EP0902404B1 - Verfahren zur Ermittlung von Verkehrsinformationen - Google Patents

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EP0902404B1
EP0902404B1 EP98117163A EP98117163A EP0902404B1 EP 0902404 B1 EP0902404 B1 EP 0902404B1 EP 98117163 A EP98117163 A EP 98117163A EP 98117163 A EP98117163 A EP 98117163A EP 0902404 B1 EP0902404 B1 EP 0902404B1
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EP
European Patent Office
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data
traffic
cross sections
measured values
data processing
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EP98117163A
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EP0902404A3 (de
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Thomas Sachse
Fritz Dr. Busch
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
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Publication of EP0902404A3 publication Critical patent/EP0902404A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for determining Road routes, especially related to highways. Traffic information.
  • DE-P 44 08 547 describes a method for traffic detection and traffic situation detection on highways, preferably Motorways, known.
  • Measuring cross-sections are set up for track-related measuring points, with traffic sensors, such as induction loops, for vehicle detection and with a traffic data processing device are provided.
  • traffic data such as vehicle speed, traffic volume and traffic density determined and from this determined traffic parameters in one Traffic data processing formed.
  • Each form two neighboring measuring points a measuring section with a certain Length. From the traffic data of two such measuring points traffic parameters are formed.
  • These are one Speed density difference, calculated from local traffic data medium speed and traffic density, a trend factor, determined over a certain period of time from the ratio of the traffic volumes of both measuring points as well a traffic intensity trend. From this data is used a fuzzy logic the probability of a critical one Traffic situation derived. When a probability threshold is reached can then be a control signal for a Variable message signs are generated.
  • European patent application EP 0 740 280 A2 discloses one Procedures for fault detection in road traffic within of a sector to be monitored.
  • One measurement cross-section each At the beginning and end of the sector, the number is the measured data and the speed of those passing through the measurement cross sections Vehicles continuously captured during finite, consecutively numbered measuring intervals collected and cyclically to average values of traffic volume and speed condensed and after transfer of data from route stations assigned to the measurement cross sections to a central evaluation point evaluated.
  • detectors are also known, which Presence and the speed of a moving object can capture.
  • detectors work According to a passive infrared process, which can also be used with other methods can be combined.
  • No method is known to date, traffic information covering the entire area to record and evaluate. In particular no methods are known to determine the traffic information route section variable, event-oriented if necessary and enable with little data transfer effort.
  • the present invention is based on the object of providing area-wide traffic data acquisition which, with simple sensors and low data transmission effort, provides reliable and sufficiently meaningful data bases for different traffic information services.
  • this object is achieved by a method solved according to claim 1.
  • the invention enables the implementation of a step organized acquisition and processing system. Thereby can different traffic models to different Levels are applied, some of which are local, some of which are central. The advantages are that short term results can be achieved by expanding into the individual Levels are consolidated and refined. Through the dissolution there is a high level in individual subtasks or stages Degree of flexibility and reliability through the Formation of fallback levels. Through the local pre-analysis of the Traffic gives rise to extremely energy-saving, event-oriented data transmission to the parent Data processing systems or centers.
  • the invention proposes that fixed detectors positioned at junctions, nodes and the like become. It is also proposed that the Arrangement density of the fixed detectors depending is determined by traffic expectation estimates. So leave through the arrangement of many local detection systems Build comprehensive networks. It is also with the invention possible to organize an overall network structure. On traffic local detectors and critical positions Preprocessing computer arranged, preferably in radio digital technology the data to higher-level data processing systems forward or control centers. There you can then other traffic models are applied to the data.
  • Adjacent local detection cross sections can be a so-called route-related level of service in a higher-level Data processing system or one of the entire network assigned headquarters can be determined.
  • Measured data After a detector, for example a passive infrared detector, Measured data are delivered, they will preprocessed, for example by calculating mean values, Plausibility checks and trend factor determinations carried out become. From the changes in the data or the data state codes themselves are then determined, for example in the form of a numerical value for conditions such as free traffic flow, Traffic jam, stop and go, traffic jam or standstill etc. Evaluation cycles can, for example, every 1 to 5 minutes to get voted. However, the evaluation cycle can be variable be determined, for example depending on the status codes or the traffic conditions. For example there is a transmission every 30 minutes with free flow of traffic with averaging every 5 minutes. Depending on the fault condition the transmission density can be increased. In doing so the data transmission rates of neighboring acquisition cross sections matched to each other.
  • a detector for example a passive infrared detector
  • the measured values can be recorded in relation to lanes, but what is not absolutely necessary, other acquisition cross sections can also be used To be defined. It is also fundamental possible, vehicle type differentiation values, for example Detect trucks, cars and the like.
  • the invention proposes that superordinate data processing systems at least for those grouped together neighboring detection cross sections can be assigned.
  • a control center can act as a higher-level data processing system for all acquisition cross sections of a network or for several higher-level data processing systems can be assigned.
  • the network organization can be done in whatever stages flexibility and data security are affected. Here economic parameters can be used as a boundary condition become.
  • source-to-target relationships by analyzing the data of all acquisition cross sections of a network determines that the data for route search, evaluated for the output of traffic management information, subjected to statistical analysis for clarification and that the data for making traffic development forecasts be evaluated.
  • the invention provides methods for different Types and qualities of traffic information data to provide.
  • the main task is to provide such data prepare for the motor vehicle driver and this provide appropriate information. It can be for example, travel time displays, route displays, traffic forecast, Act traffic jams and the like.
  • Information displays are used in the individual vehicles, for example arranged on which the motor vehicle driver their planned routes and travel time information are displayed to get. You can then, for example, under different Alternatives choose the fastest route. Additionally or alternatively, indications of traffic jam developments, Probabilities related to further development on the upcoming route section and the like are displayed. The range of applications is extensive.
  • the invention provides an extremely flexible method, with which with the connection of different traffic models an almost network-wide, nationwide Traffic information system is buildable, which data for provides a wide variety of information purposes. It can be conventional and already known models and processes are used and be combined. Forecasts can be curve-based Forecasts at measuring points, model-based forecasts for Sections and meshes and additions of immeasurable effects using artificial intelligence. For the calculation Standard formulas of average values are used. Trend factors can, for example, use the extrapolation method based on the quadratic extrapolation of Lewandowski (1974).
  • the traffic volume is determined over time. It results the so-called traffic strength curve, which is found in vehicles per hour from 1-minute measurements.
  • the Figure shows the unsmoothed and the exponentially smoothed Values for a two-lane motorway cross-section.
  • the Figure shows the effect of smoothing on the fluctuation range of the measured values.
  • the smoothing is done exponentially.
  • Figures 1 to 3 show very clearly that at the beginning of a strongly increasing traffic volume a sharp drop in speed takes place and to a very high traffic density leads, which begins to normalize again over time.
  • Figures 4 and 5 show the course of a linear Trend factor of a trend calculation over the day. Here shows that in particular with inhomogeneous traffic flow, for example at night or in the event of faults, the trend factor is one has high fluctuation range. This is also confirmed according to Figure 5, in which the change in linear trend is listed.
  • Figures 6 and 7 represent so-called fundamental diagrams for two different cross-sections.
  • fundamental diagrams the speed v over the traffic volume q applied.
  • the letters A to F are six different ones Quality levels are shown, where A is a free Traffic corresponds, F to a traffic jam.
  • D it happens already Stop-and-go or viscous traffic signs that as are to be viewed critically.
  • the illustrations show how with the method according to the invention concrete values related to the measuring point recorded respectively calculated and related to cross-section or route Condition values or quality levels processed further become. All recorded, calculated and processed Data and results are now available to the To provide road users with relevant traffic information. For example, travel times for planned Calculate routes or different alternative routes and represent. Corresponding warnings and Provide forecasts, including forecast probabilities.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von auf Straßenstrecken, insbesondere Autobahnen bezogenen. Verkehrsinformationen.
Im Stand der Technik ist es bekannt, an einzelnen Meßstellen Verkehrsflußinformationen zu erfassen, um daraus direkte Störinformationen abzuleiten oder Verkehrsentwicklungsprognosen für benachbarte Streckenabschnitte zu entwickeln. Es sind jeweils nur Einzellösungen bekannt.
Beispielsweise ist in der EP 0 256 483 A1 ein Verkehrsleit- und Informationssystem offenbart, welches unter Verwendung ortsfester Leitbaken und in Fahrzeugen angeordneten Sende- bzw. Empfangseinheiten Verkehrsflußinformationen ermittelt. Aus diesen Verkehrsflußinformationen werden insbesondere Störinformationen ermittelt, um Leitsignale zu schalten.
Aus der DE-P 44 08 547 ist ein Verfahren zur Verkehrserfassung und Verkehrssituationserkennung auf Autostraßen, vorzugsweise Autobahnen, bekannt. Zur Bildung von sogenannten Meßquerschnitten werden spurbezogene Meßstellen eingerichtet, die mit Verkehrssensoren, beispielsweise Induktionsschleifen, zur Kfz.-Detektion und mit einer Verkehrsdaten-Verarbeitungs-Einrichtung versehen sind. Es werden regelmäßig Verkehrsdaten wie Kfz.-Geschwindigkeit, Verkehrsstärke und Verkehrsdichte ermittelt und daraus bestimmte Verkehrskenngrößen in einer Verkehrsdatenaufbereitung gebildet. Dabei bilden jeweils zwei benachbarte Meßstellen einen Meßabschnitt mit einer bestimmten Streckenlänge. Aus den Verkehrsdaten zweier solcher Meßstellen werden Verkehrskenngrößen gebildet. Diese sind eine Geschwindigkeitsdichte-Differenz, berechnet aus lokalen Verkehrsdaten mittlerer Geschwindigkeit und der Verkehrsdichte, ein Trendfaktor, ermittelt über einen bestimmten Zeitraum aus dem Verhältnis der Verkehrsstärken beider Meßstellen sowie ein Verkehrsstärketrend. Aus diesen Daten wird mittels einer Fuzzylogik die Wahrscheinlichkeit für eine kritische Verkehrssituation abgeleitet. Bei Erreichen eines Wahrscheinlichkeitsschwellwertes kann dann ein Steuersignal für ein Wechselverkehrszeichen erzeugt werden.
Die europäische Patentanmeldung EP 0 740 280 A2 offenbart ein Verfahren zur Störungserkennung im Straßenverkehr innerhalb eines zu überwachenden Sektors. An je einem Messquerschnitt am Sektoranfang und Sektorende werden als Messdaten die Anzahl und die Geschwindigkeit der die Messquerschnitte passierenden Fahrzeuge kontinuierlich erfasst, während endlicher, fortlaufend nummerierter Messintervalle gesammelt und zyklisch zu Durchschnittswerten der Verkehrsstärke und der Geschwindigkeit verdichtet und nach Übertragung der Daten von den Messquerschnitten zugeordneten Streckenstationen an eine zentrale Auswertestelle ausgewertet.
Im Stand der Technik sind auch Detektoren bekannt, die das Vorhandensein und die Geschwindigkeit eines bewegten Objektes erfassen können. Beispielsweise arbeiten derartige Detektoren nach einem Passiv-Infrarot-Verfahren, welches ggf. auch mit anderen Verfahren kombiniert werden kann. Im Stand der Technik ist bisher kein Verfahren bekannt, flächendeckend Verkehrsinformationen zu erfassen und auszuwerten. Insbesondere sind keine Verfahren bekannt, die die Verkehrsinformationsermittlung streckenabschnittsbezogen variabel, ggf. ereignisorientiert und mit geringem Datenübertragungsaufwand ermöglichen.
Ein geringer Datenübertragungsaufwand ist einerseits zur Durchführung eines energiesparenden Verfahrens erforderlich, andererseits um möglichst transparente und leicht pflegbare Datenbestände zu erzeugen.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zugrunde, eine flächendecken-de Verkehrsdatenerfassung bereitzustellen, die mit Einfachsensorik und geringem Datenübertragungsaufwand zuverlässige und hinreichend aussagekräftige Datengrundlagen für unterschiedliche Verkehrsinformationsdienste bereitstellt.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst.
Zur technischen Lösung dieser Aufgabe wird vorgeschlagen, ein Verfahren zur Ermittlung von auf Straßenstrecken, insbesondere Autobahnen, bezogene Verkehrsinformationen, wobei mittels ortsfester Detektoren lokale Erfassungsquerschnitte gebildet, verkehrsbezogene Meßwerte erfaßt, mittels lokaler Rechner vorverarbeitet und auf ein vorgegebenes Datenprotokoll normiert, aggregiert und per drahtloser Übermittlung an eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage übertragen werden.
Die Erfindung ermöglicht die Realisierung eines stufenförmig organisierten Erfassungs- und Verarbeitungssystems. Dadurch können unterschiedliche Verkehrsmodelle auf unterschiedliche Stufen angewandt werden, die teils lokal, teil zentral ablaufen. Die Vorteile sind, daß bereits kurzfristig Ergebnisse erzielt werden können, die durch Ausweitung in die einzelnen Stufen konsolidiert und verfeinert werden. Durch die Auflösung in einzelne Teilaufgaben bzw. Stufen ergibt sich ein hohes Maß an Flexibilität und an Ausfallsicherheit durch die Bildung von Rückfallebenen. Durch die lokale Voranalyse des Verkehrs ergeben sich Möglichkeiten zur äußerst energiesparenden, ereignisorientierten Datenübertragung zu den übergeordneten Datenverarbeitungsanlagen bzw. -zentralen.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, daß ortsfeste Detektoren an Anschlußstellen, Knotenpunkten und dergleichen positioniert werden. Darüber hinaus wird vorgeschlagen, daß die Anordnungsdichte der ortsfesten Detektoren in Abhängigkeit von Verkehrserwartungsschätzungen bestimmt wird. Somit lassen sich durch die Anordnung vieler lokaler Erfassungssysteme flächendeckende Netze aufbauen. Mit der Erfindung ist es auch möglich, einen Gesamtnetzaufbau zu organisieren. An verkehrstechnisch kritischen Positionen werden lokale Detektoren und Vorverarbeitungsrechner angeordnet, die über Funk in vorzugsweise digitaler Technologie die Daten an übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen bzw. -zentralen weiterleiten. Dort können dann weitere Verkehrsmodelle auf die Daten angewandt werden.
Aus der lokalen Auswertung ergibt sich die Möglichkeit der lokalen Zustandserkennung. Durch die Verknüpfung der Daten benachbarter lokaler Erfassungsquerschnitte kann ein sogenannter streckenbezogener Level of Service in einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage oder einer dem Gesamtnetz zugeordneten Zentrale ermittelt werden.
Die Verknüpfung dieser Daten, ggf. in Kombination mit den Daten der lokalen Erfassungsquerschnitte, ermöglicht die Errechnung einer erweiterten Situationserkennung. Hier können dynamische Zustandsschätzungen erfolgen, um eine verbesserte Zustandsschätzung in kritischen Streckenabschnitten durch Zuschaltung eines angepaßten Systems zur erweiterten Situationserkennung zu erlangen. Die Ergebnisse sind detaillierte streckenbezogene Daten und feiner untergliederte Situationsklassifizierungen. Darüber hinaus lassen sich Angaben einer etwaigen Sicherheit der jeweiligen Schätzung erzielen. Eine Korrektur hinsichtlich stark verrauschter Daten wegen schlechter Datenübertragung, bei größeren Zeitintervallen oder nur sporadischen Daten ist mit der Erfindung vorgesehen.
Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß zur lokalen Vorverarbeitung der Daten deren Plausibilität anhand von Modellvergleichen überprüft wird, Mittelwertberechnungen durchgeführt aus der Veränderung der Meßwerte Trendfaktoren ermittelt und werden. Als Meßwerte werden zumindest Fahrzeuggeschwindigkeit, Verkehrsstärke und querschnittsbezogene Belegung erfaßt.
Nachdem von einem Detektor, beispielsweise einem Passiv-Infrarot-Detektor, Meßdaten geliefert werden, werden diese vorverarbeitet, beispielsweise indem Mittelwertberechnungen, Plausibilitätskontrollen und Trendfaktorermittlungen durchgeführt werden. Aus den Veränderungen der Daten oder den Daten selbst werden dann Zustandscodes ermittelt, beispielsweise in der Form eines Zahlenwertes für Zustände wie freier Verkehrsfluß, Staugefahr, Stop and Go, Stau oder Stillstand u.s.w. Auswertungszyklen können beispielsweise alle 1 bis 5 Minuten gewählt werden. Der Auswertungszyklus kann jedoch variabel festgelegt werden, beispielsweise in Abhängigkeit von den Zustandscodes oder den Verkehrszuständen. Beispielsweise erfolgt bei freiem Verkehrsfluß alle 30 Minuten eine Übertragung bei Mittelwertbildung alle 5 Minuten. Je nach Störzustand kann die Übertragungsdichte erhöht werden. Dabei werden die Datenübertragungsraten benachbarter Erfassungsquerschnitte aufeinander abgeglichen.
Die Meßwerte können fahrspurenbezogen erfaßt werden, was aber nicht zwingend erforderlich ist, es können auch andere Erfassungsquerschnitte definiert werden. Auch ist es grundsätzlich möglich, Fahrzeugtypunterscheidungswerte, also beispielsweise Lkw, Pkw und dergleichen zu erfassen.
Mit der Erfindung wird vorgeschlagen, daß übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen zumindest für zu Gruppen zusammengefaßte benachbarte Erfassungsquerschnitte zugeordnet werden. Als übergeordnete Datenverarbeitungsanlage kann eine Zentrale für alle Erfassungsquerschnitte eines Netzes oder für mehrere übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen zugeordnet werden.
Die Netzbrganisation kann in beliebigen Stufen erfolgen, was die Flexibilität und die Datensicherheit beeinflußt. Hier können wirtschaftliche Parameter als Randbedingung verwendet werden.
Mit der Erfindung wird weiterhin vorgeschlagen, daß berechnete Datenreihen durch Modellvergleiche mit vorgegebenen Modellen überprüft bzw. korrigiert, daß zentrale Datenauswertungen zur Störfallerkennung durchgeführt und daß zentrale Datenauswertungen zur dynamischen Zustandsschätzung durchgeführt werden.
Darüber hinaus wird weiterhin vorgeschlagen, daß Quelle-Ziel-Beziehungen durch die Analyse der Daten aller Erfassungsquerschnitte eines Netzes ermittelt, daß die Daten zur Routensuche, zur Ausgabe von Verkehrsleitungsinformationen ausgewertet, zur Präzisierung statistischen Analysen unterzogen und daß die Daten zur Abgabe von Verkehrsentwicklungsprognosen ausgewertet werden.
Mit der Erfindung werden Verfahren bereitgestellt, um unterschiedliche Arten und Qualitäten von Verkehrsinformationsdaten zur Verfügung zu stellen. Hauptaufgabe ist es, solche Daten für die Kraftfahrzeugführer aufzubereiten und diesen zweckmäßige Informationen bereitzustellen. Dabei kann es sich beispielsweise um Reisezeitanzeigen, Routenanzeigen, Verkehrsschlußprognosen, Stauanzeigen und dergleichen handeln. In den einzelnen Fahrzeugen werden beispielsweise Informationsdisplays angeordnet, auf welchen die Kraftfahrzeugführer ihre geplanten Routen und die Reisezeitinformationen angezeigt bekommen. Sie können dann beispielsweise unter verschiedenen Alternativen die jeweils schnellste Route wählen. Zusätzlich oder alternativ können Hinweise auf Stauentwicklungen, Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die weitere Entwicklung auf dem bevorstehenden Streckenabschnitt und dergleichen angezeigt werden. Die Anwendungsbreite ist umfangreich.
Mit der Erfindung wird ein äußerst flexibles Verfahren angegeben, mit welchem unter Verknüpfung unterschiedlichster Verkehrsmodelle ein nahezu netzumfassendes, flächendeckendes Verkehrsinformationssystem aufbaubar ist, welches Daten für unterschiedlichste Informationszwecke liefert. Es können herkömmliche und bereits bekannte Modelle und Verfahren eingesetzt und kombiniert werden. Prognosen können ganglinienbasierte Prognosen an Meßstellen, modellgestützte Prognosen für Abschnitte und Maschen und Ergänzungen nicht meßbarer Effekte unter Verwendung künstlicher Intelligenz sein. Für die Berechnung von Mittelwerten werden übliche Formeln eingesetzt. Trendfaktoren können beispielsweise nach dem Extrapolationsverfahren auf der Basis der quadratischen Extrapolation von Lewandowski (1974) sein.
Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung anhand der Figuren. Dabei zeigen:
Figur 1
ein Diagramm, das die Verkehrsstärke über die Zeit aufgetragen zeigt;
Figur 2
ein Diagramm, das die Darstellung der Geschwindigkeit über die Zeit zeigt;
Figur 3
ein Diagramm, welches die Darstellung der Verkehrsdichte über die Zeit zeigt;
Figur 4
ein Diagramm, welches den linearen Trend über die Zeit zeigt;
Figur 5
ein Diagramm, welches die Veränderung des linearen Trends über die Zeit zeigt;
Figur 6
ein Diagramm, in dem die Geschwindigkeit über der Verkehrsstärke aufgetragen ist;
Figur 7
ein Diagramm, in dem die Geschwindigkeit an einem zweiten lokalen Meßquerschnitt über der Verkehrsstärke aufgetragen ist;
Figur 8
ein Diagramm, welches die Darstellung von Verkehrszustandswerten über die Zeit am Meßquerschnitt gemäß Figur 6 zeigt;
Figur 9
ein Diagramm, welches die Darstellung von Verkehrszustandswerten über die Zeit am Meßquerschnitt gemäß Figur 7 zeigt;
Figur 10
ein Diagramm, welches die Darstellung einer Verkehrszustands-Ganglinie bezogen auf eine Strecke zwischen zwei Meßquerschnitten zeigt;
Figur 11
ein Diagramm, welches die Darstellung einer Verkehrszustands-Ganglinie bezogen auf eine Strecke zwischen zwei Meßquerschnitten zeigt;
Figur 12
ein Diagramm, welches die Darstellung einer Verkehrszustands-Ganglinie bezogen auf eine Strecke zwischen zwei Meßquerschnitten zeigt;
Figur 13
ein Diagramm, welches die Darstellung einer Verkehrszustands-Ganglinie bezogen auf eine Strecke zwischen zwei Meßquerschnitten zeigt, und
Figur 14
ein Diagramm, welches die Darstellung einer Verkehrszustands-Ganglinie bezogen auf eine Strecke zwischen zwei Meßquerschnitten zeigt.
An einem gegebenen Meßquerschnitt wird, wie in Figur 1 gezeigt, die Verkehrsstärke über die Zeit ermittelt. Es ergibt sich die sogenannte Verkehrsstärke-Ganglinie, die in Fahrzeugen pro Stunde aus 1-Minuten-Messungen errechnet wurde. Die Figur zeigt die ungeglätteten und die exponentiell geglätteten Werte für einen zweistreifigen Autobahnquerschnitt. Die Figur zeigt die Wirkung der Glättung auf die Schwankungsbreite der Meßwerte.
Wie in Figur 2 gezeigt, werden am gleichen Meßquerschnitt gleichzeitig die Geschwindigkeiten in der gleichen Weise in Kilometer/Stunde, errechnet aus 1-Minuten-Messungen, erfaßt und sowohl ungeglättet als auch exponentiell geglättet für den gleichen Autobahnquerschnitt dargestellt.
Aus den beiden erfaßten Größen Geschwindigkeit und Verkehrsstärke über die Zeit läßt sich über den formelmäßigen Zusammenhang die Verkehrsdichte k = Verkehrsstärke q/Geschwindigkeit v errechnen und ebenso geglättet beziehungsweise ungeglättet darstellen. Auch hier erfolgt die Glättung exponentiell.
Die Figuren 1 bis 3 zeigen sehr deutlich, daß zu Beginn einer stark anwachsenden Verkehrsstärke ein starker Geschwindigkeitseinbruch erfolgt und zu einer sehr hohen Verkehrsdichte führt, welche sich mit der Zeit wieder zu normalisieren beginnt. Die Figuren 4 und 5 zeigen den Verlauf eines linearen Trendfaktors einer Trendberechnung über den Tag. Hier zeigt sich, daß insbesondere bei inhomogenem Verkehrsfluß, beispielsweise nachts oder bei Störungen, der Trendfaktor eine hohe Schwankungsbreite aufweist. Dies bestätigt sich auch gemäß Figur 5, in welcher die Veränderung des linearen Trends aufgeführt ist.
Die Figuren 6 und 7 stellen sogenannte Fundamentaldiagramme für zwei verschiedene Querschnitte dar. In Fundamentaldiagrammen wird die Geschwindigkeit v über der Verkehrsstärke q aufgetragen. Mit den Buchstaben A bis F sind sechs unterschiedliche Qualitätsstufen dargestellt, wobei A einem freien Verkehr entspricht, F einem Stau. Bereits bei D kommt es zu Stop-and-Go oder zähfließenden Verkehrserscheinungen, die als kritisch anzusehen sind.
Für den in Figur 6 gezeigten Querschnitt ergibt sich diagrammartig ein Qualitätsstufen-Verlauf über die Zeit. Man spricht bei Qualitätsstufen auch vom Level of Service (LOS). In den Figuren 8 und 9 sind anstelle der Großbuchstaben A, B, usw. die Zahlen 1, 2 usw. gesetzt. Man sieht, daß sich die LOS zeitweise auch überlagern und von einem Zustand in den anderen kippen.
Errechnet man die unterschiedlichen LOS auf ganze Streckenabschnitte, so ergeben sich die Darstellungen in den Figuren 10 bis 14, in welchen für unterschiedliche Streckenabschnitte zwischen Meßstellen Q1 bis Q9 die LOS über die Zeit aufgetragen sind. Hier zeigt sich sehr deutlich, wie sich zunächst in vorliegenden Streckenabschnitten Störungen langsam aufbauen, im mittleren Bereich zu langanhaltenden Stausituationen führen, der sich im hinteren Streckenbereich wieder langsam auflöst.
Die Darstellungen zeigen, wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konkrete meßstellenbezogene Werte erfaßt beziehungsweise errechnet und auf querschnittsbezogene oder streckenbezogene Zustandswerte oder Qualitätsstufen weiterverarbeitet werden. Alle erfaßten, errechneten und weiterverarbeiteten Daten und Ergebnisse stehen nunmehr zur Verfügung, um den Verkehrsteilnehmern entsprechende Verkehrsinformationen anzugeben. So lassen sich beispielsweise Reisezeiten für geplante Strecken oder unterschiedliche alternative Routen errechnen und darstellen. Auch lassen sich entsprechende Warnungen und Prognosen einschließlich der Prognosewahrscheinlichkeiten angeben.
Die beschriebenen Bespiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend.

Claims (22)

  1. Verfahren zur Ermittlung von auf Straßenstrecken, insbesondere Autobahnen, bezogenen Verkehrsinformationen, wobei mittels ortsfester Detektoren lokale Erfassungsquerschnitte gebildet, verkehrsbezogene Meßwerte erfaßt, mittels lokaler Rechner vorverarbeitet und auf ein vorgegebenes Datenprotokoll normiert und aggregiert an eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß aus den ermittelten Daten taktweise Qualitätsstufen des Verkehrs darstellende Zustandscodes ermittelt werden und die Datenübertragung an die übergeordnete Datenverarbeitungsanlage per drahtloser Übermittlung erfolgt, wobei die Datenübertragungsrate in Abhängigkeit von den Zustandscodes festgelegt wird und die Datenübertragungsraten benachbarter Erfassungsquerschnitte abgeglichen werden.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ortsfeste Detektoren an Anschlußstellen, Knotenpunkten und dergleichen positioniert werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Anordnungsdichte der ortsfesten Detektoren in Abhängigkeit von Verkehrserwartungsschätzungen bestimmt wird.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur lokalen Vorverarbeitung der Daten deren Plausibilität anhand von Modellvergleichen überprüft wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur lokalen Vorverarbeitung der Meßwerte Mittelwertberechnungen durchgeführt werden.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß aus der Veränderung der Meßwerte Trendfaktoren ermittelt werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwerte Fahrzeuggeschwindigkeit, Verkehrsstärke und Belegung erfaßt werden.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte fahrspurbezogen erfaßt werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwerte Fahrzeugtypunterscheidungswerte erfaßt werden.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Datenauswertungszyklus variabel festgelegt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen zumindest für zu Gruppen zusammengefaßte benachbarte Erfassungsquerschnitte zugeordnet werden.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als übergeordnete Datenverarbeitungsanlage eine Zentrale für alle Erfassungsquerschnitte eines Netzes oder für mehrere übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen zugeordnet wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage streckenbezogene Verkehrsinformationen durch Verknüpfung der übertragenen Daten benachbarter Erfassungsquerschnitte errechnet werden.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß berechnete Datenreihen durch Modellvergleiche mit vorgegebenen Modellen überprüft bzw. korrigiert werden.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zentrale Datenauswertungen zur Störfallerkennung durchgeführt werden.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß Quelle-Ziel-Beziehungen durch die Analyse der Daten aller Erfassungsquerschnitte eines Netzes ermittelt werden.
  17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Routensuche ausgewertet werden.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Ausgabe von Verkehrsleitungsinformationen ausgewertet werden.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Abgabe von Verkehrsentwicklungsprognosen ausgewertet werden.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Ausgabe von Reisezeitinformationen ausgewertet werden.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Ausgabe von Stauinformationen ausgewertet werden.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Präzisierung statistischen Analysen unterzogen werden.
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