EP0992031A1 - Verfahren zur ermittlung einer tageszeitabhängigen reisezeit - Google Patents

Verfahren zur ermittlung einer tageszeitabhängigen reisezeit

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Publication number
EP0992031A1
EP0992031A1 EP98939482A EP98939482A EP0992031A1 EP 0992031 A1 EP0992031 A1 EP 0992031A1 EP 98939482 A EP98939482 A EP 98939482A EP 98939482 A EP98939482 A EP 98939482A EP 0992031 A1 EP0992031 A1 EP 0992031A1
Authority
EP
European Patent Office
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time
travel
travel time
assigned
intervals
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP98939482A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Karla Oberstein
Thomas Schuster
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Siemens AG
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Publication of EP0992031A1 publication Critical patent/EP0992031A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3492—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments employing speed data or traffic data, e.g. real-time or historical
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/36—Input/output arrangements for on-board computers
    • G01C21/3691—Retrieval, searching and output of information related to real-time traffic, weather, or environmental conditions

Definitions

  • the invention relates to a method for determining a travel time dependent on the time of day according to the preamble of patent claim 1.
  • Drivers should be offered dynamic route recommendations to their desired destination. To do this, it is necessary to know the current travel times on sections of the route in a busy road network.
  • systems with loop detectors are used to determine travel times, which produce a large number of measured values at a few, specifically selected points (for example traffic signal systems).
  • EP 0292897 Another system is known from EP 0292897, which calculates the travel times of individual vehicles for specific ones
  • the object of the present invention is to compare one in a traffic management and information system with measurement of the travel time by individual vehicles, with a few measured travel times present, as is the case, for example, in the introduction phase of such systems or on low-traffic routes State of the art to create improved travel time forecast.
  • the method according to the invention advantageously saves travel times actually traveled.
  • the measured travel times of the previous days are offset against a constant dependence of the travel time on the time of day. Only the constant dependency allows the determination and transmission of optimal route data to vehicles for any route at any time of the day.
  • the travel times actually traveled remain as an unadulterated data record and, together with the travel times measured for the current day, form the basis for the calculations for the next day.
  • the determined time of day travel time is becoming more and more accurate, and outliers can also be identified at later times.
  • Replacement travel times are determined on the one hand from a so-called basic travel time, which essentially results from averaging the measured travel times over the entire daily routine. For time intervals without assigned actually measured travel times, in the time environment of which there are time intervals with assigned measured travel times, the measured travel times of the neighboring time intervals are also taken into account in the calculation of the substitute travel times. In contrast to the known method, the replacement travel times are determined from actually measured travel times without taking into account the street categories from digitized maps.
  • FIG. 1 shows the basic structure of a system for measuring travel time in traffic control systems
  • FIG. 2 shows a graphical representation of the assignment of average travel time values to time intervals
  • FIG. 3 shows a graphic representation of the formation of alternative travel times for time intervals to which no average travel time values can be assigned on the basis of measurements
  • FIG. 4 shows a graphic representation of a smooth, constant dependence of the travel time on the time of day (curve), which is obtained from the data in FIG. 2 has been .
  • FIG. 1 shows schematically how a vehicle 1 uses a travel time measuring device 2, for example a wheel pulse generator, to measure the travel time on a section of the route, which is shown on a digitized map that is displayed in a navigation system.
  • a travel time measuring device 2 for example a wheel pulse generator
  • gationsrechner 3 is stored in the vehicle 1, as a route between two traffic nodes of a meshed road network is defined.
  • the measured travel time is transmitted from the navigation computer 3 via a transmitting and receiving device 4 to the transmitting and receiving device 5 of a traffic computer 6 of a traffic control center 7.
  • a daily routine is divided into time intervals ZI, for example 288 consecutive five-minute time intervals ZI, and in the traffic computer 6 the travel times transmitted are initially assigned to the respective time intervals ZI and route sections in which they were transmitted. Outliers with extremely low or high travel times that clearly indicate an incorrect measurement or a parking of the vehicle are eliminated - regardless of the route category.
  • an average travel time RZ is determined in the first step of the method by averaging travel times transmitted by different vehicles, which leads to an assignment between average travel time values RZ and time intervals ZI, as shown in FIG. 2 for a route section. Strong fluctuations will generally occur between the travel times of adjacent time intervals and an assigned travel time mean value RZ has not been determined for each time interval ZI.
  • a substitute travel time is determined for each time interval ZI without an assigned travel time mean value RZ and the fluctuations are then reduced by smoothing.
  • a so-called base travel time B is determined for each section of the route, which corresponds to a travel time at times with little traffic.
  • the basic travel time B For sections of the route on which there are no entries at all or fewer than a specified number, the basic travel time B must be specified from the route categories of digitized maps. The base travel times B determined from this often do not match the actual travel times on the route sections. From just a few measured
  • an improved base travel time B is to be determined, for example by calculating the median of all travel time mean values RZ of the route section.
  • singular travel time mean values RZ are eliminated, that is to say travel time mean values RZ which have an unusually long or particularly short travel time, which is determined, for example, by determining the statistical standard deviation of all travel time mean values RZ des .
  • Route section and subsequent division of the travel time mean values RZ into three areas is possible: A first The travel time average values RZ, which have a time interval from the basic travel time B between three and four times the standard deviation, are assigned to the area, a second area are assigned to travel time average values RZ, which have a time interval from the basic travel time B between four times and five times the standard deviation, and a third area the travel time mean values RZ are assigned, which have a time interval from the basic travel time B greater than five times the standard deviation. If one of these areas is not occupied, then all travel time mean values RZ which lie in a subsequent area are eliminated, which means that time intervals ZI with such singular travel time mean values RZ no longer have any assigned travel time mean values RZ.
  • alternative travel times are determined for time intervals ZI which do not have assigned travel time mean values RZ after the third step or because of a lack of transmitted travel times for this time interval ZI.
  • a time period without measured travel times is divided into three classes, that are treated differently. If the time without measured travel times is shorter than the short time, experience shows that the traffic on the route section changes little and linear interpolation is carried out. If the time period without measured travel times is greater than the large time period, experience has shown that the travel time after the large time period has decreased linearly to the basic travel time B, for the middle range of a time period without measured travel times of the small and large time periods Base travel time B is taken into account when determining the alternative travel times.
  • the alternative travel times to be assigned to the successive time intervals ZI without travel time average values RZ are formed by linear interpolation. This is carried out between a last travel time average R1, assigned to the last time interval IA, which is before the successive time intervals without travel time average values RZ, and a next travel time average R2, assigned to the next time interval IN, which is temporally after the successive time intervals ZI without travel time mean RZ.
  • the basic travel time B is assigned to a time interval ZI which has a time interval corresponding to the large number n2 of time intervals from the last time interval IA , and then the substitute travel times, which are to be assigned to the time intervals ZI between the time interval with the assigned basic travel time B and the last time interval IA, are formed by linear interpolation between the basic travel time B and the last travel time mean value R1.
  • Time interval IM in the middle are to be determined by linear interpolation between the last travel time mean R1 and the special replacement travel time R5, and the replacement travel times which are to be assigned to the time intervals ZI between the time interval in the middle IM and the next time interval IN , by linear interpolation between the special actual replacement travel time R5 and the next travel time average R2 determined.
  • the curve shape is smoothed in such a way that an approximately continuous dependence of the travel times on the time intervals ZI is recorded in the traffic computer 6 and as is shown schematically in FIG.
  • the shortest distances and possible detours are checked for the shortest travel time based on the time of day travel times determined for the route based on the method, and the time-optimized route is transmitted to the further vehicle.

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Abstract

In Verkehrsleit- und Informationssystemen werden für die optimale Routenzusammenstellung tageszeitabhängige Reisezeiten für Streckenabschnitte benötigt. Bei Bestimmung der Reisezeiten durch im Streckennetz herumfahrende Fahrzeuge (1) sind in der Einführungsphase erst wenige Reisezeiten bekannt. Eine Erweiterung mit digitalisierten Karten ist dabei häufig zu ungenau. Im beschriebenen Verfahren wird der Tagesablauf in Zeitintervalle eingeteilt, denen gemessene Reisezeiten zugeordnet werden. Durch Mittelung über die von verschiedenen Fahrzeugen übermittelten Reisezeiten werden Reisezeitmittelwerte (RZ) bestimmt. Nach einem kompletten Tagesablauf werden diese gemessenen Daten interpretiert, indem eine Basisreisezeit (B) ermittelt, extrem abweichende Reisezeitmittelwerte (RZ) eliminiert und Ersatzreisezeiten für Zeitintervalle (ZI) ohne Reisezeitmittelwerte (RZ) unter Berücksichtigung der Basisreisezeit (B) bestimmt werden. Anschliessend wird der erhaltene Kurvenverlauf geglättet.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Autofahrern sollen dynamische Routenempfehlungen zu ihrem ge- wünschten Ziel angeboten werden. Dazu ist es notwendig, aktuelle Reisezeiten auf Streckenabschnitten in einem befahrenen Straßennetz zu kennen.
Für die Ermittlung von Reisezeiten sind zum einen Systeme mit Schleifendetektoren im Einsatz, die an wenigen, gezielt ausgewählten Stellen (beispielsweise Verkehrssignalanlagen) , eine große Anzahl an Meßwerten produzieren.
Aus EP 0292897 ist ein weiteres System bekannt, welches eine Berechnung der Reisezeiten einzelner Fahrzeuge für bestimmte
Streckenabschnitte durch direkte Kommunikation mit einer Verkehrsleitzentrale erlaubt. Besonders bei der Einführung solcher Systeme sind allerdings zunächst nur wenige Fahrzeuge dafür ausgerüstet, so daß im Gegensatz zu den Systemen mit Schleifendetektoren wenige Meßwerte an vielen unterschiedlichen Streckenabschnitten vorliegen. Dadurch sind die aktuellen Reisezeiten nicht zu allen Zeitpunkten bekannt.
Aus einer Dissertation (Dissertation, Dr. Janko, "Probleme der Reisezeitprognose in einem LeitSystem für den Straßenverkehr", Fachbereich 10: Verkehrswesen und angewandte Mechanik, TU Berlin, 1994) ist ein Verfahren bekannt, bei dem die von den Fahrzeugen übermittelten Reisezeiten jeweils fünfminütigen, einen gesamten Tagesablauf abdeckenden, Zeitintervallen zugeordnet werden. Die übermittelten Reisezeiten werden dabei zunächst mit Reisezeiten benachbarter Zeitintervalle und mit aus digitalen Karten bekannten Reisezeiten verrechnet, bevor sie den einzelnen Zeitintervallen zugeordnet werden. Reisezeiten, die aus Straßenkategorien digitalisierter Karten abgeleitet werden, entsprechen in der Regel nicht den real gefahrenen Reisezeiten auf diesen Strecken. Auch die sofortige Verrechnung mit Reisezeiten zeitlich benachbarter Zeitintervalle führt durch den dadurch bedingten starken Einfluß einzelner Fehlmessungen in benachbarten Zeitintervallen zu fehlerhaften Reisezeitprognosen.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, in einem Verkehrsleit- und Informationssystem mit Messung der Reisezeit durch einzelne Fahrzeuge, bei wenigen vorliegenden gemessenen Reisezeiten, wie es beispielsweise bei der Einführungsphase solcher Systeme oder auf schwach befahrenen Strek- ken der Fall ist, eine gegenüber dem Stand der Technik verbesserte Reisezeitprognose zu erstellen.
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden in vorteilhafter Weise tatsächlich gefahrene Reisezeiten gespeichert. Zu Beginn eines jeden Tages werden die gemessenen Reisezeiten der vorherigen Tage zu einer stetigen Abhängigkeit der Reisezeit von der Tageszeit verrechnet. Erst die stetige Abhängigkeit erlaubt die Bestimmung und Übermittlung optimaler Streckendaten an Fahrzeuge für beliebige Strecken zu beliebigen Tageszeiten. Die tatsächlich gefahrenen Reisezeiten bleiben als unverfälschter Datensatz erhalten und bilden mit den gemesse- nen Reisezeiten des aktuellen Tages die Basis für die Berechnungen des nächsten Tages. Dadurch wird der ermittelte tageszeitabhängige Reisezeitverlauf immer genauer, und Ausreißer können auch noch zu späteren Zeiten erkannt werden. Im Gegensatz dazu werden beim bekannten Verfahren durch die sofortige Manipulation der gemessenen Reisezeiten durch Vergleich mit Streckenkategorien und mit Reisezeiten zeitlich benachbarter Intervalle die tatsächlich gemessenen Reisezeiten verfälscht, so daß weitere Meßwerte immer mit bereits manipulierten Reisezeiten verglichen werden müssen. Daher ist beim bekannten Verfahren nicht sichergestellt, daß die Reisezeiten im Laufe der Zeit genauer werden.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Verfahrens zur Ermittlung der Ersatzreisezeiten sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Ersatzreisezeiten werden zum einen aus einer sogenannten Basisreisezeit ermittelt, die im wesentlichen aus ei- ner Mittelung der gemessenen Reisezeiten über den gesamten Tagesablauf resultiert. Für Zeitintervalle ohne zugeordnete tatsächlich gemessene Reisezeiten, in deren zeitlicher Umgebung Zeitintervalle mit zugeordneten gemessenen Reisezeiten existieren, werden zur Berechnung der Ersatzreisezeiten auch die gemessenen Reisezeiten der benachbarten Zeitintervalle berücksichtigt. Im Gegensatz zum bekannten Verfahren werden die Ersatzreisezeiten aus tatsächlich gemessenen Reisezeiten bestimmt ohne Berücksichtigung der Straßenkategorien aus digitalisierten Karten.
Im folgenden wird das Verfahren anhand von Abbildungen näher erläutert, dabei zeigen
Figur 1 den prinzipiellen Aufbau eines Systems zur Reisezeit- messung in Verkehrsleitsystemen, Figur 2 eine graphische Darstellung der Zuordnung von Reisezeitmittelwerten zu Zeitintervallen,
Figur 3 eine graphische Darstellung der Bildung von Ersatz- reisezeiten für Zeitintervalle, denen aufgrund von Messungen keine Reisezeitmittelwerte zuzuordnen sind und Figur 4 eine graphische Darstellung einer geglätteten, stetigen Abhängigkeit der Reisezeit von der Tageszeit (Ganglinie) , die aus den Daten der Figur 2 gewonnen wurde .
In Figur 1 ist schematisch dargestellt, wie ein Fahrzeug 1 mithilfe einer Reisezeitmeßeinrichtung 2, beispielsweise einem Radimpulsgeber, die Reisezeit auf einem Streckenabschnitt mißt, der auf einer digitalisierten Karte, die in einem Navi- gationsrechner 3 im Fahrzeug 1 gespeichert ist, als Strecke zwischen zwei Verkehrsknoten eines vermaschten Straßennetzes definiert ist. Die gemessene Reisezeit wird vom Navigationsrechner 3 über eine Sende- und Empfangseinrichtung 4 an die Sende- und Empfangsvorrichtung 5 eines Verkehrsrechnerε 6 einer Verkehrsleitzentrale 7 übermittelt.
In einem Verkehrsleit- und Informationssystem sollen Autofahrer zum Erreichen ihres Zieles von einer Verkehrsleitzentrale 7 eine Routenempfehlung übermittelt bekommen, die möglichst unter Nutzung aktueller Reisezeiten auf den der Route zugehörigen Streckenabschnitten ermittelt wurde. Auch nominell längere aber zum Zeitpunkt der Anfrage weniger benutzte und damit schneller zu durchfahrende Nebenstrecken sollen bei der Bestimmung der Routenempfehlung durch die Verkehrsleitzentra- le 7 berücksichtigt werden. Für eine solche Routenempfehlung ist es daher notwendig, zu allen Tageszeiten die jeweils benötigten Reisezeiten aller Streckenabschnitte in der Verkehrsleitzentrale zur Verfügung zu haben. Damit auch in der Einführungsphase eines Verkehrsleit- und Informationssystems, wenn erst wenige Fahrzeuge mit entsprechenden Vorrichtungen ausgestattet sind und damit noch nicht zu allen Tageszeiten gehörende streckenabschnittsspezifische Reisezeiten vorliegen, bereits Routenempfehlungen an Fahrzeuge übermittelt werden können, wird ein im folgenden näher erläutertes Verfahren angewendet, das die wenigen vorhandenen gemessenen Reisezeiten nutzt, um für alle Streckenabschnitte eine tageszeitab- hängige Reisezeit zu ermitteln.
Ein Tagesablauf wird dafür in Zeitintervalle ZI, beispiels- weise 288 aufeinanderfolgende fünf Minuten lange Zeitinter- valle ZI aufgeteilt, und im Verkehrsrechner 6 werden zunächst die übermittelten Reisezeiten den jeweiligen Zeitintervallen ZI und Streckenabschnitten zugeordnet, in denen sie übermittelt wurden. Ausreißer mit extrem niedrigen oder hohen Reise- zeiten, die eindeutig auf eine Fehlmessung oder ein Parken des Fahrzeugs hinweisen, werden - unabhängig von der Strek- kenkategorie - eliminiert . Für jedes Zeitintervall ZI wird im ersten Schritt des Verfahrens ein Reisezeitmittelwert RZ bestimmt, indem über von verschiedenen Fahrzeugen übermittelte Reisezeiten gemittelt wird, was zu einer Zuordnung zwischen Reisezeitmittelwerten RZ und Zeitintervallen ZI führt, wie sie in Figur 2 für einen Streckenabschnitt dargestellt ist. Dabei werden im allgemeinen starke Schwankungen zwischen den Reisezeiten benachbarter Zeitintervalle auftreten und nicht zu jedem Zeitintervall ZI ein zugeordneter Reisezeitmittelwert RZ bestimmt worden sein. Damit die Ermittlung einer Routenempfehlung an ein Fahrzeug erfolgen kann, wird für jedes Zeitintervall ZI ohne zugeordneten Reisezeitmittelwert RZ eine Ersatzreisezeit bestimmt und anschließend die Schwankungen durch eine Glättung redu- ziert.
Dazu wird im zweiten Schritt des Verfahrens für jeden Strek- kenabschnitt eine sogenannte Basisreisezeit B ermittelt, die einer Reisezeit zu verkehrsschwachen Zeiten entspricht. Für Streckenabschnitte, auf denen überhaupt keine Einträge existieren oder weniger als eine vorgegebene Anzahl, ist aus den Streckenkategorien von digitalisierten Karten die Basisreisezeit B vorzugeben. Die daraus ermittelten Basisreisezeiten B stimmen oft nicht mit den tatsächlichen Reisezeiten auf den Streckenabschnitten überein. Schon aus wenigen gemessenen
Reisezeiten und daraus ermittelten Reisezeitmittelwerten RZ, ist eine verbesserte Basisreisezeit B zu ermitteln, beispielsweise durch Berechnung des Medians aller Reisezeitmittelwerte RZ des Streckenabschnitts .
Im dritten Schritt des Verfahrens werden singuläre Reisezeitmittelwerte RZ eliminiert, das heißt Reisezeitmittelwerte RZ, die eine ungewöhnlich hohe oder besonders niedrige Reisezeit aufweisen, was beispielsweise durch die Bestimmung der stati- stischen Standardabweichung aller Reisezeitmittelwerte RZ des. Streckenabschnitts und anschließende Einteilung der Reisezeitmittelwerte RZ in drei Bereiche möglich ist : Einem ersten Bereich werden die Reisezeitmittelwerte RZ zugeordnet, die einen Zeitabstand von der Basisreisezeit B zwischen der dreifachen und der vierfachen Standardabweichung aufweisen, einem zweiten Bereich werden Reisezeitmittelwerte RZ zugeordnet, die einen Zeitabstand von der Basisreisezeit B zwischen der vierfachen und der fünffachen Standardabweichung aufweisen und einem dritten Bereich werden die Reisezeitmittelwerte RZ zugeordnet, die einen Zeitabstand von der Basisreisezeit B größer als die fünffache Standardabweichung aufweisen. Ist einer dieser Bereiche nicht belegt, dann werden alle Reisezeitmittelwerte RZ, die in einem nachfolgenden Bereich liegen, eliminiert, was bedeutet, daß Zeitintervalle ZI mit solchen singulären Reisezeitmittelwerten RZ keine zugeordneten Reisezeitmittelwerte RZ mehr aufweisen.
Für Zeitintervalle ZI die nach dem dritten Schritt oder wegen von vornherein fehlender übermittelter Reisezeiten für dieses Zeitintervall ZI, keine zugeordneten Reisezeitmittelwerte RZ aufweisen, werden im vierten Schritt Ersatzreisezeiten be- stimmt.
Dabei ist zu beachten, daß vor allem bei verkehrsarmen Zeiten, für die die Basisreisezeit B eine gute Näherung der Reisezeit ist, wenig Reisezeiten gemessen werden, da wenig Fahr- zeuge 1 mit Reisezeitmeßeinrichtungen 2 unterwegs sind. Wird auf einem Streckenabschnitt beispielsweise nur zu den Zeiten des Berufsverkehrs um 7.00 Uhr und um 16.00 Uhr jeweils eine Reisezeit gemessen, die berufsverkehrsbedingt weit über der Basisreisezeit B liegt, so ist erfahrungsgemäß davon auszuge- hen, daß nicht für alle Zeitintervalle ZI zwischen 7.00 Uhr und 16.00 Uhr ebenfalls eine ähnlich hohe Reisezeit zu erwarten ist, so daß eine lineare Interpolation für die Ermittlung von Ersatzreisezeiten kein geeignetes Verfahren darstellt. Bei jeweils einer hohen gemessenen Reisezeiten um 7.00 Uhr und einer weiteren um 7.20 Uhr wird auch in den Zeitinterval-_ len ZI dazwischen wohl eine hohe Reisezeit zu erwarten sein, wodurch eine lineare Interpolation zwischen den gemessenen Reisezeiten zulässig ist.
Durch die Wahl für jeden Streckenabschnitt sowohl einer klei- nen Anzahl nl von Zeitintervallen ZI, die eine kleine Zeitdauer definiert, als auch einer großen Anzahl n2 von Zeitintervallen ZI, die eine große Zeitdauer definiert, wird eine Zeitdauer ohne gemessene Reisezeiten in drei Klassen unterteilt, die unterschiedlich behandelt werden. Ist die Zeitdau- er ohne gemessene Reisezeiten kleiner als die kleine Zeitdauer, so ändert sich der Verkehr auf dem Streckenabschnitt erfahrungsgemäß wenig und es wird linear interpoliert. Ist die Zeitdauer ohne gemessene Reisezeiten größer als die große Zeitdauer, wird erfahrungsgemäß davon ausgegangen, daß die Reisezeit nach der großen Zeitdauer bis auf die Basisreisezeit B linear zurückgegangen ist, für den mittleren Bereich einer Zeitdauer ohne gemessene Reisezeiten der kleinen und der großen Zeitdauer wird die Basisreisezeit B für die Ermittlung der Ersatzreisezeiten berücksichtigt.
Dafür wird in Abhängigkeit der Anzahl NZI aufeinanderfolgender Zeitintervalle ZI ohne zugeordnete Reisezeitmittelwerte RZ zu der kleinen Anzahl nl und der großen Anzahl n2 von Zeitintervallen ZI einer der folgenden Verfahrensschritte durchgeführt:
Ist die Anzahl NZI der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ZI ohne Reisezeitmittelwerte RZ kleiner als die kleine Anzahl nl von Zeitintervallen ZI, dann werden die den aufeinanderfol- genden Zeitintervalle ZI ohne Reisezeitmittelwerte RZ zuzuordnenden Ersatzreisezeiten gebildet durch lineare Interpolation. Die wird durchgeführt zwischen einem letzten Reisezeitmittelwert Rl, zugeordnet dem letzten Zeitintervall IA, welches zeitlich vor den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen ohne Reisezeitmittelwerte RZ liegt, und einem nächsten Reisezeitmittelwert R2 , zugeordnet dem nächsten Zeitintervall IN, welches zeitlich nach den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen ZI ohne Reisezeitmittelwert RZ liegt.
Ist die Anzahl NZI der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ZI ohne zugeordnete Reisezeitmittelwerte RZ größer als die große Anzahl n2 von Zeitintervallen ZI, dann wird einem Zeitintervall ZI, das einen Zeitabstand, entsprechend der großen Anzahl n2 von Zeitintervallen, vom letzten Zeitintervall IA besitzt, die Basisreisezeit B zugeordnet, und anschließend werden die Ersatzreisezeiten, die den Zeitintervallen ZI zwischen dem Zeitintervall mit der zugeordneten Basisreisezeit B und dem letzten Zeitintervall IA zuzuordnen sind, durch lineare Interpolation zwischen der Basisreisezeit B und dem letzten Reisezeitmittelwert Rl gebildet.
Ist die Anzahl NZI der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ZI ohne zugeordnete Reisezeitmittelwerte RZ größer als die kleine Anzahl nl aber kleiner als die große Anzahl n2 von Zeitin- tervallen ZI, dann wird einem Zeitintervall IM in der Mitte der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ZI ohne Reisezeitmittelwerte RZ eine spezielle Ersatzreisezeit R5 zugeordnet durch folgende Rechenvorschrift, die in Figur 3 dargestellt ist:
R5= % x (R3 + R4) , mit R3 = Rl - (NZI) x (Rl - B)/(2 x n2), und R4 = R2 - (NZI) x (R2 - B)/(2 x n2) .
Anschließend werden die Ersatzreisezeiten, die den Zeitinter- vallen ZI zwischen dem letzten Zeitintervall IA und dem
Zeitintervall IM in der Mitte zuzuordnen sind, durch lineare Interpolation zwischen dem letzten Reisezeitmittelwert Rl und der speziellen Ersatzreisezeit R5 ermittelt, und die Ersatzreisezeiten, die den Zeitintervallen ZI zwischen dem Zeitin- tervall in der Mitte IM und dem nächsten Zeitintervall IN zu-, zuordnen sind, durch lineare Interpolation zwischen der spe- ziellen Ersatzreisezeit R5 und dem nächsten Reisezeitmittelwert R2 ermittelt.
Im fünften Schritt wird der entstandene Kurvenverlauf derart geglättet, daß eine angenähert stetige Abhängigkeit der Reisezeiten von den Zeitintervallen ZI im Verkehrsrechner 6 erfaßt wird und wie sie in Figur 4 schematisch dargestellt ist.
Fragt nun ein weiteres Fahrzeug eine optimale Route zu seinem Ziel beim Verkehrsrechner 6 an, werden anhand der aufgrund des Verfahrens ermittelten tageszeitabhängigen Reisezeiten für die Streckenabschnitte kürzeste Strecken und möglich Um- wegstrecken auf kürzeste Reisezeit überprüft und die zeitoptimierte Route an das weitere Fahrzeug übermittelt.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen, das heißt während definierter, die Dauer eines Tages lückenlos aufteilender, Zeitintervalle (ZI) auftretenden, Reisezeit auf Streckenabschnitten eines Straßennetzes, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zu den Streckenabschnitten gehörende gemessene Reisezeiten einzelner Fahrzeuge (1) erfaßt werden und den Zeitinter- vallen (ZI) , in denen sie gemessen wurden, zugeordnet werden, daß Reisezeitmittelwerte (RZ) pro Zeitintervall (ZI) durch Mittelung der zu einem Zeitintervall (ZI) zugeordneten Reisezeiten verschiedener Fahrzeuge (1) ermittelt werden, daß eine Ersatzreisezeit einem individuellen Zeitintervall abhängig von Reisezeitmittelwerten (RZ) benachbarter Zeitintervalle (ZI) zugeordnet wird, falls diesem individuellen Zeitintervall kein Reisezeitmittelwert (RZ) zugeordnet ist, und daß die Reisezeitmittelwerte (RZ) und die Ersatzreisezeiten über mehrere Zeitintervalle (ZI) gemittelt werden, um so im Tagesverlauf sich angenähert stetig ändernde Reisezeiten pro Zeitintervall (ZI) im Verkehrsrechner (6) abzulegen.
2. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß mit einer mit einem Navigationsrechner (3) verbundenen Reisezeitmeßeinrichtung (2) im Fahrzeug (1) die Reisezeit auf den Streckenabschnitten gemessen und mit einer mit dem Navigationsrechner (3) verbundenen Sende- und Empfangseinrichtung (4) im Fahrzeug (1) die gemessene Reisezeit an eine Sende- und Empfangsvorrichtung (5) eines Verkehrsrechners (6) einer Verkehrsleitzentrale (7) übermittelt wird.
3. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reise- zeit nach einem der Ansprüche 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß Reisezeiten, die außerhalb vorher definierter Grenzen liegen, eliminiert werden.
4. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach einem der Ansprüche 1, 2 oder 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß eine tageszeitunabhängige Basisreisezeit (B) für den Streckenabschnitt aus den Reisezeitmittelwerten (RZ) gebildet wird.
5. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach Anspruch 4, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Basisreisezeit (B) durch Bestimmung des Medians aller Reisezeitmittelwerte (RZ) bestimmt wird.
6. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach einem der Ansprüche 4 oder 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß einzelne Reisezeitmittelwerte (RZ) mit extremen Abweichungen gegenüber der Basisreisezeit (B) eliminiert werden.
7. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach einem der Ansprüche 4, 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß zum Eliminieren von einzelnen Reisezeitmittelwerten (RZ) mit extremen Abweichungen gegenüber der Basisreisezeit die Standardabweichung der Reisezeitmittelwerte (RZ) ermittelt wird und die Reisezeitmittelwerte (RZ) in drei Bereiche ein- geteilt werden, wobei der erste Bereich die Reisezeitmittelwerte (RZ) beinhaltet, die einen Zeitabstand zwischen der drei- und vierfachen Standardabweichung zur Basisreisezeit (B) aufweisen, der zweite Bereich die Reisezeitmittelwerte (RZ) beinhaltet, die einen Zeitabstand zwischen der vier- und fünffachen Standardabweichung zur Basisreisezeit (B) aufweisen und der dritte Bereich die Reisezeitmittelwerte (RZ) beinhaltet, die einen Zeitabstand größer als die fünffache Standardabweichung zur Basisreisezeit (B) aufweisen, und falls einer dieser drei Bereiche nicht belegt ist, alle in nachfolgenden Bereichen befindlichen Reisezeitmittelwerte (RZ) eliminiert werden.
8. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reisezeit nach einem der Ansprüche 4 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die Bildung der Ersatzreisezeiten folgendermaßen erfolgt: in Abhängigkeit eines Vergleichs der Anzahl (NZI) von aufeinanderfolgenden Zeitintervallen, denen kein Reisezeitmittelwert (RZ) zugeordnet ist, mit einer vorher bestimmten kleinen Anzahl (nl) und mit einer großen Anzahl (n2) von Zeitintervallen (ZI) werden unterschiedliche Verfahren angewandt:
ist die Anzahl (NZI) der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle kleiner als die kleine Anzahl (nl) von Zeitintervallen (ZI) , dann werden die den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen zuzuordnenden Ersatzreisezeiten gebildet durch lineare Interpo- lation zwischen einem letzten Reisezeitmittelwert (Rl) , zugeordnet dem letzten Zeitintervall (IA) , welches zeitlich vor den aufeinanderfolgenden Zeitintervallen liegt, und einem nächsten Reisezeitmittelwert (R2) , zugeordnet dem nächsten Zeitintervall (IN) , welches zeitlich nach den aufeinanderfol- genden Zeitintervalle liegt.
ist die Anzahl (NZI) der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ohne zugeordnete Reisezeitmittelwerte (RZ) größer als die große Anzahl (n2) von Zeitintervallen (ZI) , dann wird einem Zeitintervall, das einen Zeitabstand, entsprechend der großen Anzahl (n2) von Zeitintervallen, vom letzten Zeitintervall besitzt, die Basisreisezeit (B) zugeordnet, und anschließend werden die Ersatzreisezeiten, die den Zeitintervallen zwischen dem Zeitintervall mit der zugeordneten Basisreisezeit (B) und dem letzten Zeitintervall (IA) zuzuordnen sind, durch lineare Interpolation zwischen der Basisreisezeit (B) und dem letzten Reisezeitmittelwert (Rl) gebildet, ist die Anzahl (NZI) der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle ohne zugeordnete Reisezeitmittelwerte (RZ) größer als die kleine Anzahl (nl) aber kleiner als die große Anzahl (n2) von Zeitintervallen, dann wird einem Zeitintervall (IM) in der Mitte der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle eine spezielle Ersatzreisezeit (R5) zugeordnet, und anschließend werden die Ersatzreisezeiten, die den Zeitintervallen (ZI) zwischen dem letzten Zeitintervall (IA) und dem Zeitintervall (IM) in der Mitte zuzuordnen sind, durch lineare Interpolation zwischen dem letzten Reisezeitmittelwert (Rl) und der speziellen Ersatzreisezeit (R5) ermittelt, und die Ersatzreisezeiten, die den Zeitintervallen (ZI) zwischen dem Zeitintervall in der Mitte (IM) und dem nächsten Zeitintervall (IN) zuzuordnen sind, durch lineare Interpolation zwischen der speziellen Ersatzreisezeit (R5) und dem nächsten Reisezeitmittelwert (R2) ermittelt .
9. Verfahren zur Ermittlung einer tageszeitabhängigen Reise- zeit nach Anspruch 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t, daß die spezielle Ersatzreisezeit (R5) durch folgende Rechenvorschrift aus der Anzahl (NZI) der aufeinanderfolgenden Zeitintervalle, aus dem letzten Reisezeitmittelwert (Rl) , dem nächsten Reisezeit- mittelwert (R2) , der Basisreisezeit (B) und der großen Anzahl (n2) von Zeitintervallen ermittelt wird: R5= ^ x (R3 + R4) , mit R3 = Rl - (NZI) x (Rl - B)/(2 x n2 ) , und R4 = R2 - (NZI) x (R2 - B)/(2 x n2 ) .
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