DE10322303A1 - Traffic situation determination method, of the floating car data type, whereby sample vehicles collect traffic data from both their own lane and at least one adjacent lane - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Verkehrssituationsermittlung nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 und eine zugehörige Vorrichtung.The The invention relates to a traffic situation determination method according to the preamble of patent claim 1 and an associated device.
Zur Beschreibung des Verkehrs z.B. in einem Verkehrsnetz ist es bekannt, typische quantitative Kenngrößen wie den Verkehrsfluss, die mittlere Geschwindigkeit und die Verkehrsdichte zu ermitteln. Selbst in einem kleinen lokalen Umfeld ist es aber nur in einem sehr begrenzten Rahmen möglich, aus der Bewegung eines einzelnen Fahrzeugs auf den Verkehr zu schließen. Es können meist nur extreme Situationen, wie beispielsweise Stau, grob qualitativ erkannt werden. Hierbei sind auch Fehlinterpretationen möglich, etwa wenn ein Fahrzeug eine Panne hat. Zur Erhebung der Verkehrslage werden alternativ oder zusätzlich zu ortsfesten Sensoren, die alle Fahrzeuge an einem Messort erfassen, sogenannte „Floating Car Data" (FCD)-Verfahren verwendet, bei denen einzelne Fahrzeuge als Stichprobenfahrzeuge ihre Bewegung im Verkehr an eine Zentrale melden, die aus einer Vielzahl eingehender Einzelmeldungen der Stichprobenfahrzeuge die Verkehrslage rekonstruiert.to Description of the traffic e.g. in a traffic network it is known typical quantitative parameters such as traffic flow, mean speed and traffic density to determine. But even in a small local environment it is only possible in a very limited way, from the movement of one individual vehicle to close the traffic. There are usually only extreme situations such as congestion, are roughly recognized qualitatively. in this connection misinterpretations are also possible for example, when a vehicle breaks down. To survey the traffic situation will be alternative or additional stationary sensors that detect all vehicles at one location, so-called "floating Car Data "(FCD) method used in which individual vehicles as sampling vehicles their Motion in traffic to a central office reporting, from a variety detailed individual reports of the sampling vehicles the traffic situation reconstructed.
Infrastrukturgestützte Messungen mit ortsfesten Sensoren sind für eine flächendeckende Erfassung des Verkehrs in der Installation und Wartung relativ aufwendig. Beim alternativen Ansatz mit Stichprobenfahrzeugen erfasst die Sensorik in diesen Fahrzeugen herkömmlicherweise vor allem den Zustand des eigenen Fahrzeugs, wie hinsichtlich Geschwindigkeit, Position, Drehzahl, Giergeschwindigkeit etc., der an die Zentrale weitergemeldet wird.Infrastructure-based measurements with stationary sensors are for a nationwide Capturing traffic in the installation and maintenance relatively expensive. In the alternative approach with sampling vehicles, the sensors detect in these vehicles conventionally especially the state of your own vehicle, such as speed, Position, speed, yaw rate, etc., to the control panel is reported.
Aus
der
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Die WO 97/29471 offenbart ein gattungsgemäßes Verfahren und eine gattungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung von Daten über die Verkehrslage in einem Verkehrsnetz mit einer Mehrzahl von Stichprobenfahrzeugen, die am Straßenverkehr teilnehmen und mit einer Sensorik jeweils verkehrsrelevante Daten, sogenannte Floating Car Data (FCD), erfassen, aus denen die aktuelle Verkehrssituation in einer Umgebung des Stichprobenfahrzeugs ermittelt wird und die in zeitlichen Abständen drahtlos an eine Zentrale übertragen werden. Hierbei werden nur Informationen über den Zustand des einzelnen Fahrzeugs gesammelt, so dass Daten vieler Fahrzeuge benötigt werden, um die allgemeine Verkehrssituation zu erfassen.The WO 97/29471 discloses a generic method and a generic device to collect data about the Traffic situation in a transport network with a plurality of sampling vehicles, the on the road participate and with a sensor system each traffic-relevant data, So-called Floating Car Data (FCD), which make up the current Traffic situation in an environment of the sample vehicle is determined and at intervals wirelessly transmitted to a central office become. This will only provide information about the condition of the individual Vehicle collected so that data of many vehicles are needed to capture the general traffic situation.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren zur Verkehrssituationsermittlung und eine zugehörige Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens anzugeben.The The object of the invention is an improved method for traffic situation determination and an associated one Device for carrying out the Specify method.
Die Erfindung löst diese Aufgabe durch Bereitstellung eines Verfahrens zur Verkehrssituationsermittlung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 und durch eine zugehörige Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 10.The Invention solves this task by providing a method for traffic situation determination with the features of claim 1 and by an associated device with the features of claim 10.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.advantageous Further developments of the invention are specified in the dependent claims.
Die Erfindung beruht auf der Idee, dass Stichprobenfahrzeuge mit einer geeigneten Sensorik nicht nur verkehrsrelevante Daten, wie Geschwindigkeitsdaten und Abstandsdaten, über Fahrzeuge auf der eigenen Fahrspur, sondern auch über andere Fahrzeuge auf anderen Fahrspuren erfassen und auswerten. Bei der Auswertung der verkehrsrelevanten Daten werden verkehrssituationsindikative Daten, wie z.B. eine mittlere Geschwindigkeit und/oder eine Verkehrsdichte und/oder ein Verkehrsfluss, für jede Fahrspur getrennt berechnet. Somit ist es zumindest in einem lokalen Umfeld möglich, eine quantitative Aussage über den Verkehr zu machen.The Invention is based on the idea that sampling vehicles with a suitable sensors not only traffic-relevant data, such as speed data and distance data, about Vehicles in their own lane, but also over other vehicles record and evaluate on other lanes. In the evaluation The traffic-relevant data becomes traffic-situation-indicative Data, such as a medium speed and / or traffic density and / or a traffic flow, for each Lane calculated separately. Thus, it is at least in a local Environment possible, a quantitative statement about to make the traffic.
Zusätzlich können mit der Sensorik Umfeldinformationen erfasst werden, die bei der Ermittlung der aktuellen Verkehrssituation berücksichtigt werden und beispielsweise eine Sichtweite und/oder einen Straßenzustand und/oder Witterungsbedingungen umfassen.In addition, environment information can be recorded with the sensor system, which are taken into account in the determination of the current traffic situation and, for example, a visibility and / or ei road conditions and / or weather conditions.
Mit dem neuen Ansatz kann der Informationsgehalt von Floating Car Data (FCD), die in einem einzelnen Fahrzeug generiert werden, stark gesteigert werden. So können in einem einzelnen Fahrzeug nicht nur Aussagen über den Zustand des eigenen Fahrzeugs, sondern auch über den umgebenden Verkehr gewonnen werden.With The new approach is the information content of floating car data (FCD), which are generated in a single vehicle, greatly increased become. So can in a single vehicle not only statements about the condition of the own vehicle, but also about be gained from the surrounding traffic.
Die Berechnung der verkehrssituationsindikativen Daten getrennt für die verschiedenen Fahrspuren kann im jeweiligen Stichprobenfahrzeug und/oder nach einer drahtlosen Übertragung der verkehrsrelevanten Daten in einer Zentrale durchgeführt werden.The Calculation of traffic situation data separately for the different ones Lanes may be in the respective sample vehicle and / or after a wireless transmission the traffic-relevant data are carried out in a central office.
Die Ermittlung der aktuellen lokalen Verkehrssituation in der Umgebung des Stichprobenfahrzeugs kann ebenfalls im jeweiligen Stichprobenfahrzeug und/oder nach einer drahtlosen Übertragung der verkehrssituationsindikativen Daten in der Zentrale erfolgen.The Determination of the current local traffic situation in the area of the sample vehicle may also be in the respective sample vehicle and / or after a wireless transmission the traffic situation-specific data in the headquarters.
Bei der Ermittlung der aktuellen lokalen Verkehrssituation in der Umgebung des Stichprobenfahrzeugs in der Zentrale können auch die Umfeldinformationen drahtlos an die Zentrale übertragen werden.at the determination of the current local traffic situation in the area the sample vehicle in the control center can also provide the environment information wirelessly transmitted to the central office become.
Durch eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation ist es beispielsweise möglich, dass bei der Berechnung der verkehrssituationsindikativen Daten und/oder bei der Ermittlung der aktuel len Verkehrssituation in der Umgebung des Stichprobenfahrzeugs durch das jeweilige Stichprobenfahrzeug auch die Daten von anderen Stichprobenfahrzeugen berücksichtigt werden. Dadurch können die im eigenen Stichprobenfahrzeug ermittelten Daten mit den Daten von anderen Stichprobenfahrzeugen verglichen und bei Bedarf, beispielsweise durch eine Mittelung, angepasst werden. Somit ist eine genauere Aussage über die aktuelle lokale Verkehrssituation möglich.By For example, a vehicle-to-vehicle communication is possible in the calculation of the traffic situation-indicative data and / or in the determination of the current traffic situation in the environment of the sampled vehicle by the respective sampling vehicle also takes into account data from other sampling vehicles become. Thereby can the data collected in your own sample vehicle with the data compared from other sampling vehicles and when needed, for example be adjusted by an averaging. Thus, a more accurate one Statement about the current local traffic situation possible.
Werden die von vielen Stichprobenfahrzeugen gemeldeten Daten in der Zentrale gesammelt, so sind zur Ermittlung der Verkehrssituation in einem Verkehrsnetz eine geringere Anzahl von Stichprobenfahrzeugen und eine geringere Anzahl von Meldungen notwendig, wodurch die Kosten, insbesondere die Kommunikationskosten, verringert werden können. Anders ausgedrückt kann mit einer gegebenen Anzahl von Stichprobenfahrzeugen die Verkehrssituation durch die Zentrale vergleichsweise genau und zuverlässig ermittelt werden.Become the data reported by many sampling vehicles at headquarters collected, so are to determine the traffic situation in a transport network a smaller number of sample vehicles and a smaller one Number of notifications necessary, reducing costs, in particular the communication costs can be reduced. In other words, can with a given number of sampling vehicles the traffic situation determined by the control center comparatively accurate and reliable become.
Bei der Ermittlung der Verkehrssituation kann insbesondere zwischen Stau und/oder freier Verkehr und/oder witterungsbedingtem Geschwindigkeitseinbruch unterschieden werden.at The determination of the traffic situation can be especially between Traffic jam and / or free traffic and / or weather-related speeding down be differentiated.
Die Sensorik kann beispielsweise die Sensoren von im Stichprobenfahrzeug vorhandenen Assistenzsystemen für die Erfassung von verkehrsrelevanten Daten in der Umgebung des Stichprobenfahrzeugs verwenden, insbesondere von Systemen zur Erkennung von Objekten im Fahrzeugumfeld, die bisher zur Vermeidung von Kollisionen mit diesen Objekten eingesetzt werden, wie beispielsweise einen Abstandsregeltempomat (Adaptive Cruise Control ACC), eine Spurhaltehilfe und/oder einen automatischen Spurwechselassistent (ASA).The Sensors can, for example, the sensors of in the sample vehicle existing assistance systems for the collection of traffic-related data in the vicinity of the sampling vehicle use, especially systems for detecting objects in the vehicle environment, previously used to avoid collisions with These objects are used, such as a distance control (Adaptive Cruise Control ACC), a lane keeping aid and / or a automatic lane change assistant (ASA).
Zusätzlich oder alternativ können zur Erfassung von verkehrsrelevanten Daten über andere Fahrzeuge spezielle Sensoren, wie beispielsweise eine Reflexlichtschranke, verwendet werden.Additionally or alternatively you can special for collecting traffic relevant data about other vehicles Sensors, such as a reflected light barrier used become.
Durch die beschriebene Erfassung von verkehrsrelevanten Daten über andere Fahrzeuge und das eigene Fahrzeug ist es dem einzelnen Stichprobenfahrzeug möglich, autonom Aussagen über den Verkehr in einem lokalen Bereich zu machen, die sonst nur durch infrastrukturgestützte Messungen oder durch Daten von mehreren Stichprobenfahrzeugen gewonnen werden könnten. Dies sind vor allem Aussagen über die Verkehrsdichte, den Verkehrsfluss und/oder die mittlere Geschwindigkeit auf der eigenen und benachbarten Fahrspuren, aber auch Aussagen über Geschwindigkeitsschwankungen und deren Ursachen. Zusammen mit Informationen über das Umfeld, wie Sichtweite, Witterungsbedingungen und Reibwert der Fahrbahn, kann eine umfassende Aussage über die Verkehrssituation in der Umgebung des einzelnen Stichprobenfahrzeugs gemacht werden. So können beispielsweise ein langsames Fahrzeug und/oder Witterungseinflüsse wie Regen, Schnee, Nebel, Glatteis, usw. erkannt werden, welche die Geschwindigkeitsschwankungen hervorrufen.By the described collection of traffic-related data about others Vehicles and their own vehicle, it is the individual sample vehicle possible, autonomous statements about to make traffic in a local area, otherwise only through infrastructure-based Measurements or obtained from data from multiple sampling vehicles could become. These are mostly statements about traffic density, traffic flow and / or average speed on the own and neighboring lanes, but also statements about speed fluctuations and their causes. Along with information about the environment, such as visibility, Weather conditions and coefficient of friction of the road surface, can make a comprehensive statement about the Traffic situation in the environment of the individual sample vehicle be made. So can For example, a slow vehicle and / or weather conditions such as Rain, snow, fog, black ice, etc. are detected, which the Cause speed fluctuations.
Eine vorteilhafte, nachfolgend beschriebene Ausführungsform der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigen:A advantageous embodiment of the invention described below is shown in the drawings. Show it:
Die
Sensorik
Die
Auswerteeinheit
Die
ermittelte aktuelle Verkehrssituation kann dann in zeitlichen Abständen beispielsweise
an die Zentrale
Bei
einer alternativen Ausführungsform
sammelt die Auswerteeinheit
Bei
einer weiteren alternativen Ausführungsform
berechnet die Auswerteeinheit
Die
in den alternativen Ausführungsformen beschriebene
Datenübertragung
kann alternativ oder zusätzlich
auch über
eine Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation zwischen den Stichprobenfahrzeugen
Bei der Ermittlung der Verkehrssituation werden insbesondere die Verkehrszustände Stau, optimal auch synchronisierter Verkehr, und/oder freier Verkehr und/oder witterungsbedingter Geschwindigkeitseinbruch unterschieden.at In particular, the traffic conditions congestion, optimally also synchronized traffic, and / or free traffic and / or weather-related speed drop distinguished.
Durch
die Sensoren der Assistenzsysteme
Die
Beim Abstandsregeltempomat werden vorausfahrende Fahrzeuge mit Radarsensoren oder Videokameras beobachtet. Mit dem Radarsensor kann sowohl die Relativgeschwindigkeit als auch der Abstand direkt gemessen werden. Für den Spurwechselassistent werden meist verschiedene Sensortypen mit unterschiedlicher Reichweite und Genauigkeit kombiniert. Hierbei erfassen die Systeme ebenfalls den Abstand und die Relativgeschwindigkeit zum nächsten Fahrzeug hinter oder auf den Nachbarspuren neben dem eigenen Fahrzeug. Die beschriebenen Sensoren können auch genutzt werden, um mehrere Objekte bzw. Fahrzeuge auf verschiedenen Fahrspuren gleichzeitig zu erfassen.In adaptive cruise control, vehicles ahead are observed with radar sensors or video cameras. With the radar sensor both the relative speed and the distance can be measured directly. For the lane change assistant, different sensor types with different range and accuracy are usually combined. Here, the systems also detect the distance and the relative speed to the next vehicle behind or on the neighboring lanes next to the own vehicle. The described sensors can also be used to capture several objects or vehicles on different lanes simultaneously.
Zusätzlich oder
alternativ können
spezielle Sensoren
Aus
den von der Sensorik
Zusätzlich können noch verschiedene empirische Zusammenhänge berücksichtigt werden. Diese empirischen Zusammenhänge müssen gegebenenfalls Besonderheiten der Straße, wie zum Beispiel Geschwindigkeitsbegrenzungen, berücksichtigen. Es können beispielsweise eine Geschwindigkeit auf einer Fahrspur in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit auf der Nachbarspur, die Geschwindigkeit auf einer Fahrspur in Abhängigkeit von der Dichte auf der jeweiligen Fahrspur, eine Dichte auf einer Fahrspur in Abhängigkeit von einer Geschwindigkeit auf einer anderen Fahrspur und/oder eine Verteilung der Dichte auf die Fahrspuren in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit der Richtungsfahrbahn berücksichtigt werden.In addition, still can different empirical relationships are considered. These empirical relationships have to where appropriate, specificities of the road, such as speed limits, account. It can For example, a speed on a lane in dependence from the speed on the adjacent lane, the speed depending on a lane density on each lane, density on a lane dependent on from one speed to another lane and / or one Distribution of density on lanes as a function of speed considered the directional roadway become.
Die gewonnene Information über die mittlere Geschwindigkeit kann bei verschiedenen Applikationen hilfreich sein, beispielsweise als Eingangsinformation für verkehrsadaptive Assistenzsysteme in einem bordautonomen System, als höherwertige Informationen in einem FCD-Konzept zur Verkehrslagerekonstruktion und/oder zur lokalen Bestimmung der Verkehrslage mit Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation.The gained information about the average speed can be different in different applications be helpful, for example, as input information for traffic-adaptive Assistance systems in an on-board autonomous system, as higher-value Information in a FCD concept for traffic warehouse construction and / or for the local determination of the traffic situation with vehicle-vehicle communication.
Zusätzlich können bei der Ermittlung der aktuellen Verkehrssituation noch Informationen aus einer digitalen Karte benutzt werden.In addition, at the determination of the current traffic still information be used from a digital map.
Durch die Erfindung können aussagekräftige FCD über das Verkehrsgeschehen der direkten Umgebung um das Stichprobenfahrzeug erzeugt werden, die Geschwindigkeiten, Abstände und die Spur des eigenen Fahrzeugs sowie anderer Verkehrsteilnehmer bzw. Fahrzeuge in der Umgebung umfassen. In vorteilhafter Weise können Daten von im Fahrzeug für andere Zwecke ohnehin vorhandenen Sensoren verwendet werden. Zudem ist es möglich, den Verkehr auf den Nachbarspuren durch einfache spezielle Sensoren, beispielsweise durch eine oder mehrere Reflexlichtschranken, zu erfassen.By the invention can meaningful FCD about that Traffic happening in the immediate vicinity of the sample vehicle be generated, the speeds, distances and the track of your own Vehicle and other road users or vehicles in the Environment include. Advantageously, data from in the vehicle for others Purpose anyway existing sensors are used. In addition is it is possible the traffic on the neighboring lanes through simple special sensors, for example, by one or more reflex light barriers, too capture.
Die so gewonnenen Informationen können verschiedenartig verwendet werden. Sie können entweder an eine Zentrale weitergegeben werden, welche die Daten vieler Autos sammelt und daraus flächendeckend die Verkehrslage rekonstruiert, oder sie werden über Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation mit anderen Ver kehrsteilnehmern der weiteren Umgebung ausgetauscht, so dass in den Fahrzeugen ein umfassenderes Bild des umgebenden Verkehrs vorliegt. Aber auch in einem fahrzeugautonomen System kann die aggregierte Information über den umgebenden Verkehr verwendet werden.The thus gained information can be varied be used. You can either be passed on to a central office, which the data many cars collects and from there the traffic situation reconstructed, or they are over Vehicle-to-vehicle communication with other road users exchanged the wider environment, so that in the vehicles there is a more complete picture of the surrounding traffic. But also in In a vehicle autonomous system, the aggregated information about the surrounding Traffic to be used.
Zum Beispiel können auf Straßen mit baulicher Trennung der Richtungsfahrbahnen Fahrzeuge der eigenen Fahrtrichtung erfasst und berücksichtigt werden.To the Example can on roads with structural separation of the directional lanes vehicles of their own Direction of travel detected and taken into account.
Der entgegenkommende Verkehr kann zum Beispiel auf Straßen ohne bauliche Trennung der Richtungsfahrbahnen auf der entgegenkommenden Nachbarspur erfasst werden. Dies kann durch entsprechende Sensoren geschehen. Der entgegenkommende Verkehr ist im Sinne der Erfindung Teil des umgebenden Verkehrs.Of the Oncoming traffic can, for example, on roads without structural separation of the directional lanes on the oncoming neighboring lane be recorded. This can be done by appropriate sensors. The oncoming traffic is part of the invention within the meaning of the invention surrounding traffic.
Claims (16)
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| DE2003122303 DE10322303A1 (en) | 2003-05-17 | 2003-05-17 | Traffic situation determination method, of the floating car data type, whereby sample vehicles collect traffic data from both their own lane and at least one adjacent lane |
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