FR2808110A1 - Procede pour commander les instants de transmission de donnees, qui concernent des evenements qui sont detectes par des vehicules - Google Patents

Abstract

Selon ce procédé pour commander les instants de transmission de données concernant des événements détectés par des véhicules, à un central, le central transmet un message d'interrogation (à l'instant t0 ) à des véhicules d'une flotte de véhicules et à la suite du message d'interrogation chaque véhicule envoie les données au central d'une manière retardée conformément à une fonction de distribution statistique, le central identifiant l'événement comme sûr statistiquement à un instant (td ) et envoyant une signalisation de changement d'état aux véhicules, information que tous les véhicules ont reçu à un instant (tf ). Application notamment la régulation du trafic routier en fonction d'événements détectés par des véhicules et transmis à un central de commande.

Description

L'invention concerne un procédé pour commander les instants de

transmission de données, qui concernent des évènements qui sont détectés par des véhicules d'une flotte de véhicules, notamment d'une flotte de véhicules échantillons, à un central. Il existe des prestations de services en matière de trafic routier qui sont basées sur le fait que des données, qui arrivent ou sont perçues dans le véhicule et qui jusqu'alors n'ont pas été utilisées ou n'ont été utilisées que localement dans le véhicule, sont transmises à un central de service. Dans ce central, ces données sont combinées aux données provenant d'une multiplicité d'autres véhicules et des conséquences en sont tirées. La multiplicité de véhicules est formée par exemple par des véhicules échantillons d'une flotte de véhicules, qui peut comporter non seulement des véhicules liés selon une organisation, mais n'importe quel véhicule, par exemple tous les véhicules qui se déplacent simultanément dans un réseau routier donné. Des exemples de services correspondants sont: la détection de bouchons, détection d'accidents ou la transmission de données, qui peuvent concerner l'état du temps. De tels services sont désignés comme étant des services désignés sous l'appellation

"Floating Car Data".

La sécurité des conclusions peut être accrue lorsqu'on se réfère à un grand nombre de véhicules. D'autre part de telles interrogations posent des problèmes étant donné qu'ii faut utiliser des technologies de radio mobile,

qui sont onéreuses et en outre ont une capacité limitée.

Par conséquent un compromis est nécessaire entre le nombre

des transmissions et la sécurité des indications.

La transmission des résultats des évaluations du central aux véhicules (ce dispositif de transmission sera désigné ci-après sous l'expression "liaison descendante") peut s'effectuer soit au moyen d'un canal de radiodiffusion (par exemple DAB, GSM-SMS-CB), soit par l'intermédiaire

d'une liaison point-à-point (par exemple radio mobile, GSM-

BS GSM-SMS-PtP). Ces transmissions de liaison descendante peuvent être également utilisées pour commander les transmissions du véhicule au central (désignées ci-après

sous l'expression "liaison montante").

La commande des transmissions de liaison montante peut être organisée en premier lieu périodiquement, lorsque par exemple les véhicules transmettent leurs données au bout d'un intervalle de temps déterminé, spécifique au service ou bien au bout d'un intervalle de temps ou d'une section de trajet déterminée, spécifique au service. En second lieu les transmissions de liaison montante sont exécutées d'une manière commandée par les évènements, par exemple lorsque des évènements définis sont détectés par le véhicule, par exemple un arrêt lors du déplacement sur une autoroute. Une organisation périodique ou commandée par les évènements, des transmissions de liaison montante est

décrite par exemple dans DE-C-195 13 640.

Les procédés connus fonctionnent bien dans de nombreuses applications, mais il existe également des applications dans lesquelles ils fonctionnent d'une manière insuffisante ou ne fournissent pas de résultats. En particulier dans le cas de demandes envoyées par le central aux véhicules, dans le cas de l'organisation des transmissions de données, il existe le risque que de nombreux véhicules accèdent en un bref intervalle de temps au système radio mobile et que les véhicules émettent des signalisations correspondantes concernant un événement actuel au central. Des services de radio mobile à bande étroite peuvent s'en trouver surchargés, et l'utilisation de systèmes de transmission ayant des capacités potentielles suffisantes entraînerait des coûts élevés de transmission. En outre les procédés connus incluent une dépense

très élevée de gestion et de fonctionnement.

L'invention a pour but d'obtenir une faible contrainte dans le système de transmission et ce dans le

cadre d'une sécurité aussi élevée que possible des données.

Ce problème est résolu à l'aide du procédé du type indiqué, caractérisé en ce que le central transmet un message d'interrogation à des véhicules d'une flotte de véhicules, et lors de la réception du message d'interrogation, chaque véhicule envoie les données de façon retardée au central, d'une manière concordant avec

une fonction de distribution statistique.

Sous le terme "événement", on comprendra ici également qu'il s'agit d'un changement d'état, par exemple lorsqu'un état détecté par le véhicule ne coïncide plus avec des données, qui sont émises par le central en

direction des véhicules.

Conformément à l'invention, lors d'une interrogation formulée par le central, de nouvelles données ne sont pas envoyées immédiatement au central, mais en étant retardées d'un intervalle de temps, l'intervalle de temps étant fixé sur la base d'une fonction de distribution, c'est-à- dire produit de façon aléatoire ou calculé d'une manière pseudo-aléatoire. L'interrogation est produite par une transmission d'un message d'interrogation du central aux véhicules devant être interrogés. Grâce à l'interrogation simultanée ou dans une large mesure simultanée d'une multiplicité de véhicules, la détection d'événements est déclenchée dans les différents véhicules et les données déterminées sont transmises au central d'une

manière retardée, conformément à l'invention.

L'invention est basée sur le fait connu que l'on peut réduire fortement non seulement le nombre des transmissions, mais également la dépense de fonctionnement pour gérer les données, les véhicules et les états, lorsqu'on décale les instants de transmission de façon statistique dans le futur. Etant donné que la fonction de distribution statistique, sur la base de laquelle ceci s'effectue, est connue dans le central, le central peut identifier comme correct un événement signalé, déjà au bout d'un nombre relativement faible de signalisations. De préférence, le message d'interrogation envoyé par le central aux véhicules d'une flotte de véhicules est réalisé sous la forme d'un message de radiodiffusion ou

sous la forme d'un message à diffusion partielle.

Dans le cas du message de diffusion, tous les véhicules situés dans la zone de réception du message d'interrogation sont appelés et, dans la mesure o ils satisfont aux exigences nécessaires du point de vue technique et organisation, sont incités par le message d'interrogation à détecter des évènements correspondants à transmettre ces données déterminées au central, selon une distribution statistique et d'une manière retardée. Sous l'effet du message d'interrogation se présentant sous la forme d'un message de diffusion, une flotte très importante de véhicules échantillons est interrogée et par conséquent les canaux de transmission dans la liaison montante sont fortement chargés, ce qui, sur la base du retard aléatoire

selon l'invention, conduit à une contrainte admissible.

Grâce à un tel message d'interrogation en tant que message de diffusion, on peut par exemple également calculer ou estimer avantageusement la densité du trafic ou le nombre

des participants au trafic dans la zone de réception.

Grâce à un message d'interrogation sous la forme d'un message à diffusion partielle, une partie de l'ensemble des véhicules possibles dans la zone de réception parvient à répondre. De ce fait la quantité de véhicules, qui a répondu par un message à diffusion partielle, représente une partie de la flotte des véhicules, qui a répondu au moyen d'un message de diffusion. La réalisation d'un message à diffusion partielle s'effectue de façon préférentielle sur la base d'un critère sélectif, qui est transmis avec le message d'interrogation aux véhicules, dans la zone de réception, et à l'aide duquel sont sélectionnés des véhicules qui satisfont au critère de sélection, et de ce fait seuls ces véhicules transmettent des données correspondantes au central par l'intermédiaire de leur canal de liaison montante. Un exemple possible d'un tel message d'interrogation en tant que message à diffusion partielle possède le contenu suivant: "lorsque le véhicule est situé sur une autoroute, qu'il transmette au central sa vitesse actuelle". Ce type d'interrogation garantit que seuls les véhicules qui sont situés sur une autoroute transmettent leur donnée de vitesse au central - qui les détecte par exemple au moyen d'un appareil de navigation en tant que capteur. En dehors de ce type du message conditionnel à diffusion partielle, il existe également d'autres formes de

réalisation d'un message à diffusion partielle.

Conformément à l'invention, il existe deux variantes de la détection de données, c'est-à-dire que d'une part les données sont déterminées directement par un capteur formé de façon correspondante avant l'instant aléatoire, propre à chaque véhicule, de transmission au central, alors que d'autre part les données pour la détection du message d'interrogation sont détectées par le capteur et sont transmises au central à un instant ultérieur aléatoire, propre au véhicule. Dans le premier type, les données les plus actuelles sont respectivement transmises, ce qui est important précisément dans le cas d'évènements à variation rapide, alors que dans l'autre forme de réalisation on est certain que l'instant de détection de l'événement est déterminé de façon uniforme

par les capteurs de la flotte de véhicules qui a répondu.

De ce fait on parvient à obtenir un enregistrement

instantané des évènements.

Dans une forme de réalisation préférée, la fonction de distribution statistique est une fonction de distribution prédéterminée comportant au moins un paramètre libre, pour lequel le central sélectionne une valeur concrète de paramètre, qu'il envoie aux véhicules. De ce fait pour tous les types d'évènements, on utilise seulement une fonction de distribution de base, qui peut être adaptée aisément aux exigences spéciales pour l'identification

correcte d'évènements déterminés.

La valeur concrète du paramètre est choisie de préférence de telle sorte que pendant un intervalle de temps prédéterminé après la détection d'un événement par plusieurs véhicules, statistiquement tant de véhicules envoient des données en rapport avec l'événement que dans le central il existe une certitude statistique

prédéterminée que l'événement est effectivement apparu.

Comme fonction de distribution statistique, on utilise de préférence une fonction de distribution

exponentielle négative ou à distribution partielle.

Dès que le central a reçu un tel nombre élevé de signalisation pour un événement, au point qu'on a la certitude statistique prédéterminée que l'événement est effectivement apparu, il envoie en retour aux véhicules, une signalisation d'arrêt. Des véhicules, qui détectent cette signalisation et n'ont pas encore émis, n'émettent alors plus afin d'éviter les signalisations redondantes

dans la direction montante.

Sinon, aucune signalisation d'arrêt n'est envoyée aux véhicules, par le fait que le central fixe par avance un retard maximum pour la transmission de données, qui concernent des évènements qui sont détectés par des véhicules, et le transmet à des véhicules et que des véhicules, qui lors de la détection d'un événement déterminent un retard qui est supérieur au retard maximum,

n'émettent pas.

Selon une forme de réalisation préférée de l'invention, le message d'interrogation contient un signal de commande, à l'aide duquel les véhicules peuvent être commandés de telle sorte qu'ils réalisent une transmission de données en direction du central uniquement dans le cas

d'une détermination positive d'un événement à détecter.

Dans ce cas aucune transmission de données du véhicule au central n'est exécutée dans le cas de l'absence de l'événement positif. De ce fait on parvient, grâce à cette forme de réalisation du message d'interrogation, avec un message de commande correspondant, à réduire plus encore le nombre des transmissions de données dans la liaison montante en liaison avec la transmission de données retardées de façon statistique, pendant un intervalle de temps déterminé. Etant donné que cette procédure correspond à la détection d'états d'un échantillon prélevé de façon aléatoire parmi un ensemble de véhicules, on peut obtenir des conclusions sur les états de la totalité des véhicules au moyen de procédés statistiques appropriés (par exemple

des tests d'hypothèses).

Selon un autre mode de mise en oeuvre avantageux du procédé, avec le message d'interrogation est transmis un signal de commande qui garantit que les véhicules transmettent au central les données déterminées sur la base du message d'interrogation, indépendamment du type des données. De ce fait on parvient à obtenir un degré élevé de sécurité des données. En outre on parvient à réaliser une estimation sûre du nombre des véhicules interrogés. Cette grandeur est importante lors de la détermination de la fonction de distribution déterminée, ce qui s'effectue de préférence par l'intermédiaire d'un paramètre libre, qui est défini par le central et transmis aux véhicules, d'une

fonction de distribution prédéterminée.

Il s'est avéré particulièrement avantageux d'équiper le message d'interrogation d'un signal de commande, à l'aide duquel les véhicules peuvent être commandés de telle sorte qu'ils transmettent des données concernant le résultat au central soit uniquement lors de la présente d'un résultat positif, soit en permanence, c'est-à-dire indépendamment de la présence d'un événement positif. Grâce à cette autre possibilité de commande des unités de détection de l'invention dans les véhicules, on parvient à sélectionner les avantages des deux types de fonctionnement en fonction du type respectif de détection

d'évènements.

D'autres caractéristiques et avantages de

l'invention ressortiront de la description donnée ci-après

d'exemples de réalisation et du dessin, auquel on se référera. Sur le dessin: - la figure 1 représente un dessin de principe permettant d'expliquer le déroulement de principe du procédé selon l'invention; et la figure 2 représente la procédure permettant de déterminer les paramètres de la distribution aléatoire,

avec laquelle les véhicules calculent l'instant d'émission.

Dans la description qui va suivre, on part d'un

service classique "Floating Car data", dans lequel les véhicules transmettent leurs données (liaison montante) lorsque ceci leur a été demandé par le central au moyen d'un message d'interrogation (liaison descendante). Les informations de la liaison montante sont émises par les véhicules en direction du central en étant retardées

respectivement conformément à une distribution statistique.

Si le central reçoit des informations, il attend qu'il y ait suffisamment d'informations pour que l'on puisse tirer des conclusions avec une certitude statistique suffisamment élevée. Les transmissions doivent s'effectuer pendant un intervalle de temps spécifique au service. Le central signal alors aux véhicules le changement d'état identifié. Tous les véhicules, qui n'ont pas encore

effectué une émission, n'émettent pas.

Pour éviter des transmissions du type avalanche des canaux de liaison montante, on veille à ce que les instants d'émission des véhicules soient retardés de façon aléatoire. Sous l'effet du décalage statistique de l'instant d'émission dans le futur en combinaison avec une limite dans le temps au-delà de laquelle plus aucune émission n'est exécutée (par exemple signalisation d'arrêt), on peut obtenir une réduction nette du volume de

transmission dans le canal de liaison montante.

Les véhicules retardent les instants d'émission sur la base d'une distributions statistique, qui est connue des véhicules et du central, et leur paramètre est calculé par

le central de service et est transmis aux véhicules.

Grâce à la distribution statistique connue et aux réglages des paramètres, qui sont connus aussi bien des véhicules que du central de service, ce dernier peut calculer une certitude statistique d'apparition de

l'évènement.

Ci-après on va décrire le modèle de base qui définit des grandeurs nécessaires pour le calcul et qui représente des équations mathématiques décrivant le procédé. La figure 1 illustre le modèle, sur la base duquel le procédé se déroule dans son principe: 1. Un ensemble de N véhicules sont situés dans la région ou zone géographique considérée, qui peut être atteinte au moyen du message d'interrogation émis. Sous l'effet de la détection déclenchée à l'instant déterminé par des messages d'interrogation reçus à l'instant to, les véhicules détectent, à l'aide de capteurs correspondants, un événement, qui déclenche la transmission de données dans le cadre d'un service

"Floating Car Data" en direction du central.

2. Les véhicules transmettent les données demandées et déterminées, au central, d'une manière retardée dans le temps. Un algorithme détermine le retard par production d'un nombre pseudo-aléatoire conformément à la fonction de distribution connue. La commande des paramètres de cet algorithme s'effectue comme cela sera décrit plus loin. Le retard des différents véhicules est décrit d'autre part par la variable aléatoire Tx. Le central possède une valeur d'estimation suffisamment précise N, par exemple sous l'effet d'une demande précédente des véhicules dans le central. Dans le cas de l'exemple, on a représenté sur la figure 1 des instants d'émission de différents véhicules par des flèches perpendiculaires à

l'axe des temps.

3. Le central reçoit les informations et attend qu'un nombre suffisamment élevé a d'informations aient été reçues pour détecter l'événement avec une sécurité statistique a suffisante. L'instant, auquel le central certifie l'événement comme étant statistiquement sûr est déterminé par td sur la figure 1. Le central renvoie alors une signalisation de changement d'état aux véhicules. 4. A un instant tf sur la figure 1, les N véhicules ont tous reçu l'information. Si un véhicule n'a pas encore émis jusque là l'information dans la liaison montante,

l'information est rejetée.

Contrairement à la signalisation active en retour du central au niveau du point 3, il est également possible que le central prédétermine un instant, jusqu'auquel les postes émettent. C'est-à-dire que le central détermine un intervalle Ts suffisamment long, qui est transmis aux véhicules participants aux services, par exemple conjointement avec les valeurs de paramètres pour le calcul du nombre pseudo-aléatoire. Les véhicules émettent alors uniquement lorsque les retards déterminés sont inférieurs à Ts. Tous les processus d'émission s'effectuent en outre d'une manière retardée dans le temps. De cette manière, les véhicules sont indépendants de la signalisation en retour

de l'état modifié, à partir du central.

Le calcul des paramètres de la distribution aléatoire, avec laquelle les véhicules calculent l'instant d'émission, dans le central vont être décrits maintenant en

référence à la figure 2.

Lorsque, d'une manière déclenchée par le message d'interrogation transmis par le central, les véhicules détectent un événement qui peut également consister en un changement d'état par rapport à un état antérieur, ils n'émettent pas immédiatement, mais calculent, sur la base d'une fonction de distribution, un nombre pseudo-aléatoire, qui représente une mesure du retard de la transmission de données. D'une manière générale, la fonction de distribution peut posséder un paramètre X libre, qui est déterminé par le central pour la commande de retards. La fonction de distribution peut alors être réalisée par exemple au moyen d'une distribution exponentielle négative avec le paramètre S. Le paramètre X est calculé par le central et est

transmis aux véhicules.

Le central détermine X comme suit: Si: Le central définit l'intervalle de temps td (durée de détection) à l'intérieur duquel au moins a des N stations doivent avoir signalé au central l'événement avec la probabilité a. td dépend du type du service et de la distribution du temps, qui s'écoule jusqu'à ce que les véhicules détectent l'événement. Un avertissement en cas de pluie permet une durée de détection plus longue que par exemple un appel d'urgence. S2: Avec les paramètres donnés N (nombre des véhicules), a (nombre des signalisations nécessaires pour la détection), td (intervalle de temps maximum pour la détection de l'événement avec la probabilité X), a et la distribution donnée pour la durée Te, le central de service peut calculer les paramètres pour la commande de la distribution de probabilité (ici X). S3: Les valeurs calculées des paramètres sont alors transmises, conjointement avec le message

d'interrogation aux véhicules, dans la zone concernée.

S4: Ensuite l'événement est évalué dans le véhicule à l'aide de capteurs et les données alors déterminées sont transmises au central selon une fonction de distribution statistique, d'une manière retardée par les véhicules, qui détectent cet événement, de telle sorte qu'au moins a signalisations pénètrent dans le central avec la probabilité a pendant l'intervalle de

temps td.

Par conséquent le central commande le calcul des temps d'attente des véhicules de telle sorte qu'au moins a véhicules ont émis les informations, et ce avec la

probabilité a, pendant l'intervalle td.

La procédure décrite ici convient en principe pour la détermination d'un degré de liberté de n'importe quelle

distribution aléatoire.

Par conséquent les N véhicules ne transmettent pas tous l'événement détecté. Le nombre n des véhicules qui émettent doit être supérieur ou égal à a. La valeur du nombre n dépend: - de la distribution, avec laquelle le temps d'émission des données est déterminée; - de la durée qui s'étend jusqu'à ce que le central ait reçu les a informations, les ait traités et ait émis la signalisation en retour en direction du véhicule ou bien jusqu'à ce que ces éléments aient été évalués par les véhicules, et de la durée de transmission des informations dans la

liaison montante.

Dans ce modèle on part du fait que le central identifie le nombre N des véhicules concentré ou possède au moins une valeur d'estimation pour N.5 Le tableau 1 fournit une vue d'ensemble concernant les grandeurs utilisées lors du calcul de X indiquées plus haut.

Tableau 1

Grandeur Description Commentaire

N Nombre des véhicules Le central détecte N concernées par exemple sous l'effet de la signalisation des véhicules au central a Informations nécessaires Le central détermine pour la détection de cette valeur. La l'événement valeur a dépend du type du service et de N Ca Probabilité, avec Cette valeur est laquelle un événement prédéterminée, elle doit être détecté pendant dépend du type du un intervalle de temps service prédéterminé td Durée, au bout de Dépend du type du laquelle l'événement doit service être détecté avec la probabilité a tf Durée s'écoulant jusqu'à Dépend de la vitesse la signalisation en du canal de retour retour de l'événement dans la liaison descendante Pour résumer, le procédé décrit précédemment a pour but de réduire le nombre des transmissions dans la liaison montant lors de la détection essentiellement simultanée d'évènements, par le fait qu'à la suite d'un message d'interrogation dans la liaison descendante les véhicules n'émettent pas immédiatement mais d'une manière retardée de

façon statistique.

Cette procédure est judicieuse pour réduire les communication coûteuse au moyen de système de radio mobile,

pour ne pas surcharger des systèmes de communication à bande étroite et pour permettre cependant au central d'obtenir une sûreté d'indication statistique concernant la5 détection d'un événement.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour commander les instants de transmission de données, qui concernent des évènements qui sont détectés par des véhicules d'une flotte de véhicules, notamment d'une flotte de véhicules échantillons, à un central, caractérisé en ce que le central transmet un message d'interrogation à des véhicules d'une flotte de véhicules, et lors de la réception du message d'interrogation, chaque véhicule envoie les données de façon retardée au central, d'une manière concordant avec

une fonction de distribution statistique.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le message d'interrogation est envoyé en tant que

message de radiodiffusion ou message à diffusion partielle.

3. Procédé selon l'une ou l'autre des

revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que la fonction de

distribution statistique est une fonction de distribution prédéterminée comportant au moins un paramètre libre X pour lequel le central sélectionne une valeur concrète de

paramètre, qu'il envoie aux véhicules.

4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que la valeur concrète de paramètre est sélectionnée de telle sorte que pendant un intervalle de temps prédéterminé après la détection d'un événement par plusieurs véhicules, statistiquement tant de véhicules envoient des données en rapport avec l'événement que dans le central il existe une certitude statistique prédéterminée que l'événement est

effectivement apparu.

5. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le central

transmet un événement, pour l'apparition duquel la sécurité statistique prédéterminée existe, aux véhicules, à la suite de quoi des véhicules, qui détectent cet événement,

n'émettent pas.

6. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le central

détermine par avance un retard maximum pour la transmission de données, qui concernent des évènements qui sont détectés par des véhicules, et le transmet aux véhicules et que des véhicules qui, lors de la détection d'un événement, déterminent un retard qui est supérieur au retard maximum,

n'émettent pas.

7. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ladite fonction

de distribution statistique est une fonction exponentielle

négative ou présente une distribution uniforme.

8. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le message

d'interrogation contient un signal de commande, à l'aide duquel les véhicules peuvent être commandés de telle sorte qu'ils transmettent des données au central uniquement dans

le cas de l'existence positive d'une condition d'événement.

9. Procédé selon l'une quelconque des

revendications 1 à 7, caractérisé en ce que le message

d'interrogation contient un signal de commande, à l'aide duquel les véhicules peuvent être commandés de telle sorte qu'ils transmettent en permanence des données concernant

l'événement au central.

10. Procédé selon les revendications 8 et 9 prises

dans leur ensemble, caractérisé en ce que le message d'interrogation contient un signal de commande, à l'aide duquel les véhicules peuvent être commandés de telle sorte qu'ils transmettent des données concernant l'évènement uniquement dans le cas de l'existence d'un événement positif ou qu'ils transmettent en permanence des données

concernant l'événement au central.