ES2200209T3 - Instalacion y procedimiento para la informacion sobre perturbaciones del trafico. - Google Patents

Abstract

LA INVENCION SE REFIERE A UN PROCEDIMIENTO Y DISPOSITIVO PARA COMUNICAR ATASCOS EN EL TRAFICO, Y COMPRENDE MEDIOS PARA RECIBIR DATOS DEL TRAFICO RECOGIDOS POR SENSORES. EL PROCEDIMIENTO DE LA INVENCION PROPORCIONA MEDIOS PARA CALCULAR DATOS DE SALIDA QUE DESCRIBEN LA IMPORTANCIA DE LOS ATASCOS DE TRAFICO BASANDOSE EN DATOS DEL TRAFICO RECIBIDOS CON EL USO DE UN DIAGRAMA VALIDO DE DENSIDAD DEL FLUJO DEL TRAFICO PARA LA RUTA DE CIRCULACION AFECTADA.

Description

Instalación y procedimiento para la información sobre perturbaciones del tráfico.

La invención se refiere a una instalación para la información sobre perturbaciones del tráfico con medios para la recepción de datos de tráfico detectados con sensores así como a un procedimiento para la información sobre perturbaciones del tráfico.

Para la información de los conductores de automóviles, se conocen ya desde hace mucho tiempo noticias habladas sobre el tráfico. Éstas están afectadas con diferentes inconvenientes, por ejemplo con retrasos e inexactitudes, que están vinculadas a la recepción y transmisión manual y, por lo tanto, también subjetiva de las informaciones. Así, por ejemplo, sucede que un conductor de automóvil está en un atasco que no ha sido anunciado (todavía), o que, a pesar del aviso de atasco, se puede circular relativamente sin perturbaciones por la carretera respectiva cuando se llega al punto designado.

Ha sido posible una detección más exacta así como una transmisión más rápida con la ayuda del sistema conocido en los últimos años para la transmisión de mensajes de tráfico codificados de forma digital. La estructura y la codificación de estos mensajes de tráfico y la lista de lugares están establecidos en CEN pr ENV/278/7/1/0012 y en pr ENV/278/7/3/0004, que se basa en la propuesta de norma ALERT C de Junio de 1996, publicada por RDS ATT ALERT Consortium. Los elementos esenciales de un mensaje de tráfico son en este caso de lugar del acontecimiento (Location) y el acontecimiento (Event). Estos datos están catalogados, es decir, que a cada lugar relevante para el tráfico y a cada acontecimiento relevante para el tráfico está asignado un código unívoco. La concatenación de los lugares en la tabla de lugares a lo largo de las carreteras existentes reproduce el desarrollo. Además de las instalaciones habituales de un aparato receptor con un decodificador RDS, se requieren para la utilización del canal de mensajes de tráfico TMC (Traffic Message Channel) instalaciones para la decodificación, para la memorización, para el procesamiento posterior y para la emisión de los mensajes de tráfico.

Los mensajes de tráfico codificados digitalmente -mencionados a continuación también como mensajes TMC- se pueden transmitir con el Sistema de Datos de Radio (RDS), que posibilita una transmisión adicional y no audible de datos digitales en paralelo a los programas de radiodifusión en un can al de datos. Las especificaciones del Sistema de Datos de Radio para radio UKW están establecidas, entre otros, en la publicación Tech. 3244 - E, de Marzo de 1984 de la Unión de radiodifusión Europea (EBU). Los receptores de radio con decodificadores RDS adecuados pueden recibir y decodificar datos transmitidos adicionalmente a la recepción de audio con la misma parte de recepción.

Los mensajes de tráfico codificados digitalmente pueden ser transmitidos también de una manera diferente que a través de emisoras de radiodifusión y de señales de datos de radio. Así, por ejemplo, es posible una transmisión de los mensajes de tráfico codificados digitalmente a través de redes de radio móvil. Así en GSM (Global System for Mobile Communication) se pueden transmitir, paralelamente a la voz, mensajes cortos (Short Messages), que pueden contener también mensajes de tráfico codificados digitalmente.

Estos sistemas conocidos sirven en primer lugar para la transmisión de mensajes de tráfico, pero no están excluidos los mensajes con otro contenido, por ejemplo avisos generales de peligro. A través de la codificación digital es posible un procesamiento de los datos recibidos antes de la emisión, por ejemplo una selección por regiones o carreteras.

Tampoco en un sistema de este tipo, cuyos datos de entrada son generados esencialmente por sensores, se pueden excluir las estimaciones erróneas de las informaciones emitidas. Así, por ejemplo, las informaciones emitidas en los sistemas conocidos solamente permiten sacar conclusiones en una medida limitada sobre la velocidad posible, a pesar de las perturbaciones del tráfico, o sobre la duración de una perturbación del tráfico.

Se conoce por el documento DE 31 28 578 A1 un procedimiento para la detección automática de atascos y para el pronóstico automático de atascos para el tráfico por carretera. A tal fin se propone allí comparar la forma de la distribución de la velocidad de los vehículos con una curva de referencia. Independientemente de influencias exógenas, existe un peligro de atasco cuando la distribución de la velocidad se desvía de la curva de referencia en puntos esenciales. Esta información se utilizara para indicar un peligro de atasco, por ejemplo, a través de medios de comunicación existentes en la carretera, como paneles de aviso.

Por lo tanto, el cometido de la presente invención es poner a la disposición del conductor de automóvil no sólo informaciones estáticas, sino informaciones que permiten sacar conclusiones sobre el entorpecimiento real del tráfico, por ejemplo el desarrollo temporal de una perturbación del tráfico o la velocidad media alcanzable a pesar de la perturbación del tráfico en una sección de trayecto respectiva.

Este cometido se soluciona en la instalación según la invención porque están previstos medios para el cálculo de datos a emitir, que describen la repercusión de la perturbación del tráfico, a partir de los datos de tráfico recibidos con la ayuda de un diagrama de la densidad y el flujo válido para la sección de trayecto respectiva.

La instalación según la invención puede estar dispuesta en o en relación con un terminal, por ejemplo un auto-radio o un aparato de radio, o en una instalación central. El diagrama de la densidad y el flujo utilizado para el cálculo es designado con frecuencia también como diagrama fundamental del tráfico por carretera y se describe, por ejemplo, en "Wie sich ein Verkehrsstau enwickelt", Spektrum der Wissenschaft, 11/89, página 182. Representa la relación entre el flujo de tráfico q -designado con frecuencia también como intensidad de tráfico- y la densidad del tráfico k. Para calcular los datos a emitir con la ayuda del diagrama de la densidad y el flujo, se pueden utilizar diferentes variables como datos de entrada, lo que depende en el caso individual, respectivamente, de los sensores disponibles y de las peculiaridades. Una forma de realización ventajosa de la invención consiste en que los datos de tráfico recibidos describen la densidad del tráfico medida en cada caso, una identificación de la sección del trayecto y la extensión medida en cada caso de la perturbación del tráfico.

Esta forma de realización puede estar configurada, además, de tal forma que los datos de tráfico recibidos describen, además, el diagrama de la densidad y el flujo válido en cada caso para la sección de trayecto. Esto tiene la ventaja de que un ordenador central de tráfico puede adaptar el diagrama de la densidad y el flujo a tener en cuenta en el cálculo al estado actual respectivo de las carreteras (por ejemplo, posibilidad de circulación por un solo carril de una autopista). Puesto que el diagrama de la densidad y el flujo es una parábola, que pasa por el punto cero de las coordenadas, es suficiente una descripción a través de dos variables, por ejemplo a través de las coordenadas del máximo.

Otra configuración ventajosa de la instalación según la invención consiste en que los datos de tráfico recibidos son mensajes TMC ampliados. De esta manera se pueden utilizar en gran medida las instalaciones existentes del sistema TMC. Además, se puede excluir una interferencia de receptores de TMC existentes.

Un desarrollo ventajoso de la instalación según la invención consiste en que los datos a emitir describen la velocidad media y/o el tiempo de marcha sobre una sección del trayecto conocida. Adicional o alternativamente, puede estar previsto, según otro desarrollo ventajoso, que los datos a emitir describen la modificación de la longitud de la perturbación del tráfico.

De esta manera, un conductor de automóvil está en mejores condiciones que con los sistemas de información conocidos para reaccionar a perturbaciones del tráfico, por ejemplo para decidir en qué salida de autopista debe elegir una ruta alternativa.

Otro desarrollo de la instalación según la invención consiste en que en una memoria están depositados datos para la descripción de los diagramas de la densidad y el flujo de secciones de trayectos. De esta manera, para aquellas secciones de trayectos, en las que no existen modificaciones temporales, no es necesaria una transmisión de los datos que describen el diagrama de la densidad y el flujo. La memorización de los datos para los diagramas de flujo "normales" se puede realizar de una manera sencilla en conexión con las tablas de lugares que son necesarias de todos modos para la decodificación de mensajes TMC.

Para facilitar adicionalmente la planificación y la realización de trayectos especialmente más largos se conocen programas para el cálculo de recomendaciones de rutas. Tales programas se pueden obtener, por ejemplo, para ordenadores personales en el mercado o están integrados en sistemas de navegación. El usuario introduce el comienzo y el destino, dado el caso también otros puntos del trayecto, y recibe entonces una recomendación de ruta o bien como lista o como marcación sobre un mapa de carreteras. Aunque en el cálculo de esta recomendación de rutas se tienen en cuenta el estado de las carreteras y las perturbaciones del tráfico posiblemente existentes, sin embargo se puede llevar a cabo un cálculo desfavorable de la ruta, donde el conductor de automóvil recibe indicada una ruta que se revela como falsa ya en un punto del trayecto alcanzado después de tiempo prolongado debido a una perturbación del tráfico que se ha incrementado en gran medida en el tiempo intermedio.

Por lo tanto, en otro desarrollo de la instalación de acuerdo con la invención, están previstos, además, medios para el cálculo de recomendaciones de ruta, donde se tienen en cuenta los datos calculados a
emitir.

En este desarrollo puede estar previsto que la instalación y los medios para el cálculo de recomendaciones de rutas estén dispuestos en un terminal, que recibe los datos de tráfico desde al menos una instalación central. A tal fin solamente es necesaria una comunicación uni- direccional de datos con la instalación central hacia el terminal, como por ejemplo en el Sistema de Datos de Radio o en el canal de difusión de un sistema de radio móvil. Como una alternativa, en este desarrollo puede estar previsto que la instalación y los medios para el cálculo de recomendaciones de rutas estén dispuestos en una instalación central, a la que pueden ser alimentados desde terminales datos sobre un trayecto deseado respectivo y desde la que se pueden transmitir las recomendaciones de rutas calculadas hacia los terminales. Este desarrollo presupone una comunicación bidireccional de los datos, como se ponen a disposición, por ejemplo, por sistemas de radio móvil.

El cometido según la invención se soluciona en un procedimiento según la invención para la información sobre perturbaciones de tráfico, en el que los datos de tráfico son recibidos con la ayuda de sensores, porque a partir de los datos de tráfico recibidos, se calculan con la ayuda de un diagrama de la densidad y el flujo, que es válido para la sección de trayecto respectiva, los datos a emitir que describe la repercusión de la perturbación del tráfico.

La invención comprende, además, un procedimiento para la transmisión de informaciones sobre perturbaciones del tráfico, en el que los datos del tráfico son recibidos con la ayuda de sensores, en el que está previsto que los datos de tráfico recibidos sean transmitidos a receptores y sean calculados allí, con la ayuda de un diagrama de la densidad y el flujo válido para la sección de trayecto respectiva, a partir de los datos de tráfico transmitidos los datos a emitir que describen la repercusión de la perturbación del tráfico.

A través de las medidas indicadas en otras reivindicaciones son posibles desarrollos ventajosos y mejoras de los procedimientos según la invención.

A continuación se representan ejemplos de realización de la invención en el dibujo con la ayuda de varias figuras y se explican en detalle en la descripción siguiente. En este caso:

La figura 1 muestra un diagrama de bloques de una instalación según la invención, que está dispuesta con preferencia en un terminal.

Las figuras 2 y 3 muestran diagramas de la densidad y el flujo.

La figura 4 muestra un diagrama de bloques de una instalación según un desarrollo de la invención en un terminal, y

La figura 5 muestra una instalación central.

Las partes iguales están provistas con los mismos signos de referencia en las figuras.

El ejemplo de realización así como partes del mismo están representados, en efecto, como diagramas de bloques. No obstante, esto no significa que la instalación según la invención esté limitada a una realización con la ayuda de circuitos individuales que corresponden a los bloques. En su lugar, la instalación según la invención se puede realizar de manera especialmente ventajosa con la ayuda de circuitos altamente integrados. En este caso, se pueden emplear procesadores de señales digitales, que llevan a cabo, con una programación adecuada, las etapas de procesamiento representadas en los diagramas de bloques. La instalación según la invención puede formar, junto con otras disposiciones de circuito dentro de un circuito integrado partes esenciales de un terminal, por ejemplo de un receptor de radio.

En un receptor 1 son recibidas señales de radio, que contienen señales RDS, donde se realizan también la demodulación, la corrección de errores y la decodificación de las señales RDS y una decodificación siguiente de los mensajes TMC. Además, en el receptor 1 se encuentra una instalación para la selección de los mensajes TMC según los criterios de selección que pueden ser ajustados por el usuario, por ejemplo según carreteras y regiones individuales. Los mensajes TMC que permanecen entonces son alimentados a un filtro de selección 2, que está conectado con memorias 3 a 5, 15, para el lugar LOC, la extensión EXT, los valores característicos kmax, qmax del diagrama de la densidad y el flujo, la densidad del tráfico k actual transmitida con el mensaje TMC y la extensión l transmitida igualmente de la perturbación del tráfico. Estos datos pueden ser memorizados para varios mensajes TMC.

En 7 se leen a partir de la lista de lugares 6 el valor característico FDD kmax, memorizado pare el lugar respectivo (= sección de trayecto), qmax y la longitud del trayecto ls. La longitud del trayecto es memorizada temporalmente en una memoria 8, mientras que en 14 se realiza un cálculo del valor característico FDD para el caso de que estén memorizados varios valores característicos FDD en la lista de lugares para la sección de trayecto. Éste puede ser el caso, por ejemplo, cuando una sección de trayecto presenta en parte cuatro, en parte seis carriles. Este cálculo se puede realizar como formación de mínimos (el peor valor) o como formación del valor medio.

El valor característico FDD calculado de esta manera está memorizado temporalmente en 9. En 10 se realiza una selección entre el valor característico FDD memorizado temporalmente en 4 y el memorizado temporalmente en 9. En este caso, tienen prioridad el valor transmitido y el valor característico FDD memorizado temporalmente en 4, de manera que el valor característico leído desde la lista de lugares 6 solamente se utiliza cuando no se ha transmitido ningún valor característico FDD. Esta selección se puede realizar también en 7, lo que está indicado por medio de una línea de trazos. El resultado de la selección en 10 así como la densidad de tráfico k memorizada temporalmente y la extensión 1 son evaluados en 11.

En particular, la evaluación se realiza con la ayuda del diagrama de la densidad y el flujo calculado igualmente en 11, como se describe a continuación con referencia a las figuras 2 y 3. Los datos a emitir se muestran con la ayuda de un dispositivo de salida (como, por ejemplo, en una pantalla) 12 y/o se pueden poner a disposición, por ejemplo a través de la emisión de voz.

Las figuras 2 y 3 muestran, respectivamente, un diagrama de la densidad y el flujo, que representa la relación entre el flujo de tráfico q y la densidad del tráfico k. En este caso, se mide el flujo de tráfico en automóviles por unidad de tiempo, mientras que se indica la densidad de tráfico k en automóviles por unidad de trayecto. El diagrama de la densidad y el flujo representa aproximadamente una parábola que, partiendo del origen de las coordenadas alcanza su máximo en kmax y qmax y luego cae de nuevo hasta k = 2 · kmax y q = 0. En las figuras 2 y 3 están resaltados en cada caso tres puntos A, V, C para una densidad reducida del tráfico k1, una densidad media del tráfico k2 y una densidad alta del tráfico k3.

La gradiente de las rectas representadas con líneas de trazos en la figura 2 proporciona la velocidad media de los vehículos. En el ejemplo de realización representado con relación a la figura 1 se transmiten kmax y qmax para una sección predeterminada del trayecto como identificación FDD, a partir de lo cual se calcula la curva completa. Si predomina, por ejemplo en la sección de trayecto una densidad de tráfico k2, que se transmite igualmente al terminal, entonces se puede calcular el flujo de tráfico. A través de la división del flujo de tráfico por la densidad de tráfico se calcula el gradiente de las rectas a través del punto B y, por lo tanto, la velocidad media. Puesto que se ha transmitido igualmente la longitud l de la perturbación del tráfico, a partir de ella se puede calcular de nuevo el tiempo requerido para pasar por la parte de la sección del trayecto que está afectada por la perturbación del tráfico y se puede poner a la disposición del aparato de salida 12. También se pueden indicar otros resultados, por ejemplo el retraso frente a una marcha a velocidad aproximadamente "normal" o el tiempo para toda la sección del trayecto.

En la figura 3 se aplican en los puntos A, B, C tangentes en el diagrama de la densidad y flujo. El gradiente de estas tangentes da como resultado la velocidad de las ondas de la densidad y la gradiente de una secante, como se representa, por ejemplo, entre los puntos A y B, da como resultado la velocidad de ondas de choque. Las ondas de la densidad se prolongan en el sentido de la marcha en el caso de gradiente positiva de las tangentes, en cambio se prolongan en contra del sentido de la marcha en el caso de gradiente negativa, por lo que estas últimas influyen en el tráfico siguiente. De esta manera, se puede calcular si una perturbación del tráfico en un instante predeterminado ha alcanzado un punto de enlace de una autopista en el sentido de la marcha o en contra del sentido de la marcha. A continuación, por ejemplo un conductor de automóvil puede decidir o un terminal puede recomendar el punto de enlace que debe utilizarse para salir o entrar.

La figura 4 muestra una instalación, que está dispuesta con preferencia igualmente en un terminal y que está completada por una instalación 16 para el cálculo de recomendaciones de rutas. A ésta pertenece una memoria 17 con un llamado mapa de carreteras digital, que puede estar combinado, dado el caso, también con la lista de lugares 6. Con la ayuda de un teclado 18, el usuario puede introducir el comienzo, el destino y, dado el caso, puntos intermedios del trayecto, por los que debe pasar la marcha. Desde la instalación 16 se puede controlar la selección de los mensajes TMC realizados en el receptor 1, de tal manera que se seleccionan todos los mensajes TMC, que influyen posiblemente en el cálculo de la recomendación de las rutas. Para todos estos mensajes TMC se depositan los datos relevantes en las memorias
3 a 5 y 15.

Los datos que pertenecen en cada caso a una sección del trayecto pueden ser llamados por la instalación 16 desde las memorias, después de lo cual se puede alimentar el resultado de la evaluación en 11 a la instalación 16. De esta manera, en el cálculo de las rutas conocidas en sí se pueden tener en cuenta las perturbaciones del tráfico y sus repercusiones. Así, por ejemplo, se puede calcular si una perturbación del tráfico representa un perjuicio fuerte sobre una sección del trayecto recomendada a través del cálculo de rutas y a alcanzar posteriormente por el vehículo, de manera que se recomienda, dado el caso, otra ruta desde el principio.

La figura 5 muestra una instalación según la invención, que está dispuesta en una unidad central, por ejemplo en un ordenador central de tráfico y corresponde a la instalación según la figura 4 en sus componentes más importantes.

Los mensajes sobre secciones de trayectos individuales, que contienen esencialmente las mismas indicaciones que en los ejemplos de realización ya explicados, son alimentados a través de una red de comunicación 21, por ejemplo ISDN, desde una pluralidad de sensores 22 indicados solamente en la figura 5. En las memorias 3 a 5 y 15 se memorizan los datos presentes en cada caso para todas las secciones de trayectos de una red de carreteras, de manera que la instalación 16 está en condiciones de tener en cuenta todas las perturbaciones del tráfico anunciadas en el cálculo de recomendaciones de rutas discrecionales.

Las solicitudes para el cálculo de una recomendación de ruta y las recomendaciones de rutas calculadas son transmitidas en el ejemplo de realización según la figura 5 a través de una red de radio móvil 23 hacia terminales 24. El teclado 18 y el dispositivo de representación 12 se pueden utilizar para tareas de supervisión y de mantenimiento.

Claims (16)

1. Instalación para la información de un conductor de automóvil sobre perturbaciones del tráfico a través de radio con medios para la recepción de datos de tráfico detectados con sensores, caracterizada porque además del lugar (LOC) y del alcance (EXT) de la perturbación del tráfico, se recibe y memoriza la densidad del tráfico (k) en la instalación de recepción, porque la densidad máxima del tráfico (kmax) es extraída de una memoria (6) o es recibida y memorizada igualmente en función del lugar transmitido (LOC), porque de la memoria (6) es extraído o recibido, además, el flujo máximo del tráfico (qmax) en función del lugar (LOC) transmitido y porque están previstos medios (11), que describen la repercusión de la perturbación del tráfico a partir de los datos de tráfico recibidos teniendo en cuenta el diagrama de la densidad y el flujo.

2. Instalación según la reivindicación 1, caracterizada porque la instalación recibe adicionalmente informaciones sobre el alcance (1) de la perturbación del tráfico.

3. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores, caracterizada porque los datos de tráfico recibidos son mensajes TMC ampliados.

4. Instalación según una de las reivindicaciones anteriores 1 a 4, caracterizada porque los datos a emitir describen la velocidad media y/o el tiempo de marcha sobre una sección conocida del trayecto.

5. Instalación según una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada porque los datos a emitir describen la modificación de la longitud de la perturbación del tráfico.

6. Instalación según una de las reivindicaciones 4 a 5, caracterizada porque están previstos, además, medios para el cálculo de recomendaciones de rutas, donde son tenidos en cuenta los datos a emitir.

7. Instalación según la reivindicación 6, caracterizada porque la instalación y los medios para el cálculo de recomendaciones de rutas están dispuestos en un terminal, que recibe los datos de tráfico desde al menos una instalación central.

8. Instalación según la reivindicación 7, caracterizada porque la instalación y los medios para el cálculo de recomendaciones de rutas están dispuestos en una instalación central, a la que se pueden alimentar datos desde terminales sobre un viaje deseado respectivo y desde la que se pueden transmitir las recomendaciones de rutas calculadas hacia los terminales.

9. Procedimiento para la información de un conductor de automóvil sobre perturbaciones del tráfico por radio, donde los datos de tráfico son detectados con la ayuda de sensores, caracterizado porque además del lugar (LOC) y del alcance (EXT) de la perturbación del tráfico, se recibe y memoriza la densidad del tráfico, porque la densidad máxima del tráfico (kmax) es extraída de una memoria o igualmente es recibida y memorizada en función del lugar (LOC) transmitido, porque a partir de la memoria (6) se extrae o recibe, además, el flujo máximo de tráfico (qmax) en función del lugar (LOC) transmitido, y porque a partir de los datos de tráfico recibidos se describe la repercusión de la perturbación del tráfico teniendo en cuenta el diagrama de la densidad y el flujo.

10. Procedimiento según la reivindicación 8, caracterizado porque se reciben informaciones sobre el alcance (1) de la perturbación del tráfico.

11. Procedimiento según una de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado porque los datos de tráfico recibidos son mensajes TMC ampliados.

12. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 11, caracterizado porque los datos a emitir describen la velocidad media y/o el tiempo de marcha sobre una sección conocida del trayecto.

13. Procedimiento según una de las reivindicaciones 9 a 12, caracterizado porque los datos a emitir describen la modificación de la longitud de la perturbación del tráfico.

14. Procedimiento para la transmisión de informaciones sobre perturbaciones del tráfico, donde los datos del tráfico son detectados con la ayuda de sensores, caracterizado porque además del lugar (LOC) y el alcance (EXT) del impedimento del tráfico, se transmite la densidad del tráfico (k), porque con preferencia se transmite también la densidad máxima del tráfico (kmax), porque se transmite el flujo máximo del tráfico (qmax) para la sección del trayecto, y porque a partir de los datos de tráfico recibidos se determina la repercusión de la perturbación del tráfico teniendo en cuenta el diagrama de la densidad y el flujo.

15. Procedimiento según la reivindicación 14, caracterizado porque se transmite información sobre el alcance de la perturbación del tráfico.

16. Procedimiento según una de las reivindicaciones 14 a 15, caracterizado porque los datos de tráfico transmitidos son mensajes TMC ampliados.