EP3693940A1 - Verfahren zum erkennen von überholvorgängen im strassenverkehr innerhalb eines streckenabschnitts - Google Patents

Verfahren zum erkennen von überholvorgängen im strassenverkehr innerhalb eines streckenabschnitts Download PDF

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EP3693940A1
EP3693940A1 EP19156078.8A EP19156078A EP3693940A1 EP 3693940 A1 EP3693940 A1 EP 3693940A1 EP 19156078 A EP19156078 A EP 19156078A EP 3693940 A1 EP3693940 A1 EP 3693940A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicles
route section
entry
vehicle
route
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP19156078.8A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Thomas Preusser
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.)
Vitronic Dr Ing Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH
Original Assignee
Vitronic Dr Ing Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH
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 Vitronic Dr Ing Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH filed Critical Vitronic Dr Ing Stein Bildverarbeitungssysteme GmbH
Priority to EP19156078.8A priority Critical patent/EP3693940A1/de
Publication of EP3693940A1 publication Critical patent/EP3693940A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/04—Detecting movement of traffic to be counted or controlled using optical or ultrasonic detectors
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/017—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles
    • G08G1/0175—Detecting movement of traffic to be counted or controlled identifying vehicles by photographing vehicles, e.g. when violating traffic rules
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/052—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed
    • G08G1/054—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for determining speed or overspeed photographing overspeeding vehicles
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/167—Driving aids for lane monitoring, lane changing, e.g. blind spot detection
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/015—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing between two or more types of vehicles, e.g. between motor-cars and cycles

Definitions

  • the invention relates to a method for recognizing overtaking maneuvers in road traffic within a route section.
  • Overtaking maneuvers always occur in road traffic when two vehicles on the same lane are moving in the direction of travel at different speeds, so that the faster vehicle moves past the slower vehicle. Overtaking maneuvers are often the trigger for serious accidents, so that overtaking bans are imposed by the authorities on accident-prone route sections. These overtaking bans can affect all vehicles or only target certain types of vehicles or vehicles with a defined permissible total mass.
  • the overtaking bans can either be set up permanently or adapted to the traffic situation using dynamic traffic management systems. In order to be able to detect violations of existing overtaking bans, traffic monitoring systems are necessary.
  • a process unit processes the images from the stereo camera into height images and analyzes these height images to determine position variables of two vehicles relative to one another. This enables the detection of the vehicle speed and overtaking maneuvers as well as the evaluation of the current traffic flow.
  • the object of the present invention is to provide a method provide for the detection of overtaking maneuvers in road traffic within a route section that enables traffic monitoring of route sections independently of their route.
  • a method according to the invention for recognizing overtaking maneuvers in road traffic within a route section comprising the following steps: detection of the entry into the route section of at least two vehicles by a first control device; Determining an entry sequence of the at least two vehicles when entering the route section; Detecting the exit from the route section of the at least two vehicles by a second control device; Determining an exit sequence of the at least two vehicles when exiting the route section; and recognizing overtaking maneuvers by comparing the entry sequence with the exit sequence.
  • the proposed method has the advantage that route sections can be monitored regardless of their length and route.
  • the method according to the invention can be used in the area of curved and / or hilly road sections.
  • the detection of driving into the route section can include the determination and assignment of at least one identification feature for each of the at least two vehicles by the first control device
  • the detection of the exit from the route section can include the determination and assignment of the at least one identification feature for each of the at least two vehicles by the second control device.
  • the at least one identification feature of the at least two vehicles can include the vehicle registration number or a vehicle identification number.
  • the at least one identification feature can be determined and assigned for each of the at least two vehicles by the first control device using a first image recording and / or the at least one identification feature can be determined and assigned for each of the at least two Vehicles take place through the second control device by means of a second pictorial record.
  • the detection of the entry into the route section by the first control device and the detection of the exit from the route section by the second control device can include receiving an identification signal from a transponder from each of the at least two vehicles, which contains information about the at least one Has identification feature.
  • the detection of the entry into the route section and the detection of the exit from the route section can each include assigning a time stamp to each of the at least two vehicles.
  • a route transit time can be measured for each of the at least two vehicles and an expected value of the route transit time can be determined for each of the at least two vehicles.
  • the expected value of the transit time can be determined as a function of the type of vehicle, the permitted total mass or the permitted maximum vehicle speed.
  • the vehicles of the at least two vehicles whose route transit time is at least a first threshold below the expected value of the route transit time can be excluded from the entry sequence and the exit sequence for the detection of overtaking maneuvers.
  • the method for recognizing overtaking maneuvers can be temporarily suspended if, in a time interval, a minimum number of vehicles have a passage time that exceeds the associated expected value of the passage time by at least a second threshold value.
  • the at least two vehicles can be used depending on the vehicle type (for example by determining the size of the vehicles or identifying further vehicle features such as the vehicle brand) and / or the permitted Total mass can be categorized.
  • the at least two vehicles can be categorized by means of the first image recording and / or with laser scanners / lidars and / or on the basis of the information of the respective identification signal of the transponders of the at least two vehicles. This makes it possible for fines to be enforced only for vehicles of the vehicle class in question when there is a prohibition on overtaking for a certain vehicle class after the detection of overtaking maneuvers.
  • At least one of the first pictorial recording and the second pictorial recording can serve as a first pictorial evidence capture and / or a second pictorial evidence capture can take place in a direction of travel behind the second control device.
  • videos can be created at least from parts of the route section and, when overtaking maneuvers are recognized, associated sequences of the videos can be documented together with the overtaking maneuver
  • determining the entry sequence and determining the exit sequence can each take place for a vehicle group that enter the entry area and / or the exit area in a predetermined time window.
  • the time window can be determined as a function of the length of the route section and / or the volume of traffic. This can ensure that the computing capacity required for the respective determination of a sequence is limited.
  • provision can also be made for the entry and exit sequence to be determined as a continuous row and for overtaking maneuvers to be recognized for all of the vehicles.
  • a further possible embodiment of the method can provide that a vehicle speed of the at least two vehicles is determined during the detection of the entry into the route section and / or the detection of the exit from the route section.
  • the route section 3 is divided into a first lane 3a with the direction of travel T, on which the first vehicle 1 is located, and into a second lane 3b with a direction of travel T 'opposite to the direction of travel T'.
  • the route section 3 is delimited at one end by a portal 6 of a first control device 5 and at the other end by the portal 11 of a second control device 10.
  • the portal 6 is used for lane 3a as an entrance to route section 3 and for lane 3b as an exit from route section 3.
  • the portal 11 is used accordingly for lane 3a as an exit from route section 3 and for lane 3b as an entrance into section 3.
  • the first control device 5 detects the first vehicle 1.
  • the first control device 5 comprises a transmitter / antenna unit 8 for the radio-based detection of vehicles for the lane 3a and for the lane 3b a transmitter-antenna unit 8 ', which can communicate with on-board units 9, 14, also called transponders, of the detected vehicles 1, 2.
  • on-board units 9, 14, also called transponders of the detected vehicles 1, 2.
  • all common systems for short-range communication can be used for radio-based detection.
  • the on-board unit 9 of the first vehicle 1 emits an identification signal to the transmitter-antenna unit 8 during the communication, which identification signal contains information about at least one identification feature of the first vehicle 1.
  • the at least one identification feature can be the vehicle registration number or some other vehicle identification number.
  • the identification signal can also contain information about the vehicle category, for example the type of vehicle or the permitted total mass.
  • the data of the identification signal are stored in a processing unit 4 and assigned to the first vehicle 1.
  • the structure of the transmitter-antenna unit 8 as an array also makes it possible to localize the position of the first vehicle 1 and to precisely determine the entry of the first vehicle 1 into the route section 3 in the lane 3a.
  • a first time stamp is generated in the processing unit 4, which is assigned to the first vehicle 1 or a data record with vehicle features of the first vehicle 1.
  • the first control device 5 in addition to the transmitter-antenna units 8, 8 ', light sensors, for example reflection light sensors or laser distance sensors, for example lidar sensors, to detect the passage of the first vehicle 1 through the portal 6 or to determine time stamps.
  • the first control device 5 also comprises a camera 7 for the image acquisition of the lane 3 a and a camera 7 ′ for the image acquisition of the lane 3 b, which are each attached to the portal 6. All solutions common in traffic monitoring can be used as cameras 7, 7 ', for example stereo cameras or line scan cameras.
  • the cameras 7, 7 ′ are each aligned in the direction of the route section 3 in the present case.
  • the camera 7 records a length LE of the lane 3a, while the camera 7 records a length LE 'of the lane 3b.
  • the first vehicle 1 enters the evaluation area LE of the camera 7 and is captured by this image.
  • the pictorial detection of the route section 3 can include an automatic license plate recognition, by means of which the reading out and assignment of a license plate of the pictorially detected vehicles is made possible. It is also conceivable that the captured vehicles are categorized by evaluating the pictorial recordings, for example as a function of the vehicle type or the permissible total mass.
  • the graphic recording of the route section 3 and the associated automatic number plate recognition takes place in addition to the recording of the on-board unit 9. It is also conceivable that the vehicles are only detected by one of the recording of the on-board unit 9 or the graphic recording.
  • the cameras 7, 7' are aimed at a route area outside the route section 3 and the pictorial capture of vehicles outside the route section 3 takes place.
  • the second vehicle 2 then enters the route section 3 in the lane 3a.
  • the second vehicle 2 is driven by the first control device 5 detected by means of the camera 7 and the transmitter-antenna unit 8.
  • the identification features determined in this way, a second time stamp and a vehicle category are in turn stored in the processing unit 4 and assigned to the second vehicle 2.
  • the entry sequence of the two vehicles 1, 2 can be determined in the processing unit 4.
  • the first vehicle 1 is guided to a first position in the entry sequence, while the second vehicle 2 is guided to a position directly behind it.
  • the second vehicle 2 After the overtaking maneuver has been completed, the second vehicle 2, the first of the two vehicles 2, 1, enters an evaluation area LA of the lane 3a and is detected by the second control device 10.
  • the second control device 10 can be constructed analogously to the first control device 5 and comprises a camera 12, 12 ′ for each lane 3a, 3b for the image capture of vehicles, which are each fastened to a portal 11.
  • the cameras 12, 12 ′ are aligned in the direction of the route section 3.
  • the camera 12 detects a length LA of the lane 3a while the camera 12 'detects a length LA' of the lane 3b.
  • the visual capture of vehicles by the cameras 12, 12 'thus takes place within the route section 3.
  • the cameras 12, 12' are directed onto a route area outside the route section 3 and the pictorial capture of vehicles outside the route section 3 takes place.
  • the license plate number of the second vehicle 2 can be detected by an automatic license plate recognition and subsequently in the processing unit 4 second vehicle 2 are assigned.
  • the on-board unit 14 of the second vehicle 2 is detected by a transmitter-antenna unit 13 of the second control device 10, which in turn returns its identification feature to the transmitter-antenna unit 13.
  • the identification feature is stored in the processing unit 4 and assigned to the second vehicle 2.
  • the position of the second vehicle 2 is detected and tracked by the transmitter-antenna unit 13.
  • a third time stamp is generated in the processing unit 4 and assigned to the second vehicle 2 or a data record of the second vehicle 2.
  • the second control device 10 Analogously to the first control device 5, it is also conceivable for the second control device 10 that, in addition to the cameras 12, 12 'and the transmitter-antenna units 13, 13', light sensors, for example reflection light sensors or laser distance sensors, for example lidar -Sensors, for detecting the passage of the vehicles 1, 2 through the portal 11 or for determining time stamps.
  • light sensors for example reflection light sensors or laser distance sensors, for example lidar -Sensors, for detecting the passage of the vehicles 1, 2 through the portal 11 or for determining time stamps.
  • the first vehicle 1 then enters the evaluation area LA of the lane 3a.
  • the first vehicle 1 is detected by the second control device 10 by means of the cameras 12 and the transmitter-antenna unit 13.
  • the identification features determined in this way, a fourth time stamp and a vehicle category are in turn stored in the processing unit 4 and assigned to the first vehicle 1.
  • an exit sequence of the two vehicles 1, 2 can be determined in the processing unit 4.
  • the second vehicle 2 is guided to a first position in the exit sequence, while the first vehicle 1 is guided to a position directly behind it.
  • the entry sequence is then compared with the exit sequence in the processing unit 4. Since the second vehicle 2 was in a position behind the first vehicle 1 in the entry sequence and was in a position in front of the first vehicle 1 in the exit sequence, the processing unit 4 can have a Detect overtaking maneuvers and assign them to second vehicle 2.
  • the assessment of whether the recognized overtaking maneuver is legally objectionable can then be carried out on the basis of the vehicle category determined.

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Überholvorgängen im Straßenverkehr innerhalb eines Streckenabschnitts, umfassend folgende Schritte: Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) von zumindest zwei Fahrzeugen (1, 2) durch eine erste Kontrolleinrichtung (5); Ermitteln einer Einfahrtreihenfolge der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) beim Einfahren in den Streckenabschnitt (3); Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt (3) der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) durch eine zweite Kontrolleinrichtung (10); Ermitteln einer Ausfahrtreihenfolge der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) beim Ausfahren aus dem Streckenabschnitt (3); und Erkennen von Überholvorgängen durch Vergleichen der Einfahrtreihenfolge mit der Ausfahrtreihenfolge.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Überholvorgängen im Straßenverkehr innerhalb eines Streckenabschnitts.
  • Überholvorgänge erfolgen im Straßenverkehr immer dann, wenn zwei Fahrzeuge auf derselben Fahrbahn mit unterschiedlicher Geschwindigkeit sich in die Fahrtrichtung bewegen, sodass sich das schnellere Fahrzeug an dem langsameren Fahrzeug vorbei bewegt. Überholvorgänge sind häufig der Auslöser für schwere Unfälle, sodass auf unfallträchtigen Streckenabschnitten Überholverbote durch die Behörden bestimmt werden. Diese Überholverbote können dabei alle Fahrzeuge betreffen oder nur auf bestimmte Fahrzeugarten bzw. Fahrzeuge mit einer definierten zulässigen Gesamtmasse gerichtet sein. Die Überholverbote können entweder dauerhaft oder aber über dynamische Verkehrsführungssysteme an die Verkehrssituation angepasst eingerichtet werden. Um Verstöße gegen bestehende Überholverbote feststellen zu können, sind Verkehrsüberwachungssysteme notwendig.
  • Aus der WO 2015/049352 A1 ist ein Verfahren zur Verkehrsüberwachung eines räumlich begrenzten Fahrbahnabschnittes mittels einer Stereokamera, die den Fahrbahnabschnitt aufnimmt, bekannt. Eine Prozesseinheit verarbeitet dabei die Bilder der Stereokamera zu Höhenbildern und analysiert diese Höhenbilder für die Bestimmung von Positionsvariablen zweier Fahrzeuge relativ zueinander. Dies ermöglicht die Detektion der Fahrzeuggeschwindigkeit und von Überholvorgängen sowie die Bewertung des aktuellen Verkehrsflusses.
  • Hiervon ausgehend besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, ein Verfahren zum Erkennen von Überholvorgängen im Straßenverkehr innerhalb eines Streckenabschnitts bereitzustellen, dass eine Verkehrsüberwachung von Streckenabschnitten unabhängig von deren Streckenverlauf ermöglicht.
  • Zur Lösung der Aufgabe wird ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Erkennen von Überholvorgängen im Straßenverkehr innerhalb eines Streckenabschnitts vorgeschlagen, umfassend folgende Schritte: Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt von zumindest zwei Fahrzeugen durch eine erste Kontrolleinrichtung; Ermitteln einer Einfahrtreihenfolge der zumindest zwei Fahrzeuge beim Einfahren in den Streckenabschnitt; Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt der zumindest zwei Fahrzeuge durch eine zweite Kontrolleinrichtung; Ermitteln einer Ausfahrtreihenfolge der zumindest zwei Fahrzeuge beim Ausfahren aus dem Streckenabschnitt; und Erkennen von Überholvorgängen durch Vergleichen der Einfahrtreihenfolge mit der Ausfahrtreihenfolge.
  • Das vorgeschlagene Verfahren weist den Vorteil auf, dass Streckenabschnitte unabhängig von Ihrer Länge und Streckenführung überwacht werden können. Insbesondere kann das erfindungsgemäße Verfahren im Bereich kurviger und/oder hügeliger Streckenabschnitte angewendet werden.
  • In einer möglichen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens kann das Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt das Bestimmen und Zuordnen zumindest eines Identifikationsmerkmals für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge durch die erste Kontrolleinrichtung umfassen und das Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt das Bestimmen und Zuordnen des zumindest einen Identifikationsmerkmals für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge durch die zweite Kontrolleinrichtung umfassen. Das zumindest eine Identifikationsmerkmal der zumindest zwei Fahrzeuge kann dabei das Fahrzeugkennzeichen oder eine Fahrzeugidentifikationsnummer umfassen.
  • Das Bestimmen und Zuordnen des zumindest einen Identifikationsmerkmals kann für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge durch die erste Kontrolleinrichtung mittels einer ersten bildlichen Aufnahmen erfolgen und/oder das Bestimmen und Zuordnen des jeweils zumindest einen Identifikationsmerkmals kann für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge durch die zweite Kontrolleinrichtung mittels einer zweiten bildlichen Aufnahmen erfolgen.
  • In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens kann das Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt durch die erste Kontrolleinrichtung und das Detektieren des Ausfahrens aus den Streckenabschnitt durch die zweite Kontrolleinrichtung das Empfangen eines Identifikationssignales eines Transponders von jedem der zumindest zwei Fahrzeuge umfassen, das Informationen über das zumindest eine Identifikationsmerkmal aufweist.
  • Das Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt und das Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt kann jeweils ein Zuordnen eines Zeitstempels zu jedem der zumindest zwei Fahrzeuge umfassen. Insbesondere kann eine Streckendurchfahrtszeit für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge gemessen und für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge ein Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit bestimmt werden. Der Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit kann dabei in Abhängigkeit der Fahrzeugart, der zulässigen Gesamtmasse oder der zulässigen Fahrzeughöchstgeschwindigkeit bestimmt werden. In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens können die Fahrzeuge der zumindest zwei Fahrzeuge, deren Streckendurchfahrtszeit den Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit zumindest um einen ersten Schwellwert unterschreiten, für das Erkennen von Überholvorgängen aus der Einfahrtreihenfolge und der Ausfahrtreihenfolge ausgeschlossen werden. Zudem kann das Verfahren zum Erkennen von Überholvorgängen zeitweise ausgesetzt werden, wenn in einem Zeitintervall eine Mindestzahl von Fahrzeugen eine Streckendurchfahrtszeit aufweist, die jeweils den zugehörigen Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit zumindest um einen zweiten Schwellwert überschreitet.
  • In einer weiteren möglichen Ausführungsform des Verfahrens können nach dem Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt die zumindest zwei Fahrzeuge in Abhängigkeit der Fahrzeugart (beispielsweise durch Ermitteln der Größe der Fahrzeuge oder Identifizieren von weiteren Fahrzeugmerkmalen wie z. B. der Fahrzeugmarke) und/oder der zulässigen Gesamtmasse kategorisiert werden. Das Kategorisieren der zumindest zwei Fahrzeuge kann dabei mittels der ersten bildlichen Aufnahme und/oder mit Laserscannern/Lidare und/oder an Hand der Informationen des jeweiligen Identifikationssignals der Transponder der zumindest zwei Fahrzeuge erfolgen. Hierdurch wird ermöglicht, dass bei Vorliegen eines Überholverbotes für eine bestimmte Fahrzeugklasse, nach dem Erkennen von Überholvorgängen, eine Vollstreckung von Bußgeldern nur für Fahrzeuge der betroffenen Fahrzeugklasse erfolgt.
  • In diesem Zusammenhang kann bei erkannten Überholvorgängen zumindest eine von der ersten bildlichen Aufnahme und der zweiten bildlichen Aufnahme als eine erste bildliche Beweissicherungsaufnahme dienen und/oder eine zweite bildliche Beweissicherungsaufnahme in einer Fahrtrichtung hinter der zweiten Kontrolleinrichtung erfolgen. Darüber hinaus können in einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens Videos zumindest von Teilen des Streckenabschnitts erstellt werden und bei erkannten Überholvorgängen zugehörige Sequenzen der Videos zusammen mit dem Überholvorgang dokumentiert werden
  • In einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens können das Ermitteln der Einfahrtreihenfolge und das Ermitteln der Ausfahrtreihenfolge jeweils für eine Fahrzeuggruppe erfolgen, die in einem vorbestimmten Zeitfenster in den Einfahrtbereich und/oder den Ausfahrtbereich gelangen. Das Zeitfenster kann dabei in Abhängigkeit der Länge des Streckenabschnittes und/oder des Verkehrsaufkommen bestimmt werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die notwendige Rechenkapazität für die jeweilige Ermittlung einer Reihenfolge begrenzt wird. Alternativ kann bei hohen Rechenkapazitäten auch vorgesehen sein, dass jeweils die Ein- bzw. Ausfahrtreihenfolge als durchlaufende Reihe bestimmt werden und das Erkennen von Überholvorgängen für die Gesamtheit der Fahrzeuge erfolgt.
  • Eine weitere mögliche Ausführungsform des Verfahrens kann vorsehen, dass während des Detektierens des Einfahrens in den Streckenabschnitt und/oder des Detektierens der Ausfahrt aus dem Streckenabschnitt eine Fahrzeuggeschwindigkeit der zumindest zwei Fahrzeuge ermittelt wird.
  • Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens anhand der nachfolgenden Figuren beschrieben. Dabei zeigt
    • Figur 1
    einen Streckenabschnitt mit einem ersten Fahrzeug, das in den Streckenabschnitt einfährt;
    Figur 2
    den Streckenabschnitt aus Figur 1 mit einem zweiten Fahrzeug, das in den Streckenabschnitt einfährt;
    Figur 3
    der Streckenabschnitt aus Figur 1 vor dem Einleiten eines Überholvorgangs durch das zweite Fahrzeug;
    Figur 4
    der Streckenabschnitt aus Figur 1 während des Einleiten eines Überholvorgangs durch das zweite Fahrzeug;
    Figur 5
    der Streckenabschnitt aus Figur 1 während des Überholvorgangs durch das zweite Fahrzeug;
    Figur 6
    der Streckenabschnitt aus Figur 1 während des Einscherens des zweiten Fahrzeuges vor dem ersten Fahrzeug nach dem Überholvorgang;
    Figur 7
    der Streckenabschnitt aus Figur 1 während des Ausfahrens des zweiten Fahrzeuges aus dem Streckenabschnitt;
    Figur 8
    der Streckenabschnitt aus Figur 1 während des Ausfahrens des ersten Fahrzeuges aus dem Streckenabschnitt.
  • In den Figuren 1 bis 8, die im Folgenden gemeinsam beschrieben werden, ist eine Verkehrssituation dargestellt, an Hand derer das erfindungsgemäße Verfahren erläutert wird, wobei ein erstes Fahrzeug 1 von einem zweiten Fahrzeug 2 in einem zu überwachenden Streckenabschnitt 3, der eine Länge L aufweist, überholt wird.
  • Der Streckenabschnitt 3 ist in eine erste Fahrspur 3a mit der Fahrtrichtung T, auf der sich das erste Fahrzeug 1 befindet, und in eine zweite Fahrspur 3b mit einer zur Fahrtrichtung T gegenläufigen Fahrtrichtung T' unterteilt. Der Streckenabschnitt 3 wird an einem Ende durch ein Portal 6 einer ersten Kontrolleinrichtung 5 und an dem anderen Ende durch das Portal 11 einer zweiten Kontrolleinrichtung 10 begrenzt. Das Portal 6 dient dabei für die Fahrspur 3a als Einfahrt in den Streckenabschnitt 3 bzw. für die Fahrspur 3b als Ausfahrt aus dem Streckenabschnitt 3. Das Portal 11 dient korrespondierend dazu für die Fahrspur 3a als Ausfahrt aus dem Streckenabschnitt 3 bzw. für die Fahrspur 3b als Einfahrt in den Streckenabschnitt 3.
  • Beim Einfahren des ersten Fahrzeuges 1 in den Streckenabschnitt 3 auf der Fahrspur 3a detektiert die erste Kontrolleinrichtung 5 das erste Fahrzeug 1. Die erste Kontrolleinrichtung 5 umfasst zur funkbasierten Erfassung von Fahrzeugen für die Fahrspur 3a eine Sender-Antennen-Einheit 8 und für die Fahrspur 3b eine Sender-Antennen-Einheit 8', die jeweils mit On Board Units 9, 14, auch Transponder genannt, der erfassten Fahrzeuge 1, 2 kommunizieren kann. Zur funkbasierten Erfassung können insbesondere alle gängigen Systeme zur Nahbereichskommunikation (Dedicated Short Range Communication DSRC) verwendet werden. Die On Board Unit 9 des ersten Fahrzeuges 1 gibt während der Kommunikation ein Identifikationssignal an die Sender-Antennen-Einheit 8 ab, das Informationen über zumindest ein Identifikationsmerkmal des ersten Fahrzeugs 1 enthält. Das zumindest eine Identifikationsmerkmal kann dabei das Fahrzeugkennzeichen oder eine anderweitige Fahrzeugidentifikationsnummer sein. Das Identifikationssignal kann zudem Informationen über die Fahrzeugkategorie enthalten beispielsweise die Fahrzeugart oder die zulässige Gesamtmasse. Die Daten des Identifikationssignals werden in einer Verarbeitungseinheit 4 gespeichert und dem ersten Fahrzeug 1 zugeordnet.
  • Der Aufbau der Sender-Antennen-Einheit 8 als Array ermöglicht es zudem die Position des ersten Fahrzeuges 1 zu lokalisieren und das Einfahren des ersten Fahrzeuges 1 in den Streckenabschnitt 3 auf Fahrspur 3a exakt zu bestimmen. Bei Eintritt des ersten Fahrzeuges 1 in den Streckenabschnitt 3, d. h. bei Durchfahrt des Portals 6, wird in der Verarbeitungseinheit 4 ein erster Zeitstempel erzeugt, der dem ersten Fahrzeug 1 beziehungsweise einem Datensatz auch mit Fahrzeugmerkmalen des ersten Fahrzeuges 1 zugeordnet wird. Es ist auch denkbar, dass die erste Kontrolleinrichtung 5 zusätzlich zu den Sender-Antennen-Einheiten 8, 8' Lichtsensoren, beispielsweise Reflexions-Lichtsensoren oder Laser-Distanzsensoren, zum Beispiel Lidar-Sensoren, zur Erfassung der Durchfahrt des ersten Fahrzeugs 1 durch das Portal 6 bzw. zur Bestimmung von Zeitstempeln aufweist.
  • Die erste Kontrolleinrichtung 5 umfasst darüber hinaus zur bildlichen Erfassung von Fahrzeugen eine Kamera 7 für die bildlichen Erfassung der Fahrspur 3a und eine Kamera 7' für die bildliche Erfassung der Fahrspur 3b, die jeweils an dem Portal 6 befestigt sind. Als Kameras 7, 7' können alle in der Verkehrsüberwachung gängigen Lösung verwendet werden, beispielsweise Stereokameras oder Zeilenkameras. Die Kameras 7, 7' sind vorliegend jeweils in Richtung des Streckenabschnittes 3 ausgerichtet. Die Kamera 7 erfasst eine Länge LE der Fahrspur 3a, während die Kamera 7 eine Länge LE' der Fahrspur 3b erfasst. Bei Durchfahrt durch das Portal 6 tritt das erste Fahrzeug 1 in den Auswertebereich LE der Kamera 7 ein und wird von dieser bildlich erfasst. Die bildliche Erfassung des Streckenabschnittes 3 kann eine automatische Nummernschilderkennung umfassen, durch die das Auslesen und Zuordnen eines Nummernschildes der bildlich erfassten Fahrzeuge ermöglicht wird. Es ist zudem denkbar, dass durch Auswertung der bildlichen Aufnahmen die erfassten Fahrzeuge kategorisieren werden, beispielsweise in Abhängigkeit der Fahrzeugart oder der zulässigen Gesamtmasse.
  • Vorliegend erfolgt die bildliche Erfassung des Streckenabschnittes 3 und die damit verbundene automatische Nummernschilderkennung neben der Erfassung der On Board Unit 9. Es ist auch denkbar, dass das Detektieren der Fahrzeuge nur durch eines von der Erfassung der On Board Unit 9 oder der bildlichen Erfassung erfolgt.
  • Die bildliche Erfassung von Fahrzeugen durch die Kameras 7, 7' erfolgt vorliegend innerhalb des Streckenabschnittes 3. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Kameras 7, 7' auf einen Streckenbereich außerhalb des Streckenabschnittes 3 gerichtet sind und die bildliche Erfassung von Fahrzeugen außerhalb des Streckenabschnittes 3 erfolgt.
  • Es ist denkbar, dass in der Verarbeitungseinheit 4 zwischen dem durch die On Board Unit 9 kommunizierten Identifikationsmerkmal sowie der durch die On Board Unit 9 kommunizierten Fahrzeugkategorie des ersten Fahrzeuges 1 und der durch die Kamera 7 erfasste Nummernschildkennung sowie der durch die Kamera 7 erfasste Kategorisierung des Fahrzeuges 1 eine Gegenprobe erfolgt.
  • Nachfolgend fährt das zweite Fahrzeug 2 auf der Fahrspur 3a in den Streckenabschnitt 3 ein. Analog zum ersten Fahrzeug 1 wird das zweite Fahrzeug 2 durch die erste Kontrolleinrichtung 5 mittels der Kamera 7 und der Sender-Antennen-Einheit 8 detektiert. Die so bestimmten Identifikationsmerkmale, ein zweiter Zeitstempel und eine Fahrzeugkategorie werden wiederum in der Verarbeitungseinheit 4 gespeichert und dem zweiten Fahrzeug 2 zugeordnet.
  • Aufgrund der Zuordnung des ersten bzw. des zweiten Zeitstempels zu dem ersten bzw. dem zweiten Fahrzeug 1, 2 kann in der Verarbeitungseinheit 4 eine Einfahrtreihenfolge der beiden Fahrzeuge 1, 2 ermittelt werden. Im vorliegenden Fall wird das erste Fahrzeug 1 auf einer ersten Position der Einfahrtreihenfolge geführt, während das zweite Fahrzeug 2 auf eine direkt dahinter liegenden Position geführt wird.
  • Wie in Figur 4 bis 6 zu erkennen, wird nach dem beide Fahrzeuge 1, 2 in den Streckenabschnitt 3 eingefahren sind, durch das Fahrzeug 2 ein Überholmanöver eingeleitet. Das Ausscheren, das eigentliche Überholen und das Einscheren erfolgt dabei außerhalb des Auswertebereiches LE bzw. LE' der Kameras 7 bzw. 7'. Es ist allerdings auch denkbar, dass zumindest ein Teil des Überholvorganges in einem der Auswertebereiche LE, LE' erfolgt.
  • Nach dem Abschluss des Überholmanövers fährt das zweite Fahrzeug 2 als erstes der beiden Fahrzeuge 2, 1 einen Auswertebereich LA der Fahrspur 3a ein und wird von der zweiten Kontrolleinrichtung 10 detektiert.
  • Die zweite Kontrolleinrichtung 10 kann analog zur ersten Kontrolleinrichtung 5 aufgebaut sein und umfasst für jede Fahrspur 3a, 3b jeweils eine Kamera 12, 12' zur bildlichen Erfassung von Fahrzeugen, die jeweils an einem Portal 11 befestigt sind. Die Kameras 12, 12' sind vorliegend in Richtung des Streckenabschnittes 3 ausgerichtet. Die Kamera 12 erfasst eine Länge LA der Fahrspur 3a während die Kamera 12' eine Länge LA' der Fahrspur 3b erfasst. Die bildliche Erfassung von Fahrzeugen durch die Kameras 12, 12' erfolgt somit innerhalb des Streckenabschnittes 3. Es ist allerdings auch denkbar, dass die Kameras 12, 12' auf einen Streckenbereich außerhalb des Streckenabschnittes 3 gerichtet sind und die bildliche Erfassung von Fahrzeugen außerhalb des Streckenabschnittes 3 erfolgt. Analog zur Einfahrt in den Streckenabschnitt 3 kann das Kennzeichen des zweiten Fahrzeuges 2 durch eine automatische Nummernschilderkennung erfasst und nachfolgend in der Verarbeitungseinheit 4 dem zweiten Fahrzeug 2 zugeordnet werden.
    Zudem wird die On Board Unit 14 des zweiten Fahrzeuges 2 von einer Sender-Antennen-Einheit 13 der zweiten Kontrolleinrichtung 10 erfasst, die wiederum ihr Identifikationsmerkmal an die Sender-Antennen-Einheit 13 zurückgibt. Das Identifikationsmerkmal wird in der Verarbeitungseinheit 4 gespeichert und dem zweiten Fahrzeug 2 zugeordnet. Des Weiteren wird die Position des zweiten Fahrzeuges 2 durch die Sender-Antennen-Einheit 13 erfasst und verfolgt. Bei Durchfahrt des zweiten Fahrzeuges 2 durch das Portal 11 wird in der Verarbeitungseinheit 4 ein dritter Zeitstempel erzeugt und dem zweiten Fahrzeug 2 beziehungsweise einem Datensatz des zweiten Fahrzeuges 2 zugeordnet.
  • Analog zu der ersten Kontrolleinrichtung 5 ist es auch für die zweite Kontrolleinrichtung 10 denkbar, dass zusätzlich zu den Kameras 12, 12' und den Sender-Antennen-Einheiten 13, 13' Lichtsensoren, beispielsweise Reflexions-Lichtsensoren oder Laser-Distanzsensoren, zum Beispiel Lidar-Sensoren, zur Erfassung der Durchfahrt der Fahrzeuge 1, 2 durch das Portal 11 bzw. zur Bestimmung von Zeitstempeln aufweist.
  • Nachfolgend tritt das erste Fahrzeug 1 in den Auswertebereich LA der Fahrspur 3a ein. Analog zum zweiten Fahrzeug 2 wird das erste Fahrzeug 1 durch die zweite Kontrolleinrichtung 10 mittels der Kameras 12 und der Sender-Antennen-Einheit 13 erfasst. Die so bestimmten Identifikationsmerkmale, ein vierter Zeitstempel und eine Fahrzeugkategorie werden wiederum in der Verarbeitungseinheit 4 gespeichert und dem ersten Fahrzeug 1 zugeordnet.
  • Aufgrund der Zuordnung des dritten und des vierten Zeitstempels zu dem zweiten bzw. dem ersten Fahrzeug 2, 1 kann in der Verarbeitungseinheit 4 eine Ausfahrtreihenfolge der beiden Fahrzeuge 1, 2 ermittelt werden. Im vorliegenden Fall wird das zweite Fahrzeug 2 auf einer ersten Position der Ausfahrtreihenfolge geführt, während das erste Fahrzeug 1 auf einer direkt dahinter liegenden Position geführt wird.
  • Nachfolgend wird die Einfahrtreihenfolge mit der Ausfahrtreihenfolge in der Verarbeitungseinheit 4 verglichen. Da das zweite Fahrzeug 2 in der Einfahrtreihenfolge auf einer Position hinter dem ersten Fahrzeug 1 lag und in der Ausfahrtreihenfolge auf einer Position vor dem ersten Fahrzeug 1 lag, kann die Verarbeitungseinheit 4 einen Überholvorgang erkennen und dem zweiten Fahrzeug 2 zuordnen.
  • Zudem kann die Bewertung, ob der erkannte Überholvorgang rechtlich zu beanstanden ist, nachfolgend anhand der ermittelten Fahrzeugkategorie erfolgen.
    • Bezugszeichenliste
    • 1
    Fahrzeug
    2
    Fahrzeug
    3
    Streckenabschnitt
    3a, 3b
    Fahrbahn
    4
    Verarbeitungseinheit
    5
    Kontrolleinrichtung
    6
    Portal
    7, 7'
    Kamera
    8, 8'
    Sender-Antennen-Einheit
    9
    On-Board-Unit
    10
    Kontrolleinrichtung
    11
    Portal
    12, 12'
    Kamera
    13, 13'
    Sender-Antennen-Einheit
    14
    On-Board-Unit
    L
    Länge Streckenabschnitt
    LE, LE'
    Auswertebereich Einfahrt
    LA, LA'
    Auswertebereich Ausfahrt
    T, T'
    Fahrtrichtung

Claims (15)

  1. Verfahren zum Erkennen von Überholvorgängen im Straßenverkehr innerhalb eines Streckenabschnitts, umfassend folgende Schritte:
    Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) von zumindest zwei Fahrzeugen (1,2) durch eine erste Kontrolleinrichtung (5);
    Ermitteln einer Einfahrtreihenfolge der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) beim Einfahren in den Streckenabschnitt (3);
    Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt (3) der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) durch eine zweite Kontrolleinrichtung (10);
    Ermitteln einer Ausfahrtreihenfolge der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) beim Ausfahren aus dem Streckenabschnitt (3); und
    Erkennen von Überholvorgängen durch Vergleichen der Einfahrtreihenfolge mit der Ausfahrtreihenfolge.
  2. Verfahren nach Anspruch 1,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) das Bestimmen und Zuordnen zumindest eines Identifikationsmerkmals für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) durch die erste Kontrolleinrichtung (5) umfasst und
    dass das Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt (3) das Bestimmen und Zuordnen des zumindest einen Identifikationsmerkmals für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) durch die zweite Kontrolleinrichtung (10) umfasst.
  3. Verfahren nach Anspruch 2,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Bestimmen und Zuordnen des zumindest einen Identifikationsmerkmals für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) durch die erste Kontrolleinrichtung (5) mittels einer ersten bildlichen Aufnahmen und/oder das Bestimmen und Zuordnen des jeweils zumindest einen Identifikationsmerkmals für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) durch die zweite Kontrolleinrichtung (10) mittels einer zweiten bildlichen Aufnahmen erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 3,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) durch die erste Kontrolleinrichtung (5) und das Detektieren des Ausfahrens aus den Streckenabschnitt (3) durch die zweite Kontrolleinrichtung (10) das Empfangen eines Identifikationssignales eines Transponders (9, 14) von jedem der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) umfasst, das Informationen über das zumindest eine Identifikationsmerkmal aufweist.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das zumindest eine Identifikationsmerkmal der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) das Fahrzeugkennzeichen oder eine Fahrzeugidentifikationsnummer umfasst.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) und das Detektieren des Ausfahrens aus dem Streckenabschnitt (3) jeweils ein Zuordnen eines Zeitstempels zu jedem der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) umfasst.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass nach dem Detektieren des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) die zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) in Abhängigkeit der Fahrzeugart und/oder der zulässigen Gesamtmasse kategorisiert werden.
  8. Verfahren nach Anspruch 7,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Kategorisieren der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) mittels der ersten bildlichen Aufnahme und/oder eines Laserscanners und/oder an Hand der Informationen des jeweiligen Identifikationssignals der Transponder der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) erfolgt.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Ermitteln der Einfahrtreihenfolge und das Ermitteln der Ausfahrtreihenfolge jeweils für eine Fahrzeuggruppe erfolgt, die in einem vorbestimmten Zeitfenster in den Einfahrtbereich und/oder den Ausfahrtbereich gelangen.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass eine Streckendurchfahrtszeit für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) gemessen wird und
    dass für jedes der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) ein Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit bestimmt wird.
  11. Verfahren nach Anspruch 10,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass die Fahrzeuge der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2), deren Streckendurchfahrtszeit den Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit zumindest um einen ersten Schwellwert unterschreiten, für das Erkennen von Überholvorgängen aus der Einfahrtreihenfolge und der Ausfahrtreihenfolge ausgeschlossen werden.
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass das Verfahren zeitweise ausgesetzt wird, wenn in einem Zeitintervall eine Mindestzahl von Fahrzeugen eine Streckendurchfahrtszeit aufweist, die jeweils den zugehörigen Erwartungswert der Streckendurchfahrtszeit zumindest um einen zweiten Schwellwert überschreitet.
  13. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 12,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass bei erkannten Überholvorgängen zumindest eine von der ersten bildlichen Aufnahme und der zweiten bildlichen Aufnahme als eine erste bildliche Beweissicherungsaufnahme dient und/oder eine zweite bildliche Beweissicherungsaufnahme in einer Fahrtrichtung hinter der zweiten Kontrolleinrichtung erfolgt.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass Videos zumindest von Teilen des Streckenabschnitts (3) erstellt werden und
    bei erkannten Überholvorgängen zugehörige Sequenzen der Videos zusammen mit dem Überholvorgang dokumentiert werden.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 14,
    dadurch gekennzeichnet,
    dass während des Detektierens des Einfahrens in den Streckenabschnitt (3) und/oder des Detektierens der Ausfahrt aus dem Streckenabschnitt (3) eine Fahrzeuggeschwindigkeit der zumindest zwei Fahrzeuge (1, 2) ermittelt wird.
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