EP0960411B1 - Verfahren zur bestimmung von verkehrsdaten und verkehrsinformationszentrale - Google Patents

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EP0960411B1
EP0960411B1 EP98912237A EP98912237A EP0960411B1 EP 0960411 B1 EP0960411 B1 EP 0960411B1 EP 98912237 A EP98912237 A EP 98912237A EP 98912237 A EP98912237 A EP 98912237A EP 0960411 B1 EP0960411 B1 EP 0960411B1
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EP
European Patent Office
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vehicle
data
speeds
traffic
stationary detector
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
EP98912237A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP0960411A1 (de
Inventor
Ulrich Fastenrath
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.)
Vodafone GmbH
Original Assignee
Vodafone GmbH
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Publication date
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Application filed by Vodafone GmbH filed Critical Vodafone GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for determining traffic data and a Traffic Information Center.
  • EP-A-0 755 039 discloses a method in which a center detects the driving activity relevant data transmitted both from vehicles and from fixed detectors gets.
  • the control center determines current data from the data determined by the vehicles Traffic flows and from it by extrapolation and taking into account that of the Fixed detectors received data about future forecasts Traffic development.
  • the data obtained interpolate to vehicle speeds To get in certain places at certain times does not result from this.
  • the object of the invention is therefore to create a simple and efficient method for determining traffic data at places of interest a transport network taking into account both the mean Vehicle data relating to the speed of a vehicle also from each the average speed of several vehicles on a stationary detector relevant stationary detector data. This task is accomplished through the procedure according to claim 1 and a traffic information center according to claim 12 solved.
  • Traffic data to be determined within the meaning of claim 1 can in particular average vehicle speeds at points of interest in a transport network and / or determined from this and possibly further additional information Congestion indicators (free, stagnant, very stagnant, congestion). Places of interest one Traffic network can be places, in particular, about their traffic situation, congestion indicators in particular, drivers want data; can also places of interest branches, access roads, intersections and / or ends of Street segments of a street in a digital edge. If in one place no FCD data is currently available, an interpolation from data of at least two stationary detectors are used. If only FCD data is available in one location, FCD data from at least two vehicles are interpolated.
  • the interpolation is based on data from at least one vehicle and data from at least one stationary detector, possibly each of several. You can also use a tightly defined one, for example Variety of locations traffic data, especially the traffic jam, can be determined and Drivers only significant traffic data, such as emerging, existing or yourself resolving traffic jams etc. are transmitted.
  • the calculation of vehicle speeds, especially of average vehicle speeds, at one each point of interest is expediently carried out by a program which is in a Computer of a traffic information center runs.
  • a location can be a weighting of vehicle detector data and / or Stationary detector data take place.
  • the weighting can be due to Experience values take place. This can affect the quality of the results of the procedure be optimized.
  • the speed is determined at the current time at a point of interest by linear Interpolation of two spatially and / or temporally adjacent speed values Stationary detector data and / or from vehicle data. It is also an interpolation of more than two speed values possible.
  • the linear interpolation of Velocities v (x, t) is the easiest to calculate Interpolation and gives relatively low errors. In contrast there are interpolations higher order more computationally intensive and only deliver slightly better results.
  • FCD Vehicle data
  • FCD Vehicle data
  • Traffic jam indicator free, stagnant, very stagnant, traffic jam etc.
  • Traffic jam between A and B on the A8 is also useful to determine and output traffic information ("Traffic jam between A and B on the A8” or the like), especially in traffic jam reports Traffic network segments due to several, especially these Traffic network segments assigned to specific traffic jam indicators (such as 1. "Traffic jam at A on A8 "and 2.” Traffic jam at B on A8 "and possibly other local traffic jam indicators other places of interest). So the traffic information is on Road users can be compressed. Preferably be the program at the head office is only significant according to predefinable criteria assessed traffic information (such as traffic jams).
  • the intervals in which vehicles their average Determine and transmit speed suitably affect 1 to 20 minutes. especially 10 min .; the time span within which a stationary detector in each case the average speeds of vehicles passing through it determined and on transmitted to a center is expedient 5 to 300 sec., in particular 30 sec.
  • a traffic information center has a computer, a Input device, in particular in the form of a radio receiver, for vehicle data and stationary detector data, and a computer with a program for Implementation of the method according to the invention. It creates with the program to carry out the method according to the invention simply, inexpensively and efficient traffic data, especially average speeds and / or from them determinable traffic jam indicators for places of interest in a transport network based on vehicle data and stationary detector data.
  • Fig. 1 shows a spatial section of a traffic network, namely one Section of a motorway "A8", with stationary detectors 1, 2 and vehicles 3 to 8.
  • the control center 9 also shown has a receiver 10 for stationary Detectors 1, 2 transmitted 11, 12 stationary detector data and from mobile Detectors in vehicles transmitted 13.14 vehicle data (FCD), a computer 15 with a program for further processing of incoming data according to the invention and a connection for a transmitter 16 for transmitting traffic reports 17 all or certain road users.
  • the transmitter 16 can be a mobile radio transmitter his; it can also be a radio transmitter, in particular RDS / TMC or DAT.
  • Average vehicle speeds at points of interest should be one Traffic network can be determined.
  • These places of interest can be a variety of places with a certain grid of the transport network or only certain ones Places such as certain lane segments, intersections, congestion centers, etc.
  • both of stationary detectors 1; 2 at their fixed position x 1 ; x 2 measured stationary detector data relating to the average speed of all in a period of time at this detector 1; 2 passing vehicles (here driving on the left side of the road) 3; 3 to 6, as well as the average speed of a mobile detector in each of a vehicle 7,8 during a period of time are taken into account for the calculation of traffic data, in particular average speeds at points of interest in a traffic network by the center 9.
  • the stationary detector 1 has in FIG 1 the speeds v 3 , v 4 , v 5 are measured.
  • the stationary detector 2 has measured the speed v 3 of the vehicle 3 in FIG. 1.
  • the mobile detector in the vehicle 7 has determined the average speed v 7 of the vehicle 7 over a period of time.
  • the mobile detector 8 has determined the average speed v 8 of the vehicle 8 over a period of time.
  • the problem here is that the data from the stationary detectors speed many vehicles at a certain point at different times and the Vehicle data (FCD) mobile detectors the speed of one Vehicle during a certain period of time.
  • FCD Vehicle data
  • the stationary detector data are changed from the stationary detectors 1, 2 in here to 30 sec. specified time spans for each passing one detector Vehicles averaged and transferred to a central office.
  • the transmission 11, 12 can by landline or as here by radio, in particular mobile radio, in particular GSM, respectively.
  • the vehicle data FCD
  • the transmission takes place 13; 14 of averages for a period of time Speeds of one vehicle 7; 8 in 10 minute periods.
  • the stationary detectors as well as for the mobile detectors in vehicles other periods can be chosen than here; the increases Accuracy of the forecast for short periods, while for long ones Time spans reduce communication costs.
  • Vehicle data and stationary detector data are not completely spatially and temporally.
  • an interpolation of existing vehicle data and stationary detector data For this purpose, the in each case relating to the speeds of a vehicle within a period of time Vehicle data of this vehicle assigned to associated locations in the transport network. This can be done particularly simply in that the vehicle data Vehicle in each case at least one specific position of the road segment, in to which the vehicle is located; in particular is one Assignment of the vehicle speed to the beginning, middle or end of the current one Street segment of this vehicle possible. The resulting error falls not too serious in weight.
  • the linear interpolation is illustrated by the sketch in FIG. 3 using an example.
  • the average speed of vehicles is to be determined at time t 18 .
  • the average speed v of vehicles at this location of interest x 18 at time t 18 is determined from spatially and / or temporally adjacent vehicle data and / or stationary detector data by interpolation, here linear interpolation.
  • the location is represented by the arrow pointing to the right
  • the time is represented by the arrow t pointing to the top right
  • the average vehicle speed is represented by the arrow v pointing vertically upwards.
  • the average vehicle speed at the location of interest 18 is to be determined by interpolating the vehicle speeds of two locations between which the location of interest lies. If necessary, another interpolation method can be used and / or more than two locations can be included with regard to their vehicle data and / or stationary detector data.
  • the average vehicle speed of the vehicle 7 within a certain period of time and the average speed of the vehicles passing the detector 1 within a different period of time are taken into account without weighting.
  • the vehicle data representing the average speed v 7 of the vehicle 7 are assigned to the segment end 17 of the segment of the traffic network in which the vehicle 7 is located; Such a segment end 17 can be located, for example, at a junction 19 from a street A8, an intersection, etc. or can be selected arbitrarily by dividing the street A8.
  • the speed at a point of interest is calculated here by arithmetically averaging the speeds v 7 and v 1 , which can correspond to a straight line between these two points v 7 (x 17 , t 7 ) and v 1 (x 1 , t 1 ). If the location of interest is not exactly between two values v 7 and v 1 , an arithmetic averaging can nevertheless be carried out or a linearly stronger weighting of the closer spatial value. In addition, certain data can in principle be weighted more. For example, stationary detector data can be weighted more than vehicle data.
  • Interpolation can be used for a variety of locations of interest Transport network are carried out. Places of interest can follow different criteria can be selected. For example, a selection of in each case possible locations spaced apart from one another by a certain value. Further is also a selection of specific locations, such as stagnation points, branches, Crossings and / or street segment ends etc. possible.
  • Traffic data v (x 18 , t 18 ) etc. can be summarized for several places of interest.
  • traffic data in particular average vehicle speeds
  • a reduced vehicle speed and / or an increased fluctuation in the vehicle speed may occur at several past times. This indicates slow traffic or even traffic jams.
  • the section between A and B of the A8 motorway of the transport network can be assigned the value "counting fluent" as a congestion indicator.
  • This can be transmitted from the traffic control center 9 to one or more transmitters 16 and can be broadcast by this or these transmitters via public channels and / or private channels with or without encryption as information for vehicle drivers.
  • the traffic information center 9 here comprises a receiver 10, at Mobile communication additionally a transmitter for incoming vehicle data and Stationary detector data from mobile detectors 7, 8 and stationary detectors 1, 2.
  • the control center 9 also comprises a computer with a program for carrying it out of the method according to the invention, which runs in this computer. With this Program calculates traffic data, especially average speeds points of interest and / or traffic jam indicators at these places of interest or some of the places of interest are sent to at least one transmitter 16 transmitted.
  • step S1 vehicle data (FCD) from mobile Detectors in vehicles and stationary detector data from stationary detectors, for example loops, detected and transmitted to the control center 9.
  • step S2 the vehicle data and stationary detector data are weighted in the control center 9 interpolated spatially and temporally for places of interest.
  • step S3 these are followed by Interpolation obtained traffic data, especially medium Vehicle speeds discretized at places of interest and Congestion indicators (e.g. "free", "viscous", “very viscous", “congestion”) one or one Assigned group of places of interest.
  • S3 Additional information, such as the proportion of trucks in certain lanes, construction sites, etc. especially data acquired through experience.
  • step S4 traffic data, especially congestion indicators for certain locations of the Transport network summarized for the network. They are also encoded here so that only certain road users can evaluate them after receipt.
  • step S5 the traffic data, in particular congestion indicators, by a Traffic information service sent to vehicles etc. Sending can for example via radio stations. The transmission is also via Radio stations possible with encryption. The keys can do that Road users are handed over in different ways.

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Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Bestimmung von Verkehrsdaten und eine Verkehrsinformationszentrale.
Es existieren Verfahren zur automatischen Erzeugung von Verkehrsmeldungen unter Verwertung von punktbezogenen Daten von stationären Verkehrsdetektoren, wie Induktionsschleifen, zur Beurteilung der Verkehrssituation an bzw. in der Nähe der stationären Detektoren. Dabei können von mehreren stationären Detektoren entlang beispielsweise eines Straßenabschnittes erfaßte Daten in einer Zentrale zusammengefaßt werden zu Meldungen, wie "drei Kilometer Stau zwischen X18 und X2".
Hinsichtlich einer Optimierung dieses Systems durch eine Bestimmung von Verkehrsdaten aufgrund von Messungen von stationären Detektoren und mobilen Detektoren (also im Verkehr mitfahrenden Detektoren) ist problematisch, daß Daten von beiden aufgrund von bei der Übertragung an eine Zentrale anfallenden Telekommunikationskosten nur in relativ großen zeitlichen Abständen übertragen werden und daß Daten aufgrund begrenzter Anzahl von stationären und mobilen Detektoren nur in relativ großen räumlichen Abständen übertragen werden; überdies sind insbesondere die von diesen beiden Datenquellen gelieferten, Fahrzeuggeschwindigkeiten betreffenden Daten unterschiedlich, da von Fahrzeugen beispielsweise nach jeweils einer Zeitspanne die mittlere in dieser Zeitspanne von diesem einen Fahrzeug gefahrene Geschwindigkeit entlang eines individuell zurückgelegten Weges an eine Zentrale übermittelt wird, während von einem stationären Detektor die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit einer Vielzahl von einen bestimmten Punkt im Verkehrsnetz, nämlich den Ort des Detektors, passierenden Fahrzeugen innerhalb einer außerdem oft kürzeren Zeitspanne an die Zentrale übermittelt wird. Eine getrennte Behandlung von punktbezogenen (von stationären Detektoren stammenden) und streckenbezogenen (von mobilen Detektoren stammenden) Daten ergibt ungenaue und inkonsistente Meldungen über die Verkehrslage.
Existierende Ansätze zur Bestimmung von Verkehrsdaten, insbesondere Staumeldungen, aufgrund von Geschwindigkeitsmessungen von stationären Detektoren und von mobilen Detektoren, nämlich Verkehrsflußmodelle, Domänenmodelle, mikroskopische Modelle, sind sehr komplex und in der Praxis wenig erprobt; auch erfordern einige dieser existierenden Verfahren eine gewisse Synchronität der Eingangsdaten.
Die EP-A-0 755 039 offenbart ein Verfahren, bei dem eine Zentrale die Fahraktivität betreffende Daten sowohl von Fahrzeugen als auch von ortsfesten Detektoren übermittelt bekommt. Die Zentrale bestimmt aus den von den Fahrzeugen ermittelten Daten aktuelle Verkehrsströme und daraus durch Extrapolation und unter Berücksichtigung der von den ortsfesten Detektoren empfangenen Daten Prognosen über die zukünftige Verkehrsentwicklung. Die erhaltenen Daten zu interpolieren, um Fahrzeuggeschwindigkeiten an bestimmten Orten zu bestimmten Zeiten zu erhalten, ergibt sich hieraus nicht.
Aufgabe der Erfindung ist deshalb die Schaffung eines möglichst einfachen und effizienten Verfahrens zur Bestimmung von Verkehrsdaten an interessierenden Orten eines Verkehrsnetzes unter Berücksichtigung sowohl von jeweils die mittlere Geschwindigkeit eines Fahrzeuges betreffenden Fahrzeugdaten also auch von jeweils die mittlere Geschwindigkeit mehrerer Fahrzeuge an einem Stationärdetektor betreffenden Stationärdetektor-Daten. Diese Aufgabe wird durch das Verfahren gemäß Anspruch 1 und eine Verkehrsinformationszentrale gemäß Anspruch 12 gelöst.
Zu bestimmende Verkehrsdaten im Sinne des Anspruchs 1 können insbesondere mittlere Fahrzeuggeschwindigkeiten an interessierenden Orten eines Verkehrsnetzes und/oder aus diesen und ggf. weiteren Zusatzinformationen bestimmte Stauindikatoren (frei, stockend, sehr stockend, Stau) sein. Interessierende Orte eines Verkehrsnetzes können insbesondere Orte sein, über deren Verkehrssituation, insbesondere Stauindikatoren, Autofahrer Daten wünschen; ferner können interessierende Orte Abzweigungen, Zufahrten, Kreuzungen und/oder Enden von Straßensegmenten einer Straße in einer digitalen Kante sein. Falls an einem Ort keine FCD-Daten aktuell vorliegen, kann eine Interpolation aus Daten von mindestens zwei Stationärdetektoren erfolgen. Falls an einem Ort nur FCD-Daten vorliegen, kann eine Interpolation von FCD-Daten von mindestens zwei Fahrzeugen erfolgen. Zumindest an einigen Orten erfolgt die Interpolation aufgrund von Daten von mindestens einem Fahrzeug und Daten von mindestens einem Stationärdetekor, evt. jeweils von mehreren. Auch können an einer beispielsweise engmaschig definierten Vielzahl von Orten Verkehrsdaten, insbesondere die Staulage, bestimmt werden und Autofahrern nur bedeutende Verkehrsdaten, wie entstehende, bestehende oder sich auflösende Staus etc. übermittelt werden. Die Berechnung von Fahrzeuggeschwindigkeiten, insbesondere von mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten, an jeweils einem interessierenden Ort erfolgt zweckmäßig durch ein Programm, welches in einem Rechner einer Verkehrsinformationszentrale abläuft.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Bei der Berechnung von mittleren Fahrzeuggeschwindigkeiten an interessierenden Orten kann eine Gewichtung von Fahrzeugdetektordaten und/oder Stationärdetektordaten erfolgen. Die Gewichtung kann aufgrund von Erfahrungswerten erfolgen. Damit kann die Qualität der Ergebnisse des Verfahrens optimiert werden.
Nach einer Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die Bestimmung der Geschwindigkeit zum aktuellen Zeitpunkt an jeweils einem interessierenden Ort durch lineare Interpolation zweier örtlich und/oder zeitlich benachbarter Geschwindigkeitswerte aus Stationärdetektordaten und/oder aus Fahrzeugdaten. Es ist auch eine Interpolation von mehr als zwei Geschwindigkeitswerten möglich. Die lineare Interpolation von Geschwindigkeiten v (x,t) ist die rechnerisch am einfachsten durchführbare Interpolation und ergibt relativ geringe Fehler. Demgegenüber sind Interpolationen höherer Ordnung rechenintensiver und liefern nur geringfügig bessere Ergebnisse.
Bei der Interpolation von Geschwindigkeiten v(x,t) werden zweckmäßig Zusatzinformationen, insbesondere Informationen über Baustellen und/oder LKW-Anteile in Straßensegmenten und/oder Verkehrsflüsse in bestimmten Spuren mit berücksichtigt, was die Qualität der Ergebnisse des erfindungsgemäßen Verfahrens ebenfalls optimiert.
Die Zuordnung von Fahrzeugdaten (also von jeweils einem Fahrzeug übermittelten Daten, also FCD) zu definierten Orten erfolgt vorzugsweise durch Definition der in Fahrzeugdaten jeweils eines Fahrzeuges repräsentierten Geschwindigkeit als Geschwindigkeit des Fahrzeuges an einem definierten Ort, wie insbesondere an einer Position des Straßensegmentes, in welchem sich das Fahrzeug aktuell befindet. Diese Position kann insbesondere Anfang, Mitte oder Ende oder dgl. des aktuellen Straßensegmentes einer digitalen Karte des Verkehrsnetzes in einem Rechner der Zentrale sein. Hierdurch wird die Genauigkeit nur relativ geringfügig beeinträchtigt. Jedoch ermöglicht dies einfach und effizient die Umwandlung von streckenbezogenen FCD-Daten in punktbezogene Daten und damit die gemeinsame Betrachtung von Fahrzeugdaten (FCD) und von Stationärdetektordaten.
Aufgrund der gemessenen und der erfindungsgemäß bestimmten Verkehrsdaten, insbesondere Geschwindigkeiten an einer Vielzahl von interessierenden Orten mit Meßdaten oder interpolierten Daten eines Verkehrsnetzes, wird zweckmäßig ein Stauindikator (frei, stockend, sehr stockend, Stau etc.) zu den diesen Orten des Verkehrsnetzes aufgrund der für diese interessierenden Orte gemessenen oder berechneten Fahrzeuggeschwindigkeiten zugeordnet. Dieser Stauindikator ist noch besser zur Beurteilung der Staulage und Übertragung an Verkehrsteilnehmer geeignet als mittlere Geschwindigkeiten an einer Vielzahl von Orten.
Zweckmäßig erfolgt ferner die Ermittlung und Ausgabe von Verkehrsinformationen ("Stau zwischen A und B auf der A8" oder dgl.), insbesondere in Staumeldungen, zu Verkehrsnetzsegmenten aufgrund von mehreren, insbesondere diesen Verkehrsnetzsegmenten örtlich zugeordneten, Stauindikatoren (wie z.B. 1. "Stau bei A auf A8" und 2. "Stau bei B auf A8" und evtl. weiteren lokalen Stauindikatoren an weiteren interessierenden Orten). Damit sind die Verkehrsinformationen, welche an Verkehrsteilnehmer übermittelt werden können, komprimiert. Vorzugsweise werden dabei vom Programm in der Zentrale nur nach vorgebbaren Kriterien als bedeutend beurteilte Verkehrsinformationen (wie. z.B. Staus) ausgegeben.
Die Zeitspanne, innerhalb derer von einem Fahrzeug dessen mittlere Geschwindigkeit bestimmt wird, ist zweckmäßig länger als die Zeitspanne, innerhalb derer jeweils von einem Stationärdetektor die Geschwindigkeiten von diesen Stationärdetektor passierenden Fahrzeugen gemessen und gemittelt werden. Dies ergibt eine weitere praktische Optimierung des Verfahrens hinsichtlich Präzision und erforderlicher Telekommunikationskosten. Die Intervalle, in welchen Fahrzeuge ihre mittlere Geschwindigkeit bestimmen und übermitteln, betreffen zweckmäßig 1 bis 20 min., insbesondere 10 min.; die Zeitspanne, innerhalb welcher ein Stationärdetektor jeweils die mittleren Geschwindigkeiten von ihn passierenden Fahrzeugen bestimmt und an eine Zentrale übermittelt, ist zweckmäßig 5 bis 300 sec., insbesondere 30 sec.
Eine erfindungsgemäße Verkehrsinformationszentrale weist einen Rechner, eine Eingabeeinrichtung, insbesondere in Form eines Funkempfängers, für Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten, sowie einen Rechner mit einem Programm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens auf. Sie erzeugt mit dem Programm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einfach, kostengünstig und effizient Verkehrsdaten, insbesondere mittlere Geschwindigkeiten und/oder daraus bestimmbare Stauindikatoren zu interessierenden Orten eines Verkehrsnetzes aufgrund von Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt:
Fig. 1
schematisch die erfindungsgemäße Bestimmung von Verkehrsdaten in einem ausschnittweise dargestellten Verkehrsnetz mit mobilen und stationären Detektoren und einer Zentrale,
Fig. 2
als grobes Flußdiagramm die Erfassung und Weiterverarbeitung von Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten und
Fig. 3
schematisch ein Beispiel einer räumlich-zeitlichen Interpolation.
Fig. 1 zeigt einen räumlichen Ausschnitt eines Verkehrsnetzes, nämlich einen Abschnitt einer Autobahn "A8", mit stationären Detektoren 1, 2 und Fahrzeugen 3 bis 8. Die ferner dargestellte Zentrale 9 weist einen Empfänger 10 für von stationären Detektoren 1, 2 übermittelte 11, 12 Stationärdetektordaten und von mobilen Detektoren in Fahrzeugen übermittelte 13,14 Fahrzeugdaten (FCD), einen Rechner 15 mit einem Programm zur erfindungsgemäßen Weiterverarbeitung eingehender Daten und einen Anschluß für einen Sender 16 zum Senden von Verkehrsmeldungen 17 an alle oder bestimmte Verkehrsteilnehmer. Der Sender 16 kann ein Mobilfunksender sein; er kann auch ein Radio-Sender, insbesondere RDS/TMC oder DAT sein.
Es sollen mittlere Fahrzeuggeschwindigkeiten an interessierenden Orten eines Verkehrsnetzes bestimmt werden. Diese interessierenden Orte können eine Vielzahl von Orten mit einer bestimmten Rasterung des Verkehrsnetzes oder nur bestimmte Orte, wie bestimmte Fahrbahnsegmente, Kreuzungen, Stauschwerpunkte etc. sein.
Hierzu sollen sowohl von stationären Detektoren 1; 2 an deren fester Position x1; x2 gemessene Stationärdetektordaten betreffend die mittlere Geschwindigkeit aller in einer Zeitspanne jeweils an diesem Detektor 1; 2 passierenden (hier auf der linken Straßenseite fahrenden) Fahrzeuge 3; 3 bis 6, wie auch die mittlere Geschwindigkeit jeweils eines Mobildetektors in jeweils einem Fahrzeug 7,8 während einer Zeitspanne berücksichtigt werden für die Berechnung von Verkehrsdaten, insbesondere mittleren Geschwindigkeiten an interessierenden Orten eines Verkehrsnetzes durch die Zentrale 9. Der stationäre Detektor 1 hat in Figur 1 die Geschwindigkeiten v3, v4, v5 gemessen. Der stationäre Detektor 2 hat in Figur 1 die Geschwindigkeit v3 des Fahrzeugs 3 gemessen. Der mobile Detektor im Fahrzeug 7 hat während einer Zeitspanne die mittlere Geschwindigkeit v7 des Fahrzeugs 7 bestimmt. Der mobile Detektor 8 hat während einer Zeitspanne die mittlere Geschwindigkeit v8 des Fahrzeugs 8 bestimmt.
Hierbei ist problematisch, daß die Daten der Stationärdetektoren die Geschwindigkeit vieler Fahrzeuge an einem bestimmten Punkt zu verschiedenen Zeitpunkten und die Fahrzeugdaten (FCD) mobiler Detektoren die Geschwindigkeit jeweils eines Fahrzeuges während einer bestimmten Zeitspanne betreffen.
Die Stationärdetektordaten werden von den stationären Detektoren 1, 2 in hier auf 30 sec. festgelegten Zeitspannen jeweils für alle jeweils einen Detektor passierenden Fahrzeuge gemittelt und an eine Zentrale übertragen. Die Übertragung 11, 12 kann per Festnetz oder wie hier per Funk, insbesondere Mobilfunk, insbesondere GSM, erfolgen. Von den mobilen Detektoren in einigen der Fahrzeuge, nämlich 7, 8 werden die Fahrzeugdaten (FCD) per Funk, hier per Mobilfunk an die Zentrale 9 übertragen. Dabei erfolgt die Übertragung 13; 14 von für jeweils eine Zeitspanne gemittelten Geschwindigkeiten jeweils eines Fahrzeuges 7; 8 in Zeitspannen von 10 min. Sowohl für die stationären Detektoren als auch für die mobilen Detektoren in Fahrzeugen können auch andere Zeitspannen als hier gewählt werden; dabei erhöht sich die Genauigkeit der Prognose bei kurzen Zeitspannen, während sich bei langen Zeitspannen die Kommunikationskosten verringern.
Die von stationären Detektoren 1, 2 und Fahrzeugen 7, 8 übermittelten Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten sind räumlich und zeitlich nicht lückenlos. Für weitere interessierende Orte des Verkehrsnetzes, an welchen Lücken hinsichtlich vorliegender Daten bestehen, kann eine Interpolation vorhandener Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten erfolgen. Dazu werden in der Zentrale 9 zunächst die jeweils Geschwindigkeiten eines Fahrzeuges innerhalb einer Zeitspanne betreffenden Fahrzeugdaten dieses Fahrzeuges zugehörigen Orten im Verkehrsnetz zugeordnet. Dies kann besonders einfach dadurch erfolgen, daß die Fahrzeugdaten eines Fahrzeuges jeweils mindestens einer bestimmten Position des Straßensegmentes, in welchem sich das Fahrzeug befindet, zugeordnet werden; insbesondere ist eine Zuordnung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu Anfang, Mitte oder Ende des aktuellen Straßensegmentes dieses Fahrzeuges möglich. Der hierbei entstehende Fehler fällt nicht allzu schwerwiegend ins Gewicht. Jedoch werden hierdurch einfach und effizient Fahrzeugdaten jeweils eines Fahrzeuges einer bestimmten Position im Verkehrsnetz zugeordnet. Damit ist eine einfache und effiziente Berechnung der Fahrzeuggeschwindigkeiten an interessierenden Orten, an welchen keine Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten vorliegen, möglich durch Interpolation von Fahrzeuggeschwindigkeiten, welche als Fahrzeugdaten und/oder Stationärdetektordaten räumlich und/oder zeitlich in der Nähe dieses interessierenden Ortes vorliegen. Dabei kann eine Gewichtung von Fahrzeugdaten und/oder Stationärdetektordaten erfolgen; insbesondere können Stationärdetektordaten stärker gewichtet werden. Für einen bestimmten Zeitpunkt, beispielsweise den aktuellen Zeitpunkt, können Verkehrsdaten, insbesondere Fahrzeuggeschwindigkeiten an diesem interessierenden Ort berechnet werden. Hierzu kann eine Interpolation von mindestens zwei insbesondere räumlich benachbarten Fahrzeugdaten oder Stationärdetektordaten in unterschiedlicher Weise erfolgen. Es sind Interpolationen durch Kurven oder Flächen höherer Ordnung möglich. Die geringste Rechenleistung benötigt eine lineare Interpolation, welche verglichen mit höheren Interpolationen bereits gute Ergebnisse liefert und dabei nur geringe Rechenleistung benötigt.
Die lineare Interpolation verdeutlicht sich durch die Skizze in Fig. 3 anhand eines Beispieles. An einem interessierenden Ort x18 soll zum Zeitpunkt t18 die mittlere Geschwindigkeit von Fahrzeugen bestimmt werden. An diesem Punkt x18 liegen jedoch zum Zeitpunkt t18 keine Fahrzeugdaten oder Stationärdetektordaten vor. Deshalb wird die mittlere Geschwindigkeit v von Fahrzeugen an diesem interessierenden Ort x18 zur Zeit t18 aus räumlich und/oder zeitlich benachbarten Fahrzeugdaten und/oder Stationärdetektordaten bestimmt durch Interpolation, hier lineare Interpolation. In Fig. 3 ist durch den nach rechts weisenden Pfeil x der Ort, durch den nach rechts oben weisenden Pfeil t die Zeit und durch den senkrecht nach oben weisenden Pfeil v die mittlere Fahrzeuggeschwindigeit repräsentiert. Im vorliegenden Fall soll am interessierenden Ort 18 die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmt werden durch Interpolation der Fahrzeuggeschwindigkeiten zweier Orte, zwischen denen der interessierende Ort liegt. Gegebenenfalls kann ein anderes Interpolationsverfahren verwendet werden und/oder können mehr als zwei Orte hinsichtlich ihrer Fahrzeugdaten und/oder Stationärdetektordaten mit einbezogen werden.
In Fig. 3 werden die mittlere Fahrzeuggeschwindigkeit des Fahrzeuges 7 innerhalb einer bestimmten Zeitspanne und die mittlere Geschwindigkeit von den Detektor 1 passierenden Fahrzeugen innerhalb einer hier anderen Zeitspanne ohne Gewichtung berücksichtigt. Dabei werden zunächst die die mittlere Geschwindigkeit v7 des Fahrzeugs 7 repräsentierenden Fahrzeugdaten dem Segmentende 17 des Segmentes des Verkehrsnetzes zugewiesen, in welchem sich das Fahrzeug 7 befindet; ein derartiges Segmentende 17 kann beispielsweis an einer Abzweigung 19 von einer Straße A8, einer Kreuzung etc. liegen oder willkürlich durch Unterteilung der Straße A8 gewählt werden. Die Geschwindigkeit an einem interessierenden Ort wird hier durch arithmetische Mittlung der Geschwindigkeiten v7 und v1 berechnet, was einer Geraden zwischen diesen beiden Punkten v7 (x17, t7) und v1 (x1, t1) entsprechen kann. Liegt der interessierende Ort nicht genau zwischen zwei Werten v7 und v1, kann entweder trotzdem eine arithmetische Mittlung erfolgen oder eine linear stärkere Gewichtung des räumlichen näherliegenden Wertes. Ferner können grundsätzlich bestimmte Daten stärker gewichtet werden. So können beispielsweise Stationärdetektordaten stärker gewichtet werden als Fahrzeugdaten.
Die Interpolation kann für eine Vielzahl von interessierenden Orten eines Verkehrsnetzes durchgeführt werden. Interessierende Orte können dabei nach unterschiedlichen Kriterien ausgewählt werden. Beispielsweise ist eine Auswahl von jeweils zueinander um einen bestimmten Wert beabstandeten Orten möglich. Ferner ist auch eine Auswahl an bestimmten Orten, wie Staupunkten, Abzweigungen, Kreuzungen und/oder Straßensegmentenden etc. möglich.
Verkehrsdaten v (x18, t18) etc. können für mehrere interessierte Orte zusammengefaßt werden. Beispielsweise können in Fig. 1 entlang der Autobahn A8 des Verkehrsnetzes an einer Vielzahl von interessierenden Orten Verkehrsdaten, insbesondere mittlere Fahrzeuggeschwindigkeiten, bestimmt werden. Dabei kann sich beispeilsweise zwischen den Punkten A und B des Verkehrsnetzes eine verringerte Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder eine erhöhte Schwankung der Fahrzeuggeschwindigkeit zu mehreren vergangenen Zeitpunkten ergeben. Dies weist auf zähfließenden Verkehr oder sogar Stau hin. Somit kann beispielsweise dem Abschnitt zwischen A und B der Autobahn A8 des Verkehrsnetzes als Stauindikator der Wert "zählfließend" zugeordnet werden. Dies kann von der Verkehrszentrale 9 an einen oder mehrere Sender 16 übermittelt werden und von diesem oder diesen Sendern über öffentliche Kanäle und/oder private Kanäle mit oder ohne Verschlüsselung ausgestrahlt werden als Information für Fahrzeugführer.
Die Verkehrsinformationszentrale 9 umfaßt hier einen Empfänger 10, bei Mobiltelekommunikation zusätzlich einen Sender, für eingehende Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten von mobilen Detektoren 7, 8 und stationären Detektoren 1, 2. Ferner umfaßt die Zentrale 9 einen Rechner mit einem Programm zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, das in diesem Rechner abläuft. Mit diesem Programm berechnete Verkehrsdaten, insbesondere mittlere Geschwindigkeiten an interessierenden Punkten und/oder Stauindikatoren an diesen interessierenden Orten oder einigen der interessierenden Orte werden an mindestens einen Sender 16 übermittelt.
Das als Programm in der Zentrale 9 implementierte Verfahren ist in Fig. 2 grob skizziert. Im obersten Schritt S1 werden Fahrzeugdaten (FCD) von mobilen Detektoren in Fahrzeugen und Stationärdetektordaten von stationären Detektoren, beispielsweise Schleifen, erfaßt und an die Zentrale 9 übermittelt. Im Schritt S2 werden die Fahrzeugdaten und Stationärdetektordaten in der Zentrale 9 gewichtet räumlich-zeitlich für interessierende Orte interpoliert. Im Schritt S3 werden diese durch Interpolation gewonnenen Verkehrsdaten, insbesondere mittlere Fahrzeuggeschwindigkeiten an interessierenden Orten diskretisiert und Stauindikatoren (z.B. "frei", "zähfließend", "sehr zähfließend", "Stau") einem oder einer Gruppe von interessierenden Orten zugeordnet. Hierbei (S3) werden Zusatzinformationen, wie der LKW-Anteil in bestimmten Fahrbahnen, Baustellen u.a. insbesondere durch Erfahrung gewonnene Daten, mit berücksichtigt. Im Schritt S4 werden Verkehrsdaten, insbesondere Stauindikatoren für bestimmte Orte des Verkehrsnetzes für das Netz zusammengefaßt. Ferner werden sie hier codiert, so daß nur bestimmte Verkehrsteilnehmer sie nach Empfang auswerten können. Im Schritt S5 werden die Verkehrsdaten, insbesondere Stauindikatoren, durch einen Verkehrsinformationsdienst an Fahrzeuge etc. ausgesandt. Das Aussenden kann beispielsweise über Radiosender erfolgen. Ferner ist auch die Übertragung über Radiosender unter Verschlüsselung möglich. Die Schlüssel können dabei den Verkehrsteilnehmern in unterschiedlicher Weise übergeben werden.

Claims (12)

  1. Verfahren zur Bestimmung von Verkehrsdaten (v) an interessierenden Orten (x18, x1, x17...) eines Verkehrsnetzes (A8) aus an eine Zentrale (9)
    von mehreren Fahrzeugen (7,8) übermittelten Fahrzeugdaten (v7;v8) zu über eine Zeitspanne gemittelten Geschwindigkeiten (v7,v8) jeweils eines Fahrzeuges (v7)
    von Stationärdetektoren (1,2) übermittelten Stationärdetektordaten (11,12) jeweils über die mittlere Geschwindigkeit (v3 bis v5; v3) von einen Stationärdetektor (1;2) in einer Zeitspanne passierenden Fahrzeugen (3 bis 5; 3).
       wobei in einer Zentrale (9) Fahrzeuggeschwindigkeiten (v18) an einem interessierenden Ort (x18) und für einen bestimmten Zeitpunkt bestimmt werden unter
    Zuordnung der als Fahrzeugdaten an eine Zentrale (9) übermittelten (13;14) Geschwindigkeiten (v7, v8) zu definierten Orten (x17) im Verkehrsnetz (A8) und
    Berechnung (15) von Fahrzeuggeschwindigkeiten (v18) an jeweils einem interessierenden Ort (x18) durch Interpolation (Fig. 3) von mindestens zwei Fahrzeugdaten (v3 - v5; v3; v7; v8), nämlich von an mindestens jeweils einem Ort (x1, x2) im Verkehrsnetz (A8) gemessenen Stationärdetektordaten (v3 - v5; v3) und von mindestens einem Ort (x17) im Verkehrsnetz (A8) zugeordneten Fahrzeugdaten (v7; v8).
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei der Berechnung (15) von Geschwindigkeiten (v18) an interessierenden Orten (x18) eine Gewichtung von Fahrzeugdaten (v7, v8) und/oder von Stationärdetektordaten (v3 bis v5; v3) erfolgt.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Bestimmung der Geschwindigkeit (v18) zu einem Zeitpunkt (x18) an jeweils einem interessierenden Ort (x18) durch lineare Interpolation zweier örtlich und/oder zeitlich benachbarter Geschwindigkeitswerte v2 (x2, t2), v7 (x17, t7) erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß bei der Interpolation Zusatzinformationen mit einbezogen werden.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Zuordnung von Fahrzeugdaten (v7) erfolgt durch Definition der in Fahrzeugdaten v7 (x7, t7) jeweils eines Fahrzeuges repräsentierten Geschwindigkeit (v7) als Geschwindigkeit an einer bestimmten Position (x17) des Straßensegmentes, in welchem sich das Fahrzeug (7) aktuell befindet.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Zuordnung eines Staudindikators "Stau") zu interessierenden Orten (x17, x1, x2 usw.) des Verkehrsnetzes aufgrund der berechneten Fahrzeuggeschwindigkeiten und gemessenen Fahrzeuggeschwindigkeiten erfolgt.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß eine Ermittlung und Ausgabe von Vekehrsinformationen, insbesondere Staumeldungen, zu Verkehrsnetzsegmenten aufgrund von mehreren, insbesondere diesen Verkehrsnetzsegmenten örtlich zugeordneten Stauindikatoren erfolgt.
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß die Übermittlung von Fahrzeugdaten und/oder Stationärdetektordaten an eine Zentrale (9) per Funk, insbesondere Mobilfunk, insbesondere GSM, erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß Fahrzeugdaten (v7, v8) über eine längere Zeitspanne (t7, t8) gemittelte Geschwindigkeiten betreffen als Stationärdetektordaten (v1, v2).
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß Fahrzeugdaten (v7, v8) über eine Zeitspanne (t7, t8) von 10 min. für dieses Fahrzeug (7,8) gemittelt werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
    dadurch gekennzeichnet, daß Stationärdetektordaten (v3i, v3, v4, v5)) über eine Zeitspanne (t1, t2) von 30 sec. bestimmt, gemittelt (v1; v2) und nach dieser Zeitspanne übermittelt (11,12) werden.
  12. Verkehrsinformationszentrale mit einem Rechner (15), einer Eingabevorrichtung (Empfänger 10) für Fahrzeugdaten v7 (x7, t7); v8 (x8, t8) und Stationärdetektordaten v1 (x1, t1); v2 (x2, t2), und einem Programm zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche so ausgebildet ist, daß zur Bestimmung von Verkehrsdaten (v) an interessierenden Orten (x18, x1, x17...) eines Verkehrsnetzes (A8) aus an eine Zentrale (9)
    von mehreren Fahrzeugen (7,8) übermittelten Fahrzeugdaten (v7;v8) zu über eine Zeitspanne gemittelten Geschwindigkeiten (v7,v8) jeweils eines Fahrzeuges (v7)
    von Stationärdetektoren (1,2) übermittelten Stationärdetektordaten (11,12) jeweils über die mittlere Geschwindigkeit (v3 bis v5; v3) von einen Stationärdetektor (1;2) in einer Zeitspanne passierenden Fahrzeugen (3 bis 5; 3),
       wobei in einer Zentrale (9) Fahrzeuggeschwindigkeiten (v18) an einem interessierenden Ort (x18) und für einen bestimmten Zeitpunkt bestimmt werden unter
    Zuordnung der als Fahrzeugdaten an eine Zentrale (9) übermittelten (13;14) Geschwindigkeiten (v7, v8) zu definierten Orten (x17) im Verkehrsnetz (A8) und
    Berechnung (15) von Fahrzeuggeschwindigkeiten (v18) an jeweils einem interessierenden Ort (x18) durch Interpolation (Fig. 3) von mindestens zwei Fahrzeugdaten (v3 - v5; v3; v7; v8), nämlich von an mindestens jeweils einem Ort (x1, x2) im Verkehrsnetz (A8) gemessenen Stationärdetektordaten (v3 - v5; v3) und von mindestens einem Ort (x17) im Verkehrsnetz (A8) zugeordneten Fahrzeugdaten (v7; v8).
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