EP0921511B1 - Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten - Google Patents

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EP0921511B1
EP0921511B1 EP98440269A EP98440269A EP0921511B1 EP 0921511 B1 EP0921511 B1 EP 0921511B1 EP 98440269 A EP98440269 A EP 98440269A EP 98440269 A EP98440269 A EP 98440269A EP 0921511 B1 EP0921511 B1 EP 0921511B1
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EP
European Patent Office
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vehicles
position data
control centre
memories
polling
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EP98440269A
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EP0921511A3 (de
EP0921511A2 (de
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Wolfgang Grande
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Alcatel CIT SA
Alcatel Lucent SAS
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Alcatel CIT SA
Alcatel SA
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/123—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams
    • G08G1/127—Traffic control systems for road vehicles indicating the position of vehicles, e.g. scheduled vehicles; Managing passenger vehicles circulating according to a fixed timetable, e.g. buses, trains, trams to a central station ; Indicators in a central station

Definitions

  • the invention relates to a method for transmitting position data from Vehicles to a control center according to the preamble of claim 1.
  • Accurate position data is primarily needed to ensure schedule conformity monitor and control stop displays, which is the expected waiting time until the vehicles arrive signal. For this purpose, they are especially odometric, using radio beacons or position data determined using GPS (Global Positioning System) the vehicles are queried successively and cyclically by a central office.
  • GPS Global Positioning System
  • WO 97/24626 A2 describes a system in which the distance traveled Monitored the path of one or more vehicles from a control center can be.
  • Each vehicle is equipped with a satellite navigation device and a memory for storing determined Position data equipped with the current time. On request These stored data from the vehicle are sent to an interrogator downloaded.
  • the position data of the vehicles are not in so-called real time in a central office.
  • a problem with systems which enables real-time tracking of a variety of vehicles The task is that the received in a center Position data was generated at different times.
  • the time delay between the individual queries creates a Distortion error that occurs during the first polled vehicle corresponds to the period of a distance covered by a query cycle and corresponds to approx. 0 for the last polled vehicle. That means, that the impression can arise in the central office that the first queried vehicles compared to the last queried vehicles have major delays.
  • the time period required for a polling cycle is more than half Require minute.
  • the invention has for its object the distortion error on simple Way and for any size of vehicle fleet, in particular also to be avoided in the event of an expansion of the vehicle fleet.
  • the object is characterized by the features of claim 1 solved. It is particularly advantageous that the cyclical query the position data can be retained by the head office. Yet the cyclical successive query results in a snapshot, the the actual relationships of the positions of the vehicles to each other. The simultaneously determined and in are queried position data written in a memory. The mistake that gets through the duration of a query cycle is the same for all vehicles. This allows a correction to be carried out in a simple manner. For example, after each polling cycle, the position data of vehicles that are not about to stop or at the stop, add a distance of 200 m become. This distance corresponds to the average distance during the distance traveled for the query cycle.
  • the memories are preferably designed as rewritable data memories of small storage capacity and of the simplest design.
  • a series of vehicles F 1 , F 2 ... F n is shown , the number n of which forms a vehicle fleet which is monitored by a control center Z.
  • Central Z serves, among other things, to transmit schedule and rerouting information as well as DGPS (Differential Global Positioning System) correction data to the vehicles.
  • DGPS Different Global Positioning System
  • the data available in the central office Z are also increasingly being used to control stop displays (not shown) for visualizing the remaining waiting time until the next vehicle F 1 , F 2 ... F n arrives. For these applications, it is necessary to know exact and time-conforming position data of the individual vehicles F 1 , F 2 ... F n .
  • the central station Z asks for this position data in a polling process, ie the position data of the same time of the vehicles F 1 , F 2 ... F n are transmitted to the central station Z one after the other. So that all vehicles F 1 , F 2 ... F n report their position data to the central station Z at the same time, each vehicle F 1 , F 2 ... F n has a memory S 1 , S 2 ... S n fitted.
  • the polling method has access to these memories S 1 , S 2 ... S n .
  • / x n , y n are sent to the control center at the same time t 1 for all vehicles F 1 , F 2 ... F n Z reported.
  • This fixed point in time t 1 can be realized, for example, in that the control center Z sends a trigger signal to all vehicles F 1 , F 2 ... F n immediately before the start of the next polling cycle, which leads to a current position determination by the vehicles F 1 , F 2 ... F n is activated.
  • odometric methods in which the wheel axis revolutions are evaluated, radio beacon methods or GPS or DGPS (Global Positioning System or Differential Global Positioning System) methods are used for determining the position. If the vehicles F 1 , F 2 ...
  • F n are equipped with GPS or DPGS receivers
  • the derived system time which is absolutely the same for all GPS or DGPS receivers, can be used to determine a regular position determination in certain Intervals are used.
  • the time intervals are matched to the length of the polling cycle and correspond exactly to the interval between two polling cycles.
  • the activation method described above can be used by means of a trigger signal that is generated by the control center Z. This also has the advantage that the distance between two polling cycles does not necessarily have to be constant.
  • a current image can be interpolated in a simple manner, for all vehicles F 1 , F 2 ... F n , the probably unimpeded free travel ahead have, which is added to the position data in the time difference ⁇ t on average covered distance.
  • ⁇ t const. there is a fixed addition value.
  • traffic-related or route-related peculiarities for example traffic congestion or a stop area, can be taken into account.

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Communication Control (AREA)
  • Position Fixing By Use Of Radio Waves (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten von Fahrzeugen an eine Zentrale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Genaue Positionsdaten werden vor allem benötigt, um die Fahrplankonformität zu überwachen und zur Ansteuerung von Haltestellen-Displays, welche die voraussichtlichen Wartezeiten bis zum Eintreffen der Fahrzeuge signalisieren. Dazu werden die insbesondere odometrisch, mittels Funkbaken oder mittels GPS (Global Positioning System) ermittelten Positionsdaten der Fahrzeuge durch eine Zentrale sukzessive und zyklisch abgefragt.
WO 97/24626 A2 beschreibt dazu ein System, bei welchem der zurückgelegte Weg eines oder mehrerer Fahrzeuge von einer Zentrale aus überwacht werden kann. Dazu ist jedes Fahrzeug mit einem Satellten-Navigationsgerät und einem Speicher zur Speicherung ermittelter Positionsdaten jeweils mit der aktuellen Zeit ausgestattet. Auf Anforderung einer Abfrageeinrichtung werden diese gespeicherten Daten vom Fahrzeug heruntergeladen.
Bei diesem System liegen die Positionsdaten der Fahrzeuge nicht in sogenannter Echtzeit in einer Zentrale vor. Ein Problem bei Systemen, welche eine Echtzeitverfolgung einer Vielzahl von Fahrzeugen zur Aufgabe haben, liegt darin, dass die in einer Zentrale empfangenen Positionsdaten zu unterschiedlichen Zeiten generiert wurden.
Durch die Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Abfragen entsteht ein Verzerrungsfehler, der bei dem zuerst abgefragten Fahrzeug der während des Zeitraumes eines Abfragezyklus zurückgelegten Wegstrecke entspricht und bei dem zuletzt abgefragten Fahrzeug ca. 0 entspricht. Das bedeutet, daß in der Zentrale der Eindruck entstehen kann, daß die zuerst abgefragten Fahrzeuge gegenüber den zuletzt abgefragten Fahrzeugen größere Verspätungen aufweisen. Je nach Größe der Fahrzeugflotte kann der für einen Abfragezyklus erforderliche Zeitraum mehr als eine halbe Minute erfordern.
Um dem entgegenzusteuern, ist es bekannt, die Zykluszeit durch eine schnellere Abfrage zu verkürzen. Denkbar wäre auch die gleichzeitige Abfrage aller Fahrzeuge. Beide Varianten sind jedoch bei einer sehr hohen und insbesondere bei sich vergrößernder Anzahl von Fahrzeugen nicht praktikabel. Die Schnellabfragevariante hätte eine unakzeptable Erhöhung des immer noch vorhandenen Verzerrungsfehlers zur Folge, während bei gleichzeitiger Abfrage die Anzahl der erforderlichen Abfragekanäle bei zunehmender Anzahl von Fahrzeugen nicht ohne weiteres vergrößerbar ist.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verzerrungsfehler auf einfache Weise und für eine beliebige Größe der Fahrzeugflotte, insbesondere auch für den Fall der Erweiterung der Fahrzeugflotte, zu vermeiden.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhaft ist insbesondere, daß die zyklische Abfrage der Positionsdaten durch die Zentrale beibehalten werden kann. Dennoch ergibt sich durch die zyklisch sukzessive Abfrage quasi eine Momentaufnahme, die die tatsächlichen Verhältnisse der Positionen der Fahrzeuge zueinander wiedergibt. Abgefragt werden die gleichzeitig ermittelten und in einen Speicher eingeschriebenen Positionsdaten. Der Fehler, der sich durch die Zeitdauer für einen Abfragezyklus ergibt, ist für alle Fahrzeuge gleich. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Korrektur durchgeführt werden. Beispielsweise können nach Beendigung jedes Abfragezyklus den Positionsdaten der Fahrzeuge, die sich nicht gerade kurz vor einer Haltestelle oder an der Haltestelle befinden, eine Wegstrecke von 200 m hinzuaddiert werden. Diese Wegstrecke entspricht der durchschnittlichen, während des für den Abfragezyklus benötigten Zeitraumes zurückgelegten Strecke.
Voraussetzung für die Vergleichbarkeit der Positionsdaten aller Fahrzeuge der Fahrzeugflotte ist die Übereinstimmung des Zeitpunktes für die Positionsdatenermittlung.
Die Speicher sind vorzugsweise als überschreibbare Datenspeicher geringer Speicherkapazität und einfachster Bauart ausgebildet.
Vorteilhafte Ausführungen dazu sind in den abhängigen Ansprüchen gekennzeichnet.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines figürlich dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert.
Dargestellt ist eine Reihe von Fahrzeugen F1, F2 ... Fn, deren Anzahl n eine Fahrzeugflotte bildet, die durch eine Zentrale Z überwacht wird. Die Zentrale Z dient unter anderem dazu, Fahrplan- und Umleitungsinformationen sowie DGPS (Differential Global Positioning System) - Korrekturdaten an die Fahrzeuge zu übermitteln. Zunehmend werden die in der Zentrale Z verfügbaren Daten auch benutzt, um Haltestellen-Displays (nicht dargestellt) zur Visualisierung der verbleibenden Wartezeit bis zum Eintreffen des nächsten Fahrzeuges F1, F2 ... Fn anzusteuern. Für diese Anwendungen ist es erforderlich, exakte und zeitkonforme Positionsdaten der einzelnen Fahrzeuge F1, F2 ... Fn zu kennen. Diese Positionsdaten erfragt die Zentrale Z in einem Polling-Verfahren, das heißt die Positionsdaten des gleichen Zeitpunkt der Fahrzeuge F1, F2 ... Fn werden nacheinander an die Zentrale Z übermittelt. Damit alle Fahrzeuge F1, F2 ... Fn ihre Positionsdaten des gleichen Zeitpunktes an die Zentrale Z melden, ist jedes Fahrzeug F1, F2 ... Fn mit einem Speicher S1, S2 ... Sn ausgestattet. Das Polling-Verfahren hat Zugriff auf diese Speicher S1, S2 ... Sn. Während eines Polling-Zyklus werden somit Positionsdaten x1, y1 / x2, y2 / ... / xn, yn eines für alle Fahrzeuge F1, F2 ... Fn gleichen Zeitpunkts t1 an die Zentrale Z gemeldet. Dieser feste Zeitpunkt t1 kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, daß die Zentrale Z unmittelbar vor Beginn des nächsten Polling-Zyklus an alle Fahrzeuge F1, F2 ... Fn ein Auslösesignal übersendet, das dazu führt, daß eine aktuelle Positionsermittlung durch die Fahrzeuge F1, F2 ... Fn aktiviert wird. Zur Positionsermittlung sind beispielsweise odometrische Verfahren, bei denen die Radachsenumdrehungen ausgewertet werden, Funkbakenverfahren oder GPS- bzw. DGPS- Verfahren (Global Positioning System bzw. Differential Global Positioning System) gebräuchlich. Falls die Fahrzeuge F1, F2 ... Fn mit GPS- bzw. DPGS- Empfängern ausgestattet sind, kann die abgeleitete Systemzeit, die für alle GPS- bzw. DGPS- Empfänger absolut gleich ist, zur Festlegung einer turnusmäßigen Positionsermittlung in bestimmten Zeitabständen verwendet werden. Die Zeitabstände sind dabei auf die Länge des Polling-Zyklus abgestimmt und entsprechen genau dem Abstand zwischen zwei Polling-Zyklen. Um diese Synchronisation zu sparen, kann das oben beschriebene Aktivierungsverfahren mittels eines Auslösesignals, das durch die Zentrale Z generiert wird, verwendet werden. Dabei ergibt sich auch der Vorteil, daß der Abstand zwischen zwei Polling-Zyklen nicht notwendig konstant sein muß.
Wenn die Positionsdatenermittlung zum Zeitpunkt t1 erfolgt und ein Polling-Zyklus die Länge Δt hat, läßt sich auf einfache Weise ein aktuelles Bild interpolieren, indem für alle Fahrzeuge F1, F2 ... Fn, die voraussichtlich ungehinderte freie Fahrt vor sich haben, die in der Zeitdifferenz Δt durchschnittlich zurückgelegte Wegstrecke zu den Positionsdaten addiert wird. Bei Δt = const. ergibt sich ein fester Additionswert. Zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit können verkehrsbedingte oder streckenbedingte Besonderheiten, beispielsweise Verkehrsstockungen oder ein Haltestellenbereich, berücksichtigt werden.

Claims (7)

  1. Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten (x1/y1, x2/y2 ... xn/yn), insbesondere geographischen Koordinaten, einer Vielzahl von Fahrzeugen ( F1, F2 ... Fn) an eine Zentrale (Z), dadurch gekennzeichnet, daß zu einem vorgegebenen Zeitpunkt zeitgleich in den Fahrzeugen ( F1, F2 ... Fn) ermittelte Positionsdaten nacheinander von den Fahrzeugen an die Zentrale (Z) übermittelt werden, die eine zyklische Abfrage der positionsdaten der Fahrzeuge durchführt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß in jedem Fahrzeug ( (F1, F2 ... Fn) die zu dem vorgegebenen Zeitpunkt ermittelten Positionsdaten (x1/y1, x2/y2 ... xn/yn) in einen zugeordneten Speicher (S1, S2 ... Sn) eingeschrieben werden und die Zentrale (Z) mittels eines Polling-Verfahrens auf diese Speicher zugreift.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß dieses Polling-Verfahren zyklisch mit einem festen Zeitabstand (Δt) durchgeführt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1- 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgleichheit der Positionsdatenermittlung durch ein von der Zentrale (Z) generiertes und von allen Fahrzeugen (F1, F2 ... Fn) synchron empfangenes Auslösesignal hergestellt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1- 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeitgleichheit der Positionsdatenermittlung durch den Fahrzeugen (F1, F2 ... Fn) zugeordnete synchronisierte Zeitgeber hergestellt wird.
  6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß diese Zeitgeber GPS-Empfänger oder DGPS-Empfänger sind.
  7. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß als Speicher (S1, S2 ... Sn) überschreibbare Datenspeicher verwendet werden.
EP98440269A 1997-12-04 1998-11-20 Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten Expired - Lifetime EP0921511B1 (de)

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