DE602005004172T2

DE602005004172T2 - Verfahren und System zur Schätzung einer Ankunftszeit eines öffentlichen Verkehrsmittels entlang bestimmter Punkte seines Weges

Info

Publication number: DE602005004172T2
Application number: DE602005004172T
Authority: DE
Inventors: Mario Gambera; Maria Paola Bianconi; Marco Mauro; Roberto Tola
Original assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Current assignee: Centro Ricerche Fiat SCpA
Priority date: 2005-12-12
Filing date: 2005-12-12
Publication date: 2009-01-08
Anticipated expiration: 2025-12-13
Also published as: EP1796058B1; EP1796058A1; ATE382926T1; DE602005004172D1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zur Schätzung der Ankunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges, z. B. den Haltestellen.
Bekanntlich weicht die Ankunftszeit von öffentlichen Transportmitteln, wie Bussen, Straßenbahnen, oberirdisch und unterirdisch geführten Bahnen etc., an den Haltestellen, wo Fahrgäste aus- und zusteigen können, häufig sogar beträchtlich von den Ankunftszeiten ab, die in den an den Haltestellen selbst ausgehängten planmäßigen Fahrplänen angegeben sind, was im Allgemeinen zurückzuführen ist auf Verzögerungen infolge der Verkehrsbedingungen und/oder Straßenarbeiten, die gerade entlang dem Weg der öffentlichen Transportmittel selbst im Gange sind.
Die Verspätung des öffentlichen Transportmittels an den Haltestellen führt unvermeidlich zu einer Verlängerung der Wartezeiten der Nutzer an den Haltestellen selbst, mit der damit verbundenen Unannehmlichkeit für die Nutzer. Beträchtlich betont wird diese Unannehmlichkeit noch in dem Falle, dass die an einer Haltestelle wartenden Nutzer nicht mit Information hinsichtlich der erwarteten Ankunftszeiten des nachfolgenden öffentlichen Transportmittels versorgt werden.
Um dieses Problem zu überwinden, haben die öffentlichen Transportunternehmen – vor allem in großen Städten – seit einiger Zeit einige Haltestellen mit Anzeigen ausgestattet, auf denen die erwarteten Ankunftszeiten des nachfolgenden öffentlichen Transportmittels angezeigt werden.
Seit neuerer Zeit bieten öffentliche Transportunternehmen oder andere spezialisierte Dienstleistungsunternehmen einen kostenpflichtigen Informationsdienst an, der die erwarteten Ankunftszeiten des nachfolgenden öffentlichen Transportmittels via SMS-Nachrichten mitteilt.
Die den Nutzern bereitgestellten Informationen hinsichtlich der erwarteten Ankunftszeiten des nachfolgenden öffentlichen Transportmittels erweisen sich häufig als recht ungenau oder manchmal sogar völlig unzuverlässig bedingt durch die variablen Bedingungen des Verkehrs oder andere unvorhersehbare Ereignisse, z. B. Demonstrationen, Unfälle etc., so dass es als notwendig empfunden wird, genauere und zuverlässigere Verfahren zur Schätzung der Ankunftszeiten des nachfolgenden öffentlichen Transportmittels an den Haltestellen und, allgemeiner, an charakteristischen Punkten seines Weges zu finden.
Die US 20025/099500 offenbart ein System zum Benachrichtigen von auf öffentliche Transportfahrzeuge wartenden Fahrgästen über den Status der Fahrzeuge, einschließlich der Ankunftszeiten der Fahrzeuge an den Haltestellen. Das System umfasst in den Fahrzeugen befindliche globale Positionsbestimmungseinrichtungen zum Bestimmen der Position der Fahrzeuge entlang ihrer Routen. Ein zentraler Prozessor oder Computer ist mit den globalen Positionsbestimmungseinrichtungen gekoppelt zum Empfangen der Positionen von Fahrzeugen von denselben. Der Prozessor ist so programmiert, dass er aus der gegenwärtigen Position der Fahrzeuge des Transportsystems und elektronisch gespeicherter Information eine Transportdatentabelle berechnet und aktualisiert, welche Statusinformation für alle Fahrzeuge in dem System umfasst, einschließlich der Position von planmäßigen Haltestellen, Anschlüssen zu anderen Transportfahrzeugen an den Haltestellen und der Ankunftszeiten von Fahrzeugen an ihren Haltestellen. Der Fahrzeugstatus und andere Informationen, einschließlich Nachrichten und Werbung, werden dann für öffentlichen Zugriff verfügbar gemacht in einer den Positionen der Fahrzeuge, der Tageszeit, dem Wochentag, dem Datum, dem Ort, der Jahreszeit, dem Sonn- oder Feiertag, dem Wetter etc. angepassten Weise. Transportable Zugriffsmittel, wie Pager, Notebook- und Palm-Computer und Telefone, und stationäre Zugriffsmittel, wie Personalcomputer und Telefone, und Anzeigemodule in Kommunikation mit dem zentralen Prozessor empfangen die berechnete Ankunftszeit und andere Informationen für ausgewählte Routen, Haltestellen etc. von dem zentralen Prozessor und übermitteln die Information an den oder die Fahrgäste.
Das Ziel der vorliegenden Erfindung besteht also in der Bereitstellung eines Verfahrens und eines Systems zur Schätzung der Ankunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges. Gemäß vorliegender Erfindung werden ein Verfahren und ein System zur Schätzung der An kunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges wie in Anspruch 1 definiert bereitgestellt.
Zum besseren Verständnis der vorliegenden Erfindung wird nun eine bevorzugte Ausführungsform derselben als lediglich veranschaulichendes und nicht-limitierendes Beispiel unter Bezugnahme auf die beigefügte zeichnerische Darstellung beschrieben; es zeigen:
1 eine Linie eines öffentlichen Transportnetzwerks, ausgestattet mit einem System zur Schätzung der Ankunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges gemäß der Erfindung;
2 ein Blockdiagramm des Systems zur Schätzung der Ankunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges gemäß der Erfindung; und
3–7 Flussdiagramme bezüglich des Verfahrens zur Schätzung der Ankunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges gemäß der Erfindung.
1 zeigt, insgesamt mit 1 bezeichnet, eine öffentliche Transportlinie, entlang derer sich öffentliche Transportmittel 2 bewegen, von denen in 1 nur eines in Form eines Busses gezeigt ist, wobei die Linie Teil eines öffentlichen Transportnetzwerks bildet, ausgestattet mit einem System 3 zur Schätzung der Ankunftszeit eines öffentlichen Transportmittels an vorgegebenen Punkten seines Weges, so z. B. Haltestellen, bezeichnet mit den Ziffern 4 bis 8, Ampeln, bezeichnet mit den Ziffern 9 bis 11, Kreisverkehren, von denen in 1 nur einer, mit der Ziffer 12 bezeichnet gezeigt ist, etc.
Insbesondere kann der Weg des Busses 2 zwischen den zwei Endstationen in eine Vielzahl von Strecken unterteilt sein, die in 1 mit den Buchstaben A, B, C, D und E bezeichnet sind, wobei die Strecke A umfasst wird zwischen den Haltestellen 4 und 5, wobei die Strecke B umfasst wird zwischen der Haltestelle 5 und der Ampel 9, wobei die Strecke C umfasst wird zwischen der Ampel 9 und der Haltestelle 6, wobei die Strecke D umfasst wird zwischen den Haltestellen 6 und 7 und wobei die Strecke E umfasst wird zwischen den Haltestellen 7 und 8. Zu den genannten könnten andere charakteristische Punkte hinzugefügt werden, beispielsweise an einer Position korrespondierend zur Zufahrt und/oder Ausfahrt zu bzw. aus dem Kreisverkehr 12 und, allgemeiner ausgedrückt, an all jenen Punkten des Weges des Busses 2, die in irgendeiner Weise die Ankunftszeiten des Busses 2 an den nachfolgenden charakteristischen Punkten beeinflussen können.
Es wird nun auf die 1 und 2 Bezug genommen, gemäß welchen das System 3 zur Schätzung der Ankunftszeiten umfasst:

• eine Vielzahl von mobilen Ortungseinheiten 13, jeweils an Bord eines entsprechenden, zu überwachenden Busses 2 installiert;
• eine Vielzahl von ortsfesten Anzeigeeinheiten 14, jeweils in einer Position korrespondierend zu einer entsprechenden Haltestelle 4–8 installiert zum Versorgen von Nutzern mit Information hinsichtlich der Ankunftszeiten der nachfolgenden Busse 2;
• eine Vielzahl von transportablen Anzeigeeinheiten (in den Figuren nicht gezeigt), z. B. Zelltelefone, zum Versorgen von Nutzern mit Information hinsichtlich der Ankunftszeiten der nachfolgenden Busse 2; und
• eine entfernt liegende Betriebsstelle 15 in Kommunikation mit den mobilen Ortungseinheiten 13, den transportablen Einheiten und den ortsfesten Anzeigeeinheiten 14 zum Überwachen der Position der Busse 2, zum Schätzen der Ankunftszeiten an charakteristischen Punkten ihres Weges und zum Senden der Information an die ortsfesten Anzeigeeinheiten 14, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf die in den 3–7 gezeigten Flussdiagramme ausführlicher beschrieben.

Insbesondere umfasst jede mobile Ortungseinheit 13:

• eine Satellitenortungseinrichtung 16, die ausgebildet ist, die Position des Busses 2 zu bestimmen;
• eine Sende-/Empfangseinheit 17, die ausgebildet ist zum Empfangen und Übertragen von Funksignalen von und zu der Betriebsstelle 15; und
• eine Verarbeitungseinheit 18, welche mit der Satellitenortungseinrichtung 16 und der Sende-/Empfangseinheit 17 verbunden ist und ausgebildet ist, die Funktionsfähigkeit derselben zu verwalten.

Im Einzelnen wirkt die Satellitenortungseinrichtung 16 im Gebrauch in an sich bekannter und deshalb hier nicht im Detail beschriebener Weise mit einem Satellitenortungssystem (GPS – Global Positioning System) zusammen, gebildet von einer Vielzahl von in den Orbit um die Erde gebrachten und auf sechs verschiedenen Bahnebenen verteilten Satelliten und ausgebildet zur Erzeugung von Funksignalen, die, wenn sie einmal von der Satellitenortungseinrichtung 16 empfangen wurden, letztere in die Lage versetzen, die absolute Position des Busses 2 auf der Erdoberfläche durch eine Berechnung nach dem Prinzip der geometrischen Triangulation basierend auf der Entfernung des Busses von mindestens vier Satelliten zu bestimmen.
Die Verarbeitungseinheit 18 ist mit einem internen Speicher (nicht dargestellt) versehen, in dem ein Satz von Daten bezüglich des Busses 2 und seiner Funktionsfähigkeit gespeichert ist, wobei die Daten manuell vom Fahrer eingegeben werden können, so etwa ein Code zur Identifizierung des Busses 2, seines Betriebszustandes (in Betrieb, außer Betrieb, Panne, Rückkehr ins Depot etc.).
Im Gebrauch übermittelt die Sende-/Empfangseinheit 17 der Betriebsstelle 15 die Position des Busses 2 und die in dem Speicher der Verarbeitungseinheit 18 gespeicherten Daten und empfängt Information, welche von der Betriebsstelle 15 gesendet wird und an den Fahrer adressiert ist, z. B. das Vorhandensein und das Ausmaß einer Verzögerung bezüglich der für den Bus programmierten Fahrzeitentabelle, Information über das Vorhandensein von starkem Verkehr oder Verkehrsstaus etc.
Die Betriebsstelle 15 umfasst:

• eine Sende-/Empfangseinheit 19, die ausgebildet ist zum Empfangen der Position der Busse 2 und der in den Speichern der Verarbeitungseinheit 18 gespeicherten Daten, welche von den Sende-/Empfangseinheiten 17 übermittelt werden, um letzteren Information für die Fahrer zu übermitteln und um an die ortsfesten Anzeigeeinheiten 14 und an die transportablen Anzeigeeinheiten die geschätzten Durchfahrtszeiten der Busse 2 an den jeweiligen Haltestellen 4–8 zu übermitteln; und
• eine Verarbeitungseinheit 20, welche mit der Sende-/Empfangseinheit 19 verbunden ist und ausgebildet ist zum Schätzen der Ankunftszeiten der Busse 2 an charakteristischen Punkten ihres Weges, zu denen die Haltestellen 4–8 gehören, und zum Übertragen derselben an die ortsfesten Anzeigeeinheiten 14 durch die Sende-/Empfangseinheit 19 selbst.

Insbesondere ist die Verarbeitungseinheit 20 mit einem internen Speicher (nicht dargestellt) versehen, in dem eine Datenbasis gespeichert ist, welche Informationen bezüglich des öffentlichen Transportnetzes enthält, wie z. B.:

• einen Code, der jede Linie des öffentlichen Transportnetzwerkes identifiziert;
• einen Code, der jeden Bus 2 des öffentlichen Transportnetzwerkes identifiziert;
• einen Code, der jede Fahrt, die von dem jeweiligen Bus 2 durchgeführt wird, identifiziert;
• einen Code, der jeden charakteristischen Punkt des von dem jeweiligen Bus 2 genommenen Weges identifiziert;
• einen Code, der jeden Fahrer identifiziert;
• eine Tabelle, welche für jeden Weg eines jeden Busses 2 zwischen den jeweiligen Endstationen die Gesamtlänge des Weges und die Länge der einzelnen Strecken des Weges enthält; und
• eine historische Datei, gebildet von den effektiven Durchfahrtszeiten der Busse 2 an den charakteristischen Punkten ihrer Wege, die zuvor von den Bussen 2 selbst an die Betriebsstelle 15 gesendet wurden, und von den Zeiten zum Zurücklegen jeder Strecke der Wege der Busse 2, berechnet durch die Verarbeitungseinheit 20 auf der Basis der effektiven Durchfahrtszeiten der Busse 2 an den charakteristischen Punkten ihrer Wege, die von den Bussen 2 selbst an die Betriebsstelle 15 gesendet wurden, sowie den Bedingungen, unter denen diese Zeiten berechnet wurden, z. B. Abschnitt der Woche (Werktage oder Sonn- und Feiertage), Wochentag, Abschnitt des Jahres (Jahreszeit, Schulperiode etc.), Zeitbereich (Spitzenzeit, Abend etc.), Fahrplan etc.; und
• Algorithmen zum Verarbeiten der in der Datenbasis enthaltenen Information.

Schließlich umfasst jede ortsfeste Anzeigeeinheit 14:

• eine Empfangseinheit 21, ausgebildet zum Empfangen der Ankunftszeiten der Busse 2, welche von der Verarbeitungseinheit 20 geschätzt und von der Sende-/Empfangseinheit 19 übermittelt werden;
• eine Anzeige 22 zum Anzeigen der Ankunftszeiten der Busse 2; und
• eine Verarbeitungseinheit 23, welche mit der Empfangseinheit 21 und mit der Anzeige 22 verbunden ist, zum Verwalten der Anzeige der Ankunftszeiten der Busse 2 auf der Anzeige 23 selbst.

3 illustriert ein grobes Flussdiagramm der von der Betriebsstelle 15 durchgeführten Operationen zur Schätzung der Ankunftszeiten der Busse 2 an den charakteristischen Punkten ihrer Wege. Insbesondere bezieht sich die nachfolgende Beschreibung auf die Schätzung der Ankunftszeit eines Busses 2 an den Haltestellen 4–8, unter Berücksichtigung der Ankunftszeiten an allen charakteristischen Punkten des Weges des Busses 2.
Insbesondere – gemäß dem in 3 Gezeigten – sendet jeder Bus 2 kontinuierlich Funksignale an die Betriebsstelle 15, welche das aktuelle Datum und die aktuelle Zeit, seinen Identifizierungscode, seine geographische Position, detektiert durch die Satellitenortungseinrichtung 16, und seinen Betriebszustand enthalten, so dass, wenn die Betriebsstelle 15 ein neues, von einem Bus 2 kommendes Funksignal empfängt (Block 100), die Betriebsstelle den Betriebszustand des Busses 2 überprüft, derart, dass festgestellt wird, ob es notwendig ist, eine Schätzung der Ankunftszeiten durchzuführen oder nicht (Block 110). Tatsächlich führt die Betriebsstelle 15 die Schätzung der Ankunftszeiten nur für solche Busse 2 durch, die in Betrieb sind, während sie jene Busse, die aus irgend einem Grund (Panne, Rückkehr ins Depot etc.) außer Betrieb sind, nicht berücksichtigt.
In dem Falle, dass der Bus 2 in Betrieb ist und im Begriff ist, eine neue Fahrt, ausgehend von der Endstation 4 (1), zu beginnen, ist es also notwendig, seine Durchfahrtszeiten in den charakteristischen Punkten seines Weges zu schätzen, so dass die Betriebsstelle 15 als Erstes den Bus 2 identifiziert, von dem die Mitteilung kommt, wobei überprüft wird, ob sein Identifizierungscode demjenigen entspricht, der in der Datenbasis der Betriebsstelle 15 gespeichert ist, sowie die Linie, auf der der Bus 2 verkehrt, und die aktuelle Strecke des Weges des Busses 2 (d. h. diejenige, auf der sich der Bus 2 befindet) auf der Basis der von demselben übermittelten Position (Block 120), woraufhin sie das Verfahren zur Schätzung der Ankunftszeiten des Busses 2 an den charakteristischen Punkten seines Weges startet zu dem Zweck, die aktuell auf den Anzeigen der nachfolgenden Haltestellen 5–8 angezeigten Ankunftszeiten zu aktualisieren (Block 130), wie im Detail im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 4 beschrieben.
Gemäß dem in 4 Gezeigten berechnet die Betriebsstelle 15 die historischen mittleren Zeiten T_M,i zum Zurücklegen der aktuellen Strecke (in dem in 1 gezeigten Beispiel die Strecke A) und der nachfolgenden Strecken (in dem in 1 gezeigten Beispiel die Strecken B, C, D und E) des Weges des Busses 2 (Block 200). Insbesondere entnimmt die Betriebsstelle 15 zur Durchführung der Berechnung als Erstes aus ihrer historischen Datei die effektiven Zeiten zum Zurücklegen aller Strecken des Weges des Busses 2, die unter Bedingungen berechnet worden sind, welche den aktuellen Bedingungen ähnlich sind, d. h. welche in dem gleichen Abschnitt der Woche, im gleichen Abschnitt des Jahres, am gleichen Wochentag, im gleichen Zeitbereich, zur gleichen Zeit etc. berechnet worden sind, und überprüft dann, ob die aus der historischen Datei entnommene Datenmenge in einem voreingestellten Intervall umfasst wird, d. h. ob sie ausreichend ist, um eine zuverlässige Schätzung zu machen, gleichzeitig aber nicht zu groß ist, um Tage zu berücksichtigen, die zu entfernt sind und damit die Effekte der periodischen Variationen annullieren.
In dem Falle, dass die aus der historischen Datei entnommene Datenmenge in dem oben genannten voreingestellten Intervall umfasst ist, berechnet sodann die Betriebsstelle 15 für jede der Strecken des Weges des Busses 2, im Folgenden identifiziert mit dem tiefgestellten Zeichen i, die historische mittlere Zeit T_M,i zum Zurücklegen der Wegstrecke als arithmetisches Mittel der aus der historischen Datei entnommenen Zeiten zum Zurücklegen der Wegstrecken, sowie die Standardabweichung D_std,i.
Dagegen wird in dem Falle, dass die aus der historischen Datei entnommene Datenmenge außerhalb des oben genannten voreingestellten Intervalls liegt, die Betriebsstelle 15 die historische mittlere Zeit T_M,i und die Standardabweichung D_std,i gleich einem voreingestellten Wert setzen.
Als Nächstes entnimmt die Betriebsstelle 15 aus der historischen Datei die zuvor berechneten Zeiten T_LAST,i und T_LAST-1,i, welche von den zwei vorhergehenden Bussen, die entlang der gleichen Linie 1 verkehrten, benötigt wurden, um die gleichen Wegstrecken zurückzulegen (Block 210).
An diesem Punkt berechnet die Betriebsstelle 15 für jede Strecke des Weges des Busses 2 drei Gewichtungen, P_1,i P_2,i und P_3,i auf der Basis der von den zwei vorhergehenden Bussen benötigten Zeiten T_LAST,i und T_LAST-1,i zum Zurücklegen der Wegstrecke (Block 220), derart, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 5 beschrieben wird.
Als Nächstes berechnet die Betriebsstelle 15 die Durchfahrtszeit ETA_i des Busses 2 in jedem der charakteristischen Punkte seines Weges nachfolgend zu seiner aktuellen Position (Block 230), derart, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 6 beschrieben wird.
Schließlich führt die Betriebsstelle 15 eine Beurteilung der Zuverlässigkeit der Schätzung der Ankunftszeiten durch und veranlasst auf Basis hiervon die Aktualisierung der auf den Anzeigen 22 der an den Haltestellen vorhandenen Anzeigeeinheiten 14 angezeigten Ankunftszeiten (Block 240), derart, wie es im Folgenden unter Bezugnahme auf das Flussdiagramm von 7 beschrieben wird.
Hinsichtlich der Berechnung der Gewichtungen P_1,i, P_2,i und P_3,i – gemäß dem in 5 Illustrierten – berechnet die Betriebsstelle 15 als Erstes eine Referenzzeit T_Hi (Block 300) gemäß der folgenden Formel: TH,i = TM,i + 2·Dstd,i und führt dann die Prüfungen durch, welche in dem Flussdiagramm von 5 angegeben sind, wobei den drei Gewichtungen P_1,i P_2,i und P_3,i die in dem Flussdiagramm von 5 angegebenen Werte auf der Basis der Resultate der Prüfungen zugeordnet werden.
Insbesondere sind die den drei Gewichtungen P_1,i, P_2,i und P_3,i zugeordneten Werte:

• P_1,i = 0,3 P_2,i = 0,3 P_3,i = 0,4

_LAST,i

_LAST-1,i

1

_H,i

320

• P_1,i = 0,475 P_2,i = 0,05 P_3,i = 0,475

_LAST,i

_H,i

_LAST-1,i

_H,i

340

• P_1,i = 0,4 P_2,i = 0,2 P_3,i = 0,4

_LAST,i

_H,i

_LAST-1,i

_H,i

360

• P_1,i = 0,45 P_2,i = 0,45 P_3,i = 0,1

370

Andererseits, hinsichtlich der Berechnung der Durchfahrtszeit ETA_i des Busses 2 in jedem der charakteristischen Punkte seines Weges nachfolgend zu seiner aktuellen Position berechnet die Betriebsstelle 15 – gemäß dem in 6 Gezeigten – als Erstes für die aktuelle Strecke und alle nachfolgenden Strecken des Weges des Busses 2 eine jeweilige Zeit T_CR,i zum Zurücklegen auf Basis der von den zwei vorausgehenden Bussen benötigten Zeiten T_LAST,i und T_LAST-1,i zum Zurücklegen der Wegstrecke und der historischen mittleren Zeit T_M,i zum Zurücklegen der Strecke, geeignet gewichtet mittels der drei Gewichtungen P_1,i, P_2,i und P_3,i welche der Wegstrecke zugeordnet sind, gemäß der folgenden Formel (Block 400): TCR,i = (P1,i·TLAST,i) + (P2,i·TLAST-1,i) + (P3,i·TM,i)
Als Nächstes berechnet die Betriebsstelle 15 die Zeit T_RM, die der Bus 2 benötigt, um die aktuelle Strecke seines Weges zu beenden (Block 410), auf der Basis der aktuellen Zeit h, der Länge L der aktuellen Wegstrecke, der Länge L_THRG des bereits zurückgelegten Teils der aktuellen Wegstrecke und der Zeit T_CR zum Zurücklegen der aktuellen Wegstrecke gemäß der folgenden Formel: TRM = h + [L – L_THRG)·TCR]/L
An diesem Punkt berechnet die Betriebsstelle 15 für jeden der charakteristischen Punkte des Weges des Busses 2 nachfolgend zu seiner aktuellen Position die Ankunftszeit ETA_i an dem charakteristischen Punkt als Summe der von dem Bus 2 benötigten Zeit T_RM, um die aktuelle Wegstrecke zu beenden, und der Zeiten T_CR zum Zurücklegen der nachfolgenden Wegstrecken bis zu dem fraglichen charakteristischen Punkt gemäß der folgenden Formel:
wobei n die Wegstrecken nachfolgend zu der aktuelle Wegstrecke bis zu dem fraglichen charakteristischen Punkt bezeichnet und offensichtlich den Wert Null annimmt für den charakteristischen Punkt des Weges des Busses 2 nachfolgend zu seiner aktuellen Position (Block 420).
Schließlich, was die Aktualisierung der Ankunftszeiten anbelangt, die auf den an den Haltestellen vorhandenen Anzeigeeinheiten 14 angezeigt werden, prüft die Betriebsstelle 15 – gemäß dem in 7 Gezeigten – als Erstes die Zuverlässigkeit der Schätzung der Durchfahrtszeiten, die, wie erkennbar sein wird, mit zunehmendem Abstand der Schätzung abnimmt; d. h. Ankunftszeiten an den Haltestellen, die der aktuellen Position des Busses 2 näher liegen, werden eine sehr niedrige Unsicherheit aufweisen, während die Ankunftszeiten an den Haltestellen, die weiter entfernt von der aktuellen Position des Busses 2 liegen, eine hohe Unsicherheit haben werden.
Insbesondere wird die Zuverlässigkeit der Schätzung der Ankunftszeiten festgelegt als der Beitrag einer Anzahl von Komponenten:

• die historische Variabilität der Zeiten zum Zurücklegen der Strecken des Weges des Busses 2;
• mögliche signifikante Abweichungen bezüglich der historischen mittleren Zeiten, der Zeiten zum Zurücklegen der Wegstrecken, welche der aktuellen Strecke vorausgehen, und die von dem letzten Bus benötigt wurden, der entlang der Linie verkehrte; und
• mögliche signifikante Abweichungen bezüglich der historischen mittleren Zeiten, der Zeiten zum Zurücklegen der Wegstrecken, welche der aktuellen Strecke vorausgehen, und die von dem vorletzten Bus benötigt wurden, der entlang der Linie verkehrte.

Um dies durchzuführen, berechnet die Betriebsstelle 15 im Einzelnen als Erstes die Standardabweichung für jede Strecke des Weges gemäß der folgenden Formel (Block 500):
wobei n die Zahl der Aufzeichnungen von effektiven Durchfahrtszeiten in jedem charakteristischen Punkt ist, welche in der historischen Datenbasis vorliegen. Sodann wird die Unsicherheit der Schätzung der Ankunftszeiten auf der Basis der zuvor berechneten Standardabweichungen gemäß folgender Formel berechnet (Block 510):
Als Nächstes bestimmt die Betriebsstelle 15 den Typ von Mitteilung, welche auf den an den Haltestellen vorhandenen Anzeigeeinheiten 14 angezeigt werden soll, auf Basis der Ankunftszeiten ETA_i und der Unsicherheit INC_ETA_i wie berechnet, und führt insbesondere die in dem Flussdiagramm von 7 angegebenen Prüfungen durch, wobei z. B. die folgenden Mitteilungen angezeigt werden:

• "Es werden keine Busse in den nächsten T₁ Minuten erwartet", wenn die Ankunftszeit ETA_i kürzer ist als ein voreingestelltes Zeitintervall T₁ (Block 530);
• "Busankunft um ca. ETA_i", wenn die Unsicherheit INC_ETA_i der Ankunftszeit ETA_i größer ist als ein voreingestelltes Zeitintervall T₂ (Block 550); und
• "Busankunft um ETA_i", wenn die Unsicherheit INC_ETA_i der Ankunftszeit ETA_i kleiner ist als ein voreingestelltes Zeitintervall T₂ (Block 560).

Die Vorteile des beschriebenen Systems und Verfahrens gemäß der Erfindung sind offensichtlich.
Die Vorhersage der Ankunftszeiten der Fahrzeuge an den charakteristischen Punkten der Linien, z. B. Haltestellen, Endstationen, Kreuzungen und Bezugspunkten, ist in der Tat außerordentlich nützlich insofern, als sie das Unternehmen, welches das öffentliche Transportnetzwerk verwaltet, in die Lage versetzt, rechtzeitig mögliche Verspätungen der Fahrzeuge mit Bezug auf die planmäßigen Fahrpläne zu identifizieren, mit korrektiven Maßnahmen einzugreifen im Falle von Ereignissen, welche eine Variation der Fahrzeitentabelle verursachen, und die an den Haltestellen wartenden Nutzer ständig über die erwarteten Durchfahrtszeiten der Fahrzeuge zu informieren.
Es versteht sich, dass Modifikationen und Variationen bezüglich des hierin beschriebenen und illustrierten Verfahrens und Systems möglich sind, ohne dabei den Schutzbereich der vorliegenden Erfindung zu verlassen, wie in den beigefügten Ansprüchen definiert.
Die historische mittlere Zeit zum Zurücklegen der Strecken des Weges kann z. B. auf eine Weise berechnet werden, die von der beschriebenen verschieden ist, z. B. auf der Basis einer gewichteten mittleren Zeit oder einer beliebigen anderen Funktion.
Ferner könnte die Durchführung der Berechnung der Zeit zum Zurücklegen der Strecken des Weges auch nur auf Basis derjenigen Zeit zum Zurücklegen durchgeführt werden, die von dem letzten oder dem vorletzten Bus oder einem beliebigen anderen vorausgehenden Bus, der dem aktuellen zeitlich ausreichend nahe ist, um zuverlässige Angaben hinsichtlich der Zeit zum Zu rücklegen der Strecke zu erhalten, benötigt wird. Wenn die Fahrten zeitlich ausreichend nahe liegen, könnten z. B. auch die vom drittletzten und/oder viertletzten Bus etc. benötigten Zeiten zum Zurücklegen verwendet werden; wenn sie statt dessen zeitlich auseinander liegen, könnten nur die von dem letzten und/oder dem vorletzten Bus benötigten Zeiten zum Zurücklegen verwendet werden.

Claims

Verfahren zur Schätzung der Ankunftszeit (ETA_i) eines Fahrzeugs (2) an einem vorgegebenen Punkt seines Weges, umfassend: • Bestimmen der von dem Fahrzeug (2) benötigten Zeit, um die Wegstrecke zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Durchfahrtspunkt zurückzulegen, auf Basis einer historischen mittleren Zeit zum Zurücklegen der Wegstrecke und einer von mindestens einem vorhergehenden Fahrzeug benötigten Zeit, um die Wegstrecke zurückzulegen; dadurch gekennzeichnet, dass das Bestimmen der von dem Fahrzeug (2) benötigten Zeit, um die Wegstrecke zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Durchfahrtspunkt zurückzulegen, umfasst: • Bestimmen einer Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen einer Strecke des Weges, wobei die Strecke umfasst wird zwischen zwei Durchfahrtspunkten des Fahrzeugs in zwei vorgegebenen Punkten des Weges, auf Basis von benötigten Zeiten durch letzte (T_LAST,i) und vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeuge, um die Strecke zurückzulegen, und einer historischen mittleren Zeit (T_M _,i) zum Zurücklegen der Strecke; • Bestimmen einer von dem Fahrzeug benötigten Zeit (T_RM), um das Zurücklegen einer aktuellen Strecke des Weges zu beenden, wobei die aktuelle Strecke umfasst wird zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einem nachfolgenden Durchfahrtspunkt des Fahrzeugs; wobei die von dem Fahrzeug benötigte Zeit, um die Wegstrecke zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Durchfahrtspunkt zurückzulegen, auf der Basis der Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke und der von dem Fahrzeug benötigten Zeit (T_RM), um das Zurücklegen der aktuellen Strecke zu beenden, berechnet wird.
Schätzverfahren nach Anspruch 1, wobei die von dem Fahrzeug (2) benötigte Zeit, um die Wegstrecke zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Durchfahrtspunkt zurückzulegen, auf Basis einer historischen gewichteten mittleren Zeit zum Zurücklegen der Wegstrecke und einer gewichteten, durch ein letztes (T_LAST,i) und/oder durch ein vorletztes (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeit, um die Wegstrecke zurückzulegen, bestimmt wird.
Schätzverfahren nach Anspruch 1 und 2, wobei die von dem Fahrzeug (2) benötigte Zeit, um die Wegstrecke zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Durchfahrtspunkt zurückzulegen, auf Basis der Summe der historischen gewichteten mittleren Zeit zum Zurücklegen der Wegstrecke und der gewichteten, durch ein letztes (T_LAST,i) und/oder durch ein vorletztes (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeit, um die Wegstrecke zurückzulegen, bestimmt wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 3, wobei die von dem Fahrzeug benötigte Zeit, um die Wegstrecke zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und dem Durchfahrtspunkt zurückzulegen, auf Basis der Summe der Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke und der durch das öffentliche Verkehrsmittel benötigten Zeit (T_RM), um das Zurücklegen der aktuellen Wegstrecke zu beenden, berechnet wird.
Schätzverfahren nach den Ansprüchen 1 bis 4, wobei das Bestimmen der Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke umfasst: • Bestimmen einer von dem letzten (T_LAST,i) und dem vorletzten (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeit, um die Strecke zurückzulegen; und • Bestimmen einer historischen mittleren Zeit (T_M _,i) zum Zurücklegen der Strecke.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, wobei das Bestimmen der Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke ferner den Schritt des Gewichtens der durch das letzte (T_LAST,i) und vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeit, um die Strecke zurückzulegen, und der historischen mittleren Zeit (T_M _,i) zum Zurücklegen der Strecke umfasst.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, wobei die Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke auf der Basis der gewichteten, durch das letzte (T_LAST,i) und vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeiten, um die Strecke zurückzulegen, und der historischen gewichteten mittleren Zeit (T_M _,i) zum Zurücklegen der Strecke berechnet wird.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 7, wobei die Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke auf der Basis der Summe der durch das letzte (T_LAST,i) und das vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeiten, um die Strecke zurückzulegen, und der historischen mittleren Zeit (T_M,i) zum Zurücklegen der Strecke berechnet wird.
Verfahren nach Anspruch 8, wobei die Zeit (T_CR,i) zum Zurücklegen der Strecke auf Basis der Summe der gewichteten, durch das letzte (T_LAST,i) und vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeiten, um die Strecke zurückzulegen, und der historischen gewichteten mittleren Zeit (T_M _,i) zum Zurücklegen der Strecke berechnet wird.
Schätzverfahren nach den Ansprüchen 5 bis 9, wobei das Bestimmen der historischen mittleren Zeit (T_M _,i) zum Zurücklegen der Strecke umfasst: • Bestimmen einer Vielzahl von Zeiten zum Zurücklegen der Strecke durch Fahrzeuge, welche die Strecke vorher zurückgelegt haben; • Erstellen einer Datenbank, welche die Vielzahl von Zeiten zum Zurücklegen enthält; • Entnehmen von Zeiten zum Zurücklegen der Strecke aus der Datenbank, welche unter ähnlichen Bedingungen wie die aktuellen bestimmt wurden, wobei die Strecke aktuell durch das Fahrzeug zurückgelegt wird; und • Bestimmen der historischen mittleren Zeit (T_M,i) zum Zurücklegen der Strecke auf Basis der Zeiten zum Zurücklegen der Strecke, welche unter ähnlichen Bedingungen bestimmt wurden wie die aktuellen.
Schätzverfahren nach den Ansprüchen 5 bis 10, wobei das Bestimmen der historischen mittleren Zeit (T_M,i) zum Zurücklegen der Strecke das Berechnen des arithmetischen Mittelwerts der Zeiten zum Zurücklegen der Strecke umfasst, welche unter ähnlichen Bedingungen bestimmt wurden wie die aktuellen, welche aus der Datenbank entnommen wurden.
Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 11, wobei die von dem Fahrzeug benötigte Zeit (T_RM), um das Zurücklegen der aktuellen Strecke zu beenden, auf Basis einer Zeit (T_CR) zum Zurücklegen der aktuellen Strecke, einer aktuellen Zeit (h), einer Länge (L) der aktuellen Strecke und einer Länge (L_THRG) eines Teils der aktuellen Strecke, die bereits von dem Fahrzeug zurückgelegt wurde, bestimmt wird.
Schätzverfahren nach den Ansprüchen 6 bis 11, wobei das Gewichten durch das letzte (T_LAST,i) und vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeiten, um die Strecke zurückzulegen, und der historischen mittleren Zeit zum Zurücklegen der Strecke umfasst: • Bestimmen einer Standardabweichung der historischen mittleren Zeit zum Zurücklegen der Strecke; • Bestimmen einer Referenzzeit (T_H,i) auf Basis der historischen mittleren Zeit zum Zurücklegen der Strecke und der Standardabweichung der historischen mittleren Zeit zum Zurücklegen; und • Bestimmen der Gewichtungen auf Basis der Referenzzeit (T_H,i) und der durch das letzte (T_LAST,i) und vorletzte (T_LAST-1,i) Fahrzeug benötigten Zeiten, um die Strecke zurückzulegen.
Schätzverfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, ferner die Schritte umfassend: • Schätzen einer Unsicherheit (INC_ETA_i) der Ankunftszeit (ETA_i) am Durchfahrtspunkt; und • Anzeigen der Ankunftszeit (ETA_i) auf Basis des Ergebnisses der Schätzung.
Schätzverfahren nach Anspruch 14, wobei das Abschätzen der Unsicherheit (INC_ETA_i) der Ankunftszeit (ETA_i) umfasst: • Bestimmen einer Standardabweichung (D_ATT,i) der Zeit (T_CR,I) zum Zurücklegen der Strecke; und • Berechnen der Unsicherheit (INC_ETA_i) auf Basis der Standardabweichung.
Schätzverfahren nach Anspruch 15, wobei das Anzeigen der Ankunftszeit (ETA_i) umfasst: • Überprüfen, ob die Ankunftszeit (ETA_i) und die Unsicherheit (INC_ETA_i) der Ankunftszeit gewisse Bedingungen bezüglich voreingestellter Grenzwerte erfüllen; und • Anzeigen der Ankunftszeit (ETA_i), wenn die Ankunftszeit (ETA_i) und/oder die Unsicherheit (INC_ETA_i) der Ankunftszeit die Bedingungen erfüllen.
Schätzverfahren nach einem der voranstehenden Ansprüche, wobei das Fahrzeug ein öffentliches Verkehrsmittel ist und der Durchfahrtspunkt eine Haltestelle des öffentlichen Verkehrsmittels ist.
System zum Schätzen der Ankunftszeit eines Fahrzeugs (2) an einem vorgegebenen Punkt seines Weges, umfassend: • eine mobile Ortungseinheit (13), die an Bord des Fahrzeugs installiert ist; • eine ortsfeste Anzeigeeinheit (14), die einer Position entsprechend einem Durchfahrtspunkt (4–8) des Fahrzeugs eingerichtet ist, welche konfiguriert ist zum Versorgen der Anwender mit Informationen hinsichtlich Durchfahrtszeiten des Fahrzeugs (2) an dem Durchfahrtspunkt; • eine transportable Anzeigeeinheit, welche konfiguriert ist zum Versorgen von Anwendern mit Informationen hinsichtlich Durchfahrtszeiten des Fahrzeugs (2) an dem Durchfahrtspunkt; und • eine entfernt liegende Betriebsstelle (15), welche ausgebildet ist, um mit der mobilen Ortungseinheit (13) und mit den ortsfesten und transportab len Anzeigeneinheiten (14) zu kommunizieren, wobei die Betriebsstelle (15) konfiguriert ist zum Durchführen des Verfahrens zum Schätzen von Ankunftszeiten nach einem der voranstehenden Ansprüche.
System zum Abschätzen der Ankunftszeit eines Fahrzeugs (2) nach Anspruch 18, wobei die mobile Ortungseinheit (13), die an Bord des Fahrzeugs installiert ist, umfasst: • Satellitenortungsmittel (16), die ausgebildet sind, um die Position des Fahrzeugs zu bestimmen; • Sende-/Empfangsmittel (17), welche ausgebildet sind zum Empfangen und Übertragen von Funksignalen von und zu der Betriebsstelle (15); und • eine Datenverarbeitungseinheit (18).
System zum Schätzen der Ankunftszeit eines Fahrzeugs (2) nach den Ansprüchen 18 und 19, wobei die entfernt liegende Betriebsstelle (15) mindestens eine Datenbank umfasst.
Computerprogrammprodukt, welches in den Speicher eines digitalen Prozessors geladen werden kann, wobei das Computerprogrammprodukt Teile eines Softwarecodes umfasst, welcher das Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17 durchführen kann, wenn das Computerprogrammprodukt auf dem digitalen Prozessor ausgeführt wird.