DE112019000847T5

DE112019000847T5 - Verkehrskontrollsystem

Info

Publication number: DE112019000847T5
Application number: DE112019000847.1T
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-02-18
Filing date: 2019-02-10
Publication date: 2020-10-29
Also published as: GB2585784A; US10741063B2; GB2585784B; GB202014377D0; WO2019160779A1; US20190259273A1

Abstract

Ein Verkehrskontrollsystem zum Kontrollieren der Zufahrt auf mindestens ein Kontrollsegment, welches konfiguriert ist, Anforderungen von einem oder mehreren Fahrzeugen zu empfangen, die ein Ziel und eine angeforderte Ankunftszeit ankündigen, und um die Fahrzeuge zum Befahren eines kontrolliertes Segmentes basierend auf einem Zeitplan für das mindestens eines kontrolliertes Segment zu berechtigen. Fahrzeuge, die für die Verwendung im Kontrollnetz konfiguriert sind, melden eine Anforderung für Ziel und Ankunftszeit an das Kontrollnetz, und das Kontrollnetz autorisiert das Fahrzeug, das Kontrollsegment basierend auf einem Zeitplan für das mindestens eine Kontrollsegment zu befahren.

Description

Verkehrskontrollsysteme werden verwendet, um den Verkehrsfluss zu verbessern, insbesondere auf stark befahrenen Strecken. Die Anzahl der Fahrzeuge, die einen bestimmten Streckenabschnitt befahren dürfen, wird begrenzt. Fahrzeuge, die die Route befahren wollen, werden verzögert, aber der allgemeine Verkehrsfluss wird verbessert. Das übergeordnete Optimierungsziel besteht darin, dass die große Mehrheit der Fahrzeuge ihr Ziel schneller erreichen.
Die Kontrolle wird normalerweise mit Ampeln oder anderen Signalen durchgeführt, die signalisieren, wann ein Fahrzeug eine stark befahrene Route befahren darf. Beispielsweise kann eine Ampel an der Eingangsrampe einer Autobahn aufgestellt sein. Die Ampel kann eine grüne Ampel pro Zyklus anzeigen, die ein Fahrzeug zum befahren eines Abschnitts einer stark befahrenen Route berechtigt, und ansonsten eine rote Ampel, was bedeutet, dass das Fahrzeug nicht zum Befahren berechtigt ist.
Es gibt andere Systeme mit einer ähnlichen Funktion, z. B. mautpflichtige Straßen mit unterschiedlichen Tarifen zu unterschiedlichen Tageszeiten und Mautgebühren für das Befahren eines Sperrgebiets, z. B. beim Befahren der London Congestion Charge Zone.
Mit dem Aufkommen von vernetzten und autonomen Fahrzeugen kann es vorteilhaft sein, Vor-Ort-Zähler durch vernetzte Zähler zu ersetzen oder zu erweitern, die den Zugriff auf bestimmte Routensegmente vor dem Befahren des Segments der stark befahrenen Route und sogar vor dem Starten einer möglichen Reise. Ein autonomes Fahrzeug kann einer bekannten Route oder einer Route folgen, die im Voraus bestimmt wird, mit bestimmtem Start- und Endpunkt. Der Fahrzeugfahrer kann ein Navigationssystem verwenden, um einer vom Navigationssystem festgelegten Route zu folgen. Informationen über die Route, die bestimmt werden oder wahrscheinlich bestimmt werden oder wahrscheinlich genommen werden, können einem zentralen Koordinator zur Verfügung gestellt werden. Der zentrale Koordinator empfängt Anfragen bezogen auf ein Fahrzeug mit dem Ziel und der gewünschten Reisezeit und autorisiert eine Abfahrtszeit für das Fahrzeug. Diese Autorisierung kann teilweise von der Verwendung einer oder mehrerer stark befahrener Routen oder Routensegmente abhängen.
Eine frühzeitige Autorisierung hat den Vorteil, dass Verzögerungen am Eingang zu stark befahrenen Strecken vermieden werden. Die Autorisierung vor der Abfahrt bedeutet, dass Fahrzeuge nicht unnötig unterwegs sind, wenn sie auf die Autorisierung für ein Kontrollsegment warten. Eine frühzeitige Autorisierung kann auch mit Aspekten wie Vorhersagen von Verkehrslagen, angekündigten Zielen anderer Fahrzeuge sowie Planungs- und Gebührenregelungen kombiniert werden.
Figurenliste

1 zeigt ein Kontrollsystem mit Ampel.
2 zeigt eine Route mit einem kontrollierten Segment.
3 zeigt eine Route mit mehreren Kontrollsegmenten.
4 zeigt eine Kontrollzentrale.

Detaillierte Beschreibung
1 zeigt eine Kontrollampel 105, wie sie am Eingang einer Autobahn 110 in städtischen Gebieten zu finden ist. Dieses Kontrollsystem misst die Ankunft von Fahrzeugen 120 auf der Einfahrtrampe der Autobahn, um Verkehrsverlangsamungen zu vermeiden, die auftreten, wenn viele Fahrzeuge gleichzeitig auf der Autobahn einfahren. Das Kontrollsystem berechtigt jedes Fahrzeug durch ein grünes Licht, ein Kontrollsegment zu befahren.
Die Kontrolle der Fahrzeuge, damit nur eine begrenzte Anzahl von Fahrzeugen in regelmäßigen Abständen einfahren, führt zu einem verbesserten Verkehrsfluss auf der Autobahn. Vernetzte Fahrzeuge können alternative Signalisierungen verwenden, beispielsweise ein durch Funk- oder Funkverbindungen gebildetes Netzwerk, um Kontrollsignale auszutauschen und zum Befahren eines Kontrollsegments die Berechtigung zu erteilen. Vernetzte Systeme und eigenständige Systeme wie in 1 können ebenfalls kombiniert werden.
2 zeigt Routen mit einem kontrollierten Segment 210 und Fahrzeugen 220, 221, die auf dem kontrollierten Segment fahren. Nach dem Durchfahren des Kontrollsegments fährt jedes Fahrzeug zu einem anderen Ziel 240, 241. Die Fahrzeuge können durch das Kontrollsystem von 1 oder einem vernetzten Kontrollsystem oder einer Kombination von beiden zum Befahren des Kontrollsegments autorisiert werden. Beide Fahrzeuge haben eine Route zum angekündigten Ziel, die durch das Kontrollsegment führt. Nach dem Durchfahren des kontrollierten Segments fahren die Fahrzeuge zu den angekündigten Zielen , wie Parkplatz 240, 241, weiter. Fahrzeuge können auf dem Weg zu ihren jeweiligen Zielen mehrere kontrollierte Segmente passieren. Es kann auch eine Mischung von Fahrzeugen geben, die in ein kontrolliertes Segment einfahren, von denen einige mit Autorisierung eines Kontrollsystems einfahren und andere, die keine Autorisierung von einem Kontrollsystem benötigen. Beispielsweise benötigen Fahrzeuge, die sich bereits auf einer Autobahn befinden, möglicherweise keine Autorisierung, Fahrzeuge, die auf eine Autobahn auffahren, benötigen jedoch eine Autorisierung.
zeigt eine Route mit mehreren Kontrollsegmenten. Einige Fahrzeuge 320, 321 konvergieren auf einem ersten Kontrollsegment 310. Andere Fahrzeuge 322 erreichen nur ein zweites Kontrollsegment 315. Nach dem Passieren eines oder mehrerer Kontrollsegmente fahren die Fahrzeuge zu ihren jeweiligen Zielen, hier als Parkplätze 340, 341, 342. Die Route jedes Fahrzeugs durchläuft mindestens ein Kontrollsegment.
Die Kontrolle für einige Fahrzeuge kann über drahtlose Verbindungen 360 erfolgen, über die eine Ansageanforderung gesendet und eine Autorisierung zurückgegeben wird.Die drahtlose Verbindung kann eine Telekommunikationsverbindung wie UMTS sein, oder 3G oder 4G oder 5G oder eine Verbindung wie WLAN.In einigen Ausführungsformen kann die drahtlose Verbindung durch im Fahrzeug installierte Geräte oder mit Benutzergeräten UE (User Equipment) wie einem Mobiltelefon realisiert werden. Das UE ist möglicherweise kein integraler Bestandteil des Fahrzeugs, sondern ist dem Fahrzeug zugeordnet, so dass das Kontrollnetzwerk die Zuordnung erkennen
kann. Das UE kann dem Fahrzeug zugeordnet sein, indem es sich im Fahrzeug befindet. Das UE kann dem Fahrzeug durch das Kennzeichen des Fahrzeugs zugeordnet sein.
Die Kontrolle kann darauf basieren, eine Zeit oder ein Zeitsegment für das Fahrzeug zu autorisieren, um seine Fahrt zu beginnen, wie in 4. Das Fahrzeug 420 kann zuerst sein Ziel als eine Anfrage an einen zentralen Koordinator 450 ankündigen. Die Ansage kann eine Anfrage sein, um an ein bestimmtes Ziel und zu einem bestimmten Zeitpunkt unter Verwendung einer Route, die durch ein kontrolliertes Segment 410 verläuft, zu gelangen. Der zentrale Koordinator kann Ansagen für mehrere Fahrzeuge 421, 422 empfangen. Der zentrale Koordinator kann Anforderungen von mehreren Fahrzeugen 420, 421 sammeln und einen Zeitplan zur Verwendung des kontrollierten Segments 410 bilden. Der Zeitplan kann auf angekündigten Zielen, vergangenen Verkehrsmustern und / oder aktuellen Verkehrsinformationen basierend bestimmt werden. Nach dem Passieren eines oder mehrerer kontrollierter Segmente, fahren die Fahrzeuge zu ihren angekündigten jeweiligen Zielen, hier als Parkplatz 440, 441.
Die Kontrolle für einige Fahrzeuge kann über drahtlose Verbindungen 460 erfolgen, über die eine Ansageanforderung gesendet und eine Autorisierung zurückgegeben wird. Die Kontrolle für andere Fahrzeuge kann unter Verwendung des Kontrollsystems von 1 erfolgen. Verschiedene Kontrollsysteme können nebeneinander existieren. Fahrzeuge, die die drahtlose Verbindung nicht verwenden, können andere Methoden verwenden, um ihre Anfrage nach einem Ziel und einer Ankunftszeit anzukündigen. Beispielsweise können Fahrzeuge ein regelmäßig geplantes Ziel und eine Ankunftszeit haben. Oder Fahrzeuge geben möglicherweise ihr Ziel oder eine gewünschte Ankunftszeit oder beides nicht bekannt.
Das Bestimmen des Zeitplans kann Kalenderüberlegungen wie Wochentage, Feiertage, besondere Ereignisse usw. verwenden. Das Bestimmen des Zeitplans kann für eine einzelne Anforderung erfolgen. Das Festlegen des Zeitplans kann für eine Gruppe von Anforderungen erfolgen. Anfragen können über einen bestimmten Zeitraum oder mit andere Kriterien gruppiert werden. Anfragen können für eine gewünschte Ankunftszeit am Ziel oder für die Verwendung eines kontrollierten Segments gruppiert werden. Alle Fahrzeuge aus einer Gruppe von Anfragen können möglicherweise eine Autorisierung erhalten, oder nur einige Fahrzeuge aus einer Gruppe von Anfragen können eine Autorisierung erhalten.
Ein Fahrzeug, das keine Autorisierung für eine angeforderte Ankunftszeit erhält, kann eine Autorisierung für eine andere Ankunftszeit erhalten, oder muss erneut anfordern, z. B. für eine andere Ankunftszeit.
Der Zeitplan kann teilweise basierend auf früheren Verkehrsmustern bestimmt werden. Der Zeitplan kann teilweise basierend auf vergangenen Mustern durch Kalenderereignisse oder Tage bestimmt werden. Der Zeitplan kann teilweise basierend auf Schätzungen des Verkehrs bestimmt werden, zur Zeit wenn sich das anfordernde Fahrzeug im kontrollierten Segment befindet oder im kontrollierten Segment ankommt.
Das Fahrzeug kann eine Aufforderung zur Ankunft an einem bestimmten Ziel und zu einer bestimmten Zeit gemäß einem periodischen oder wiederkehrendem Muster ankündigen. Beispielsweise kann die Anforderung für Arbeitstage, Sonntage oder bestimmte Wochentage gelten. Die Anforderung kann auch eine einzelne einmalige Anforderung sein.
Die Autorisierung zum Befahren eines Kontrollsegments kann von den Fahrzeugen 420, 421 vor der Abfahrt erhalten werden. Die Autorisierung kann die Abreise autorisieren oder eine Abfahrtszeit empfehlen. Das Fahrzeug kann zum in der Autorisierung angegebenen Abfahrtszeitpunkt abfahren. Das Fahrzeug kann vor der in der Autorisierung angegebenen Abfahrtszeit abfahren. Es kann eine Strafe geben oder sich eine Verspätung für Fahrzeuge ergeben, die nicht zum Abfahrtszeitpunkt der Autorisierung abfahren. Fahrzeuge, die nach dem Zeitpunkt der Autorisierung abfahren, müssen möglicherweise warten, bis sie das Kontrollsegment befahren.
Ein zentraler Planer kann eine Planung durchführen, wenn jede Anforderung für eine einmalige Anforderung eintrifft. Der zentrale Planer kann nach periodischen oder wiederkehrenden Anforderungen zu einem festen Zeitpunkt planen. Die festgelegte Zeit kann täglich oder wöchentlich wiederholt werden.
Datenschutz und Privatsphäre können ein Problem sein. Das Fahrzeug möchte möglicherweise eine Anfrage ankündigen, ohne dass externe Beobachter das Ziel und die gewünschte Ankunftszeit erfahren. Die Anfrage kann mit krypografischen Methoden gesendet werden. Die Anforderung kann unter Verwendung symmetrischer Schlüssel codiert werden. Die Anforderung kann mit öffentlichen / privaten Schlüsseln codiert werden. Die Anfrage kann mit einer Ankündigung der gewünschten Ankunftszeit am Zielort bei einem zentralen Scheduler anonymisiert werden. Die Anfrage kann anonymisiert werden, bevor Verkehrsmuster geschätzt werden, oder bevor der statistischen Analyse der angeforderten Ziele und Ankunftszeiten mehrerer Fahrzeuge. Das Fahrzeug kann einen Schlüssel mit dem zentralen Planer austauschen, bevor eine Anfrage angekündigt wird. Das Fahrzeug kann einmal mit dem zentralen Planer einen Schlüssel für mehrere Anfragen austauschen.
Ein zentraler Planer kann mehrere Anfragen empfangen und statistische Techniken verwenden, um Verkehrsmuster zu schätzen, ohne einzelne Fahrzeuge zu identifizieren. Der zentrale Planer kann vor dem Senden einer Autorisierung oder vor dem Empfangen einer Anfrage Schlüssel mit den Fahrzeugen austauschen.
Die Berechtigung für eine angeforderte Ankündigung einer gewünschten Ankunftszeit an einem Ziel kann in Verbindung mit einer Berechtigungsstufe des Fahrzeugs festgelegt werden. Ein Fahrzeug kann eine Berechtigungsstufe haben, die auf der Anzahl der Insassen basiert. Ein Fahrzeug mit drei Insassen kann eine höhere Berechtigungsstufe haben als ein Fahrzeug mit zwei Insassen. Ein Fahrzeug mit zwei Insassen kann
eine höhere Berechtigungsstufe haben als ein Fahrzeug mit einem Insassen. Ein Fahrzeug kann eine Berechtigungsstufe haben, die auf Kriterien basiert, die mit dem Ziel oder dem Ort, von dem es abfährt, verknüpft sind. Ein Fahrzeug kann aufgrund seiner Funktion eine Berechtigungsstufe haben, z. B. ein Krankenwagen oder ein Schulbus. Ein Fahrzeug kann eine Berechtigungsstufe haben, die auf einem Insassen basiert, z. B. einer Person, die für ihre Reise ein höheres Privileg genießt. Die Berechtigungsstufe kann auf einer politischen Funktion beruhen. Die Berechtigungsstufe kann zumindest teilweise auf einer Kombination einiger oder aller der oben genannten Faktoren beruhen.
Die Berechtigungsstufe kann ganz oder teilweise auf Gebühren basieren. Die Autorisierung für ein Ziel oder die Verwendung eines Kontrollsegments zu einem gewünschten Zeitpunkt kann von der Zahlung einer bestimmten Gebühr für ein bestimmtes Ziel oder Segment abhängen, oder von der Zahlung einer bestimmten Gebühr für eine angeforderte Zeit, oder eine Kombination dieser und anderer Faktoren. Die Gebühr kann je nach Tageszeit oder Wochentag variieren. Die Gebühr kann variieren, je nachdem, wo sich das Ziel befindet oder z.B. von einer Zone, in der sich ein Ziel befindet. Die Gebühr kann je nach Ausgangspunkt variieren. Die Gebühren können je nach Abonnement variieren, wobei eine Gebühr für mehrere Autorisierungen gleichzeitig gezahlt wird.
Ein zentraler Planer kann mehrere Anfragen berücksichtigen, die ein gewünschtes Ziel ankündigen, um die Gebühr zu bestimmen. Der zentrale Planer kann alle bekannten Anforderungen berücksichtigen, um die Gebühr zu bestimmen. Der zentrale Planer kann Verkehrsmuster schätzen, um die Gebühr zu bestimmen.
Der zentrale Planer kann Alternativen zum gewünschten Ziel und zur gewünschten Ankunftszeit vorschlagen. Insbesondere kann der Planer mehrere Ankunftszeiten zu mehreren Gebührensätzen vorschlagen. Die Gebühr für die Autorisierung zur Ankunft um 7 Uhr kann niedriger sein als die Gebühr für die Ankunft um 9 Uhr. Der Planer kann diese Informationen dem Fahrzeug vor der Autorisierung zur Verfügung stellen. Der Planer kann vor der Autorisierung auf eine Auswahl oder sogar eine Zahlung warten.
Der zentrale Planer kann alternative Abfahrtszeiten und entsprechende alternative Ankunftszeiten vorschlagen. Die Alternativen können in Verbindung mit Gebühren vorgeschlagen werden, die den Abfahrts- und Ankunftszeiten entsprechen. Der Planer kann auch alternative Abfahrtszeiten und entsprechende alternative Ankunftszeiten vorschlagen, die einer Route entsprechen, die durch ein anderes Kontrollsegment oder Segmente führt oder nicht durch ein Kontrollsegment verläuft.
Der zentrale Planer verweist auf ein einheitliches Konzept für ein Netzwerk. Es muss keine alleinstehende physische Einheit sein, sondern fungiert als einheitliches Element innerhalb des Netzwerks.

Claims

Ein Verkehrskontrollsystem zum Kontrollieren des Zugangs zu mindestens einem Kontrollsegment, das konfiguriert ist, Anforderungen von einem oder mehreren Fahrzeugen zu empfangen, die ein Ziel und eine angeforderte Ankunftszeit ankündigen, und die Fahrzeuge entsprechend zu autorisieren, ein Kontrollsegment, basierend auf einem Zeitplan für das mindestens eine kontrollierte Segment, zu befahren.
Ein System nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Autorisierung eine Abfahrtszeit umfasst.
Das Anspruchssystem 1 oder 2, wobei das Fahrzeug zuerst sein Ziel als eine Anfrage an einen zentralen Koordinator ankündigt, bevor es die Autorisierung erhält.
Das System von Anspruch 3 oder 4 wobei das Fahrzeug zum Abfahrtszeitpunkt der Autorisierung abfährt.
Das System von jeglichem vorherigen Anspruch einen zentralen Koordinator umfassend, wobei der zentrale Koordinator Anforderungen von mehreren Fahrzeugen sammelt, um einen Zeitplan für die Verwendung des mindestens einen kontrollierten Segments zu bilden.
Das System von irgendeinem vorherigen Anspruch, wobei der Zeitplan zumindest teilweise basierend auf Faktoren bestimmt wird, die mindestens eines der angekündigten Ziele, vergangene Verkehrsmuster oder aktuelle Verkehrsinformationen umfassen.
Ein Fahrzeug, das zur Verwendung in einem Kontrollnetz konfiguriert ist, wobei das Fahrzeug ein Kontrollsegment passiert, um an einem Ziel anzukommen, wobei das Fahrzeug eine Anforderung nach Ziel und Ankunftszeit an das Kontrollnetz sendet und das Kontrollnetz das Fahrzeug zum Befahren des kontrollierten Segments berechtigt basierend auf einem Zeitplan für das mindestens eine kontrollierte Segment.
Ein Fahrzeug nach vorherigem Anspruch, wobei das Fahrzeug eine Anforderung sendet und das Netzwerk eine Berechtigung über eine drahtlose Verbindung erteilt.
Das Fahrzeug nach Anspruch 7 oder 8, wobei das Fahrzeug eine Berechtigungsstufe hat und die Berechtigung zumindest teilweise basierend auf der Berechtigungsstufe bestimmt wird.
Das Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug eine Berechtigungsstufe aufweist, die auf der Anzahl der Insassen basiert.
Das Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei das Fahrzeug eine Berechtigungsstufe hat, die auf einem Kriterium basiert, das mit dem Ziel oder mit dem Ort verbunden ist, von dem es abfährt.
Das Fahrzeug nach Anspruch 9, wobei die Berechtigungsstufe auf Gebühren basiert.
Das Fahrzeug von einem der Ansprüche 7 bis 9, wobei die Autorisierung für ein Ziel zu einem angeforderten Zeitpunkt von der Zahlung einer bestimmten Gebühr für ein bestimmtes Ziel oder einer bestimmten Gebühr für eine angeforderte Zeit oder einer Kombination dieser und anderer Faktoren abhängen kann.
Ein Verfahren zum Planen eines kontrollierten Segments, bei dem ein oder mehrere Fahrzeuge eine Anforderung für ein Ziel und eine Ankunftszeit ankündigen, wobei jedes Fahrzeug mindestens ein kontrolliertes Segment durchläuft, um am Ziel anzukommen, und bei dem jedes Fahrzeug basierend auf einem Zeitplan für das mindestens eine kontrolliertes Segment berechtigt ist, das kontrolliertes Segment zu befahren.
Ein Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Berechtigung zum Befahren eine Zeit zum Abfahren umfasst.
Ein Verfahren nach Anspruch 14 oder 15, wobei die Berechtigung zum Befahren in Verbindung mit einer Berechtigungsstufe des Fahrzeugs festgelegt wird.
Die Methode von einem der vorherigen Ansprüche 14 bis 16, wobei die Berechtigungsstufe zumindest teilweise einer Gebühr entspricht.
Ein Verfahren nach dem vorherigen Anspruch, wobei die Gebühr je nach Tageszeit oder Wochentag variiert.
Ein Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 wobei die Gebühr je nach Ziel variiert.
Ein Verfahren nach Anspruch 18 oder 19 oder 20 wobei die Gebühr je nach Ausgangspunkt variiert.