EP2026311A1 - System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen - Google Patents

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EP2026311A1
EP2026311A1 EP08104886A EP08104886A EP2026311A1 EP 2026311 A1 EP2026311 A1 EP 2026311A1 EP 08104886 A EP08104886 A EP 08104886A EP 08104886 A EP08104886 A EP 08104886A EP 2026311 A1 EP2026311 A1 EP 2026311A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
traffic
unit
vehicle
data
processing center
Prior art date
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Granted
Application number
EP08104886A
Other languages
English (en)
French (fr)
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EP2026311B1 (de
Inventor
Paul Dr. Mathias
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.)
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 EP2026311A1 publication Critical patent/EP2026311A1/de
Application granted granted Critical
Publication of EP2026311B1 publication Critical patent/EP2026311B1/de
Not-in-force legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

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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
    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles

Definitions

  • the invention relates to a system for determining traffic information of a road network according to the preamble of claim 1.
  • Such systems are used to determine the current traffic condition in the road network, such as for a city, as well as the current traffic demands for the road network, ie the number of vehicles that want to drive from a starting point to a destination point in the road network.
  • traffic data at roadside measurement cross sections, which are formed by induction loops, passive infrared sensors or video detection cameras.
  • Traffic conditions for the road network are dynamically calculated from these macroscopic traffic data, from the switching states of traffic control or traffic management facilities, from current traffic disruption reports and from other planning surveys. These calculations use either heuristic knowledge, which is formulated in logical rules or decision tables, or traffic engineering models, which contain formalized knowledge about the dynamics of the traffic system.
  • a traffic condition is usually described in the form of travel times or traffic loads for the routes of the road network.
  • FCD floating car data
  • a tolling system wherein in traffic signs electrical auxiliary devices are housed with data receivers, which receive radio signals from passing on the road sign motor vehicles.
  • the data receiver is a backscatter data receiver which emits a microwave-based interrogation signal.
  • This has a passive backscatter data transmitter for the modulated backscattering of the transmitted interrogation signal.
  • the electrical auxiliary devices transmit position data to a receiver in addition to the vehicle data.
  • the data transmitted from a motor vehicle is connected to the respective vehicle, i. In the toll center, the distances covered must be collected with the option of deducting the costs for a specific vehicle.
  • the invention is therefore based on the object, a system for determining traffic information of the aforementioned To provide a way of obtaining a broad database of microscopic traffic data.
  • An on-vehicle unit for wirelessly transmitting a vehicle identifying date which unit is configured to generate an anonymous identity data, allows a large number of vehicles to inexpensively transmit traffic data to trackside detection units. Due to the transmission of an anonymous identity date, there is no possibility on the part of the detection device or a downstream unit to infer the person of the vehicle owner or driver. As a result, data protection concerns are eliminated against the previously known vehicle-mounted devices, which promotes the use of vehicle units according to the invention by a large circle of vehicles.
  • the vehicle unit is designed as an RFID transponder with active transmitting unit, which is connected to the power supply to a battery of the vehicle. Due to the low cost of RFID tags, the vehicle-side cost is kept particularly low, which further increases the efficiency of the system according to the invention.
  • the detection unit can be designed as a pure receiver and therefore also cost.
  • the vehicle unit can also be designed as a passive RFID transponder, in which case the detection unit emits an interrogation signal, which the passive transponder with modulated identity date sends back to the detection unit. In the case of the passive RFID tag, no power supply is required on the vehicle side.
  • the vehicle unit has a generator for the random generation of the identification date. If the identification date is formed as a random number, the data security regarding a possibility of inference from a transmitted identification date to the driver or holder of the transferring vehicle is further increased. This in turn increases confidence in the system according to the invention, which increases the equipment level of vehicles with the system according to the invention even more.
  • the random number generator is coupled to an engine ignition of the vehicle such that the identity date can be generated in each case upon actuation of the engine ignition. Accordingly, a new identification date is generated at each start of the journey, which further improves the anonymity of the owner or driver of the transferring vehicle.
  • the trackside detection device has a communication unit for receiving the identification data and a memory unit for storing a traffic data record, the traffic data record comprising the identification date and a time data representing a reception time of the identification data.
  • traffic data sets are available, which include the information at what time a vehicle with a specific date of identification has passed this detection device.
  • the trackside detection unit is integrated into a control unit of a traffic light system.
  • the detection unit can be integrated in the intersection device of a traffic signal system, while in the case of a motorway network, the detection unit can be integrated in a route station for controlling change sign.
  • the capture unit use the power supply and the communication unit of the respective control unit.
  • the trackside detection unit for supplying energy has a solar panel coupled to an accumulator.
  • This type of self-sufficient energy supply can be selected if the detection unit is not integrated into existing control units, but is designed as a separate structural unit due to the desired site. Alternatively, however, the detection unit designed as a separate structural unit can also be connected to an existing power supply, for example to a street lighting.
  • the communication unit of the trackside detection device is designed for the cyclical transmission of stored traffic data records to the processing center.
  • communication costs can be saved if a traffic data record is not transmitted after each incoming identity date, but if the traffic records are stored in the memory unit and in cycles of about 5 to 10 minutes Memory content collected is transmitted to the processing center.
  • a traffic data record transmitted by the trackside detection device additionally has a position datum representing a site of installation of the detection device.
  • the traffic data set completed in this way ensures in the processing center the information at what time and at which location a vehicle with a certain identity date traveled. As a result, the route of a particular vehicle can be tracked anonymously in the processing center.
  • the trackside detection device advantageously has a compression unit for compressing traffic data records to be transmitted. Due to the thus reduced data volume for the transmission of traffic records to the processing center additional communication costs are saved.
  • the detection devices are arranged so distributed to routes that a route of a vehicle within a road network is clearly traceable.
  • the detection devices must therefore be placed in such a way that no alternative routes through the vehicle can be selected between them. If alternative routes are possible between two nodes of the road network, these are to be covered by separate detection devices.
  • the detection devices according to the invention are initially preferably arranged on routes to which no conventional traffic detectors are installed.
  • the processing center has an evaluation unit for assigning traffic data records with matching identification data and for allocating the traffic data records to a traffic model. From the assigned traffic data sets with matching identification data, the travel routes of individual vehicles, including the time course, can be reconstructed by the road network. From this, the current traffic status as well as the current traffic demands within the road network can be determined online and with high precision. To obtain a traffic forecast, the current traffic data sets are assigned to a traffic model which, based on the currently available traffic data, estimates the traffic status or the traffic demands at a future point in time.
  • the processing center is designed for data exchange with an adjacent processing center.
  • the calculations and forecasts also take into account the traffic data records of a neighboring processing center. This larger database increases the accuracy of the traffic information obtained.
  • a system 10 for determining traffic information of a road network comprises a road traffic data collection unit 30 for traffic information of a passing vehicle F, a traffic information processing center 40 for traffic information and communication means for transmitting the detected traffic information Traffic data from the trackside detection device 30 to the processing center 40 on.
  • the vehicle F is provided with a unit 20 for wireless transmission of a date ID identifying the vehicle F.
  • the vehicle unit 20 is designed as an RFID transponder with active transmission unit 21 and connected to its power supply to a battery B of the vehicle F.
  • the vehicle unit 20 further includes a generator 22 for accidentally generating the identification data ID.
  • the vehicle unit 20 is designed to generate an anonymous identity date ID, which on the one hand uniquely identifies an individual vehicle F on its way through the road network, but on the other hand does not allow any conclusion on the person of the vehicle driver or vehicle owner.
  • the random generator 22 is coupled to an engine ignition Z of the vehicle F such that the identification data ID can be generated when the engine ignition Z is actuated.
  • the randomly determined but unique identification number ID applies for the duration of a journey.
  • the trackside detection device 30 has a communication unit 31 for receiving the identification data ID.
  • the received identification data ID is combined with a time data ZD to form a traffic data record, wherein the time data ZD represents the reception time of the identification data ID at the detection device 30.
  • a multiplicity of traffic data sets are received and stored in a memory unit 32 of the detection device 30.
  • the stored traffic records are cyclically transmitted to the processing center 40.
  • the transmitted traffic data sets have, in addition to the identification data ID and the time data ZD, a position data PD which represents the location of the detection device 30.
  • the communication unit 31 of the detection device 30 and a reception unit 41 of the processing center 40 for wireless data transmission via a cellular radio network N are formed.
  • the traffic data sets to be cyclically transmitted are compressed by means of a compression unit 33 of the detection device 30 before being sent.
  • the detection device 30 can be integrated into a control device of a traffic light system with already existing power supply and communication device, but is executed in the illustrated embodiment as a separate structural unit.
  • the detection device 30 is independent of the presence of a data line network;
  • an accumulator 34 which is fed by a solar panel 35, is provided for self-sufficient energy supply to the detection device 30.
  • the detection devices 30 are now arranged distributed along the road network on routes S that a route of a vehicle F within the road network is clearly traceable. It is important to ensure that alternative routes between two network nodes do not remain without separate detection devices 30.
  • a multiplicity of traffic data sets from all the detection devices 30 within the road network are received via the receiving unit 41.
  • the traffic data sets ID, ZD, PD are fed to an evaluation unit 42 of the processing center 40, where traffic data records are merged with matching identification data ID. It will be reconstructed therefrom routes with a time course of all in a viewing period through the road network driving vehicles F. From the routes are in the evaluation unit 42 of Current traffic condition and the traffic demands in the road network determined with high accuracy. An additional increase in accuracy results from consideration of traffic data sets of neighboring processing centers 40 ', for which purpose they are designed for a mutual exchange of data.
  • the processing center 40 is formed, for example, by a traffic management or traffic information center.
  • all incoming traffic data sets from the trackside detection devices 30 are received, assigned, statistically processed and forwarded network-wide state estimation models for further use. Travel route profiles as well as traffic demand and travel times can be accurately determined via the route profiles. By exchanging data between processing centers of different spatial areas, it is possible to track vehicles F over larger network areas.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)
  • Closed-Circuit Television Systems (AREA)
  • Mobile Radio Communication Systems (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft ein System (10) zur Ermittlung von Verkehrsinformationen eines Straßennetzes, mit einer an einer Strecke (S) des Straßennetzes angeordneten Einrichtung (30) zur Erfassung von Verkehrsdaten eines vorbeifahrenden Fahrzeugs (F), mit einer Zentrale (40) zur Verarbeitung der erfassten Verkehrsdaten zu Verkehrsinformationen, und mit Kommunikationsmitteln zur Übertragung der erfassten Verkehrsdaten von der streckenseitigen Erfassungseinrichtung (30) zur Verarbeitungszentrale (40). Durch eine im Fahrzeug (F) angeordnete Einheit (20) zur drahtlosen Aussendung eines das Fahrzeug (F) identifizierenden Datums (ID), wobei die Fahrzeugeinheit (20) zur Erzeugung eines anonymen Identitätsdatums (ID) ausgebildet ist, wird eine breite Datenbasis von mikroskopischen Verkehrsdaten erreicht.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen eines Straßennetzes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.
  • Derartige Systeme dienen der Ermittlung des aktuellen Verkehrszustandes im Straßennetz, etwa für eine Stadt, sowie der aktuellen Verkehrsnachfragen für das Straßennetz, also der Anzahl an Fahrzeugen, die von einem Ausgangspunkt zu einem Zielpunkt im Straßennetz fahren möchten. Hierzu ist es bekannt, Verkehrsdaten an straßenseitigen Messquerschnitten zu erheben, welche durch Induktionsschleifen, Passivinfrarotsensoren oder Videodetektionskameras gebildet werden. Aus diesen makroskopischen Verkehrsdaten, aus den Schaltzuständen von Verkehrssteuerungs- bzw. Verkehrsmanagementeinrichtungen, aus aktuellen Verkehrsstörungsmeldungen sowie aus sonstigen planerischen Erhebungen werden Verkehrszustände für das Straßennetz dynamisch berechnet. Diese Berechnungen nutzen entweder heuristisches Wissen, welches in logischen Regeln oder Entscheidungstabellen formuliert ist, oder verkehrstechnische Modelle, welche formalisiertes Wissen über die Dynamik des Verkehrssystems beeinhalten. Ein Verkehrszustand wird meist in Form von Reisezeiten oder Verkehrsbelastungen für die Strecken des Straßennetzes beschrieben.
  • Die Qualität der so ermittelten Verkehrsinformationen ist jedoch noch nicht zufriedenstellend. Dies liegt darin begründet, dass nicht alle Strecken des Straßennetzes mit Erfassungseinheiten ausgestattet sind und die Verkehrsnachfragebeziehungen nicht für das gesamte Straßennetz genau bekannt sind. Dementsprechend sind die Berechnungsergebnisse mit Ungenauigkeiten behaftet.
  • Für bestimmte Stichprobenflotten von Fahrzeugen, etwa Taxiflotten oder Busflotten, liegen Verkehrsdaten von einzelnen verfolgten Fahrzeugen vor. Solche sogenannten Floating Car Data (FCD) würden eine genauere Datenbasis für die zu ermittelnden Verkehrsinformationen darstellen, wenn eine ausreichend große Anzahl von Fahrzeugen mit entsprechenden Fahrzeuggeräten ausgerüstet wäre. Die geringe Ausstattungsrate liegt einerseits an den Kosten für die erforderlichen Fahrzeuggeräte zur Verkehrsdatenabgabe sowie an der bislang fehlenden Anonymität der von solchen Fahrzeuggeräten übertragenen Verkehrsdaten. Wünschenswert wäre eine kostengünstige Datenübertragung ohne Rückschlussmöglichkeit seitens des Datenempfängers auf Kennzeichen, Halter oder Führer des betreffenden Fahrzeugs.
  • Aus der Offenlegungsschrift DE 10 2004 035 856 A1 ist ein Mautsystem bekannt, wobei in Verkehrsschildern elektrische Zusatzeinrichtungen mit Datenempfängern untergebracht sind, welche Funksignale von am Verkehrsschild vorbeifahrenden Kraftfahrzeugen empfangen. Der Datenempfänger ist ein Back-Scatter-Datenempfänger, welcher ein Abfragesignal auf Mikrowellenbasis aussendet. Zur Identifizierung des Kraftfahrzeugs weist dieses einen passiven Back-Scatter-Datensender zur modulierten Rückstreuung des ausgesandten Abfragesignals auf. Zur Realisierung eines wegabhängigen Mautsystems werden Informationen über die von einem identifizierten Fahrzeug zurückgelegten Wege gesammelt. Hierzu übermitteln die elektrischen Zusatzeinrichtungen neben den Fahrzeugdaten auch Positionsdaten an einen Empfänger.
  • Auch bei dieser Anwendung der Ermittlung von Verkehrsinformationen für die Erhebung von Straßenbenutzungsgebühren sind die von einem Kraftfahrzeug übertragenen Daten mit dem jeweiligen Fahrzeug verbunden, d.h. in der Mautzentrale müssen zur Gebührenfestlegung die zurückgelegten Wege mit Rückschlussmöglichkeit auf ein bestimmtes Fahrzeug gesammelt werden.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen der eingangs genannten Art bereitzustellen, mit dem eine breite Datenbasis von mikroskopischen Verkehrsdaten erreicht wird.
  • Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein gattungsgemäßes System zur Ermittlung von Verkehrsinformationen eines Straßennetzes mit den im kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmalen. Durch eine im Fahrzeug angeordnete Einheit zur drahtlosen Aussendung eines das Fahrzeug identifizierenden Datums, wobei die Einheit zur Erzeugung eines anonymen Identitätsdatums ausgebildet ist, wird es ermöglicht, dass eine große Anzahl an Fahrzeugen auf kostengünstige Art und Weise Verkehrsdaten an streckenseitige Erfassungseinheiten senden können. Durch die Übersendung eines anonymen Identitätsdatums besteht seitens der Erfassungseinrichtung oder einer nachgeordneten Einheit keine Möglichkeit, auf die Person des Fahrzeughalters oder Fahrzeugführers zurückzuschließen. Hierdurch werden datenschutzrechtliche Bedenken gegen die bislang bekannten fahrzeugseitigen Geräte ausgeräumt, was die Nutzung erfindungsgemäßer Fahrzeugeinheiten durch einen großen Fahrzeugkreis fördert.
  • Vorzugsweise ist die Fahrzeugeinheit als RFID-Transponder mit aktiver Sendeeinheit ausgebildet, welcher zur Energieversorgung an eine Batterie des Fahrzeuges angeschlossen ist. Durch die niedrigen Kosten der RFID-Tags wird der fahrzeugseitige Kostenaufwand besonders gering gehalten, was den Nutzungsgrad des erfindungsgemäßen Systems weiter vergrößert. Ein weiterer Vorteil dieser Ausführungsform besteht darin, dass in der Kommunikation zwischen Fahrzeug und streckenseitiger Erfassungseinheit die Erfassungseinheit als reiner Empfänger und damit ebenfalls kostengünstig ausgeführt sein kann. Alternativ kann die Fahrzeugeinheit jedoch auch als passiver RFID-Transponder ausgebildet sein, wobei hier die Erfassungseinheit ein Abfragesignal aussendet, welches der passive Transponder mit aufmoduliertem Identitätsdatum an die Erfassungseinheit zurücksendet. Im Falle des passiven RFID-Tags ist fahrzeugseitig keine Energieversorgung erforderlich.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist die Fahrzeugeinheit einen Generator zur zufälligen Erzeugung des Identifikationsdatums auf. Wenn das Identifikationsdatum als Zufallszahl ausgebildet ist, wird die Datensicherheit hinsichtlich einer Rückschlussmöglichkeit aus einem übertragenen Identifikationsdatum auf den Fahrer oder Halter des übertragenden Fahrzeugs noch weiter erhöht. Dies erhöht wiederum das Vertrauen in das erfindungsgemäße System, was den Ausstattungsgrad von Fahrzeugen mit dem erfindungsgemäßen System noch steigert.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist der Zufallsgenerator mit einer Motorzündung des Fahrzeugs derart gekoppelt, dass das Identitätsdatum jeweils bei Betätigung der Motorzündung erzeugbar ist. Demnach wird bei jedem Fahrtbeginn ein neues Identifikationsdatum generiert, was die Anonymität des Halters oder Fahrers des übertragenden Fahrzeugs weiter verbessert.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist die streckenseitige Erfassungseinrichtung eine Kommunikationseinheit zum Empfangen des Identifikationsdatums und eine Speichereinheit zur Speicherung eines Verkehrsdatensatzes auf, wobei der Verkehrsdatensatz das Identifikationsdatum und ein Zeitdatum umfasst, welches einen Empfangszeitpunkt des Identifikationsdatums repräsentiert. Damit stehen in der streckenseitigen Erfassungseinrichtung Verkehrsdatensätze zur Verfügung, welche die Information beinhalten, zu welchem Zeitpunkt ein Fahrzeug mit einem bestimmten Identifikationsdatum diese Erfassungseinrichtung passiert hat.
  • Vorzugsweise ist die streckenseitige Erfassungseinheit in ein Steuergerät einer Lichtzeichenanlage integriert. Im Falle eines innerstädtischen Straßennetzes kann die Erfassungseinheit im Kreuzungsgerät einer Lichtsignalanlage integriert sein, während im Falle eines Autobahnnetzes die Erfassungseinheit in einer Streckenstation zur Ansteuerung von Wechselzeichengebern integriert sein kann. In beiden Fällen kann die Erfassungseinheit die Stromversorgung sowie die Kommunikationseinheit des jeweiligen Steuergeräts nutzen.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems weist die streckenseitige Erfassungseinheit zur Energieversorgung ein mit einem Akkumulator gekoppeltes Solarpaneel auf. Diese Art der autarken Energieversorgung kann gewählt werden, wenn die Erfassungseinheit nicht in bereits vorhandene Steuergeräte integrierbar ist, sondern aufgrund des gewünschten Aufstellungsortes als eigene bauliche Einheit ausgeführt ist. Alternativ kann die als eigene bauliche Einheit ausgeführte Erfassungseinheit jedoch auch an eine bereits vorhandene Stromversorgung, beispielsweise an die einer Straßenbeleuchtung, angeschlossen werden.
  • In einer anderen vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Kommunikationseinheit der streckenseitigen Erfassungseinrichtung zum zyklischen Aussenden von gespeicherten Verkehrsdatensätzen an die Verarbeitungszentrale ausgebildet. Insbesondere wenn für das Aussenden der Verkehrsdatensätze ein drahtloses Kommunikationsnetz benutzt werden soll, können Kommunikationskosten gespart werden, wenn nicht nach jedem eingehenden Identitätsdatum ein Verkehrsdatensatz übertragen wird, sondern wenn die Verkehrsdatensätze in der Speichereinheit abgelegt werden und in Zyklen von ca. 5 bis 10 min der Speicherinhalt gesammelt an die Verarbeitungszentrale übertragen wird.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist ein von der streckenseitigen Erfassungseinrichtung ausgesandter Verkehrsdatensatz zusätzlich ein einen Aufstellungsort der Erfassungseinrichtung repräsentierendes Positionsdatum auf. Der auf diese Art komplettierte Verkehrsdatensatz stellt in der Verarbeitungszentrale die Information sicher, zu welchem Zeitpunkt und an welchem Ort ein Fahrzeug mit einem bestimmten Identitätsdatum gefahren ist. Hierdurch lässt sich in der Verarbeitungszentrale die Fahrtroute eines bestimmten Fahrzeugs anonymisiert verfolgen.
  • Mit Vorteil weist die streckenseitige Erfassungseinrichtung eine Komprimierungseinheit zur Komprimierung von auszusendenden Verkehrsdatensätzen auf. Aufgrund des hierdurch verringerten Datenvolumens für die Übertragung der Verkehrsdatensätze an die Verarbeitungszentrale werden zusätzlich Kommunikationskosten eingespart.
  • Dies stellt einen besonderen Vorteil in einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems dar, in der die Kommunikationseinheit der Erfassungseinheit und eine Empfangseinheit der Verarbeitungszentrale zur drahtlosen Datenübertragung über ein Zellularfunknetz ausgebildet sind. Die Einsparung durch zyklische und komprimierte Datenübertragung schlägt bei der Kommunikation über ein Mobilfunknetz besonders stark durch. Andererseits sind zwischen einer Erfassungseinheit und der Verarbeitungszentrale keine aufwändig zu verlegenden Datenleitungen erforderlich. Bei der Integration der Erfassungseinheit in ein Steuergerät einer Lichtzeichenanlage können jedoch mit Vorteil die bereits vorhandenen Datenleitungen zwischen dem Steuergerät und der als Verkehrsrechnerzentrale oder Unterzentrale ausgebildeten Verarbeitungszentrale verwendet werden.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Systems sind die Erfassungseinrichtungen derart verteilt an Strecken angeordnet, dass eine Fahrtroute eines Fahrzeuges innerhalb eines Straßennetzes eindeutig verfolgbar ist. Die Erfassungseinrichtungen müssen also derart platziert werden, dass zwischen ihnen keine Alternativstrecken durch das Fahrzeug gewählt werden können. Sind zwischen zwei Knoten des Straßennetzes Alternativstrecken möglich, sind diese durch gesonderte Erfassungseinrichtungen abzudecken. Um den erforderlichen Abdeckungsgrad zu gewährleisten, werden die erfindungsgemäßen Erfassungseinrichtungen zunächst vorzugsweise an Strecken angeordnet, an welchen keine herkömmlichen Verkehrsdetektoren installiert sind.
  • In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems weist die Verarbeitungszentrale eine Auswertungseinheit zur Zuordnung von Verkehrsdatensätzen mit übereinstimmenden Identifikationsdaten und zur Zuteilung der Verkehrsdatensätze zu einem Verkehrsmodel auf. Aus den zugeordneten Verkehrsdatensätzen mit übereinstimmenden Identifikationsdaten lassen sich die Fahrtrouten einzelner Fahrzeuge inklusive zeitlichem Verlauf durch das Straßennetz rekonstruieren. Daraus können der aktuelle Verkehrszustand sowie die aktuellen Verkehrsnachfragen innerhalb des Straßennetzes online und mit hoher Präzision ermittelt werden. Zur Gewinnung einer Verkehrsprognose werden die aktuellen Verkehrsdatensätze einem Verkehrsmodell zugeteilt, welches ausgehend von den aktuell vorliegenden Verkehrsdaten den Verkehrszustand bzw. die Verkehrsnachfragen zu einem künftigen Zeitpunkt abschätzt.
  • In einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Systems ist die Verarbeitungszentrale zum Datenaustausch mit einer benachbarten Verarbeitungszentrale ausgebildet. Hierdurch werden in die Berechnungen und Prognosen auch die Verkehrsdatensätze einer benachbarten Verarbeitungszentrale berücksichtigt. Diese größere Datenbasis erhöht die Genauigkeit der ermittelten Verkehrsinformationen.
  • Weitere Vorteile und Eigenschaften eines erfindungsgemäßen Systems zur Ermittlung von Verkehrsinformationen in einem Straßennetz werden nachfolgend anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert, in deren einziger Figur das Verkehrsinformations-Ermittlungssystem schematisch veranschaulicht ist.
  • Gemäß der einzigen Figur weist ein erfindungsgemäßes System 10 zur Ermittlung von Verkehrsinformationen eines Straßennetzes eine an einer Strecke S des Straßennetzes angeordnete Einrichtung 30 zur Erfassung von Verkehrsdaten eines vorbeifahrenden Fahrzeugs F, eine Zentrale 40 zur Verarbeitung der erfassten Verkehrsdaten zu Verkehrsinformationen und Kommunikationsmittel zur Übertragung der erfassten Verkehrsdaten von der streckenseitigen Erfassungseinrichtung 30 zur Verarbeitungszentrale 40 auf.
  • Erfindungsgemäß ist dem Fahrzeug F eine Einheit 20 zur drahtlosen Aussendung eines das Fahrzeug F identifizierenden Datums ID angeordnet. Die Fahrzeugeinheit 20 ist als RFID-Transponder mit aktiver Sendeeinheit 21 ausgebildet und zu dessen Energieversorgung an eine Batterie B des Fahrzeugs F angeschlossen. Die Fahrzeugeinheit 20 weist ferner einen Generator 22 zur zufälligen Erzeugung des Identifikationsdatums ID auf. Hierdurch ist die Fahrzeugeinheit 20 zur Erzeugung eines anonymen Identitätsdatums ID ausgebildet, welches einerseits ein individuelles Fahrzeug F auf seinem Weg durch das Straßennetz eindeutig kennzeichnet, andererseits jedoch keine Rückschlussmöglichkeit auf die Person des Fahrzeugführers oder Fahrzeughalters zulässt. Der Zufallsgenerator 22 ist mit einer Motorzündung Z des Fahrzeugs F derart gekoppelt, dass das Identifikationsdatum ID jeweils bei Betätigung der Motorzündung Z erzeugbar ist. Damit gilt die zufällig ermittelte aber eindeutige Identifikationszahl ID für die Dauer einer Fahrt.
  • Die streckenseitige Erfassungseinrichtung 30 weist eine Kommunikationseinheit 31 zum Empfangen des Identifikationsdatums ID auf. Das empfangene Identifikationsdatum ID wird mit einem Zeitdatum ZD zu einem Verkehrsdatensatz zusammengefasst, wobei das Zeitdatum ZD den Empfangszeitpunkt des Identifikationsdatums ID an der Erfassungseinrichtung 30 repräsentiert. Auf diese Weise wird eine Vielzahl von Verkehrsdatensätzen empfangen und in eine Speichereinheit 32 der Erfassungseinrichtung 30 abgelegt. In definierten kurzen Zeitintervallen, die weniger als 5 bis 10 min dauern, werden die gespeicherten Verkehrsdatensätze zyklisch an die Verarbeitungszentrale 40 übertragen. Die übertragenen Verkehrsdatensätze weisen neben dem Identifikationsdatum ID und dem Zeitdatum ZD ein Positionsdatum PD auf, welches den Ort der Erfassungseinrichtung 30 repräsentiert.
  • Zur Übertragung der Verkehrsdatensätze ist die Kommunikationseinheit 31 der Erfassungseinrichtung 30 und eine Empfangseinheit 41 der Verarbeitungszentrale 40 zur drahtlosen Datenübertragung über ein Zellularfunknetz N ausgebildet. Zur Verringerung des Datenübertragungsvolumens sowie der damit einhergehenden Übertragungskosten werden die zyklisch zu übertragenden Verkehrsdatensätze mittels einer Komprimierungseinheit 33 der Erfassungseinrichtung 30 vor dem Absenden komprimiert.
  • Die Erfassungseinrichtung 30 kann in ein Steuergerät einer Lichtzeichenanlage mit bereits vorhandener Stromversorgung und Kommunikationseinrichtung integriert werden, ist jedoch im dargestellten Ausführungsbeispiel als selbstständige bauliche Einheit ausgeführt. Durch Verwendung des Zellularfunknetzes N ist die Erfassungseinrichtung 30 unabhängig vom Vorhandensein eines Datenleitungsnetzes; des Weiteren ist zur autarken Energieversorgung der Erfassungseinrichtung 30 ein Akkumulator 34 vorgesehen, der von einem Solarpaneel 35 gespeist wird.
  • Die Erfassungseinrichtungen 30 sind nun innerhalb des Straßennetzes derart verteilt an Strecken S angeordnet, dass eine Fahrtroute eines Fahrzeuges F innerhalb des Straßennetzes eindeutig verfolgbar ist. Es ist dabei darauf zu achten, dass Alternativrouten zwischen zwei Netzknoten nicht ohne gesonderte Erfassungseinrichtungen 30 verbleiben.
  • In der Verarbeitungszentrale 40 gehen über die Empfangseinheit 41 nun eine Vielzahl an Verkehrsdatensätzen von sämtlichen Erfassungseinrichtungen 30 innerhalb des Straßennetzes ein. Die Verkehrsdatensätze ID, ZD, PD werden einer Auswertungseinheit 42 der Verarbeitungszentrale 40 zugeführt, wo Verkehrsdatensätze mit übereinstimmenden Identifikationsdaten ID zusammengeführt werden. Es werden daraus Fahrtrouten mit zeitlichem Verlauf sämtlicher in einem Betrachtungszeitraum durch das Straßennetz fahrender Fahrzeuge F rekonstruiert. Aus den Fahrtrouten werden in der Auswertungseinheit 42 der aktuelle Verkehrszustand sowie die Verkehrsnachfragen im Straßennetz mit hoher Genauigkeit ermittelt. Eine zusätzliche Erhöhung der Genauigkeit ergibt sich durch Berücksichtigung von Verkehrsdatensätzen benachbarter Verarbeitungszentralen 40', wozu diese zu einem gegenseitigen Datenaustausch ausgebildet sind.
  • Insgesamt wird durch das erfindungsgemäße System die Datengrundlage für die modellhafte Berechnung der Verkehrszustände dramatisch erweitert und damit die Ergebnisqualität der Modelle erheblich verbessert. Dabei werden die Ergebnisse umso besser, je mehr Fahrzeuge F mit den als RFID-Transpondern ausgebildeten Fahrzeugeinheiten 20 ausgestattet sind. Die Verarbeitungszentrale 40 wird beispielsweise durch eine Verkehrsmanagement- oder Verkehrsinformationszentrale gebildet. Hier werden alle von den streckenseitigen Erfassungseinrichtungen 30 einlaufenden Verkehrsdatensätze entgegengenommen, zugeordnet, statistisch aufbereitet und netzweiten Zustandsschätzmodellen zur weiteren Nutzung zugeleitet. Über die Fahrtroutenprofile können sowohl die Verkehrsnachfragebeziehungen als auch die Verkehrsbelastungen und Reisezeiten akkurat bestimmt werden. Durch den Datenaustausch zwischen Verarbeitungszentralen unterschiedlicher räumlicher Gebiete ist es möglich, Fahrzeuge F über größere Netzgebiete hinweg zu verfolgen.

Claims (14)

  1. System (10) zur Ermittlung von Verkehrsinformationen eines Straßennetzes, mit einer an einer Strecke (S) des Straßennetzes angeordneten Einrichtung (30) zur Erfassung von Verkehrsdaten eines vorbeifahrenden Fahrzeugs (F), mit einer Zentrale (40) zur Verarbeitung der erfassten Verkehrsdaten zu Verkehrsinformationen, und mit Kommunikationsmitteln zur Übertragung der erfassten Verkehrsdaten von der streckenseitigen Erfassungseinrichtung (30) zur Verarbeitungszentrale (40), gekennzeichnet durch eine im Fahrzeug (F) angeordnete Einheit (20) zur drahtlosen Aussendung eines das Fahrzeug (F) identifizierenden Datums (ID), wobei die Fahrzeugeinheit (20) zur Erzeugung eines anonymen Identitätsdatums (ID) ausgebildet ist.
  2. System (10) nach Anspruch 1,
    wobei die Fahrzeugeinheit (20) als RFID-Transponder mit aktiver Sendeeinheit (21) ausgebildet ist, welcher zur Energieversorgung an eine Batterie (B) des Fahrzeugs (F) angeschlossen ist.
  3. System (10) nach Anspruch 1 oder 2,
    wobei die Fahrzeugeinheit (20) einen Generator (22) zur zufälligen Erzeugung des Identifikationsdatums (ID) aufweist.
  4. System (10) nach Anspruch 3,
    wobei der Zufallsgenerator (22) mit einer Motorzündung (Z) des Fahrzeugs (F) derart gekoppelt ist, dass das Identifikationsdatum (ID) jeweils bei Betätigung der Motorzündung (Z) erzeugbar ist.
  5. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
    wobei die streckenseitige Erfassungseinrichtung (30) eine Kommunikationseinheit (31) zum Empfangen des Identifikationsdatums (ID) und eine Speichereinheit (32) zur Speicherung eines Verkehrsdatensatzes aufweist, wobei der Verkehrsdatensatz das Identifikationsdatum (ID) und ein Zeitdatum (ZD) umfasst, welches einen Empfangszeitpunkt des Identifikationsdatums (ID) repräsentiert.
  6. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    wobei die streckenseitige Erfassungseinheit (30) in ein Steuergerät einer Lichtzeichenanlage integriert ist.
  7. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    wobei die streckenseitige Erfassungseinheit (30) zur Energieversorgung ein mit einem Akkumulator (34) gekoppeltes Solarpaneel (35) aufweist.
  8. System () nach einem der Ansprüche 1 bis 7,
    wobei die Kommunikationseinheit (31) der streckenseitigen Erfassungseinrichtung (30) zum zyklischen Aussenden von gespeicherten Verkehrsdatensätzen an die Verarbeitungszentrale (40) ausgebildet ist.
  9. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    wobei ein von der streckenseitigen Erfassungseinrichtung (30) ausgesandter Verkehrsdatensatz zusätzlich ein einen Aufstellungsort der Erfassungseinrichtung (30) repräsentierendes Positionsdatum (PD) aufweist.
  10. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    wobei die streckenseitige Erfassungseinrichtung (30) eine Komprimierungseinheit (33) zur Komprimierung von auszusendenden Verkehrsdatensätzen aufweist.
  11. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
    wobei die Kommunikationseinheit (31) der Erfassungseinrichtung (30) und eine Empfangseinheit (41) der Verarbeitungszentrale (40) zur drahtlosen Datenübertragung über ein Zellularfunknetz (N) ausgebildet sind.
  12. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 11,
    wobei die Erfassungseinrichtungen (30) derart verteilt an Strecken (S) angeordnet sind, dass eine Fahrtroute eines Fahrzeuges (F) innerhalb des Straßennetzes eindeutig verfolgbar ist.
  13. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 12,
    wobei die Verarbeitungszentrale (40) eine Auswertungseinheit (42) zur Zuordnung von Verkehrsdatensätzen mit übereinstimmenden Identifikationsdaten (ID) und zur Zuteilung der Verkehrsdatensätze zu einem Verkehrsmodell aufweist.
  14. System (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    wobei die Verarbeitungszentrale (40) zum Datenaustausch mit einer benachbarten Verarbeitungszentrale (40') ausgebildet ist.
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