EP1061491A1 - Filterungsverfahren von Verkehrsdaten zur Bestimmung der Reisegeschwindigkeiten auf Strassen - Google Patents

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EP1061491A1
EP1061491A1 EP00250164A EP00250164A EP1061491A1 EP 1061491 A1 EP1061491 A1 EP 1061491A1 EP 00250164 A EP00250164 A EP 00250164A EP 00250164 A EP00250164 A EP 00250164A EP 1061491 A1 EP1061491 A1 EP 1061491A1
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EP
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traffic
road
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speed
measured
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Claudius Dr.-Ing. Schnörr
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DDG Gesellschaft fuer Verkehrsdaten mbH
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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 and a traffic situation detection center for Determination of the average travel speed or travel time on at least one Road or a section of a road network.
  • Traffic conditions can change very quickly in road traffic. Because of a high volume of traffic in connection with individual driving behavior of road users, statistical fluctuations in the flow of traffic arise can already lead to severe traffic disruption. Add to that both static and dynamically changing boundary conditions in the form of Speed limits, changes in the number of lanes, Weather changes, gradients, construction sites etc. that lead to changes in the Contribute to traffic dynamics in a manner that is difficult to predict.
  • Such traffic impairments are presented to road users in the form of Traffic announcements brought across various information channels. In this way, they learn about the state of traffic, the location and length of a fault and can accordingly by choosing a different route or another Try to get to your destination as quickly as possible.
  • Route planning systems need the traffic situation in the form of current Take traffic information into account. For this come both traffic reports as well as determined travel speeds or travel times for road sections in Question. For a given route, knowledge of the prevailing Cruising speed also calculates the expected travel time for this route why these two quantities contain the same information and are interchangeable. Static route guidance systems that have no current information involve, work unsatisfactorily.
  • traffic domains e.g. congestion domains
  • This "Domain residual speeds" of traffic domains can also be used Service providers serve as a filter criterion for which traffic reports he still has wants to transmit to the road users or not.
  • the cruising speed is along a Route not recognizable. To do this, the values must have a minimum time and Local expansion can be considered. In addition, the measured values are both local and also incomplete in terms of time. Gaps can also arise from being in one place no or too few measured values are available. Also lie between the Measurement points no values, since not in the road network for cost reasons any number of sensors can be attached.
  • the inventive method solves these problems, especially that Consistency problem between reported changing traffic domains on the one hand and travel times and speeds on the other hand and is the basis for both Message-based as well as travel time-based dynamic route planning systems.
  • the procedure is for planning on all highways, expressways and country roads both the optimal route, the loss of travel time and the latest possible Departure time can be used to reach the destination on time. It is also suitable for creating travel time forecasts and rerouting recommendations as well for direct vehicle control and traffic control as well as for numerous others Services.
  • the object of the invention is to enable efficient, high quality Determination of the average travel speed or travel time on at least one Road or a section of a road network by location patchy traffic measurements, especially speed measurements.
  • the object is defined by the subject matter of the independent claims solved.
  • the method is shown schematically in FIG. 1.
  • the speed values v (x) are entered in a fine grid over the location, which divides the road under consideration into small intervals of, for example, 100 m to 1000 m, in particular approximately 200 m.
  • the values are then continued via location x, up to the middle of the interval to the next available value.
  • the values are defined and stored there as identical to the next available values.
  • Speed values v supplemented (x) are now available at all locations x; the gaps without values are therefore bridged.
  • the locations where speed values are available at the time of evaluation are weighted with 1.
  • These interpolation points are then extrapolated over the location using, for example, a local Gaussian filter (filtering or convolution with a Gaussian curve), which results in a location-dependent weighting function g (x) which quantifies the proximity to an actually existing speed value.
  • a local Gaussian filter filtering or convolution with a Gaussian curve
  • g (x) location-dependent weighting function which quantifies the proximity to an actually existing speed value.
  • the average travel speed for a given route results from the location integral over v profile (x) divided by the location integral of the weighting function g (x) over the route under consideration.
  • the stability (e.g. avoidance of short-term fluctuations) of the Securing certain travel speeds depending on the route will also depend considered route averaging of the currently determined values in each case with the Values of the previous update run carried out.
  • Such a sliding Smoothing is a form of an autoregressive filter (AR) (and is known, for example, from Papoulis, A .: “Probability, Random Variables, and Stochastic Processes,” McGraw-Hill Series, in: Systems Science, McGraw-Hill 1991).
  • V new and v old stand for the newly determined travel speeds of a route or those determined in a previous calculation cycle
  • tstep and t10min stand for the selected time interval in seconds between 2 update runs of the route concerned and for 600 seconds respectively. The speed v calculated in this way then becomes too old for this distance in the next update run.
  • smooth courses as well as mean values for variable distances for others physical quantities are calculated, e.g. for the flow of traffic (vehicles / time) or the traffic density (vehicles / route).
  • the method can be applied to any section of a road.
  • the route can e.g. the distance between two junctions on a street, however the entire street can also be viewed at once.
  • the method is also able to be dynamic Traffic domains (as a domain, for example, a zone with inside is on a street of a range of traffic values defined, e.g. a jam with 0 ⁇ v ⁇ 10 km / h) with freely variable ends on a road, their average remaining domain speeds to determine.
  • dynamic Traffic domains as a domain, for example, a zone with inside is on a street of a range of traffic values defined, e.g. a jam with 0 ⁇ v ⁇ 10 km / h
  • From message-based dynamic Route information systems can use this additional information to report traffic, which show the traffic domains to much more precise Route recommendations are processed further. This is for service providers Information can also be used as a selection criterion, which determines up to what remaining domain speed traffic reports are still on Road users are to be transmitted.
  • a Special treatment of mobile FCD readings or an artificial one Limitation of the procedure at the beginning of routes that are not using sensors are not necessary.

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Abstract

Eine effiziente Berechnung von Reisezeiten oder Reisegeschwindigkeiten wird ermöglicht durch ein System bzw. Verfahren zur Bestimmung der mittleren Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit auf mindestens einer Straße oder einem Straßenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes durch Bearbeitung von erfaßten Verkehrs- Meßwerten (Fig. 1, v(x)) betreffend Orte (x) auf der Straße des Straßenverkehrsnetzes, wobei die Verkehrs- Meßwerte (v(x)) in ein entlang der Straße hinsichtlich des Ortes (x) diskretisiertes Raster eingetragen werden, zur Ermittlung des Gewichtsverlaufes (g(x)) entlang des Rasters der Straße für einen Verkehrs- Meßwert jeweils je Ort des Rasters der Straße ein die Bedeutung dieses Verkehrs- Meßwertes für die Reisezeit und / oder Reisegeschwindigkeit an diesem Ort repräsentierendes Gewicht definiert wird, wobei das Gewicht eines Verkehrs-Meßwertes als am Meß- Ort am höchsten und als mit zunehmender Entfernung vom Meßort abnehmend definert wird, der Verkehrsverlauf entlang des Rasters der Straße mittels der vorhandenen Verkehrs- Meßwerte an den Orten des Rasters für Orte ohne vorliegende Verkehrs-Meßwerte durch Gleichsetzen der Verkehrs-Meßwerte mit den nächst- benachbarten vorliegenden Verkehrs-Meßwerten und anschließende Multiplikation mit dem Gewichtsverlauf über den Ort bestimmt wird, die mittlere Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit für die Straße oder einen Abschnitt der Straße durch das Integral oder die Summe der Werte des Verkehrsverlaufes entlang der Orte des Rasters der betrachteten Straße geteilt durch das Integral oder die Summe der Werte des Gewichtsverlaufes entlang der Orte des Rasters der betrachteten Straße bestimmt wird. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Verkehrslageerfassungszentrale zur Bestimmung der mittleren Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit auf mindestens einer Straße oder einem Straßenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes.
Im Straßenverkehr können sich Verkehrszustände sehr schnell ändern. Aufgrund eines hohen Verkehrsaufkommens in Verbindung mit dem individuellen Fahrverhalten der Verkehrsteilnehmer entstehen statistische Schwankungen im Verkehrsfluß, die bereits zu starken Verkehrsbeeinträchtigungen führen können. Hinzu kommen noch sowohl statische als auch dynamisch wechselnde Randbedingungen in Form von Geschwindigkeitsbegrenzungen, Änderungen in der Anzahl der Fahrspuren, Wetteränderungen, Steigungen, Baustellen usw., die zu Veränderungen in der Verkehrsdynamik in schwer vorhersehbarer Weise beitragen.
Hieraus resultierende Verkehrsstörungen bewirken eine Reduktion der erreichbaren Reisegeschwindigkeit. Die Verkehrsteilnehmer müssen dadurch beim Durchfahren gestörter Streckenabschnitte ein Anwachsen der benötigten Reisezeit hinnehmen. Im Falle von Staudomänen (das sind Streckenabschnitte oder Ausschnitte des Straßenverkehrsnetzes, in denen der Verkehr gestaut ist) kann dies zu unangenehmen und - wirtschaftlich gesehen - teuren Wartezeiten sowie Überschreitungen von Terminvorgaben führen.
Den Verkehrsteilnehmern werden solche Verkehrsbeeinträchtigungen in Form von Verkehrsmeldungen über unterschiedliche Informationskanäle zur Kenntnis gebracht. So erfahren sie den Verkehrszustand sowie den Ort und die Länge einer Störung und können entsprechend über die Wahl einer anderen Fahrstrecke oder eines anderen Abfahrzeitpunktes versuchen, möglichst zeitsparend ans Ziel zu gelangen.
Um den Autofahrern die komplexe Beurteilung der Verkehrslage in Kombination mit den möglichen Routen zwischen dem gewünschten Start- und Zielort abzunehmen, müssen Routenplanungssysteme die Verkehrslage in Form von aktuellen Verkehrsinformationen berücksichtigen. Dafür kommen sowohl Verkehrsmeldungen als auch ermittelte Reisegeschwindigkeiten bzw. Reisezeiten für Straßenabschnitte in Frage. Für eine gegebene Strecke kann aus der Kenntnis der herrschenden Reisegeschwindigkeit auch die zu erwartende Reisezeit für diese Strecke berechnet werden, weshalb diese beiden Größen die gleiche Information enthalten und austauschbar sind. Statische Zielführungssysteme, die keine aktuellen Informationen einbeziehen, arbeiten unbefriedigend.
Eine wesentliche Eigenschaft der Verkehrsdomänen (z.B. Staudomänen) ist es, daß sie sich dynamisch verändern. Sie breiten sich aus, sie wachsen, teilen sich auf, wandern, verschmelzen, bis sie sich auflösen und wieder freie Fahrt besteht. Sollen daher Meldungen über Verkehrsdomänen einheitlichen Verkehrszustandes als Basis für Routenplanungen dienen, so dürfen die Reisegeschwindigkeiten bzw. -zeiten nicht nur zwischen fest vorgegebenen Streckenabschnitten ermittelt werden, sondern müssen auch für diese dynamisch wandernden Domänen bestimmt werden. Diese "Domänenrestgeschwindigkeiten" von Verkehrsdomänen können auch einem Diensteanbieter als Filterkriterium dafür dienen, welche Verkehrsmeldungen er noch an die Verkehrsteilnehmer übermitteln will oder nicht.
Bei der Realisierung dieser Zielsetzungen bestehen folgende Probleme:
Aus einzelnen Geschwindigkeitsmeßwerten ist die Reisegeschwindigkeit entlang einer Strecke nicht erkennbar. Dazu müssen die Werte über eine Mindest-Zeit- und Ortsausdehnung betrachtet werden. Außerdem sind die Meßwerte sowohl örtlich als auch zeitlich lückenhaft. Lücken können auch dadurch entstehen, daß an einem Ort keine oder zu wenige Meßwerte vorhanden sind. Zudem liegen auch zwischen den Meßpunkten keine Werte vor, da im Straßenverkehrsnetz aus Kostengründen nicht beliebig viele Sensoren angebracht werden können.
Es ist ferner notwendig, Geschwindigkeitsmeßwerte von unterschiedlichen Sensoren zu verarbeiten, die ortsfest oder mobil sein können, synchrone, asynchrone oder ereignisinduzierte Meßwerte liefern, und deren Meßwerte auch lückenhaft und sehr verrauscht sein können.
Es ist außerdem wünschenswert, daß das Verfahren nicht an eine vorgegebene Streckeneinteilung gebunden ist, also streckenunabhängig arbeitet, insbesondere bei der Ermittlung von Restgeschwindigkeiten von dynamischen Verkehrsdomänen.
Das erfindungsgemäße Verfahren löst diese Probleme, insbesondere auch das Konsistenzproblem zwischen gemeldeten veränderlichen Verkehrsdomänen einerseits und Reisezeiten und -geschwindigkeiten andererseits und ist die Basis für sowohl meldungsbasierte als auch reisezeitbasierte dynamische Routenplanungssysteme.
Das Verfahren ist auf allen Autobahnen, Schnell- und Landstraßen zur Planung sowohl der optimalen Routenführung, des Reisezeitverlustes als auch des spätestmöglichen Abfahrtszeitpunktes zum termingerechten Erreichen des Ziels einsetzbar. Es ist auch geeignet zur Erstellung von Reisezeitprognosen und Umleitungsempfehlungen sowie zur direkten Fahrzeugbeeinflussung und Verkehrslenkung sowie für zahlreiche andere Dienste.
Aus der US 3,598, 306 ist es bekannt, eine Reisezeit auf Basis der Geschwindigkeit und der geplanten Fahrroute eines Fahrzeuges zu berechnen. Diese Reisezeitberechnung stützt sich allerdings lediglich auf eine lokale Sicht an dem Ort, an welchem sich das Fahrzeug gerade befindet. Aktuelle Verkehrsinformationen insbesondere von der noch zurückzulegenden Route bis zum Ziel können nicht berücksichtigt werden. Das Verfahren ist sogar einem Autofahrer, der Verkehrsmeldungen im Radio abhört und darauf basierend die verbleibende Fahrdauer abschätzt, unterlegen.
Vorstellbar ist es, eine lineare Interpolation der Geschwindigkeitsmeßwerte zwischen Orten, die entlang einer Strecke aufeinanderfolgen und für die aktuelle Meßwerte vorliegen, vorzunehmen und diese als Schätzwerte für die Reisegeschwindigkeit entlang der Strecke zu nehmen. Dieses Verfahren hat aber den Nachteil, daß die Interpolationsweite an den "Rändern" der Kette der Meßwertorte, also an den Orten, auf die keine Orte mit verfügbaren Meßdaten mehr auf einer größeren Strecke folgen, lokal eingeschränkt werden muß. Hierfür ist eine separate Behandlung erforderlich. Bei fehlenden Meßwerten an den Ränderen einer Meßwerte-Kette kommt es zu falschen Ergebnissen bei der Reisezeit-Berechnung.
Es ist ferner kein Verfahren bekannt, das fahrzeuggebundene, an variablen Meßorten erfaßte Geschwindigkeitsmeßwerte konsistent verarbeiten kann. Eine Einbeziehung dieser Geschwindigkeitsmeßwerte bei der linearen Interpolation würde auch zu Inkonsistenzen führen bei der notwendigen Begrenzung der Interpolationsweite.
Andere Verfahren berechnen auf der Basis eines digitalen Streckennetzes in Verbindung mit Verkehrsmeldungsdaten geeignete Routen für die Autofahrer. Dabei wird für die verschiedenen gemeldeten Verkehrszustände eine Annahme über die im Meldungsabschnitt herrschenden Geschwindigkeitswerte getroffen. Es werden also je Verkehrszustand feste vorgegebene Geschwindigkeitswerte zug rundegelegt. Diese wurden jedoch nicht wirklich gemessen.
Die bekannten Verfahren weisen folgende Probleme auf:
  • Nur synchrone Geschwindigkeitswerte von stationären Sensoren können verarbeitet werden.
  • Die Verfahren sind alle streckengebunden.
  • Einige Verfahren schließen lediglich über den Verkehrszustand ungefähr auf die zugrundeliegende Geschwindigkeit.
  • Kein Verfahren ist in der Lage, zu dynamisch veränderlichen Verkehrsdomänen die zugehörigen Domänenrestgeschwindigkeiten konsistent zu ermitteln.
Aufgabe der Erfindung ist die Ermöglichung einer effizienten, qualitativ hochwertigen Bestimmung der mittleren Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit auf mindestens einer Straße oder einem Straßenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes bei ortsweise lückenhaft vorliegenden Verkehrs- Meßwerten, insbesondere Geschwindigkeits-Meßwerten. Die Aufgabe wird durch die Gegenstände der unabhängigen Ansprüche gelöst.
Besonders vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels anhand der Zeichnung. Dabei zeigt als einzige Figur
Fig. 1
den Ablauf einer dynamischen Berechnung von Reisezeiten bzw. -geschwindigkeiten sowie Domänenrestgeschwindigkeiten.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Erstellung von Reisezeit- bzw. Reisegeschwindigkeitsinformationen, welche die Verkehrslage eines Straßenverkehrsnetzes repräsentieren, geht von Geschwindigkeitsmeßwerten entlang einer Straße aus. Diese können dabei sowohl synchron (=zu gleichen Zeitpunkten gemessen) als auch asynchron (=zu unterschiedlichen Zeitpunkten gemessen) vorliegen. Die Taktrate der Meßwerterfassung ist also ohne Bedeutung. Meßwerte können von stationär entlang der Straße installierten Sensoren und / oder von mobilen, fahrzeuggebundenen Sensoren (sogenannten "Floating Cars (FCD)"), gemessen werden. Die Geschwindigkeitsmeßwerte können zuvor auch gefiltert worden sein, zum Beispiel zur Rauschunterdrückung oder Fehlerkorrektur. Ebenso können Werte aus anderen Quellen, z.B. mit anderen Verfahren ermittelte Reisegeschwindigkeiten, an dieser Stelle zusammen mit den Geschwindigkeitsmeßwerten verarbeitet werden.
Das Verfahren ist in Fig. 1 schematisch dargestellt. Zunächst werden die Geschwindigkeitswerte v(x) in ein feines Raster über den Ort eingetragen, das die betrachtete Straße in kleine Intervalle von z.B. 100m bis 1000m, insbesondere etwa 200m einteilt. Die Werte werden dann über den Ort x fortgesetzt, und zwar bis zur Intervallmitte zum nächsten verfügbaren Wert. Es werden also für die lückenhaften Orte x ohne Meßwerte bis zur Intervallmitte dort die Werte als identisch mit den nächsten vorliegenden Werten definiert und gespeichert. Damit liegen an allen Orten x nun Geschwindigkeitswerte vergänzt(x) vor; die Lücken ohne Werte sind also überbrückt.
Daneben werden die Orte, an denen Geschwindigkeitswerte zum Auswertezeitpunkt verfügbar sind, mit 1 gewichtet. Diese Stützstellen werden dann mit z.B. einem lokalen Gaußfilter über den Ort extrapoliert (Filterung bzw. Faltung mit einer Gaußkurve), woraus sich eine ortsabhängige Gewichtungsfunktion g(x) ergibt, welche die Nähe zu einem tatsächlich vorliegenden Geschwindigkeitswert quantifiziert. Eine der Gaußkurve ähnliche Glockenkurve ist ebenfalls verwendbar, z.B. f(x) = 1/(1+x2n), mit n = eine natürliche Zahl.
Hierauf wird ein Geschwindigkeitsprofil über den Ort durch Multiplikation der fortgesetzten Geschwindigkeitswerte mit dieser Gewichtungsfunktion erzeugt: vprofil(x) = vergänzt(x) * g(x).
Die mittlere Reisegeschwindigkeit für eine gegebene Strecke ergibt sich daraus als das Ortsintegral über vprofil(x) geteilt durch das Ortsintegral der Gewichtungsfunktion g(x) über die betrachtete Strecke.
Um die Stabilität (z.B. Vermeidung zeitlich kurzfristiger Schwankungen) der streckenbezogen bestimmten Reisegeschwindigkeiten zu sichern, wird zusätzlich je betrachteter Strecke eine Mittelung der aktuell ermittelten Werte jeweils mit den Werten des vorhergehenden Aktualisierungslaufes durchgeführt. Eine solche gleitende Glättung ist eine Ausprägung eines autoregressiven Filters (AR) (und bekannt z.B. aus Papoulis, A.: "Probability, Random Variables, and Stochastic Processes", McGraw-Hill Series, in: Systems Science, McGraw-Hill 1991).
Um diese gleitende zeitliche Glättung zusätzlich näherungsweise unabhängig von den gewählten Zeitintervallen zwischen den Aktualisierungen der einzelnen betrachteten Strecken zu halten, wird ein Filterparameter atstep auf ein festes Intervall von z.B. 10 Minuten bezogen: v = atstep vneu + (1-atstep)valt mit atstep = 1 - (1-at10min) tstep/t10min
Dabei stehen vneu bzw. valt für die neu ermittelten bzw. in einem vorhergehenden Berechnungszyklus ermittelten Reisegeschwindigkeiten einer Strecke, und tstep und t10min stehen für das gewählte Zeitintervall in Sekunden zwischen 2 Aktualisierungsläufen der betreffenden Strecke und für 600 Sekunden respektive. Die so berechnete Geschwindigkeit v wird dann im nächsten Aktualisierungslauf für diese Strecke zu valt.
Ebenso können gleitende Verläufe sowie Mittelwerte für variable Strecken für andere physikalische Größen berechnet werden, z.B. für den Verkehrsfluß (Fahrzeuge/Zeit) oder die Verkehrsdichte (Fahrzeuge/Strecke).
Das Verfahren kann auf beliebige Teilstrecken einer Straße angewandt werden. Als Strecke kann z.B. die Strecke zwischen je zwei Anschlußstellen einer Straße, aber auch die gesamte Straße auf einmal betrachtet werden.
Insbesondere ist das Verfahren dadurch auch in der Lage, zu dynamischen Verkehrsdomänen (als Domäne wird auf einer Straße z.B. eine Zone mit innerhalb eines Werte-Bereiches liegenden Verkehrswerten definiert, z.B. ein Stau mit 0<v<10 km/h) mit frei veränderlichen Enden auf einer Straße deren mittlere Domänenrestgeschwindigkeiten zu bestimmen. Von meldungsbasierten dynamischen Routenplanungssystemen können durch diese Zusatzinformation Verkehrsmeldungen, welche die Verkehrsdomänen ausweisen, zu wesentlich genaueren Routenempfehlungen weiterverarbeitet werden. Für Diensteanbieter ist diese Information aber auch als Auswahlkriterium verwendbar, welches bestimmt, bis zu welcher Domänenrestgeschwindigkeit Verkehrsmeldungen noch an Verkehrsteilnehmer übermittelt werden sollen.
Durch die erfindungsgemäße Bestimmung der stützstellenabhängigen (= auf vorliegende Meßwerte bezogenen) Gewichtungsfunktion mit einem lokalen Filter ist die örtliche Begrenzung der "Interpolationsweite" automatisch gegeben. Eine Sonderbehandlung von mobil erfaßten FCD-Meßwerten oder eine künstliche Begrenzung des Verfahrens an Anfängen von Strecken, die nicht mit Sensoren bestückt sind, ist nicht notwendig.
Das Verfahren wird zyklisch für alle Verkehrsdomänen bzw. für alle zu betrachtenden Strecken zur Aktualisierung der ermittelten Informationen angewendet. Ein Prototyp des Verfahrens wurde realisiert und erprobt.

Claims (27)

  1. Verfahren zur Bestimmung der mittleren Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit auf mindestens einer Straße oder einem Straßenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes
    durch Bearbeitung von erfaßten Verkehrs- Meßwerten (Fig. 1, v(x)) betreffend Orte (x) auf der Straße des Straßenverkehrsnetzes
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verkehrs- Meßwerte (v(x)) in ein entlang der Straße hinsichtlich des Ortes (x) diskretisiertes Raster eingetragen werden,
    zur Ermittlung des Gewichtsverlaufes (g(x)) entlang des Rasters der Straße für einen Verkehrs- Meßwert jeweils je Ort des Rasters der Straße ein die Bedeutung dieses Verkehrs- Meßwertes für die Reisezeit und / oder Reisegeschwindigkeit an diesem Ort repräsentierendes Gewicht definiert wird, wobei das Gewicht eines Verkehrs-Meßwertes als am Meß- Ort am höchsten und als mit zunehmender Entfernung vom Meßort abnehmend definert wird,
    der Verkehrsverlauf entlang des Rasters der Straße mittels der vorhandenen Verkehrs- Meßwerte an den Orten des Rasters für Orte ohne vorliegende Verkehrs-Meßwerte durch Gleichsetzen der Verkehrs-Meßwerte mit den nächst- benachbarten vorliegenden Verkehrs-Meßwerten und anschließende Multiplikation mit dem Gewichtsverlauf über den Ort bestimmt wird,
    die mittlere Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit für die Straße oder einen Abschnitt der Straße durch das Integral oder die Summe der Werte des Verkehrsverlaufes entlang der Orte des Rasters der betrachteten Straße geteilt durch das Integral oder die Summe der Werte des Gewichtsverlaufes entlang der Orte des Rasters der betrachteten Straße bestimmt wird.
  2. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    das Verfahren wiederholt in zeitlichen Abständen zur Aktualisierung der Reisezeitinformationen über das Straßenverkehrsnetz angewandt wird.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrs- Meßwerte die Geschwindigkeit jeweils eines oder mehrerer Fahrzeuge an einem Ort (x) auf einer Straße oder Fahrbahn des Straßenverkehrsnetzes repräsentieren
    und daß der Verkehrsverlauf der Geschwindigkeitsverlauf ist.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrs- Meßwerte
    den Verkehrsfluß jeweils an einem Ort (x) auf einer Straße oder Fahrbahn des Straßenverkehrsnetzes repräsentieren und daß der Verkehrsverlauf der Verkehrsflußverlauf ist.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrs- Meßwerte
    die Verkehrsdichte jeweils an einem Ort (x) auf einer Straße oder Fahrbahn des Straßenverkehrsnetzes repräsentieren und daß der Verkehrsverlauf der Verkehrsdichteverlauf ist.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    neben Geschwindigkeitsmeßwerten auch vorverarbeitete Geschwindigkeitsmeßwerte und auch aus anderen Quellen stammende Geschwindigkeitswerte, insbesondere berechnete Reisegeschwindigkeiten, verwertet werden.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verkehrsmeßwerte zur Verkehrslage des Straßenverkehrsnetzes durch stationär an Straßen des Verkehrsnetzes angeordnete Sensoren erfaßt werden,
  8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verkehrsmeßwerte durch mobile Sensoren in im Straßenverkehrsnetz fahrenden Fahrzeugen gemessen werden.
  9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Verkehrsmeßwerte von zumindest einigen Sensoren zueinander zeitlich synchron in regulären Zeitintervallen gemessen werden.
  10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Verkehrsmeßwerte zumindest von einigen Sensoren ereignisinduziert nur bei Eintritt vorgegebener Ereignisse gemessen oder zur Verfügung gestellt werden.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    zeitlich asynchrone Verkehrsmeßwerte von zumindest einigen Sensoren vorliegen.
  12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Verkehrsverlauf durch eine Filterung oder Faltung bestimmt wird.
  13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Filterung durch einen Gaußfilter (Faltung mit einer Gaußkurve) erfolgt,
  14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Filterung durch eine einer Gaußkurve ähnliche Glockenkurve erfolgt.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Auflösung und die Interpolationsweite des Verfahrens durch die Filterparameter der Filterung eingestellt werden.
  16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    je betrachteter Strecke eine zeitliche Glättung der aktuell ermittelten Reisegeschwindigkeit mit der im vorangegangenen Aktualisierungsschritt für diesen Streckenabschnitt ermittelten Reisegeschwindigkeit vorgenommen wird.
  17. Verfahren nach Anspruch 16,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    für diese Glättung ein Autoregressives Filter (AR) eingesetzt wird.
  18. Verfahren nach Ansprung 17
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Filterparameter des AR-Filters so gewählt wird, daß die Filterung unabhängig von den gewählten Aktualisierungsintervallen ist.
  19. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Sensitivität des Verfahrens hinsichtlich der Berücksichtigung schneller Änderungen bei der Erstellung von Reisezeitinformationen sowohl über die Filterparameter des Gaußfilters als auch des Autoregressiven Filters einstellbar ist.
  20. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    Lücken in der Beschreibung des Straßenverkehrsnetzes durch Reisezeitinformationen aufgrund von an einigen Orten fehlenden Verkehrswerten oder Geschwindigkeitswerten durch eine Filterung oder Faltung über die vorhandenen Verkehrswerte oder Geschwindigkeitswerte überbrückt werden.
  21. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die mittleren Reisegeschwindigkeiten für Strecken mit frei definierbaren Enden ermittelt werden.
  22. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die für Straßenabschnitte in Form von dynamischen Verkehrsdomänen, deren Ausdehnung auf der Straße einem ständigen dynamischen Wandel unterworfen ist, die mittlere Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit ermittelt wird.
  23. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Reisegeschwindigkeiten oder Reisezeiten von Verkehrsdomänen als Zusatzinformation zu Verkehrsmeldungen an Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehrsnetz betreffend die aktuelle Reisegeschwindigkeit und/oder eine prognostizierte Reisegeschwindigkeit und/oder Navigationsanweisungen unter Berücksichtigung der aktuellen und/oder prognostizierten Reisegeschwindigkeit und/oder Geschwindigkeitsanweisungen verwendet werden.
  24. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die ermittelten Reisegeschwindigkeiten und/oder Verkehrsmeldungen mit dem Zusatz der Domänen- Reisegeschwindigkeiten oder Domänen- Reisezeiten in einer ohne weitere Verarbeitung tauglichen Form erstellt werden zur indirekten Verkehrsbeeinflussung und/oder zur direkten Verkehrslenkung.
  25. Verkehrslageerfassungszentrale, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, mit
    einer Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Verkehrsmeßwerten in die Verkehrslageerfassungszentrale,
    einem Speicher für eingegebene Verkehrsmeßwerte,
    einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Verkehrsinformationen an Verkehrsteilnehmer,
    einer Verkehrsmeßdaten-Bearbeitungs-Vorrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie nach einem der Ansprüche 0-24 arbeitet.
  26. Verkehrslageerfassungszentrale nach Anspruch 25
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Eingabeeinrichtung ein Empfänger oder Zugang zu einem Empfänger zum Empfang von von den Sensoren gesendeten Geschwindigkeitsmeßwerten ist.
  27. Verkehrslageerfassungszentrale nach Anspruch 25 oder 26
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die Ausgabeeinrichtung ein Sender oder ein Zugang zu einem Sender zum Aussenden von Verkehrsinformationen an Verkehrsteilnehmer oder einen Serviceprovider ist.
EP00250164A 1999-06-11 2000-05-26 Filterungsverfahren von Verkehrsdaten zur Bestimmung der Reisegeschwindigkeiten auf Strassen Expired - Lifetime EP1061491B1 (de)

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Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19928082A DE19928082C2 (de) 1999-06-11 1999-06-11 Filterungsverfahren zur Bestimmung von Reisegeschwindigkeiten bzw. -zeiten und Domänen-Restgeschwindigkeiten
DE19928082 1999-06-11

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Publication Number Publication Date
EP1061491A1 true EP1061491A1 (de) 2000-12-20
EP1061491B1 EP1061491B1 (de) 2005-08-10

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EP00250164A Expired - Lifetime EP1061491B1 (de) 1999-06-11 2000-05-26 Filterungsverfahren von Verkehrsdaten zur Bestimmung der Reisegeschwindigkeiten auf Strassen

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EP (1) EP1061491B1 (de)
AT (1) ATE301860T1 (de)
DE (2) DE19928082C2 (de)
DK (1) DK1061491T3 (de)
ES (1) ES2246804T3 (de)
PT (1) PT1061491E (de)

Cited By (8)

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