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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer entsprechend angereicherten Kartendarstellung.
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Stand der Technik
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Für das Steuern von Fahrzeugen, insbesondere für das autonome Steuern von Fahrzeugen, sind präzise Kartendarstellungen der Verkehrsinfrastruktur essentiell. Die Güte einer Kartendarstellung umfasst hierbei neben einer Präzision der Abbildung der Wirklichkeit, insbesondere in Bezug auf den Verlauf der dargestellten Fahrbahnen, die Berücksichtigung von zusätzlicher Information. Eine Zusatzinformation, die über den Verlauf der Fahrbahn hinausgeht und beispielweise ein übliches Verhalten von Verkehrsteilnehmern an bestimmten Stellen der Fahrbahnen umfasst, ermöglicht eine Steigerung der Sicherheit und Präzision der Steuerung der Fahrzeuge.
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Offenbarung der Erfindung
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Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur und ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitzustellen.
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Diese Aufgabe wird durch das Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur und durch das Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der untergeordneten Ansprüche.
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Nach einem Aspekt der Erfindung wird ein Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur bereitgestellt, umfassend:
- Empfangen von Kartendaten einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur, wobei die Kartendarstellung Informationen einer Mehrzahl von durch Fahrzeuge befahrbaren Fahrbahnen umfasst, wobei die Kartendarstellung Informationen bezüglich wenigstens einer Fahrbahn mit einem Übergangsbereich umfasst, wobei im Übergangsbereich eine Aufspaltung der wenigstens einen Fahrbahn in wenigstes eine erste weitere Fahrbahn und eine zweite weitere Fahrbahn oder eine Fusion von wenigstes der ersten weiteren Fahrbahn und der zweiten weiteren Fahrbahn in die wenigstens eine Fahrbahn erfolgt;
- Empfangen von Trajektoriendaten einer Mehrzahl von ersten Fahrtrajektorien und einer Mehrzahl von zweiten Fahrtrajektorien einer Mehrzahl von Fahrzeugen, wobei die ersten Fahrtrajektorien entlang einer die wenigstens eine Fahrbahn und die erste weitere Fahrbahn umfassenden ersten Route verlaufen, und wobei die zweiten Fahrtrajektorien entlang einer die wenigstens eine Fahrbahn und die zweite weitere Fahrbahn umfassenden zweiten Route verlaufen; Ermitteln einer ersten Anzahl der ersten Fahrtrajektorien und einer zweiten Anzahl der zweiten Fahrtrajektorien und Vergleichen der ersten Anzahl mit der zweiten Anzahl; und
- Kennzeichnen der ersten Route als eine bevorzugte Route in der Kartendarstellung, falls die erste Anzahl größer ist als die zweite Anzahl.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass ein verbessertes Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur bereitgestellt werden kann. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht hierbei vor, die Kartendarstellung für Fahrbahnen mit einem Übergangsbereich, in dem die Fahrbahn in weitere Fahrbahnen aufgespalten wird bzw. in dem eine Fusion von weiteren Fahrbahnen in die jeweilige Fahrbahn erfolgt, mit Informationen bezüglich einer bevorzugten Route entlang der Fahrbahn und durch den Übergangsbereich entlang der weiteren Fahrbahnen zu versehen. Die Information bezüglich der bevorzugten Route wird hierbei basierend auf Trajektoriendaten einer Mehrzahl von Fahrtrajektorien einer Mehrzahl von Fahrzeugen entlang der Fahrbahn und der weiteren Fahrbahnen durch den Übergangsbereich berechnet. Hierzu werden die Anzahlen von ersten Fahrtrajektorien, die entlang der Fahrbahn und einer ersten weiteren Fahrbahn verlaufen, und Anzahlen von zweiten Fahrtrajektorien berechnet, die entlang der Fahrbahn und einer zweiten weiteren Fahrbahn verlaufen. Die Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien werden miteinander verglichen, und eine bevorzugte Route wird für die Fahrtrajektorien mit der größeren Anzahl definiert. Eine entsprechende Information der bevorzugten Route wird darauffolgend in der Kartendarstellung vermerkt. Durch das Auszählen der verschiedenen Fahrtrajektorien entlang der unterschiedlichen Routen ist eine technisch einfache Methode zur Bestimmung einer bevorzugten Route ermöglicht. Durch die Berücksichtigung der Information der bevorzugten Route innerhalb der Kartendarstellung kann die Kartendarstellung für eine spätere Steuerung eines Fahrzeugs zusätzliche Informationen bereitstellen. Die Information bezüglich der bevorzugten Route kann beispielsweise in der Routenplanung des Fahrzeugs berücksichtigt werden, sodass ein Fahrzeug entlang der bevorzugten Route gesteuert werden kann. Alternativ kann die Information der bevorzugten Route bei der Verhaltensprädiktion weiterer Fahrzeuge berücksichtigt werden, indem das zu steuernde Fahrzeug unter Kenntnis der bevorzugten Route durch den Übergangsbereich davon ausgehen kann, dass ein Großteil der weiteren Verkehrsteilnehmer entlang der bevorzugten Route fahren wird. Dies ermöglicht eine präzisere Verhaltensprädiktion und damit verbunden eine sicherere Steuerung des Fahrzeugs.
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Nach einer Ausführungsform ist die erste Anzahl größer als die zweite Anzahl, falls eine Differenz zwischen der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl größer als ein vorbestimmter Grenzwert ist, wobei keine Kennzeichnung der bevorzugten Route erfolgt, falls die Differenz kleiner als der vorbestimmte Grenzwert ist.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass über den vorbestimmten Grenzwert für die Differenz zwischen den ersten und zweiten Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien entlang der ersten und zweiten Routen eine Mindestdifferenz für das Vorliegen einer bevorzugten Route festgelegt werden kann. Hierdurch kann verhindert werden, dass bei Vorliegen lediglich einer sehr geringen Differenz der beiden Anzahlen, beispielsweise von lediglich einer Fahrtrajektorie, eine der beiden Routen als bevorzugte Route klassifiziert wird. Bei Unterschreiten des vorbestimmten Grenzwerts für die Differenz der beiden Anzahlen werden hingegen die beiden Routen als gleichwertig gewertet und keine bevorzugte Route in der Kartendarstellung vermerkt. Dies verbessert die Präzision und Genauigkeit der Bewertung der Routen als bevorzugte Route. Dies erhöht die Präzision der Steuerung unter Berücksichtigung der entsprechend angereicherten Kartendarstellung, indem eine präzisere Verhaltensprädiktion der weiteren Verkehrsteilnehmer basierend auf der Information bezüglich der bevorzugten Routen ermöglicht ist.
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Die Information der bevorzugten Route kann erfindungsgemäß eine Prozentangabe umfassen. Die Prozentangabe kann hierbei beispielsweise ein Verhältnis der ersten und zweiten Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien umfassen. Durch die Prozentangabe der bevorzugten Route, die beispielsweise aussagt, dass die bevorzugte Route von 75 % der Fahrzeuge befahren wird, ist eine präzisere Steuerung des Fahrzeugs ermöglicht, insbesondere in Bezug auf eine Verhaltensprädiktion der vorausfahrenden Verkehrsteilnehmer. Anhand der Information bezüglich der bevorzugten Route kann das zu steuernde Fahrzeug entsprechend davon ausgehen, dass die vorausfahrenden weiteren Verkehrsteilnehmer gemäß der angegebenen Prozentzahl die bevorzugte Route wählen werden.
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Nach einer Ausführungsform umfassen die Trajektoriendaten Zeitstempel, wobei die Kennzeichnung der bevorzugten Route in Bezug auf eine Tageszeit und/oder in Bezug auf einen Wochentag durchgeführt wird.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine präzise Information bezüglich der bevorzugten Route in der Kartendarstellung hinterlegt werden kann. Diese kann durch die Berücksichtigung der Zeitstempel der Fahrtrajektorien eine Information bezüglich der Tageszeit und/oder eine Information bezüglich des Wochentags umfassen. Tageszeitabhängig können je nach Verkehrsaufkommen unterschiedliche Routen durch die Verkehrsteilnehmer bevorzugt sein. Gleiches kann für verschiedene Wochentage gültig sein, indem beispielsweise an Wochenenden andere Routen bevorzugt werden, als dies an Werktagen der Fall ist. Durch die Berücksichtigung der Tageszeit bzw. Wochentagsinformation und durch das Berechnen der Tageszeit- bzw. Wochentagsabhängigen bevorzugten Routen kann die Information bezüglich der bevorzugten Routen der Kartendarstellung weiter präzisiert werden.
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Nach einer Ausführungsform umfasst das Verfahren ferner:
- Ausführen eines Trajektorienabgleichs zum Anpassen der Informationen der Trajektoriendaten an die Kartendarstellung.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine präzise Berücksichtigung der Trajektoriendaten zur Bestimmung der bevorzugten Routen innerhalb der Kartendarstellung ermöglicht ist.
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Nach einer Ausführungsform ist der Übergangsbereich durch einen Kreuzungsbereich von wenigstens zwei Fahrbahnen, einen Auffahrtsbereich oder einen Abfahrtsbereich einer Autobahn, einen Erweiterungsbereich einer Fahrbahn auf eine Fahrbahn mit einer größeren Anzahl von Fahrstreifen und/oder einen Verengungsbereich einer Fahrbahn auf eine Fahrbahn mit einer geringeren Anzahl von Fahrstreifen ausgebildet.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass verschiedene Übergangsbereiche, die in üblichen Verkehrsinfrastrukturen auftreten können, berücksichtigt werden können. Hierdurch kann eine präzise Wiedergabe der Realität durch die entsprechend angereicherte Kartendarstellung erreicht werden.
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Nach einer Ausführungsform umfasst die Kartendarstellung Informationen bezüglich einer Mehrzahl von Fahrbahnen mit Übergangsbereichen, wobei die empfangenen Trajektoriendaten Fahrtrajektorien entlang der Mehrzahl von Fahrbahnen mit Übergangsbereichen umfassen, und wobei für die Mehrzahl von Fahrbahnen mit Übergangsbereichen bevorzugte Routen simultan ermittelt werden.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine schnelle Anreicherung der Kartendarstellung mit Informationen bezüglich bevorzugter Routen an verschiedenen Fahrbahnen mit Übergangsbereichen ermöglicht ist.
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Nach einer Ausführungsform basieren die Trajektoriendaten auf Flottendaten einer Mehrzahl von Fahrten einer Fahrzeugflotte von Fahrzeugen.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass aufgrund einer hohen Anzahl von verschiedenen Trajektoriendaten eine hohe Präzision bei der Bestimmung der bevorzugten Routen ermöglicht ist. Je höher die Anzahl der zur Verfügung stehenden Fahrtrajektorien ist, desto aussagekräftiger kann eine allgemeingültige Aussage über die bevorzugte Route getroffen werden. Durch die Berücksichtigung der Flottendaten der Fahrzeugflotten kann ferner eine ständige Aktualisierung der Kartendarstellung erreicht werden.
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Nach einer Ausführungsform ist die Kartendarstellung als eine topologische Karte der Verkehrsinfrastruktur ausgebildet.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass eine aussagekräftige Kartendarstellung bereitgestellt werden kann.
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Nach einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt, umfassend:
- Ausführen einer nach dem Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur nach einer der voranstehenden Ausführungsformen angereicherten Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur; und
- Steuern des Fahrzeugs unter Berücksichtigung einer der Kartendarstellung als bevorzugte Route gekennzeichneten Information.
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Hierdurch kann der technische Vorteil erreicht werden, dass ein verbessertes Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs bereitgestellt werden kann, bei dem das Fahrzeug gemäß den als bevorzugt gekennzeichneten Routen gesteuert werden kann. Die Steuerung des Fahrzeugs kann hierbei umfassen, dass das Fahrzeug entlang der bevorzugten Route gesteuert wird. Alternativ oder zusätzlich kann die Information bezüglich der bevorzugten Route für das Vorhersagen des Verhaltens weiterer Verkehrsteilnehmer im Übergangsbereich genutzt werden. Basierend auf der Information der Kartendarstellung kann dann davon ausgegangen werden, dass die weiteren Fahrzeuge mit einer bestimmbaren Wahrscheinlichkeit entlang der bevorzugten Route fahren werden, und eine Steuerung des Fahrzeugs kann hierauf angepasst werden.
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Nach einem weiteren Aspekt wird eine Recheneinheit bereitgestellt, die eingerichtet ist, das Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur nach einer der voranstehenden Ausführungsformen und/oder das Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs auszuführen.
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Nach einem weiteren Aspekt wird ein Computerprogrammprodukt umfassend Befehle bereitgestellt, die bei der Ausführung des Programms durch eine Datenverarbeitungseinheit diese veranlassen, das Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur nach einer der voranstehenden Ausführungsformen und/oder das Verfahren zum Steuern eines Fahrzeugs auszuführen.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden anhand der folgenden Zeichnungen erläutert. In den Zeichnungen zeigen:
- 1 eine schematische Darstellung eines Systems zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur;
- 2 eine schematische Darstellung verschiedener Fahrbahnen mit Übergangsbereichen;
- 3 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Anreichern einer Kartendarstellung einer Verkehrsinfrastruktur;
- 4 ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Fahrzeugs; und
- 5 eine schematische Darstellung eines Computerprogrammprodukts.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines Systems 300 zum Anreichern einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur.
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Graphik a) zeigt eine Fahrbahn 301 mit einem Übergangsbereich 308. Im Übergangsbereich 308 spaltet sich die Fahrbahn 301 in eine erste weitere Fahrbahn 302 und eine zweite weitere Fahrbahn 303 auf. Ferner zeigt die Graphik a) eine Mehrzahl von ersten Fahrtrajektorien 305 und zweiten Fahrtrajektorien 306. Die ersten Fahrtrajektorien 305 verlaufen entlang einer ersten Route 310. Die erste Route 310 verläuft entlang der Fahrbahn 301 durch den Übergangsbereich 308 und entlang der ersten weiteren Fahrbahn 302. Die zweiten Fahrtrajektorien 306 verlaufen entlang einer zweiten Route 314. Die zweite Route 314 verläuft entlang der Fahrbahn 301, durch den Übergangsbereich 308 und entlang der zweiten weiteren Fahrbahn 303.
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Die Graphik a) zeigt ferner ein Fahrzeug 307 mit einer Recheneinheit 315. Die Recheneinheit 315 ist eingerichtet, das erfindungsgemäß Verfahren zum Anreichern einer Kartendarstellung und/oder das erfindungsgemäße Verfahren zum Steuern des Fahrzeugs 307 auszuführen. In Graphik a) fährt das Fahrzeug 307 entlang der Fahrbahn 301 fährt und ist eingerichtet, Trajektoriendaten 309 einer ausgeführten Fahrtrajektorie zu bestimmen und an eine externe Recheneinheit 317 zu übertragen. Das Fahrzeug kann hierzu eine Datenkommunikationsverbindung, beispielsweise eine Drahtlosverbindung, zu der externen Recheneinheit 317 aufweisen. Die externe Recheneinheit 317 ist eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren 100 zum Anreichern einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur auszuführen. Die externe Recheneinheit 317 kann beispielsweise als eine externe Servereinheit, beispielsweise ein externer Cloud-Server, ausgebildet sein.
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Zum Ausführen des erfindungsgemäßen Verfahrens 100 zum Anreichern einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur empfängt die Recheneinheit 317 Trajektoriendaten 309 einer Mehrzahl von Fahrzeugen 307. Die Trajektoriendaten 309 umfassen hierbei Fahrtrajektorien entlang einer Fahrbahn 301 mit einem Übergangsbereich 308, in dem eine Aufspaltung der Fahrbahn 301 in wenigstens eine erste weitere Fahrbahn 302 und eine zweite weitere Fahrbahn 303 erfolgt, wie dies in Graphik a) dargestellt ist, oder indem eine Fusion der wenigstens ersten weiteren Fahrbahn 302 und der zweiten weiteren Fahrbahn 303 in die wenigstens eine Fahrbahn 301 erfolgt. Eine Aufspaltung bzw. eine Fusion der Fahrbahnen bezieht sich hierbei auf eine Fahrtrichtung D der Fahrzeuge 307.
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Ferner empfängt die Recheneinheit 317 Kartendaten 311 einer Kartendarstellung 312 der Verkehrsinfrastruktur. Wie dargestellt, zeigt die Kartendarstellung 312 wenigstens die eine Fahrbahn 301 mit Übergangsbereich 308 und die wenigstens zwei ersten und zweiten weiteren Fahrbahnen 302, 303.
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Zum Ermitteln einer bevorzugten Route entlang der Fahrbahn 301 und durch den Übergangsbereich 308 werden erfindungsgemäß eine erste Anzahl der ersten Fahrtrajektorien 305 entlang der ersten Route 310 und eine zweite Anzahl der zweiten Fahrtrajektorien 306 entlang der zweiten Route 314 ermittelt. Ferner wird eine Differenz zwischen der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl ermittelt und die größere der beiden Anzahlen bestimmt. Die Route mit der größeren Anzahl von Fahrtrajektorien wird darauffolgend als eine bevorzugte Route entlang der wenigstens einen Fahrbahn 301 durch den Übergangsbereich 308 bestimmt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann hierzu ein vorbestimmter Grenzwert für die mindestens zu erreichende Differenz der beiden Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien 305, 306 festgelegt werden. Bei Nicht-Überschreiten des vorbestimmten Grenzwerts durch die Differenz der beiden Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien 305, 306 werden die beiden Routen 310, 314 als gleichwertig berücksichtigt und keine bevorzugte Route wird definiert.
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Gemäß einer Ausführungsform umfassen die Fahrtrajektorien 305, 306 Zeitstempel, nach denen die Fahrtrajektorien 305, 306 beziehungsweise die entsprechen Trajektoriendaten bestimmten Tageszeiten oder Wochentagen zugeordnet werden können, an denen die jeweiligen Fahrzeuge 307 bei Aufnahme der Trajektoriendaten 309 entlang der wenigstens einen Fahrbahn 301 gefahren sind. Unter Berücksichtigung der Zeitstempel können somit bevorzugte Routen für verschiedene Tageszeiten bzw. Wochentage bestimmt werden. Beispielsweise kann für das Beispiel der Graphik a) die erste Route 310 für Tageszeiten während der Rush Hour bevorzugt sein, während die zweite Route 314 für Wochenenden oder für Nachtzeiten bevorzugt ist.
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Gemäß einer Ausführungsform kann die Information bezüglich der bevorzugten Route eine Prozentzahl umfassen. Hierzu können die beiden Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien 305, 306 entlang der ersten und zweiten Routen 310, 314 zueinander in Relation gestellt werden und eine Prozentangabe der Fahrtrajektorien entlang der ersten Route 310 und eine Prozentangabe der Fahrtrajektorien entlang der zweiten Route 314 mit Bezug auf die Gesamtanzahl der Fahrtrajektorien bestimmt werden. Die Information bezüglich der bevorzugten Route kann hierbei umfassen, dass die jeweilige Route zu beispielsweise 75 % bevorzugt ist.
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In der gezeigten Graphik a) weisen die ersten und zweiten Fahrtrajektorien 305, 306 unterschiedliche Anzahlen auf, so verlaufen mehr zweite Fahrtrajektorien 306 entlang der zweiten Route 314 als erste Fahrtrajektorien 305 entlang der ersten Route 310. Gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren würde somit die zweite Route 314 als bevorzugte Route für den gezeigten Übergangsbereich 308 definiert werden.
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Nach Bestimmung der bevorzugten Route wird erfindungsgemäß eine entsprechende Information 313 bezüglich der bevorzugten Route in der Kartendarstellung 312 vermerkt und eine entsprechend angereicherte Kartendarstellung generiert. Die in der Kartendarstellung 312 hinterlegte Information 313 bezüglich der bevorzugten Route durch den Übergangsbereich 308 kann bei Ausführung der Kartendarstellung 312 für die Steuerung des Fahrzeugs 307 berücksichtigt werden.
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In Graphik b) ist ein derartiger Fall einer Steuerung eines Fahrzeugs 307 basierend auf einer gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 angereicherten Kartendarstellung 312 dargestellt. Hierzu werden zunächst Kartendaten 311 einer angereicherten Kartendarstellung 312 durch die externe Recheneinheit 317 einem zu steuernden Fahrzeug 307 bereitgestellt. Bei Befahren der Fahrbahn 301 mit einem entsprechenden Übergangsbereich 308 wird bei Aufrufen bzw. Ausführen einer entsprechend angereicherten Kartendarstellung 312 die Information 313 bezüglich der bevorzugten Route durch den Übergangsbereich 308 für die Steuerung des Fahrzeugs 307 berücksichtigt. Hierbei kann das Fahrzeug 307 beispielsweise unter Berücksichtigung der Information 313 entlang der bevorzugten Route durch den Übergangsbereich 308 gesteuert werden. Alternativ oder zusätzlich hierzu kann die Information 313 bezüglich der bevorzugten Route zur Verhaltensprädiktion weiterer Verkehrsteilnehmer im Übergangsbereich 308 berücksichtigt werden. Gemäß der Information 313 bezüglich der bevorzugten Route der Kartendarstellung 312 weiß die Steuerung des Fahrzeugs 307 somit, dass ein gewisser Prozentsatz der Fahrzeuge entlang der bevorzugten Route durch den Übergangsbereich 308 fahren wird. Diese Information 313 kann durch die Steuerung des Fahrzeugs 307 für die Trajektorienplanung einer durch das Fahrzeug 307 zu fahrenden Fahrtrajektorie berücksichtigt werden.
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In dem gezeigten Beispiel ist gemäß der ersten und zweiten Anzahlen der ersten und zweiten Fahrtrajektorien 305, 306 der Graphik a) die zweite Route 314 entlang der zweiten weiteren Fahrbahn 303 bevorzugt.
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Die gezeigten Beispiele der Fahrbahnen 301, 302, 303 und der entsprechenden Übergangsbereiche 308 sind lediglich beispielhaft. Erfindungsgemäß können die Übergangsbereiche 308 Kreuzungsbereiche einer Mehrzahl von Fahrbahnen, Auffahrtbereiche auf Autobahnen oder Schnellstraßen, Abfahrtbereiche von Autobahnen oder Schnellstraßen, Kreisverkehre oder andere in Verkehrsinfrastrukturen üblich auftretende Bereiche, in denen ein Schnittpunkt oder eine Zusammenführung bzw. Trennung von mehreren Fahrbahnen auftritt, umfassen.
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2 zeigt eine schematische Darstellung verschiedener Fahrbahnen 301 mit Übergangsbereichen 308.
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Die Graphik a) zeigt ein bereits angesprochenes Beispiel eines Übergangsbereichs 308 in Form eines Kreuzungsbereichs. Im Kreuzungsbereich wird eine Fahrbahn 301 mit drei weiteren Fahrbahnen 302, 303, 304 zusammengeführt.
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In Graphik b) wird ein Beispiel eines Übergangsbereichs 308 in Form eines Abfahrtsbereichs von einer Autobahn bzw. einer Schnellstraße gezeigt. Im Übergangsbereich 308 spaltet sich die Fahrbahn 301 in eine erste weitere Fahrbahn 302 und eine zweite weitere Fahrbahn 303 auf. Die erste weitere Fahrbahn 302 beschreibt hierbei die Weiterführung der Fahrbahn 301, die in dem gezeigten Beispiel die Autobahn bzw. Schnellstraße darstellt. Die zweite weitere Fahrbahn 303 zeigt hingegen die Abfahrtsstraße.
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Graphik c) beschreibt ein weiteres Beispiel eines Übergangsbereichs 308 in Form eines Auffahrtsbereichs auf eine Autobahn oder Schnellstraße. Im Übergangsbereich 308 werden eine erste weitere Fahrbahn 302 und eine zweite weitere Fahrbahn 303 zu einer Fahrbahn 301 fusioniert. Die Fahrbahn 301 stellt hierbei die Weiterführung der ersten weiteren Fahrbahn 302 dar, die beide jeweils die Autobahn bzw. Schnellstraße beschreiben, während die zweite weitere Fahrbahn 303 die Auffahrtsstraße darstellt.
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Die gezeigten Ausführungen sind lediglich beispielhaft und sollen die vorliegende Erfindung nicht beschränken. Weitere mögliche Übergangsbereiche 308 sind durch den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung abgedeckt.
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3 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 100 zum Anreichern einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur.
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Erfindungsgemäß werden in einem ersten Verfahrensschritt 101 Kartendaten 311 einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur empfangen. Die Kartendarstellung 312 umfasst hierbei Informationen einer Mehrzahl von durch Fahrzeuge 307 befahrbaren Fahrbahnen 301, 302, 303. Die Kartendarstellung 312 umfasst insbesondere Informationen bezüglich wenigstens einer Fahrbahn 301 mit einem Übergangsbereich 308, wobei im Übergangsbereich 308 eine Aufspaltung der wenigstens einen Fahrbahn 301 in wenigstens eine erste weitere Fahrbahn 302 und eine zweite weitere Fahrbahn 303 oder eine Fusion von wenigstens einer ersten weiteren Fahrbahn 302 und der zweiten weiteren Fahrbahn 303 in die wenigstens eine Fahrbahn 301 erfolgt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 103 werden Trajektoriendaten 309 einer Mehrzahl von ersten Fahrtrajektorien 305 und einer Mehrzahl von zweiten Fahrtrajektorien 306 einer Mehrzahl von Fahrzeugen 307 empfangen. Die ersten Fahrtrajektorien 305 verlaufen hierbei entlang einer die wenigstens eine Fahrbahn 301 und die erste weitere Fahrbahn 302 umfassenden ersten Route 310. Die zweiten Fahrtrajektorien 306 verlaufen hingegen entlang einer die wenigstens eine Fahrbahn 301 und die zweite weitere Fahrbahn 303 umfassenden zweiten Route 314.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 109 wird ein Trajektorienabgleich zum Anpassen der Information der Trajektoriendaten 309 an die Kartendarstellung 312 ausgeführt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 105 wird eine erste Anzahl der ersten Fahrtrajektorien 305 entlang der ersten Route 310 und eine zweite Anzahl der zweiten Fahrtrajektorien 306 entlang der zweiten Route 314 ermittelt. Ferner wird ein Vergleich der ersten Anzahl mit der zweiten Anzahl durchgeführt und gegebenenfalls eine Differenz zwischen den ersten und zweiten Anzahlen bestimmt. Insbesondere wird durch den Vergleich die größere der beiden Anzahlen ermittelt.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 107 wird die erste Route 310 in der Kartendarstellung 312 als eine bevorzugte Route gekennzeichnet, falls die erste Anzahl der ersten Fahrtrajektorien 305 entlang der ersten Route 310 größer ist als die zweite Anzahl der zweiten Fahrtrajektorien 306 entlang der zweiten Route 314. Bei umgekehrten Größenverhältnissen, bei denen die zweite Anzahl der zweiten Fahrtrajektorien 306 größer ist als die erste Anzahl der ersten Fahrtrajektorien 305, wird logischerweise die zweite Route 314 als bevorzugte Route gekennzeichnet.
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Gemäß einer Ausführungsform kann zur Bestimmung der Größenverhältnisse der beiden Anzahlen ein vorbestimmter Grenzwert für eine Differenz der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl berücksichtigt werden. Eine Anzahl von Fahrtrajektorien 305, 306 ist hierbei nur dann größer als eine weitere Anzahl der jeweils anderen Fahrtrajektorien 305, 306, falls die Differenz der beiden Anzahlen größer als der vorbestimmte Grenzwert ist. Wird der Grenzwert durch die Differenz der beiden Anzahlen nicht überschritten, werden beide Routen 310, 314 als gleichwertig berücksichtigt und keine bevorzugte Route gekennzeichnet.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die in der Kartendarstellung 312 hinterlegte Information 313 bezüglich der bevorzugten Route eine Prozentzahl. Die Prozentzahl beschreibt hierbei das Verhältnis der Fahrtrajektorien 305, 306 entlang der bevorzugten Route in Relation zu der Anzahl der Fahrtrajektorien 305, 306 entlang der entsprechen nicht bevorzugten Route bzw. in Relation zur Gesamtanzahl der Fahrtrajektorien 305, 306 durch den Übergangsbereich 308.
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Gemäß einer Ausführungsform ist die Kartendarstellung 312 als eine topologische Karte der Verkehrsinfrastruktur ausgebildet.
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Gemäß einer Ausführungsform basieren die Trajektoriendaten 309 auf Flottendaten einer Fahrzeugflotte einer Mehrzahl von Fahrzeugen 307.
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Gemäß einer Ausführungsform umfasst die Kartendarstellung 312 eine Mehrzahl von Fahrbahnen 301 mit entsprechenden Übergangsbereichen 308. Das erfindungsgemäße Verfahren 100 kann hierbei eine Bestimmung der bevorzugten Routen entlang der verschiedenen Übergangsbereiche 308 der Mehrzahl von Fahrbahnen 301 für die verschiedenen Fahrbahnen 301 simultan berechnen und entsprechende Informationen 313 bezüglich der bevorzugten Routen durch die verschiedenen Übergangsbereiche 308 simultan generieren.
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4 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 200 zum Steuern eines Fahrzeugs 307.
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Erfindungsgemäß wird in einem ersten Verfahrensschritt 201 eine gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren 100 zum Anreichern einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur angereicherte Kartendarstellung 312 ausgeführt. Die Ausführung der Kartendarstellung 312 umfasst hierbei die Berücksichtigung der in der Kartendarstellung 312 hinterlegten Information 313 bezüglich der durch einen Übergangsbereich 308 einer Fahrbahn 301 bevorzugten Route.
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In einem weiteren Verfahrensschritt 203 wird ein zu steuerndes Fahrzeug 307 unter Berücksichtigung der Information 313 der Kartendarstellung 312 bezüglich der als bevorzugt gekennzeichneten Route angesteuert. Das Steuern des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Information 313 bezüglich der bevorzugten Route kann hierbei das Steuern des Fahrzeugs entlang der bevorzugten Route umfassen. Alternativ oder zusätzlich kann das Steuern des Fahrzeugs unter Berücksichtigung der Information 313 eine Verhaltensprädiktion weiterer Verkehrsteilnehmer umfassen, bei der die Information 313 bezüglich der bevorzugten Route durch den Übergangsbereich 308 bei der Vorhersage des zukünftigen Verhaltens der weiteren Verkehrsteilnehmer berücksichtigt werden. Das Ansteuern des Fahrzeugs 307 umfasst hierbei das Ausgeben entsprechender Steuersignale von der Recheneinheit 315 an Aktoren des Fahrzeugs 307.
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5 zeigt eine schematische Darstellung eines Computerprogrammprodukts 400, umfassend Befehle, die bei der Ausführung des Programms durch eine Recheneinheit dieses veranlassen, das Verfahren 100 zum Anreichern einer Kartendarstellung 312 einer Verkehrsinfrastruktur und/oder das Verfahren 200 zum Steuern eines Fahrzeugs 307 auszuführen.
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Das Computerprogrammprodukt 400 ist in der gezeigten Ausführungsform auf einem Speichermedium 401 gespeichert. Das Speichermedium 401 kann hierbei ein beliebiges aus dem Stand der Technik bekanntes Speichermedium sein.
