EP3873785A1 - Verfahren, computer-programm-produkt, zentrale steuerungseinheit und steuerungssystem zum steuern zumindest teilautomatisierter fahrzeuge, anteilig mit fahrbahnwechselabsichten, in einem fahrbahn-gefahrenbereich, insbesondere kreuzungen von fahrbahnen im strassenverkehr - Google Patents

Verfahren, computer-programm-produkt, zentrale steuerungseinheit und steuerungssystem zum steuern zumindest teilautomatisierter fahrzeuge, anteilig mit fahrbahnwechselabsichten, in einem fahrbahn-gefahrenbereich, insbesondere kreuzungen von fahrbahnen im strassenverkehr

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Publication number
EP3873785A1
EP3873785A1 EP19829104.9A EP19829104A EP3873785A1 EP 3873785 A1 EP3873785 A1 EP 3873785A1 EP 19829104 A EP19829104 A EP 19829104A EP 3873785 A1 EP3873785 A1 EP 3873785A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
vehicle
format
lane
vehicles
fbw
Prior art date
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Pending
Application number
EP19829104.9A
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English (en)
French (fr)
Inventor
Kai Höfig
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 Mobility GmbH
Original Assignee
Siemens Mobility GmbH
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Filing date
Publication date
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Priority claimed from EP18214065.7A external-priority patent/EP3671691A1/de
Priority claimed from EP18214063.2A external-priority patent/EP3671690A1/de
Application filed by Siemens Mobility GmbH filed Critical Siemens Mobility GmbH
Publication of EP3873785A1 publication Critical patent/EP3873785A1/de
Pending legal-status Critical Current

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    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D1/00—Control of position, course or altitude of land, water, air, or space vehicles, e.g. automatic pilot
    • G05D1/02—Control of position or course in two dimensions
    • G05D1/021—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles
    • G05D1/0287—Control of position or course in two dimensions specially adapted to land vehicles involving a plurality of land vehicles, e.g. fleet or convoy travelling
    • G05D1/0291—Fleet control
    • G05D1/0297—Fleet control by controlling means in a control room
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units, or advanced driver assistance systems for ensuring comfort, stability and safety or drive control systems for propelling or retarding the vehicle
    • B60W30/08—Active safety systems predicting or avoiding probable or impending collision or attempting to minimise its consequences
    • B60W30/09—Taking automatic action to avoid collision, e.g. braking and steering
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
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    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
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    • G08G1/164—Centralised systems, e.g. external to vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/30—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes
    • H04W4/40—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P]
    • H04W4/44—Services specially adapted for particular environments, situations or purposes for vehicles, e.g. vehicle-to-pedestrians [V2P] for communication between vehicles and infrastructures, e.g. vehicle-to-cloud [V2C] or vehicle-to-home [V2H]

Definitions

  • Method, computer program product, central control unit and control system for controlling at least partially automated vehicles, partly with intent to change lanes, in a lane danger zone, in particular intersections of lanes in road traffic
  • the invention relates to a method for controlling at least partially automated vehicles, proportionately with lane change intentions, in a lane danger area, in particular special intersections of lanes in traffic, according to the preamble of claim 1, a computer program product for controlling at least partially automated Vehicles, partially with intent to change lanes, in a lane danger area, in particular intersections of lanes in road traffic, according to the preamble of patent claim 6, a central control unit for controlling at least partially automated vehicles, partly with lane change intentions, in a lane danger area, in particular Special intersections of lanes in road traffic, according to the preamble of claim 10 and a control system for controlling at least partially automated vehicles, proportionately with lane change intentions, in a lane danger area, in particular intersections of lanes n in road traffic, according to the preamble of claim 16.
  • a hazard area in road traffic is an area where there is a hazard that is defined as the possibility that a person, a thing, an animal or even a natural basis of life encounters at least one of the sources of danger as a potential source of damage in terms of time and space . This is usually the case in the lane area, which is why one speaks of a lane danger area.
  • a typical, if not the only, lane danger zone in the Road traffic is the area where one or more lanes meet - the lane intersection or the junction for short.
  • intersections are currently marked by traffic signs, e.g. signaling signs in the form of traffic lights, or protected by traffic rules.
  • FIGURE 1 shows a schematic diagram of the current situation in the control of a lane traffic, for example road traffic, in road danger zones FGB in the form of a "double-T" crossing KZ * or "T" crossing KZ **.
  • a vehicle FZ2 wanting to turn right taking into account other road users, such as pedestrians and cyclists, may pass the intersection KZ *, while a vehicle FZ32 also wanting to turn right cannot pass the intersection KZ * for the time being because of the red signal sign.
  • the situation is the "T” crossing KZ **.
  • the road users who are moving in the "WEST-> OST- or OST->WEST” direction or in the NORTH direction are due to the traffic lights with a green signal or no signal (applies to vehicles FZ 35 , FZ 36 , who are traveling in the NORTH direction) are allowed to pass the intersection or continue to move, whereas the road users who are traveling in the "SÜD" direction have to wait at or in front of the traffic light system because the traffic light systems do this for these road users show red signal sign.
  • Light Traffic area of road traffic can be controlled without using traffic lights.
  • the core idea of this "Light Traffic” proposal is based on the approach of assigning each autonomous vehicle a time slot for passing the intersection, for example a four-way intersection. In this way, the vehicles advance in the intersection area without hesitation when a time slot becomes free. This would not only increase the flow of traffic, but would also result in a significantly lower CCg emission because, on the one hand, significantly more vehicles (approx. Twice as many vehicles) could pass at an intersection compared to conventional traffic light control, and on the other others, this means that there is almost no waiting time, as occurs at traffic lights at conventional traffic light controls at intersections.
  • a prerequisite for such a concept is, however, that firstly the traffic infrastructure is adapted, e.g. in cities due to expensive construction measures (see description of FIGURE 2), and secondly, almost exclusively autonomously operated vehicles take part in traffic, which are also equipped with the latest communication and sensor technology.
  • a determination unit for determining whether the vehicle is in the danger zone or in a transition zone adjacent to the danger zone;
  • a communication unit for receiving vehicle data from the vehicle if the determining unit determines, that the vehicle is in the danger zone or in the transition zone;
  • a determination unit for determining a trajectory for the vehicle taking into account the received vehicle data, in order to guide the vehicle through the danger area without collisions;
  • I Is a device belonging to the danger zone, which takes over the control of the vehicles in the danger zone, whereby collisions in the danger zone can be prevented.
  • the object on which the invention is based is to specify a method, a computer program product, a central control unit and a control system for controlling at least partially automated vehicles, some of which intend to change lanes, in a lane danger zone, in particular intersections of lanes in road traffic, in which the vehicle with lane change intentions are controlled in such a way that they can change a lane in a flowing flow of traffic without stop-start interruptions, such as those caused by signaling systems, preferably traffic lights, in the lane danger zone.
  • the present patent application deals with the designation "method, computer program product, central control unit and control system for controlling at least partially automated vehicles in a roadway danger zone, in particular intersections of driving railways in road traffic ", which is a normal case with such a vehicle control in the lane danger area and the content of which is hereby included and disclosed in the present patent application, a special case that the at least partially automated vehicle, which wants to pass the lane danger area or the intersection, intends to change the lane in the danger / intersection area.
  • a digital lane-danger zone twin is generated, by means of which, as a result of the given vehicle availability forces, first vehicle movements of the vehicle willing to change lanes in anticipatory coordination with second lane movements of collision-critical vehicles of the other vehicles, whose lane movements are uncoordinated intersect with the first vehicle movements in the lane danger zone, are controlled automatically, dynamically, vehicle-coordinated and collision-free for changing lanes in the lane danger zone.
  • the vehicle availability powers of all vehicles, those willing to change lanes and the others, are given before with the help of first control data, which is transmitted to the central control unit when the vehicle approaches the lane danger zone.
  • the control of the first vehicle movements of the vehicle willing to change lanes as a result of the vehicle availability powers given in anticipatory coordination with second lane movements of collision-critical vehicles is preferably carried out with the aid of second control data which the vehicle willing to change lanes to pass the lane. Danger area from the central control unit.
  • the central control entity is preferably a central control unit consisting of a control device with a computer program product that is not one
  • volatile, readable memory in which processor-readable control program instructions of a program module carrying out the vehicle control are stored, and a processor connected to the memory which executes the control program instructions of the program module for vehicle control, a control interface and at least one communication device which is communication-related is either connected to the control device and therein to the computer program product via the control interface or is assigned to the control device and the computer program product therein.
  • control device is preferably and advantageously designed as an open cloud computing platform.
  • the communication device is arranged in the roadway danger zone in such a way that it is connected to a vehicle communication interface contained in the vehicles for vehicle control.
  • This connection is preferably of a radio-technical nature, e.g. trained according to a generation 5G mobile radio standard.
  • the number of communication devices is in the lane danger area, e.g. in a "double-T" intersection (see FIGURES 1 and 2), preferably from four individual com munication devices, which are positioned at all four intersection corners, in order to always have an optimal radio connection to the vehicles or the respective vehicle communication interface to have.
  • Dynamic, vehicle-coordinated and collision-free in the context of the invention means that the first vehicle movements of the vehicle willing to change lanes with driving movements against the rest of the vehicles and in particular in anticipation of the coordination with the second lane movements of the collision-critical vehicles in the lane-danger zone by means of the digital lane-danger zone twin at any place and at any time so that the respective vehicle is coordinated without any collision passes the lane danger zone with the other vehicles.
  • each vehicle is moved in accordance with a spatio-temporal movement pattern in the lane danger zone in such a way that it is ensured that all vehicles in the lane danger zone that have the vehicle availability to control the dynamic driving tasks have passed, can pass it without collision.
  • a core area of the grid format represents the lane danger area and first format fields of the grid format, depending on the format field change, either "WEST-> OST and / or OST-> WEST" vehicle movement directions or "NORD-> SOUTH and / or SOUTH-> NORTH” vehicle movement directions and second format fields of the grid format, depending on the format field change, either "NORD-> SOUTH and / or SOUTH-> NORTH” vehicle movement directions or "WEST-> EAST- and / or OST-> WEST "vehicle movement directions, each with a maximum of one vehicle per first format field or second format field.
  • every first vehicle movement of the vehicle willing to change lanes in the forward-looking coordination with the second lane movements of the collision-critical vehicles of the other vehicles for changing lanes in the lane danger zone is thereby automatic, as a result of the given vehicle availability forces, dynamic, vehicle-coordinated and - collision-free controlled, that corresponds to the situation in the lane danger zone
  • the format fields in the core area of the grid format for the digital movements in the directions of movement of the collision-critical vehicles which would lead to collisions between the vehicle willing to change lanes and the collision-critical vehicles up to the lane change format field, are digitally cleared or kept digitally free,
  • the format fields in the core area of the raster format for the digital movements in the directions of movement of the collision-critical vehicles which would lead to collisions between the lane-changing format field and collisions between the vehicle willing and changed to the lane-changing vehicle and the collision-critical vehicles, digitally be cleared or kept digitally free.
  • digitally clearing or keeping the format fields digitally free does not remain limited to the digital level, but correspondingly, the corresponding vehicle control system also releases or keeps the places in the lane danger area free from real, actual vehicle traffic as a result of relinquishing the vehicle power.
  • FIGURE 1 shows a prior art for vehicle control at least partially automated vehicles intersection area of road traffic, based on the
  • FIGURES 2 to 5 explained. These show:
  • FIGURE 2 on the basis of FIGURE 1 shows a control system for controlling at least partially automated vehicles in a lane danger area, in particular intersections of lanes in road traffic,
  • FIG. 3 shows the basic structure of a control device in a control unit of the control system shown in FIG. 2 for vehicle control by generating a lane-danger zone twin
  • FIGURE 4 shows a first digital representation of a first traffic situation without changing the lane and with an at least partially automated, motorized vehicle, created by the lane-danger zone twin, when it is generated in the control device or the computer program product according to FIG. 3 fully used and occupied lane danger area in the form of a "double T" intersection,
  • FIGURE 5 is a second digital representation created by the lane-danger zone twin, when it is generated in the control device or the computer program product according to FIGURE 3, of a second traffic situation with a lane change and a vehicle completely used by at least partially automated, motorized vehicles and occupied lane danger area in the form of a "double T" intersection.
  • FIGURE 2 shows, on the basis of FIGURE 1, the future situation, modified in comparison to the current situation, in the regulation of a lane traffic, for example road traffic, in the FGB lane danger areas in the form of a "double T" crossing or a "T" -Crossing KZ '.
  • the modification consists of the fact that road traffic is divided into at least partially automated and motorized road users and those who are not automated and may also not be motorized, and the regulation of road / road traffic in the lane danger areas or intersections FGB, KZ, KZ 'without any traffic control measures, such as traffic lights, traffic signs, crosswalks for pedestrians, crossing strips for pedestrians / cyclists, etc.
  • a control system STGS is available for this purpose.
  • the non-automated and conditionally motorized road users such as pedestrians, cyclists, electric cyclists, etc., in the lane danger areas FGB, KZ, KZ 'are used to cross the lane above or below the lanes for the at least partially automated and motorized road users.
  • the at least partially automated, motorized vehicles FZ1 ... FZ36 are distributed in the manner shown to the roadway danger zones FGB designed as a "double-T" intersection KZ and as a "T” intersection KZ '.
  • the roadway danger zones FGB designed as a "double-T" intersection KZ and as a "T” intersection KZ '.
  • For vehicle control of at least partially automated, motorized vehicles in the lane danger zone only vehicles of the classification levels "3" to "5" and, if appropriate, also those of the level "2" come into question in accordance with the explanations in connection with the description of FIGURE 1.
  • FIGURE 2 illustrated central Steue ⁇ approximation unit Stge of the control system STGS according rich this illustration, only for the vehicle control at least partially automated, motorized vehicles in a "double-T" -crossing KZ designed roadway danger zone FGB responsible.
  • Darge ⁇ can either also from the shown control STGE unit or in each case from other control units, not shown, are taken over.
  • the lane danger area FGB designed as a "double-T" intersection KZ will be considered in more detail.
  • a dynamically changing and continuously moving number of vehicles of the at least partially automated, motorized vehicles FZ 1 ... FZ 36 moves, again as personal Motor vehicles and trucks with different vehicle lengths and engine outputs as well as motorcycles in "WEST- ROST- or OST->WEST" vehicle movement directions as well
  • the central control unit STGE has a control device STER and at least one communication device KOER, which in terms of communication technology are either connected to one another or assigned to one another.
  • control device STER is preferably and advantageously designed as an open cloud computing platform.
  • the communication device KOER is preferably a radio communication device designed for the mobile radio standard of the 5th generation (5G) and is in both cases ("either the "option and” or “option) in the road danger zone FGB designed as a" double-T "intersection concentration camp and arranged in terms of number and arrangement in such a way that the danger / intersection area FGB, concentration camp is optimally covered in terms of radio technology, in such a way that that the at least partially automated, motorized vehicles located in the danger / intersection area FGB, KZ can be reached and addressed at any time via radio for vehicle control.
  • 5G 5th generation
  • KZ there are, for example, four individual communication devices or Radio communication devices KOER, which are positioned at all four intersection corners in order to always have an optimal radio connection to the vehicles in the danger / intersection area FGB, KZ.
  • FZ 1 ... FZ 36 , the vehicles FZ 1 ... FZ 19 , FZ 30 , FZ 31 have a technical connection to the "double-T" intersection KZ when they either move towards the intersection KZ or move away from it because of or the "Doppel-T" intersection KZ currently driving. And of this part number of vehicles FZ 1 ... FZ 19 , FZ 30 , FZ 31 there is again at least one vehicle FZ FBW / the at the "Doppel -T "-ZZ crossing wants to change the currently used lane by turning left or right.
  • FIGURE 2 these are vehicles FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 , where vehicles FZ 2 , FZ 30 intend to turn right and vehicles FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 follow left, the intention to change lanes of the vehicles mentioned is represented by a dotted double arrow.
  • turning left in right-hand traffic and turning right in left-hand traffic is the most problematic way of changing lanes. For this reason, later in the description of FIG. 5, only the turning to the left in right-hand traffic with regard to vehicle control of at least partially automated vehicles in the intersection area of the “double-T” intersection KZ is considered.
  • This "handshake protocol" -like agreement takes place in terms of communication technology, on the one hand, via the radio link between the vehicle communication interface or vehicle radio communication interface FZKS and the communication device or radio communication device KOER and, on the other hand, between the communication device KOER and the control device STER.
  • the vehicle power is preferably given with the aid of first control data STGDi, which each of the vehicles FZ fbw , FZ 2 , FZ 7 , FZ fo , FZ F7 , FZ 30 , FZ, FZ 6 , FZi 4 , FZ IS , FZ IS , FZ 2I , FZ 22 , FZ 3I when approaching the danger / intersection area FGB, KZ or prior to approaching in terms of communication technology, via the transmission path shown above Control device STER transmitted in the central control unit STGE.
  • This first control data STGDi if it is agreed in the run-up to the approach of relinquishing the vehicle power, in the course of the handshake protocol of the control device STER in the central control unit STGE.
  • FIGURE 3 shows the basic structure of the control device STER in the control unit STGE of the control system STGS shown in FIGURE 2 for vehicle control by generating a lane-danger zone twin FGBZ.
  • the control device STER has a control interface STSS and a computer program product CPP for vehicle control of the at least partially automated, motorized vehicles FZ FBW / FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 , FZ kk / FZ 6 , FZ 14 , FZ 15 , FZis,
  • the computer program product CPP does not contain one
  • volatile, readable memory SP in which processor-readable control program commands of a program module PGM carrying out the vehicle control are stored, and a processor PZ connected to the memory SP, which executes the control program commands of the program module PGM for vehicle control and is connected to the control interface STSS is.
  • FZis, FZ 2I , FZ 22 , FZ 31 the corresponding, from vehicles FZ FBW , FZ 2 , FZ 7 , FZ I0 , FZ I7 , FZ 30 , FZ k / FZ 6 ,
  • the processor PZ then generates STGDi with the receipt of the first control data and the delivery of the vehicle availability powers by the vehicles FZ FBW / FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 , FZ kk / FZ ⁇ , FZ 14 , FZ 15 , FZis,
  • FZ 21 , FZ 22 / FZ 31 the digital lane-danger zone twin FGBZ, by means of which, as a result of the given vehicle, the first vehicle movements of the respective vehicle willing to change lane FZ FBW / FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 in a forward-looking coordination with second lane movements of the collision-critical vehicles FZ kk / FZ 6 , FZ 14 ,
  • FZ 15 , FZis, FZ 21 , FZ 22 / FZ 31 whose lane movements would cross in an uncoordinated manner with the first vehicle movements in the FGB lane danger zone or the "double-T" intersection KZ, to change lanes in the lane Danger zone FGB or the "double-T" intersection KZ can be controlled automatically, dynamically, vehicle-coordinated and without collisions.
  • the processor PZ generates second control data STGD 2 on the basis of the generated digital lane-danger zone twin FGBZ, which reaches the communication device KOER or the radio communication device KOER via the control interface STSS and from there as shown in the FIGURE 2 via the vehicle communication interface or vehicle radio communication interface FZKS ultimately get into the vehicles FZ FBW FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 willing to change lanes, which means that they change lanes in the lane danger area FGB or the "double-T" intersection KZ and for passing through the road danger area FGB or the "double-T” intersection KZ are controlled.
  • the processor PZ executes the program module PGM from every vehicle to FZ FBW / FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 , FZ kk / FZ 6 , FZ 14 , FZ 15 ,
  • FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 , FZ kk / FZ 6 , FZ 14 , FZ 15 , FZis, FZ 21 , FZ 22 / FZ 31 delivered vehicle powers and using the communication path between these vehicles and the tax establishment STER or the computer program product CPP vehicle trajectory and vehicle speed determined.
  • the processor PZ determines when executing the program module PGM which vehicle is willing to change lane FZ fbw , FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 ,
  • FZ 17 , FZ 30 completed the lane change in the lane danger area FGB or the "double T" intersection KZ and ultimately passed the lane danger area FGB or the "double T” intersection KZ.
  • the given vehicle availability powers are returned to these vehicles by third control data STGD 3 generated by the processor PZ and transmitted via the existing communication path between these vehicles and the control device STER or the computer program product CPP.
  • the third control data STGD 3 is preferably transmitted in the course of a further handshake protocol between the control device STER via the communication device KOER and the vehicle concerned FZ FBW / FZ 2 , FZ 7 , FZ 10 , FZ 17 , FZ 30 .
  • FIGURE 4 shows a first digital representation DRP1 of a first traffic situation without a lane change and with one created by at least partially automated, created by the lane-danger zone twin FGBZ, when it was generated in the control device STER or the computer program product CPP.
  • Motorized vehicles fully occupied and occupied lane danger area in the form of a "double T" intersection.
  • the first traffic situation has nothing to do with the traffic situation in the danger / intersection area FGB, KZ shown in FIGURE 2. Rather, the first digital representation DPR1 shown in FIG. 4 is intended to explain in a very general way how vehicle movements of the at least partially automated, motorized vehicles which completely drive and occupy the "double-T" intersection are automatically, dynamically, vehicle-coordinated in order to pass through them and collision-free control.
  • the first digital representation DRP1 is a raster format RF with checkerboard-like alternating format fields FF1, FF2, in which
  • Second format fields FF2 of the raster format RF format field either depending on the change "NORTH-> SOUTH and / or SOUTH->NORTH" vehicle movement directions or
  • the format fields FF1, FF2 of the raster format RF of the first digital representation DRP1 are selected such that vehicles with normal, customary and defined vehicle lengths are represented digitally in the fields in the rest and movement state without touching one another.
  • the first traffic situation according to FIG. 4, transferred to the "double-T" intersection traffic in FIG. 2, means that two lane directions with 6 parallel lanes each, lane with 6 parallel lanes in the EAST-> WEST direction and lane with 6 parallel lanes in the NORTH-> SOUTH direction, crossing and in the intersection area, corresponds to the core area KB of the raster format RF (chess board with 36 fields), 18 vehicles each in the EAST-> WEST direction and NORTH-> SOUTH direction are.
  • each vehicle movement of the 36 vehicles to pass the "double-T" intersection is controlled automatically, dynamically, in a vehicle-coordinated and collision-free manner by correspondingly
  • each vehicle of the 36 vehicles in the core area KB of the raster format RF according to a digital movement with a START point and a DESTINATION point in the raster format RF, which is based on a format field change, either
  • this can be achieved in a simple and advantageous manner with the aid of the further handshake protocol.
  • FIGURE 5 shows a second digital representation DRP2 created by the lane-danger zone twin FGBZ, when it is generated in the control device STER or the computer program product CPP according to FIG. 3, of a second traffic situation with a lane change and one that is at least partially automated , Motorized vehicles fully occupied and occupied lane danger area in the form of a "double T" intersection.
  • the second traffic situation also has nothing to do with the traffic situation in the danger / intersection area FGB, KZ shown in FIGURE 2.
  • the second digital representation DPR2 shown in FIG. 5 is now to be explained on the basis of the above explanations for controlling the vehicle movements in FIG.
  • the second digital representation DRP2 again has the raster format RF with the checkerboard-like alternating format fields FF1, FF2, at
  • the core area KB of the raster format RF represents the "double T" crossing
  • the 32 vehicles represented by white circles in the first format fields FF1 move digitally and bidirectionally, including 17 vehicles in the EAST-> WEST direction and 15 vehicles in the WEST-> EAST direction and 21 vehicles, represented by black circles in the second format fields FF2, digital and bidirectional of which 11 vehicles in the NORTH-> SOUTH direction and 10 vehicles in the SOUTH-> NORTH direction and all in the entire raster format RF, with the double arrows always indicate the direction of movement on the white circles and the arrows on the black circles.
  • the second traffic situation in FIGURE 5 is again due to four lane directions, each with 3 parallel, adjacent lanes - a lane with 3 parallel lanes lying side by side in the EAST-> WEST direction, a lane with 3 parallel lanes lying side by side in the Opposite direction, in WEST-> EAST direction, a lane with 3 parallel, adjacent lanes in NORTH-> SOUTH direction and a lane with 3 parallel, adjacent lanes in the opposite direction, in SOUTH-> NORTH direction - marked, which intersect, and in the area of the intersection - corresponds to the core area KB of the raster format RF (chess board with 36 fields) - 9 vehicles each in EAST-> WEST direction, in WEST-> EAST direction, in NORTH-> SOUTH- Direction and SOUTH-> NORTH direction are on the way.
  • a vehicle FZ FBW now wants the lane from the NORD ⁇ - of the 11 vehicles traveling in the NORTH ⁇ -> SOUTH direction and of which 9 vehicles are in the core area KB - > Coming SOUTH and coming in the EAST-> WEST direction, so turn left.
  • the lane change of the at least partially automated, motorized vehicle FZ FBW is to be controlled by the lane-danger zone twin FGBZ, when it is generated in the control device STER or the computer program product CPP according to FIG. 3 are explained below.
  • Every first vehicle movement of the vehicle FZ FBW willing to change lanes is automatically, dynamically, vehicle-coordinated in predictive coordination with the second lane movements of the collision-critical vehicles FZ kk of the other vehicles in the core area KB of the second digital representation DRP2 created by the lane-danger zone twin FGBZ controlled and collision-free.
  • the vehicle FZFB W which is willing to change lanes, is like any other vehicle of the vehicles in the core area KB of the raster format RF according to a digital movement with a START point and a DESTINATION point in the raster format RF, which is based on a format field change
  • the finite chain reaction on of successive digital movements which begin with the first digital movement from the format field FF1 X of the first format fields FF1, which the vehicle FZ X represents, as the START point to the format field FF2 y of the second format fields FF2 as the DESTINATION point, that does not represent a vehicle, i.e. is digitally free, and has its end when all 36 vehicles that were initially in the core area KB of the raster format RF have left the core area KB of the raster format RF.
  • a number of format fields FF1, FF2 up to a lane change format field FF fbw required to initiate the lane change for braking the vehicle, in which the lane change occurs as a braking corridor ABK digitally cleared or kept digitally clear.
  • the format fields FF1, FF2 in the core area KB of the raster format RF for the digital movements in the directions of movement of the collision-critical vehicles FZ kk / up to the lane change format field FF FBW TO collisions between the lane-changing vehicle FZ FBW and the collision-critical vehicles FZ kk would lead, digitally cleared or digitally cleared.
  • These collision-critical vehicles FZ kk are potentially in an additional collision corridor KK ABK in addition to the braking corridor ABK -
  • the format fields FF1, FF2 in the core area KB of the raster format RF for the digital movements in the directions of movement of the collision-critical vehicles FZ kk / those in the changed direction of movement from the lane change format field FF FBW TO collisions between the lane change voluntary and changed vehicle FZ FBW and the collision-critical vehicles FZ kk would lead, digitally freed or kept digitally free.
  • These collision-critical vehicles FZ kk are potentially located in a collision corridor KKBSK that is additional to the acceleration corridor BSK.
  • digitally clearing or keeping the format fields digitally free is not restricted to the digital level, but correspondingly, the corresponding vehicle control system also releases or keeps the places in the lane danger area free from real, actual vehicle traffic.
  • the Lane-changing vehicle FZ FBW to return the vehicle power by transmitting the third control data STGD3 via the described communication path to the vehicle according to FIGURE 3, the control device STER or the computer program product CPP. According to the description of FIG. 3, this can be achieved in a simple and advantageous manner with the aid of the further handshake protocol.

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Abstract

Um in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB), insbesondere Kreuzungen (KZ, KZ') von Fahrbahnen im Straßenverkehr, zumindest teilautomatisierte Fahrzeuge (FZ1...FZn), anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten, so zu steuern, dass Fahrzeuge mit Fahrbahnwechselabsichten eine Fahrbahn in einem fließenden Fahrfluss ohne Anhalt-Anfahr-Unterbrechungen, wie sie z.B. durch zeichengebenden Anlagen, vorzugsweise Ampeln, entstehen, in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich wechseln können, wird es vorgeschlagen, dass a) mindestens ein einen Fahrbahnwechsel, insbesondere durch Links- oder Rechtsabbiegen, initiierendes Fahrzeug (FZFBW, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) und jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge (FZ1...FZn) beim Sich-Nähern des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') zum Passieren desjenigen eine Fahrzeugverfügungsgewalt zur Fahrzeugsteuerung von dynamischen Fahraufgaben abgeben, b) mit der Abgabe der Fahrzeugverfügungsgewalten durch die Fahrzeuge (FZFBW, FZ1...FZn) von einer zentralen Steuerungsinstanz (STGE, STER, CPP, PZ, SP, PGM) ein digitaler Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling (FGBZ) erzeugt wird, mittels dem infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten erste Fahrzeugbewegungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs in vorausschauender Koordination mit zweiten Fahrbahnbewegungen kollisionskritischer Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZ14, FZ15, FZ18, FZ21, FZ22, FZ31) der anderen Fahrzeuge, deren Fahrbahnbewegungen sich unkoordiniert mit den ersten Fahrzeugbewegungen im Fahrbahn-Gefahrenbereich kreuzen würden, zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert werden.

Description

Beschreibung
Verfahren, Computer-Programm-Produkt, Zentrale Steuerungsein heit und Steuerungssystem zum Steuern zumindest teilautomati sierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Steuern zu mindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahn wechselabsichten, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbe sondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1, ein Computer- Programm-Produkt zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahr bahnen im Straßenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentan spruches 6, eine zentrale Steuerungseinheit zum Steuern zu mindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahn wechselabsichten, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbe sondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 10 und ein Steuerungs system zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten, in einem Fahrbahn- Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 16.
Ein Gefahrenbereich im Straßenverkehr ist ein Bereich wo eine Gefährdung gegeben ist, die definiert wird als die Möglich keit, dass eine Person, eine Sache, ein Tier, oder sogar eine natürliche Lebensgrundlage zumindest eines von zeitlich und räumlich auf eine Gefahrenquelle als potentielle Schadens quelle trifft . Dies ist in der Regel im Fahrbahnbereich der Fall , weshalb man auch von einem Fahrbahn-Gefahrenbereich spricht . Ausgehend von diesen Definitionen ist ein typischer wenngleich nicht der einzige Fahrbahn-Gefahrenbereich im Straßenverkehr der Bereich, wo eine oder mehrere Fahrbahnen sich treffen - die Fahrbahn-Kreuzung oder kurz die Kreuzung.
In oder an Kreuzungen kann es unter den Verkehrsteilnehmern, die die Kreuzung zur selben Zeit befahren wollen, zu Interes senskonflikten kommen. Es besteht also Regelungsbedarf. Aus diesem Grund sind Kreuzungen derzeit durch Verkehrszeichen, z.B. signalgebende Zeichen in Gestalt von Ampelanlagen, oder durch Verkehrsregeln geschützt.
FIGUR 1 zeigt in einem Prinzipschaubild die heutige Situation bei der Regelung eines Fahrbahnverkehrs, z.B. Straßenver kehrs, in Fahrbahn-Gefahrenbereichen FGB in Gestalt einer "Doppel-T"-Kreuzung KZ* oder "T"-Kreuzung KZ**. Zu sehen sind in dem Prinzipschaubild eine Anzahl m motorisierter Fahrzeuge FZi...FZm mit z.B. m=37, die sich als Verkehrsteilnehmer mit weiteren Verkehrsteilnehmern, wie Fahrradfahrer und Fußgän ger, im Straßenverkehr bewegen und dabei die Fahrbahn- Gefahrenbereiche bzw. Kreuzungen FGB, KZ*, KZ** passieren müssen. Um den Verkehrsfluss in diesen Fahrbahn-Gefahrenbe reichen bzw. Kreuzungen FGB, KZ*, KZ** zu steuern, gibt es eine Vielzahl von aktueller Verkehrsregelungsmaßnahmen, wie z.B. die bereits vorstehend erwähnten Ampelanlagen, Verkehrs schilder, Zebrastreifen für Fußgänger, Überquerungsstreifen für Fußgänger/Fahrradfahrer, etc., von denen in der FIGUR 1 bis auf die Verkehrsschilder alle dargestellt sind.
So können an der "Doppel-T"-Kreuzung KZ* alle Verkehrsteil nehmer, die sich in "NORD->SÜD- oder SÜD->NORD"-Richtung be wegen, die Kreuzung KZ* passieren, weil die Ampelanlagen für diese Verkehrsteilnehmer das grüne Signalzeichen zeigen, wäh rend alle Verkehrsteilnehmer, die sich in "WEST->OST- oder OST->WEST"-Richtung bewegen, die Kreuzung KZ* nicht passieren können, also z.B. an bzw. vor der Ampelanlage warten müssen, weil die Ampelanlagen für diese Verkehrsteilnehmer das rote Signalzeichen zeigen. Dies trifft auch für die Fahrzeuge der Fahrzeuge FZ 1...FZ 37 , die anteilig Fahrbahnwechselabsichten haben, also entweder links oder rechts abbiegen wollen, zu. So kann ein rechts abbiegen wollendes Fahrzeug FZ2 unter gegebenenfalls Beachtung anderer Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger und Radfahrer, die Kreuzung KZ* passieren, während ein ebenfalls rechts abbiegen wollen des Fahrzeug FZ32 wegen des roten Signalzeichens die Kreuzung KZ* vorerst noch nicht passieren kann.
Genauso verhält es sich bei Fahrzeugen FZ s , FZ 12 , FZ19, die links abbiegen wollen. Während das links abbiegen wollende Fahrzeug FZ19 wegen des roten Signalzeichens noch nicht die Kreuzung KZ* passieren kann, können die anderen beiden Fahr zeuge FZ s , FZ 12 diese wegen des grünen Signalzeichens passie ren, allerdings müssen sie dabei im Vergleich zu dem rechts abbiegen wollenden Fahrzeug FZ2 zusätzlich noch den Gegenver kehr von entgegenkommenden teilautomatisierten Fahrzeugen be achten .
Anders als an der "Doppel-T"-Kreuzung KZ* verhält es sich an der "T"-Kreuzung KZ**. Dort sind die Verkehrsteilnehmer, die sich in "WEST->OST- oder OST->WEST"-Richtung oder in NORD- Richtung bewegen, aufgrund der Ampelanlagen mit grünem Sig nalzeichen oder keinem Signalzeichen (gilt für die Fahrzeuge FZ 35 , FZ 36 , die in NORD-Richtung unterwegs sind) berechtigt die Kreuzung zu passieren bzw. sich weiterzubewegen, wohinge gen die Verkehrsteilnehmer, die in "SÜD"-Richtung unterwegs sind, an bzw. vor der Ampelanlage warten müssen, weil die Am pelanlagen für diese Verkehrsteilnehmer das rote Signalzei chen zeigen.
Was die Automatisierung der motorisierten Fahrzeuge FZ 1...FZ 37 in dem Prinzipschaubild anbetrifft, die z.B., wie darge stellt, als Personenkraftwagen und Lastkraftwagen mit unter schiedlichen Fahrzeuglängen und Motorleistungen sowie als Mo torrad im Straßenverkehr unterwegs sind, so bleibt - Stand heute - vor dem Hintergrund der von der SAE International (ehemals: Society of Automotive Engineers) in der publizier- ten Spezifikation SAE J3016 definierten Autonomiestufen für motorisierte Straßenfahrzeuge mit SteuerungsSystemen zum Au tonomen Fahren, die in sechs SAE-Stufen (Stufe "0" bis Stufe "5") von keiner Automatisierung (Stufe "0"), Assistenzunter stützung (Stufe "1")/ Teilautomatisierung (Stufe "2"), Be dingte Automatisierung (Stufe "3"), Hochautomatisierung (Stu fe "4") bis Vollautomatisierung (Stufe "5") klassifiziert wird, festzustellen, dass die dargestellten Fahrzeuge FZ1...FZ36 fast ausnahmslos, bis auf wenige, die der Stufe "2" zugerech net werden könnten, der Stufe "0" oder der Stufe "1" zuzuord nen sind.
Wenn nun im Sinne der Erfindung zumindest teilautomatisierte Fahrzeuge in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB, KZ, KZ' ge steuert werden sollen, so kämen hierfür gemäß der SAE- Autonomiestufendefinition im Prinzip nur Fahrzeuge der Klas sifizierungsstufen "3" bis "5" in Frage sowie gegebenenfalls auch solche der Stufe "2".
Wie könnte jetzt eine solche Fahrzeugsteuerung zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge in Fahrbahn-Gefahrenbereichen im Straßenverkehr aussehen, wenn nicht mehr die genannten Verkehrsregelungsmaßnahmen, wie z.B. Ampelanlagen, die das Straßenbild im Industriezeitalter geprägt haben, maßgebend für ein zukünftiges Verkehrskonzept im Digitalen Zeitalter sind?
Gemäß einem Vorschlag des Autorenteams "Tachet Remi ; Santi, Paolo, Sobolevsky Stanislav; Reyes-Castro, Luis Ignacio ; , Frazzoli, E ilio, Helbing, Dirk; Ratti, Carlo" unter dem Ti tel "Revisiting Street Intersections Using Slot-Based Sys tems " publiziert March 16, 2016 im Online-Fachmagazin PLoS ONE 11(3) : e0149607 und
https://doi.Org/10.1371/j ournal . pone .0149607 soll der Ver kehrsfluss von autonom fahrenden Fahrzeugen im zukünftigen Straßenverkehr reibungslos und weniger umweltbelastend
(Stw. : Abgasausstoß ) mit Hilfe eines smarten SteuerungsSys tems unter dem Namen "Light Traffic" intelligent im Kreu- zungsbereich des Straßenverkehrs gesteuert werden, ohne dass dabei weiterhin Ampeln zum Einsatz kommen. Die Kernidee die ses "Light Traffic"-Vorschlages beruht auf dem Ansatz, jedem autonomen Fahrzeug einen Zeitschlitz zum Passieren der Kreu zung, z.B. einer Vierwegekreuzung, zuzuweisen. Auf diese Wei se rücken die Fahrzeuge erzögerungslos genau dann im Kreu zungsbereich vor, wenn ein Zeitschlitz frei wird. Dadurch ließe sich nicht nur der Verkehrsfluss erhöhen, sondern es fände auch eine signifikant geringere CCg-Emission statt, weil zum einen deutlich mehr Fahrzeuge (ca. doppelt so viele Fahrzeuge) im Vergleich zur herkömmlichen Ampel-Steuerung an einer Kreuzung diese passieren könnten und zum anderen be dingt dadurch nahezu keine Stand-Wartezeit mehr auftreten, wie sie noch an Ampeln herkömmlichen Ampel-Steuerungen von Kreuzungen entstehen.
Voraussetzung für ein derartiges Konzept ist allerdings, dass erstens die Verkehrsinfrastruktur angepasst wird, z.B. in Städten durch teure Baumaßnahmen (vgl. Beschreibung von FIGUR 2), und zweitens nahezu ausschließlich autonom betrie bene Fahrzeuge am Verkehr teilnehmen, die zudem mit moderns ter Kommunikations- und Sensortechnologie ausgerüstet sind.
Eine zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, gesonderte Betrachtung von Fahrzeugen mit Fahrbahnwechselabsichten findet in der veröf fentlichten Publikation nicht statt.
In der nachveröffentlichten DE-Patentanmeldung (Anmeldeakten zeichen: 10 2018 209 790.9) ist eine Steuereinrichtung zum Steuern eines Fahrzeugs in einem Gefahrenbereich offenbart, die
- eine Ermittlungseinheit zum Ermitteln, ob sich das Fahrzeug in dem Gefahrenbereich oder in einem an dem Gefahrenbereich angrenzenden Übergangsbereich befindet;
- eine Kommunikationseinheit zum Empfangen von Fahrzeugdaten von dem Fahrzeug, falls die Ermittlungseinheit ermittelt, dass sich das Fahrzeug in dem Gefahrenbereich oder in dem Übergangsbereich befindet; und
- eine Bestimmungseinheit zum Bestimmen einer Trajektorie für das Fahrzeug unter Berücksichtigung der empfangenen Fahrzeug daten, um das Fahrzeug kollisionsfrei durch den Gefahrenbe reich zu führen;
- eine dem Gefahrenbereich zugehörige Einrichtung ist, die die Steuerung der Fahrzeuge in dem Gefahrenbereich übernimmt, wodurch Kollisionen in dem Gefahrenbereich verhindert werden können .
Auch in dieser nachveröffentlichten DE-Patentanmeldung spielt die gesonderte Betrachtung von Fahrzeugen mit Fahrbahnwech selabsichten keine Rolle.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht darin, ein Verfahren, ein Computer-Programm-Produkt, eine zentrale Steu erungseinheit und ein Steuerungssystem zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahnwechsel absichten, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich insbesondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, anzugeben, bei dem bzw. der die Fahrzeuge mit Fahrbahnwechselabsichten der art gesteuert werden, dass diese eine Fahrbahn in einem flie ßenden Fahrfluss ohne Anhalt-Anfahr-Unterbrechungen, wie sie beispielsweise durch zeichengebenden Anlagen, vorzugsweise Ampeln, entstehen, in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich wechseln können .
Die vorliegende Patentanmeldung behandelt im Unterschied zu der Europäischen Patentanmeldung (Anmeldung-Nr . 18214063.2 - 1203) mit der Bezeichnung "Verfahren, Computer-Programm- Produkt, Zentrale Steuerungseinheit und Steuerungssystem zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahr bahnen im Straßenverkehr", die einen Normalfall bei einer derartigen Fahrzeugsteuerung im Fahrbahn-Gefahrenbereich dar stellt und deren Inhalt hiermit in der vorliegenden Patentan meldung inkludiert und offenbart ist, einen Spezialfall, bei dem das zumindest teilautomatisierte Fahrzeug, was den Fahr bahn-Gefahrenbereich bzw. die Kreuzung passieren möchte, be absichtigt, die Fahrbahn im Gefahren-/Kreuzungsbereich zu wechseln .
Die vorstehend bezeichnete Aufgabe wird ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 1 definierten Verfahren durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angegebenen Merkmale gelöst.
Darüber hinaus wird die Aufgabe ausgehend von dem im Oberbe griff des Patentanspruches 6 definierten Computer-Programm- Produkt durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 6 ange gebenen Merkmale gelöst.
Weiterhin wird die Aufgabe ausgehend von der im Oberbegriff des Patentanspruches 10 definierten, zentralen Steuerungsein heit durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 10 angege benen Merkmale gelöst.
Außerdem wird die Aufgabe ausgehend von dem im Oberbegriff des Patentanspruches 16 definierten Steuerungssystem durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 16 angegebenen Merk male gelöst.
Die der Erfindung zugrundeliegende Idee gemäß der in den An sprüchen 1, 6, 10 und 16 jeweils angegebenen technischen Leh re besteht darin, dass in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten,
- mindestens ein einen Fahrbahnwechsel, z.B. durch Links- o- der Rechtsabbiegen, initiierendes Fahrzeug und jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge beim Sich-Nähern des Fahrbahn- Gefahrenbereichs zum Passieren desjenigen eine Fahrzeugverfü gungsgewalt zur Fahrzeugsteuerung von dynamischen Fahraufga ben abgeben, - mit der Abgabe der Fahrzeugverfügungsgewalten durch die Fahrzeuge von einer zentralen Steuerungsinstanz ein digitaler Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling erzeugt wird, mittels dem infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten erste Fahrzeugbewegungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs in vorausschauender Koordination mit zweiten Fahrbahnbewegungen kollisionskritischer Fahrzeuge der anderen Fahrzeuge, deren Fahrbahnbewegungen sich unkoordiniert mit den ersten Fahr zeugbewegungen im Fahrbahn-Gefahrenbereich kreuzen würden, zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert werden .
Mit einer derartig durchgeführten Steuerung von zumindest teilautomatisierten Fahrzeugen in dem Fahrbahn-Gefahrenbe reich, anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten, die die Fahr bahn wechseln wollen, braucht der Verkehr nicht mehr unter brochen zu werden. Darüber hinaus sind keine Verkehrsrege lungsmaßnahmen, wie z.B. Ampelanlagen, Verkehrsschilder, Zeb rastreifen für Fußgänger, etc., mehr erforderlich. Weiterhin besteht keine Notwendigkeit für eine fest vorgegebene Fahr zeugbewegungsrichtung. Diese kann vielmehr genauso wie die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Passieren des Fahrbahn- Gefahrenbereichs dynamisch je nach Verkehrssituation adap tiert werden.
Die Fahrzeugverfügungsgewalten sämtlicher Fahrzeuge, der Fahrbahnwechselwilligen und der Anderen, werden dabei bevor zugt mit Hilfe von ersten Steuerungsdaten abgegeben, die je des Fahrzeug beim Sich-Nähern des Fahrbahn-Gefahrenbereichs der zentralen Steuerungsinstanz übermittelt.
Das infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten Steu ern der ersten Fahrzeugbewegungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs in vorausschauender Koordination mit zweiten Fahr bahnbewegungen kollisionskritischer Fahrzeuge erfolgt bevor zugt mit Hilfe von zweiten Steuerungsdaten, die dem fahrbahn wechselwilligen Fahrzeug zum Passieren des Fahrbahn- Gefahrenbereichs von der zentralen Steuerungsinstanz übermit telt werden.
Die zentrale Steuerungsinstanz ist dabei vorzugsweise eine zentrale Steuerungseinheit bestehend aus Steuereinrichtung mit einem Computer-Programm-Produkt, das einen nicht
flüchtigen, lesbaren Speicher, in dem prozessorlesbare Steu erprogrammbefehle eines die Fahrzeugsteuerung durchführenden Programm-Moduls gespeichert sind, und einem mit dem Speicher verbundenen Prozessor, der die Steuerprogrammbefehle des Pro gramm-Moduls zur Fahrzeugsteuerung ausführt, einer Steuer schnittstelle und mindestens einer Kommunikationseinrichtung, die kommunikationstechnisch entweder mit der Steuereinrich tung und darin mit dem Computer-Programm-Produkt über die Steuerschnittstelle verbunden ist oder der Steuereinrichtung und dem Computer-Programm-Produkt darin zugeordnet ist.
Gemäß der "Oder"-Option ist die Steuereinrichtung vorzugswei se und in vorteilhafter Weise als eine offene Cloud Computing Plattform ausgebildet.
Die Kommunikationseinrichtung ist in beiden Fällen in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich derart angeordnet, dass diese zur Fahrzeugsteuerung jeweils mit einer in den Fahrzeugen jeweils enthaltenen Fahrzeug-Kommunikationsschnittstelle verbunden ist. Diese Verbindung ist bevorzugt funktechnischer Natur, so z.B. ausgebildet nach einem Mobilfunkstandard der Generation 5G. Die Anzahl der Kommunikationseinrichtungen besteht in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich, z.B. in einer "Doppel-T"-Kreuzung (vgl. FIGUREN 1 und 2), vorzugsweise aus vier einzelnen Kom munikationseinrichtungen, die an allen vier Kreuzungsecken positioniert sind, um immer eine optimale Funkverbindung zu den Fahrzeugen bzw. der jeweiligen Fahrzeug-Kommunikations schnittstelle zu haben.
Dynamisch, fahrzeugkoordiniert und kollisionsfrei im Kontext der Erfindung bedeutet dabei, dass die ersten Fahrzeugbewe gungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs mit Fahrbewegun- gen der übrigen Fahrzeuge und im Besonderen in vorausschauen der Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewegungen der kol lisionskritischen Fahrzeuge in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich mittels des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwillings an jeden Ort und zu jedem Zeitpunkt so koordiniert werden, dass das jeweilige Fahrzeug ohne jegliche Kollision mit den übri gen Fahrzeugen den Fahrbahn-Gefahrenbereich passiert. Mit Hilfe des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwillings wird also jedes Fahrzeug nach Maßgabe eines räumlich-zeitlichen Bewegungsmusters in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich so bewegt, dass sichergestellt ist, dass alle Fahrzeuge in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich, die die Fahrzeugverfügungsgewalt zur Fahr zeugsteuerung der dynamischen Fahraufgaben abgeben haben, diesen kollisionsfrei passieren können.
Bei dieser Art der Fahrzeugsteuerung ist es gemäß einer Wei terbildung der Erfindung von Vorteil, dass bereits im Vorfeld (vgl. Ansprüche 2 und 11), wenn jedes Fahrzeug sich dem Fahr bahn-Gefahrenbereich nähert, das Abgeben der Fahrzeugverfü gungsgewalt mittels eines Handshake-Protokolls zwischen dem jeweiligen Fahrzeug und der zentralen Steuerungsinstanz ver einbart wird. Im Zuge dieses Handshake-Protokolls erfolgt dann auch die Übermittlung der ersten Steuerungsdaten.
Darüber hinaus ist es gemäß einer weiteren Weiterbildung der erfindungsgemäßen Fahrzeugsteuerung vorteilhaft (vgl. Ansprü che 3, 7 und 12), dass für die Erzeugung des digitalen Fahr bahn-Gefahrenbereich-Zwillings zur Fahrzeugsteuerung infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalt von jedem Fahrzeug der Fahrzeuge Fahrzeugtraj ektorie und Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden.
Darüber hinaus ist es für die Weiterbildung der erfindungsge mäßen Fahrzeugsteuerung zweckmäßig (vgl. Ansprüche 4, 8 und
13), dass mit der Erzeugung des digitalen Fahrbahn- Gefahrenbereich-Zwillings Fahrzeugfahrtinformationen, aus und in welche Fahrtrichtungen sich die Fahrzeuge zum Passieren des Fahrbahn-Gefahrenbereichs auf diesen zubewegen, in einem Rasterformat mit schachbrettartig abwechselnden Formatfeldern digital repräsentiert werden.
Bei dieser vorteilhaften, schachbrettartigen Repräsentation, was die Koordination bei der Fahrzeugsteuerung anbetrifft, repräsentieren ein Kernbereich des Rasterformats den Fahr bahn-Gefahrenbereich sowie erste Formatfelder des Rasterfor mats formatfeldwechselabhängig entweder "WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder "NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen und zweite Formatfelder des Rasterformats formatfeldwechselabhängig ent- weder "NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrich- tungen oder "WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewe- gungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro ers tem Formatfeld bzw. zweitem Formatfeld.
Für die auf der Basis des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings durchgeführte Fahrzeugsteuerung wird jede erste Fahrzeugbewegung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs in der vorausschauender Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewe gungen der kollisionskritischen Fahrzeuge der anderen Fahr zeuge zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich dadurch infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und - kollisionsfrei gesteuert, dass korrespondierend zu der Situa tion im Fahrbahn-Gefahrenbereich
- das fahrbahnwechselwillige Fahrzeug wie jedes andere Fahr zeug der Fahrzeuge im Kernbereich des Rasterformats gemäß ei ner Digitalbewegung mit einem START-Punkt und einem ZIEL- Punkt in dem Rasterformat, die auf einem Formatfeldwechsel beruht, entweder
von einem ersten Formatfeld der ersten Formatfelder als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes zweites Formatfeld der zweiten Formatfelder als den ZIEL-Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge repräsen tiert - also digital frei für die Digitalbewegung ist, oder von einem zweiten Formatfeld der zweiten Formatfelder als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes erstes Formatfeld der ersten Formatfelder als den ZIEL-Punkt der Di gitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge repräsentiert
- also digital frei für die Digitalbewegung ist,
digital bewegt wird,
- vor dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich des Rasterformats in einer Bewegungsrichtung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs eine für das Einleiten des Fahrbahnwechsels zum Abbremsen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfeldern bis hin zu einem Fahrbahnwechsel-Format feld, in dem es zu dem Fahrbahnwechsel kommt, als Abbremskor ridor digital freigemacht oder digital freigehalten wird,
- vor dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder in dem Kernbereich des Rasterformats für die Digitalbewegungen in Bewegungsrich tungen der kollisionskritischen Fahrzeuge, die bis zu dem Fahrbahnwechsel-Formatfeld zu Kollisionen zwischen dem fahr bahnwechselwilligen Fahrzeug und den kollisionskritischen Fahrzeugen führen würden, digital freigemacht oder digital freigehalten werden,
- nach dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich des Rasterformats in einer durch den Fahrbahn wechsel geänderten Bewegungsrichtung des fahrbahnwechselwil ligen und -gewechselten Fahrzeug eine für das Beenden des Fahrbahnwechsels zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfeldern in der geänderten Bewegungsrichtung bis hin zum Fahrbahnwechsel-Formatfeld als Beschleunigungs korridor digital freigemacht oder digital freigehalten wird,
- nach dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder in dem Kernbe reich des Rasterformats für die Digitalbewegungen in Bewe gungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge, die in der geänderten Bewegungsrichtung ab dem Fahrbahnwechsel- Formatfeld zu Kollisionen zwischen dem fahrbahnwechselwilli gen und -gewechselten Fahrzeug und den kollisionskritischen Fahrzeugen führen würden, digital freigemacht oder digital freigehalten werden. Das digitale Freimachen oder digitale Freihalten der Format felder bleibt selbstverständlich nicht auf der digitalen Ebe ne beschränkt, sondern korrespondierend dazu werden durch entsprechende Fahrzeugsteuerung infolge das Abgebens der Fahrzeugverfügungsgewalten auch die Stellen in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich vom realen, tatsächlichen Fahrzeugverkehr entsprechend freigemacht oder freigehalten.
Wenn mit einer letzten Digitalbewegung in dem Rasterformat das Fahrzeug digital den Kernbereich des Rasterformats ver lässt und es damit den Fahrbahn-Gefahrenbereich passiert hat, dann wird für die vorteilhafte Weiterbildung der erfindungs gemäßen Fahrzeugsteuerung (vgl. Ansprüche 5, 9 und 14), dass die Fahrzeugverfügungsgewalt dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug von der zentralen Steuerungsinstanz zurückgegeben. Dies kann auf einfache und in vorteilhafter Weise mit Hilfe eines weiteren Handshake-Protokolls erreicht werden. Im Zuge dieses weiteren Handshake-Protokolls werden dem Fahrzeug dann die Rückgabe der Fahrzeugverfügungsgewalt initiierende, drit te Steuerungsdaten übermittelt.
Weitere Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfol genden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels der Erfindung ausgehend von der FIGUR 1, die einen Stand der Technik zur Fahrzeugsteuerung zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge Kreuzungsbereich des Straßenverkehrs, zeigt, anhand der
FIGUREN 2 bis 5 erläutert. Diese zeigen:
FIGUR 2 auf der Basis von der FIGUR 1 ein Steuerungssystem zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbesondere Kreuzungen von Fahr bahnen im Straßenverkehr,
FIGUR 3 den prinzipiellen Aufbau einer Steuereinrichtung in einer Steuerungseinheit des in der FIGUR 2 dargestellten Steuerungssystems zur Fahrzeugsteuerung durch Erzeugung eines Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwillings , FIGUR 4 eine durch den Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling, bei dessen Erzeugung in der Steuereinrichtung bzw. dem Computer- Programm-Produkt nach FIGUR 3, geschaffene erste Digitale Re präsentation einer ersten Verkehrssituation ohne Fahrbahn wechsel und mit einem durch zumindest teilautomatisierte, mo torisierte Fahrzeuge vollständig befahrenen und belegten Fahrbahn-Gefahrenbereich in Gestalt einer "Doppel-T"- Kreuzung,
FIGUR 5 eine durch den Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling, bei dessen Erzeugung in der Steuereinrichtung bzw. dem Computer- Programm-Produkt nach FIGUR 3, geschaffene zweite Digitale Repräsentation einer zweiten Verkehrssituation mit Fahrbahn wechsel und einem durch zumindest teilautomatisierte, motori sierte Fahrzeuge vollständig befahrenen und belegten Fahr bahn-Gefahrenbereich in Gestalt einer "Doppel-T"-Kreuzung .
FIGUR 2 zeigt auf der Basis von der FIGUR 1 die zukünftige, gegenüber der heutigen Situation modifizierte Situation bei der Regelung eines Fahrbahnverkehrs, z.B. Straßenverkehrs, in den Fahrbahn-Gefahrenbereichen FGB in Gestalt einer "Doppel- T"-Kreuzung KZ oder einer "T"-Kreuzung KZ'. Die Modifikation besteht darin, dass der Straßenverkehr in zumindest teilauto matisierte und motorisierte Verkehrsteilnehmer und solche, die nicht automatisiert sind und auch unter Umständen nicht motorisiert sind, unterteilt ist und die Regelung des Fahr- bahn-/Straßenverkehrs in den Fahrbahn-Gefahrenbereichen bzw. Kreuzungen FGB, KZ, KZ' ohne jegliche Verkehrsregelungsmaß nahmen, wie z.B. Ampelanlagen, Verkehrsschilder, Zebrastrei fen für Fußgänger, Überquerungsstreifen für Fußgänger/Fahr radfahrer, etc. auskommt. Um aber dennoch den Fahrbahn-/Stra- ßenverkehr im Gefahren-/Kreuzungsbereich FGB, KZ, KZ' regeln zu können ist gemäß der FIGUR 2 zu diesem Zweck ein Steue rungssystem STGS vorhanden. In diesem Steuerungssystem STGS werden die nicht automatisierten und bedingt motorisierten Verkehrsteilnehmer, wie Fußgänger, Radfahrer, Elektro-Rad- fahrer, etc., in den Fahrbahn-Gefahrenbereichen FGB, KZ, KZ' zur Fahrbahnüberquerung ober- oder unterhalb der Fahrbahnen für die zumindest teilautomatisierten und motorisierten Ver kehrsteilnehmer geführt.
Gemäß der FIGUR 2 sind entsprechende Fahrrad- und Fußgänger¬ überquerungsstreifen unter die Fahrbahnen im Gefahren-/Kreuz- ungsbereich FGB, KZ, KZ' gelegt und geführt, was durch ent sprechend gestrichelte Streifenabschnitte in dem Gefahren- /Kreuzungsbereich FGB, KZ, KZ' dargestellt ist. Diese Vorkeh rungen sind z.B. Teil der teuren Baumaßnahmen, von denen im Beitrag des Online- Fachmagazin PLoS ONE 11(3) : e0149607 und https://doi.Org/10.1371/j ournal . pone .0149607 die Rede ist .
Darüber hinaus enthält das in der FIGUR 2 dargestellte Steue¬ rungssystem STGS zum Steuern einer Anzahl n zumindest teilau tomatisierter, motorisierter Fahrzeuge FZi...FZn mit z.B. n=36 in den Fahrbahn-Gefahrenbereichen bzw. Kreuzungen FGB, KZ,
KZ' mindestens eine zentrale Steuerungseinheit STGE.
Die zumindest teilautomatisierten, motorisierten Fahrzeuge FZ1...FZ36 verteilen sich in der dargestellten Weise auf die als "Doppel-T"-Kreuzung KZ und als "T"-Kreuzung KZ' ausgestalte ten Fahrbahn-Gefahrenbereiche FGB. Für die Fahrzeugsteuerung zumindest teilautomatisierter, motorisierter Fahrzeuge im Fahrbahn-Gefahrenbereich kommen gemäß den Ausführungen im Zu sammenhang mit der Beschreibung der FIGUR 1 nur Fahrzeuge der Klassifizierungsstufen "3" bis "5" in Frage sowie gegebenen falls auch solche der Stufe "2".
Die in der FIGUR 2 exemplarische dargestellte zentrale Steue¬ rungseinheit STGE des Steuerungssystems STGS ist gemäß dieser Darstellung ausschließlich für die Fahrzeugsteuerung zumin dest teilautomatisierter, motorisierter Fahrzeuge im als "Doppel-T"-Kreuzung KZ ausgestalteten Fahrbahn-Gefahrenbe reich FGB zuständig. Die Fahrzeugsteuerung des als "^'-Kreu¬ zung KZ' ausgestalteten Fahrbahn-Gefahrenbereiche FGB und je¬ des weiteren Fahrbahn-Gefahrenbereichs FGB in dem Steuerungs¬ system STGS, beides in der FIGUR 2 nicht explizit darge¬ stellt, kann entweder auch von der dargestellten Steuerungs- einheit STGE oder aber jeweils von weiteren, nicht darge stellten Steuerungseinheiten übernommen werden.
Im Folgenden soll für die generelle Fahrzeugsteuerung zumin dest teilautomatisierter, motorisierter Fahrzeuge in Fahr bahn-Gefahrenbereichen des Steuerungssystems STGS stellver tretend der als "Doppel-T"-Kreuzung KZ ausgestaltete Fahr bahn-Gefahrenbereich FGB näher betrachtet werden. Im Unter schied zu der "Doppel-T"-Kreuzung KZ* in der FIGUR 1 bewegt sich eine sich dynamisch verändernde und kontinuierlich bewe gende Anzahl von Fahrzeugen der zumindest teilautomatisier ten, motorisierten Fahrzeuge FZ1...FZ36, die wieder als Perso nenkraftwagen und Lastkraftwagen mit unterschiedlichen Fahr zeuglängen und Motorleistungen sowie als Motorrad in "WEST- ROST- oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen sowie
"NORD-RSÜD- oder SÜD-RNORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen un terwegs sind, auf die "Doppel-T"-Kreuzung KZ zu, an der "Dop- pel-T"-Kreuzung KZ, in der "Doppel-T"-Kreuzung KZ und von der "Doppel-T"-Kreuzung KZ weg und zwar ohne jegliche Steuerung durch Ampelanlagen, Verkehrszeichen, etc. und ohne hierdurch entstehende Anhalt-Anfahr-Unterbrechungen des Verkehrsfluss wie noch bei der Verkehrsregelung gemäß der FIGUR 1. Diese Steuerung in dem Steuerungssystem STGS soll jetzt durch die zentrale Steuerungseinheit STGE erfolgen.
Die zentralen Steuerungseinheit STGE weist für diese Fahr zeugsteuerung eine Steuereinrichtung STER und mindestens eine Kommunikationseinrichtung KOER auf, die kommunikationstech- nisch entweder miteinander verbunden oder einander zugeordnet sind .
Gemäß der "Oder"-Option ist die Steuereinrichtung STER vor zugsweise und in vorteilhafter Weise als eine offene Cloud Computing Plattform ausgebildet.
Die Kommunikationseinrichtung KOER ist vorzugsweise eine für den Mobilfunkstandard der 5. Generation (5G) ausgelegte Funk kommunikationseinrichtung und ist in beiden Fällen ("Entwe- der"-Option und "Oder"-Option) in dem als "Doppel-T"-Kreuzung KZ ausgestaltete Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB anzahlmäßig und anordnungstechnisch derart angeordnet, dass der Gefahren- /Kreuzungsbereich FGB, KZ funktechnisch optimal abgedeckt ist und zwar so, dass die sich in dem Gefahren-/Kreuzungsbereich FGB, KZ befindenden, zumindest teilautomatisierten, motori sierten Fahrzeuge jederzeit zur Fahrzeugsteuerung via Funk erreich- und ansprechbar sind. Für den dargestellten Gefah- ren-/Kreuzungsbereich FGB, KZ sind es beispielsweise vier einzelne Kommunikationseinrichtungen bzw. Funkkommunikations einrichtungen KOER, die an allen vier Kreuzungsecken positio niert sind, um immer eine optimale Funkverbindung zu den Fahrzeugen im Gefahren-/Kreuzungsbereich FGB, KZ zu haben.
Von den 36 in dem Steuerungssystem STGS der FIGUR 2 darge stellten, teilautomatisierten, motorisierten Fahrzeugen
FZ1...FZ36 haben die Fahrzeuge FZ1...FZ19, FZ30, FZ31 einen fahrt technischen Bezug zu der "Doppel-T"-Kreuzung KZ als sie sich entweder auf die Kreuzung KZ zubewegen oder von dieser wegbe wegen oder die "Doppel-T"-Kreuzung KZ gerade aktuell befah ren. Und von dieser Teilanzahl von Fahrzeugen FZ1...FZ19, FZ30, FZ31 gibt es anteilig wiederum mindestens ein Fahrzeug FZFBW/ das an der "Doppel-T"-Kreuzung KZ die aktuell befahrene Fahr bahn durch Links- oder Rechtsabbiegen wechseln will. In der FIGUR 2 sind dies die Fahrzeuge FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30, wo bei die Fahrzeuge FZ2, FZ30 beabsichtigen, nach rechts abzu biegen und die Fahrzeuge FZ7, FZ10, FZ17 nach links, wobei die Fahrbahnwechselabsicht der genannten Fahrzeuge durch einen gepunkteten Doppelpfeil dargestellt ist. Von den beiden Arten eine Fahrbahn zu wechseln, ist das Linksabbiegen im Rechts verkehr und das Rechtsabbiegen im Linksverkehr die problema tischste Art eines Fahrbahnwechsels. Aus diesem Grund wird später bei der Beschreibung von FIGUR 5 nur das Linksabbiegen im Rechtsverkehr in Bezug auf die Fahrzeugsteuerung zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge im Kreuzungsbereich der "Dop- pel-T"-Kreuzung KZ betrachtet. Neben den fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugen FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 sind von den "Doppel-T"-Kreuzung bezogenen Fahrzeugen für das Fahrbahnwechseln der fahrbahnwechselwilli gen Fahrzeugen FZfbw, FZ2, FZ7, FZfo, FZF7, FZ30 insbesondere die Fahrzeuge von Interesse, die beim Links- oder Rechtsab biegen potentiell Kollisionen mit dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug FZfbw, FZ2, FZ7, FZfo, FZF7, FZ30 haben könnten, also kollisionskritisch sind. Kollisionskritische Fahrzeuge FZkk gemäß der Darstellung in der FIGUR 2 sind die Fahrzeuge FZÖ,
FZ14, FZ15, FZIS, FZ21, FZ22 , FZ31. Stellvertretend für alle üb rigen "Doppel-T"-Kreuzung bezogenen Fahrzeuge werden diese kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk/ FZÖ, FZ14, FZ15, FZis,
FZ2I, FZ22, FZ3I und im Weiteren für die Fahrzeugsteuerung zu sammen mit den fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugen FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 näher betrachtet.
Zur Fahrzeugsteuerung der fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugen FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 in dem Gefahren-/Kreuzungsbe- reich FGB, KZ ist es erforderlich, dass sowohl die fahrbahn wechselwilligen Fahrzeuge FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 als auch die kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk/ FZÖ, FZ14, FZ15, FZis, FZ2I, FZ22, FZ3I erreich- und ansprechbar sind. Für die Erreich- und Ansprechbarkeit der betrachteten Fahrzeuge wei sen diese allesamt jeweils eine Fahrzeug-Kommunikations schnittstelle FZKS auf, die vorzugsweise, wie die Funkkommu nikationseinrichtung KOER, eine für den Mobilfunkstandard der 5. Generation (5G) ausgelegte Fahrzeug-Funkkommunikations schnittstelle ist.
Jedes fahrbahnwechselwillige Fahrzeug FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10,
FZ17, FZ3O und jedes kollisionskritische Fahrzeug FZkk/ FZÖ,
FZ14, FZ15, FZis, FZ2I, FZ22, FZ3I, die sich alle auf die "Dop- pel-T"-Kreuzung KZ zubewegen und diese überqueren wollen, ge ben dann, wenn sie sich dem Gefahren-/Kreuzungsbereich FGB,
KZ zum Passieren des Fahrbahn-Gefahrenbereichs FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ nähern, eine Fahrzeugverfügungsgewalt zur Fahrzeugsteuerung von dynamischen Fahraufgaben in dem je weiligen Fahrzeug ab. Durch das temporäre Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt zum Passieren des Fahrbahn-Gefahrenbereichs FGB bzw. der "Doppel- T"-Kreuzung KZ tritt das besagte Fahrzeug die Steuerungsho heit in Bezug auf das Überqueren des Gefahren-/Kreuzungsbe- reichs FGB, KZ an eine externe zentrale Steuerungsinstanz, hier die zentrale Steuerungseinheit STGE, ab. Je nach Autono- mielevel fürs Autonome Fahren bedeutet dies, dass der Fahrer des die Steuerungshoheit abtretenden Fahrzeugs keine Macht und Kontrolle mehr über sein Fahrzeug KZ hat und er besten falls nur noch Erfüllungsgehilfe ist, was die Fahrzeugsteue rung der dynamischen Fahraufgaben im Fahrzeug zum Überqueren des Gefahren-/Kreuzungsbereichs FGB, KZ anbetrifft.
Mit dem Ausdruck "sich nähern" ist gemeint, dass das Fahrzeug rechtzeitig vor dem Eintritt des Fahrzeugs in den Gefahren- /Kreuzungsbereich FGB, KZ die Fahrzeugverfügungsgewalt abge geben haben muss, weil ansonsten eine kollisionsfreie Fahr zeugsteuerung in dem Gefahren-/Kreuzungsbereich FGB, KZ nicht sichergestellt werden kann. Um die Pufferzone für das Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt zu erweitern, ist es vorteil haft, wenn bereits im Vorfeld des Sich-Näherns das Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt mittels eines Handshake-Proto- kolls zwischen jedem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 sowie jedem kollisionskritischen Fahrzeug FZ , FZ6, FZF4, FZ15, FZI8, FZ2I, FZ22, FZ31 und der zentralen Steuerungsinstanz bzw. der Steuerungseinheit STGE vereinbart wird. Diese "Handshake-Protokoll"-mäßige Vereinba rung erfolgt kommunikationstechnisch einerseits über die Funkverbindung zwischen der Fahrzeug-Kommunikationsschnitt stelle bzw. Fahrzeug-Funkkommunikationsschnittstelle FZKS und der Kommunikationseinrichtung bzw. Funkkommunikationseinrich tung KOER und andererseits zwischen der Kommunikationsein richtung KOER und der Steuereinrichtung STER.
Die Fahrzeugverfügungsgewalt wird dabei jeweils bevorzugt mit Hilfe von ersten Steuerungsdaten STGDi abgegeben, die jedes der genannten Fahrzeuge FZfbw, FZ2, FZ7, FZfo, FZF7, FZ30, FZ , FZ6, FZi4, FZIS, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ3I beim Sich-Nähern des Ge- fahren-/Kreuzungsbereichs FGB, KZ oder im Vorfeld des Sich- Näherns kommunikationstechnisch, über den vorstehend aufge zeigten Übertragungsweg der Steuereinrichtung STER in der zentralen Steuerungseinheit STGE übermittelt. Diese ersten Steuerungsdaten STGDi werden, wenn bereits im Vorfeld des Sich-Näherns das Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt verein bart wird, im Zuge des Handshake-Protokolls der Steuerein richtung STER in der zentralen Steuerungseinheit STGE über mittelt .
FIGUR 3 zeigt den prinzipiellen Aufbau der Steuereinrichtung STER in der Steuerungseinheit STGE des in der FIGUR 2 darge stellten Steuerungssystems STGS zur Fahrzeugsteuerung durch Erzeugung eines Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwillings FGBZ . Die Steuereinrichtung STER weist eine Steuerschnittstelle STSS und ein Computer-Programm-Produkt CPP zur Fahrzeugsteuerung der zumindest teilautomatisierten, motorisierten Fahrzeuge FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30, FZkk/ FZ6, FZ14, FZ15, FZis,
FZ2I, FZ22, FZ31 in dem Gefahren-/Kreuzungsbereich FGB, KZ auf. Das Computer-Programm-Produkt CPP enthält einen nicht
flüchtigen, lesbaren Speicher SP, in dem prozessorlesbare Steuerprogrammbefehle eines die Fahrzeugsteuerung durchfüh renden Programm-Moduls PGM gespeichert sind, und einen mit dem Speicher SP verbundenen Prozessor PZ, der die Steuerpro grammbefehle des Programm-Moduls PGM zur Fahrzeugsteuerung ausführt und mit der Steuerschnittstelle STSS verbunden ist.
Mit der Abgabe der Fahrzeugverfügungsgewalten durch die Fahr zeuge FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30, FZkk/ FZÖ, FZ14, FZ15,
FZis, FZ2I, FZ22, FZ31 gelangen die dazu korrespondierenden, von den Fahrzeugen FZFBW, FZ2, FZ7, FZI0, FZI7, FZ30, FZ k/ FZ6,
FZ14, FZ15, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ3I generierten und der Steuerein richtung STER übermittelten ersten Steuerungsdaten STGDi über die Kommunikationseinrichtung KOER und die Steuerschnittstel le STSS in den Prozessor PZ . Der Prozessor PZ erzeugt darauf hin mit dem Erhalt der ersten Steuerungsdaten STGDi und der Abgabe der Fahrzeugverfügungsgewalten durch die Fahrzeuge FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30, FZkk/ FZÖ, FZ14, FZ15, FZis,
FZ21, FZ22/ FZ31 den digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwilling FGBZ, mittels dem infolge der abgegebenen Fahrzeug verfügungsgewalten erste Fahrzeugbewegungen des jeweiligen fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 in vorausschauender Koordination mit zweiten Fahrbahnbe wegungen der kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk/ FZ6, FZ14,
FZ 15, FZis, FZ21, FZ22/ FZ31, deren Fahrbahnbewegungen sich un koordiniert mit den ersten Fahrzeugbewegungen in dem Fahr bahn-Gefahrenbereich FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ kreuzen würden, zum Fahrbahnwechseln in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ automa tisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei ge steuert werden.
Zu diesem Zweck generiert der Prozessor PZ auf der Basis des erzeugten digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling FGBZ zweite Steuerungsdaten STGD2, die über die Steuerschnittstel le STSS in die Kommunikationseinrichtung KOER bzw. die Funk kommunikationseinrichtung KOER gelangen und von dort gemäß der Darstellung in der FIGUR 2 über die Fahrzeug-Kommunika tionsschnittstelle bzw. Fahrzeug-Funkkommunikationsschnitt stelle FZKS letztendlich in die fahrbahnwechselwilligen Fahr zeugs FZFBW FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 gelangen, womit diese zum Fahrbahnwechseln in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ und zum Passieren des Fahrbahn- Gefahrenbereichs FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ gesteu ert werden.
Für die Erzeugung des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings FGBZ zur Fahrzeugsteuerung werden von dem Prozessor PZ bei der Ausführung des Programm-Modul PGM von jedem Fahr zeug FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30, FZkk/ FZ6, FZ14, FZ15,
FZis, FZ2I, FZ22, FZ31 infolge der von den Fahrzeugen FZFBW, FZ2,
FZ7, FZ10, FZ17, FZ30, FZkk/ FZ6, FZ14, FZ15, FZis, FZ21, FZ22/ FZ31 abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten und unter Nutzung des Kommunikationspfads zwischen diesen Fahrzeugen und der Steu- ereinrichtung STER bzw. dem Computer-Programm-Produkt CPP Fahrzeugtraj ektorie und Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt.
Mit Hilfe des erzeugten, digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings FGBZ zur Fahrzeugsteuerung wird von dem Prozessor PZ bei der Ausführung des Programm-Modul PGM ermittelt, wel che fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10,
FZ17, FZ30 den Fahrbahnwechsel in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ vollzogen und letztlich den Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB bzw. die "Doppel-T"-Kreuzung KZ passiert haben. Diesen Fahrzeugen werden die abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten durch von dem Prozessor PZ erzeug te, über den bestehenden Kommunikationspfad zwischen diesen Fahrzeugen und der Steuereinrichtung STER bzw. dem Computer- Programm-Produkt CPP übertragene, dritte Steuerungsdaten STGD3 zurückgegeben. Das Übertragen der dritte Steuerungsda ten STGD3 passiert dabei bevorzugt im Zuge eines weiteren Handshake-Protokolls zwischen der Steuereinrichtung STER via der Kommunikationseinrichtung KOER und dem betroffenen Fahr zeug FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30.
Wie nun mit Hilfe des erzeugten, digitalen Fahrbahn-Gefahren- bereich-Zwillings FGBZ zur Fahrzeugsteuerung zunächst
- die erste Fahrzeugbewegungen des jeweiligen fahrbahnwech selwilligen Fahrzeugs FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30 in vo rausschauender Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewegun gen der kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk/ FZ6, FZ14, FZ15, FZis, FZ21, FZ22/ FZ31, deren Fahrbahnbewegungen sich unkoordi niert mit den ersten Fahrzeugbewegungen in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ kreuzen würden, zum Fahrbahnwechseln in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB bzw. der "Doppel-T"-Kreuzung KZ automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert werden und dann
- im Weiteren erkannt und ermittelt wird, wann das Fahrzeug den Fahrbahn-Gefahrenbereich FGB bzw. die "Doppel-T"-Kreuzung KZ passiert hat, wird im Folgenden anhand von FIGUR 5, wo eine Verkehrssitua tion mit Fahrbahnwechsel dargestellt ist, auf der Grundlage von FIGUR 4, wo eine Verkehrssituation ohne Fahrbahnwechsel dargestellt ist, erläutert.
FIGUR 4 zeigt eine durch den Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwilling FGBZ, bei dessen Erzeugung in der Steuereinrichtung STER bzw. dem Computer-Programm-Produkt CPP, geschaffene ers te Digitale Repräsentation DRP1 einer ersten Verkehrssituati on ohne Fahrbahnwechsel und mit einem durch zumindest teilau tomatisierte, motorisierte Fahrzeuge vollständig befahrenen und belegten Fahrbahn-Gefahrenbereich in Gestalt einer "Dop- pel-T"-Kreuzung .
Die erste Verkehrssituation hat dabei nichts mit der Ver kehrssituation in dem in der FIGUR 2 dargestellten Gefahren- /Kreuzungsbereich FGB, KZ zu tun. Mit der in der FIGUR 4 dar gestellten ersten Digitalen Repräsentation DPR1 soll vielmehr ganz allgemein erläutert werden, wie Fahrzeugbewegungen der zumindest teilautomatisierten, motorisierten Fahrzeuge, die die "Doppel-T"-Kreuzung vollständig befahren und belegen, zum Passieren dieser automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert werden.
Die erste Digitale Repräsentation DRP1 ist ein Rasterformat RF mit schachbrettartig abwechselnden Formatfeldern FF1, FF2, bei der
- ein Kernbereich KB des Rasterformats RF die "Doppel-T"- Kreuzung repräsentiert,
- erste Formatfelder FF1 des Rasterformats RF formatfeldwech selabhängig entweder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro erstem Formatfeld FF1 repräsentieren und
- zweite Formatfelder FF2 des Rasterformats RF formatfeld wechselabhängig entweder "NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro zweitem Formatfeld FF2 repräsentieren.
In dem Rasterformat RF mit den schachbrettartig abwechselnden Formatfeldern FF1, FF2 werden Fahrzeugfahrtinformationen zur ersten Verkehrssituation, aus und in welche Fahrtrichtungen sich die Fahrzeuge zum Passieren der "Doppel-T"-Kreuzung auf diese zubewegen digital repräsentiert.
Gemäß der in der FIGUR 4 dargestellten ersten Verkehrssitua tion bewegen sich 32 Fahrzeuge, dargestellt durch weiße Krei se in den ersten Formatfeldern FF1, digital und bidirektional davon 17 Fahrzeuge in OST->WEST-Richtung sowie 15 Fahrzeuge in WEST->OST-Richtung und 21 Fahrzeuge, dargestellt durch schwarze Kreise in den zweiten Formatfeldern FF2, digital und bidirektional davon 11 Fahrzeuge in NORD->SÜD-Richtung sowie 10 Fahrzeuge in SÜD->NORD-Richtung und das einheitlich in dem gesamten Rasterformat RF, wobei die Doppelpfeile an den wei ßen Kreisen und die Pfeile an den schwarzen Kreisen immer die jeweilige Bewegungsrichtung angeben. Bezogen auf den "Doppel- T"-Kreuzungsverkehr in der FIGUR 2 bedeutet dies, dass die 53 Fahrzeuge, 32 in OST<->WEST-Richtung und 21 in NORD<->SÜD- Richtung, alle geradeaus fahren und nicht abbiegen und die Fahrbahn und Fahrtrichtung wechseln. Dieses ist Gegenstand einer zweiten Verkehrssituation gemäß FIGUR 5.
Die Formatfelder FF1, FF2 des Rasterformats RF der ersten Di gitalen Repräsentation DRP1 sind so gewählt, dass Fahrzeuge mit normaler, üblicher und definierter Fahrzeuglänge im Ruhe- und Bewegungszustand ohne sich gegenseitige zu berühren in den Feldern digital repräsentiert werden.
Fahrzeuge, die diese normale, übliche und definierte Fahr zeuglänge überschreiten, also größer sind, stellen weitere Sonderfälle bezüglich der besagten Fahrzeugsteuerung Gefah- ren-/Kreuzungsbereich dar. Diese Sonderfälle werden in der Europäischen Patentanmeldung (Anmeldung-Nr . 18214065.7 - 1203) mit der Bezeichnung "Verfahren, Computer-Programm- Produkt, Zentrale Steuerungseinheit und Steuerungssystem zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge, anteilig mit Fahrzeugüberlängen, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbe sondere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr", behan delt.
Die erste Verkehrssituation gemäß der FIGUR 4, übertragen auf den "Doppel-T"-Kreuzungsverkehr in der FIGUR 2, bedeutet, dass zwei Fahrbahnrichtungen mit jeweils 6 parallelen Fahr spuren, Fahrbahn mit 6 parallelen Fahrspuren in OST->WEST- Richtung und Fahrbahn mit 6 parallelen Fahrspuren in NORD- >SÜD-Richtung, sich kreuzen und im Kreuzungsbereich, ent spricht dem Kernbereich KB des Rasterformats RF (Schachbrett mit 36 Feldern), jeweils 18 Fahrzeuge in OST->WEST-Richtung und NORD->SÜD-Richtung unterwegs sind.
Zur Fahrzeugsteuerung in dem "Doppel-T"-Kreuzungsverkehr wird jede Fahrzeugbewegung der 36 Fahrzeuge zum Passieren der "Doppel-T"-Kreuzung automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordi niert und -kollisionsfrei gesteuert, indem dazu korrespondie rend
jedes Fahrzeug der 36 Fahrzeuge in dem Kernbereich KB des Rasterformats RF gemäß einer Digitalbewegung mit einem START- Punkt und einem ZIEL-Punkt in dem Rasterformat RF, die auf einem Formatfeldwechsel beruht, entweder
von einem ersten Formatfeld der ersten Formatfelder FF1 als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes zweites Formatfeld der zweiten Formatfelder FF2 als den ZIEL- Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der 36 Fahrzeuge repräsentiert - also digital frei für die Digitalbewegung ist, oder
von einem zweiten Formatfeld der zweiten Formatfelder FF2 als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes ers tes Formatfeld der ersten Formatfelder FF1 als den ZIEL-Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der 36 Fahrzeuge re präsentiert - also digital frei für die Digitalbewegung ist, digital bewegt wird.
Es findet also in Bezug auf die 36 Fahrzeuge eine endliche Kettenreaktion von aufeinanderfolgenden Digitalbewegungen statt, die ihren Beginn, z.B. auf der Basis der FIGUR 4, mit einer ersten Digitalbewegung von einem Formatfeld FF1X der ersten Formatfelder FF1, das ein Fahrzeug FZX repräsentiert, als START-Punkt zu einem Formatfeld FF2y der zweiten Format felder FF2 als ZIEL-Punkt, das kein Fahrzeug repräsentiert, also digital frei ist, hat und die ihr Ende dann hat, wenn alle 36 Fahrzeuge, die zu Beginn im Kernbereich KB des Ras terformats RF waren, den Kernbereich KB des Rasterformats RF verlassen haben.
In diesem Zustand, wenn mit einer letzten Digitalbewegung in dem Rasterformat RF die 36 Fahrzeuge digital den Kernbereich KB des Rasterformats RF verlassen haben und damit die "Dop- pel-T"-Kreuzung passiert haben, wird jedem Fahrzeug die Fahr zeugverfügungsgewalt zurückgegeben, indem gemäß der FIGUR 3 die Steuereinrichtung STER bzw. das Computer-Programm-Produkt CPP die dritten Steuerungsdaten STGD3 über den beschriebenen Kommunikationspfad an das jeweilige Fahrzeug überträgt.
Dies kann gemäß der Beschreibung zur FIGUR 3 auf einfache und in vorteilhafter Weise mit Hilfe des weiteren Handshake- Protokolls erreicht werden.
FIGUR 5 zeigt eine durch den Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwilling FGBZ, bei dessen Erzeugung in der Steuereinrichtung STER bzw. dem Computer-Programm-Produkt CPP nach FIGUR 3, ge schaffene zweite Digitale Repräsentation DRP2 einer zweiten Verkehrssituation mit Fahrbahnwechsel und einem durch zumin dest teilautomatisierte, motorisierte Fahrzeuge vollständig befahrenen und belegten Fahrbahn-Gefahrenbereich in Gestalt einer "Doppel-T"-Kreuzung . Auch die zweite Verkehrssituation hat nichts mit der Ver kehrssituation in dem in der FIGUR 2 dargestellten Gefahren- /Kreuzungsbereich FGB, KZ zu tun. Mit der in der FIGUR 5 dar gestellten zweiten Digitalen Repräsentation DPR2 soll nun auf der Basis der vorstehenden Ausführungen zur Steuerung der Fahrzeugbewegungen in der FIGUR 4 nun erläutert werden wie erste Fahrzeugbewegungen eines fahrbahnwechselwilligen Fahr zeugs in vorausschauender Koordination mit zweiten Fahrbahn bewegungen von kollisionskritischen Fahrzeuge, deren Fahr bahnbewegungen sich unkoordiniert mit den ersten Fahrzeugbe wegungen in der "Doppel-T"-Kreuzung kreuzen würden, zum Fahr bahnwechseln in der "Doppel-T"-Kreuzung automatisch, dyna misch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert wer den .
Die zweite Digitale Repräsentation DRP2 weist auch wieder das Rasterformat RF mit den schachbrettartig abwechselnden For matfeldern FF1, FF2, bei der
- der Kernbereich KB des Rasterformats RF die "Doppel-T"- Kreuzung repräsentiert,
- die ersten Formatfelder FF1 des Rasterformats RF format feldwechselabhängig entweder
die "WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrich- tungen oder
die "NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrich- tungen mit jeweils wieder höchstens einem Fahrzeug pro erstem Formatfeld FF1 repräsentieren und
- die zweiten Formatfelder FF2 des Rasterformats RF format feldwechselabhängig entweder
die "NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrich- tungen oder
die "WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrich- tungen mit jeweils wieder höchstens einem Fahrzeug pro zwei tem Formatfeld FF2 repräsentieren.
In dem Rasterformat RF mit den schachbrettartig abwechselnden Formatfeldern FF1, FF2 werden Fahrzeugfahrtinformationen zur zweiten Verkehrssituation, aus und in welche Fahrtrichtungen sich die Fahrzeuge zum Passieren der "Doppel-T"-Kreuzung auf diese zubewegen digital repräsentiert.
Gemäß der in der FIGUR 5 dargestellten zweiten Verkehrssitua tion bewegen sich wieder die 32 Fahrzeuge, dargestellt durch weiße Kreise in den ersten Formatfeldern FF1, digital und bidirektional davon 17 Fahrzeuge in OST->WEST-Richtung sowie 15 Fahrzeuge in WEST->OST-Richtung und 21 Fahrzeuge, darge stellt durch schwarze Kreise in den zweiten Formatfeldern FF2, digital und bidirektional davon 11 Fahrzeuge in NORD- >SÜD-Richtung sowie 10 Fahrzeuge in SÜD->NORD-Richtung und das einheitlich in dem gesamten Rasterformat RF, wobei die Doppelpfeile an den weißen Kreisen und die Pfeile an den schwarzen Kreisen immer die jeweilige Bewegungsrichtung ange ben .
Die zweite Verkehrssituation in der FIGUR 5 ist auch wieder durch vier Fahrbahnrichtungen mit jeweils 3 parallelen, ne beneinanderliegenden Fahrspuren - eine Fahrbahn mit 3 paral lelen, nebeneinanderliegenden Fahrspuren in OST->WEST- Richtung, eine Fahrbahn mit 3 parallelen, nebeneinanderlie genden Fahrspuren in der Gegenrichtung, in WEST->OST- Richtung, eine Fahrbahn mit 3 parallelen, nebeneinanderlie genden Fahrspuren in NORD->SÜD-Richtung und eine Fahrbahn mit 3 parallelen, nebeneinanderliegenden Fahrspuren in der Gegen richtung, in SÜD->NORD-Richtung - gekennzeichnet, die sich kreuzen, und bei der im Kreuzungsbereich - entspricht dem Kernbereich KB des Rasterformats RF (Schachbrett mit 36 Fel dern) - jeweils 9 Fahrzeuge in OST->WEST-Richtung, in WEST- >OST-Richtung, in NORD->SÜD-Richtung und SÜD->NORD-Richtung unterwegs sind.
Im Unterschied zu der FIGUR 4 möchte jedoch jetzt ein Fahr zeug FZFBW von den 11 Fahrzeugen, die in der NORD<->SÜD- Richtung unterwegs sind und von denen sich 9 Fahrzeuge in dem Kernbereich KB befinden, die Fahrbahn aus der NORD<->SÜD- Richtung kommend und in OST->WEST-Richtung wollend wechseln, also links abbiegen. Wie in dieser zweiten Verkehrssituation der Fahrbahnwechsel des zumindest teilautomatisierten, motorisierten Fahrzeugs FZFBW durch den Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling FGBZ, bei dessen Erzeugung in der Steuereinrichtung STER bzw. dem Com- puter-Programm-Produkt CPP nach FIGUR 3, gesteuert wird, soll nachfolgend erläutert werden.
Jede erste Fahrzeugbewegung des fahrbahnwechselwilligen Fahr zeugs FZFBW wird in der vorausschauender Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewegungen der kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk der anderen Fahrzeuge in dem Kernbereich KB der von dem Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling FGBZ geschaffenen zweiten Digitalen Repräsentation DRP2 automatisch, dynamisch, fahr zeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert.
Korrespondierend dazu wird das fahrbahnwechselwillige Fahr zeugs FZFBW wie jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge in dem Kernbereich KB des Rasterformats RF gemäß einer Digitalbewe gung mit einem START-Punkt und einem ZIEL-Punkt in dem Ras terformat RF, die auf einem Formatfeldwechsel beruht, entwe der
von einem ersten Formatfeld der ersten Formatfelder FF1 als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes zweites Formatfeld der zweiten Formatfelder FF2 als den ZIEL- Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge repräsentiert - also digital frei für die Digitalbewegung ist, oder
von einem zweiten Formatfeld der zweiten Formatfelder FF2 als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes ers tes Formatfeld der ersten Formatfelder FF1 als den ZIEL-Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge reprä sentiert - also digital frei für die Digitalbewegung ist, digital bewegt.
Es findet also in Bezug auf die 36 Fahrzeuge in dem Kernbe reich KB, unabhängig von dem Linksabbiegen in der FIGUR 5 im Unterschied zu der FIGUR 4, wieder die endliche Kettenreakti- on von aufeinanderfolgenden Digitalbewegungen statt, die ih ren Beginn mit der ersten Digitalbewegung von dem Formatfeld FF1X der ersten Formatfelder FF1, das das Fahrzeug FZX reprä sentiert, als START-Punkt zu dem Formatfeld FF2y der zweiten Formatfelder FF2 als ZIEL-Punkt, das kein Fahrzeug repräsen tiert, also digital frei ist, hat und die ihr Ende dann hat, wenn alle 36 Fahrzeuge, die zu Beginn im Kernbereich KB des Rasterformats RF waren, den Kernbereich KB des Rasterformats RF verlassen haben.
Weiterhin wird vor dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewe gungen in dem Kernbereich des Rasterformats in einer Bewe gungsrichtung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs FZFBW eine für das Einleiten des Fahrbahnwechsels zum Abbremsen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfeldern FF1, FF2 bis hin zu einem Fahrbahnwechsel-Formatfeld FFfbw, in dem es zu dem Fahrbahnwechsel kommt, als ein Abbremskorridor ABK digital freigemacht oder digital freigehalten. Dies betrifft das kol lisionskritische Fahrzeug FZkk in dem Abbremskorridor ABK, das in gleicher Richtung unterwegs ist wie das fahrbahnwech selwillige Fahrzeug FZfbw.
Und zusätzlich werden die Formatfelder FF1, FF2 in dem Kern bereich KB des Rasterformats RF für die Digitalbewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk/ die bis zu dem Fahrbahnwechsel-Formatfeld FFFBW ZU Kollisionen zwischen dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug FZFBW und den kollisionskritischen Fahrzeugen FZkk führen würden, digital freigemacht oder digital freigehalten. Diese kollisionskriti schen Fahrzeuge FZkk befinden sich potenziell in einem zum Abbremskorridor ABK zusätzlichen Kollisionskorridor KKABK-
Abschließend wird nach dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbe wegungen in dem Kernbereich KB des Rasterformats RF in einer durch den Fahrbahnwechsel geänderten Bewegungsrichtung des fahrbahnwechselwilligen und -gewechselten Fahrzeugs FZFBW eine für das Beenden des Fahrbahnwechsels zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfeldern FF1, FF2 in der geänderten Bewegungsrichtung bis hin zum Fahrbahnwechsel- Formatfeld FFFBW als ein Beschleunigungskorridor BSK digital freigemacht oder digital freigehalten. Dies betrifft das kol lisionskritische Fahrzeug FZkk in dem Beschleunigungskorridor BSK, das in gleicher Richtung unterwegs ist wie das fahrbahn wechselwillige und -gewechselte Fahrzeug FZ FBW ·
Und zusätzlich werden die Formatfelder FF1, FF2 in dem Kern bereich KB des Rasterformats RF für die Digitalbewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk/ die in der geänderten Bewegungsrichtung ab dem Fahrbahnwech sel-Formatfeld FFFBW ZU Kollisionen zwischen dem fahrbahnwech selwilligen und -gewechselten Fahrzeug FZ FBW und den kollisi onskritischen Fahrzeugen FZkk führen würden, digital freige macht oder digital freigehalten. Diese kollisionskritischen Fahrzeuge FZkk befinden sich potenziell in einem zum Be schleunigungskorridor BSK zusätzlichen Kollisionskorridor KKBSK ·
Das digitale Freimachen oder digitale Freihalten der Format felder bleibt selbstverständlich nicht auf der digitalen Ebe ne beschränkt, sondern korrespondierend dazu werden durch entsprechende Fahrzeugsteuerung infolge das Abgebens der Fahrzeugverfügungsgewalten auch die Stellen in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich vom realen, tatsächlichen Fahrzeugverkehr entsprechend freigemacht oder freigehalten.
In diesem Zustand, nach dem der Fahrbahnwechsel vollzogen ist und wenn mit einer letzten Digitalbewegung in dem Rasterfor mat RF das fahrbahnwechselwillige Fahrzeugs FZ FBW digital den Kernbereich KB des Rasterformats RF verlassen hat und damit die "Doppel-T"-Kreuzung passiert hat, wird dem fahrbahnwech selwilligen Fahrzeugs FZ FBW die Fahrzeugverfügungsgewalt zu rückgegeben, indem gemäß der FIGUR 3 die Steuereinrichtung STER bzw. das Computer-Programm-Produkt CPP die dritten Steu erungsdaten STGD3 über den beschriebenen Kommunikationspfad an das Fahrzeug überträgt. Dies kann gemäß der Beschreibung zur FIGUR 3 auf einfache und in vorteilhafter Weise mit Hilfe des weiteren Handshake- Protokolls erreicht werden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahr zeuge (FZi...FZn), anteilig mit Fahrbahnwechselabsichten, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB), insbesondere Kreuzungen (KZ, KZ') von Fahrbahnen im Straßenverkehr,
dadurch gekennzeichnet, dass
a) mindestens ein einen Fahrbahnwechsel, insbesondere durch Links- oder Rechtsabbiegen, initiierendes Fahrzeug (FZfbw,
FZ2 , FZ7 , FZio, FZi7, FZ30 ) und jedes andere Fahrzeug der Fahr¬ zeuge (FZi...FZn) beim Sich-Nähern des Fahrbahn-
Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') zum Passieren desjenigen eine Fahrzeugverfügungsgewalt zur Fahrzeugsteuerung von dynami schen Fahraufgaben abgeben,
b) mit der Abgabe der Fahrzeugverfügungsgewalten durch die Fahrzeuge (FZfbw, FZi...FZn) von einer zentralen Steuerungs¬ instanz ( STGE , STER, CPP, PZ, SP, PGM) ein digitaler Fahr- bahn-Gefahrenbereich-Zwilling (FGBZ) erzeugt wird, mittels dem infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten erste Fahrzeugbewegungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2 , FZ7 , FZio, FZi-7, FZ30) in vorausschauender Koordi¬ nation mit zweiten Fahrbahnbewegungen kollisionskritischer Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZ14, FZ15, FZ18, FZ21, FZ22, FZ31) der an¬ deren Fahrzeuge, deren Fahrbahnbewegungen sich unkoordiniert mit den ersten Fahrzeugbewegungen im Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') kreuzen würden, zum Fahrbahnwechseln im Fahr bahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') automatisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
im Vorfeld des Sich-Näherns des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') das Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt mit¬ tels eines Handshake-Protokolls zwischen jedem Fahrzeug der Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) und der zentralen Steuerungs instanz (STGE, STER, CPP, PZ, SP, PGM) vereinbart wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekenn zeichnet, dass
für die Erzeugung des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings (FGBZ) zur Fahrzeugsteuerung infolge der abgegebe nen Fahrzeugverfügungsgewalten von jedem Fahrzeug der Fahr zeuge ( FZFBW, FZ , FZi...FZn) Fahrzeugtraj ektorie und Fahrzeug geschwindigkeit ermittelt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass
a ) mit der Erzeugung des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings (FGBZ) Fahrzeugfahrtinformationen, aus und in wel che Fahrtrichtungen sich die Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) zum Passieren des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') auf diesen zubewegen, in einem Rasterformat (RF) mit schach brettartig abwechselnden Formatfeldern (FF1, FF2 ) digital re präsentiert werden, wobei
al ) ein Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) den Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') repräsentiert,
a2 ) erste Formatfelder (FF1) des Rasterformats (RF) format feldwechselabhängig entweder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro erstem Formatfeld (FF1) repräsentieren und
a3 ) zweite Formatfelder (FF2) des Rasterformats (RF) format feldwechselabhängig entweder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro zweitem Formatfeld (FF2) repräsentieren; und
b) jede erste Fahrzeugbewegung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZfo, FZF7, FZ30) in der voraus schauender Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewegungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZÖ, FZ14, FZ15, FZis, FZ21, FZ22/ FZ31) der anderen Fahrzeuge zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') automatisch, dyna misch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert wird, indem dazu korrespondierend
bl) das fahrbahnwechselwillige Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7,
FZ10, FZ17, FZ30) wie jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge
(FZi...FZn) im Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) gemäß einer Digitalbewegung mit einem START-Punkt und einem ZIEL- Punkt in dem Rasterformat (RF) , die auf einem Format feldwech sel beruht, entweder
von einem ersten Formatfeld der ersten Formatfelder (FF1) als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes zweites Formatfeld der zweiten Formatfelder (FF2) als den ZIEL-Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahr zeuge (FZi...FZn) repräsentiert - also digital frei für die Di¬ gitalbewegung ist, oder
von einem zweiten Formatfeld der zweiten Formatfelder (FF2) als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes erstes Formatfeld der ersten Formatfelder (FF1) als den ZIEL- Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge (FZi...FZn) repräsentiert - also digital frei für die Digital¬ bewegung ist,
digital bewegt wird,
b2 ) vor dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) in einer Bewegungs richtung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2,
FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) eine für das Einleiten des Fahrbahnwech¬ sels zum Abbremsen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Format¬ feldern (FF1, FF2 ) bis hin zu einem Fahrbahnwechsel-Format¬ feld (FFfbw), in dem es zu dem Fahrbahnwechsel kommt, als Ab¬ bremskorridor (ABK) digital freigemacht oder digital freige¬ halten wird,
b3) vor dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder (FF1, FF2 ) in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) für die Digital¬ bewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZF4, FZF5, FZF8, FZ2I, FZ22, FZ3F) , die bis zu dem Fahrbahnwechsel-Format feld (FFfbw) ZU Kollisionen zwi¬ schen dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) und den kollisionskritischen Fahrzeugen (FZkk, FZ6, FZ14, FZis, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ3I) führen würden, di gital freigemacht oder digital freigehalten werden,
b4 ) nach dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) in einer durch den Fahrbahnwechsel geänderten Bewegungsrichtung des fahrbahn wechselwilligen und -gewechselten Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) eine für das Beenden des Fahrbahnwechsels zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfel dern (FF1, FF2 ) in der geänderten Bewegungsrichtung bis hin zum Fahrbahnwechsel-Formatfeld (FFFBW) als Beschleunigungskor ridor (BSK) digital freigemacht oder digital freigehalten wird,
b5 ) nach dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder (FF1, FF2 ) in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) für die Digital bewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZF4, FZF5, FZF8, FZ2F, FZ22, FZ3F) , die in der geänderten Bewegungsrichtung ab dem Fahrbahnwechsel- Formatfeld (FFfbw) ZU Kollisionen zwischen dem fahrbahnwech selwilligen und -gewechselten Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10,
FZ17, FZ30) und den kollisionskritischen Fahrzeugen (FZkk, FZÖ, FZ14, FZ15, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ31) führen würden, digital frei gemacht oder digital freigehalten werden.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass
die Fahrzeugverfügungsgewalt dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZF7, FZ30) von der zentralen Steuerungsinstanz (STGE, STER, CPP, PZ, SP, PGM) , insbesonde re mittels eines weiteren Handshake-Protokolls, zurückgegeben wird, wenn mit einer letzten Digitalbewegung in dem Raster format (RF) das fahrbahnwechselwillige Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) digital den Kernbereich (KB) des Raster formats (RF) verlässt und damit der Fahrbahnwechsel des Fahr zeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') vollzogen ist.
6. Computer-Programm-Produkt (CPP) zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge (FZi...FZn), anteilig mit Fahr- zeugüberlängen, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich, insbeson dere Kreuzungen von Fahrbahnen im Straßenverkehr, mit einem nicht-flüchtigen, lesbaren Speicher (SP) , in dem prozessor lesbare Steuerprogrammbefehle eines die Fahrzeugsteuerung durchführenden Programm-Moduls (PGM) gespeichert sind, und einem mit dem Speicher (SP) verbundenen Prozessor (PZ), der die Steuerprogrammbefehle des Programm-Moduls (PGM) zur Fahr¬ zeugsteuerung ausführt,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ)
a) erste Steuerungsdaten (STGDi) erhält, mit denen mindestens ein einen Fahrbahnwechsel, insbesondere durch Links- oder Rechtsabbiegen, initiierendes Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZI0, FZi7, FZ30 ) und jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge (FZi...FZn) beim Sich-Nähern des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') zum Passieren desjenigen eine Fahrzeugverfügungsgewalt zur Fahrzeugsteuerung von dynamischen Fahraufgaben abgeben,
b) mit dem Erhalt der ersten Steuerungsdaten (STGDi) und der Abgabe der Fahrzeugverfügungsgewalten durch die Fahrzeuge
( FZ FBW r FZi...FZn) einen digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwilling (FGBZ) erzeugt, mittels dem infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten und durch zweite Steuerungsdaten
(STGD2) erste Fahrzeugbewegungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) in vorausschauen der Koordination mit zweiten Fahrbahnbewegungen kollisions kritischer Fahrzeuge (FZ , FZ6, FZ14, FZ15, FZI8, FZ21, FZ22, FZ3I) der anderen Fahrzeuge, deren Fahrbahnbewegungen sich unkoordiniert mit den ersten Fahrzeugbewegungen im Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') kreuzen würden, zum Fahrbahn wechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') automa tisch, dynamisch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei steuerbar sind.
7. Computer-Programm-Produkt (CPP) nach Anspruch 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ) und das Programm-Modul (PGM) derart ausge¬ bildet sind, dass für die Erzeugung des digitalen Fahrbahn- Gefahrenbereich-Zwillings (FGBZ) zur Fahrzeugsteuerung infol- ge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten von jedem Fahr zeug der Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) Fahrzeugtraj ektorie und Fahrzeuggeschwindigkeit ermittelt werden.
8. Computer-Programm-Produkt (CPP) nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ) und das Programm-Modul (PGM) derart ausge bildet sind, dass
a ) mit der Erzeugung des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings (FGBZ) Fahrzeugfahrtinformationen, aus und in wel che Fahrtrichtungen sich die Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) zum Passieren des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') auf diesen zubewegen, in einem Rasterformat (RF) mit schach brettartig abwechselnden Formatfeldern (FF1, FF2 ) digital re präsentiert werden, wobei
al ) ein Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) den Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') repräsentiert,
a2 ) erste Formatfelder (FF1) des Rasterformats (RF) format feldwechselabhängig entweder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro erstem Formatfeld (FF1) repräsentieren und
a3 ) zweite Formatfelder (FF2) des Rasterformats (RF) format feldwechselabhängig entweder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro zweitem Formatfeld (FF2) repräsentieren; und
b) jede erste Fahrzeugbewegung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZfo, FZF7, FZ30) in der voraus schauender Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewegungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZÖ, FZ14, FZ15, FZis, FZ21, FZ22/ FZ31) der anderen Fahrzeuge zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') automatisch, dyna- misch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei gesteuert wird, indem dazu korrespondierend
bl) das fahrbahnwechselwillige Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7,
FZ10, FZ17, FZ30) wie jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge
(FZi...FZn) im Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) gemäß einer Digitalbewegung mit einem START-Punkt und einem ZIEL- Punkt in dem Rasterformat (RF) , die auf einem Format feldwech sel beruht, entweder
von einem ersten Formatfeld der ersten Formatfelder (FF1) als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes zweites Formatfeld der zweiten Formatfelder (FF2) als den ZIEL-Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahr zeuge (FZi...FZn) repräsentiert - also digital frei für die Di¬ gitalbewegung ist, oder
von einem zweiten Formatfeld der zweiten Formatfelder (FF2) als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes erstes Formatfeld der ersten Formatfelder (FF1) als den ZIEL- Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge (FZi...FZn) repräsentiert - also digital frei für die Digital¬ bewegung ist,
digital bewegt wird,
b2 ) vor dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) in einer Bewegungs richtung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2,
FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) eine für das Einleiten des Fahrbahnwech¬ sels zum Abbremsen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Format¬ feldern (FF1, FF2 ) bis hin zu einem Fahrbahnwechsel- Formatfeld (FFfbw), in dem es zu dem Fahrbahnwechsel kommt, als Abbremskorridor (ABK) digital freigemacht oder digital freigehalten wird,
b3) vor dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder (FF1, FF2 ) in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) für die Digital¬ bewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZF4, FZF5, FZF8, FZ2I, FZ22, FZ3F) , die bis zu dem Fahrbahnwechsel-Format feld (FFfbw) ZU Kollisionen zwi¬ schen dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) und den kollisionskritischen Fahrzeugen (FZkk, FZ6, FZ14, FZis, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ3I) führen würden, di gital freigemacht oder digital freigehalten werden,
b4 ) nach dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) in einer durch den Fahrbahnwechsel geänderten Bewegungsrichtung des fahrbahn wechselwilligen und -gewechselten Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) eine für das Beenden des Fahrbahnwechsels zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfel dern (FF1, FF2 ) in der geänderten Bewegungsrichtung bis hin zum Fahrbahnwechsel-Formatfeld (FFFBW) als Beschleunigungskor ridor (BSK) digital freigemacht oder digital freigehalten wird,
b5 ) nach dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder (FF1, FF2 ) in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) für die Digital bewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZF4, FZF5, FZF8, FZ2F, FZ22, FZ3F) , die in der geänderten Bewegungsrichtung ab dem Fahrbahnwechsel- Formatfeld (FFfbw) ZU Kollisionen zwischen dem fahrbahnwech selwilligen und -gewechselten Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10,
FZ17, FZ30) und den kollisionskritischen Fahrzeugen (FZkk, FZÖ, FZ 14, FZ15, FZIS, FZ21, FZ22 , FZ31) führen würden, digital fre gemacht oder digital freigehalten werden.
9. Computer-Programm-Produkt (CPP) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Prozessor (PZ) und das Programm-Modul (PGM) derart ausge bildet sind, dass die Fahrzeugverfügungsgewalt dem fahrbahn wechselwilligen Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) durch dritte Steuerungsdaten (STGD3) zurückgegeben wird, wenn mit einer letzten Digitalbewegung in dem Rasterformat (RF) das fahrbahnwechselwillige Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10,
FZ17, FZ30) digital den Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) verlässt und damit der Fahrbahnwechsel des Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') vollzogen ist.
10. Zentrale Steuerungseinheit (STGE) zum Steuern zumindest teilautomatisierter Fahrzeuge (FZi...FZn), anteilig mit Fahr- zeugüberlängen, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB), ins besondere Kreuzungen (KZ, KZ') von Fahrbahnen im Straßenver kehr,
gekennzeichnet durch
- eine Steuereinrichtung (STER) mit einem Computer-Programm- Produkt (CPP) , das einen nicht-flüchtigen, lesbaren Speicher (SP) , in dem prozessorlesbare Steuerprogrammbefehle eines die Fahrzeugsteuerung durchführenden Programm-Moduls (PGM) ge speichert sind, und einem mit dem Speicher (SP) verbundenen Prozessor (PZ), der die Steuerprogrammbefehle des Programm- Moduls (PGM) zur Fahrzeugsteuerung ausführt, aufweist, und einer Steuerschnittstelle (STSS) und
- mindestens eine Kommunikationseinrichtung (KOER) , die kom munikationstechnisch mit der Steuereinrichtung (STER) und da rin mit dem Computer-Programm-Produkt (CPP) über die Steuer schnittstelle (STSS) verbunden oder der Steuereinrichtung (STER) und dem Computer-Programm-Produkt (CPP) darin zugeord net ist, wobei die Steuereinrichtung (STER) und die Kommuni kationseinrichtung (KOER) derart in Bezug auf die Fahrzeug steuerung Zusammenwirken und ausgebildet sind, dass
a) die Kommunikationseinrichtung (KOER) von mindestens einem einen Fahrbahnwechsel, insbesondere durch Links- oder Rechts abbiegen, initiierenden Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZI0, FZI7, FZ30) und jedem anderen Fahrzeug der Fahrzeuge (FZi...FZn), wenn diese sich dem Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') zum Passieren desjenigen nähern, erste Steuerungsdaten (STGDi) zwecks Abgeben einer Fahrzeugverfügungsgewalt zur Fahrzeug steuerung von dynamischen Fahraufgaben empfängt und an die die Steuereinrichtung (STER) weiterleitet,
b) die Steuereinrichtung (STER) mit dem Empfangen der ersten Steuerungsdaten (STGDi) und der dadurch abgegebenen Fahrzeug verfügungsgewalten durch die Fahrzeuge (FZi...FZn) einen digi talen Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwilling (FGBZ) erzeugt, mit tels dem infolge der abgegebenen Fahrzeugverfügungsgewalten die Steuereinrichtung (STER) durch zweite Steuerungsdaten (STGD2) via der Kommunikationseinrichtung (KOER) erste Fahr zeugbewegungen des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZI7, FZ30) in vorausschauender Koordination mit zweiten Fahrbahnbewegungen kollisionskritischer Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZ14, FZis, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ3I) der anderen Fahr¬ zeuge, deren Fahrbahnbewegungen sich unkoordiniert mit den ersten Fahrzeugbewegungen im Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') kreuzen würden, zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') automatisch, dynamisch, fahr zeugkoordiniert und -kollisionsfrei steuert.
11. Zentrale Steuerungseinheit (STGE) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (STER) und die Kommunikationseinrich tung (KOER) derart Zusammenwirken und ausgebildet sind, dass im Vorfeld, wenn sich das Fahrzeug der Fahrzeuge (FZfbw, FZkk, FZi...FZn) des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') nähert, mittels eines Handshake-Protokolls zwischen jedem Fahrzeug der Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) und der Steuereinrichtung (STER) via der Kommunikationseinrichtung (KOER) das Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt und das Senden der Nachricht zum Abgeben der Fahrzeugverfügungsgewalt vereinbart wird.
12. Zentrale Steuerungseinheit (STGE) nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (STER) und die Kommunikationseinrich tung (KOER) derart Zusammenwirken und ausgebildet sind, dass die Steuereinrichtung (STER) für die Erzeugung des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich-Zwillings (FGBZ) zur Fahrzeugsteue¬ rung infolge der Fahrzeugverfügungsgewalten via der Kommuni kationseinrichtung (KOER) von jedem Fahrzeug der Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) Fahrzeugtraj ektorie und Fahrzeugge¬ schwindigkeit ermittelt.
13. Zentrale Steuerungseinheit (STGE) nach einem der Ansprü¬ che 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (STER) und die Kommunikationseinrich tung (KOER) derart Zusammenwirken und ausgebildet sind, dass die Steuereinrichtung (STER)
a) mit der Erzeugung des digitalen Fahrbahn-Gefahrenbereich- Zwillings (FGBZ) Fahrzeugfahrtinformationen, aus und in wel- che Fahrtrichtungen sich die Fahrzeuge (FZfbw, FZ , FZi...FZn) zum Passieren des Fahrbahn-Gefahrenbereichs (FGB, KZ, KZ') auf diesen zubewegen, in einem Rasterformat (RF) mit schach brettartig abwechselnden Formatfeldern (FF1, FF2 ) digital re präsentiert, wobei
al ) ein Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) den Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') repräsentiert,
a2 ) erste Formatfelder (FF1) des Rasterformats (RF) format feldwechselabhängig entweder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro erstem Formatfeld (FF1) repräsentieren und
a3 ) zweite Formatfelder (FF2) des Rasterformats (RF) format feldwechselabhängig entweder
"NORD->SÜD- und/oder SÜD->NORD"-Fahrzeugbewegungsrichtungen oder
"WEST->OST- und/oder OST->WEST"-Fahrzeugbewegungsrichtungen mit jeweils höchstens einem Fahrzeug pro zweitem Formatfeld (FF2) repräsentieren; und
b) jede erste Fahrzeugbewegung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZfo, FZF7, FZ30) in der voraus schauender Koordination mit den zweiten Fahrbahnbewegungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZÖ, FZ14, FZ15, FZis, FZ21, FZ22/ FZ31) der anderen Fahrzeuge zum Fahrbahnwechseln im Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') automatisch, dyna misch, fahrzeugkoordiniert und -kollisionsfrei steuert, indem dazu korrespondierend
bl) das fahrbahnwechselwillige Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7,
FZ10, FZF7, FZ30) wie jedes andere Fahrzeug der Fahrzeuge
(FZi...FZn) im Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) gemäß einer Digitalbewegung mit einem START-Punkt und einem ZIEL- Punkt in dem Rasterformat (RF) , die auf einem Formatfeldwech sel beruht, entweder
von einem ersten Formatfeld der ersten Formatfelder (FF1) als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes zweites Formatfeld der zweiten Formatfelder (FF2) als den ZIEL-Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahr zeuge (FZi...FZn) repräsentiert - also digital frei für die Di¬ gitalbewegung ist, oder
von einem zweiten Formatfeld der zweiten Formatfelder (FF2) als den START-Punkt der Digitalbewegung auf ein benachbartes erstes Formatfeld der ersten Formatfelder (FF1) als den ZIEL- Punkt der Digitalbewegung, das kein Fahrzeug der Fahrzeuge (FZi...FZn) repräsentiert - also digital frei für die Digital¬ bewegung ist,
digital bewegt wird,
b2 ) vor dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) in einer Bewegungs richtung des fahrbahnwechselwilligen Fahrzeugs (FZfbw, FZ2,
FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) eine für das Einleiten des Fahrbahnwech¬ sels zum Abbremsen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Format¬ feldern (FF1, FF2 ) bis hin zu einem Fahrbahnwechsel-Format¬ feld ( FFFBW ) r in dem es zu dem Fahrbahnwechsel kommt, als Ab¬ bremskorridor (ABK) digital freigemacht oder digital freige¬ halten wird,
b3 ) vor dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder (FF1, FF2 ) in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) für die Digital¬ bewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZF4, FZF5, FZF8, FZ2I, FZ22, FZ3F) , die bis zu dem Fahrbahnwechsel-Formatfeld (FFFBW) ZU Kollisionen zwi¬ schen dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) und den kollisionskritischen Fahrzeugen
( FZ , FZ6, FZ14, FZ15, FZIS, FZ2F, FZ22, FZ3F) führen würden, di¬ gital freigemacht oder digital freigehalten werden,
b4 ) nach dem Fahrbahnwechsel für die Digitalbewegungen in dem Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) in einer durch den Fahrbahnwechsel geänderten Bewegungsrichtung des fahrbahn wechselwilligen und -gewechselten Fahrzeugs (FZfbw, FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) eine für das Beenden des Fahrbahnwechsels zum Beschleunigen des Fahrzeugs benötigte Anzahl von Formatfel¬ dern (FF1, FF2 ) in der geänderten Bewegungsrichtung bis hin zum Fahrbahnwechsel-Formatfeld (FFfbw) als Beschleunigungskor¬ ridor (BSK) digital freigemacht oder digital freigehalten wird, b5 ) nach dem Fahrbahnwechsel die Formatfelder (FF1, FF2 ) in dem Kernbereich (KB) des Rastertormats (RF) für die Digital¬ bewegungen in Bewegungsrichtungen der kollisionskritischen Fahrzeuge (FZkk, FZ6, FZF4, FZF5, FZF8, FZ2I, FZ22, FZ3I) , die in der geänderten Bewegungsrichtung ab dem Fahrbahnwechsel- Formatfeld (FFFBW) ZU Kollisionen zwischen dem fahrbahnwech¬ selwilligen und -gewechselten Fahrzeug (FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) und den kollisionskritischen Fahrzeugen (FZkk, FZÖ, FZ 14, FZ15, FZIS, FZ2I, FZ22, FZ31) führen würden, digital frei¬ gemacht oder digital freigehalten werden.
14. Zentrale Steuerungseinheit (STGE) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (STER) und die Kommunikationseinrich tung (KOER) derart Zusammenwirken und ausgebildet sind, dass die Steuereinrichtung (STER) via der Kommunikationseinrich tung (KOER) durch dritte Steuerungsdaten (STGD3) die Fahr zeugverfügungsgewalt dem fahrbahnwechselwilligen Fahrzeug ( FZ FBW FZ2, FZ7 , FZ10, FZ17, FZ30) , insbesondere mittels eines weiteren Handshake-Protokolls, zurückgibt, wenn mit einer letzten Digitalbewegung in dem Rasterformat (RF) das fahr bahnwechselwillige Fahrzeug (FZFBW, FZ2, FZ7, FZI0, FZF7, FZ30) digital den Kernbereich (KB) des Rasterformats (RF) verlässt und damit der Fahrbahnwechsel des Fahrzeugs (FZFBW/ FZ2, FZ7, FZ10, FZ17, FZ30) in dem Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB, KZ,
KZ') vollzogen ist.
15. Zentrale Steuerungseinheit (STGE) nach einem der Ansprü¬ che 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass
die Steuereinrichtung (STER) als eine offene Cloud Computing Plattform ausgebildet ist.
16. Steuerungssystem (STGS) zum Steuern zumindest teilautoma tisierter Fahrzeuge (FZi...FZn), anteilig mit Fahrzeugüberlän- gen, in einem Fahrbahn-Gefahrenbereich (FGB), insbesondere Kreuzungen (KZ, KZ') von Fahrbahnen im Straßenverkehr, mit mindestens einer zentralen Steuerungseinheit (STGE) , die zur Fahrzeugsteuerung jeweils eine Steuereinrichtung (STER) und jeweils mindestens eine Kommunikationseinrichtung (KOER) ent hält, insbesondere jeweils nach einem der Ansprüche 10 bis 15, und einer in den Fahrzeugen (FZi...FZn) jeweils enthaltenen Fahrzeugkommunikationsschnittstelle (FZKS), die zur Fahrzeug- Steuerung mit der Kommunikationseinrichtung (KOER) verbunden ist, das zur Fahrzeugsteuerung in dem Fahrbahn- Gefahrenbereich (FGB, KZ, KZ') derart ausgebildet ist, dass ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5 durchführbar ist .
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