache und den Zustand zu ermitteln.
-
Anschließend kann in einem Schritt S14 eine Zeitverzögerungsprognose aus der ermittelten Prognose und dem Zustand der Verkehrsbehinderung 12 bestimmt werden, wobei durch die Zeitverzögerungsprognose eine durch die Verkehrsbehinderung 12 erwartete Zeitverzögerung auf der Strecke 14 angegeben wird.
-
In einem Schritt S16 kann die Zeitverzögerungsprognose für zumindest ein zweites Fahrzeug 26 der Fahrzeugflotte bereitgestellt werden, wobei hierzu die Zeitverzögerungsprognose beispielsweise über eine Fahrzeug-zu-Fahrzeug-Kommunikation übermittelt werden kann. Dann kann das zweite Fahrzeug 26 die bereitgestellte Zeitverzögerungsprognose für eine Routenberechnung durch ein Navigationssystem 28 verwenden, wobei vorzugsweise die Routenberechnung mit bekannten Verfahren zur Prognose der Zeitverzögerung, die insbesondere auf einer Positionsbestimmung von Fahrzeugen basiert, kombiniert werden kann.
-
In einem weiteren beispielhaften Aspekt ist vorgesehen, dass Sensoren 18 an Fahrzeugen 16, 20 Verkehrsbehinderungen 12 und deren Ursache erkennen und diese klassifizieren. So können Sensoren 18 am Außenraum des jeweiligen Fahrzeugs 16, 18, zum Beispiel RGB- oder LIDAR-Sensoren, die Verkehrsbehinderung 12 erkennen. Zum Beispiel wird erfasst, dass ein Stau durch einen Unfall ausgelöst ist, wodurch beispielsweise zwei Fahrspuren blockiert sein können, die gerade geräumt werden. Die Erkennung dieser Information kann auch von Fahrzeugen erfolgen, die nicht direkt von der Verzögerung betroffen sind, zum Beispiel ein Fahrzeug 20 des Gegenverkehrs. Andere Arten von Ursachen können Straßenarbeiten, Ampeln, Asphaltschäden, plötzlicher Niederschlag oder Behinderung durch Falschparker sein.
-
Unter Berücksichtigung dieser Informationen kann prognostiziert werden, wie lange die aktuell zu erwartende Zeitverzögerung und deren Veränderung ist. Dazu können Computervisionverfahren und Verfahren des maschinellen Lernens die Ursachen der Verkehrsbehinderung 12 und zur Situation dazugehörige Objekte und deren Zustände klassifizieren. Diese Informationen können einer Verzögerungsprognosekomponente, insbesondere einer Recheneinrichtung 24, die entweder auf einem Steuergerät oder auf einer zentralen Recheneinheit gerechnet wird, als Eingangsgrößen dienen. Die Softwarekomponente kann gänzlich oder zum Teil aus Verfahren des maschinellen Lernens bestehen. Anhand in einer Trainingsphase gesammelter Daten kann erlernt werden, wie die Zeitverzögerungsprognose der zu erwartenden Zeitverzögerung unter bestimmten Eingangsinformationen über eine Ursache einer Verkehrsbehinderung 12 ist. Nach der Trainingsphase kann somit zukünftig eine Zeitverzögerung anhand der unbekannten Eingangsdaten bestimmt werden. Die intelligente Komponente kann außerdem während des Livebetriebs kontinuierlich weitertrainiert werden, indem andere Fahrzeuge von Nutzern eines Navigationssystems die tatsächliche Zeitverzögerung teilen.
-
Wird zum Beispiel erkannt, dass bereits zwei blockierte Fahrspuren momentan geräumt werden, ist zu erwarten, dass diese demnächst wieder freigegeben werden. Diese Information ist zum Beispiel für Nutzer des Navigationssystems 28 relevant, deren Route durch den von der Verkehrsbehinderung betroffenen Streckenabschnitt verlaufen soll.
-
Navigationssysteme können diese Information über die zu erwartende Zeitverzögerung mit in ihre Berechnung der Route mit einbeziehen und mit herkömmlichen Verfahren zur Prognose der Zeitverzögerung kombinieren.
-
Die Verteilung dieser Zeitverzögerungsprognose an alle Flottenfahrzeuge oder Fahrzeuge mit einem Navigationssystem 28 können über ein Netzwerk, insbesondere Car2Car-Kommunikation, LTE und/oder WIFI durchgeführt werden, wobei dies ein schwarm intelligentes Verhalten garantiert, wodurch alle Benutzer profitieren.
-
Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung ein Verfahren einer intelligenten Verkehrsnavigation durch Schwarmintelligenz bereitgestellt werden kann.
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
-
Zitierte Patentliteratur
-
- US 2020/0388154 A1 [0004]
- US 2020/0065711 A1 [0005]
