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Technisches Gebiet
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Die
vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren in der Kommunikation
zwischen einem Fahrzeug, welches eine Strecke entlang fährt, und
einem stationären
System, wobei das Fahrzeug mit einer Kommunikationseinheit ausgestattet
ist, welche Nachrichten an das stationäre System übermittelt.
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Stand der Technik
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Als
eine Alternative zu solchen Informationssystemen, welche auf dem
Abfragen von Fahrzeugen in einer Fahrzeugflotte beruhen (wie Busse
im öffentlichen
Personennahverkehr), hat AB Tryggit neuerdings ein System entwickelt,
bei welchem jedes Fahrzeug für
sich allein eine Kommunikation mit einer Zentraleinheit auslöst und folglich
das System der Position, Geschwindigkeit etc. meldet. Das in der
WO 01/76105 A1 beschriebene
System basiert auf einer Funkverbindung, wobei alle Fahrzeuge Nachrichten
auf derselben Radiofrequenz übertragen.
Der Bedarf an Frequenzbändern
ist somit äußerst begrenzt
und durch die häufige Übertragung
von Nachrichten von jedem Fahrzeug stellen Kollisionen zwischen
Nachrichten – soweit
sie überhaupt
auftreten – kein
Problem dar.
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Bei
einem solchen System, bei welchem die Aktualisierung der Informationen
des Systems von dem Fahrzeug ausgelöst wird, ist es von entscheidender
Bedeutung, wie häufig
solche Kommunikation übertragen
wird. Werden Nachrichten zu selten übertragen, so besteht die Gefahr,
dass das System nicht hinreichend aktualisiert wird und dass das
System darüber
hinaus anfälliger
gegenüber
einem Verlust an Nachrichten wird.
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Demgegenüber neigt
die häufige
Kommunikation aller Fahrzeuge zu einer Überflutung des Systems mit
Funknachrichten. Obwohl ein System gemäß der
WO 01/76105 A1 zur Bewältigung
eines solchen Informationsüberschusses
angepasst ist, kann dieser gleichwohl eine unnötige Belastung für das System
darstellen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Das
Ziel der Erfindung besteht darin, unter Vermeidung der oben genannten
Nachteile ein System zur Verkehrsinformation vorzuschlagen, welches mit
hinreichender Genauigkeit aktualisiert wird.
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Erfindungsgemäß wird dieses
Ziel durch ein Verfahren der eingangs genannten Art erreicht, welches
ferner zum Gegenstand hat, dass die Strecke in eine Mehrzahl an
Teilabschnitten unterteilt wird, für jeden Teilabschnitt eine
Anpassung der Kommunikation definiert wird und die Kommunikation
an diese Definition angepasst wird.
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Das "stationäre System" kann sich beispielsweise
auf stationäre
Funkempfänger
beziehen, welche mit einer oder mehreren Zentraleinheiten verbunden
sind, um Informationen von einer Vielzahl an Fahrzeugen zu sammeln.
Es kann sich indes auch auf lokale Einheiten beziehen, welche mit
Funk empfängern
ausgestattet sind, die zum Empfang von Informationen von Fahrzeugen
in unmittelbarer Nachbarschaft angepasst sind. Solche lokalen Einheiten können dazu
geeignet sein, die Steuerung von Verkehrsampeln zu unterstützen und
an Haltepunkten eine Anzeige von Informationen zu ermöglichen.
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Das
Verfahren macht es möglich,
die Kommunikationseinheit stets so zu steuern, dass sie mit einer
korrekt eingestellten Genauigkeit kommuniziert. Dies verbessert
auch die Möglichkeit,
die Verkehrsinformationen wirksam in lokalen Einheiten zu nutzen,
z.B. für
Anzeigen und Verkehrssignale.
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Die
Option eines Sammelns von häufigeren Informationen
entlang bestimmter Abschnitte kann z.B. auch dazu verwendet werden,
eine statistische Analyse für
diesen Abschnitt zu erstellen.
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Gemäß einer
Ausführungsform
umfasst das Verfahren das Erzeugen eines Satzes an Parametern, welche
definieren, wann Nachrichten gesandt werden und/oder welchen Inhalt
die Nachrichten besitzen sollten, und das Zurverfügungstellen
dieses Satzes der Kommunikationseinheit, so dass die Kommunikationseinheit
in der Lage ist, die Kommunikation anzupassen.
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Eine
Definition eines Satzes an Parametern, welche dem Kommunikationsverfahren
zur Verfügung
gestellt werden, stellt einen einfachen Weg zur Ausführung der
Erfindung dar.
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Das
Verfahren kann ferner umfassen, jedem Teilabschnitt eine aus einer
Mehrzahl an vorherbestimmten Klassen zuzuordnen, und zu ermitteln,
welcher Klasse der gegenwärtige
Teilabschnitt zugeordnet ist, sowie die Kommunikation entsprechend
dieser Klasse anzupassen.
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Ein
solches Verfahren kann mit der Definition eines Satzes an Parametern
kombiniert werden, kann aber auch eine Alternative darstellen, bei
welcher die Unterteilung in unterschiedlich klassifizierte Teilabschnitte
die Parameter ersetzt.
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Eine
bedeutende Art der Anpassung, welche von Interesse sein kann, umfasst
eine Umschaltung zwischen zeitgesteuerter Kommunikation und streckengesteuerter
Kommunikation. Während
eine Zeitsteuerung (z.B. wird eine Nachricht zumindest alle 10 Sekunden
gesendet) für
Abschnitte mit einem größeren Abstand
von beabsichtigten Haltepunkten und Kreuzungen zweckmäßig sein
kann, kann eine Streckensteuerung (z.B. wird eine Nachricht zumindest alle
10 Meter gesendet) dann zweckmäßig sein, wenn
sich ein Fahrzeug einem Haltepunkt oder einer Kreuzung annähert.
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Selbstverständlich kann
die Häufigkeit
der Nachrichten in beiden Fällen
mit häufigeren
Nachrichten entlang kritischer Abschnitte noch weitergehend angepasst
werden. Dies geschieht bei der Zeitsteuerung durch Veränderung
einer festgelegten längsten
Zeitdauer, welche abzulaufen darf, bevor die nächsten Nachrichten gesendet
werden, während
dies bei der Streckensteuerung dadurch geschieht, indem ein festgelegter
längster
Abschnitt verändert
wird, welchen das Fahrzeug durchfahren darf, bevor die nächsten Nachrichten
gesendet werden.
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Die
Streckensteuerung kann darüber
hinaus detaillierter sein, indem feste Punkten entlang der Strecke
ange geben werden, an welchen Nachrichten gesendet werden sollen.
Dies ist vorteilhaft, wenn der Bedarf an solchen Informationen mit
vorherbestimmten Orten, wie einer Kreuzung, verknüpft ist.
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Die
Anpassung kann ferner eine Angabe eines Ereignisses umfassen, welches
die Übermittlung einer
Nachricht auslösen
soll. In der Regel löst
das Öffnen
oder Schließen
von Türen
die Übertragung
einer Nachricht aus, doch kann es entlang bestimmter Abschnitte
auch zweckmäßig sein,
andere, von dem Informationssystem des Fahrzeugs erfasste Ereignisse
Nachrichten auslösen
zu lassen. Dies kann ein unbeabsichtigtes Anhalten, einen Wunsch
eines Passagiers, dass das Fahrzeug an dem nächsten Haltepunkt anhält, etc.
umfassen.
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Eine
weitere Anpassung kann den Inhalt der Nachricht umfassen. Während auf
einigen Abschnitten beschränkte
Informationen (z.B. die Position) ausreichend sein können, können auf
anderen Abschnitten umfangreichere Informationen relevant sein (z.B.
die Position, Geschwindigkeit, Anzeige der Fahrtrichtung etc.).
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Nachstehend
sind die Vorteile der Erfindung anhand einer Mehrzahl an Situationen
veranschaulicht, wie sie in einem öffentlichen Personennahverkehrssystem
auftreten.
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In
der Regel ist es für
das System von größerer Bedeutung,
korrekte und genau aktualisierte Informationen über das Fahrzeug (Position,
Geschwindigkeit etc.) im Zusammenhang mit einem Haltepunkt als im
Zusammenhang mit vielen anderen Abschnitten der Strecke zu erhalten.
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So
vermögen
beispielsweise Informationen über
die Geschwindigkeit eines Busses unmittelbar vor dem Anhalten zu
einem frühen
Zeitpunkt anzuzeigen, ob der Bus an dem gegenwärtigen Haltepunkt anzuhalten
beabsichtigt oder nicht. Diese Information ermöglicht folglich früher eine
Aktualisierung der Informationen über den Bus als es andernfalls
möglich wäre.
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Dem
Teilabschnitt, welcher dem Haltepunkt vorausgeht, kann folglich
Priorität
verliehen werden, wobei die Kommunikationseinheit in diesem Fall
angepasst wird, entlang diesem Abschnitt Informationen über die
Position und die Geschwindigkeit in häufigen Intervallen, z.B. alle
5 Meter oder alle zwei Sekunden, zu übertragen.
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In
gleicher Weise kann es für
das System von Bedeutung sein, zur Feststellung des Status' eines an einem Haltepunkt
stehenden Busses in der Lage zu sein, z.B. ob seine Türen geöffnet oder
geschlossen sind. Zu diesem Zweck kann die Kommunikationseinheit
derart angepasst sein, dass sie an gewissen Orten in jede Nachricht
Informationen mit einschließt,
ob die Türen
geöffnet
oder geschlossen sind. Die Einheit kann ferner zum Auslösen der Übertragung
einer Nachricht zu jedem Zeitpunkt ausgebildet sein, an welchem
die Türen
des Busses geöffnet oder
geschlossen werden. Dies beinhaltet folglich eine Umschaltung von
einer zeit- oder streckengesteuerten Übertragung auf eine ereignisgesteuerte Übertragung.
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Ein
weiteres Beispiel stellt eine Stecke in Verbindung mit einer Kreuzung
dar, welche mit Verkehrsampeln versehen ist. Da von Verkehrsampeln geregelte
Kreuzungen häufig
eine plötzliche
Veränderung
des Verkehrsrythmus' bewirken
(der Bus muss gegebenenfalls anhalten), was die Schät zung der
darauffolgenden Ankunftszeit beeinflusst, ist es für das System
von Bedeutung, mehr Informationen in Bezug auf die Verkehrsampeln
zu empfangen. Ein weiterer Vorteil besteht auch in der Anpassung
des Verhaltens der Kommunikationseinheit unmittelbar vor einer Kreuzung,
d.h. in Verbindung mit einem intelligenten Verkehrsampelsystem.
Aus dem Stand der Technik sind Systeme bekannt, bei welchen Verkehrsampeln
von durch herannahende Fahrzeuge erhaltene Informationen beeinflusst
werden. Bei solchen Systemen ist es erforderlich, die Kommunikation
von dem Fahrzeug – auf
welche Weise auch immer – auszulösen, wobei
dies durch den Einsatz von verschiedenen Arten von Sensoren geschehen
kann. Die vorliegende Erfindung bietet eine einfache Möglichkeit,
um sicherzustellen, dass die Kommunikationseinheit Nachrichten mit
hinreichender Häufigkeit und
mit hinreichendem Inhalt überträgt, damit
die Verkehrsampeln auf zufriedenstellende Weise arbeiten können.
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Die
vorstehend beschriebene Kommunikation in häufigen Intervallen, welche
folglich vor einem Haltepunkt angewandt wird, kann auch vor einer
Verkehrsampel zweckmäßig sein.
Eine geringfügig
andere Zusammenstellung an Information kann ebenfalls zweckmäßig sein,
welche dann eine unterschiedliche Anpassung umfasst.
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Indes
kann es auch von Bedeutung sein, an einigen festen Orten eine Meldung
zu erhalten, z.B. entlang einem bestimmten Abschnitt vor einer Kreuzung
und in der Mitte einer Kreuzung. Die Anpassung kann daher implizieren,
dass eine Nachricht an bestimmten Funkten entlang eines Teilabschnittes
gesendet wird.
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Weitere
Anpassungen können
in spärlich
bewohnten Gebieten zweckmäßig sein.
Entlang solcher Abschnitte benötigt das
stationäre
System üblicherweise
nicht einen sehr häufigen
Empfang von Informationen, da nur wenige Ereignisse existieren,
welche eine vorherige Schätzung,
z.B. die erwartete Ankunftszeit, zu verändern vermögen. Für einen solchen Teilabschnitt
kann es daher zweckmäßig sein, dass
diesem eine Verringerung der Häufigkeit
an Nachrichten zugeordnet wird, so dass Nachrichten entlang dieses
Abschnittes seltener gesendet werden, z.B. alle 30 Sekunden oder
jeden Kilometer.
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Entlang
Teilabschnitten mit niedriger Priorität der vorgenannten Art kann
es für
die Kommunikationseinheit zweckmäßig sein,
auch zum Senden zusätzlicher
Nachrichten angepasst zu sein, sofern bestimmte Ereignisse eintreten
sollten. So kann es beispielsweise gerechtfertigt sein, eine Nachricht
zu senden, wenn die Geschwindigkeit des Busses bis unterhalb eines
vorherbestimmten Wertes absinkt, da dies eine Art Verkehrsbeeinträchtigung
auf der Stecke anzeigt.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Nachstehend
sind insbesondere bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden
Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beispielhaft
näher erläutert.
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Dabei
zeigen:
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1 eine
schematische Ansicht eines Informationssystems zur Kommunikation
gemäß der vorliegenden
Erfindung;
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2 eine
Parametrisierung eines Teilabschnittes gemäß einer Ausführungsform
der Erfindung; und
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3 einen
als Profil bezeichneten Satz an Parametern.
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Beschreibung einer bevorzugten
Ausführungsform
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Die
nachfolgende Beschreibung betrifft unter Bezugnahme auf die 1 die
Kommunikation zwischen einem Bus 1, welcher eine vorherbestimmte Linie
bedient, und einem stationären
System 2. Zu diesem Zweck ist der Bus 1 mit einer
Kommunikationseinheit 3 ausgestattet, welche zur Übertragung von
Funknachrichten ausgebildet ist, die Informationen über die
Geschwindigkeit, die Position etc. enthalten. Die Nachrichten werden
von einem stationären
System 2 empfangen, welches einen oder mehrere Funkempfänger 4 aufweisen
kann, welche über ein
Datennetz 5 (z.B. das Internet) mit einer Zentraleinheit 6 verbunden
sind, um große
Mengen an Informationen zu sammeln und zu verarbeiten. Das stationäre System 2 kann
ferner lokale Einheiten 9 umfassen, welche mit einem Funkempfänger ausgestattet
sind, wie Steuereinheiten für
Verkehrsampeln oder Anzeigen an Haltepunkten. Dies ermöglicht eine direkte Übertragung
von Informationen von einem Fahrzeug an solche lokale Einheiten 9.
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Erfindungsgemäß wird die
Strecke
7 in Teilabschnitte
8 unterteilt, welchen
jeweils ein bestimmter gewünschter
Informationsfluss von dem Fahrzeug
1 an das System
2 zugeordnet
wird. Diese Unterteilung wird der Kommunikationseinheit
3 in
dem Bus
1 in gleicher Weise zugänglich gemacht wie die Einheit weiß, welche
Haltepunkte von der Strecke umfasst sind. Dies kann durch eine Vorprogrammierung
der Kommunikationseinheit
3 erreicht werden, wie sie z.B.
in der
WO 01/76105
A1 beschrieben ist. Alternativ kann die Unterteilung ausgehend
von dem stationären
System
2 erfolgen und an den Bus übertragen (z.B. gesendet) werden.
Indes ist es für
die Erfindung entscheidend, dass sich die Kommunikationseinheit
3 der
gegenwärtigen
Unterteilung bewusst ist.
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Während des
Betriebs ist die Kommunikationseinheit 3 in der Lage, entsprechend
der Anpassung, wie sie für
den gegenwärtig
durchfahrenen Teilabschnitt definiert ist, die Kommunikation, d.h.
das Senden von Nachrichten, anzupassen. So kann beispielsweise impliziert
werden, dass die Kommunikation entlang bestimmter Teilabschnitte
häufiger
ausgelöst
wird, dass eine Nachricht an vorherbestimmten Orten gesendet wird
oder dass jede gesendete Nachricht mehrere Informationen entlang
bestimmter Teilabschnitte enthält.
Es kann ferner impliziert werden, dass eine Nachricht durch verschiedene
Ereignisse auf verschiedenen Abschnitten ausgelöst wird.
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In
den 2 und 3 ist ein Verfahren zur Ausführung einer
angepassten Kommunikation näher
erläutert.
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Die
Teilabschnitte 8 der Strecke sind im vorliegenden Fall
identisch mit den Abschnitten zwischen Haltepunkten 11, 12 entlang
der Strecke, welche gleichfalls über
zwei Kreuzungen 13 verläuft.
In einer Datei wird für
jeden Teilabschnitt 8, welchem Priorität verliehen worden ist, d.h.
für einen
Teilabschnitt, entlang welchem eine Anpassung des Informationsflusses
stattfinden soll, ein Datensatz 10 gespeichert (vgl. 3).
Der Teilabschnitt kann in dem Datensatz 10 durch Anzeigen
des vorherigen (linken) Haltepunktes 11 sowie des gegenwärtigen Haltepunktes 12 (welchem
sich der Bus nähert)
definiert werden.
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Die
Kommunikationseinheit 3 wird mit der Datei versorgt, welche
sämtliche
relevanten Datensätze
beinhaltet, und ist folglich in der Lage festzustellen, ob ein gegenwärtig durchfahrener
Abschnitt einen definierten Satz an Parametern aufweist, in welchem
Fall eine Anpassung des Informationsflusses stattfinden sollte.
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Der
Datensatz 10 gemäß 3 kann
zwei Parameter A, B enthalten, welche einen Abschnitt definieren,
entlang welchem Nachrichten in kürzeren Zeitabständen gesendet
werden sollen. Die Parameter können
z.B. dem Abstand zu dem nächsten
Haltepunkt 12 entsprechen. Ein weiterer Parameter T kann
die längste
Zeitspanne zwischen zwei Nachrichten entlang dieses Abschnittes
A-B anzeigen. Die Zeitspanne T stellt folglich eine Art Unterbrechung dar
und repräsentiert
die längste
Zeitspanne, welche ablaufen darf, bevor eine neue Nachricht gesendet werden
soll. Wie bereits erwähnt,
kann ein solcher Abschnitt mit häufigeren
Nachrichten zweckmäßig unmittelbar
vor dem gegenwärtigen
Haltepunkt vorgesehen werden.
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Entsprechend
kann statt dessen auf einen ausgewählten Abschnitt eine streckengesteuerte Nachrichtenhäufigkeit
angewandt werden. Ein Parameter stellt in diesem Fall den längsten Abschnitt
dar, welcher durchfahren werden darf, bevor eine neue Nachricht
gesendet werden soll.
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Zusätzlich zum
Anzeigen eines solchen Abschnittes mit einer häufigeren Übertragung kann der Datensatz 10 auch
Parameter a-d enthalten, welche eine Mehrzahl an Orten entlang dem
Teilabschnitt anzeigen, an welchen stets Nachrichten gesendet werden
sollen. Eine solche Art von streckenbezogenem Berichten kann beispielsweise
im Zusammenhang mit Kreuzungen, welche mit Verkehrsampeln versehen
sind, von Vorteil sein. In der 2 sind Parameter
a, c, welche jeweils einem Ort unmittelbar vor den Kreuzungen 13 entsprechen,
sowie Parameter b, d dargestellt, welche jeweils einem Ort in der
Mittel der Kreuzungen 13 entsprechen.
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Der
Satz 10 kann darüber
hinaus Parameter enthalten, welche andere Übertragungs- und Überwachungshäufigkeiten
f1, f2 anzeigen
als die von dem Kommunikationssystem 3 üblicherweise verwendeten Häufigkeiten.
Dies kann zur Erhöhung
der Zuverlässigkeit
der angepassten Kommunikation verwendet werden.
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Das
Ergebnis des vorherigen Beispiels besteht darin, dass der angepasste
Teilabschnitt zwischen den Haltepunkten 11 und 12 zwei
Segmente (Abschnitt A-B und Abschnitt a-d) aufweist, welche eine
unterschiedliche "Klasse" als die übrigen Teilabschnitte
besitzen. Bei dem vorstehend beschriebenen Beispiel umfasst der
Abschnitt a-d Punkte, welche für
den gegenwärtigen
Teilabschnitt spezifisch sind, doch kann – lässt man diesen Bedarf außer Acht – eine ähnliche
Anpassung auch derart vorgesehen werden, indem vorab eine Anzahl
an Klassen definiert und anschließend angezeigt wird, welche
Teilabschnitte zu den jeweiligen Klasse gehören sollen. In diesem Fall
kann es von Vorteil sein, die Teilabschnitte nur Teile der Abschnitte
zwischen Haltepunkten (wie den Abschnitt A-B in 2)
bilden zu lassen.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die Erfindung einander überlappende
Teilabschnitte nicht ausschließt.
Eine Klassifizierung, welche einen erhöhten Informationsgehalt mit
sich bringt, verhindert nicht eine Klassifizierung entsprechend
einer erhöhten
Nachrichtenhäufigkeit.
Bei Ereignisse, an welchen beide Anpassungen aktiv sind, werden
Nachrichten sowohl häufiger
gesendet als auch mit einem höheren
Informationsgehalt.
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In
einer Situation, in welcher zwei einander überlappende Teilabschnitte
mit Anpassungen vorgesehen sind, welche z.B. eine unterschiedliche Nachrichtenhäufigkeit oder
einen unterschiedlichen Nachrichteninhalt anzeigen, kann dies in
einer geeigneten Weise reguliert werden. So ist es beispielsweise
möglich,
die höchste
Nachrichtenfrequenz vorherrschen zu lassen oder den Verband an verschiedenen
Informationsgehalten zu senden.
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Bei
den oben beschriebenen Beispielen (2 und 3)
besteht kein Konflikt zwischen den Abschnitten A-B und a-d, obwohl
sie unterschiedlich klassifiziert sind. Wird einer der Punkte a-d
zu einem Zeitpunkt durchfahren, welcher zwischen zwei zeitgesteuerte Übertragungen
fällt,
so führt
dies lediglich zu Nachrichten, welche während dieses Zeitraums mit
einer geringfügig
erhöhten
Häufigkeit
gesendet werden.
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Es
sei gleichfalls darauf hingewiesen, dass sich der vorstehend beschriebene
Satz an Parametern auf die erfindungsgemäße Anpassung des Informationsflusses
bezieht. Folglich kann nicht ausgeschlossen werden, dass der normale
Informationsfluss eine Übertragung
von Nachrichten zusätzlich
zu den in dem Satz 10 vorhandenen Parametern umfasst. So
kann es beispielsweise vorteilhaft sein, Nachrichten an vorherbestimmten
Abständen
zu dem gegenwärtigen
Haltepunkt 12 (z.B. 180, 120 und 60 m) zu übertragen.
Ein solcher normaler Informationsfluss muss nicht von dem Satz an
Parametern 10 beeinflusst werden. Alternativ kann der Satz
an Parametern 10 die gesamte Übertragung von Nachrichten steuern.
In diesem Fall kann es zweckmäßig sein, den
Satz 10 mit Parametern zu ergänzen, welche den normalen Gründen für eine Übertragung
entsprechen, z.B. den oben erwähnten Übertragungen vor
dem gegenwärtigen
Haltepunkt.