WO2014202362A1 - Method for providing parking information on free parking spaces - Google Patents

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WO2014202362A1
WO2014202362A1 PCT/EP2014/061046 EP2014061046W WO2014202362A1 WO 2014202362 A1 WO2014202362 A1 WO 2014202362A1 EP 2014061046 W EP2014061046 W EP 2014061046W WO 2014202362 A1 WO2014202362 A1 WO 2014202362A1
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WO
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parking
information
segment
determined
free
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Application number
PCT/EP2014/061046
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German (de)
French (fr)
Inventor
Daniel Kotzor
Heidrun Belzner
Original Assignee
Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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Publication date
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Definitions

  • the invention relates to a method for providing parking information on free parking spaces.
  • Parking information on free parking spaces are used, for example, by parking guidance systems and / or navigation devices for navigating a parking space-seeking vehicle.
  • Modern inner-city systems work according to a simple principle. If the number of parking spaces and the inflow and outflow of the vehicles are known, this can easily determine the availability of free parking. Signposting the access roads and dynamically updating the parking information allows vehicles to navigate to free parking. In principle, this results in restrictions in that the parking areas must be clearly defined and the entry and exit of the vehicles must always be precisely controlled. For this purpose, structural measures, such as barriers or other access control systems are required.
  • the Applicant also describes under the application number 102012201472.1 a method for providing parking information on free parking spaces, in which a knowledge database with historical data is generated from ascertained information about available, free parking spaces.
  • the historical data includes statistical data on free parking spaces for given streets and / or given times or periods. From the historical data and up-to-date information obtained at a given time for one or more selected blocks of vehicles in circulation, a probability distribution of expected free parking for the selected street (s) is determined.
  • the probability distribution represents parking information on free parking spaces in the selected street or streets.
  • a disadvantage of this method is that up-to-date information about parking space utilization must be determined metrologically in order to make an estimation and prognosis with the help of historical parameters. If there is no current estimate, a statement is calculated based on purely historical data. If only random samples or individual parking events are available, so far no statement can be made. As a result, the method is not accurate enough.
  • the invention provides a method for providing parking information on free parking spaces.
  • a method of providing free parking along roads, i. not demarcated areas is provided.
  • historical and current information about available free parking spaces is determined for the at least one street. From the determined information, at least one parking segment, which comprises one or more streets, is determined. For each parking segment, statistical information about free parking spaces is generated from the information obtained. This step can initially be performed using historical data.
  • the historical data may be stored in a knowledge database, wherein the historical data for predetermined streets and / or predetermined times or periods each include statistical data on free parking.
  • the knowledge database e.g. deposits y parking spaces on a particular street at a time or in a timeframe with a total of x available parking spaces.
  • the historical knowledge database contains information about which parking lots can be used in principle as parking lots (so-called valid parking spaces or gaps) and on the other hand information about average free parking spaces at certain times.
  • the historical data thus includes utilization data and may also contain information about entry and exit parking processes or parking search traffic.
  • a modeling is generated for each parking segment in which the information determined for the parking segment is processed in order to determine a parking state of the respective parking segment as a probability distribution.
  • the determination of Probability distribution of expected free parking is preferably made by a central computer.
  • the up-to-date information on available, free parking spaces are thus transmitted to the central computer by vehicles or stationary sensors in the relevant road sections of the parking segment which are determined by this information.
  • the parking condition of a road has an impact on adjacent roads.
  • the use of functions which describe an entire area, a so-called parking segment, takes this fact into account.
  • it has the advantage that a statement can also be made on roads where no information is currently available.
  • an updated probability distribution of the parking state is determined from information obtained in real time about free, available parking spaces of a parking segment.
  • the information about available, free parking spaces of vehicles in traffic is detected by measurement.
  • sensors can be used, which can be based on optical and / or non-optical sensors.
  • Particularly preferred is the use of a camera.
  • sensor systems can be used, which are originally provided, for example, for a lane departure control or lane change assistant.
  • Such sensors may for example be based on radar or other non-optical techniques.
  • a roadside area can be detected by a camera of the vehicles and an image sequence can be generated, which is evaluated by a computer of the vehicles in order to identify free parking spaces of the detected roadside area. It is expediently provided that only valid parking spaces are included in the calculation of the probability. Under a valid parking lot is understood such a parking lot on which a vehicle may be parked regularly. Non-valid parking places, for example, make junctions to intersections, fire service access Rich and the like. The plausibility is done by image processing and additional sensors, such as a digital map, with free parking spaces are automatically detected and plausibility checked while driving the vehicle. For example, for this purpose, the laterally installed in the vehicle camera can be used.
  • the information about available, free parking spaces of sensors arranged along the streets is detected metrologically.
  • sensors are known, for example, for monitoring parking spaces from parking garages or other demarcated parking lots.
  • the information about available, free parking spaces is generated manually by input of users into a terminal (for example smartphone, laptop, tablet PC, etc., but also user interface of a vehicle).
  • a terminal for example smartphone, laptop, tablet PC, etc., but also user interface of a vehicle.
  • special apps can be provided for this, in which users can report free parking spaces.
  • a corresponding user entry can take place when the user parks his vehicle out of a parking space. The corresponding information is then taken into account at the parking calculator mentioned in the context of processing the current information.
  • the information about available, free parking spaces is automatically generated by a vehicle in that corresponding information is output during each parking process and every parking process.
  • Many vehicles today are equipped with systems that report to a central server when they are parked. These include vehicles from logistics or fleet companies or car-sharing vehicles.
  • the proposed method uses this information to make up-to-date statements when systems that can measure road load utilization do not yet have the required equipment rate.
  • the information on available, free parking spaces are expediently transmitted to a knowledge base generating and / or managing central computer.
  • a central computer can be administered, for example, by a service provider who provides parking information.
  • a service provider could, for example It can also be a vehicle manufacturer who uses it to process the information on free parking spaces as part of its route navigation.
  • first information about the parking of vehicles in and / or the parking of vehicles from a parking space is determined as information, wherein an outage rate is determined from the holding times between the parking and the parking of a respective vehicle.
  • the outage rate may e.g. be processed in a queue model, so that a prognosis about the change in the probability can be determined at a later time.
  • a later time could, for example, be the time of arrival in a certain street within the framework of a calculated route navigation.
  • a prognosis can already be given on the basis of the historical probability distribution. However, the quality of the forecast becomes better the more up-to-date the data is.
  • a probability based on historical and current information i.e., vehicle is uncovered
  • a request rate ( ⁇ ) is determined as the second information, which indicates the number of requests for one parking space per time (i.e., time unit) for a parking segment. This information thus represents the number of vehicles that would like to park within a certain time unit in a parking segment and for this purpose make a request to the central computer.
  • the request rate is also referred to as the arrival rate.
  • third information about a fixed number of detected free parking spaces is determined as information.
  • This number can be detected by the above detection methods. For example, the number "0" indicates that there is no parking space.
  • each parking segment is assigned at least one basic function, which represents the out-of-plane rate and the request rate as a function of a parking characteristic.
  • Basic functions are, for example, the classification as a residential area or shopping area or business district or nightlife district.
  • Each of the basic functions has characteristic peculiarities with regard to the parking behavior, which are taken into account in the modeling by corresponding values of the request rate and the out-of-plane rate can.
  • nighttime parking has increased traffic.
  • the parking search traffic can be insignificant.
  • it is in a park segment classified as a shopping district or business district. In a residential area, there is little traffic during the day.
  • a parking segment can only be assigned a basic function.
  • a parking segment may be assigned a plurality of basic functions.
  • a parking segment is at the same time a residential area and a nightlife district.
  • the assignment of one or more basic functions can be carried out manually or automatically by means of search functions of a card. For example, the information contained in Google Maps ® about businesses, traders and bars and restaurants can be evaluated.
  • the modeling for each park segment by is carried out according to an embodiment of the method with a birth-death method (so-called BD process).
  • the invention further provides a computer program product that can be loaded directly into the internal memory of a digital computer or computer system and includes software code portions that perform the steps of any preceding claim when the product is running on the computer or computer system.
  • the invention provides a system for providing parking information on free parking spaces in at least one street.
  • the system includes
  • a second unit for generating a modeling for each parking segment which is adapted to process the information determined for the parking segment to determine a parking state of the respective parking segment as a probability distribution.
  • system may include further means for carrying out preferred embodiments of the method.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a system for carrying out the method according to the invention
  • FIG. 2 is a schematic representation of the model according to the invention, which is round about.
  • Fig. 3 is a schematic representation of the initialization of the system of Fig. 1;
  • Fig. 4 is a schematic representation of the update of the system of Fig. 1;
  • Fig. 5 is a schematic representation of the operation of the system of Fig. 1;
  • Fig. 6 is a probability distribution of expected free parking for a
  • the system comprises a central computer 10, which may be formed from one or more computers.
  • the central computer 10 is managed, for example, by a service provider for providing parking information.
  • the service provider could be, for example, a vehicle manufacturer.
  • the task of the central computer 10 is to process information about available, free parking spaces, which are transmitted, for example, from vehicles in traffic, but also from stationarily installed sensor units, to the central computer and to a probability distribution to determine expected free parking. As will be apparent from the following description, the determination of the probability distribution is not made for a single particular road, but for a so-called. Park segment comprising several streets.
  • the central computer 10 comprises a user interface 11, e.g. in the form of a front end of a web server via which a user searching for a free parking space can make a request to the central computer 10 and via which the user receives a corresponding response (communication path K1).
  • a user interface 11 e.g. in the form of a front end of a web server via which a user searching for a free parking space can make a request to the central computer 10 and via which the user receives a corresponding response (communication path K1).
  • the terminal may be a component of a user's vehicle or a computer or a portable terminal (e.g.
  • the user interface 11 is connected to a computing unit 12 via a communication path K2.
  • the arithmetic unit 12 is used for processing incoming and outgoing data as well as for processing requested parking information.
  • a data supplier 14 is connected to the central computer 10 or its arithmetic unit 12 via an interface, not shown, via which the information about available free parking spaces is transmitted to the central computer (communication path K4).
  • the central computer 10 comprises a database 13, which can be accessed by the arithmetic unit 12 (communication path K3).
  • the database 13 stores information about a current state of the available parking spaces.
  • the model underlying the method according to the invention for providing parking information on free parking spaces is shown in more detail in FIG.
  • the model has a two-stage structure and can be implemented in the arithmetic unit 12.
  • a so-called macro model 20 calculates a map of parking segments from historical data on entry and Ausparkvortician, parking search traffic and other parking space information. Connected or interconnected streets with a similar characteristics in terms of and other parking space information into a parking segment.
  • a parking segment thus usually comprises several streets, wherein the number of streets may vary from park segment to park segment.
  • a map formed of streets ie a city map
  • the map or city map is thus divided into (parking) segments instead of streets.
  • the macro model 20 determines the statistical parameters request rate A (t) and average parking duration 1 / p (t) per parking segment, which is also referred to as the outage rate.
  • the request rate ⁇ (t) represents a number of (user) requests per time for a free parking space in the respective parking segment.
  • the average parking time 1 / ⁇ ( ⁇ ) represents the time elapsed between a parking and a parking operation.
  • Each parking segment can be assigned at least one so-called basic function, which represents the out-of-range rate 1 / ⁇ ( ⁇ ) and the request rate A (t) as a function of a parking characteristic.
  • Basic functions are e.g. the classification as a residential area or shopping area or business district or nightlife district.
  • Each of the basic functions has characteristic peculiarities with regard to the parking search traffic, which can be taken into account in the modeling by means of corresponding values of the request rate and the out-of-plane rate. For example, in a nightlife district, nighttime parking has increased traffic. By contrast, during the day, the parking search traffic can be insignificant. Conversely, it is in a park segment classified as a shopping district or business district. In a residential area, there is little traffic during the day.
  • a parking segment can only be assigned a basic function.
  • a parking segment may be assigned a plurality of basic functions. For example, is a park segment at the same time residential area and nightlife district.
  • the assignment of one or more basic functions can be carried out manually or automatically by means of search functions of a card. For this, e.g. The information contained in Google Maps ® about businesses, traders and bars and restaurants are evaluated.
  • micromodel 21 models each parking segment by means of a birth-death process known to the person skilled in the art and therefore not described in more detail.
  • Process 22 uses the statistical parameters obtained from the macro model to estimate the new parking state in the form of a probability vector P.
  • the result of the modeling is a probability distribution of free parking spaces for a respective parking segment, as described e.g. in the diagrams of FIG. 6 is shown.
  • the probability vector P (t) is represented over the number m of all parking spaces available in principle, where m can assume values between 0 and 1.
  • ti left diagram in this example, the probability that four parking spaces are occupied, the largest.
  • the modeling of known input and Ausparkvortician can be done in the following manner.
  • parking out the elements of the vector Pj (t 2 ) at time t 2 shifted by one to the left and normalized to "1.”
  • This shift of the probability distribution of free parking in a parking segment is exemplified in Fig. 6.
  • parking the Elements of the vector Pj (t 2 ) at a time t 2 are shifted in an analogous manner by one to the right and normalized to 1. Direct observations, such as "5 free parking spaces were discovered in this segment" automatically lead to a defined probability vector.
  • the developed macromodel allows an improved estimation of the probability of free parking by adaptively estimating the parameters of the request rate ⁇ and the out-of-park rate ⁇ on the basis of new measurements (input in block 21 of the micro-model).
  • the parameters can be learned or adapted to the conditions of the parking segment depending on certain criteria, such as the day of the week, time of day, etc., eg when new segments or changes to the parking conditions are introduced.
  • the unknown parameters request rate ⁇ and outage rate ⁇ can be estimated by solving an optimization problem such as a maximum likelihood estimation.
  • Another embodiment makes it possible to determine the number of occupied parking spaces on the basis of the ratio of the parking pressure and the parking lot density.
  • An estimate of the parking pressure can be determined on the basis of the macro model and the parking rate ⁇ ⁇ .
  • the parking lot density is given by a geographical map model. Such a map can be generated for example by means of so-called "kernel density estimation" on the basis of already used and thus learned parking spaces.
  • 3 shows the step of initialization, in which an offline optimization of the parking segments and the statistical parameters of the request rate A (t) and the average parking duration 1 / ⁇ ( ⁇ ) takes place.
  • historical data on-off parking, parking search, parking space monitor, load data
  • Parking space monitor is described in the aforementioned German patent application DE 10 2012 201 472.1 of the applicant, the content of which is incorporated by reference.
  • the offline macro model calculates a first set of statistical parameters and a first map of the park segments. The results of the calculations are stored in the database 13. Subsequently, the operation of the system can be started.
  • Fig. 4 shows the step of updating the model during operation.
  • the central computer 10 receives messages ("parking messages") from the data supplier 14 which contain updated information about free parking spaces. wear.
  • the arithmetic unit 12 By the arithmetic unit 12, the or the affected parking segments are determined from the database 13.
  • the information is processed in real time in the macro model 20. This can be done, for example, by means of so-called "kernel density estimation” in combination with a caiman filter derivative, followed by an updating of the modeling by the micro model 21, also in real time.
  • a BD process 22 can be integrated numerically.
  • the update 23 can be performed by means of a shift operator
  • the results of the calculations are stored in the database 13.
  • Fig. 5 shows the use of the model during operation.
  • a request from a user is received via the user interface 1 ("park request"), which is processed by the arithmetic unit 12, whereby the parking segment (s) necessary for answering the request are determined and the associated data is retrieved from the database
  • an evaluation of the data takes place in real time with the aid of the micro model 21, in which the BD process 22 is numerically integrated.This evaluation is carried out by the arithmetic unit.After that, the probability distribution of free parking spaces for the parking segment via the user interface 11 to the User sent back.

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Abstract

The invention relates to a method for providing parking information on free parking spaces, in which method historical and current information about available free parking spaces is respectively determined for the at least one street, wherein at least one parking segment, which comprises one or more streets, is determined on the basis of the determined information, and statistical parameters about free parking spaces are respectively generated for each parking segment on the basis of the determined information. Furthermore, modelling is generated for each parking segment, during which modelling information determined for the parking segment is processed in order to determine a parking state of the respective parking segment as a probability distribution (Pi).

Description

Verfahren zum Bereitstellen von Parkinformationen zu freien Parkplätzen  Method for providing parking information about free parking spaces
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Bereitstellen von Parkinformationen zu freien Parkplätzen. The invention relates to a method for providing parking information on free parking spaces.
Parkinformationen zu freien Parkplätzen werden beispielsweise von Parkleitsystemen und/oder Navigationsgeräten zur Navigation eines Parkplatz suchenden Fahrzeugs verwendet. Moderne innerstädtische Systeme arbeiten nach einem einfachen Prinzip. Sind die Anzahl der Parkplätze sowie der Zufluss und der Abfluss der Fahrzeuge bekannt, lässt sich hieraus einfach die Verfügbarkeit freier Parkplätze bestimmen. Durch eine entsprechende Beschilderung der Zufahrtsstraßen und einer dynamischen Aktualisierung der Parkplatzinformationen lassen sich Fahrzeuge zu freien Parkplätzen navigieren. Prinzip bedingt ergeben sich hieraus Einschränkungen dahingehend, dass die Parkflächen klar umgrenzt sein müssen sowie der Zu- und Abgang der Fahrzeuge stets genau kontrolliert werden muss. Hierzu sind bauliche Maßnahmen, wie beispielsweise Schranken oder sonstige Zufahrtskontrollsysteme erforderlich. Parking information on free parking spaces are used, for example, by parking guidance systems and / or navigation devices for navigating a parking space-seeking vehicle. Modern inner-city systems work according to a simple principle. If the number of parking spaces and the inflow and outflow of the vehicles are known, this can easily determine the availability of free parking. Signposting the access roads and dynamically updating the parking information allows vehicles to navigate to free parking. In principle, this results in restrictions in that the parking areas must be clearly defined and the entry and exit of the vehicles must always be precisely controlled. For this purpose, structural measures, such as barriers or other access control systems are required.
Aufgrund dieser Beschränkung ist eine Navigation nur zu einer kleinen Zahl von freien Parkplätzen möglich. Mit den notwendigen baulichen Maßnahmen lassen sich üblicherweise nur Parkhäuser oder umzäunte Parkflächen in ein Parkleitsystem integrieren. Die weitaus größere Anzahl von Parkplätzen am Straßenrand oder nicht umgrenzten Parkplätzen, wird jedoch nicht beachtet, da die Parksituation im öffentlichen Raum weitestgehend unbekannt ist. Nur vereinzelte Kommunen oder Verkehrsmanagementzentralen bieten Informationen für spezielle Flächen. Due to this limitation, navigation is only possible for a small number of free parking spaces. With the necessary structural measures usually only parking garages or fenced parking areas can be integrated into a parking guidance system. However, the far greater number of parking spaces at the roadside or not bounded parking lots, is not considered, since the parking situation in public space is largely unknown. Only a few municipalities or traffic management centers provide information for special areas.
Zur Suche nach freien Parkplätzen ist insbesondere in Innenstädten und dicht bewohnten Gebieten eine Identifizierung von Parkplätzen entlang jeweiliger Straßenzüge erwünscht. Aus der DE 10 2009 028 024 A1 ist es hierzu bekannt, parkplatzausforschende Fahrzeuge einzusetzen, wie z.B. Fahrzeuge des öffentlichen Nahverkehrs, wie z.B. regelmäßig verkehrende Busse oder Taxis, welche zumindest einen Sensor zur Parkplatzerkennung aufweisen. Die Sensorik kann hierbei auf optischen und/oder nicht optischen Sensoren basieren. Ferner sind Community-basierte Anwendungen bekannt, bei denen die Nutzer von Fahrzeugen beispielsweise in eine App eine Information eingeben, wenn sie einen Parkplatz verlassen. Diese Informationen werden dann anderen Nutzern des Dienstes bereitgestellt. Nachteilig hieran ist, dass die Informationen über verfügbare Parkplätze lediglich so gut sind, wie sie von den Benutzern zur Verfügung gestellt werden. In order to search for free parking spaces, an identification of parking spaces along respective streets is desired, especially in inner cities and densely populated areas. From DE 10 2009 028 024 A1 it is known to use parking-exploring vehicles, such as public transport vehicles, such as regular buses or taxis, which have at least one sensor for parking space detection. The sensors can be based on optical and / or non-optical sensors. Furthermore, community-based applications are known in which the users of vehicles, for example, enter information into an app when they leave a parking space. This information is then provided to other users of the service. The disadvantage of this is that the information on available parking is only as good as they are provided by the users.
Bei beiden beschriebenen Alternativen besteht das Problem, dass die Information über das Vorhandensein eines einzelnen Parkplatzes sehr schnelllebig ist, d.h. in Gebieten mit viel Parksuchverkehr, in welchen eine Parkplatzinformation hilfreich wäre, ist ein freier Parkplatz in der Regel in kürzester Zeit belegt. In both described alternatives, there is the problem that the information about the presence of a single parking lot is very fast-moving, i. In areas with a lot of parking search traffic, in which a parking lot information would be helpful, a free parking space is usually occupied in no time.
Von der Anmelderin ist unter der Anmeldenummer 102012201472.1 ferner ein Verfahren zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen beschrieben, bei dem aus ermittelten Informationen über verfügbare, freie Parkplätze eine Wissensdatenbasis mit historischen Daten erzeugt wird. Die historischen Daten umfassen für vorgegebene Straßenzüge und/oder vorgegebene Zeiten oder Zeiträume jeweils statistische Daten über freie Parkplätze. Aus den historischen Daten und aktuellen Informationen, welche zu einem gegebenen Zeitpunkt für einen oder mehrere, ausgewählte Straßenzüge von im Verkehr befindlichen Fahrzeugen ermittelt werden, wird eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zu erwartender freier Parkplätze für den oder die ausgewählten Straßenzüge ermittelt. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung repräsentiert eine Parkinformation zu freien Parkplätzen in dem oder den ausgewählten Straßenzügen. The Applicant also describes under the application number 102012201472.1 a method for providing parking information on free parking spaces, in which a knowledge database with historical data is generated from ascertained information about available, free parking spaces. The historical data includes statistical data on free parking spaces for given streets and / or given times or periods. From the historical data and up-to-date information obtained at a given time for one or more selected blocks of vehicles in circulation, a probability distribution of expected free parking for the selected street (s) is determined. The probability distribution represents parking information on free parking spaces in the selected street or streets.
Nachteilig an diesem Verfahren ist, dass aktuelle Informationen über die Parkplatzauslastung messtechnisch ermittelt werden müssen, um eine Schätzung und Prognose mit Hilfe von historischen Parametern zu treffen. Wenn keine aktuelle Schätzung vorhanden ist, wird eine Aussage basierend auf rein historischen Daten berechnet. Liegen nur Stichproben bzw. einzelne Parkereignisse vor, kann ebenfalls bisher keine Aussage getroffen werden. Hierdurch ist das Verfahren nicht genau genug. A disadvantage of this method is that up-to-date information about parking space utilization must be determined metrologically in order to make an estimation and prognosis with the help of historical parameters. If there is no current estimate, a statement is calculated based on purely historical data. If only random samples or individual parking events are available, so far no statement can be made. As a result, the method is not accurate enough.
Es ist Aufgabe der vorliegenden Erfindung, basierend auf diesem Verfahren der Anmelderin ein verbessertes Verfahren zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen anzugeben. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 1 , ein Computerprogrammprodukt gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 13 sowie ein System zur Bereitstellung von Parkinformationen gemäß den Merkmalen des Patentanspruchs 14. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den abhängigen Patentansprüchen angegeben. It is an object of the present invention, based on this method, to provide the applicant with an improved method for providing parking information about free parking spaces. This object is achieved by a method according to the features of patent claim 1, a computer program product according to the features of patent claim 13 and a system for providing parking information according to the features of claim 14. Advantageous embodiments are specified in the dependent claims.
Die Erfindung schafft ein Verfahren zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen. Insbesondere wird hierbei ein Verfahren bereitgestellt, mit dem freie Parkplätze entlang von Straßen, d.h. nicht durch Barrieren abgegrenzten Gebieten, berücksichtigt werden. The invention provides a method for providing parking information on free parking spaces. In particular, there is provided a method of providing free parking along roads, i. not demarcated areas.
Bei dem Verfahren werden für den zumindest einen Straßenzug jeweils historische und aktuelle Informationen über verfügbare, freie Parkplätze ermittelt. Aus den ermittelten Informationen wird zumindest ein Parksegment, das einen oder mehrere Straßenzüge um- fasst, ermittelt. Für jedes Parksegment werden aus den ermittelten Informationen jeweils statistische Parameter über freie Parkplätze erzeugt. Dieser Schritt kann initial mit Hilfe von historischen Daten durchgeführt werden. In the method, historical and current information about available free parking spaces is determined for the at least one street. From the determined information, at least one parking segment, which comprises one or more streets, is determined. For each parking segment, statistical information about free parking spaces is generated from the information obtained. This step can initially be performed using historical data.
Die historischen Daten können in einer Wissensdatenbasis hinterlegt sein, wobei die historischen Daten für vorgegebene Straßenzüge und/oder vorgegebene Zeiten oder Zeiträume jeweils statistische Daten über freie Parkplätze umfassen. In der Wissensdatenbasis ist z.B. hinterlegt, dass in einer bestimmten Straße zu einem Zeitpunkt oder in einer Zeitspanne bei insgesamt x verfügbaren Parkplätzen im Schnitt y Parkplätze frei sind. Zu einem anderen Zeitpunkt oder in einer anderen Zeitspanne sind in der gleichen Straße demgegenüber lediglich z < y freie Parkplätze verfügbar. In der historischen Wissensdatenbasis sind damit zum einen Informationen darüber umfasst, welche Parkplätze prinzipiell als Parkplätze (sog. valide Parkplätze oder -lücken) genutzt werden können, und andererseits eine Information über durchschnittlich freie Parkplätze zu bestimmten Zeiten. Die historischen Daten umfassen somit Auslastungsdaten und können zudem Informationen über Ein- und Ausparkvorgänge oder Parksuchverkehr enthalten. The historical data may be stored in a knowledge database, wherein the historical data for predetermined streets and / or predetermined times or periods each include statistical data on free parking. In the knowledge database, e.g. deposits y parking spaces on a particular street at a time or in a timeframe with a total of x available parking spaces. By contrast, at some other time or in another period, only z <y free parking is available in the same street. On the one hand, the historical knowledge database contains information about which parking lots can be used in principle as parking lots (so-called valid parking spaces or gaps) and on the other hand information about average free parking spaces at certain times. The historical data thus includes utilization data and may also contain information about entry and exit parking processes or parking search traffic.
Weiter wird eine Modellierung für jedes Parksegment erzeugt, bei der die für das Parksegment ermittelten Informationen verarbeitet werden, um einen Parkzustand des jeweiligen Parksegments als Wahrscheinlichkeitsverteilung zu ermitteln. Die Ermittlung der Wahrscheinlichkeitsverteilung zu erwartender freier Parkplätze wird vorzugsweise durch einen zentralen Rechner vorgenommen. Die aktuellen Informationen über verfügbare, freie Parkplätze werden somit von diese Informationen ermittelten, im Verkehr befindlichen Fahrzeugen oder stationären Sensoren in dem betreffenden Straßenzügen des Parksegments an den zentralen Rechner übermittelt. Furthermore, a modeling is generated for each parking segment in which the information determined for the parking segment is processed in order to determine a parking state of the respective parking segment as a probability distribution. The determination of Probability distribution of expected free parking is preferably made by a central computer. The up-to-date information on available, free parking spaces are thus transmitted to the central computer by vehicles or stationary sensors in the relevant road sections of the parking segment which are determined by this information.
Der Parkzustand einer Straße hat Auswirkungen auf angrenzende Straßen. Die Nutzung von Funktionen, welche ein gesamtes Gebiet, ein sog. Parksegment, beschreiben trägt diesem Sachverhalt Rechnung. Zudem hat es den Vorteil, dass auch auf Straßen, in denen aktuell keine Informationen verfügbar sind, eine Aussage getroffen werden kann. The parking condition of a road has an impact on adjacent roads. The use of functions which describe an entire area, a so-called parking segment, takes this fact into account. In addition, it has the advantage that a statement can also be made on roads where no information is currently available.
In einer Ausgestaltung des Verfahrens wird aus in Echtzeit ermittelten Informationen über freie, verfügbare Parkplätze eines Parksegments eine aktualisierte Wahrscheinlichkeitsverteilung des Parkzustands ermittelt. Eine„Online"-Schätzung der Parameter erlaubt es, Änderungen von Parkgewohnheiten adaptiv mit zu lernen. In one embodiment of the method, an updated probability distribution of the parking state is determined from information obtained in real time about free, available parking spaces of a parking segment. An "online" estimation of the parameters makes it possible to adaptively adapt to changes in parking habits.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze von im Verkehr befindlichen Fahrzeugen messtechnisch erfasst. Hierzu kann in Fahrzeugen vorhandene Sensorik benutzt werden, welche auf optischen und/oder nicht optischen Sensoren basieren kann. Besonders bevorzugt ist die Verwendung einer Kamera. Hierbei kommen insbesondere die zur Seite gerichteten Kameras eines Fahrzeugs in Betracht, welche beispielsweise zur Unterstützung eines Einparkvorgangs hinsichtlich Hindernissen in Fahrzeugen vorgesehen sind. Ebenso können Sensor- iken zum Einsatz kommen, welche beispielsweise ursprünglich für einen Spurverlassens- oder Spurwechselassistenten vorgesehen sind. Derartige Sensoren können beispielsweise auf Radar oder anderen nicht-optischen Techniken basieren. In a further refinement of the method, the information about available, free parking spaces of vehicles in traffic is detected by measurement. For this purpose, in existing sensors sensors can be used, which can be based on optical and / or non-optical sensors. Particularly preferred is the use of a camera. In this case, in particular the side-facing cameras of a vehicle come into consideration, which are provided, for example, to support a parking operation with respect to obstacles in vehicles. Likewise, sensor systems can be used, which are originally provided, for example, for a lane departure control or lane change assistant. Such sensors may for example be based on radar or other non-optical techniques.
Ebenso kann ein Straßenrandbereich durch eine Kamera der Fahrzeuge erfasst und eine Bildfolge erzeugt werden, welche durch einen Rechner der Fahrzeuge ausgewertet wird, um freie Parkplätze des erfassten Straßenrandbereichs zu identifizieren. Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass nur valide Parkplätze in die Berechnung der Wahrscheinlichkeit einbezogen werden. Unter einem validen Parkplatz wird ein solcher Parkplatz verstanden, auf dem ein Fahrzeug regulär abgestellt werden darf. Nicht Valide Parkplätze stellen beispielsweise Einmündungen zu Kreuzungen, Feuerwehrzufahrtsbe- reiche und dergleichen dar. Die Plausibilisierung erfolgt mittels Bildverarbeitung und zusätzlicher Sensorik, wie einer digitalen Karte, wobei freie Parklücken während der Fahrt des Fahrzeugs automatisiert erkannt und plausibilisiert werden. Beispielsweise kann hierzu die seitlich im Fahrzeug verbaute Kamera eingesetzt werden. Likewise, a roadside area can be detected by a camera of the vehicles and an image sequence can be generated, which is evaluated by a computer of the vehicles in order to identify free parking spaces of the detected roadside area. It is expediently provided that only valid parking spaces are included in the calculation of the probability. Under a valid parking lot is understood such a parking lot on which a vehicle may be parked regularly. Non-valid parking places, for example, make junctions to intersections, fire service access Rich and the like. The plausibility is done by image processing and additional sensors, such as a digital map, with free parking spaces are automatically detected and plausibility checked while driving the vehicle. For example, for this purpose, the laterally installed in the vehicle camera can be used.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze von entlang den Straßenzügen angeordneten Sensoren messtechnisch erfasst. Derartige Sensoren sind beispielsweise zur Überwachung von Parklücken aus Parkhäusern oder anderen abgegrenzten Parkplätzen bekannt. In a further refinement of the method, the information about available, free parking spaces of sensors arranged along the streets is detected metrologically. Such sensors are known, for example, for monitoring parking spaces from parking garages or other demarcated parking lots.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze manuell durch Eingaben von Nutzern in ein Endgerät (z.B. Smartphone, Laptop, Tablet-PC, usw., aber auch Benutzerschnittstelle eines Fahrzeugs) erzeugt werden. Beispielsweise können hierzu spezielle Apps bereitgestellt werden, in denen Nutzer freie Parkplätze melden können. Beispielsweise kann ein entsprechender Nutzereintrag erfolgen, wenn der Nutzer mit seinem Fahrzeug aus einer Parklücke ausparkt. Die entsprechenden Informationen werden dann an den eingangs erwähnten Parkrechner im Rahmen der Verarbeitung der aktuellen Informationen berücksichtigt. It may further be provided that the information about available, free parking spaces is generated manually by input of users into a terminal (for example smartphone, laptop, tablet PC, etc., but also user interface of a vehicle). For example, special apps can be provided for this, in which users can report free parking spaces. For example, a corresponding user entry can take place when the user parks his vehicle out of a parking space. The corresponding information is then taken into account at the parking calculator mentioned in the context of processing the current information.
In einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze automatisiert durch ein Fahrzeug erzeugt, indem bei jeden Einparkvorgang und jedem Ausparkvorgang eine entsprechende Information abgegeben wird. Viele Fahrzeuge heutzutage sind mit Systemen ausgestattet, die an einen zentralen Server melden, wenn sie eingeparkt sind. Dies sind unter anderem Fahrzeuge von Logistikoder Fuhrparkunternehmen oder auch CarSharing-Fahrzeuge. Durch das vorgeschlagene Verfahren werden diese Information genutzt, um aktuelle Aussagen zu treffen, wenn Systeme, welche die Auslastung von Straßenzügen messen können, noch nicht die erforderliche Ausstattungsrate besitzen. In a further refinement of the method, the information about available, free parking spaces is automatically generated by a vehicle in that corresponding information is output during each parking process and every parking process. Many vehicles today are equipped with systems that report to a central server when they are parked. These include vehicles from logistics or fleet companies or car-sharing vehicles. The proposed method uses this information to make up-to-date statements when systems that can measure road load utilization do not yet have the required equipment rate.
Die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze werden zweckmäßigerweise an einen die Wissensdatenbasis erzeugenden und/oder verwaltenden Zentralrechner übermittelt. Ein solcher Zentralrechner kann beispielsweise durch einen Dienstleister administriert werden, der Parkinformationen bereitstellt. Ein solcher Dienstleister könnte beispielsweise auch ein Fahrzeughersteller sein, der damit die Information über freie Parkplätze im Rahmen seiner Routennavigation verarbeiten lässt. The information on available, free parking spaces are expediently transmitted to a knowledge base generating and / or managing central computer. Such a central computer can be administered, for example, by a service provider who provides parking information. Such a service provider could, for example It can also be a vehicle manufacturer who uses it to process the information on free parking spaces as part of its route navigation.
In einer weiteren Ausgestaltung werden als Informationen erste Informationen über das Einparken von Fahrzeugen in und/oder das Ausparken von Fahrzeugen aus einem Parkplatz ermittelt, wobei aus den Haltezeiten zwischen dem Einparken und dem Ausparken eines jeweiligen Fahrzeugs eine Ausparkrate ermittelt wird. Die Ausparkrate kann z.B. in einem Warteschlangenmodell verarbeitet werden, so dass auch eine Prognose über die Veränderung der Wahrscheinlichkeit zu einem späteren Zeitpunkt ermittelt werden kann. Ein solcher späterer Zeitpunkt könnte beispielsweise der Ankunftszeitpunkt in einem bestimmten Straßenzug im Rahmen einer errechneten Routennavigation sein. Eine Prognose kann prinzipiell auch schon auf Basis der historischen Wahrscheinlichkeitsverteilung angegeben werden. Die Qualität der Prognose wird jedoch umso besser, je aktueller die Daten sind. Hierbei wird für den aktuellen Zeitpunkt eine Wahrscheinlichkeit basierend auf historischen und aktuellen Informationen (d.h. Fahrzeug ist ausgeparkt) getroffen. In a further embodiment, first information about the parking of vehicles in and / or the parking of vehicles from a parking space is determined as information, wherein an outage rate is determined from the holding times between the parking and the parking of a respective vehicle. The outage rate may e.g. be processed in a queue model, so that a prognosis about the change in the probability can be determined at a later time. Such a later time could, for example, be the time of arrival in a certain street within the framework of a calculated route navigation. In principle, a prognosis can already be given on the basis of the historical probability distribution. However, the quality of the forecast becomes better the more up-to-date the data is. Here, a probability based on historical and current information (i.e., vehicle is uncovered) is made for the current time.
In einer weiteren Ausgestaltung wird als zweite Informationen eine Anfragerate (λ) ermittelt, welche für ein Parksegment die Anzahl von Anfrage nach einem Parkplatz pro Zeit (d.h. Zeiteinheit) angibt. Diese Information repräsentiert damit die Anzahl der Fahrzeuge, die innerhalb einer bestimmten Zeiteinheit in einem Parksegment parken möchten und hierzu eine Anfrage an den zentralen Rechner richten. Die Anfragerate wird auch als Ankunftsrate bezeichnet. In a further embodiment, a request rate (λ) is determined as the second information, which indicates the number of requests for one parking space per time (i.e., time unit) for a parking segment. This information thus represents the number of vehicles that would like to park within a certain time unit in a parking segment and for this purpose make a request to the central computer. The request rate is also referred to as the arrival rate.
In einer weiteren Ausgestaltung werden als Informationen dritte Informationen über eine feste Anzahl an detektierten freien Parkplätzen ermittelt. Diese Anzahl kann durch obige Ermittlungsverfahren detektiert werden. Die Anzahl„0" besagt z.B., dass kein Parkplatz vorhanden ist. In a further refinement, third information about a fixed number of detected free parking spaces is determined as information. This number can be detected by the above detection methods. For example, the number "0" indicates that there is no parking space.
In einer weiteren Ausgestaltung wird jedem Parksegment zumindest eine Basisfunktion zugewiesen, welche die Ausparkrate und die Anfragerate in Abhängigkeit einer Parkcharakteristik darstellen. Basisfunktionen sind z.B. die Klassifikation als Wohngebiet oder Einkaufsgebiet oder Geschäftsviertel oder Ausgehviertel. Jede der Basisfunktionen weist bezüglich des Parkverhaltens charakteristische Eigenheiten auf, die in der Modellierung durch entsprechende Werte der Anfragerate und der Ausparkrate berücksichtigt werden können. Beispielsweise ist in einem Ausgehviertel in den Nachtstunden ein erhöhter Parksuchverkehr festzustellen. Tagsüber hingegen kann der Parksuchverkehr unbedeutend sein. Umgekehrt verhält es sich in einem Parksegment, das als Einkaufsviertel oder Geschäftsviertel klassifiziert ist. In einem Wohngebiet gibt es tagsüber eher wenig Parksuchverkehr. Einem Parksegment kann lediglich eine Basisfunktion zugewiesen sein. Ebenso kann einem Parksegment eine Mehrzahl an Basisfunktionen zugewiesen sein. Z.B. ist ein Parksegment gleichzeitig Wohngebiet und Ausgehviertel. Die Zuweisung einer oder mehrerer Basisfunktionen kann manuell oder durch Suchfunktionen einer Karte automatisiert durchgeführt werden. Hierzu können z.B. die in Google Maps ® enthaltenen Informationen über Geschäfte, Gewerbetreibende und Bars und Restaurants ausgewertet werden. In a further refinement, each parking segment is assigned at least one basic function, which represents the out-of-plane rate and the request rate as a function of a parking characteristic. Basic functions are, for example, the classification as a residential area or shopping area or business district or nightlife district. Each of the basic functions has characteristic peculiarities with regard to the parking behavior, which are taken into account in the modeling by corresponding values of the request rate and the out-of-plane rate can. For example, in a nightlife district, nighttime parking has increased traffic. By contrast, during the day, the parking search traffic can be insignificant. Conversely, it is in a park segment classified as a shopping district or business district. In a residential area, there is little traffic during the day. A parking segment can only be assigned a basic function. Likewise, a parking segment may be assigned a plurality of basic functions. For example, a parking segment is at the same time a residential area and a nightlife district. The assignment of one or more basic functions can be carried out manually or automatically by means of search functions of a card. For example, the information contained in Google Maps ® about businesses, traders and bars and restaurants can be evaluated.
Die Modellierung für jedes Parksegment durch erfolgt gemäß einer Ausgestaltung des Verfahrens mit einem Birth-Death-Verfahren (sog. BD-Prozess). The modeling for each park segment by is carried out according to an embodiment of the method with a birth-death method (so-called BD process).
Die Erfindung schafft weiterhin ein Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Rechners oder Rechnersystems geladen werden kann und Softwarecodeabschnitte umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt werden, wenn das Produkt auf dem Rechner oder Rechnersystem läuft. The invention further provides a computer program product that can be loaded directly into the internal memory of a digital computer or computer system and includes software code portions that perform the steps of any preceding claim when the product is running on the computer or computer system.
Schließlich schafft die Erfindung ein System zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen in zumindest einem Straßenzug. Das System umfasst Finally, the invention provides a system for providing parking information on free parking spaces in at least one street. The system includes
a) eine erste Einheit zur Ermittlung von Informationen über verfügbare, freie Parkplätze für zumindest einen Straßenzug, welche dazu ausgebildet ist, aus den ermittelten Informationen zumindest ein Parksegment, das einen oder mehrere Straßenzüge umfasst, zu ermitteln und für jedes Parksegment aus den ermittelten Informationen jeweils statistische Parameter über freie Parkplätze zu erzeugen; a) a first unit for determining information about available, free parking for at least one street, which is adapted to determine from the information determined at least one parking segment comprising one or more streets and for each parking segment from the information obtained respectively generate statistical parameters about free parking spaces;
b) eine zweite Einheit zur Erzeugung einer Modellierung für jedes Parksegment, welche dazu ausgebildet ist, die für das Parksegment ermittelten Informationen zu verarbeiten, um einen Parkzustand des jeweiligen Parksegments als Wahrscheinlichkeitsverteilung zu ermitteln. Das System weist die gleichen Vorteile auf, wie diese vorstehend in Verbindung mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erläutert wurden. b) a second unit for generating a modeling for each parking segment, which is adapted to process the information determined for the parking segment to determine a parking state of the respective parking segment as a probability distribution. The system has the same advantages as described above in connection with the method according to the invention.
Darüber hinaus kann das System weitere Mittel zur Durchführung bevorzugter Ausgestaltungen des Verfahrens umfassen. In addition, the system may include further means for carrying out preferred embodiments of the method.
Die Erfindung wird nachfolgend näher anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnung erläutert. Es zeigen: The invention will be explained in more detail below with reference to an embodiment in the drawing. Show it:
Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Systems zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens; Fig. 1 is a schematic representation of a system for carrying out the method according to the invention;
Fig. 2 eine schematische Darstellung des dem erfindungsgemäßen Verfahren zug- rundliegenden Modells; FIG. 2 is a schematic representation of the model according to the invention, which is round about. FIG.
Fig. 3 eine schematische Darstellung der Initialisierung des Systems aus Fig. 1 ; Fig. 3 is a schematic representation of the initialization of the system of Fig. 1;
Fig. 4 eine schematische Darstellung der Aktualisierung des Systems aus Fig. 1 ; Fig. 4 is a schematic representation of the update of the system of Fig. 1;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des Betriebs des Systems aus Fig. 1 ; und Fig. 5 is a schematic representation of the operation of the system of Fig. 1; and
Fig. 6 eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zu erwartender freier Parkplätze für ein Fig. 6 is a probability distribution of expected free parking for a
Parksegment und deren Veränderung in Abhängigkeit eines beobachteten und dem System gemeldeten Ausparkvorgangs.  Parking segment and its change depending on an observed and reported to the system Ausparkvorgangs.
Fig. 1 zeigt eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Systems zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen in einem oder mehreren Straßenzügen. Das System umfasst einen Zentralrechner 10, welcher aus einem oder mehreren Rechnern gebildet sein kann. Der Zentralrechner 10 wird beispielsweise von einem Dienstleister zur Bereitstellung von Parkinformationen verwaltet. Der Dienstleister könnte beispielsweise ein Fahrzeughersteller sein. Die Aufgabe des Zentralrechners 10 besteht darin, Informationen über verfügbare, freie Parkplätze, welche z.B. von im Verkehr befindlichen Fahrzeugen, aber auch von stationär installierten Sensoreinheiten, an den Zentralrechner übertragen werden, zu verarbeiten und eine Wahrscheinlichkeitsverteilung zu erwartender freier Parkplätze zu ermitteln. Wie aus der nachfolgenden Beschreibung ersichtlich werden wird, erfolgt die Ermittlung der Wahrscheinlichkeitsverteilung nicht für einen einzigen bestimmten Straßenzug, sondern für ein sog. Parksegment, das mehrere Straßenzüge umfasst. 1 shows a schematic representation of a system according to the invention for providing parking information on free parking spaces in one or more streets. The system comprises a central computer 10, which may be formed from one or more computers. The central computer 10 is managed, for example, by a service provider for providing parking information. The service provider could be, for example, a vehicle manufacturer. The task of the central computer 10 is to process information about available, free parking spaces, which are transmitted, for example, from vehicles in traffic, but also from stationarily installed sensor units, to the central computer and to a probability distribution to determine expected free parking. As will be apparent from the following description, the determination of the probability distribution is not made for a single particular road, but for a so-called. Park segment comprising several streets.
Der Zentralrechner 10 umfasst eine Benutzer-Schnittstelle 11 , z.B. in Gestalt eines Frontends eines Web-Servers, über die ein Benutzer, der einen freien Parkplatz sucht, eine Anfrage an den Zentralrechner 10 stellen kann und über die der Benutzer eine entsprechende Antwort empfängt (Kommunikationspfad K1). Wenn in der Beschreibung von der Anfrage eines Benutzers oder der Antwort an einen Benutzer die Rede ist, so ist dies selbstverständlich so zu verstehen, dass die Kommunikation mit einem Endgerät des Benutzers und dem Zentralrechner 10 erfolgt. Das Endgerät kann eine Komponente eines Fahrzeugs des Benutzers oder einer Rechner oder ein tragbares Endgerät (z.B. The central computer 10 comprises a user interface 11, e.g. in the form of a front end of a web server via which a user searching for a free parking space can make a request to the central computer 10 and via which the user receives a corresponding response (communication path K1). When the description refers to a user's request or the answer to a user, it should of course be understood that the communication takes place with a user's terminal and the central computer 10. The terminal may be a component of a user's vehicle or a computer or a portable terminal (e.g.
Smartphone oder Tablet-PC) sein. Die Benutzer-Schnittstelle 11 ist über einen Kommunikationspfad K2 mit einer Recheneinheit 12 verbunden. Die Recheneinheit 12 dient zur Verarbeitung von eingehenden und ausgehenden Daten sowie zur Aufbereitung angeforderter Parkinformationen. Ferner ist über eine nicht näher dargestellte Schnittstelle ein Daten lieferant 14 an den Zentralrechner 10 bzw. dessen Recheneinheit 12 angebunden, über die die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze an den Zentralrechner übertragen wird (Kommunikationspfad K4). Smartphone or tablet PC). The user interface 11 is connected to a computing unit 12 via a communication path K2. The arithmetic unit 12 is used for processing incoming and outgoing data as well as for processing requested parking information. Furthermore, a data supplier 14 is connected to the central computer 10 or its arithmetic unit 12 via an interface, not shown, via which the information about available free parking spaces is transmitted to the central computer (communication path K4).
Weiter umfasst der Zentralrechner 10 eine Datenbank 13, auf welche von der Recheneinheit 12 zugegriffen werden kann (Kommunikationspfad K3). In der Datenbank 13 werden neben historischen Daten Informationen über einen aktuellen Zustand der verfügbaren Parkplätze gespeichert. Furthermore, the central computer 10 comprises a database 13, which can be accessed by the arithmetic unit 12 (communication path K3). In addition to historical data, the database 13 stores information about a current state of the available parking spaces.
Das dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundliegende Modell zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen ist in Fig. 2 näher dargestellt. Das Modell ist zweistufig aufgebaut und kann in der Recheneinheit 12 implementiert sein. The model underlying the method according to the invention for providing parking information on free parking spaces is shown in more detail in FIG. The model has a two-stage structure and can be implemented in the arithmetic unit 12.
Ein sog. Makromodell 20 berechnet aus historischen Daten über Ein- und Ausparkvorgänge, Parksuchverkehr und sonstigen Parkrauminformation eine Karte von Parksegmenten. Hierzu werden zusammenhängende oder miteinander verbundene Straßenzüge, die eine ähnliche Charakteristik hinsichtlich der Ein- und Ausparkvorgänge, des Parksuchver- kehrs und der sonstigen Parkrauminformationen zu einem Parksegment zusammenge- fasst. Ein Parksegment umfasst somit in der Regel mehrere Straßenzüge, wobei die Anzahl der Straßenzüge von Parksegment zu Parksegment unterschiedlich sein kann. Eine aus Straßenzügen gebildete Karte (d.h. ein Stadtplan) wird durch dieses Vorgehen etwas gröber unterteilt. Die Karte bzw. der Stadtplan wird somit anstelle von Straßen in (Park- )Segmente unterteilt. In einem nächsten Schritt ermittelt das Makromodell 20 pro Parksegment die statistischen Parameter Anfragerate Ä(t) und mittlere Parkdauer 1/p(t), welche auch als Ausparkrate bezeichnet wird. A so-called macro model 20 calculates a map of parking segments from historical data on entry and Ausparkvorgänge, parking search traffic and other parking space information. Connected or interconnected streets with a similar characteristics in terms of and other parking space information into a parking segment. A parking segment thus usually comprises several streets, wherein the number of streets may vary from park segment to park segment. A map formed of streets (ie a city map) is subdivided by this approach a little coarser. The map or city map is thus divided into (parking) segments instead of streets. In a next step, the macro model 20 determines the statistical parameters request rate A (t) and average parking duration 1 / p (t) per parking segment, which is also referred to as the outage rate.
Die Anfragerate Ä(t) repräsentiert eine Anzahl von (Benutzer-)Anfragen pro Zeit nach einem freien Parkplatz in dem betreffenden Parksegment. Die mittlere Parkdauer 1/μ(ί) repräsentiert die zwischen einem Einpark- und einem Ausparkvorgang vergangene Zeitdauer. The request rate λ (t) represents a number of (user) requests per time for a free parking space in the respective parking segment. The average parking time 1 / μ (ί) represents the time elapsed between a parking and a parking operation.
Jedem Parksegment kann zumindest eine sog. Basisfunktion zugewiesen werden, welche die Ausparkrate 1/μ(ί) und die Anfragerate A(t) in Abhängigkeit einer Parkcharakteristik darstellen. Basisfunktionen sind z.B. die Klassifikation als Wohngebiet oder Einkaufsgebiet oder Geschäftsviertel oder Ausgehviertel. Jede der Basisfunktionen weist bezüglich des Parksuchverkehrs charakteristische Eigenheiten auf, die in der Modellierung durch entsprechende Werte der Anfragerate und der Ausparkrate berücksichtigt werden können. Beispielsweise ist in einem Ausgehviertel in den Nachtstunden ein erhöhter Parksuchverkehr festzustellen. Tagsüber hingegen kann der Parksuchverkehr unbedeutend sein. Umgekehrt verhält es sich in einem Parksegment, das als Einkaufsviertel oder Geschäftsviertel klassifiziert ist. In einem Wohngebiet gibt es tagsüber eher wenig Parksuchverkehr. Einem Parksegment kann lediglich eine Basisfunktion zugewiesen sein. Ebenso kann einem Parksegment eine Mehrzahl an Basisfunktionen zugewiesen sein. Z.B. ist ein Parksegment gleichzeitig Wohngebiet und Ausgehviertel. Die Zuweisung einer oder mehrerer Basisfunktionen kann manuell oder durch Suchfunktionen einer Karte automatisiert durchgeführt werden. Hierzu können z.B. die in Google Maps ® enthaltenen Informationen über Geschäfte, Gewerbetreibende und Bars und Restaurants ausgewertet werden. Each parking segment can be assigned at least one so-called basic function, which represents the out-of-range rate 1 / μ (ί) and the request rate A (t) as a function of a parking characteristic. Basic functions are e.g. the classification as a residential area or shopping area or business district or nightlife district. Each of the basic functions has characteristic peculiarities with regard to the parking search traffic, which can be taken into account in the modeling by means of corresponding values of the request rate and the out-of-plane rate. For example, in a nightlife district, nighttime parking has increased traffic. By contrast, during the day, the parking search traffic can be insignificant. Conversely, it is in a park segment classified as a shopping district or business district. In a residential area, there is little traffic during the day. A parking segment can only be assigned a basic function. Likewise, a parking segment may be assigned a plurality of basic functions. For example, is a park segment at the same time residential area and nightlife district. The assignment of one or more basic functions can be carried out manually or automatically by means of search functions of a card. For this, e.g. The information contained in Google Maps ® about businesses, traders and bars and restaurants are evaluated.
Das Mikromodell 21 ( Modell) modelliert ein jedes Parksegment mittels eines, dem Fachmann bekannten und daher nicht näher beschriebenen Birth-Death Prozesses (BD- Prozess 22) und nutzt die aus dem Makromodell gewonnenen statistischen Parameter um den neuen Parkzustand in Form eines Wahrscheinlichkeitsvektors P zu schätzen. The micromodel 21 (model) models each parking segment by means of a birth-death process known to the person skilled in the art and therefore not described in more detail. Process 22) and uses the statistical parameters obtained from the macro model to estimate the new parking state in the form of a probability vector P.
Können in Echtzeit gewonnene Daten auf ein bestimmtes Parksegment angewandt werden, so werden die Wahrscheinlichkeiten mittels einer Einheit 23 zur Aktualisierung des Mikromodells ( Modell-Updater) nochmals verbessert. If data obtained in real time can be applied to a specific parking segment, then the probabilities are further improved by means of a model updater 23 for updating the micromodule.
Ergebnis der Modellierung ist für ein jeweiliges Parksegment eine Wahrscheinlichkeitsverteilung freier Parkplätze, wie dies z.B. in den Diagrammen der Fig. 6 dargestellt ist. In diesen ist der Wahrscheinlichkeitsvektor P(t) über der Anzahl m aller prinzipiell verfügbarer Parkplätze dargestellt, wobei m Werte zwischen 0 und 1 annehmen können . Zu einem Zeitpunkt ti (linkes Diagramm) ist in diesem Beispiel die Wahrscheinlichkeit, dass vier Parkplätze belegt sind, am größten. Die Summe aller Wahrscheinlichkeiten P, (i=0 bis m) beträgt 1. The result of the modeling is a probability distribution of free parking spaces for a respective parking segment, as described e.g. in the diagrams of FIG. 6 is shown. In these, the probability vector P (t) is represented over the number m of all parking spaces available in principle, where m can assume values between 0 and 1. At a time ti (left diagram) in this example, the probability that four parking spaces are occupied, the largest. The sum of all probabilities P, (i = 0 to m) is 1.
Die Modellierung bekannter Ein- und Ausparkvorgänge kann auf folgende Weise erfolgen. Beim Ausparken werden die Elemente des Vektors Pj(t2) zum Zeitpunkt t2 um eins nach links verschoben und auf„1" neu normiert. Diese Verschiebung der Wahrscheinlichkeitsverteilung freier Parkplätze in einem Parksegment ist exemplarisch in Fig. 6 dargestellt. Beim Einparken werden die Elemente des Vektors Pj(t2) zu einem Zeitpunkt t2 in analoger Weise um eins nach rechts verschoben und auf 1 neu normiert. Direkte Beobachtungen, wie z.B.„es wurden 5 freie Parkplätze in diesem Segment entdeckt" führen automatisch zu einem definierten Wahrscheinlichkeitsvektor. The modeling of known input and Ausparkvorgänge can be done in the following manner. When parking out the elements of the vector Pj (t 2 ) at time t 2 shifted by one to the left and normalized to "1." This shift of the probability distribution of free parking in a parking segment is exemplified in Fig. 6. When parking the Elements of the vector Pj (t 2 ) at a time t 2 are shifted in an analogous manner by one to the right and normalized to 1. Direct observations, such as "5 free parking spaces were discovered in this segment" automatically lead to a defined probability vector.
Das entwickelte Makromodell ermöglicht eine verbesserte Prognose der Wahrscheinlichkeit freier Parkplätze, indem die Parameter der Anfragerate λ und der Ausparkrate μ anhand neuer Messungen adaptiv geschätzt werden (Eingang in Block 21 des Mikromodells). So können im Laufe der Zeit die Parameter in Abhängigkeit bestimmter Kriterien wie Wochentag, Uhrzeit, etc. an die Gegebenheiten des Parksegments gelernt bzw. an- gepasst werden, z.B. bei Einführung neuer Segmente bzw. Änderungen der Parkgegebenheiten. Als Eingangsgrößen in das μ Modell (Block 21) dienen die drei Ereignisse: Einparkrate λρ, Ausparkrate μρ sowie keinen Parkplatz in einer Straße gefunden. Diese Variablen stehen folgendermaßen in Beziehung zu den Parametern Anfragerate λ und der Ausparkrate μ: λΡ (t)= (1-Pn) λ(ί) (1)
Figure imgf000014_0001
The developed macromodel allows an improved estimation of the probability of free parking by adaptively estimating the parameters of the request rate λ and the out-of-park rate μ on the basis of new measurements (input in block 21 of the micro-model). In the course of time, the parameters can be learned or adapted to the conditions of the parking segment depending on certain criteria, such as the day of the week, time of day, etc., eg when new segments or changes to the parking conditions are introduced. The three events serve as input variables into the μ model (block 21): parking rate λ ρ , out-of-range rate μ ρ and no parking space found in a street. These variables are related to the parameters request rate λ and the out-of-park rate μ as follows: λ Ρ (t) = (1-P n ) λ (ί) (1)
Figure imgf000014_0001
Letztendlich können die unbekannten Parameter Anfragerate λ und Ausparkrate μ durch die Lösung eines Optimierungsproblems wie etwa einer Maximum-Likelihood-Schätzung geschätzt werden. Finally, the unknown parameters request rate λ and outage rate μ can be estimated by solving an optimization problem such as a maximum likelihood estimation.
Eine weitere Ausführung erlaubt es, die Anzahl der besetzten Parkplätze anhand des Verhältnisses des Parkdrucks und der Parkplatzdichte zu ermitteln. Eine Schätzung des Parkdrucks kann anhand des Makromodells und der Einparkrate λρ ermittelt werden. Die Parkplatzdichte ist durch ein geographisches Kartenmodell gegeben. Eine solche Karte kann z.B. mittels sog.„Kernel density estimation" auf Basis von bereits benutzten und damit gelernten Parkplätzen erzeugt werden. Another embodiment makes it possible to determine the number of occupied parking spaces on the basis of the ratio of the parking pressure and the parking lot density. An estimate of the parking pressure can be determined on the basis of the macro model and the parking rate λ ρ . The parking lot density is given by a geographical map model. Such a map can be generated for example by means of so-called "kernel density estimation" on the basis of already used and thus learned parking spaces.
Unter Bezugnahme auf die Figuren 3 bis 5 wird nachfolgend der Ablauf des Verfahrens näher erläutert. Fig. 3 zeigt den Schritt einer Initialisierung, bei dem eine Offline- Optimierung der Parksegmente und der statistischen Parameter der Anfragerate A(t) und der mittleren Parkdauer 1/μ(ί) erfolgt. Hierzu werden historische Daten (Ein- Ausparkvorgänge, Parksuchverkehr, Parkraummonitor, Auslastungsdaten) gesammelt. Parkraummonitor ist in der eingangs genannten deutschen Patentanmeldung DE 10 2012 201 472.1 der Anmelderin beschrieben, deren Inhalt durch Bezugnahme aufgenommen wird. Das Offline Makromodell berechnet einen ersten Satz von statistischen Parametern sowie eine erste Karte der Parksegmente. Die Ergebnisse der Berechnungen werden in der Datenbank 13 gespeichert. Anschließend kann der Betrieb des Systems gestartet werden. With reference to Figures 3 to 5, the process of the method will be explained in more detail below. 3 shows the step of initialization, in which an offline optimization of the parking segments and the statistical parameters of the request rate A (t) and the average parking duration 1 / μ (ί) takes place. For this purpose, historical data (on-off parking, parking search, parking space monitor, load data) are collected. Parking space monitor is described in the aforementioned German patent application DE 10 2012 201 472.1 of the applicant, the content of which is incorporated by reference. The offline macro model calculates a first set of statistical parameters and a first map of the park segments. The results of the calculations are stored in the database 13. Subsequently, the operation of the system can be started.
Fig. 4 zeigt den Schritt einer Aktualisierung des Modells während des Betriebs. Zunächst werden von dem Datenlieferant 14 durch den Zentralrechner 10 Nachrichten („Park- Nachrichten") empfangen, welche eine aktualisierte Information über freie Parkplätze umfassen. Beispielsweise wird ein detektierter Ausparkvorgang an den Zentralrechner über- tragen. Durch die Recheneinheit 12 werden das oder die betroffenen Parksegmente aus der Datenbank 13 ermittelt. Die Informationen werden in Echtzeit in dem Makromodell 20 verarbeitet. Dies kann z.B. mittels sog.„Kernel density estimation" in Kombination mit einem Kaiman-Filter-Derivat erfolgen. Anschließend erfolgt, ebenfalls in Echtzeit, eine Aktualisierung der Modellierung durch das Mikromodell 21. Hierzu kann z.B. ein BD-Prozess 22 numerisch integriert werden. Die Aktualisierung 23 kann mittels eines Shift Operators erfolgen. Die Ergebnisse der Berechnungen werden in der Datenbank 13 gespeichert. Fig. 4 shows the step of updating the model during operation. First of all, the central computer 10 receives messages ("parking messages") from the data supplier 14 which contain updated information about free parking spaces. wear. By the arithmetic unit 12, the or the affected parking segments are determined from the database 13. The information is processed in real time in the macro model 20. This can be done, for example, by means of so-called "kernel density estimation" in combination with a caiman filter derivative, followed by an updating of the modeling by the micro model 21, also in real time. For example, a BD process 22 can be integrated numerically. The update 23 can be performed by means of a shift operator The results of the calculations are stored in the database 13.
Fig. 5 zeigt die Nutzung des Modells während des Betriebs. Hier wird über die Benutzer- Schnittstelle 1 eine Anfrage eines Nutzers empfangen („Park-Anfrage"). Diese wird durch die Recheneinheit 12 verarbeitet, wobei das oder die für die Beantwortung der Anfrage notwendige Parksegmente ermittelt und die zugeordneten Daten aus der Datenbank abgerufen werden. Anschließend erfolgt eine Auswertung der Daten in Echtzeit mit Hilfe des Mikromodells 21 , in dem der BD-Prozess 22 numerisch integriert wird. Diese Auswertung erfolgt durch die Recheneinheit. Anschließend wird die Wahrscheinlichkeitsverteilung freier Parkplätze für das Parksegment über die Benutzer-Schnittstelle 11 an den Benutzer zurück geschickt. Fig. 5 shows the use of the model during operation. Here, a request from a user is received via the user interface 1 ("park request"), which is processed by the arithmetic unit 12, whereby the parking segment (s) necessary for answering the request are determined and the associated data is retrieved from the database Subsequently, an evaluation of the data takes place in real time with the aid of the micro model 21, in which the BD process 22 is numerically integrated.This evaluation is carried out by the arithmetic unit.After that, the probability distribution of free parking spaces for the parking segment via the user interface 11 to the User sent back.
Bezugszeichenliste LIST OF REFERENCE NUMBERS
10 Zentralrechner 10 central computer
11 Benutzer-Schnittstelle  11 user interface
12 Recheneinheit  12 arithmetic unit
13 Datenbank  13 database
14 Datenlieferant  14 data supplier
20 Makromodell  20 macro model
21 Mikromodell ^Modell)  21 micromodel ^ model)
22 BD-Prozess  22 BD process
23 Aktualisierung des Mikromodells  23 Updating the micro model
K1 Kommunikationspfad  K1 communication path
K2 Kommunikationspfad  K2 communication path
K3 Kommunikationspfad  K3 communication path
K4 Kommunikationspfad  K4 communication path
P(t) Wahrscheinlichkeit eines freien Parkplatzes m Anzahl freier Parkplätze  P (t) probability of free parking m Number of free parking spaces

Claims

Patentansprüche Patent claims
Verfahren zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen, bei dem a) für den zumindest einen Straßenzug jeweils historische und aktuelle Informationen über verfügbare, freie Parkplätze ermittelt werden, wobei aus den ermittelten Informationen zumindest ein Parksegment, das einen oder mehrere Straßenzüge umfasst, ermittelt wird und für jedes Parksegment aus den ermittelten Informationen jeweils statistische Parameter über freie Parkplätze erzeugt werden; Method for providing parking information about free parking spaces, in which a) historical and current information about available, free parking spaces is determined for the at least one street, at least one parking segment, which includes one or more streets, being determined from the determined information and Statistical parameters about free parking spaces are generated for each parking segment from the information determined;
b) eine Modellierung für jedes Parksegment erzeugt wird, bei der die für das Parksegment ermittelten Informationenverarbeitet werden, um einen Parkzustand des jeweiligen Parksegments als Wahrscheinlichkeitsverteilung (Pj) zu ermitteln. b) a modeling is generated for each parking segment, in which the information determined for the parking segment is processed in order to determine a parking status of the respective parking segment as a probability distribution (Pj).
Verfahren nach Anspruch 1 , bei dem aus in Echtzeit ermittelten Informationen über freie, verfügbare Parkplätze eines Parksegments eine aktualisierte Wahrscheinlichkeitsverteilung (P|) des Parkzustands ermittelt wird. Method according to Claim 1, in which an updated probability distribution (P|) of the parking status is determined from information determined in real time about free, available parking spaces in a parking segment.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze von im Verkehr befindlichen Fahrzeugen messtechnisch erfasst werden. Method according to claim 1 or 2, in which the information about available, free parking spaces for vehicles in traffic is recorded using measurements.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze von entlang den Straßenzügen angeordneten Sensoren messtechnisch erfasst werden. Method according to one of the preceding claims, in which the information about available, free parking spaces is recorded by sensors arranged along the streets.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze manuell durch Eingabe von Nutzern in ein Endgerät erzeugt werden. Method according to one of the preceding claims, in which the information about available, free parking spaces is generated manually by users entering it into a terminal.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze automatisiert durch ein Fahrzeug erzeugt werden, indem bei jeden Einparkvorgang und jedem Ausparkvorgang eine entsprechende Information abgegeben wird. Method according to one of the preceding claims, in which the information about available, free parking spaces is generated automatically by a vehicle by providing corresponding information with every parking maneuver and every parking maneuver.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Informationen über verfügbare, freie Parkplätze an einen die Wissensdatenbasis erzeugenden und/oder verwaltenden Zentralrechner (10) übermittelt werden. 7. Method according to one of the preceding claims, in which the information about available, free parking spaces is transmitted to a central computer (10) which generates and/or manages the knowledge database.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Informationen erste Informationen über das Einparken von Fahrzeugen in und/oder das Ausparken von Fahrzeugen aus einem Parkplatz ermittelt werden, wobei aus den Haltezeiten zwischen dem Einparken und dem Ausparken eines jeweiligen Fahrzeugs eine Ausparkrate (μ) ermittelt wird. 8. The method according to any one of the preceding claims, in which first information about the parking of vehicles into and/or the parking out of a parking space is determined, with a parking rate (from the stopping times between parking and parking out of a respective vehicle) being determined. μ) is determined.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Informationen zweite Informationen über eine Anfragerate (λ) ermittelt wird, welche für ein Parksegment die Anzahl von Anfrage nach einem Parkplatz pro Zeit angibt. 9. The method according to any one of the preceding claims, in which second information is determined as information about a request rate (λ), which indicates the number of requests for a parking space per time for a parking segment.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem als Informationen dritte Informationen über eine feste Anzahl an detektierten freien Parkplätzen ermittelt wird. 10. The method according to any one of the preceding claims, in which third information about a fixed number of detected free parking spaces is determined as information.
11. Verfahren nach Anspruch 10, bei dem jedem Parksegment zumindest eine Basisfunktion zugewiesen wird, welche die Ausparkrate (μ) und die Anfragerate (λ) in Abhängigkeit einer Parkcharakteristik darstellen. 11. The method according to claim 10, in which each parking segment is assigned at least one basic function, which represents the parking rate (μ) and the request rate (λ) depending on a parking characteristic.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Modellierung für jedes Parksegment durch ein Birth-Death-Verfahren erfolgt. 12. Method according to one of the preceding claims, in which the modeling for each park segment is carried out using a birth-death method.
13. Computerprogrammprodukt, das direkt in den internen Speicher eines digitalen Rechners oder Rechnersystems geladen werden kann und Softwarecodeabschnit- te umfasst, mit denen die Schritte gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausgeführt werden, wenn das Produkt auf dem Rechner oder Rechnersystem läuft. 13. Computer program product that can be loaded directly into the internal memory of a digital computer or computer system and includes software code sections with which the steps according to one of the preceding claims are carried out when the product runs on the computer or computer system.
14. System zur Bereitstellung von Parkinformationen zu freien Parkplätzen in zumindest einem Straßenzug, umfassend a) eine erste Einheit zur Ermittlung von jeweils historischen und aktuellen Informationen über verfügbare, freie Parkplätze für zumindest einen Straßenzug, welche dazu ausgebildet ist, aus den ermittelten Informationen zumindest ein Parksegment, das einen oder mehrere Straßenzüge umfasst, zu ermitteln und für jedes Parksegment aus den ermittelten Informationen jeweils statistische Parameter über freie Parkplätze zu erzeugen; 14. System for providing parking information about free parking spaces in at least one street, comprising a) a first unit for determining historical and current information about available, free parking spaces for at least one street, which is designed to determine at least one parking segment, which includes one or more streets, from the determined information and for each parking segment to generate statistical parameters about free parking spaces based on the information obtained;
b) eine zweite Einheit zur Erzeugung einer Modellierung für jedes Parksegment, welche dazu ausgebildet ist, die für das Parksegment ermittelten Informationen zu verarbeiten, um einen Parkzustand des jeweiligen Parksegments als Wahrscheinlichkeitsverteilung zu ermitteln. b) a second unit for generating a modeling for each parking segment, which is designed to process the information determined for the parking segment in order to determine a parking status of the respective parking segment as a probability distribution.
15. System nach Anspruch 14, das weitere Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 2 bis 12 umfasst. 15. System according to claim 14, which comprises further means for carrying out the method according to one of claims 2 to 12.
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