DE19829254A1 - Verfahren zur automatischen Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten und Anordnung zur Durchführung des Verfahrens - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere zur Erfassung und Auswertung von Verkehrs- und Umweltdaten. Mit der Erfindung soll die Aufgabe gelöst werden, ein Verfahren und eine Anordnung zur kostengünstigen Datenermittlung verschiedenartiger Prozesse, wie insbesondere auch die Erfassung und Auswertung von Verkehrsdaten, anzugeben, ohne daß Einschränkungen bezüglich der Zeitdauer der Messungen, der Meßorte und der unmittelbaren Bereitstellung der Daten bestehen. DOLLAR A Die Aufgabe wird verfahrensseitig dadurch gelöst, daß die Prozeßdaten wenigstens an einem beliebig oft änderbaren Ort über eine beliebige Zeitdauer vor Ort als Meßwerte elektronisch zumindest erfaßt, zu Datensätzen verarbeitet, diese datenreduzierend bearbeitet und gespeichert und drahtlos einer lokalen Datenvermittlungseinrichtung (3) oder mindestens einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (4) zugeführt werden, wobei die lokale Datenvermittlungseinrichtung (3) die Datensätze zumindest zwischenspeichert und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung (4) drahtlos weiterleitet und daß in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (4) die übermittelten Datensätze gespeichert und entsprechend aufbereitet und/oder kontinuierlich ausgewertet in Echtzeit und nach Abruf den Nutzern zur Verfügung gestellt werden.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur automatischen Erfas­ sung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten und eine Anordnung zur Durchführung des Verfahrens, insbesondere zur Erfassung und Auswertung von Verkehr- und Umweltdaten.

Der Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten, insbesondere von Verkehrsdaten, nimmt angesichts der ständig zunehmenden Verkehrsdichte auf Straßen, Autobahnen, Schienen und Gewässern immer mehr an Bedeutung zu. Dabei steht im Vor­ dergrund, den Verkehrsstrom pro Zeiteinheit zu erfassen, zu übertragen und zu analysieren, um zeitnah Maßnahmen ergreifen zu können, Staus zu verhindern beziehungsweise schnellstmög­ lich aufzulösen, Umleitungen zu installieren, Stauursachen zu ergründen und Prognosen für künftige Verkehrsgestaltung und -lenkung zu entwickeln.

Die einfachste und immer noch verbreitet eingesetzte Methode zur Verkehrsdatenerfassung ist die Fahrzeugzählung an Kreu­ zungen, auf Landstraßen, in Wohngebieten usw. mit manuell betriebenen Datenerfassungsgeräten. Neben der Tatsache, daß hierbei nur wenige Daten, wie etwa die Fahrzeugklasse und die Anzahl Fahrzeuge pro Zeiteinheit erfaßt werden können, ist diese Methode fehlerbehaftet, nicht kontinuierlich über 24 Stunden pro Tag und in Echtzeit realisierbar, zum Teil subjek­ tiv und führt zu relativ hohem personellen Aufwand und damit zu hohen Kosten.

In letzter Zeit wurden insbesondere im Autobahnbereich elek­ tronische Systeme der Telematik eingesetzt, die ihre Meßdaten über große Entfernungen an einen Erfassungscomputer übermit­ teln. Die dort ausgewerteten Daten sollen den Kraftfahrern aufbereitet zur Verfügung gestellt werden und sie beispiels­ weise vor Staus auf Autobahnen warnen. Die Messung erfolgt vorzugsweise mit festinstallierten Verkehrsdetektoren, die zum Beispiel an Autobahnbrücken installiert sind, wobei der Erfas­ sungscomputer die an den einzelnen Brücken gemessenen Daten logisch miteinander verknüpft.

Von besonderem Nachteil sind hierbei der hohe Kostenaufwand für die Einrichtung, da jede Meßstelle fest installiert und verkabelt werden muß, und die Unmöglichkeit der Nutzung der Einrichtungen beispielsweise an anderen Orten, wenn eine ununterbrochene Nutzung am Installationsort nicht erforderlich ist. Insbesondere der Installationsaufwand steht bei nur kurzzeitigen Messungen in keinem positiven Verhältnis zum Nutzen. Des weiteren ist die örtliche Lage der aus technischen und Kostengründen für die Installation genutzten Trägerein­ richtungen, wie Brücken, Masten usw. für die zu lösende Auf­ gabe nicht zwingend optimal.

Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur auto­ matischen Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeß­ daten und eine zugehörige Anordnung zur Durchführung des Ver­ fahrens zur kostengünstigen Datenermittlung verschiedenartiger Prozesse, wie insbesondere auch die Erfassung und Auswertung von Verkehrsdaten, anzugeben, ohne daß Einschränkungen be­ züglich der Zeitdauer der Messungen, der Meßorte und der un­ mittelbaren Bereitstellung der Daten bestehen.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe verfahrensseitig dadurch gelöst, daß die Prozeßdaten wenigstens an einem beliebig oft änderbaren Ort über eine beliebige Zeitdauer vor Ort als Meß­ werte elektronisch zumindest erfaßt, zu Datensätzen ver­ arbeitet, diese datenreduzierend bearbeitet und gespeichert und drahtlos einer lokalen Datenvermittlungseinrichtung oder mindestens einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung zugeführt werden, wobei die lokale Datenvermittlungseinrich­ tung die Datensätze zumindest zwischenspeichert und an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung drahtlos weiterleitet und daß in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung die übermittelten Datensätze gespeichert und entsprechend aufbe­ reitet und/oder kontinuierlich ausgewertet in Echtzeit und nach Abruf den Nutzern zur Verfügung gestellt werden.

Mit diesem erfindungsgemäßen Verfahren können Prozeßdaten unterschiedlichster Art an verschiedenen Orten, zu gleichen oder verschiedenen Zeiten ermittelt und derart schnell über­ tragen und ausgewertet werden, daß die Daten in Echtzeit aus­ gewertet und zu Überwachungs-, Analyse- und Prognosezwecken zur Verfügung gestellt werden können. Insbesondere können diese Daten zu Zwecken der Verkehrszählung, der Erfassung in Datenbanken, der aktuellen Analyse der Verkehrssituation, der Verkehrsprognose, der Planung von Verkehrsräumen und der Ein­ richtung von Verkehrsleiteinrichtungen dienen. Das Verfahren kann als mobiles Informationssystem Ämtern unterschiedlichster Art, beispielsweise Verkehrs-u Umwelt- oder Stadtplanungs­ ämtern, Veranstaltern von sportlichen oder kulturellen Veranstaltungen, Transportunternehmen, Rettungsdiensten und On-Line-Diensten zur Verfügung gestellt werden. Neben dem Einsatz in der Verkehrs- und Umweltüberwachung ist das Verfah­ ren auch einsetzbar zur Überwachung und Diagnose technischer und nichttechnischer Prozesse, z. B. bei Maschinen und Anlagen oder im medizinischen Bereich sowie zur Sicherheitsüberwachung von Gebäuden und Einrichtungen.

Nach einer vorteilhaften Ausgestaltung des Verfahrens ist vorgesehen, daß innerhalb eines Prozesses sowohl Prozeßdaten gleicher oder unterschiedlicher Art und beliebiger Anzahl über einen langen Zeitraum an einem Ort erfaßt und ausgewertet als auch kurzeitige Messungen mit kurzfristigen Ortswechsel durchgeführt werden können.

Somit ist das Verfahren mobil und universell anwendbar und einsetzbar sowohl für das sofortige Auswerten und zur Verfü­ gungstellen von Daten als auch für die langfristige Daten­ speicherung.

Erfindungsgemäß ist des weiteren vorgesehen, daß die zu einem Prozeß ermittelbaren Prozeßdaten von mindestens zwei lokal verschiedenen Orten gleichzeitig erfaßt und ausgewertet werden können.

Damit kann bespielsweise eine Überwachung ganzer Verkehrs­ gebiete oder Straßenzüge erfolgen, da mittels des Verfahrens Überwachungsnetze installiert werden können. Es kann sofort in den unmittelbaren Verkehrsablauf eingegriffen werden, um bei­ spielsweise Staus durch Umleitungen oder aktuelle Verkehrs­ informationen zu vermeiden oder schneller auflösen zu können.

Um den Datenzugriff jederzeit zu gewährleisten und die Systemsicherheit zu erhöhen, ist erfindungsgemäß zum einen vorgesehen, daß die erfaßten Meßwerte vor Ort zusätzlich analysiert und vorverarbeitet werden können und jederzeit abrufbar sind.

Zum anderen können die in der Datenvermittlungseinrichtung zwischengespeicherten Daten ebenfalls zusätzlich analysiert, vorverarbeitet und überwacht werden und sind jederzeit abruf­ bar.

Insbesondere bei der Erfassung und Auswertung von Verkehrs­ daten ist verfahrensgemäß vorgesehen und für eine universelle Auswertung der Daten von Vorteil, daß die Geschwindigkeit von Fahrzeugen, die Fahrzeugklasse und die Anzahl der Fahrzeuge pro Zeiteinheit gleichzeitig von mindestens einer Fahr- oder Schienenspur sowie an mindestens einem Ort ermittelt wird.

Die erfindungsgemäße Aufgabenstellung wird des weiteren an­ ordnungsseitig dadurch gelöst, daß die Anordnung aus minde­ stens einer mobilen elektronischen Datenerfassungsstation, ausgestattet mit mindestens einem Sensor, einem Prozessor­ system, wenigstens einem lokalen Datenfunkmodul und einer Stromversorgungseinheit, mindestens einer lokalen elektro­ nischen Datenvermittlungseinrichtung, ausgestattet mit einem Prozessorsystem, einem Datenfunkmodul, einem Datenfunkmodem zum Anschluß an ein kommerzielles Datenfunknetz und einer Stromversorgungseinheit, und mindestens einer zentralen elektronischen Datenverarbeitungseinrichtung besteht, die im wesentlichen mit einem Computersystem und einer damit verbun­ denen Empfangseinheit zum Datenempfang mittels Datenfunk aus­ gestattet ist.

Durch die mobile Anordnung der Datenerfassungsstation, die an kein Stromversorgungsnetz gebunden sein muß und mit den weite­ ren Einrichtungen über Datenfunk in Verbindung steht, wird die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermöglicht. Die mobile Datenerfassungsstation ist jederzeit und auf einfache Art und Weise vor Ort aufstell- und montierbar und ebenso schnell wieder abbaubar, beispielsweise, wenn der Verkehrs­ strom vor Beginn, während und nach Großveranstaltungen gelenkt und geleitet werden soll.

Durch Anordnung mehrerer mobiler Datenerfassungsstationen, beispielsweise im Umkreis des Ortes der Großveranstaltung, kann ein modulares Meßnetz eingerichtet werden, wobei die einzelnen Datenerfassungsstationen ihre Meßdaten an eine oder eine von mehreren lokalen Datenvermittlungseinrichtungen oder aber an eine oder mehrere zentrale Datenverarbeitungseinrich­ tungen senden können.

Die zwischengeschalteten lokalen Datenvermittlungseinrich­ tungen, die ebenfalls mobil ausgebildet sein können, haben die Aufgabe, die Datensätze an die zentrale Datenverarbeitungsein­ richtung zu senden und die Datensätze zwecks Analyse zu spei­ chern.

Nach einer Fortbildung der erfindungsgemäßen Anordnung können die Datenerfassungsstationen, die Datenvermittlungseinrich­ tungen und die Datenverarbeitungseinrichtungen zusätzlich entsprechend ausgebildete Schnittstellen aufweisen, die die Datenübertragung und/oder den Datenempfang wahlweise mittels lokalem Datenfunk und/oder mittels eines kommerziellen Daten­ funknetzes und/oder über ein drahtgebundenes Übertragungsnetz zulassen.

Damit kann die Datenübertragung und der Datenempfang je nach den besonderen Gegebenheiten bei der Datenerfassung am kosten­ günstigen erfolgen.

Nach weiteren vorteilhaften Fortbildungen der erfindungsge­ mäßen Anordnung wird ebenfalls der universelle Einsatz der Anordnung durch seine modulare Ausbildung verdeutlicht.

Hiernach ist bei Verkehrsanalysesystemen der wenigstens eine Sensor als Mikrowellensensor und/oder als Induktionsschleife und/oder als Kamera ausgebildet.

Ein Mikrowellensensor erfaßt die Meßdaten eines jeden Fahr­ zeuges, insbesondere sowohl die Geschwindigkeit, als auch die Fahrzeugklasse anhand der aus dem Sensorsignal feststellbaren Länge. Ein oder mehrere derartige Mikrowellensensoren sollten dann eingesetzt werden, wenn vor Ort keine Mittel zur Meß­ datenermittlung vorhanden sind.

Kann auf bereits vorhandene, in den Fahrbahnen installierte Induktionsschleifen zurückgegriffen werden, so ist es selbst­ verständlich hilfreich und kostengünstiger, wenn am Prozessor­ system eine entsprechende Schnittstelle zur Erfassung und Speicherung der durch die Induktionsschleife ermittelbaren Meßwerte bereits vorhanden ist. Ebenso sollte für die uni­ verselle Datenerfassung die Möglichkeit gegeben sein, dies nur oder zusätzlich über eine Kamera zu tun.

Um umfassende und ausreichend genaue Meßergebnisse zu erhal­ ten, ist es notwendig, daß insbesondere bei der Erfassung von Verkehrsdaten eine fahr- oder schienenspurselektive Meßwert­ erfassung erfolgt, wobei in Abhängigkeit vom Sensorprinzip in der Regel jeder Fahrspur ein Sensor zugeordnet ist. Die An­ ordnung kann dabei ebenfalls den tatsächlich vorhandenen Be­ dingungen vor Ort angepaßt und Sensoren jedweder Art einge­ setzt werden.

Dem variablen Einsatz der mobilen Anordnung wird auch dadurch Rechnung getragen, daß die Stromversorgungseinheiten der Da­ tenerfassungsstationen und der Datenvermittlungseinrichtungen mit Mitteln ausgestattet sind, die wahlweise sowohl einen Netz- und/oder Batteriebetrieb als auch die Stromversorgung mittels Solartechnik ermöglichen. Damit sind diese Einrich­ tungen unabhängig vom Stromversorgungsnetz, können aber bei Vorhandensein eines entsprechenden Anschlusses auch problemlos über diesen mit Strom versorgt werden.

Die Datenerfassungsstation beziehungsweise -stationen und die Datenvermittlungseinrichtung beziehungsweise -einrichtungen sind dabei so miteinander verbunden, daß sie ein lokales, drahtloses Meßnetz bilden.

Dadurch sind variable Kombinationsmöglichkeiten der Meßdaten verschiedener Orte gegeben, und es können sowohl Daten der Datenerfassungsstationen als auch die der Datenvermittlungs­ einrichtungen auf unterschiedlichste Art und Weise erfaßt, gespeichert oder übertragen werden.

Aus Kostengründen von Vorteil ist, wenn das lokale Datenfunk­ netz mittels ISM-Funk realisiert wird und wenigstens die Da­ tenübermittlung an die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung mittels eines zellularen Datenfunknetzes, vorzugsweise mittels MODACOM der DeTeMobil, erfolgt.

Nach einer anderen vorteilhaften Ausführung der erfindungs­ gemäßen Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten ist die mobile Datenerfassungsstation derart aufgebaut, daß die Stromversorgungseinheit, das Prozessorsystem, das Funkmo­ dul und der oder die Sensoren an einem Befestigungsteil lösbar befestigt sind.

So kann die Station entweder vor Ort aus einzelnen Modulen innerhalb kurzer Zeit zu einer Einheit zusammengefügt werden oder sie wird bereits als Einheit vor Ort transportiert. Die Demontage geschieht auf eben solche Art. Dabei kann die Meß­ datenerfassung sowohl nur über wenige Stunden, als auch Tage oder Monate oder ständig erfolgen.

Um das genaue Justieren der Detektoren zur jeweiligen Fahrbahn zu erleichtern und die Station beweglich zu halten, ist die Datenerfassungsstation rollbar ausgeführt oder auf einer mobilen Plattform angeordnet.

Wenn wenigstens die Stromversorgungseinheit und das Prozessor­ system in einem wetterfesten und verschließbaren Gehäuse an­ geordnet sind, wird erreicht, daß nicht ständig Bedien- oder Kontrollpersonen vor Ort den Meßprozeß beaufsichtigen müssen, Störungen durch Witterungseinflüsse oder mutwillige Beschädi­ gung der Station können weitestgehend ausgeschlossen werden.

Es ist aber auch möglich, den oder die Sensoren an einer Gebäudewand, einem vorhandenen Lichtmast oder einer Verkehrs­ leiteinrichtung oder ähnlichem in einer Höhe anzubringen, die nicht so ohne Hilfsmittel für jedermann erreichbar ist. Dies wird besonders dann notwendig sein, wenn die Messungen über einen längeren Zeitraum durchgeführt werden sollen.

Für die automatische lokale Zuordnung der aufgenommenen Verkehrs- oder Umweltdaten ist von Vorteil, wenn wenigstens die Datenerfassungsstation mit einer Positionsbestimmungsein­ richtung ausgestattet ist, die die Positionsdaten des jeweili­ gen Standortes der Datenerfassungsstation zusammen mit den Meßdatensätzen überträgt.

Die Positionsbestimmungseinrichtung gewährleistet eine genaue Zuordnung der ermittelten Datensätze zum Meßort. Zur Posi­ tionsbestimmung können dabei sowohl speziell installierte Einrichtungen, wie beispielsweise Landmarken, ohnehin zur Verfügung stehende Einrichtungen, wie zum Beispiel Funkein­ richtungen oder bereits vorhandene Positionsbestimmungssyste­ me, z. B. das Global Positioning System GPS, zum Einsatz kom­ men.

Die Erfindung soll nachfolgend beispielhaft anhand einer An­ ordnung zur Erfassung und Auswertung von Verkehrsdaten näher erläutert werden. Die zugehörige Zeichnung zeigt dabei in

Fig. 1 eine prinzipielle Darstellung der Anordnung zur Durchführung des Verfahrens und

Fig. 2 eine Ausführungsform der mobilen Datenerfassungstation in einer prinzipiellen Darstellung.

Gemäß Fig. 1 besteht die Anordnung zur Erfassung und Auswer­ tung von Verkehrsdaten aus zwei Datenerfassungsstationen 1 und 2, einer Datenvermittlungseinrichtung 3 und einer zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 4.

Wie in Fig. 2 dargestellt, sind die Datenerfassungsstationen 1, 2 als mobile Einheiten ausgebildet. Sie sind im Ausführungsbeispiel örtlich voneinander getrennt an einer Kreuzung oder einer Straße aufgebaut und bestehen im wesentli­ chen aus Mikrowellensensoren 5, aus einem Prozessorsystem 6, einem digitalen Datenfunkmodul 7 für Kurzstreckenfunk und einer in Fig. 2 gezeigten Stromversorgungseinheit 8.

Die Datenerfassungsstation 1 nach Fig. 1 soll veranschauli­ chen, daß für jede Fahrbahn ein Mikrowellensensor angeordnet ist, der zusammen mit dem Prozessorsystem 6 jeweils die Ge­ schwindigkeit der auf dieser Fahrspur fahrenden Fahrzeuge, deren Klasse (Krad, PKW, LKW usw.), sowie die Anzahl Fahrzeuge pro vorgegebener Zeiteinheit liefert. Diese Meßwerte werden analysiert und vorverarbeitet dem jeder Station 1, 2 zugeordneten Prozessorsystem 6, der beispielsweise als PC-104 Modul ausgebildet sein kann, übergeben, dort gespeichert, zu Datensätzen verarbeitet und mittels Datenfunkmodul 7 an die Datenvermittlungseinrichtung 3 weitergeleitet. Vorgesehen ist auch, jedoch aus der Zeichnung nicht ersichtlich, daß die Datenerfassungsstationen 1, 2 mit einer digitalen Schnitt­ stelle ausgestattet ist, die die Meßwerterfassung über eine eventuell schon vorhandene Induktionsschleife in der Straße ermöglicht. Ebenso ist eine Schnittstelle vorgesehen, die die Meßwerterfassung mittels einer Kamera erlaubt. Damit wird die universelle und an konkret vorhandene Bedingungen für die Erfassung von Meßdaten angepaßte Messung möglich.

Dadurch, daß alle Datenerfassungsstationen 1, 2 und Datenver­ mittlungseinrichtungen 3 mit einem Datenfunkmodul 7, 12 für Kurzstreckenübertragungen ausgerüstet sind, kann ein Daten­ funknetz eingerichtet werden, so daß alle Datenerfassungs­ stationen 1, 2 und Datenvermittlungseinrichtungen 3 unterein­ ander in Verbindung stehen und Daten übermitteln können. Ein­ setzbar sind hierbei beispielsweise ISM-Datenfunkmodule. Die Datenerfassungsstationen 1, 2 übertragen ihre Datensätze an die Datenvermittlungseinrichtung 3, die sich in ihrer Reich­ weite befindet. Das heißt, daß eine Datenvermittlungseinrich­ tung 3 die Datensätze mehrerer Datenerfassungsstationen 1, 2 erfassen, speichern und an eine weitere Datenvermittlungsein­ richtung 3 oder die oder eine zentrale Datenverarbeitungsein­ richtung 4 weiterleiten kann.

Der universelle Einsatz kann dadurch unterstützt werden, daß die Datenerfassungsstationen 1, 2 ebenfalls Schnittstellen für ein Datenfunkmodem aufweisen, das eine Datenübertragung mit­ tels eines kommerziellen Datenfunknetzes 9, beispielsweise mittels des zellularen Datenfunknetzes MODACOM der DeTeMobil, erlauben. Damit können Datensätze auch direkt der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 4 weitergeleitet werden. Ebenso sollte es möglich sein, auf ein bereits vorhandenes draht­ gebundenes System zurückgreifen zu können, so daß eine Schnittstelle vorhanden sein sollte, die den Anschluß bei­ spielsweise eines ISDN-Modems zur Datenübertragung gestattet.

Die Stromversorgung der Datenerfassungsstationen 1, 2 ist gleichfalls über verschiedene Mittel realisierbar. So können sie sowohl über das Stromversorgungsnetz, falls im unmittelba­ ren Umgebungsbereich vor Ort vorhanden, als auch über Akkumu­ latoren oder über die Nutzung der Solarenergie, mit Strom versorgt werden. Auch dadurch wird ein mobiler, universeller Einsatz der Datenerfassungsstationen 1, 2 möglich.

Der Transport der Datenerfassungsstationen 1, 2 vor Ort ist auf einfache Art und Weise entweder dadurch möglich, daß die einzelnen Module, Sensoren 5, Prozessorsystem 6, Datenfunkmo­ dul 7 und Stromversorgungseinheit 8 sowie das dazugehörige Befestigungsteil 10 im nichtmontierten Zustand vor Ort trans­ portiert und dort montiert werden, oder aber der Transport erfolgt bereits im montierten Zustand, so daß vor Ort ledig­ lich das Ausrichten der Detektoren 5 auf die einzelnen Fahr­ bahnen erfolgen muß beziehungsweise das Anschließen an eine vorhandene Stromversorgung oder an eine vorhandene Induktions­ schleife. Um Störungen im Meßablauf, Zerstörungen der ein­ zelnen Module oder Fehler im Datenerfassungs- und Übertra­ gungsablauf durch Mutwillen oder Witterungseinflüsse zu mini­ mieren oder zu verhindern, ist sowohl die Stromversorgungsein­ heit 8 als auch das Prozessorsystem 6 in einem wetterfesten, stabilen Gehäuse angeordnet, das verschließbar ausgebildet ist. Zur besseren Handhabung der mobilen Datenerfassungssta­ tionen 1, 2 ist es auch von Vorteil, diese mit Rädern oder Rollen 11 zu versehen.

Um den genauen Meßort jederzeit den gemessenen Daten zuordnen zu können, ist es notwendig, insbesondere die mobilen Daten­ erfassungsstationen 1, 2 mit Positionsbestimmungseinrichtungen auszurüsten, die es ermöglichen, die Positionsbestimmung so­ wohl mittels spezieller Einrichtungen, wie Landmarken u.ä als auch mittels solcher Einrichtungen, wie Funk oder das satelli­ tengestützte, weltweit verfügbare Global Positioning System durchführen zu können und die ermittelten Positionsdaten zu­ sammen mit den Meßdatensätzen der Datenerfassungsstationen 1, 2 der Datenvermittlungseinrichtung 3 und/oder der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung 4 zu übermitteln.

Dies ist insbesondere dann notwendig, wenn die Datenerfas­ sungsstationen 1, 2 als mobile Plattformen angeordnet sind, beispielsweise in oder an einem Fahrzeug, und der Einsatzort ständig wechselt.

Wenn die Datenvermittlungseinrichtung 3 und gegebenenfalls auch die Datenverarbeitungseinrichtung 4 mobil ausgeführt sind, beispielsweise durch Anordnung in einem Fahrzeug, soll­ ten auch diese mit entsprechenden Positionsbestimmungsein­ richtungen ausgestattet sein.

Die Datenvermittlungseinrichtung 3 dient dem Analysieren, Vorverarbeiten und Überwachen der Daten. Sie erfaßt und speichert die Datensätze und leitet sie hauptsächlich weiter an die zentrale digitale Datenverarbeitungseinrichtung 4. Sie kann sowohl einen festen Standort aufweisen, als auch mobil ausgebildet sein und besteht im wesentlichen aus einem Daten­ funkmodul 12 für Kurzstreckenfunk, einem Datenfunkmodem 13 für die Datenübertragung mittels eines kommerziellen Datenfunk­ netzes 9, einem digitalen Prozessorsystem 14, das wiederum ein PC-104 Modul sein kann, und einer in der Zeichnung nicht dargestellten Stromversorgungseinheit.

Wie bei den Datenerfassungsstationen 1, 2 kann auch hier der Anschluß eines ISDN-Modems vorgesehen werden und die Strom­ versorgung kann auf gleiche Art und Weise wie bei der Daten­ erfassungsstation 1, 2 erfolgen.

Die Übermittlung der Datensätze an die zentrale Datenverarbei­ tungseinrichtung 4 erfolgt erfindungsgemäß in der Hauptsache mittels des kommerziellen Datenfunknetzes 9, wobei gegebenen­ falls die drahtgebundene Datenübermittlung und auch die Datenübermittlung mittels lokalem Datenfunk vorgesehen werden kann. Die Datenverarbeitungseinrichtung 4 kann ebenfalls so­ wohl einen zentralen, lokalen Standort aufweisen, als auch mobil, beispielsweise in einem Fahrzeug angeordnet sein und besteht im wesentlichen aus einem Computersystem 15, das mindestens mit der entsprechenden Empfangseinheit 16 für den Datenempfang über kommerzielles Datenfunknetz 9 ausgestattet ist und einer Stromversorgungseinheit. In der Datenverarbei­ tungseinrichtung 4 erfolgt die Erfassung und Speicherung der Datensätze sowie die Analyse und Überwachung der Daten und die Bereitstellung zur sofortigen Auswertung.

Die zentrale Datenverarbeitungseinrichtung 4 arbeitet mit speziell für die Auswertung von Prozeßdaten entwickelter Software. Mit Hilfe dieser Software können Prozesse analy­ siert, simuliert und grafisch ausgewertet werden.

Bezugszeichenliste

1

Datenerfassungsstation

2

Datenerfassungsstation

3

Datenvermittlungseinrichtung

4

Datenverarbeitungseinrichtung

5

Sensor

6

Prozessorsystem

7

Datenfunkmodul

8

Stromversorgungseinheit

9

kommerzielles Datenfunknetz

10

Befestigungsteil

11

Rollen oder Räder

12

Datenfunkmodul

13

Datenfunkmodem

14

Prozessorsystem

15

Computersystem

16

Empfangseinheit

Claims (18)

1. Verfahren zur automatischen Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten, insbesondere zur Erfassung und Auswertung von Verkehrsdaten, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Prozeßdaten wenigstens an einem beliebig oft änderbaren Ort über eine beliebige Zeitdauer vor Ort als Meßwerte elektronisch zumindest erfaßt, zu Datensätzen verarbeitet, diese datenreduzierend bearbeitet und gespeichert und drahtlos einer lokalen Datenvermitt­ lungseinrichtung (3) oder mindestens einer zentralen Da­ tenverarbeitungseinrichtung (4) zugeführt werden, wobei die lokale Datenvermittlungseinrichtung (3) die Datensätze zumindest zwischenspeichert und an die zentrale Datenver­ arbeitungseinrichtung (4) drahtlos weiterleitet und daß in der zentralen Datenverarbeitungseinrichtung (4) die über­ mittelten Datensätze gespeichert und aufbereitet und/oder kontinuierlich ausgewertet in Echtzeit und nach Abruf den Nutzern zur Verfügung gestellt werden.

2. Verfahren zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß sowohl Prozeßdaten gleicher oder unterschiedlicher Art und beliebiger Anzahl über einen langen Zeitraum an einem Ort erfaßt und ausgewertet als auch kurzzeitige Messungen mit kurzfristigem Ortswechsel durchgeführt werden können.

3. Verfahren zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 1 oder 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die zu einem Prozeß ermittel­ baren Prozeßdaten von mindestens zwei lokal verschiedenen Orten gleichzeitig erfaßt und ausgewertet werden können.

4. Verfahren zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die erfaßten Meßwerte vor Ort zusätzlich analysiert und vor­ verarbeitet werden können und jederzeit abrufbar sind.

5. Verfahren zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Datenvermittlungseinrichtung (3) zwischengespeicherten Daten zusätzlich analysiert, vorverarbeitet und überwacht werden können und jederzeit abrufbar sind.

6. Verfahren zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 1 und einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß zur Erfassung und Auswertung von Verkehrsdaten, die Geschwin­ digkeit von Fahrzeugen, die Fahrzeugklasse und die Anzahl der Fahrzeuge pro Zeiteinheit gleichzeitig von mindestens einer Fahr- oder Schienenspur sowie an mindestens einem Ort ermittelt werden kann.

7. Anordnung zur Durchführung des Verfahrens zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnung aus min­ destens einer mobilen elektronischen Datenerfassungs­ station (1, 2), ausgestattet mit mindestens einem Sensor (5), einem Prozessorsystem (6), wenigstens einem lokalen Datenfunkmodul (7) und einer Stromversorgungseinheit (8), mindestens einer lokalen elektronischen Datenvermittlungs­ einrichtung (3), ausgestattet mit einem Prozessorsystem (14), einem Datenfunkmodul (12), einem Datenfunkmodem (13) zum Anschluß an ein kommerzielles Datenfunknetz (9) und eine Stromversorgungseinheit aufweist, und mindestens einer zentralen digitalen Datenverarbeitungseinrichtung (4) besteht, die im wesentlichen mit einem Computersystem (15) und wenigstens einer damit verbundenen Empfangsein­ heit (16) für den Datenempfang mittels eines kommerziellen Datenfunknetzes ausgestattet ist.

8. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datenerfassungsstationen (1, 2), die Daten­ vermittlungseinrichtungen (3) und die Datenverarbeitungs­ einrichtungen (4) zusätzlich entsprechend ausgebildete digitale Schnittstellen aufweisen können, die die Daten­ übertragung und/oder den Datenempfang wahlweise mittels lokalem Datenfunk und/oder mittels eines kommerziellen Datenfunknetzes und/oder über ein drahtgebundenes Über­ tragungsnetz zulassen.

9. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der wenigstens eine Sensor (5) als Mikrowellensensor und/oder Induktionsschleife und/oder Kamera ausgebildet ist.

10. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 und 9, da­ durch gekennzeichnet, daß bei Erfassung von Verkehrsdaten eine fahr- oder schienenspurselektive Meßwerterfassung erfolgt, wobei jeder Fahrspur ein Sensor (5) zugeordnet ist.

11. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 10, da­ durch gekennzeichnet, daß die Strom­ versorgungseinheiten (8) wenigstens der Datenerfassungs­ station (1, 2) und der Datenvermittlungseinrichtung (3) mit Mitteln ausgestattet sind, die wahlweise sowohl einen Netz- und/oder Batteriebetrieb als auch die Stromversor­ gung mittels Solartechnik ermöglichen.

12. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 11, da­ durch gekennzeichnet, daß die Daten­ erfassungsstation (1, 2) beziehungsweise -stationen (1, 2) und die Datenvermittlungseinrichtung (3) beziehungsweise -einrichtungen (3) so miteinander verbunden sind, daß ein lokales, drahtloses Meßnetz gebildet wird.

13. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 12, dadurch gekennzeich­ net, daß das lokale Datenfunknetz mittels ISM-Funk realisiert wird.

14. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß zumindest die Datenübermittlung an die zentrale Datenverarbeitungsein­ richtung (4) hauptsächlich mittels eines zellularen Daten­ funknetzes (9), vorzugsweise mittels MODACOM der DeTeMo­ bil, erfolgt.

15. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß die mobile Datenerfassungsstation (1, 2) derart aufgebaut ist, daß die Stromversorgungseinheit (8), das Prozessorsystem (6), das Datenfunkmodul (7) und der oder die Sensoren (5) an einem Befestigungsteil (10) lösbar befestigt sind.

16. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 15, dadurch gekennzeich­ net, daß die Datenerfassungsstation (1, 2) rollbar aus­ geführt oder auf einer mobilen Plattform angeordnet ist.

17. Anordnung zur Erfassung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekenn­ zeichnet, daß wenigstens die Stromversorgungsein­ heit (8) und das Prozessorsystem (7) in einem wetterfesten und verschließbaren Gehäuse angeordnet sind.

18. Anordnung zur Erfassung, Übertragung und Auswertung von Prozeßdaten nach Anspruch 7 und einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß we­ nigstens die Datenerfassungsstation (1, 2) mit einer Positionsbestimmungseinrichtung ausgestattet ist, so daß die ermittelten Positionsdaten des jeweiligen Standortes der Datenerfassungsstation (1, 2) zusammen mit den Daten­ sätzen übertragen werden.