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Die
Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erstellung von Verkehrsprognosen
individuell für ein
jeweiliges Fahrzeug nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 bzw. des
Anspruchs 4.
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Ein
Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 ist aus der Offenlegungsschrift
DE 100 37 827 A1 bekannt.
Ausgehend vom momentanen Fahrzeugort werden bei diesem Verfahren
fahrzeugindividuelle Verkehrsprognosen autonom von einer fahrzeugseitigen
Verkehrsrechnereinheit anhand einer Berechnung optimaler Routen
vom momentanen Fahrzeugort zu Netzknoten eines Verkehrsnetzbereiches
unter Verwendung abgespeicherter ganglinienartiger Verkehrslagemuster
und einer vorgebbaren Kostenfunktion erstellt. Typischerweise verwendbare Kostenfunktionen
sind z.B. die benötigte
Reisezeit, die Routenlänge,
der Kraftstoffverbrauch oder eine Kombination mehrerer dieser Größen. Für weitere Details
hinsichtlich dieses Verfahrens und zur Bedeutung der vorliegend
verwendeten Begriffe sei zur Vermeidung unnötiger Wiederholungen auf diese
Druckschrift und den darin zitierten Stand der Technik verwiesen.
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In
der Offenlegungsschrift 100 51 777 A1 ist ein Verfahren zur fahrzeugindividuellen
dynamischen Verkehrsprognose beschrieben, bei dem verkehrszustandsindikative
Daten fahrzeugseitig erfasst und mit abgespeicherten historischen
Ganglinien verglichen werden, um daraus eine jeweils bestpassende
Ganglinie zu ermitteln und den von dieser repräsentierten Verkehrszustand
in Fahrtrichtung des Fahrzeugs als zu erwartenden Verkehrszustand
zu prognostizieren. Als verkehrszustandsindikative Daten können insbesondere
solche über
die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit, die Verkehrsdichte, den Verkehrsfluss und/oder
individualisierbare Verkehrsstörungsobjekte
berücksichtigt
werden. Als individualisierbare Verkehrsstörungsobjekte können insbesondere
Muster dichten Verkehrs an effektiven Engstellen eines Schnellstraßennetzes
und/oder Warteschlangen-Verkehrsmuster eines Ballungsraum-Verkehrsstraßennetzes
berücksichtigt
werden. Auch bezüglich
dieses Verfahrens und der auch vorliegend verwendeten Begriffe sei
zur Vermeidung von Wiederholungen auf diese Druckschrift und den
dort zitierten Stand der Technik verwiesen.
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Aus
der Offenlegungsschrift
DE
100 62 856 A1 und der Offenlegungsschrift
DE 100 57 796 A1 sind Verfahren
zur fahrzeugindividuellen Verkehrsprognose beschrieben, bei denen
außer
vom eigenen Fahrzeug erfasste verkehrszustandsindikative Daten auch
solche berücksichtigt
werden, die von anderen Fahrzeugen erfasst und dem eigenen Fahrzeug übermittelt
werden. Diese Daten werden dann zur Verkehrsprognose im jeweiligen
eigenen Fahrzeug mit abgespeicherten Ganglinien verglichen und/oder
zur Erkennung individualisierbarer Verkehrszustandsobjekte und Vorausschätzung von
deren zeitlich-räumlicher
Entwicklung genutzt. Als individualisierbare Verkehrszustandsobjekte
können
z.B. mindestens die Verkehrszustandsphasen „freier Verkehr", „synchronisierter
Verkehr", „gestauchter
synchronisierter Verkehr" und „sich bewegender
breiter Stau" berücksichtigt
werden. Auch bezüglich
dieser Vorgehensweisen und der verwendeten Begrifflichkeiten sei
zur Vermeidung von Wiederholungen auf die beiden Druckschriften
und den dort zitierten Stand der Technik verwiesen. Für weitere
Details sei ergänzend
auf die anderen früheren
Patentanmeldungen der Anmelderin zu dieser Thematik verwiesen, die
auf den vorliegenden Erfinder zurückgehen.
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Der
Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines
neuartigen Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde, mit dem
sich mit vertretbarem Aufwand vergleichs weise zuverlässige und
komfortable, fahrzeugindividuelle Verkehrsprognosen erstellen lassen.
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Die
Erfindung löst
dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 oder 4.
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Das
Verfahren nach Anspruch 1 kombiniert in vorteilhafter Weise eine
ganglinienbasierte fahrzeugautonome Prognose mit einer Nutzung von
für den
aktuellen, lokalen Verkehrszustand am Ort des eigenen Fahrzeugs
und/oder anderer Fahrzeuge repräsentativen
Daten, die durch fahrzeugseitige, d.h. vom eigenen Fahrzeug durchgeführte Messungen gewonnen
oder von anderen Fahrzeugen erfasst und zum eigenen Fahrzeug übertragen
werden. Diese Prognose erfolgt vorzugsweise gebietsbezogen für einen
den momentanen Fahrzeugort enthaltenden Teilbereich eines Verkehrsnetzes.
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In
einer Weiterbildung dieses Verfahrens werden nach Anspruch 2 zusätzlich auch
andere, fahrzeugextern z.B. von einer Verkehrszentrale oder über das
Internet bereitgestellte Verkehrszustandsdaten für die Verkehrsprognose im Fahrzeug
berücksichtigt.
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In
einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 3 wird zusätzlich ein
vorgebbarer Zielort für die
Verkehrsprognose berücksichtigt,
so dass z.B. die Prognosen schwerpunktmäßig in Richtung des Zielortes
unter effektiver Nutzung der Rechenkapazität erstellt werden können, ohne
letztere mit Prognosen für
Verkehrsnetzbereiche zu belasten, die in vom Zielort abgewandten
Richtungen liegen und daher für das
Fahrzeug uninteressant sind.
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Beim
Verfahren nach Anspruch 4 werden in vorteilhafter Weise fahrzeugindividuelle
Verkehrsprognosen unter Berücksichtigung
von ermittelten aktuellen und/oder vorausgeschätzten Verkehrsstörungsobjekten
in zwei oder mehr unterschiedlicher Detaillierungsgraden abhängig von
der Entfernung vom momentanen Fahrzeugort erstellt. Dies ermöglicht eine
effiziente Nutzung der vorhandenen Rechnerkapazität bei gleichzeitig
hoher Qualität
der Verkehrsprognose für
das jeweilige Fahrzeug. Denn Verkehrsstörungsobjekte in der näheren Fahrzeugumgebung,
auf die das Fahrzeug in Kürze
treffen kann, können
auf diese Weise mit einem höheren
Detaillierungsgrad erstellt und entsprechend detailliert angezeigt
werden, was für
den Fahrzeugführer
oder für Fahrassistenzsysteme
eine große
Unterstützung
bei der Fahraufgabe auf kurze Distanz darstellt. Für weiter
entfernte Verkehrsstörungsobjekte
genügt
ein geringerer Detaillierungsgrad, da sich das Fahrzeug momentan
noch nicht in deren Einflussbereich befindet und diese Störungsobjekte
noch keinen Einfluss auf die kurzreichweitigen Fahrentscheidungen,
sondern eher auf die langreichweitige Routenwahl haben, für die lokale
Detailinformationen z.B. über
die innere Struktur der Verkehrsstörungsobjekte nicht so relevant
sind.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung dieses Verfahrens wird gemäß Anspruch
5 für einen
Fahrzeugnahbereich ein höchster
Detaillierungsgrad gewählt,
für den
je nach Bedarf diverse Detailinformationen gerade auch über die
innere Struktur von ermittelten Verkehrsstörungsobjekten im Rahmen der
Verkehrsprognose bereitgestellt werden, die den Fahrzeugführer, aber
auch Fahrassistenzsysteme bei der aktuellen Fahraufgabe unterstützen.
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In
weiterer Ausgestaltung ist gemäß Anspruch
6 ein etwas niedrigerer Detaillierungsgrad für einen an den Nahbereich anschließenden Entfernungsbereich
vorgesehen, der aber noch Informationen über die vollständige Struktur
des jeweiligen Verkehrsstörungsobjektes
und/oder über
Zeitpunkte des Erreichens bzw. Verlassens eines Störungsobjektes und/oder über Verweilzeiten
innerhalb des jeweiligen Störungsobjektes
und/oder lokale Umfahrungsinformationen zum Umfahren des Störungsobjektes
beinhalten.
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In
einer Weiterbildung des Verfahrens nach Anspruch 7 umfasst die Verkehrsprognoseerstellung eine
Berücksichtigung
von Straßenzustands- und/oder
Witterungsdaten und eine Berechnung optimaler Routen unter Beschränkung auf
solche Strecken des Verkehrsnetzes, die hinsichtlich Straßenzustand
bzw. Witterung als unkritisch beurteilt werden. Dies ermöglicht Fahrtroutenempfehlungen,
die witterungsbedingt sicherheitskritische Streckenabschnitte von
vornherein vermeiden.
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Bei
einem nach Anspruch 8 weitergebildeten Verfahren ist eine Anzeige
nicht nur der Verkehrsprognosedaten und von entsprechenden Fahrtroutenempfehlungen
vorgesehen, sondern auch der für
die vorgeschlagenen optimalen Routen ursächlichen Kriterien und/oder
Vorteile, gemäß denen
die optimale Route Alternativrouten vorzuziehen ist. Dies macht dem
Fahrzeugführer
die Ermittlung der optimalen Routen transparent, so dass er selbst
besser abschätzen
kann, ob er der Routenempfehlung folgen will bzw. warum und/oder
um wieviel eventuelle Alternativrouten „schlechter" als die vorgeschlagene
optimale Route sind.
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In
weiterer Ausgestaltung des Verfahrens wird gemäß Anspruch 9 für den Nahbereich
mit höchstem
Detaillierungsgrad der Verkehrsprognose ein Entfernungsbereich bis
zu höchstens
einigen Kilometern vom Fahrzeugort gewählt, z.B. ein Fahrzeugumgebungsbereich
bis 1 km Entfernung. Ein daran anschließender Entfernungsbereich mit
nächstniedrigem
Detaillierungsgrad der Verkehrsprognosen kann sich dann z.B. bis
zu einer Entfernung von ca. 10 km oder höchstens einigen zehn Kilometern
erstrecken.
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Vorteilhafte
Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und werden nachfolgend
beschrieben. Hierbei zeigen:
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1 ein schematisches Blockdiagramm
eines fahrzeugseitigen Verkehrsprognosesystems mit Berechnung optimaler Routen
anhand von Ganglinien und fahrzeugseitig gemessenen Verkehrszustandsdaten,
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2 eine schematische Darstellung
eines fahrzeugseitigen Verkehrszustandsdaten-Messvorgangs und der
Berücksichtigung
dieser Messdaten bei der Verkehrsprognoseerstellung gemäß 1,
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3 ein schematisches Blockdiagramm
eines Verkehrsprognosesystems unter Nutzung von Ganglinien, fahrzeugseitig
gemessenen Verkehrszustandsdaten und von anderen Fahrzeug gemessenen
Verkehrszustandsdaten,
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4 ein schematisches Blockdiagramm
eines fahrzeugseitigen Prognosesystems unter Nutzung von Ganglinien,
fahrzeugseitig und von anderen Fahrzeugen gemessenen Verkehrszustandsdaten
sowie von fahrzeugextern bereitgestellten, aktuellen Verkehrszustandsdaten
und
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5 eine schematische Darstellung
verschiedener Fahrzeugentfernungsbereiche, für die Verkehrsprognosen unter
Berücksichtigung
von Verkehrsstörungsobjekten
mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad erstellt werden.
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Das
in
1 gezeigte System
beinhaltet einen punktiert umrahmten Systemteil
9, wie
er als solcher aus der oben zitierten
DE 100 37 827 A1 bekannt
ist. Dieser Systemteil beinhaltet einen Verkehrsdatenspeicher
1,
in welchem Verkehrslagemuster, oder kurz Verkehrsmuster, in Form
sogenannter Ganglinien mit Bezug auf ein betrachtetes Verkehrswegenetz,
wie ein Straßennetz,
abgespeichert sind, das in Form einer sogenannten digitalen Karte
ebenfalls im Speicher
1 abgelegt ist. Des weiteren beinhaltet
dieser Systemteil als Teil einer Verkehrsrechnereinheit Mittel
2 zur
Berechnung optimaler Routen, Mittel
3 zur Auswahl der zur
jeweiligen optimalen Route gehörigen
Reisezeiten und Mittel
4 zur Aggregation ermittelter Verkehrsstörungen entsprechend deren
Entfernung vom momentanen Fahrzeugort.
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Die
Verkehrsrechnereinheit ist zur Durchführung von Verkehrsprognosen
anhand einer kostenfunktionsoptimierenden Auswahl der zu erwartenden,
mittleren Streckenkanten-Reisezeiten in Abhängigkeit vom aktuellen Fahrzeugort,
der aktuellen Zeit und den jeweiligen Netzknoten-Ankunftszeiten
entsprechend den Gangliniendaten eingerichtet. Dazu berechnet sie
ausgehend vom momentanen Fahrzeugort als dem Startort und vom momentanen
Zeitpunkt als dem Startzeitpunkt mittels eines verkehrsabhängigen Routensuchverfahrens
eine optimale Route vom Startort zu jeder Streckenkante des gesamten
betrachteten Verkehrsnetzes oder vorzugsweise eines den Startort
enthaltenden Teilbereichs desselben und bestimmt den zugehörigen Streckenkanten-Ankunftszeitpunkt.
Bei Angabe eines Fahrziels kann das Routensuchverfahren optional richtungsbezogen
durchgeführt
werden. Dadurch können
Routen bzw. Streckenkanten, die für das Erreichen des vorgegebenen
Zielortes von vornherein irrelevant sind, aus der Routenberechnung
ausgeklammert werden, was Rechenaufwand einspart. Als Optimierungskriterium
dient eine vorgebbare Kostenfunktion, vorzugsweise die benötigte Reisezeit,
alternativ oder zusätzlich
können
aber auch z.B. die Streckenlänge
und/oder der Kraftstoffverbrauch als Kostenfunktionen verwendet
werden.
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Die
im Verkehrsdatenspeicher 1 abgelegten Gangliniendaten enthalten
auch die für
die Streckenkanten zum jeweiligen Zeitpunkt als im Mittel gültig angenommenen,
verkehrsabhängigen
Kostenfunktionswerte als entsprechendes Kostenfunktionswertmuster,
aus dem dann jeweils zeit- und ortsrichtig für jede Streckenkante der zum
ermittelten Ankunftszeitpunkt gehörige Kostenfunktionswert von der
Verkehrsrechnereinheit zum Konstruieren der optimalen Routen vom
aktuellen Fahrzeugort zu den einzelnen Netzknoten herangezogen wird.
Dazu erhält
die Verkehrsrechnereinheit die benötigten Informationen über den
aktuellen Fahrzeugort, die aktuelle Uhrzeit und, zur zu sätzlichen
Berücksichtigung
der üblicherweise
je nach Tagestyp unterschiedlichen Verkehrsverhältnisse, den Tagestyp, wie
Wochentag oder Sonn-/Feiertag, von entsprechenden herkömmlichen
Detektionsmitteln 5 zur Detektion des momentanen Fahrzeugortes,
der aktuellen Uhrzeit und des aktuellen Tagestyps.
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Als
weitere Option ist eine externe Schnittstelle 6 vorgesehen, über die
zur Aktualisierung der abgelegten Verkehrsmuster bzw. Ganglinien
fahrzeugextern generierte und gelieferte Verkehrs- bzw. Wegenetzdaten
empfangen werden können.
Diese Verkehrsinformationen können
solche über
verkehrsrelevante Ereignisse sein, z.B. Baustellen, Veranstaltungen
oder Sperrungen, für
die dann fahrzeugseitig neue ganglinienartige Verkehrsmuster erstellt
werden, welche entsprechende bestehende ersetzen. Die Verkehrsinformation
kann eine aktuelle Information über
eine Verkehrsstörung
und/oder eine direkte Angabe der verkehrsrelevanten Eigenschaften
der Baustellen, Veranstaltungen oder Sperrungen sein. Die Verkehrsinformation
kann alternativ auch direkt ein ganglinienartiges Verkehrsmuster
sein, das zu einer Baustelle, Veranstaltung oder Sperrung gehört. Das
Speichersystem 1 ist geeignet flexibel ausgelegt, um entweder
verkehrsrelevante Ereignisse oder ganglinienartige Verkehrsmuster
als fahrzeugexterne Information verarbeiten zu können.
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Beim
von der Verkehrsrechnereinheit durchgeführten Routensuchverfahren werden
ausgehend vom Startort zum Startzeitpunkt anhand der gewählten Kostenfunktion
sukzessive die optimalen Routen zu jedem Netzknoten und die sich
für die
optimalen Routen ergebenden Reisezeiten für das Befahren der jeweiligen
Streckenkante ermittelt. Dabei wird für die Ermittlung der Reisezeit
für die
jeweilige Streckenkante zeitrichtig vom ermittelten Ankunftszeitpunkt
ausgegangen, zu dem das Fahrzeug gemäß der bislang ermittelten optimalen
Routen am Netzknoten zu Beginn der betreffenden Streckenkante ankommt.
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Für die Ermittlung
der jeweils optimalen Route macht die Verkehrsrechnereinheit einerseits
von den abgespeicherten Ganglinien Gebrauch. Des weiteren werden
für diese
Verkehrsprognose fahrzeugseitig ermittelte Verkehrszustandsdaten
herangezogen, wozu der besagte Systemteil
9 um entsprechende
Systemkomponenten ergänzt
ist, wie sie in den oben erwähnten
Druckschriften
DE
100 51 777 A1 ,
DE
100 62 856 A1 und
DE
100 57 796 A1 näher
beschrieben sind. Speziell sind dies Verkehrszustandsbestimmungsmittel
15,
eine Ganglinien-Speichereinheit
10 und eine Prognoseganglinien-Auswahleinheit
11.
Mit den Verkehrszustandsbestimmungsmitteln
15 wird der
aktuelle, lokale Verkehrszustand fahrzeugseitig kontinuierlich in
seinem zeitlich-örtlichen
Verlauf anhand eines oder mehrerer gemessener Parameter und/oder
daraus abgeleiteter Größen erfasst, wie
der mittleren Fahrzeuggeschwindigkeit, der Verkehrsdichte, des Verkehrsflusses
und/oder individualisierbarer Verkehrszustandsobjekte, insbesondere Verkehrsstörungsobjekte
wie Stau, synchronisierter Verkehr, gestauchter synchronisierter
Verkehr und freier Verkehr, Phasenübergänge zwischen solchen Zustandsphasen
und zeitlich-räumliche
Muster aus derartigen Zustandsphasen, insbesondere Muster dichten
Verkehrs an effektiven Engstellen. Anhand der aufgenommenen Verkehrszustandsdaten
können
vorhandene individuelle verkehrliche Objekte erkannt und dann anhand
ihrer bekannten Dynamik in ihrem zeitlich-örtlichen Verlauf zuverlässig prognostiziert
werden. Dazu werden die empirischen Daten solcher Muster und Zustandsphasen
und eventueller weiterer Verkehrszustandsdaten vorab ermittelt und zu
sogenannten historischen Ganglinien verarbeitet, die zeit- und ortsabhängig für einen
jeweiligen Streckenabschnitt den dort zum jeweiligen Zeitpunkt zu erwartenden
Verkehrszustand widerspiegeln.
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In
der Prognoseganglinien-Auswahleinheit 11 werden die laufend
während
eines vorausgegangenen Zeitraums gemessenen und gegebenenfalls weiterverarbeiteten
Verkehrszustandsdaten mit dem abgespeicherten Satz historischer
Ganglinien einschließlich
zeitlich-räumlicher
Verkehrsmuster verglichen, um unter den abgespeicherten Ganglinien
diejenige herauszufinden, die am besten zu den gemessenen bzw. weiterverarbeiteten
Verkehrszustandsdaten passt. Diese Ganglinienauswahl erfolgt nach
Art eines herkömmlichen „Matching"-Verfahrens.
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Die
durch dieses „Matching" ausgewählte, am
besten zum fahrzeugseitig erfassten, zeitlich-örtlichen Verlauf des oder der
verwendeten Verkehrszustandsparameter passende Ganglinie wird dann
zusätzlich
zu den im Speicher 1 abgelegten Ganglinien den Berechnungsmitteln 2 zur
Berechnung der jeweils optimalen Routen zugeführt. Auf diese Weise kann auch
die fahrzeugseitig erkannte Verkehrslage bei der Erstellung der
Verkehrsprognosen berücksichtigt
werden, insbesondere Verkehrsstörungsobjekte,
wie Staus und Muster dichten Verkehrs an effektiven Engstellen,
die lokal am Fahrzeugort vorhanden sind und durch die fahrzeugseitigen
Messungen festgestellt werden.
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Das
Ergebnis des „Matching" wird zusätzlich je
nach Bedarf einem Staumonitor 12 und einem oder mehreren
Fahrzeugassistenzsystemen 13 zugeführt, um dem Fahrer die erkannten
Verkehrsstörungsobjekte
geeignet anzuzeigen bzw. die Fahrerassistenzsysteme über diese
Störungsobjekte
zu informieren, so dass von diesen geeignete Fahrassistenzmaßnahmen
ergriffen werden können.
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Als
weitere Funktionalität
beinhaltet der Systemteil 9, der sich auf die autonome,
ganglinienbasierte, gebietsbezogene Verkehrsprognose bezieht, Mittel 7 zur
Anzeige der von der Verkehrsrechnereinheit für den jeweiligen Netzknoten
ermittelten Differenz zwischen der prognostizierten Reisezeit und
der vorgegebenen Reisezeit im freien Verkehr, wobei die Anzeige
z.B. optisch auf einem Bildschirm anhand einer zugehörigen Wegenetzkarte
erfolgen kann. Des weiteren können
Mittel 8 vorgesehen sein, mit denen auf einer derartigen
Kartendarstellung auch zeitliche Äquidistanzlinien und/oder Angaben über eine
empfohlene Route zu einem Zielort wiedergegeben werden können.
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2 zeigt etwas detaillierter
die Arbeitsweise des Systems hinsichtlich der Durchführung der
autonomen gebietsbezogenen Verkehrsprognosen durch den entsprechenden
Systemteil 9 und die zusätzliche Berücksichtigung fahrzeugseitig
gemessener Verkehrszustandsdaten. Beispielhaft ist in 2 die orts- und zeitaufgelöste Messung
der eigenen Fahrzeuggeschwindigkeit v als ein für den lokalen Verkehrszustand
am Ort des Fahrzeugs relevanter Verkehrszustandsparameter dargestellt,
im linken oberen Diagramm als Zeitverlauf, im unteren, linken 3D-Diagramm
in seiner Abhängigkeit
von der Zeit t, genauer der Tageszeit, und dem Ort x. Wie durch
die von den Diagrammen abgehenden Pfeile symbolisiert, werden die
so fahrzeugseitig erfassten Verkehrszustandsdaten außer für den Staumonitor
und Assistenzsysteme im Systemteil 9 für dessen Verkehrsprognosen
genutzt, speziell in Verbindung mit dem Ganglinienspeicher 1 und
den Baustelleninformationen 6 aus dem Internet.
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Anhand
der Mittel 5 zur Bestimmung von Uhrzeit und Datum sowie
eines GPS-Empfängers generiert
die Verkehrsrechnereinheit wie beschrieben, ausgehend vom momentanen
Fahrzeugort und dem aktuellen Zeitpunkt, durch die gangliniengestützte Verkehrsprognose
unter Berücksichtigung
der fahrzeugseitig aufgenommenen Verkehrszustandsdaten Verkehrsinformationen
für ein
ausreichend großes
Umfeld um den aktuellen Fahrzeugort und zeigt dann auf einem Bildschirm 19 dem
Betrachter den Verkehrsnetzbereich als Wegenetzkarte zusammen mit
voraussichtlichen Ankunftszeiten für wenigstens einen Teil der
Netzknoten an. Damit kann der Fahrer abschätzen, zu welcher Uhrzeit er
voraussichtlich am betreffenden Ort ankommen könnte. Des weiteren ermittelt
die Verkehrsrechnereinheit, wie erwähnt, für den jeweiligen Netzknoten
die Differenz zwischen der prognostizierten Reisezeit und der vorgegebenen
Reisezeit im freien Verkehr und zeigt dies z.B. in einer Tabelle 14 an.
Bei zu starker Abweichung wird auf das Vorliegen eines Staubereichs
geschlossen, und solche Stauobjekte werden dann auf dem Staumonitor
angezeigt, z.B. durch Einblenden in die Wegenetzkarte auf dem Bildschirm 19.
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3 zeigt eine Variante des
Systems von 1, bei der
ergänzend
Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikationsmittel 16 vorgesehen sind,
mit denen das eigene Fahrzeug mit einer Mehrzahl anderer Fahrzeuge
direkt kommunizieren kann, wobei diese anderen Fahrzeuge jeweils
ebenfalls Mittel zur fahrzeugseitigen Messung (FSM) von verkehrszustandsindikativen
Daten lokal am Ort des jeweiligen Fahrzeugs aufweisen. Dadurch können diese
von anderen Fahrzeugen lokal erfassten Verkehrszustandsdaten zum eigenen
Fahrzeug übertragen
und dort zusätzlich
für das „Matching" und die gebietsbezogene,
ganglinienbasierte Verkehrsprognose berücksichtigt werden, was die
Prognosezuverlässigkeit
weiter verbessert. Zweckmäßigerweise
werden besonders die Verkehrszustandsdaten solcher Fahrzeuge berücksichtigt,
die sich in einem für
das eigene Fahrzeug interessierenden Wegenetzbereich befinden, d.h.
in einem solchen, der für
das eigene Fahrzeug während des
Prognosezeithorizonts auf oder in der Umgebung einer voraussichtlich
zu befahrenden Route liegt. Das eigene Fahrzeug sendet seinerseits
die von ihm gemessenen Verkehrszustandsdaten über die Kommunikationsmittel 16 zu
den anderen Fahrzeugen. Im übrigen
entspricht die Vorgehensweise des Systems von 3 derjenigen des Systems von 1, wie sie oben erläutert wurde.
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4 zeigt eine Variante des
Systems von 3, bei der
zusätzlich
außer
Ganglinien, vom eigenen Fahrzeug und von den anderen Fahrzeugen gemessenen
Verkehrszustandsdaten aktuelle Verkehrsinformationsdaten durch entsprechende
Empfangsmittel 17 von einer Verkehrszentrale oder dem Internet
empfangen und bei der Verkehrsprognose berücksichtigt werden. Speziell
können
diese fahrzeugextern gewonnenen und dem Fahrzeug zugeführten Daten
direkt den Assistenzsystemen 13, dem „Matching"-Verfahren 11 und einer dynamischen
Verkehrsprognose 18 zugeführt werden, die zusätzlich zum
ganglinienbasierten Verkehrsprognosesystemteil 9 von den „Matching"-Resultaten Gebrauch macht
und ihre Ergebnisse diesem Systemteil 9 und dem Staumonitor 12 sowie
den Assistenzsystemen 13 zur Verfügung stellt.
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In
allen oben beschriebenen Ausführungsvarianten
kann für
die Verkehrsprognosen optional die Vorgabe eines Zielortes vorgesehen
sein, was den Rechenaufwand signifikant verringert, da die Routenberechnung
auf einen gewissen, den Zielort enthaltenden Sektor des Wegenetzbereichs
beschränkt werden
kann. In allen Fällen
kann das Verkehrsprognoseresultat insbesondere Informationen über die örtliche
Lage und den Zeitraum bereits vorhandener sowie prognostizierter
Verkehrsstörungsobjekte
und auch über
deren innere Struktur beinhalten, die beispielsweise zur Ermittlung
von Reisezeiten ebenfalls von großer Bedeutung sein kann. Solche
Verkehrsstörungsobjekte
können
von beliebiger bekannter Art sein, wie Staus, synchronisierter Verkehr,
gestauchter synchronisierter Verkehr und Muster dichten Verkehrs
an effektiven Engstellen, einschließlich Warteschlangenmustern
an Knotenpunkten von Ballungsräumen.
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Zur
weiteren Effizienzsteigerung der vorhandenen Rechenkapazitäten, die
speziell bei fahrzeugseitig arbeitenden Systemen relativ begrenzt
sind, kann als weiterer Aspekt dieser Erfindung eine Vorgabe unterschiedlicher
Detaillierungsgrade für
die Behandlung von erkannten bzw. prognostizierten Verkehrsstörungsobjekten
abhängig
von der Entfernung vom momentanen Fahrzeugort vorgesehen sein. Dies
beinhaltet insbesondere auch die Möglichkeit, die derartige Verkehrsstörungsobjekte
charakterisierenden Informationen mit je nach Entfernung der Objekte
vom Fahrzeug unterschiedlichem Detaillierungsgrad optisch z.B. an
einem Bildschirm oder akustisch z.B. durch Sprachausgabe zur Anzeige
zu bringen.
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In
einer beispielhaften, einfachen Realisierung, wie sie in 5 schematisch angedeutet
ist, ist innerhalb eines Nahbereichs N des momentanen Fahrzeugortes
S ein höchster
Detail lierungsgrad D1 vorgesehen, der sehr detaillierte Prognoseinformationen
auch über
das fahrspurindividuelle Verhalten des Verkehrs und unter Berücksichtigung
der Witterung bzw. des Fahrbahnzustands für verschiedene Assistenzfunktionen
umfasst, z.B. automatische Spurwahl, Wahl der Abstandsregelung,
Wahl des Verhaltens beim Überholen
sowie beim Ein- und Ausscheren und Warnungen über verschiedene mögliche Gefahrensituationen,
die z.B. mit einem plötzlichen
Unfall oder einem anderen Verkehrsstörungsereignis verbunden sein
können.
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Im
einzelnen beinhalten diese detaillierten Prognoseinformationen über den
Verkehrszustand je nach Bedarf eine oder mehrere der folgenden Informationen:
Informationen über
die genaue zeitlich-räumliche
Struktur, d.h. über
den Fahrzeuggeschwindigkeitsverlauf und die mittleren Zeitlücken bzw.
Fahrzeugdichten pro Fahrspur, innerhalb von sich bewegenden breiten
Staus, von Bereichen synchronisierten Verkehrs und von Bereichen
gestauchten synchronisierten Verkehrs; Informationen über die
zeitlich-räumliche
Entwicklung der Fronten dieser verschiedenen, unterscheidbaren Verkehrsstörungsbereiche;
Informationen über
die Entfernung von solchen Fronten und über die Geschwindigkeit derselben;
Informationen über
das Verhalten der Fahrzeuggeschwindigkeit innerhalb eines jeweiligen
solchen Störungsbereiches
und über
dessen Ausdehnung; Warninformationen über Fronten, an denen stark
abgebremst werden muss, z.B. an einer stromaufwärtigen Front zwischen freiem
und synchronisiertem Verkehr oder zwischen freiem Verkehr und sich
bewegendem breitem Stau oder zwischen synchronisiertem Verkehr und
sich bewegendem breiten Stau; Informationen bzw. Vorschläge zum Verhalten
des Fahrzeugs für
ein sicheres Abbremsen in diesem Fall, wie hinsichtlich Fahrspurwahl
und Wahl einer geeigneten Verzögerung;
und Informationen bzw. Vorschläge
zum Verhalten des Fahrzeugs zum schnellstmöglichen Verlassen eines sich
bewegenden breiten Staus und/oder eines Bereichs synchronisierten
Verkehrs, wie insbesondere Vorschläge hinsichtlich Fahrspurwahl,
Wahl der Beschleunigung und Wahl der Zeitlücken bzw. des Fahrzeugabstands.
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Diese
Art der Auslotung vorhandener bzw. prognostizierter Verkehrsstörungsobjekte
mit dem beschriebenen, höchsten
Detaillierungsgrad ist beispielsweise für eine Nahbereichsentfernung
bis zu 1 km vom momentanen Fahrzeugort zweckmäßig, alternativ bis zu einigen
Kilometern. An diesen Nahbereich kann sich dann ein zweiter Entfernungsbereich E
mit Entfernungen von z.B. 1 km bis 10 km, alternativ bis zu einigen
10 km, anschließen,
in welchem die erkannten Verkehrsstörungsobjekte mit einem etwas geringeren
Detaillierungsgrad D2 behandelt werden. Dieser etwas reduzierte
Detaillierungsgrad umfasst vorzugsweise noch die Berücksichtigung
von Verkehrsstörungsobjekten,
insbesondere Mustern dichten Verkehrs an effektiven Engstellen,
in ihrer vollständigen
Gesamtstruktur und/oder die prognostische Berechnung der Ein- und
Ausfahrtzeitpunkte in bzw. aus Bereichen sich bewegender Staus oder synchronisierten
Verkehrs und/oder der Dauer des Verbleibens in einem jeweiligen
derartigen Bereich. Des weiteren werden Vorschläge zu lokalen Umfahrungsstrategien
optisch oder akustisch bereitgestellt, und zwar gerade auch dann,
wenn diese Umfahrungsstrategien von der im übrigen angegebenen optimalen
Route lokal abweichen.
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Im übrigen Fernbereich
F größerer Entfernungen
vom momentanen Fahrzeugort genügt
dann für
zuverlässige
Verkehrsprognosen ein noch etwas weiter reduzierter Detaillierungsgrad
D3, wobei die in dessen Umfang jeweils noch zu ermittelnden bzw. anzuzeigenden
Verkehrsstörungsinformationen
nach Bedarf gewählt
werden können,
z.B. entsprechend herkömmlichen
Verkehrsstörungsanzeigen.
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Das
beschriebene Verfahren der Bereitstellung von Verkehrsinformationen
mit unterschiedlichem Detaillierungsgrad abhängig von der Entfernung vom
Fahrzeug kann in Kombination mit jedem beliebigen Verfahren zur
Gewinnung der entsprechenden Verkehrsprognosedaten kombiniert werden, insbesondere
auch mit dem hier in Verbindung mit den 1 bis 4 erläuterten
Prognoseverfahren.
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Gleiches
gilt für
eine weitere erfindungsgemäße Verfahrensvariante,
die eine Berechnung und Darstellung von Verkehrsprognosen bzw. Routenempfehlungen
beinhaltet, die in Abhängigkeit
vom Straßenzustand
und der Witterung nur solche Streckenabschnitte des betrachteten
Verkehrsnetzes berücksichtigt,
die hinsichtlich des Fahrbahnzustands bzw. der Witterung unkritisch
sind, d.h. mit ausreichend niedrigem, vorgebbarem Sicherheitsrisiko und/oder
ausreichend hohem, vorgebbarem Fahrkomfort befahrbar sind. Beispielsweise
können
mit diesem Verfahren vereiste Streckenabschnitte bei der Berechnung
optimaler Routen ausgeklammert werden. Die optische oder akustische
Anzeige solcher Verkehrsprognosen umfasst bevorzugt auch die Mitteilung über die
Ursachen der Verwendung einer eingeschränkten Auswahl von Streckenabschnitten im
Vergleich zu einer witterungsmäßig unbehinderten Situation,
in der alle Streckenabschnitte des Verkehrsnetzes berücksichtigt
und eventuell eine viel schnellere optimale Route gewählt werden
kann. So werden die Routenempfehlungen für den Fahrzeugführer transparent
und plausibel. Hierfür
ist es, wie auch für
die anderen, vorliegend betrachteten Verfahrensvarianten, zudem
zweckmäßig, wenn
zusätzlich
zur berechneten und vorgeschlagenen optimalen Route bzw. Fahrspur
die damit verbundenen Vorteile im Vergleich zu Alternativrouten
bzw. einer alternativen Fahrspurwahl angezeigt werden, beispielsweise Vorteile
gegenüber
einer Route, die der Fahrzeugführer
ansonsten zwischen zwei bestimmten Netzpunkten normalerweise wählt.