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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatisierten Bestimmung
eines Qualitätsmaßes für Verkehrsmeldungen.
Verkehrsmeldungen werden beispielsweise in Form dynamischer Verkehrsinformationen von
Diensteanbietern in der Verkehrstelematik angeboten. Solche Verkehrsmeldungen
bilden die Grundlage von Verkehrstelematikdiensten wie beispielsweise
einer dynamischen Zielführung.
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Heutzutage
werden verschiedene Arten von Verkehrsmeldungen angeboten. Ein Bespiel
sind Verkehrsmeldungen im RDS/TMC-Format, wie sie von öffentlichen Rundfunkanstalten
codiert und ausgestrahlt werden. Diese Verkehrsmeldungen werden
unter Verwendung von Polizeimeldungen, stationären Schleifenmessungen, Staumeldern
und Verkehrsbeobachtungen in einer eigenen Verkehrsredaktion zusammengestellt.
Andere Anbieter von Verkehrsmeldungen verwenden zusätzlich FCD
('Floating Car Data'), Verkehrsmodelle,
eigene Sensorik und / oder historische Ganglinieninformationen.
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Indem
angebotene Verkehrsmeldungen aus unterschiedlichen Quellen auf unterschiedliche
Art erzeugt werden, ergeben sich unterschiedliche Qualitäten der
Verkehrsmeldungen. Während
manche Arten von Verkehrsmeldungen, beispielsweise die von Rundfunkanstalten
ausgestrahlten RDS/TMC-Meldungen, kostenlos sind, werden für andere
Arten von Verkehrsmeldungen Gebühren
verlangt. Dabei ist es für
einen Fahrzeugnutzer nicht einfach, die Qualität dieser verschiedenen Arten
von Verkehrsmeldungen miteinander zu vergleichen. Beispielsweise
ist seine Entscheidung für
kostenpflichtige Verkehrsmeldungen erschwert, da er nicht weiß, ob diese
eine entsprechend höhere
Qualität
gegenüber
kostenfreien Verkehrsmeldungen aufweisen.
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Eine
Möglichkeit
der Bewertung der Qualität
von Verkehrsmeldungen wäre
es, eine reale Verkehrslage direkt mit den Verkehrsmeldungen zu
vergleichen. Dazu könnte
die Verkehrslage raumzeitlich aufgetragen werden, beispielsweise
in Form einer durchschnittlichen Geschwindigkeit pro Streckenabschnitt,
zu einem jeweiligen Zeitabschnitt. Dabei ergäbe sich eine dreidimensionale
Darstellung, wo über
Straßenkilometer
und Uhrzeit eine jeweilige mittlere Geschwindigkeit aufgetragen
würde.
Diese mittlere Geschwindigkeit würde
die jeweils herrschende Verkehrssituation charakterisieren. Beispielsweise
ergäbe
sich dabei eine unregelmäßig geformte
erste Fläche
(über Ort
und Zeit) als Bereich der Erstreckung eines Verkehrsstaus. Diese
erste Fläche könnte mit
einer zweiten Fläche,
welche einen örtlich
und zeitlich durch Verkehrsmeldungen abgedeckten Bereich darstellt,
verglichen werden. Dabei würden
die gemeinsam von erster und zweiter Fläche abgedeckten Bereiche (als
Straßenkilometer
und Uhrzeiten) dem von Verkehrsmeldungen korrekt gemeldeten Teil
des Verkehrsstaus entsprechen. Die nur von der ersten Fläche abgedeckten
Bereiche würden
dem von Verkehrsmeldungen nicht gemeldeten Teil des Verkehrsstaus
und die nur von der zweiten Fläche
abgedeckten Bereiche einem von Verkehrsmeldungen irrtümlich gemeldeten
Verkehrsstau entsprechen. Dieses Vorgehen bietet zwar durch Klassifizierung
einen ersten Ansatz zur Bestimmung der Qualität von Verkehrsmeldungen, weist
jedoch einige Mängel
auf.
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Aufgabe
der vorliegenden Erfindung ist es deshalb, ein Verfahren zur automatisierten
Bestimmung eines Qualitätsmaßes für Verkehrsmeldungen
anzugeben, welches Verkehrsmeldungen flächendeckend und einheitlich
in einer für
Verkehrstelematikdienste relevanten Art und Weise durch Angabe eines
nachvollziehbaren Qualitätsmaßes bewertet.
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Die
Aufgabe wird gelöst
durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Die Unteransprüche betreffen
vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen der Erfindung.
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Erfindungsgemäß ist ein
Verfahren vorgesehen, welches durch die folgenden Schritte gekennzeichnet ist:
Erhebung einer Referenzverkehrslage auf wenigstens einem Abschnitt
eines Verkehrswegenetzes, Bereitstellung wenigstens einer den wenigstens
einen Abschnitt betreffenden Verkehrsmeldung, Berechnung eines ersten
Reisezeitverlaufs für
den wenigstens einen Abschnitt aus der erhobenen Referenzverkehrslage,
Berechnung eines zweiten Reisezeitverlaufs für den wenigstens einen Abschnitt
aus der wenigstens einen bereitgestellten Verkehrsmeldung sowie
Vergleich der beiden berechneten Reisezeitverläufe und Bestimmung eines die
Qualität
der wenigstens einen Verkehrsmeldung charakterisierenden Qualitätsmaßes aus
den Unterschieden der beiden Reisezeitverläufe.
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Mit
anderen Worten wird durch eine Transformation sowohl der Referenzverkehrslage
als auch der Verkehrsmeldung jeweils in einen Reisezeitverlauf die
einen Fahrzeugnutzer tatsächlich
interessierende Größe, nämlich die
Reisezeit, berücksichtigt.
Denn bei Verkehrstelematikdiensten wie beispielsweise einer dynamischen
Zielführung
sind Reisezeiten das für
den Fahrzeugnutzer entscheidende Kriterium. Weiterhin wird durch
die Erfindung das bekannte Phänomen
berücksichtigt,
dass der Fahrzeugnutzer lieber einen Stau und die verursachte Verzögerungszeit
kennen will ('Treffer') und dafür akzeptiert,
dass er trotz gemeldetem Stau wieder frei fahren kann ('Fehler'), als dass er frei
fahren kann und auch kein Stau gemeldet wurde ('Treffer'), dass er dafür aber in einem nicht gemeldeten
Stau steht ('Fehler'). Dieses Phänomen ist
analog zur Wettervorhersage, wo 'man
eher den kommenden Regen wissen will und wenn es dann nicht regnet
denkt, Glück
gehabt zu haben'.
Eine einfache Betrachtung 'Stau
gemeldet' (d.h. 'Treffer') oder 'Stau nicht gemeldet' (d.h. 'Fehler') greift also aus
Sicht des Fahrzeugnutzers zu kurz. Anstelle einer 'flächenhaften' Betrachtung (Stau
gemeldet bzw. nicht gemeldet) wird also eine 'zeitliche' (reisezeitverlustbezogene) Betrachtung
verwendet.
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Somit
werden bereitgestellte Verkehrsmeldungen, beispielsweise RDS/TMC-Meldungen,
durch die erfindungsgemäße Umrechnung
in Reisezeiten in eine für
den Fahrzeugnutzer relevante Form überführt, und mit der ebenfalls
in eine Reisezeit umgerechneten 'Realität' (Referenzverkehrslage)
verglichen. Dabei bedeutet Reisezeit entweder die vom Fahrzeugnutzer
für einen
bestimmten Abschnitt benötigt
Zeit oder die Zeit, die der Fahrzeugnutzer für einen bestimmten Abschnitt
als Verzögerung
gegenüber
einer ungestörten
Durchfahrt zusätzlich
benötigt.
Alternativ kann die Reisezeit auch aus verschiedenen ortsbezogenen
Verkehrsmeldungen auf einen jeweiligen Streckenabschnitt zu einem
bestimmten Zeitpunkt abgebildet werden.
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In
vorteilhafter Weise wird die Referenzverkehrslage durch Befahrungen,
Stationärmessungen
(z.B. Induktionschleifen), Floating-Car-Data-Messungen, Verkehrsprognosen
und / oder unter Verwendung verkehrlicher Muster (z.B. synchronisierter
Verkehr und / oder sich bewegende breite Staus) erhoben.
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Zur
Bestimmung des die Qualität
einer Verkehrsmeldung charakterisierenden Qualitätsmaßes wird vorzugsweise eine
Zeitverschiebung zwischen dem ersten Reisezeitverlauf (aus der erhobenen
Referenzverkehrslage) und dem zweiten Reisezeitverlauf (aus wenigstens
einer bereitgestellten Verkehrsmeldung) und /oder ein mittlerer
quadratischer Abstand zwischen den Werten des ersten und des zweiten
Reisezeitverlaufs verwendet. Durch die Zeitverschiebung wird das
prinzipielle 'Nachhinken' der Verkehrsmessungen
zur Realität berücksichtigt,
d.h. eine An- und
Abmeldeverzögerung
der Verkehrsmeldung. Dabei wird ein qualitativ hochwertiges Verfahren 'schneller' reagieren als ein
qualitativ weniger hochwertiges Verfahren. Durch den quadratischen
Abstand der Werte der beiden Reisezeitverläufe wird in besonders einfacher
Weise die Reise- bzw. Verlustzeit als entscheidendes Kriterium für den Fahrzeugnutzer
berücksichtigt.
Zusätzlich
wird eine besonders einfache Kategorisierung der Qualitätsbewertung
dadurch erreicht, dass die beiden bestimmten Größen Zeitverschiebung und mittlerer
quadratischer Abstand eine treffsichere Beschreibung und eine einfache
Weiterverarbeitung erlauben.
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Vorzugsweise
wird der mittlere quadratische Abstand zwischen den Werten des ersten
und des zweiten Reisezeitverlaufs angesetzt zu:
mit e als mittlerem quadratischen
Fehler, n als Anzahl der Vergleichsstellen und y
1,
y
2 als Reisezeitverläufen.
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In
einer vorteilhaften Ausführungsform
der Erfindung wird bestimmt, bei welcher Zeitverschiebung zwischen
dem ersten und dem zweiten Reisezeitverlauf der mittlere quadratische
Abstand der Werten der beiden Reisezeitverläufe minimal ist. In diesem
Fall ist das die Verkehrsmeldung charakterisierende Qualitätsmaß zum einen
von der resultierenden Zeitverschiebung und zum anderen vom Fehlerminimum
abhängig.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform wird für eine vorgebbare
Zeitverschiebung zwischen dem ersten und dem zweiten Reisezeitverlauf
der mittlere quadratische Abstand der Werten der beiden Reisezeitverläufe bestimmt.
Dieses Vorgehen ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn eine prinzipielle
zeitliche Verzögerung
der Verkehrsmeldungen zur 'Realität' bekannt sind.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist
für Unterschiede
der beiden Reisezeitverläufe
eine Klasseneinteilung vorgesehen, wobei für eine Verkehrsmeldung das
der jeweiligen Klasse entsprechende Qualitätsmaß bestimmt wird, wenn der Unterschied
zwischen den beiden Reisezeitverläufen in die jeweilige Klasse
fällt.
Eine solche Klasseneinteilung erlaubt eine besonders rationelle
und schnelle Verarbeitung gerade großer Mengen von Verkehrsmeldungen,
für welche
ein Qualitätsmaß zu bestimmen
ist.
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Mit
Vorteil wird vorgeschlagen, für
eine Vielzahl von Verkehrsmeldungen ein einziges Qualitätsmaß zu bestimmen.
Damit ist beispielsweise für
alle Verkehrsmeldungen eines Anbieters gesammelt ein Qualitätsmaß bestimmbar.
Somit ist die Qualität
der Verkehrsmeldungen dieses Anbieters ins Verhältnis zur Qualität von Verkehrsmeldungen
anderer Anbieter von Verkehrsmeldungen stellbar. Beispielsweise
kann eine Klasseneinteilung nach Art eines 'Notenschemas' von A (beste Qualität) bis C (schlechteste Qualität) vorgesehen
sein, wobei jeder Anbieter von Verkehrsmeldungen entsprechend der
Qualität
der von ihm angebotenen Verkehrsmeldungen entweder die Note A, B
oder C zugeordnet bekommt.
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Vorteilhaft
ist es, eine laufende Wiederbestimmung des Qualitätsmaßes vorzunehmen.
Dies ist beispielsweise in periodischen und / oder zufällig ausgewählten Zeitabständen vorsehbar.
Damit wird verhindert, dass ein Anbieter von Verkehrsmeldungen sich 'auf seinen Lorbeeren
ausruht'. Der Fahrzeugnutzer
hat somit stets eine aktuelle Qualitätsbewertung der von dem Anbieter
angebotenen Verkehrsmeldungen verfügbar.
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Vorteilhaft
ist es, für
die Bestimmung des Qualitätsmaßes die
Verwendung weiterer Informationen und / oder die Überprüfung verwendeter
weiterer Informationen auf Korrektheit vorzusehen. Solche weiteren
Informationen sind beispielsweise Zusatzinformationen wie 'Stauende hinter einer
Kurve' oder auch
genauere Beschreibungen der Verkehrssituation, wie z.B. 'Nebel', 'Baustellenverkehrsführung'.
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Ein
besonders universeller Einsatz der Erfindung ergibt sich, wenn als
Verkehrsmeldungen auch prognostizierte Verkehrsmeldungen vorgesehen
sind. Solche prognostizierten Verkehrsmeldungen werden von einer
an sich bekannten Verkehrsprognose erzeugt und werden durch die
Erfindung ebenfalls nach ihrer Qualität beurteilbar.
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Die
Erfindung wird nun anhand von Zeichnungen dargestellt und nachfolgend
näher beschrieben.
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Dabei
zeigen:
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1 Schematisch einen ersten
und einen zweiten Reisezeitverlauf,
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2 eine Klasseneinteilung
von Unterschieden des ersten und des zweiten Reisezeitverlaufs.
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1 zeigt schematisch einen
aus einer erhobenen Referenzverkehrslage berechneten ersten Reisezeitverlauf
y
1 und einen aus wenigstens einer bereitgestellten
Verkehrsmeldung berechneten zweiten Reisezeitverlauf y
2,
jeweils aufgetragen über
einer Zeitachse t. Weiterhin dargestellt ist eine zulässige Zeitverschiebung Δt. Diese
zulässige
Zeitverschiebung Δt
gibt den maximal zulässigen
Zeitraum an, der zwischen einer tatsächlichen Reisezeitänderung
(entsprechend y
1) und einer gemeldeten Reisezeitänderung
(entsprechend y
2) maximal verstreichen darf,
damit die Verkehrsmeldung noch in eine bestimmte Klasse einordenbar
ist. Weiterhin dargestellt sind Vergleichsstellen n, n + 1. Anhand
dieser Vergleichsstellen werden die beiden Reisezeitverläufe verglichen
und der mittlere quadratische Fehler wird berechnet zu
mit e als mittlerem quadratischen
Fehler, n als Anzahl der Vergleichsstellen und y
1,
y
2 als Reisezeitverläufen. Um mehrere Reisezeitverläufe jeweils
paarweise vergleichbar zu machen, ist es von Vorteil, das Abstandsmaß in Relation
zum Gesamtbetrag der Reisezeiten zu normalisieren. Damit ergibt
sich
, mit d als Abstand der Reisezeitverläufe in Prozent.
Dabei müssen
die verglichenen Reisezeitverläufe
nicht über
die gleichen Stützstellen
verfügen,
sondern die benötigten
Reisezeiten sind aus den vorgegebenen Stützstellen interpolierbar.
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In 2 ist schematisch eine Klasseneinteilung
von Unterschieden der beiden Reisezeitverläufe zur Bewertung von drei
verschiedenen Anbietern von Verkehrsmeldungen dargestellt. Hierbei
sind die jeweils zulässigen
Zeitverschiebungen aufgetragen mit den dazugehörigen mittleren quadratischen
Abstän den
der Werte der beiden Reisezeitverläufe, bestimmt aus den jeweiligen
Meldungen des Anbieters von Verkehrsmeldungen im Vergleich zur Referenzverkehrslage.
So hat beispielsweise ein Anbieter Meldungsquelle 1 bei
einer zulässigen
Zeitverschiebung von 20 Minuten eine Abweichung von 30 %, bei einer
zulässigen
Zeitverschiebung von 10 Minuten eine Abweichung von 40 % und bei
einer zulässigen
Zeitverschiebung von 5 Minuten eine Abweichung von 60 %. Diese Werte
werden erfindungsgemäß durch
die Umrechnung der Referenzverkehrslage sowie der Meldungen des
Anbieters von Verkehrsmeldung in einen jeweiligen Reisezeitverlauf
bestimmt. Sodann wird für
eine jeweilige zulässige
Zeitverschiebung der mittlere quadratische Abstand der Werte des
aus den Meldungen des Meldungsanbieters gewonnenen Reisezeitverlaufs
mit den Werten des aus der Referenzverkehrslage bestimmten Reisezeitverlaufs
bestimmt. Die so erhaltenen Werte werden einfach unter Verwendung
einer vorgegebenen Klasseneinteilung mit dem entsprechenden Qualitätsmaß bewertet.
Dieses Qualitätsmaß ergibt
im Beispiel von 2 für die Meldungsquelle 1 eine
Bewertung mit A, für
die Meldungsquelle 2 eine Bewertung mit B und für die Meldungsquelle 3 eine
Bewertung mit C.
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Die
Einordnung hängt
ab von den jeweils fest vorgegebenen Klassengrenzen des Bewertungsschemas.
Somit ist es besonders einfach möglich,
einen Anbieter von Verkehrsinformationen nach der Qualität seiner
Verkehrsmeldungen zu bewerten. Insbesondere ist damit deutlich erkennbar,
ob kostenpflichtige Verkehrsmeldungen gegenüber kostenfreien Verkehrsmeldungen
ein höheres
Qualitätsmaß aufweisen.
Die erfindungsgemäße Bestimmung
des Qualitätsmaßes von
Verkehrsmeldungen wird durch Testfahrten auf dem Verkehrswegenetz
und / oder durch Datenauswertungen im Labor vorgenommen. Ergänzend kann
eine Begleituntersuchung zur Bestimmung der Qualität der Verkehrsinformation
vorgesehen sein, beispielsweise eine Fragebogenak tion. Durch die
Erfindung wird auf besonders einfache und für den Fahrzeugnutzer nachvollziehbare Weise
eine Bewertung der Qualität
von Verkehrsmeldungen sichergestellt. Somit kann ein Fahrzeugnutzer
von Verkehrsmeldungen einfach entscheiden, ob ihm beispielsweise
kostenpflichtige Verkehrsmeldungen, die gegenüber kostenfreien Verkehrsmeldungen
erhöhte
Qualität
auch wert sind. Zur Bestimmung der Referenzverkehrslage ist neben
einer Stationärmessung
auf dem Verkehrswegenetz, beispielsweise mit Induktionsschleifen,
und FCD-Messungen ('Floating
Car Data') auch
eine Verwendung von Verkehrsprognosen sowie die Nutzung bekannter
verkehrlicher Muster, z.B. synchronisierter Verkehr und/ oder sich
bewegende breite Staus, vorgesehen. Dabei ist die Erfindung sowohl
in Schnellstraßennetzwerken,
d. h. Verkehrsnetzen mit wenigen Netzknoten, als auch in Ballungsraumnetzen,
d. h. Netzwerken mit kurzen Strecken und vielen Netzknoten, anwendbar.
Unter Verwendung von Verkehrsprognosen bzw. im Verkehr auftretenden
verkehrlichen Mustern sei hier verwiesen auf die
DE 196 47 127 C2 , die
DE 198 35 979 A1 ,
die
DE 199 44 077
A1 sowie die
DE
199 44 075 A1 .
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Zusammenfassend
wird zur Realisierung der Erfindung folgendes vorgeschlagen:
- – Qualitätsbestimmung
durch Klassifizierung der zwei Kenngrößen "zulässige
Zeitverschiebung" und "minimaler Fehler
innerhalb der zulässigen
Zeitverschiebung" eines
Anbieters von Verkehrsmeldungen,
- – (Regelmäßige) Überprüfung durch
Befahrungen und / oder Datenauswertungen im Labor,
- – Flächendeckende
und einheitliche Bewertung ('Notenschema') mit Begleituntersuchungen
zur Kundenwahrnehmung
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Dabei
eignet sich die Erfindung gerade auch zur Standardisierung, d.h.
zur Verwendung als allgemein anerkanntes Bewer tungsschema der Qualität von Verkehrsmeldungen
verschiedener Anbieter bzw. Quellen.