EP0902406B1 - Verfahren zur Übertragung von Wegedaten und zur Analyse des Verkehrswegenetzes sowie Verkehrserfassungszentrale und Endgerät - Google Patents

Verfahren zur Übertragung von Wegedaten und zur Analyse des Verkehrswegenetzes sowie Verkehrserfassungszentrale und Endgerät Download PDF

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EP0902406B1
EP0902406B1 EP98250299A EP98250299A EP0902406B1 EP 0902406 B1 EP0902406 B1 EP 0902406B1 EP 98250299 A EP98250299 A EP 98250299A EP 98250299 A EP98250299 A EP 98250299A EP 0902406 B1 EP0902406 B1 EP 0902406B1
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EP
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route
routes
borders
traffic
vehicle
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EP0902406A2 (de
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Markus Dr. Becker
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ATX Europe GmbH
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    • G08G1/096877—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the input to the navigation device is provided by a suitable I/O arrangement
    • G08G1/096888—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the input to the navigation device is provided by a suitable I/O arrangement where input information is obtained using learning systems, e.g. history databases

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting route data and a Traffic control center and a terminal.
  • the transmission of route data between a vehicle and a control center in particular the transmission of data (FCD) relating to a path covered by a vehicle in each case from the vehicle to the control center or, for example, the transmission of further transmitted data which can be assigned to a transmitted path in a control center, such as Travel times of vehicles put a heavy burden on the transmission route due to the very high number of vehicles.
  • FCD data relating to a path covered by a vehicle in each case from the vehicle to the control center
  • further transmitted data which can be assigned to a transmitted path in a control center
  • Travel times of vehicles put a heavy burden on the transmission route due to the very high number of vehicles.
  • due to the transmission of route data determined by many individual vehicles to the distances traveled in each case, and of travel times etc. for the respective route transmitted due to the large number of vehicles, a very large amount of data to be transmitted is required.
  • the transmission channels available for transmission are not unlimited in terms of their capacity.
  • DE 195 08 486 A1 discloses a method for transmitting position data by mobile radio between a vehicle and a control center, in which position data in the form of a point (with the specification of length and width) are recorded with a GPS receiver after a specific interval, whereby two points are connected to a vector and a first vector train is formed from all the vectors obtained in this way.
  • the first vector is approximated by straight lines with an increasing number of straight lines until the maximum distance of the actual position data from the straight line lies below a predetermined threshold value, whereupon the position data reduced in this way are transmitted. Access to information in a digital map of the traffic network is not recommended for data reduction.
  • the document EP-A-0 263 332 relates to a receiver for traffic radio broadcasts, in which a coarser grid in the form of segments is superimposed on an exit road network, which segments in turn contain a plurality of route segments.
  • the resulting list contains the names of the segments and the route segments contained therein.
  • the respective segment is determined by the transmission of the respective route segment.
  • the object of the present invention is to optimize the transmission of route data between a vehicle and a control center.
  • the invention optimizes the transmission of route data by reducing the Redundancy, i.e. by increasing the information density during transmission. For this will each have one or more edges in the digital map of the Traffic route network, in which vehicles move, to partial routes summarized.
  • Route data can be identified with a description of the partial route which they relate to are transferred. Other dates such as travel times, Environmental data, temperatures etc. can e.g. by designating a partial route and of the location on the partial route.
  • the nodes of a traffic route network can lie on one, two or more edges. If there is only one edge at a node, it is an end point of the Infrastructure network. If there are two edges on a node, it can be a subdivision of a street, roadway, lane group etc. in the longitudinal direction in act several edges, two edges each by a node are connected. If there are three or more edges on a node, it acts is a junction or intersection of roads, lanes, lane groups etc. An intersection with more than three edges can be divided by several Knots with three edges to be replaced.
  • the different directions of a street can be represented by one or more edges.
  • Route data in the sense of Claims include data that is covered by one vehicle at a time Identify the path, namely the edges or the partial paths, each one or include several contiguous edges and together the covered Make way. If, based on transmitted route data, the route of a vehicle in a digital map of a transport network in the head office can also Further data such as travel times can be assigned to this route.
  • Route data transmitted can in particular be one from a vehicle with one Traffic detector traveled route and from vehicle to headquarters be transmitted.
  • the data determined in this way in the central office can in particular for travel time statistics and for later recommendations on the choice of routes Vehicles are used.
  • the route data can also relate in particular to one of the vehicles Head office recommended route and from the head office to the vehicle respectively can be transmitted to several vehicles. So that a vehicle can be used for one or determined several routes based on travel time statistics in a central office Travel times are informed and advice on the selection of routes.
  • the transmission of a route is expediently carried out by the transmission of Designations of the partial routes forming it.
  • a way can be from one or exist several partial routes.
  • the names of the partial routes can be found in the Central and in the vehicle in identical or different databases stored with an assignment of edges forming a partial path one partial route each; instead can also be used in the head office and in the vehicle at least one set of rules for the formation of partial paths from edges be saved and for the identification of partial routes of a route to be transmitted these rules are used.
  • edges each Partly because of the road types of these edges are taken into account; thus can for example, partial routes from edges representing highway sections or from Edges representing highway sections and country roads are formed.
  • the associated period or time is preferably transmitted for route data.
  • the exact time or a time can thus be determined for route data determined by a vehicle quantified period of time are transmitted and stored in the headquarters.
  • the control center can also transmit route data, what time period, for example what time of day, what day of the week or which day of the year these route data relate to, for example Precise route recommendations for traffic jams occurring at certain times of the year can be transmitted.
  • the target file from a source file is used to reference partial routes in the Suitable transmission of route data between a control center and a vehicle Target file created.
  • Different can be used to generate the target file Approaches can be chosen. For example, starting from a as Starting nodes selected nodes of the network, partial routes are defined in such a way that with ascending numbering of the partial routes, one partial route through if possible long left turn, starting from the starting node. This regulation is very easy to implement.
  • Figure 1 shows a digital road map of an edge 1 to 17 and node A to T. extensive traffic network.
  • An edge here comprises a section of the route a street.
  • the edge 1 is between the two nodes A and B
  • the edge 2 is between nodes B and C
  • edge 3 is between the Nodes C and D etc.
  • the nodes are A, G, J, P, T each start node of the digital map of the traffic network, ie Knots, of which only one edge or only one edge of the considered Street classes.
  • the nodes B, D, L are branch nodes, i.e. nodes with at least three adjacent edges; this means, for example, from the edge 1 At node B, drive a vehicle in the direction of edge 2 or edge 10 can that there is a real possibility of branching off.
  • a junction node can also have more than three edges, for example at an intersection; however, it is also possible to order the here selected representation with branch nodes with exactly three edges each preserved, even at intersections with more than three edges, several junction nodes to define from which exactly three edges each originate.
  • the nodes C, E, F, H, I, K M, N, Q R are nodes, of which only two edges, for example Edge 2 and 3 start from node C.
  • edges can be in one Digital road map representing traffic route network for specific purposes, such as. Congestion detection may be important, however, they are used to analyze a route and transmission of route data relating to this route, in particular Travel times, not important.
  • a network of traffic routes can also be found representative digital map, i.e. output file, to form a partial route of the Traffic network with target file representing low redundancy Consideration of edges and / or nodes of only a certain road class, for example, freeway, are taken into account; also e.g. from one Output file, several target files can be created for each street class.
  • a traffic network representing digital road map in Figure 1 a way and this way further route data in question should be transmitted by The passed nodes and / or the passed edges are transmitted.
  • the passed nodes and / or the passed edges are transmitted.
  • This way can be in a terminal in the vehicle due to a position detection system (e.g. GPS) and / or one Odometer and / or a speedometer and / or the detection of the Steering movements of the vehicle and / or a digital road map etc. detected become.
  • a total time required for this route can be added to the route and for partial routes of the route, partial route times are recorded.
  • This route data should be transmitted from the vehicle 18 to a control center. This can be done from a terminal in the vehicle 18 to the central office, for example by radio, in particular mobile radio, respectively.
  • radio in particular mobile radio, respectively.
  • transmission according to GSM in particular GSM SMS, can be selected in the form of a short message.
  • a vehicle 18 can travel From A to J the edges 1, 2, 3, 7, 8, 9 and the time required for this as Route data can be transmitted to a control center. Because of the variety of However, vehicles generate a very large amount of data. The capacity of the However, the available transmission medium is limited. Therefore the resulting data volume can be kept as low as possible.
  • the traffic route network is broken down into partial routes.
  • One or each can be used several edges 1 - 17 form a partial path.
  • at least one set of regulations for the formation of partial routes in one Traffic network or one according to a set of regulations from the digital Road map of a traffic route network (output file) less formed redundant (information technology compressed) digital road map of the Traffic route network (i.e. destination file) must be saved.
  • the regulations for dividing the transport network into partial routes can be chosen in this way be independent of the digital road maps that exist in the terminal and the headquarters can be used.
  • the terminal and in the Central does not necessarily have the same digital street map or the same Version (update) of a digital road map is available. The procedure is too for different cards or card versions in the terminal and in the head office formable.
  • a partial route can be defined between two nodes each are either output nodes A, G, J, P, T or branch nodes B, D, L, respectively.
  • the partial routes of the digital channels shown in FIG. 1 result from this version Road map of a traffic network as follows:
  • the partial route W 1 comprises the edge 1
  • Another set of regulations for the formation of partial routes in a digital road map representing a traffic route network can be as follows: A partial route is formed starting from any exit node A with increasing node numbering, by turning left for as long as possible until a further exit node G, J, P, T. Paths between this output node A and the other output nodes are thus detected. After all possible routes from the output node A have been processed, a further rule can lie in the choice of a further output node G, all of which except the route to the output node A already considered being defined accordingly as partial routes. Another requirement may be to proceed accordingly with the remaining exit nodes.
  • a route as transmitted route data would only contain a partial route.
  • Another set of regulations for the formation of partial routes can also be defined as follows: From an arbitrarily selected output node A turns left as long as possible to another exit node G, J, P, T analyzed; partial routes are only used for routes between exit nodes and Output node and possibly additionally between output node and Intersection node defined when from traffic data recorded by Vehicles shows that a relevant number of vehicles are traveling this route.
  • a set of regulations for the formation of partial routes may look as follows: the first partial route Y 1 comprises the edges 1, 2, 3, 7, 8, 9, the partial route Y 2 comprises the edges 15, 16, 17, the partial route Y 3 comprises the edges 10, 11, 12, 13, 14, the partial route Y 4 comprises the edges 4, 5, 6.
  • the first partial route Y 1 comprises the edges 1, 2, 3, 7, 8, 9, the partial route Y 2 comprises the edges 15, 16, 17, the partial route Y 3 comprises the edges 10, 11, 12, 13, 14, the partial route Y 4 comprises the edges 4, 5, 6.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übertragung von Wegedaten sowie eine Verkehrserfassungszentrale und ein Endgerät.
Die Übermittlung von Wegedaten zwischen einem Fahrzeug und einer Zentrale, also insbesondere die Übertragung von einen jeweils von einem Fahrzeug zurückgelegten Weg betreffenden Daten (FCD) vom Fahrzeug an die Zentrale oder z.B. die Übertragung von in einer Zentrale einem übermittelten Weg zuordnenbaren weiteren übertragenen Daten, wie Reisezeiten von Fahrzeugen belastet wegen der sehr hohen Anzahl von Fahrzeugen den Übertragungsweg sehr stark. Insbesondere durch die Übertragung von von vielen einzelnen Fahrzeugen bestimmten Wegedaten zu jeweils zurückgelegten Wegen sowie von Reisezeiten etc. für den jeweiligen übermittelten Weg, bedingt aufgrund der Vielzahl von Fahrzeugen eine sehr große zu übertragende Datenmenge. Die zur Übertragung zur Verfügung stehenden Übertragungskanäle sind jedoch hinsichtlich ihrer Kapazität nicht unbegrenzt.
Die DE 195 08 486 A1 offenbart ein Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten per Mobilfunk zwischen einem Fahrzeug und einer Zentrale, bei welchem jeweils nach einem bestimmten Intervall mit einem GPS-Empfänger Positionsdaten in Form eines Punktes (unter Angabe von Länge und Breite) erfasst werden, wobei jeweils zwei Punkte zu einem Vektor verbunden werden und aus allen derart erhaltenen Vektoren ein erster Vektorzug gebildet wird. Zur Datenreduktion wird der erste Vektor durch Geradenzüge mit jeweils ansteigender Anzahl von Geraden solange approximiert, bis der maximale Abstand der tatsächlichen Positionsdaten vom Geradenzug unterhalb eines vorbestimmten Schwellenwertes liegt, worauf die derart reduzierten Positionsdaten übertragen werden.
Ein Zugriff auf Informationen in einer digitalen Karte des Verkehrswegnetzes wird zur Datenreduktion nicht empfohlen.
Die Schrift EP-A-0 263 332 betrifft einen Empfänger für Verkehrsfunksendungen, bei dem einem Ausgangsstraßennetz ein groberes Raster in Form von Segmenten übergelegt wird, die wiederum mehrere Streckensegmente enthalten. Die sich daraus ergebende Liste enthält die Bezeichnungen der Segmente und der darin enthaltenen Streckensegmente.
Durch die Übertragung des jeweiligen Streckensegments wird das jeweilige Segment festgelegt.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist die Optimierung der Übermittlung von Wegedaten zwischen jeweils einem Fahrzeug und einer Zentrale.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 sowie durch eine Verkehrserfassungszentrale und ein Endgerät nach den Ansprüchen 19 und 22 gelöst.
Die Erfindung optimiert die Übertragung von Wegedaten durch Verringerung der Redundanz, also durch Erhöhung der lnformationsdichte bei der Übertragung. Hierzu werden jeweils eine oder mehrere Kanten in der digitalen Karte des Verkehrswegenetzes, in welchem sich Fahrzeuge bewegen, zu Teilwegen zusammengefaßt. Wegedaten können mit einer Bezeichnung des Teilweges, auf welchen sie sich beziehen, übertragen werden. Sonstige Daten wie Reisezeiten, Umweltdaten, Temperaturen etc. können z.B. durch Bezeichnung eines Teilweges und des Ortes auf dem Teilweg bezeichnet werden. Somit ist lediglich ein eindimensionaler Bahnparameter wie z.B. der Abstand vom Anfang des Teilweges zur Bezeichnung eines genauen Ortes von bahnbezogenen Informationen wie Reisezeiten oder Umweltdaten innerhalb eines Teilweges erforderlich, was mit einer geringeren Redundanz als bei einer zweidimensionalen (geographische Länge und Breite) Ortsangabe möglich ist; die Ortsbezeichnung ist also eine relativ kurze Information.
Kanten des Verkehrswegenetzes, in welchem sich Fahrzeuge bewegen, sind Teilabschnitte von Straßen, Fahrbahnen oder Fahrbahngruppen oder dgl. in einer Ausgangs-Verkehrsnetzkarte und mit anderen Kanten durch Knoten verbunden. An Knoten eines Verkehrswegenetzes können eine, zwei oder mehrere Kanten anliegen. Wenn an einem Knoten nur eine Kante anliegt, handelt es sich um einen Endpunkt des Verkehrswegenetzes. Wenn an einem Knoten zwei Kanten anliegen, kann es sich um eine Unterteilung einer Straße, Fahrbahn, Fahrbahngruppe etc. in Längsrichtung in mehrere Kanten handeln, wobei jeweils zwei Kanten dort durch einen Knoten verbunden sind. Wenn an einem Knoten drei oder mehr Kanten anliegen, handelt es sich um eine Abzweigung oder Kreuzung von Straßen, Fahrbahnen, Fahrbahngruppen etc. Eine Kreuzung, an welcher mehr als drei Kanten anliegen, kann durch mehrere Knoten mit drei Kanten ersetzt werden. Die unterschiedlichen Richtungen einer Straße können durch eine oder mehrere Kanten dargestellt sein. Wegedaten im Sinne der Ansprüche umfassen Daten, welche den von jeweils einem Fahreug zurückgelegten Weg identifizieren, nämlich die Kanten oder die Teilwege, welche jeweils eine oder mehrere aneinandergrenzende Kanten umfassen und zusammen den zurückgelegten Weg bilden. Wenn aufgrund übertragener Wegedaten der Weg eines Fahrzeuges in einer digitalen Karte eines Verkehrsnetzes in der Zentrale bestimmt ist, können auch weitere Daten wie Reisezeiten diesem Weg zugeordnet werden.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Übertragene Wegedaten können insbesondere einen von einem Fahrzeug mit einem Verkehrsdetektor durchfahrenen Weg betreffen und vom Fahrzeug an die Zentrale übermittelt werden. Die derart in der Zentrale ermittelten Daten können insbesondere für Reisezeitenstatistiken und für spätere Empfehlungen zur Wahl von Wegen durch Fahrzeuge verwendet werden.
Auch können sich die Wegedaten insbesondere auf einen dem Fahrzeug von der Zentrale empfohlenen Weg beziehen und von der Zentrale an das Fahrzeug bzw. auch an mehrere Fahrzeuge übermittelt werden. Damit kann ein Fahrzeug über für einen oder mehrere Wege aufgrund von Reisezeitenstatiken in einer Zentrale ermittelte Reisezeiten informiert und über die Auswahl von Wegen beraten werden.
Die Übermittlung eines Weges erfolgt zweckmäßig durch die Übermittlung von Bezeichnungen der ihn bildenden Teilwege. Ein Weg kann dabei aus einem oder mehreren Teilwegen bestehen. Die Bezeichnungen der Teilwege können in der Zentrale und im Fahrzeug in identischen oder unterschiedlichen Datenbanken abgespeichert vorliegen mit einer Zuordnung von einen Teilweg bildenden Kanten zu jeweils einem Teilweg; stattdessen kann auch in der Zentrale und im Fahrzeug jeweils mindestens ein Satz von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen aus Kanten gespeichert sein und zur Identifikation von Teilwegen eines zu übermittelnden Weges auf diese Vorschriften zurückgegriffen werden. Auch können mehrere unterschiedliche Datenbanken und/oder Sätze von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen jeweils im Fahrzeug und in der Zentrale gespeichert sein, wobei bei der Übermittlung von einen Weg betreffenden Daten der Satz von Vorschriften oder die Datenbank, auf welche sich die Wegedaten beziehen, mit übermittelt werden, was die Universalität erhöht.
Ferner können bei der Zuordnung von jeweils einer oder mehreren Kanten zu Teilwegen die Straßentypen dieser Kanten berücksichtigt werden; somit können beispielsweise Teilwege aus Autobahnabschnitte repräsentierenden Kanten oder aus Autobahnabschnitte und Landstraßen repräsentierenden Kanten gebildet werden.
Zweckmäßig wird von der Zentrale an mindestens ein Fahrzeug zu einem empfohlenen Weg die dafür erwartete Reisezeit übermittelt. Von einem Fahrzeug wird an die Zentrale zweckmäßig die für einen zurückgelegten Weg oder Teilwege des Weges benötigte Zeit übermittelt. Damit lassen sich über Belegungsstatistiken von Strecken hinaus direkt Reisezeiten für bestimmte Wege ermitteln.
Vorzugsweise wird zu Wegedaten der zugehörige Zeitraum oder Zeitpunkt übermittelt. Zu von einem Fahrzeug ermittelten Wegedaten kann also die genaue Zeit oder eine quantifizierte Zeitspanne übermittelt werden und in der Zentrale abgespeichert werden. Ebenso kann von der Zentrale zur Übermittlung von Wegedaten übermittelt werden, welchen Zeitraum, also beispielsweise welche Tageszeit, welchen Wochentag oder welchen Tag im Jahr diese Wegedaten betreffen, womit beispielsweise Wegempfehlungen bei zu bestimmten Jahreszeiten auftretenden Staus präzise übermittelt werden können.
Durch eine Analyse eines Kanten und Knoten aufweisenden Verkehrswegenetzes unter Generierung einer in den Ansprüchen angegebenen Zieldatei aus einer Ausgangsdatei wird eine zur Referenzierung von Teilwegen bei der Übertragung von Wegedaten zwischen einer Zentrale und einem Fahrzeug geeignete Zieldatei erzeugt. Für die Erzeugung der Zieldatei können unterschiedliche Vorgehensweisen gewählt werden. Beispielsweise können, ausgehend von einem als Anfangsknoten gewählten Knoten des Netzes, Teilwege derart definiert werden, daß mit aufsteigender Numerierung der Teilwege jeweils ein Teilweg durch möglichst langes Linksabbiegen, ausgehend vom Anfangsknoten, definiert wird. Diese Vorschrift ist sehr einfach implementierbar.
In einer Verkehrserfassungszentrale oder einem Endgerät kann ein erfindungsgemäßes Verfahren in Form eines Programms vorteilhaft implementiert werden.
Weitere Merkmale und Vorteile ergeben sich aus den weiteren Ansprüchen und aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Fig. 1
als einzige Figur schematisch eine digitale Straßenkarte eines Verkehrswegenetzes.
Figur 1 zeigt eine digitale Straßenkarte eines Kanten 1 bis 17 und Knoten A bis T umfassenden Verkehrswegenetzes. Eine Kante umfaßt hier einen Streckenabschnitt einer Straße. Alternativ wäre es auch möglich, für einen Streckenabschnitt mehrere Kanten, beispielsweise für beide Fahrtrichtungen jeweils eine Kante oder für jede Fahrspur jeweils eine Kante oder für Abbiegespuren eine eigene Kante etc. zu definieren. Die Kante 1 befindet sich zwischen den beiden Knoten A und B, die Kante 2 befindet sich zwischen den Knoten B und C, die Kante 3 befindet sich zwischen den Knoten C und D usw. Im dargestellten sehr kleinen Verkehrswegenetz sind die Knoten A, G, J, P, T jeweils Anfangsknoten der digitalen Karte des Verkehrswegenetzes, also Knoten, von welchen jeweils nur eine Kante oder nur eine Kante der betrachteten Straßenklassen ausgeht. Die Knoten B, D, L sind Abzweigungsknoten, also Knoten mit mindestens drei anliegenden Kanten; dies bedeutet, daß beispielsweise von der Kante 1 am Knoten B ein Fahrzeug in Richtung der Kante 2 oder der Kante 10 weiterfahren kann, daß also eine echte Abzweigungsmöglichkeit besteht. Anstelle von wie hier jeweils drei Kanten, kann ein Abzweigungsknoten auch mit mehr als drei Kanten, beispielsweise an einer Kreuzung, verbunden sein; jedoch ist es auch möglich, um die hier gewählte Darstellung mit Abzweigungsknoten mit jeweils genau drei Kanten zu erhalten, auch an Kreuzungen mit mehr als drei Kanten mehrere Abzweigungsknoten zu definieren, von welchen jeweils genau drei Kanten ausgehen. Die Knoten C, E, F, H, I, K M, N, Q R sind Knoten, von welchen jeweils nur zwei Kanten, beispielsweise vom Knoten C die Kante 2 und 3, ausgehen. Diese Kanten können in einer ein Verkehrswegenetz repräsentierenden digitalen Straßenkarte für bestimmte Zwecke, wie z.B. Stauerfassung, von Bedeutung sein, jedoch sind sie zur Analyse eines Weges und Übertragung von diesen Weg betreffenden Wegedaten, wie insbesondere Reisezeiten, nicht von Bedeutung. Femer können aus einer ein Verkehrswegenetz repräsentierenden digitalen Karte, also Ausgangsdatei, zur Bildung einer Teilwege des Verkehrswegenetzes mit geringer Redundanz darstellenden Zieldatei unter Berücksichtigung von Kanten und/oder Knoten nur einer bestimmten Straßenklasse, also beispielsweise Autobahn, berücksichtigt werden; auch können z.B. aus einer Ausgangsdatei mehrere Zieldateien für jeweils eine Straßenklasse gebildet werden.
Wenn mit der als Ausgangsdatei vorliegenden, ein Verkehrswegenetz repräsentierenden digitalen Straßenkarte in Figur 1 ein Weg und diesen Weg betreffende weitere Wegedaten übermittelt werden sollen, kann dies durch Übermittlung der passierten Knoten und/oder der passierten Kanten erfolgen. Beispielsweise kann sich ein in der Kante 1 in Richtung des Pfeiles V vom Anfangsknoten A zum Anfangsknoten J fortbewegendes Fahrzeug 18 über die Kanten 1, 2, 3, 7, 8, 9 fortbewegen. Dieser Weg kann in einem Endgerät im Fahrzeug aufgrund eines Positionserfassungsystems (beispielsweise GPS) und/oder eines Kilometerzählers und/oder eines Geschwindigkeitszählers und/oder der Erfassung der Lenkbewegungen des Fahrzeugs und/oder einer digitalen Straßenkarte etc. erfaßt werden. Ferner kann zum Weg eine Gesamtzeit, welche für diesen Weg benötigt wird und für Teilwege des Weges Teilweg-Zeiten erfaßt werden. Diese Wegedaten sollen vom Fahrzeug 18 an eine Zentrale übermittelt werden. Dies kann von einem Endgerät im Fahrzeug 18 zur Zentrale, beispielsweise per Funk, insbesondere Mobilfunk, erfolgen. Hierzu kann beispielsweise eine Übertragung nach GSM, insbesondere GSM-SMS, in Form einer Kurznachricht gewählt werden.
Im in Figur 1 dargestellten Beispiel können für einen vom Fahrzeug 18 zurückgelegten Weg von A nach J die Kanten 1, 2, 3, 7, 8, 9 und die dafür benötigte Zeit als Wegedaten an eine Zentrale übertragen werden. Aufgrund der Vielzahl von Fahrzeugen fällt dabei jedoch eine sehr große Datenmenge an. Die Kapazität des zur Verfügung stehenden Übertragungsmediums ist jedoch begrenzt. Deshalb soll die anfallende Datenmenge möglichst gering gehalten werden.
Hierzu wird das Verkehrswegenetz in Teilwege zerlegt. Dabei können jeweils eine oder mehrere Kanten 1 - 17 einen Teilweg bilden. Im Endgerät und in der Zentrale kann mindestens ein Satz von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen in einem Verkehrswegenetz oder eine nach einem Satz von Vorschriften aus der digitalen Straßenkarte eines Verkehrswegenetzes (Ausgangsdatei) gebildete, weniger redundante (informationstechnisch komprimierte) digitale Straßenkarte des Verkehrswegenetzes (also Zieldatei) gespeichert sein. Die Identifikation eines Weges bei der Übermittlung eines zurückgelegten Weges und ihn betreffenden Reisezeiten etc. vom Fahrzeug an die Zentrale oder von der Zentrale an ein Fahrzeug kann dabei, falls im Fahrzeug und in der Zentrale mehrere Sätze von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen oder mehrere nach diesen Vorschriftensätzen gebildete Zieldateien vorliegen, unter Benennung des für die Teilwege geltenden Vorschriftensatzes oder der dafür geltenden Zieldatei übermittelt werden.
Die Vorschriften zur Zerlegung des Verkehrsnetzes in Teilwege können so gewählt werden, daß Unabhängigkeit von den digitalen Straßenkarten besteht, die im Endgerät und der Zentrale verwendet werden. Insbesondere muß im Endgerät und in der Zentrale nicht notwendigerweise die gleiche digitale Straßenkarte oder die gleiche Version (Aktualisierung) einer digitalen Straßenkarte vorliegen. Das Verfahren ist auch für unterschiedliche Karten oder Kartenversionen im Endgerät und in der Zentrale ausbildbar.
Für die Datenreduktion eines Verkehrswegenetzes durch Bildung von Teilwegen aus mehreren Kanten und/oder Knoten sind unterschiedliche Sätze von Vorschriften möglich.
Beispielsweise kann ein Teilweg jeweils zwischen zwei Knoten definiert werden, die jeweils entweder Ausgangsknoten A, G, J, P, T oder Abzweigungsknoten B, D, L, sind. Nach dieser Version ergeben sich die Teilwege der in Figur 1 dargestellten digitalen Straßenkarte eines Verkehrswegenetzes folgendermaßen:
Der Teilweg W1 umfaßt die Kante 1, der Teilweg W2 umfaßt die Kanten 2, 3, W3 = 4, 5, 6, W4 = 7, 8, 9, W5 = 10, 11, W6 = 12, 13, 14, W7 = 15, 16, 17. Es kann abgespeichert werden, nach welchem Satz von Vorschriften Teilweige W1 bis W7 gebildet werden. Auch kann in einer Zieldatei abgespeichert werden, welche Kanten jeweils in einem Teilweg W1 bis W7 enthalten sind und/oder welche Knoten das Ende eines Teilweges W1 bis W7 bilden.
Ein weiterer Satz von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen in einer ein Verkehrswegenetz repräsentierenden digitalen Straßenkarte kann lauten: Ein Teilweg wird ausgehend von einem beliebigen Ausgangsknoten A mit aufsteigender Knotennumerierung jeweils gebildet, indem möglichst lange nach links abgebogen wird bis zu einem weiteren Ausgangsknoten G, J, P, T. Damit werden Wege zwischen diesem Ausgangsknoten A und den weiteren Ausgangsknoten erfaßt. Eine weitere Vorschrift kann nach Abarbeitung aller möglichen Wege vom Ausgangsknoten A in der Wahl eines weiteren Ausgangsknotens G liegen, wobei von diesem alle Wege außer dem Weg zum bereits betrachteten Ausgangsknoten A entsprechend als Teilwege definiert werden. Eine weitere Vorschrift kann darin liegen, darauf mit den restlichen Ausgangsknoten entsprechend weiterzuverfahren. Nach diesen Verfahren ergäben sich die Teilwege X1 für den Weg vom Knoten A zum Knoten G, X2 = A, J; X3 = A, P; X4= A, T; X5 = G, J; X6 = G, P; X7 = G, T; X8 = J, P; X9 = J, T; X10 = P, T, so daß die Anzahl der Teilwege X1 bis X10 die fakultierte Anzahl der Ausgangsknoten ist. Hier würde ein Weg als übermittelte Wegedaten nur jeweils einen Teilweg beinhalten.
Ein weiterer Satz von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen kann auch folgendermaßen definiert werden: Von einem beliebig gewählten Ausgangsknoten A wird möglichst lange links abbiegend bis zu einem anderen Ausgangsknoten G, J, P, T analysiert; dabei werden Teilwege nur für Wege zwischen Ausgangsknoten und Ausgangsknoten sowie eventuell zusätzlich zwischen Ausgangsknoten und Kreuzungsknoten definiert, wenn sich aufgrund erfaßter Verkehrsdaten von Fahrzeugen ergibt, daß eine relevante Anzahl von Fahrzeugen diesen Weg fährt. Damit ergeben sich im Verkehrswegenetz nur einige Wege, welche jeweils nur einen oder mehrere definierte Teilwege umfassen, so daß nur für diese Wege die Übertragung der sie betreffenden Wegedaten optimiert ist; da jedoch ein sehr großer Teil der Fahrzeuge zumindest zu bestimmten Zeiten Wege zurücklegt, welche sehr stark befahrende Teilwege umfassen, ergibt sich auch damit eine sehr gute Optimierung der bei der Übertragung von Wegedaten von Fahrzeugen anfallenden Datenmenge.
Beispielsweise kann ein Satz von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen folgendermaßen aussehen: Der erste Teilweg Y1 umfaßt die Kanten 1, 2, 3, 7, 8, 9, der Teilweg Y2 umfaßt die Kanten 15, 16, 17, der Teilweg Y3 umfaßt die Kanten 10, 11, 12, 13, 14, der Teilweg Y4 umfaßt die Kanten 4, 5, 6. Damit lassen sich alle Wege, welche ein Fahrzeug 18 vom Ausgangsknoten A aus befahren kann, mit sehr geringer Datenmenge definieren und übertragen. Jedoch können nach diesem Satz von Vorschriften Wege zwischen beispielsweise dem Knoten C und dem Knoten D nicht in Form von Teilwege mit geringer Redundanz übertragen werden, was jedoch unproblematisch ist, wenn sich wenige Fahrzeuge von C nach D fortbewegen.

Claims (24)

  1. Verfahren zur Übermittlung von Wegedaten, insbesondere per Mobilfunk, zwischen einem Fahrzeug (18) und einer Zentrale,
    wobei Wegedaten übermittelt werden mit Bezeichnungen von jeweils eine oder mehrere aneinandergrenzende Kanten (1;2, 3;7, 8, 9) umfassenden Teilwegen (W1, W2, W4),
    wobei zumindest einige Teilwege (W1, W2, W4) mehrere Kanten (2,3; 7,8, 9) in der digitalen Karte des Verkehrswegenetzes umfassen.
  2. Verfahren nach Anspruch 1.
    dadurch gekennzeichnet, daß Wegedaten zu einem vom Fahrzeug (18) mit einem Verkehrsdetektor durchfahrenen Weg vom Fahrzeug (18) an die Zentrale übermittelt werden.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß Wegedaten zu einem Weg von der Zentrale an das Fahrzeug (18) übermittelt werden.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung eines Weges erfolgt durch die Übermittlung von Bezeichnungen der ihn bildenden Teilwege, wobei die Bezeichnungen (W1 bis W8) in der Zentrale und in dem Fahrzeug (18) in gleichen (W1 bis W7; W1 bis W7) oder in unterschiedlichen (W1 bis W8; X1 bis X10) Datenbanken, insbesondere in Form von nach Anspruch 14 gebildeten Zieldateien, abgepeichert vorliegen mit einer Zuordnung von jeweils einen Teilweg (W4) bildenden Kanten (7, 8, 9) zu jeweils einem Teilweg (W4).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung eines Weges erfolgt durch die Übermittlung von Bezeichnungen zumindest der ihn bildenden Teilwege, wobei in der Zentrale und im Fahrzeug jeweils mindestens ein Satz von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen aus Kanten gespeichert ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 5,
    dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Sätze von Vorschriften zur Bildung von Teilwegen gespeichert sind und daß mit Wegedaten zu einem Weg auch der zugehörige Satz von Vorschriften oder eine Bezeichnung dieses Satzes von Vorschriften übertragen wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zwischen einem Knoten, von dem mindestens drei Kanten abzweigen, und einem weiteren Knoten, von dem ebenfalls mindestens drei Kanten abzweigen, ein Teilweg gebildet wird.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei der Zuordnung von Kanten zu Teilwegen die Straßentypen (Autobahn) der Kanten berücksichtigt werden.
  9. Verfahren nach Anspruch 8,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeweils nur aus Kanten des gleichen Straßentyps ein Teilweg gebildet wird, wobei vorzugsweise nur Teilwege zwischen Endknoten dieser Straßenklasse definiert werden.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß von der Zentrale an ein Fahrzeug zu einem Weg die für diesen Weg erwartete Reisezeit übermittelt wird.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß vom Fahrzeug an die Zentrale zu einem vom Fahrzeug zurückgelegten Weg die für den Weg und/oder für Teilwege benötigte Reisezeit übermittelt wird.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zu Wegedaten der Zeitraum oder Zeitpunkt übermittelt wird, zu welchem die Wegedaten erfaßt wurden oder zu welchem Zeitraum oder Zeitpunkt die Wegedaten ermittelt wurden.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei von mehreren Fahrzeugen für mehrere Wege erfaßten Wegedaten zugeordnete Reisezeiten und zugeordneten Erfassungszeiträume oder Erfassungszeitpunkte in einer Statistikdatei in der Zentrale gespeichert werden.
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß zur Analyse eines Kanten (1 bis 17) und Knoten (A bis T) aufweisenden Verkehrswegenetzes, das in Form einer zumindest Angaben über Verbindungen von Kanten und/oder Knoten miteinander umfassenden Ausgangsdatei vorliegt, eine das Verkehrswegenetz repräsentierende Zieldatei erzeugt wird, indem mehrere Teilwege jeweils durch Zusammenfassung jeweils einer oder mehrerer miteinander verbundener Kanten oder Knoten der Ausgangsdatei gebildet werden und zu jedem dieser Teilwege eine Bezeichnung dieses Teilweges und eine Liste der darin enthaltenen Kanten und/oder Knoten in der Zieldatei abgepeichert wird.
  15. Verfahren nach Anspruch 14,
    dadurch gekennzeichnet, daß in der Zieldatei auch die nicht in einem Teilweg enthaltenen Kanten oder Knoten abgespeichert werden.
  16. Verfahren nach Anpruch 14 oder 15
    dadurch gekennzeichnet, daß jeweils Kanten einer bestimmten Straßenklasse (Autobahn) getrennt analysiert und in einer eigenen Zieldatei oder Ziel-Teildatei abgespeichert werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß jeweils zwischen einem Knoten, von dem mindestens drei Kanten abzweigen, und einem weiteren Knoten, von dem ebenfalls mindestens drei Kanten abzweigen, ein Teilweg definiert wird.
  18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 17,
    dadurch gekennzeichnet, daß von einem wählbaren Anfangsknoten (A) des Netzes ausgehend der Teilweg mit der Nummer 1 durch Abbiegen hiervon und an weiteren Knoten nach links gebildet wird, und daß weitere Teilwege mit jeweils nächstniedrigerer Nummer jeweils möglichst lange links abbiegend gebildet werden.
  19. Verkehrserfassungszentrale zur Erfassung des Verkehrs mit einem Speicher, einem Empfänger, einem im Speicher gespeicherten Programm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche und einer Steuerung zur Abarbeitung des Programms.
  20. Verkehrserfassungszentrale nach Anspruch 19,
    dadurch gekennzeichnet, daß sie eine nach Anspruch 14 erzeugte Zieldatei aufweist.
  21. Verkehrserfassungszentrale nach Anspruch 19 oder 20,
    dadurch gekennzeichnet, daß sie einen Sender aufweist.
  22. Endgerät, insbesondere für ein Fahrzeug, zur Erfassung des Verkehrs, mit einem Speicher, einem Sender, einem im Speicher gespeicherten Programm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 18 und mit einer Steuerung zur Abarbeitung des Programms.
  23. Endgerät nach Anspruch 22,
    mit einem Empfänger.
  24. Endgerät nach Anspruch 22 oder 23,
    mit einer nach Anspruch 14 generierten Zieldatei.
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