EP0915446B1 - Verkehrsleit-, Informations- und Positionierungssystem (VIPS) - Google Patents

Verkehrsleit-, Informations- und Positionierungssystem (VIPS) Download PDF

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EP0915446B1
EP0915446B1 EP98116891A EP98116891A EP0915446B1 EP 0915446 B1 EP0915446 B1 EP 0915446B1 EP 98116891 A EP98116891 A EP 98116891A EP 98116891 A EP98116891 A EP 98116891A EP 0915446 B1 EP0915446 B1 EP 0915446B1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
traffic
vehicle
data
information
vehicles
Prior art date
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Expired - Lifetime
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EP98116891A
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English (en)
French (fr)
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EP0915446A2 (de
EP0915446A3 (de
Inventor
Martin Köhler
Karl-Ludwig Köhler, deceased
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Deutsche Telekom AG
Telekom Deutschland GmbH
Original Assignee
Deutsche Telekom AG
T Mobile Deutschland GmbH
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Publication date
Application filed by Deutsche Telekom AG, T Mobile Deutschland GmbH filed Critical Deutsche Telekom AG
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Publication of EP0915446A3 publication Critical patent/EP0915446A3/de
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Publication of EP0915446B1 publication Critical patent/EP0915446B1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Classifications

    • 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

Definitions

  • a method and a device are described, with the aid of which traffic flow data can be determined, processed on all connection routes serving road traffic and can be made available to the road user individually.
  • the previous influence on traffic by traffic management and information systems is still limited to individual sections of the route, focus of traffic or regions of metropolitan areas). These sections also correlate insufficiently with one another.
  • road users have only very patchy, up-to-date information.
  • there is no uniform concept or traffic management system so that road users have to find their way around a wide variety of control mechanisms and information channels; Traffic announcements, RDS ticker (s) (Radio Data System), route and diversion signs, changing signs, forecasts on television or magazines etc. try to inform the driver and give decision support - more or less up to date.
  • traffic data or information about the Purpose of traffic control and road safety from the View of a driver in different ways Arrange priority levels, so there are events that intervene directly in the driving action (e.g. within of the next mileage) and those in relative short, medium or long-term periods or, Distance levels are up for decision.
  • a traffic jam that is forming. Changes in speed of total traffic, Aid vehicles, sudden local weather changes (rain, Storm, hail, ice, etc.), accident, traveling construction sites, Redirection, and much more, based on the current situation Driving experience, are all events. the driving behavior of the affected drivers directly and immediately affect and only in the second place a superordinate Headquarters concern. One of the most important is if possible short access time to this 'data'. Accumulating to Decision making purposes (whether human or machine) only delays unnecessarily and is crucial in DVIS Disadvantage. Relevant news should only be the Vehicles leaked immediately from it are affected (vehicle selection).
  • DE 40 34 681 A1 discloses a method for transmission of traffic information between vehicles where dynamic traffic information and / or events in Form of traffic-relevant data from those on traffic participating vehicles recorded, even transported and via an information channel between encountering each other or overtaking vehicles.
  • dynamic traffic information and / or events in Form of traffic-relevant data from those on traffic participating vehicles recorded, even transported and via an information channel between encountering each other or overtaking vehicles.
  • Speed recommendations for the further distance to give Linking the recorded Traffic information with location and time parameters not described.
  • the invention has for its object a dynamic Traffic management, information and positioning system of the type mentioned so that a faster system is created, which only the records data relating to the individual driver, evaluates and transmits.
  • the invention has the advantage that one can needs a minimum of infrastructure and hereby one predominantly decentralized traffic control achieved whose data highly topical specifically only the driver concerned be made accessible.
  • the system according to the invention uses different ways of data transfer than the prior art mentioned in the introduction to the description. Neither GSM nor GPS components are required for the pure function of the system; but can also be integrated. The only commonality concerns the vehicle information channel, but with the difference that in the VIPS the vehicle-vehicle communication takes place directly with a specially designed transceiver.
  • VD information from oncoming vehicle C.
  • VLS traffic control center
  • the VIPS system thus selects the data stream without external action. Only in the second place, on the corresponding ones Coupling and decoupling points, data is sent to a control center forwarded or important data fed.
  • An electronically readable, standardized and unambiguous road marking is provided for meter-precise positioning, which the current (D) GPS cannot achieve.
  • a correspondingly accurate, satellite-based, future system would mean a multiple in financial expenditure compared to the simple and maintenance-free marking proposed here.
  • the current position of the vehicle can be covered with a digital map.
  • VIPS installs itself with each new vehicle that is added, without any advance payments from the road operator, thereby increasing efficiency.
  • traffic control centers are only necessary at a later point in time; completely in contrast to DVIS, in which a not inconsiderably complex know-how has to be advanced.
  • the decentralized VIPS structure increases the operational security compared to DVIS. There are further differences when considering the cost distribution between users and public authorities; System dependency on the operator GSM and GPS; Anonymity of user users; Functionality on all roads; Tolls; Tasks of law enforcement officers and much more
  • Local detection of the traffic density ahead by the on-board computer advantageously results in traffic being influenced in the form of a dynamic directional speed. Depending on the traffic density, this improves the throughput of the vehicles on this section of the route. Longer excesses of this target speed can lead to automatic speed throttling or can be forwarded to traffic control VA via the information channel IK.
  • the stationary sensor system postulated under a) is assigned exclusively to the vehicles, i.e. all relevant variables directly related to traffic can be captured in any and by any vehicle. This affects measured values, e.g. Speed, traffic jam, Accident, construction site, speed restrictions, Diversions, traffic density but also temperature, Brightness, rain etc.
  • this information bridge is in only for the time of passing or meeting closed a limited spatial distance.
  • this information channel can have data in both Directions (full duplex) are exchanged.
  • the data that the oncoming traffic delivers, but are the data of the own route section ahead. To this Can be forward-looking and up to date Recognize traffic-related issues without doing so additional measures by higher-level decision-makers must be involved and waited. It arises Flow of data and information back and forth to Direction of travel.
  • An on-board computer prepares the data for the own vehicle, sorts and weights them and hits them Preliminary decisions on passing on via the IK, e.g. local, regional, nationwide, current or in a time grid. Data can also be target-specific over longer distances only the data record has to be forwarded addressed and vehicles with appropriate destinations be transmitted.
  • Is a dialogue in the form of characters or language between the traffic control or control center and the vehicle desired this can be done using the standardized Information channel IK are processed. Let the same also bring in search messages that e.g. of the Traffic control centers are initiated.
  • Each one serves as a transmission or carrier medium Vehicle, comparable to the cells in the digital Message stream of modern communication technologies, e.g. ATM (Asynchronous Transfer Mode).
  • ATM Asynchronous Transfer Mode
  • the same marking and reading technology can be used also encode traffic signs accordingly and as Show road markings. These marks can then, as described above, by in the vehicle provided reading device read, decoded and the Vehicle drivers are displayed in the cockpit.
  • the energy supply of the sensor and communication network is the vehicles in this traffic technology assigned and thus relieves the road operator.
  • Vehicles for which fees are to be paid and were checked at all traffic control centers become; they pass on the information channel (IK) e.g. recognizable with license plates. Protection against abuse can be done by sealing the vehicle components to reach. Any manipulation of terminal equipment removes that Release characteristics, so that a vehicle without this identifier can be selected at all traffic control centers. For foreign vehicles can be entered at the border Acquire corresponding devices on loan with approval. A Recording of the actual road use in kilometers and / or time per vehicle to cover costs is possible.
  • IK information channel
  • Vehicles with searched license plates can by the Traffic control centers are filtered out.
  • All data can be called up from the moving company car (VAm) or influenced and addressed to the driver, e.g. expired TÜV etc.
  • VIPS traffic control, information and Positioning system
  • Data interfaces in the VIPS based on the concept of Euro-Scout, allow the coupling and decoupling of data for the purpose supra-regional traffic control and information. in the literally it's a floating car data collection, a much discussed objective in the Traffic telematics.
  • GSM mobile communications
  • black crossbars indicate that from Vehicle with legible markings on the side of the road indicated.
  • Vehicles A and C meet at Time t1 at the beginning of the relevant section of the road.
  • the vehicle A leaves the road section and has during the entrance on the road section with the mark there synced.
  • a traffic-relevant event occurred and vehicle A recorded this event and recorded in the memory of his computer. It encounters the vehicle C at the time t1, which is currently enters the road section from the other side.
  • the Information channel (IK) between the vehicles for a short time opened and the vehicle A transmits the in its On-board memory stored, traffic-relevant data VD to Vehicle C.
  • IK Information channel
  • This Data in vehicle C can now do this Data to be displayed immediately with the aim that this influences his vehicle accordingly (e.g. Slowing down in the event of an accident or fog in the Route section etc.). It is also possible that this Data in vehicle C also directly on the vehicle - act without the driver's influence (e.g. by a pre-programmed limitation of the Vehicle speed).
  • the vehicle C thus drives into the monitored section of the route, taking into account the traffic-relevant data acquired by the vehicle A, and adjusts its driving style accordingly.
  • vehicle B encounters vehicle B entering the route section from the other side, to which vehicle B the data recorded in the route section is in turn transmitted.
  • the data stored in the vehicle memory of vehicle C correspond to those that were received by vehicle A.
  • vehicle C when removing the obstacle in the monitored road section, the data recorded by vehicle A are modified and vehicle C only reports to vehicle B at time t2 that there are no obstacles.
  • the present exemplary embodiment is not to be interpreted as limiting the technical teaching of the invention. It represents a possible mode of operation of the invention only on the basis of a possible scenario.

Description

Beschrieben wird ein Verfahren und eine Vorrichtung, mit dessen Hilfe Verkehrsflussdaten auf allen, dem Straßenverkehr dienenden Verbindungswegen ermittelt, verarbeitet und dem Verkehrsteilnehmer individuell bereitgestellt werden können.
Die bisherige Verkehrsbeeinflussung durch Verkehrsleit- und Informationssysteme beschränkt sich noch immer auf einzelne Streckenabschnitte, Verkehrsschwerpunkte oder Regionen Ballungszentren). Ebenso ungenügend korrelieren diese Abschnitte untereinander. Besonders in verkehrsstarken Zeiten stehen dem Verkehrsteilnehmer nur sehr lückenhafte aktuelle Informationen zur Verfügung. Desgleichen fehlt es auch an einem einheitlichen Konzept bzw. Verkehrsleitmanagement, so dass sich der Verkehrsteilnehmer mit den unterschiedlichsten Regelmechanismen und Informationskanälen zurechtfinden muss; Verkehrsfunkdurchsagen, RDS-Laufschrift(en) (Radio Data System), Leitweg- und Umleitbeschilderungen, Wechselschilder, Prognosen im Fernsehen oder Zeitschriften usw. versuchen den Fahrzeugführer zu informieren und Entscheidungshilfen zu geben - mehr oder weniger aktuell.
Zur übergeordneten Verkehrssteuerung werden Funktionseinheiten wie z.B. induktiv gesteuerte Zählanlagen, Infrarot-Ampelsteuerung, Bildüberwachungseinrichtungen oder Beobachtungsflüge per Hubschrauber einbezogen. Dies alles sind Maßnahmen, z.T. auch nur Versuche, den Verkehr möglichst reibungslos abwickeln zu können. Von einer Individualentscheidung für den einzelnen Verkehrsteilnehmer, bezüglich der aktuellen Verkehrslage, ist man noch weit entfernt. Auch Navigationssysteme (z.B. Travelpilot, Auto-Scout,) ermöglichen keine Wegeoptimierung bezüglich der Verkehrslage.
Entscheidend für eine erfolgreiche Verkehrsbeeinflussung ist die Aufnahme von möglichst zahlreichen verkehrsrelevanten Daten, flächendeckend und aus allen lokalen, regionalen und landesweiten Streckenabschnitten. Dies gilt für jede Art von Verkehrslenkung, gleich ob sie nun zentral gesteuert ist oder sich durch individuelle Entscheidungen der Verkehrsteilnehmer ergibt. Ferner sollten diese Daten, nach entsprechender Aufbereitung, dem Nutzanwender möglichst aktuell im bewegten Fahrzeug zur Verfügung stehen.
Abgesehen von der Fahrzeugtechnik, die vom Eigentümer bereitgestellt werden muss, verbleiben aus jetziger Sicht und unter der Prämisse einer zentral und auch regional organisierten Verkehrslenkung, dem Straßenbetreiber (z.B. öffentliche Hand) folgende Investitionen in die Verkehrsinfrastruktur:
  • a) Sammlung aller verkehrsrelevanter Daten durch Sensoren, auf allen Straßen - flächendeckend, landesweit.
  • b) Der Transport der unter a) gesammelten Daten benötigt umfangreiche Nachrichtenkanäle zu einer oder mehreren Zentraleinheit(en), Verkehrsleitstelle(n) aber auch zu jedem einzelnen Fahrzeug.
  • c) Für die standortbezogenen Sensoren und Nachrichtenkanäle ist eine örtliche Energieversorgung erforderlich.
    • Alles zusammen ergibt ein komplexes System, bestehend aus zahlreichen, vor Ort installierten Sensoren, Nachrichtenkanälen, Energieversorgungen und entsprechend dimensionierten Leitstellen, ein nicht unerheblicher Gesamtaufwand.
    Mit dem Gegenstand der DE 196 04 084 A1 ist ein dynamisches Verkehrsinformationssystem nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt geworden, welches nachfolgend kurz DVIS genannt wird.
    Hierbei lassen sich Verkehrsdaten bzw. Informationen zum Zweck der Verkehrslenkung und Verkehrssicherheit aus der Sicht eines Fahrzeugführers in verschiedene Prioritätsstufen einteilen, So gibt es Ereignisse, die unmittelbar in das Fahrgeschehen eingreifen (z.B. innerhalb des nächsten Fahrkilometers) und solche, die in relativ kurz-, mittel- oder langfristigen Zeiträumen bzw., Entfernungsstufen zur Entscheidung anstehen.
    Ein Stau, der sich gerade bildet. Geschwindigkeitsänderungen des Gesamtverkehrs, Hilfsfahrzeuge, plötzliche lokale Wetteränderungen (Regen, Sturm, Hagel, Eis, usw.), Unfall, Wanderbaustellen, Umleitung, u.v.m., bezogen auf das augenblickliche .Fahrerlebnis, sind alles Ereignisse. die das Fahrverhalten der betroffenen Fahrzeuglenker direkt und unmittelbar tangieren und erst in zweiter Linie eine übergeordnete Zentrale betreffen. Entscheidend dabei ist eine möglichst geringe Zugriffszeit auf diese 'Daten'. Das Ansammeln zum Zwecke einer Entscheidungsfindung (ob Mensch oder Maschine) verzögert nur unnötig und ist im DVIS ein entscheidender Nachteil. Relevante Nachrichten sollten aber nur den Fahrzeugen zugespielt werden, die unmittelbar davon betroffen sind (Fahrzeugselektion). Letztendlich sind ja auch nur die Fahrzeuge betroffen, für die diese Ereignisse "noch vor ihnen liegen": für die, die bereits "vorbeigefahren" sind, sind diese Mitteilungen ohne Belang und können sogar zur Belastung werden (Überangebot an Nachrichten). Für die Praxis im System DVIS bedeutet dies, dass ein sehr großer Datenaustausch über das GSM-Netz bewältigt werden muß. Für dieses zusätzliche, enorm hohe Datenaufkommen ist weder das bestehende, noch ein in Zukunft voll ausgebautes GSM-Netz ausgelegt. In der o.g. Druckschrift sind diese Bedenken annähernd erläutert (Spalte 3, Zeilen 35-37). Daten müssen dabei über größere Entfernungen im Funkbereich gesammelt und wieder verteilt werden, und das, obwohl das Ereignis u.U. nur wenige Fahrzeuge im Umkreis von 100 m betrifft. Bevor die gesammelten Daten zur Aussendung kommen, werden sie in einer Zentrale gewichtet und erfahren dadurch eine Zeitverzögerung, die, bezogen auf die augenblickliche Situation, u.U. nicht mehr zutreffend sein können. Mehrere Ereignisse innerhalb eines Funkbereiches ergeben dann auch ein entsprechend größeres Datenvolumen.
    Die DE 40 34 681 A1 offenbart ein Verfahren zur Übertragung von Verkehrsinformationen zwischen Fahrzeugen, bei dem dynamische Verkehrsinformationen und/oder -ereignisse in Form von verkehrsrelevanten Daten von den am Verkehr teilnehmenden Fahrzeugen aufgenommen, selbst transportiert und über einen Informationskanal zwischen sich begegnenden oder überholenden Fahrzeugen ausgetauscht werden. Hier geht es jedoch vornehmlich darum, einem Fahrzeug anhand der empfangenen Verkehrsinformationen Geschwindigkeitsempfehlungen für die weitere Wegstrecke zu geben. Eine Verknüpfung der aufgezeichneten Verkehrsinformationen mit Orts- und Zeitparametern ist nicht beschrieben.
    Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein dynamisches Verkehrsleit-, Informations- und Positionierungssystem der eingangs genannten Art so weiterzubilden, daß ein schnelleres System geschaffen wird, welches lediglich die den einzelnen Fahrzeugführer betreffenden Daten erfasst, auswertet und übermittelt.
    Die Erfindung wird durch die technische Lehre des Anspruches 1 gelöst. Eine Vorrichtung, welche die genannte Aufgabe löst, ist in Anspruch 17 und folgenden beschrieben und beansprucht.
    Mit der Erfindung ist der Vorteil verbunden, daß man mit einem Minimum an Infrastruktur auskommt und hiermit eine vorwiegend dezentrale Verkehrslenkung erreicht, deren Daten hochaktuell spezifisch nur den betroffenen Fahrzeugführer zugänglich gemacht werden.
    Das erfindungsgemäße System, im folgenden auch bezeichnet als VIPS, benutzt andere Wege des Datentransfers als der in der Beschreibungseinleitung erwähnte Stand der Technik. Zur reinen Funktion des Systems sind weder GSM- noch GPS-Komponenten nötig; können aber mit integriert werden. Die einzige Gemeinsamkeit betrifft den Fahrzeuginformationskanal, jedoch mit dem Unterschied, dass im VIPS die Fahrzeug-Fahrzeug-Kommunikation direkt mit einer speziell dazu vorgesehenen Sende-Empfangseinheit stattfindet.
    Diese Sende-Empfangseinheit besteht aus einem Milliwattsender mit omnidirektionaler Ausstrahlung. Verkehrsrelevante Daten werden in einem Fahrzeug A gesammelt, mit den Parametern Ort und Zeit versehen und an ein entgegenkommendes Fahrzeug C gesendet und dort zwischengespeichert. Dieses Fahrzeug C fungiert jetzt als Informationsträger für den Zeitraum nt = t2 - t1. Für ein Fahrzeug B, daß sich in gleicher Fahrtrichtung wie Fahrzeug A befindet, sind natürlich nur Informationen vom vorausliegenden Streckenabschnitt relevant. Diese Informationen (VD) erhält Fahrzeug B von dem entgegenkommenden Fahrzeug C. Jedes entgegenkommende Fahrzeug bringt somit immer die neuesten Informationen vom vorausliegenden Streckenabschnitt mit. Daten können dann gelöscht werden, wenn der Ort, an dem diese Daten aufgenommen wurden, passiert wurde. Zur Sicherstellung, daß diese Daten auch andere Verkehrsteilnehmer bzw. Verkehrsleitstellen (VLS) usw. erreichen, sollen Daten erst dann gelöscht werden, wenn mindestens ein entgegenkommendes Fahrzeug die gleichen Daten anbietet. Dies ist ein sicheres Zeichen dafür, daß vorausfahrende Fahrzeuge die Information schon weitergetragen haben. Ebenso kann auch die Löschung der Daten nach festgelegten Zeitkriterien oder nach Ablieferung an eine Verkehrsleitstelle (VLS) erfolgen.
    Damit selektiert das System VIPS den Datenstrom ohne externes Zutun. Erst in zweiter Linie, an entsprechenden Ein- und Auskoppelpunkten, werden Daten an eine Zentrale weitergeleitet oder wichtige Daten eingespeist.
    Zur metergenauen Positionierung, was das jetzige (D)GPS nicht zu leisten vermag, ist eine elektronisch lesbare, standardisierte und eindeutige Straßenmarkierung vorgesehen. Ein entsprechend genaues, satellitengestütztes, zukünftiges System wurde gegenüber der hier vorgeschlagenen, einfachen und wartungsfreien Markierung ein Vielfaches an finanzieller Aufwendung bedeuten. Die aktuelle Position des Fahrzeugs kann, wie bei allen anderen bekannten Systemen auch, mit einer digitalen Karte zur Deckung gebracht werden. Ohne Vorleistungen des Straßenbetreibers installiert sich VIPS mit jedem neu hinzukommenden Fahrzeug selbst und erhöht damit die Effizienz. Bei entsprechender Bordrechnersoftware sind erst zu einem späteren Zeitpunkt Verkehrsleitstellen notwendig; ganz im Gegensatz zu DVIS in dem ein nicht unerheblich aufwendiges Know-How vorgestreckt werden muß, Die dezentrale VIPS-Struktur erhöht die Betriebssicherheit gegenüber DVIS.
    Weitere Unterschiede ergeben sich bei der Betrachtung der Kostenverteilung zwischen Nutzer und öffentliche Hand; Systemabhängigkeit vom Betreiber GSM und GPS; Anonymität der Nutzanwender; Funktionalität auf allen Straßen; Benutzungsgebühren; Aufgaben der Ordnungskräfte u.v.m.
    Eine lokale Erfassung der vorausliegenden Verkehrsdichte durch den Bordcomputer ergibt vorteilhaft eine Verkehrsbeeinflussung in Form einer dynamischen Richtgeschwindigkeit. Dadurch verbessert sich, je nach Verkehrsdichte, der Durchsatz der Fahrzeuge auf diesem Streckenabschnitt.
    Längere Überschreitungen dieser Richtgeschwindigkeit können zu einer automatischen Geschwindigkeitsdrosselung führen oder über den Informationskanal IK zur Verkehrsaufsicht VA weitergeleitet werden.
    1. Sensorik
    Die unter a) postulierte, stationäre Sensorik, wird ausschließlich den Fahrzeugen zugeordnet, d.h. alle unmittelbar den Verkehr betreffenden, relevanten Größen können in jedem und durch jedes Fahrzeug erfasst werden. Das betrifft Messwerte, wie z.B. Geschwindigkeit, Stau, Unfall, Baustelle, Geschwindigkeitsbeschränkungen, Umleitungen, Verkehrsdichte aber auch Temperatur, Helligkeit, Regen etc.
    2. Nachrichtenkanäle
    Jedes am Verkehr teilnehmende Fahrzeug tritt automatisch über eine einheitliche Kommunikationsbrücke mit jedem anderen Fahrzeug in Verbindung, Diese Informationsbrücke ist nur für die Zeit der Vorbeifahrt bzw. Begegnung in einem begrenzten räumlichen Abstand geschlossen. Über diesen Informationskanal (IK) können Daten in beide Richtungen (vollduplex) ausgetauscht werden.
    So werden die eigenen Daten (s. Sensorik) über den Informationskanal IK zum Gegenverkehr überspielt; desgleichen erhält man Daten vom Gegenverkehr. Die Daten, die der Gegenverkehr überbringt, sind aber die Daten des vorausliegenden eigenen Streckenabschnittes. Auf diese Weise lassen sich vorausschauend und aktuell verkehrsbedingte Sachverhalte erkennen, ohne das dabei zusätzliche Maßnahmen übergeordneter Entscheidungsträger eingebunden und abgewartet werden müssen. Es entsteht ein Daten- und Informationsfluss vor- und rückwärts zur Fahrtrichtung. Ein Bordcomputer bereitet die Daten für das eigene Fahrzeug auf, sortiert und wichtet diese und trifft Vorentscheidungen zur Weitergabe über den IK, z.B. lokal, regional, landesweit, aktuell oder in einem Zeitraster. Über größere Entfernungen können Daten auch zielbezogen weitergeleitet werden, dazu muss nur der Datensatz adressiert und Fahrzeugen mit entsprechenden Zielen übertragen werden.
    Wird ein Dialog in Form von Zeichen oder Sprache zwischen der Verkehrsaufsicht bzw. Leitstelle und dem Fahrzeug gewünscht, so kann dies über den standardisierten Informationskanal IK abgewickelt werden. Desgleichen lassen sich auch Suchmeldungen einbringen, die z.B. von den Verkehrsleitstellen initiiert werden.
    Als Ubertragungs- oder Trägermedium dient jedes einzelne Fahrzeug, vergleichbar den Zellen im digitalen Nachrichtenstrom moderner Kommunikationstechniken, z.B. ATM (Asynchronous Transfer Mode).
    3. Positionierung
    Damit alle Daten dem Ort der Entstehung, aber auch die Fahrzeugposition der Straßenführung zugeordnet werden kann, ist eine Identifikation der benutzten Straße notwendig. Verschiedene Möglichkeiten bieten sich mit unterschiedlicher Kompetenz an, GPS wäre als Hilfskomponente zur Grobfindung geeignet, unzureichend jedoch im feinstrukturierten stadtischen Straßenverkehr. Selbst DGPS (Differential Global Positioning System) erfüllt nicht die Erwartungen der geforderten Genauigkeit. Eine einfache und preiswerte Lösung, wäre eine am Beginn jeder Straße angebrachte und sich wiederholende Markierung, z.B. in Form eines Magnetbandes. In verschieden, polarisierter Reihenfolge ergäbe dies eine Codierung, die vom darüberfahrenden Fahrzeug "gelesen" werden könnte. Die Position dieser elektronisch lesbaren Codemarke ist zugleich der Zahlbeginn für einen Radumlaufzähler, der die Strecke in Meter teilt und damit jedes Fahrzeug exakt positioniert. Die Anwendung dieser Markiertechnik beinhaltet weitere vorteilhafte Funktionen
    • Vorübergehende Hinweise aller Art, z.B. bei Baustellen
    • Kurzfristige Umleitungshinweise mit Wegeinformationen, z.B. bei Großveranstaltungen.
    • Warnhinweise aller Art.
    Über die gleiche Markier- und Lesetechnik lassen sich aber auch Verkehrszeichen entsprechend kodieren und als Fahrbahnmarkierungen darstellen. Diese Markierungen können dann, wie oben beschrieben, durch die im Fahrzeug vorgesehene Leseeinrichtung gelesen, dekodiert und dem Fahrzeugführer im Cockpit angezeigt werden.
    4. Energieversorgung
    Die Energieversorgung des Sensor- und Nachrichtennetzes wird in dieser Verkehrstechnologie den Fahrzeugen zugeordnet und entlastet damit den Straßenbetreiber.
    5. Straßenbenutzungsgebühren
    Fahrzeuge, für die Gebühren entrichtet werden sollen und wurden, können an allen Verkehrsleitpunkten überprüft werden; sie geben sich über den Informationskanal (IK) z.B. mit Kfz-Kennzeichen zu erkennen. Der Schutz vor Missbrauch lässt sich durch Verplomben der Fahrzeugkomponenten erreichen. Jede Endgerätemanipulation entzieht die Freigabemerkmale, so dass ein Fahrzeug ohne diese Kennung an allen Verkehrsleitstellen selektiert werden kann. Für auslandische Fahrzeuge lassen sich bei Grenzübertritt leihweise entsprechende Geräte mit Freigabe erwerben. Eine Erfassung der tatsächlichen Straßenbenutzung in Kilometer und/oder Zeit pro Fahrzeug zur kostendeckenden Verrechnung ist möglich.
    6. Geschwindigkeitskontrollen
    Diese Kontrollen beziehen sich bisher nur auf Momentaufnahmen, Aussagekräftiger ist die Messung innerhalb eines Streckenabschnittes
    7. Fahndung
    Fahrzeuge mit gesuchten Kennzeichen können durch die Verkehrsleitstellen ausgefiltert werden.
    8. Diebstahl
    Da jedes ordnungsgemäß gemeldete Fahrzeug über den IK antwortet", können manipulierte Fahrzeuge, z.B. Antennenbruch erkannc werden.
    9. Pannenhilfe, Notruf
    Auch ohne Mobilfunk möglich
    10. Polizei-Streifenfahrt
    Vom fahrenden Dienstwagen (VAm) können alle Daten abgerufen bzw. beeinflusst und der Fahrer angesprochen werden, z.B. abgelaufener TÜV etc.
    11. Allgemein
    Die Erfindung wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Abbildung näher beschrieben. Hierbei gehen aus der Beschreibung weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung hervor.
    Das hier vorgestellte Verkehrsleit-, Informations- und Positionierungssystem (VIPS) ist konzeptionell in hohem Maß dezentral organisiert und unabhängig von anderen Systemen, auch wenn es unterstützt wird von GSM und/oder GPS nach dem BIDIS-Projekt (bidirektionales Informationssystem). Ein verbessertes Satellitennavigationssystem zur Positionierung würde zwar die elektronisch lesbare Straßencodierung erübrigen, dafür aber ungleich teurer und in Krisenzeiten störanfälliger sein.
    Datenschnittstellen im VIPS, nach dem Konzept von Euro-Scout, erlauben das Ein- und Auskoppeln von Daten zum Zweck der überregionalen Verkehrslenkung und Information. Im wahrsten Sinne des Wortes ist es eine Floating-Car-Daten-Erfassung, eine vieldiskutierte Zielsetzung in der Verkehrstelematik.
    Auch wenn nach dem BIDIS-Projekt" der EU der Mobilfunk (GSM) eine tragende Säule darstellt, so sollten über diese Nachrichtenkanale nur überregionale Informationen ausgetauscht werden, nicht aber die Vielzahl der für jedes Fahrzeug einzeln und unmittelbar vor Ort (pro Sekunde) entstehenden Daten. Damit lässt sich die Verkehrsinfrastruktur, finanziert von der Allgemeinheit, auf das notwendigste Maß reduzieren. Dem Nutzanwender kommt durch die erhohte Ausstattung der Telematikendgeräte (z.B.. Bordcomputer, IK-Sende- Empfangseinrichtung, spezielle Software} im Fahrzeug eine höhere Kompetenz zu.
    12. Ausführungsbeispiel
    In der Zeichnung sind durch schwarze Querbalken die vom Fahrzeug aus lesbaren Markierungen am Straßenrand angedeutet. Die Fahrzeuge A und C begegnen sich zum Zeitpunkt t1 zu Beginn des maßgebenden Straßenabschnittes. Hierbei verläßt das Fahrzeug A den Straßenabschnitt und hat sich während der Einfahrt am Straßenabschnitt mit der dortigen Markierung synchronisiert. Im Verlaufe dieses Abschnittes sei nun ein verkehrsrelevantes Ereignis aufgetreten und das Fahrzeug A hat dieses Ereignis erfasst und in den Speicher seines Rechners aufgenommen. Es begegnet zum Zeitpunkt t1 dem Fahrzeug C, welches gerade von der anderen Seite her in den Straßenabschnitt einfährt. Während der Begegnung zwischen den Fahrzeugen wird nun der Informationskanal (IK) zwischen den Fahrzeugen kurzzeitig geöffnet und das Fahrzeug A überträgt die in seinem Bordspeicher abgelegten, verkehrsrelevanten Daten VD zum Fahrzeug C. Dem Führer des Fahrzeuges C können nun diese Daten unmittelbar zur Anzeige gebracht werden, mit dem Ziel daß dieser sein Fahrzeug entsprechend beeinflußt ( z.B. Verlangsamung der Fahrt bei Unfall oder Nebel im Streckenabschnitt usw.). Es ist ebenso möglich, daß diese Daten im Fahrzeug C auch unmittelbar auf das Fahrzeug - ohne Einflußnahme des Fahrzeugführers einwirken (z. B. durch eine vorprogrammierte Begrenzung der Fahrzeuggeschwindigkeit).
    Das Fahrzeug C fahrt also unter Berücksichtigung der vom Fahrzeug A erfaßten, verkehrsrelevanten Daten in den überwachten Streckenabschnitt ein und paßt dementsprechend seine Fahrweise an. Zum Zeitpunkt t2 begegnet es dem von der anderen Seite in den Streckenabschnitt einfahrenden Fahrzeug B, auf welches wiederum über den Informationskanal die im Streckenabschnitt erfaßten Daten übertragen werden. Hierbei ist möglich, daß die im Fahrzeugspeicher des Fahrzeuges C abgelegten Daten denen entsprechen, die vom Fahrzeug A entgegengenommen wurden. Es ist aber auch möglich, daß z. B. bei einer Beseitigung des Hindernisses im überwachten Straßenabschnitt die vom Fahrzeug A aufgenommenen Daten modifiziert werden und das Fahrzeug C zum Zeitpunkt t2 nur noch an Fahrzeug B meldet, daß keinerlei Hindernisse bestehen.
    Das vorliegende Ausführungsbeispiel ist nicht beschränkend für die technische Lehre der Erfindung aufzufassen. Es stellt nur anhand eines möglichen Szenarios eine mögliche Funktionsweise der Erfindung dar.

    Claims (24)

    1. Verfahren zum Betrieb eines Verkehrsleit-, Informations- und Positionierungssystem (VIPS) bei dem dynamische Verkehrsinformationen und/oder -ereignisse in Form von verkehrsrelevanten Daten (VD) von den am Verkehr teilnehmenden Fahrzeugen aufgenommen, selbst transportiert und über einen Informationskanal (IK) zwischen sich begegnenden oder überholenden Fahrzeugen ausgetauscht werden,
      dadurch gekennzeichnet, dass die verkehrsrelevanten Daten (VD) mit einer Orts- und Zeitinformation verknüpft in den Fahrzeugen (A-D) gesammelt, zwischengespeichert und an andere Fahrzeuge übertragen werden, wobei die Ortsinformation durch Auswerten von elektronisch lesbaren, standardisierten und eindeutigen Fahrspurmarkierungen (FM) ermittelt wird, und dass Verkehrszeichen (VZ), durch das gleiche technische Fahrspurmarkier- und leseverfarhen (FM) dem Fahrzeugführer im Fahrzeug für die Dauer ihrer Gültigkeit zur Anzeige gebracht werden.
    2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrtrichtung, gegenüber anderen Fahrzeugen, anhand mindestens einer auf der Fahrspur angeordneten Markierung (FM) erkannt wird.
    3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die von dem Fahrzeug A gesammelten, verkehrsrelevanten Daten (VD) an ein entgegenkommendes Fahrzeug (C) gesendet werden, welches als Informationsträger für den Zeitraum nt = t2 - t1 fungiert und die verkehrsrelevanten Daten an ein Fahrzeug (B) sendet, das sich in gleicher Fahrtrichtung wie Fahrzeug (A) bewegt.
    4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 3, dadurch gekennzeichnet, dass die verkehrsrelevanten Daten (VD) im Fahrzeug dann gelöscht werden, wenn der Ursprungsort dieser Daten passiert wurde und die gleichen Daten als Information vom Gegenverkehr angeboten werden, oder wenn die Daten an eine Verkehrsleitstelle (VLS) abgesetzt werden konnten.
    5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Informationskanal (IK) auch als Ein- und Auskoppelkanal für verkehrsrelevante Daten (VD) von und zu Verkehrsleitstellen (VLS) und/oder zur stationären Verkehrsaufsicht (VA) oder mobilen Verkehrsaufsicht (Vam) fungiert.
    6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 5, dadurch gekennzeichnet, dass fahrzeugspezifische Daten, bezüglich verkehrstechnischer Zulassung und Haftung, im Fahrzeug gespeichert sind.
    7. Verfahren nach Anspruch 1 - 6, dadurch gekennzeichnet, dass über den Informationskanal (IK), durch speziell gesicherte Codes, die Verkehrsaufsicht bestimmte Fahrzeugdaten abrufen kann oder mit dem Fahrzeugführer in Dialog treten kann.
    8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 7, dadurch gekennzeichnet, dass zur kurzfristigen und/oder vorübergehenden Verkehrssteuerung (z. B. Umleitung, Baustelle etc.) Informationen aus portablen Fahrspurmarkierungen (FMp) oder portablen Informationsbaken (ibp) über den Informationskanal (IK) gewonnen werden können.
    9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 8, dadurch gekennzeichnet, dass der vorausliegenden Verkehrsdichte, einer oder beider Fahrtrichtungen, ermittelt aus den vom Gegenverkehr empfangenen Daten, eine streckenbezogene, optimierte Richtgeschwindigkeit zugeordnet wird und dem Fahrzeugführer zur Anzeige gebracht wird.
    10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 9, dadurch gekennzeichnet, dass Verkehrsdaten (VD) auch zielbezogen weitergeleitet werden können.
    11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass das am Verkehr teilnehmende Fahrzeug mittels der Kommunikationseinrichtung (KE) automatisch über eine einheitliche Kommunikationsbrücke mit jedem anderen Fahrzeug in Verbindung tritt, und dass dieser Informationskanal (IK) nur für die Zeit der Vorbeifahrt bzw. Begegnung in einem begrenzten räumlichen Abstand geschlossen ist.
    12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 12, dadurch gekennzeichnet, dass über den Informationskanal (IK) Daten in beide Richtungen (vollduplex) ausgetauscht werden.
    13. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass ein Bordcomputer die Daten für das eigene Fahrzeug aufbereitet, sortiert und wichtet und Vorentscheidungen zur Weitergabe über den IK trifft, z. B. lokal, regional, landesweit, aktuell oder in einem Zeitraster.
    14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 13, dadurch gekennzeichnet, dass über größere Entfernung Daten auch zielbezogen weitergeleitet werden, und dass hierzu der Datensatz adressiert und Fahrzeugen mit entsprechenden Zielen übertragen wird.
    15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 - 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Richtgeschwindigkeitsanzeige vorhanden ist, und der angezeigte Messwert mit dem Eigengeschwindigkeitsmesser (Tachometer) des Fahrzeugs derart gekoppelt ist, dass bei Gleichheit beider Geschwindigkeitswerte ein akustisches und/oder optisches Warnsignal den Fahrzeugführer informiert, und diese Informationen gegebenenfalls zu verkehrssteuernden Maßnahmen führt.
    16. Vorrichtung zur Ausübung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Verkehrsweg eine eindeutig lesbare Fahrspurmarkierung (FM), und Verkehrszeichen mindestens eine ebenso lesbare Markierung (VZ) zur Identifikation erhalten, und dass jedes Fahrzeug mit einer Kommunikationseinrichtung (KE) von Fahrzeug zu Fahrzeug (VLS, VA, Ibp, Vam) und einer Lesevorrichtung (LV) für Fahrspurmarkierungen (FM) und/oder Markierungen von Verkehrzeichen (VZ) ausgestattet ist.
    17. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Kommunikationseinrichtung (KE) eine speziell dazu vorgesehenen Sende-Empfangseinheit umfasst.
    18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Sende-Empfangseinheit der Kommunikationseinrichtung (KE) aus einem Kleinstleistungssender mit omnidirektionaler Ausstrahlung besteht.
    19. Vorrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die standardisierte Fahrspurmarkierungen (FM) und/oder Verkehrszeichenmarkierungen (VZ) elektronisch lesbare Daten enthalten.
    20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 und 19, dadurch gekennzeichnet, dass eine am Beginn jeder Fahrspur und sich zyklisch wiederholend angebrachte Markierung (FM) angeordnet sind und vom Fahrzeug "gelesen" werden, und dass die Position der elektronisch lesbaren Markierungen (FM) zugleich die Nullmarke für einen Entfernungsmesser ist, der die Strecke unterteilt und damit jedes Fahrzeug exakt positioniert.
    21. Vorrichtung nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass alle in eine Richtung führenden Fahrspurmarkierungen (FM) sich im Code von der Gegenrichtung unterscheiden.
    22. Vorrichtung nach Anspruch 20 - 21, dadurch gekennzeichnet, dass zur kurzfristigen und/oder vorübergehenden Verkehrssteuerung (z. B. Baustellen) portable Fahrspurmarkierungen (FM) und/oder portable Informationsbaken (IBp) eingesetzt werden.
    23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 - 22, dadurch gekennzeichnet, dass ein Display vorgesehen ist, mittels dem die gelesenen Verkehrszeichenmarkierungen (VZ) dem Fahrzeugführer, analog dem Erscheinungsbild des Verkehrssymbols, zur Anzeige gebracht werden.
    24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 16 - 23, dadurch gekennzeichnet, dass ein im Fahrzeug angeordnetes Dialoggerät, in Verbindung mit dem Informationskanal (IK), den Austausch von Zeichen und/oder Sprache zur Verkehrsaufsicht (VA, Vam) bzw. Verkehrsleitstelle (VLS) zulässt.
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