WO2019115309A1 - Verfahren und system zum warnen von verkehrsteilnehmern vor einer falschfahrt eines fahrzeugs mit nachplausibilisierung - Google Patents

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein System zum Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs (1) auf einem Straßennetz (70), umfassend die folgenden Schritte: Einlesen (200) von Navigationsdaten (13) des Fahrzeugs (1) in einen fahrzeugexternen Server (2) über eine Fahrzeug-Server-Schnittstelle (12) zwischen einem dem Fahrzeug (1) zugeordneten Kommunikationsgerät (10) als Client und dem fahrzeugexternen Server (2); Abgleichen (300) der in den fahrzeugexternen Server (2) eingelesenen Navigationsdaten (13) des Fahrzeugs (1) unter Verwendung eines Map-Matching mit einer digitalen Karte (50), um die eingelesenen Navigationsdaten hinsichtlich einer Falschfahrt des Fahrzeugs (1) auszuwerten; Nachplausibilisieren (400) einer ausgewerteten Falschfahrt durch Vergleichen von Ortsattributen einer anhand der eingelesenen Navigationsdaten (13) gefahrenen Trajektorie (x1, y1, z1) mit einer auf das Straßennetz (70) projizierten Trajektorie (x2, y2, z2), welche aus einer Mehrzahl von sich aus dem Map-Matching ergebenen alternativen Routen (x2, y2, z2; x3, y3, z3) die höchste Wahrscheinlichkeit hat.

Description

Beschreibung

Titel:

Verfahren und System zum Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs mit Nachplausibilisierung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Warnen von

Verkehrssteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs gemäß dem

Oberbegriff von Anspruch 1. Daneben betrifft die Erfindung auch ein dieses Verfahren ausführendes Client-Server-System sowie ein Computerprogramm- produkt zur Durchführung des Verfahrens auf einem Server des Client-Server- Systems.

Die Falschfahrt eines Fahrzeugs wird bei personenbetriebenen Kraft- oder Nutzfahrzeugen durch einen hierfür verantwortlichen Falschfahrer, auch „Geisterfahrer“ genannt, verursacht, welcher durch verkehrswidriges Verhalten Verkehrsunfälle mit einem erheblichen Personen- und Sachschaden auslösen kann. Eine Erkennung von Falschfahrten alleine auf Basis eines im Fahrzeug vorhandenen Navigationsgerätes erfolgt in der Praxis meist zu spät, da der Falschfahrer sich in den meisten Fällen bereits mit hoher Fahrgeschwindigkeit und großer Wahrscheinlichkeit auf einem Kollisionskurs, beispielsweise auf einer falschen Fahrspur einer Autobahn, befindet. Zur Unfallverhütung ist es daher erforderlich, den Falschfahrer selbst und auch die sich im Gefahrenbereich befindlichen Verkehrsteilnehmer zeitnah vor einer Falschfahrt zu warnen.

Das Anwendungsgebiet der vorliegenden Erfindung ist nicht allein beschränkt auf personenbetriebene Kraft- und Nutzfahrzeuge, sondern lässt sich auch als Sicherheitssystem für autonomes Fahren nutzen.

Stand der Technik

Aus dem allgemein bekannten Stand der Technik gehen vielfältige automatische Verfahren zur Detektion von Falschfahrern hervor, die beispielsweise über eine Videosensorik ermitteln, ob ein die Durchfahrt oder Einfahrt verbietendes Verkehrsschild überfahren worden ist. Ferner sind auch Verfahren allgemein bekannt, welche unter Nutzung einer digitalen Karte des Straßennetzes in Verbindung mit Navigationsdaten des Fahrzeugs versuchen zu erkennen, ob sich das Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt in der falschen Fahrtrichtung fortbewegt. Allgemein bekannt sind auch drahtlose Verfahren, welche mittels spezieller technischer Mittel, beispielsweise Baken der Fahrbahn oder am Fahrbahnrand, Falschfahrer detektieren.

Aus der DE 10 2015 213 538 A1 geht ein Verfahren zum Warnen von

Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs hervor, welches sich strukturell ein Client-Server-System zunutze macht. Somit führt diese technische Lösung nicht allein eine Falschfahrererkennung aus, sondern stellt auch eine Falschfahrermeldung an gefährdete Verkehrsteilnehmer bereit. Hierzu werden von einem fahrzeugexternen Server aus die aktuellen Navigationsdaten eines Fahrzeugs über eine drahtlose Fahrzeug-Server-Schnittsteile zwischen einem dem Fahrzeug zugeordneten Kommunikationsgerät und dem fahrzeugexternen Server eingelesen. Anschließend erfolgt ein Abgleich der eingelesenen

Navigationsdaten im fahrzeugexternen Server unter Verwendung zumindest einer serverseitigen Navigationsinformation, infolge dessen die eingelesenen Navigationsdaten des Fahrzeugs hinsichtlich einer Falschfahrt ausgewertet werden. Dieser Abgleich erfolgt vorzugsweise mittels eines sogenannten Map- Matching-Algorithmus, welcher die in den eingelesenen Navigationsdaten des Fahrzeugs enthaltenen Positionsinformationen mit einer digitalen Karte des Straßennetzes in Übereinstimmung bringt, um herauszufinden, ob sich das Fahrzeug in verkehrsregelkonformer Weise im Straßenverkehr bewegt. Falls die Auswertung ergibt, dass anhand der Navigationsdaten des Fahrzeugs tatsächlich eine Falschfahrt vorliegt, beispielsweise durch Befahren einer Autobahnabfahrt in falscher Richtung, so stellt das Client-Server-System eine Falschfahrerwarnung an zumindest weitere Fahrzeuge in der Umgebung bereit. Hierzu sind die weiteren Fahrzeuge mit einer Fahrzeug-Server-Schnittsteile ausgestattet, um die vom Server bereitgestellte Falschfahrerwarnung über ein dem Fahrzeug zugeordnetes Kommunikationsgerät dem Fahrer zur Kenntnis zu bringen. Dieses Verfahren des Standes der Technik ermöglicht im Prinzip eine automatische Falschfahrerwarnung, welche sich zeitnah am auslösenden Ereignis einer Falschfahrt orientiert. Bei dieser zeitkritischen Funktionsweise sind verzögerte Meldungen oder gar Falschmeldungen über eine Falschfahrt zu vermeiden. Aus der DE 10 2015 213 521 A1 geht ein ähnliches Verfahren zum Warnen vor einem falsch fahrenden Fahrzeug hervor, bei dem die Falschfahrtdetektion durch zwei unterschiedliche Erkennungsmethoden abgesichert wird, da eine

Falschfahrt oftmals eine Unsicherheit beim Erkennen aufweist und daher eine zusätzliche Verifizierung vorteilhaft ist. Bei der Verwendung eines

Telematiksystems mit einem fahrzeugexternen Server kann eines der mindestens zwei Falschfahrererfassungsmethoden für eine

Falschfahrterkennung auf einem clientseitigen Kommunikationsgerät des Fahrzeugs ausgeführt werden; mindestens eine weitere

Falschfahrererfassungsmethode wird jedoch auf einem fahrzeugexternen Server durchgeführt. Der fahrzeugexterne Server vergleicht Navigationsdaten des Fahrzeugs, insbesondere dessen Position und Fahrtrichtung, mit Daten einer digitalen Karte nach Maßgabe eines an sich bekannten Map-Matchings, um ebenfalls festzu stellen, ob eventuell eine Falschfahrt des Fahrzeugs vorliegt.

Unter Nutzung des zentralen, fahrzeugexternen Servers können auch mehrere oder alle der mindestens zwei unterschiedlichen Detektionsverfahren hierauf durchgeführt werden. Beispielsweise können gemäß eines im Stand der Technik offenbarten Ausführungsbeispiels die Fahrzeuge ständig ihre Positionen an den fahrzeugexternen Server melden. Dieser verfolgt die Fahrzeuge und detektiert durch Vergleich mit einer ersten digitalen Karte, ob eine Falschfahrt vorliegt oder nicht.

Zum Erhöhen der Detektionssicherheit kann der Server die Fahrzeugposition auch mit einer zweiten, unabhängig von der ersten digitalen Karte erstellten, digitalen Karten vergleichen. Die zweite digitale Karte kann auch als eine „gelernte“ Karte ausgebildet sein, bei welcher der fahrzeugexterne Server über die Beobachtung vieler Fahrzeuge festgestellt hat, in welche Richtung sich eine Vielzahl von Fahrzeugen üblicherweise bewegt. Schlägt nur eines der beiden Falschfahrererkennungsmethoden an, wird nur eine Fremdwarnung an andere, benachbarte Fahrzeuge ausgelöst; schlagen jedoch beide

Falschfahrererkennungsmethoden an, wird zusätzlich eine Eigenwarnung an das verursachende Fahrzeug gesendet. Dieses vorbekannte Verfahren setzt jedoch zwei redundant vorhandene Falschfahrererkennungsmethoden voraus.

Offenbarung der Erfindung Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und System zum Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs dahingehend weiter zu verbessern, dass mit einer einfachen technischen Methode eine höhere Detektionssicherheit zur Vermeidung von

Falschmeldungen erzielt wird.

Die Erfindung schließt die verfahrenstechnische Lehre ein, dass zur Erhöhung der Detektionssicherheit ein Nachplausibilisieren einer anhand einer einzigen Falschfahrererkennungsmethode auf Basis eines Map-Matchings ausgewerteten Falschfahrt derart erfolgt, dass zumindest Ortsattribute einer anhand der eingelesenen Navigationsdaten gefahrene Trajektorie mit einer auf das

Straßennetz projizierten Trajektorie verglichen werden, welche aus einer Mehrzahl von sich aus dem Map-Matching ergebenen alternativen Routen die höchste Wahrscheinlichkeit hat.

Unter gefahrener Trajektorie wird eine Wegstrecke im Raum, welche mit den Ortskoordinaten x, y und z beschreibbar ist, verstanden, die mit der Zeit verknüpft sind und sich aus den Navigationsdaten - vorzugsweise dem GPS- Signal - ergeben, so dass sich hieraus die anhand dieser Sensorik ermittelte tatsächlich gefahrene Wegstrecke des Fahrzeugs ergibt. Zumindest

Ortskoordinaten x, y einer Fläche sind gleichwohl hinreichend. Unter projizierter Trajektorie werden die mit der Zeit verknüpften Ortskoordinaten x, y und z verstanden, welche sich aufgrund des Map-Matchings in Verbindung mit der digitalen Karte des Straßennetzes ergeben. Die gemessenen Werte werden im Folgenden mit dem Index 1 (also x1 , y1 und z1 ) bezeichnet und die projizierten mit dem Index 2 (also x2, y2 und z2).

Im Falle beispielsweise mehrerer paralleler Fahrbahnen kann aufgrund von GPS- Ungenauigkeiten auch eine Projektion auf die benachbarte Fahrbahn erfolgen, obwohl sich das Fahrzeug tatsächlich auf einer anderen Fahrbahn befindet. Auch ein Hin- und Herspringen zwischen benachbarten Fahrbahnen kann aus diesem Grunde beobachtet werden. Zur Feststellung, auf welcher der sich durch Map- Matching ergebenen alternativen Routen das Fahrzeug tatsächlich fährt, wird per Nachplausibilisierung diejenige Route bestimmt, welche die höchste

Wahrscheinlichkeit hat, also welche beispielsweise im Rahmen des Map- Matchings am häufigsten zugeordnet wird. Somit erfolgt beim erfindungsgemäßen Nachplausibilisieren eine Auswertung von Anomalien durch In-Bezug-Setzen mit plausiblen Zuständen.

Gemäß einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird

vorgeschlagen, dass bei dem Schritt des Nachplausibilisierens zusätzlich auch fahrdynamische Attribute, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend:

Geschwindigkeit v1 , v2; Beschleunigung a1 , a2; Drehraten n1 , n2 des Fahrzeugs beim Vergleichen der gefahrenen mit den berechneten Attributen herangezogen werden. Somit können neben den Ortsattributen auch diese dynamischen Attribute für eine weitere Plausibilisierung verwendet werden. Selbstverständlich ist es auch möglich, noch weitere Daten, beispielsweise aus einer weiteren Datenquelle, einzubinden. Ebenso ist es denkbar, bei dem Schritt des

Nachplausibilisierens zusätzlich auch Straßenattribute, beispielsweise die Straßenklasse, Informationen über Kreuzungen, Vorfahrtsregeln, Ampeln sowie eine Toleranz heranzuziehen.

Denn da die Daten diskret erfasst werden, muss die Plausibilisierung eine Ähnlichkeit zwischen den Trajektorienmatrizen (auf Basis Ortskoordinaten) bzw. den erweiterten Trajektorienmatrizen (auf Basis Ortskoordinaten mit zusätzlichen Attributen) und den entsprechenden projizierten Trajektorienmatrizen ergeben. Die Zeilen bzw. Spalten einer Trajektorienmatrix enthalten die Werte der zu vergleichenden Attribute für einen Zeitschritt und respektive pro Spalte bzw. Zeile die Werte für die einzelnen Zeitschritte für das jeweilige zu vergleichende Attribut. Ein möglicher Ansatz für die Ermittlung der Wahrscheinlichkeit im Rahmen der Nachplausibilisierung ist somit festzu stellen, ob die Ähnlichkeit eine gewisse Distanz überschreitet oder die Distanz einen gewissen Wert

unterschreitet. Andererseits wäre es auch möglich, die Ähnlichkeit der zu vergleichenden Trajektorienmatrizen über die Zeit zu bewerten. Daneben ist es denkbar, diese Ähnlichkeit über einen Klassifikation-Algorithmus zu lernen. Beim Trainieren des Modells wird dafür jedoch noch zusätzlich die Information benötigt, ob die tatsächlich gefahrene Trajektorie und der projizierte Weg übereinstimmen oder voneinander abweichen. Das gelernte Modell kann anschließend in die Falschfahrererkennungsmethode eingebunden und für die Nachplausibilisierung verwendet werden.

Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird

vorgeschlagen, dass in einem der Nachplausibilisierung folgenden Schritt eines Bereitstellens die plausible Falschfahrermeldung über die Falschfahrt des Fahrzeugs an zumindest eine weitere Fahrzeug-Server-Schnittsteile zwischen zumindest einem weiteren Fahrzeug und dem fahrzeugexternen Server bereitgestellt wird. Hierdurch besteht die Möglichkeit, weitere Fahrzeuge, welche sich in der Umgebung des falsch fahrenden Fahrzeugs befinden, vor einer Kollisionsgefahr zu warnen. Darüber hinaus ist es auch denkbar, dass die Falschfahrerwarnung über andere Kommunikationskanäle, beispielsweise über den Rundfunk oder dergleichen, weiterverbreitet wird. Von Vorteil ist es ebenfalls, wenn die Falschfahrerwarnung auch dem Fahrer des falsch fahrenden Fahrzeugs selbst über einen Kommunikationsrückkanal signalisiert wird.

Gemäß einer weiteren die Erfindung verbessernden Maßnahme wird

vorgeschlagen, dass bei dem Schritt des Einlesens, bei welchem die

Navigationsdaten des Fahrzeugs in den fahrzeugexternen Server eingelesen werden, lediglich die aktuellen Positionsinformationen des Fahrzeugs, also dessen aktueller Ort entlang der Fahrzeit, eingelesen werden, um das Volumen des Datenverkehrs zu minimieren. Ferner ist es denkbar, vorverarbeitete Navigationsdaten des Fahrzeugs, die anhand eines clientseitigen vorläufigen Map-Matchings mit einer dort hinterlegten Digitalkarte gewonnen worden sind, einzulesen. Hierbei steigt natürlich das zu übertragende Datenvolumen an.

Hinsichtlich einer die Erfindung weiter verbessernden Maßnahme wird vorgeschlagen, dass bei dem Schritt des Einlesens von Navigationsdaten des Fahrzeugs ein Schritt des Ermittelns der Positionsdaten desselben unter Verwendung einer fahrzeugseitigen Sensorik vorangestellt wird. Hierdurch wird eine Verbesserung der Qualität der Positionsdaten des Fahrzeugs erzielt.

Ebenfalls lassen sich durch weitere Sensoren, beispielsweise Drehzahlsensoren an den Rädern, die vorstehend erwähnten zusätzlichen Attribute für einen Trajektorienvergleich gewinnen. Durch den Einsatz einer fahrzeugseitigen Sensorik kann eine bessere Qualität der Positionsdaten beispielsweise dadurch erzielt werden, dass die Abtastrate des fahrzeugseitigen GPS-Moduls und/oder des fahrzeugseitigen Inertialsensors und/oder des fahrzeugseitigen

Höhenmessers und/oder des fahrzeugseitigen optischen Sensors erhöht wird und/oder mittels eines Aktivierens eines zusätzlichen Sensors des Fahrzeugs. Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand von Figuren näher dargestellt.

Ausführungsbeispiele

Fig. 1 eine schematische Darstellung eines Client-Server-Systems zum Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs auf einem Straßennetz;

Fig. 2 eine schematische Darstellung einer falschfahrerspezifischen Server- Client-Kommunikation des Systems gemäß Fig. 1 ;

Fig. 3 eine schematische Darstellung eines exemplarischen mehrspurigen Streckenabschnitts, welcher einer Nachplausibilisierung zu Grunde gelegt wird; und

Fig. 4 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Warnen von Verkehrs- teilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeuges in Reflexion auf das System gemäß Fig. 1.

Nach Fig. 1 beinhaltet ein Client-Server-System zum Warnen von

Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs 1 und außerdem einen fahrzeugexternen Server 2 sowie ein exemplarisches weiteres Fahrzeug 3, welches vor einer Falschfahrt des Fahrzeugs 1 zu warnen ist.

Bei dem fahrzeugexternen Server 2 handelt es sich um eine

Datenverarbeitungseinrichtung, die entfernt von den Fahrzeugen 1 und 3 angeordnet ist und über eine drahtlose Verbindung, hier eine Funkverbindung, mit den Fahrzeugen 1 und 3 verbunden ist. Bei den Fahrzeugen 1 und 3 handelt es sich um straßengebundene Fahrzeuge, wie Personen- oder Nutzfahrzeuge.

Die Fahrzeuge 1 und 3 kommunizieren jeweils als Client mit dem Server 2 über geeignete Schnittstellen. Zu diesem Zweck ist dem Fahrzeug 1 ein

Kommunikationsgerät 10 in Form eines Smartphones zugeordnet, welches eine Positionsbestimmungseinheit 11 in Form eines GPS-Moduls sowie eine

Fahrzeug-Server-Schnittsteile 12 in Form einer herkömmlichen Datenfunkeinheit des Mobilfunkendgeräts umfasst. Die Fahrzeug-Server-Schnittsteile 12 meldet die aktuellen Positionsdaten des Fahrzeugs 1 als Navigationsdaten 13 an den fahrzeugexternen Server 2.

Zum Abgleich der Navigationsdaten des Fahrzeugs 1 im fahrzeugexternen Server 2 wird eine serverseitige Navigationsinformation, umfassend ein Map- Matching-Algorithmus, verwendet, um die eingelesenen Navigationsdaten des Fahrzeugs 1 hinsichtlich einer Falschfahrt des Fahrzeugs 1 auszuwerten.

Anschließend erfolgt ein Nachplausibilisieren einer so ausgewerteten Falschfahrt durch Vergleichen von Ortsattributen einer anhand der eingelesenen

Navigationsdaten gefahrenen Trajektorie mit einer auf das Straßennetz projizierten Trajektorie, welches an nahstehender Stelle eingehender erörtert wird.

Falls die serverseitige Auswertung anhand der Navigationsdaten des Fahrzeugs

1 als tatsächliche Falschfahrt erkannt und per Nachplausibilisierung verifiziert worden ist, wird über eine weitere Drahtlosverbindung eine Falschfahrerwarnung 14 über die Falschfahrt des Fahrzeugs 1 an das hier exemplarisch dargestellte weitere Fahrzeug 3 gemeldet. Seitens des weiteren Fahrzeugs 3 wird die Falschfahrerwarnung 14 über eine diesem zugeordnete weitere Fahrzeug- Server-Schnittsteile 15 eines dazugehörigen Kommunikationsgeräts 16 gesendet. Über das Kommunikationsgerät 16 wird die empfangene

Falschfahrerwarnung 14 optisch und/oder akustisch ausgegeben.

Gemäß Fig. 2 kommt im Rahmen der Client-Server-Kommunikation des vorstehend beschriebenen Systems als Client zur drahtlosen Kommunikation mit dem Server 2 das dem - hier nicht weiter dargestellten - Fahrzeug 1

zugeordnete Kommunikationsgerät 10 in Form eines Smartphones zum Einsatz. Während einer Fahrt des Fahrzeugs bewegt sich das Kommunikationsgerät 10 durch verschiedene Funkzellen 20 eines Mobilfunknetzes 30, das hier schematisch durch einen Sendemast gekennzeichnet ist. Ein PDN-Gateway 40 bildet die Schnittstelle zwischen dem Mobilfunknetz 30 einerseits und dem am Internet angebundenen Server 2 andererseits. Auf dem fahrzeugexternen Server

2 findet neben dem allgemein bekannten Map-Matching in Bezug auf die Positionsdaten des Fahrzeugs 1 anhand einer digitalen Karte 50 und einer anschließenden Nachplausibilisierung anhand eines Plausibilisierung

salgorithmus 60 die Bereitstellung einer Falschfahrerwarnung, insbesondere an weitere Clients anderer Fahrzeuge, statt.

Nach dem in Fig. 3 dargestellten exemplarischen Streckenabschnitt eines Straßennetzes 70 bewegt sich das Fahrzeug 1 entlang der rechtsseitigen und nach rechts abbiegenden Fahrbahn 71. Die linksseitige Fahrbahn 72 verläuft in die entgegengesetzte Richtung und es ist im Rahmen der Falschfahrterkennung zu entscheiden, ob sich das Fahrzeug 1 auf der Fahrbahn 71 in zulässiger weise fortbewegt, oder sich auf der Fahrbahn 72 befindet, was eine Falschfahrt darstellen würde, da sich das Fahrzeug 1 dann entgegengesetzt zur

Fahrtrichtung bewegen würde. Denn das Abgleichen der eingelesenen GPS- Navigationsdaten des Fahrzeugs in den fahrzeugexternen Server hat unter Verwendung des Map-Matching-Algorithmus mit der digitalen Karte ergeben, dass es scheint, als ob das Fahrzeug 1 zwischen den Fahrbahnen 71 und 72 hin- und herspringt (Strichlinie). Die Ursache hierfür könnten ungenaue GPS- Navigationsdaten sein. Dies verursacht eine wechselseitige Zuordnung zu einer ersten Route 81 entlang der rechtsseitigen Fahrbahn 71 sowie einer zweiten Route 82 entlang der linksseitigen Fahrbahn 72. Im Schritt des

Nachplausibilisierens ergibt sich die anhand der GPS-Navigationsdaten gefahrene Trajektorie zwischen einem Anfangspunkt A und einem Endpunkt B (Punktlinie). Die projizierte Trajektorie ist entweder die erste Route 81 oder die zweite Route 82, je nach Map-Matching-Zuordnung. Da allerdings beim Map- Matching die erste Route 81 häufiger zugeordnet wird als die zweite Route 82, tritt Erstere mit höherer Wahrscheinlichkeit auf und wird im Rahmen des

Nachplausibilisierens festgelegt. Hierdurch ergibt sich, dass sich das Fahrzeug 1 tatsächlich nicht auf der linksseitigen Gegenfahrbahn befindet, so dass eine Falschfahrermeldung nicht ausgegeben wird.

An dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass auch zusätzliche Attribute, wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf Basis der Fahrzeugdaten als gefahrene Geschwindigkeit im Vergleich mit der Geschwindigkeit, mit welcher sich das Fahrzeug aufgrund des Map-Matchings eigentlich fortbewegen müsste, als berechnete Geschwindigkeit in Vergleich gesetzt wird. Denn bei der hier erörterten Anomalie eines Springens des Fahrzeugs 1 zwischen zwei

Fahrbahnen 71 und 72 müsste das Fahrzeug 1 - wenn es tatsächlich springt - sich mit einer höheren Geschwindigkeit fortbewegen, um vom Punkt A zum Punkt B zu gelangen. Ist die tatsächlich gemessene, also gefahrene

Geschwindigkeit geringer, spricht dies gegen das Springen des Fahrzeugs zwischen den Fahrbahnen 71 und 72, wodurch das Map-Matching im Rahmen des Nachplausibilisierens korrigiert wird. Dasselbe kann analog auch durch Auswertung der Raddrehzahl des Fahrzeugs 1 über den Vergleich des tatsächlich gefahrenen Wegs des Fahrzeugs 1 mit dem projizierten Weg durchgeführt werden.

Gemäß des in Fig. 4 dargestellten Ablaufdiagramms des Verfahrens zum

Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt werden in einem initialen Schritt des Ermittelns 100 permanent die Positionsdaten des Fahrzeugs 1 unter Verwendung einer fahrzeugseitigen Sensorik, umfassend einen GPS-Empfänger, gewonnen.

In einem nachfolgenden Schritt des Einlesens 200 werden die gesammelten Navigationsdaten 13 des Fahrzeugs 1 in einen fahrzeugexternen Server 2 per zumindest teilweise drahtloser Kommunikation übermittelt.

In einem anschließenden serverseitigen Schritt eines Abgleichens 300 werden die eingelesenen Navigationsdaten des Clients im Fahrzeug 1 unter Verwendung eines Map-Matchings mit einer digitalen Karte abgeglichen, um eine Falschfahrt zu detektieren.

Wurde im Schritt des Abgleichens 30 eine Falschfahrt bejaht, so erfolgt im nachfolgenden Schritt ein Nachplausibilisieren 400 durch Vergleichen von Ortsattributen einer anhand der eingelesenen Navigationsdaten gefahrenen Trajektorie mit einer auf das Straßennetz beim Map-Matching projizierten Trajektorie. Ergeben sich aus dem Map-Matching alternative Routen, so wird diejenige mit der höchsten Wahrscheinlichkeit ausgewählt und geprüft, ob bei Zuordnung auf die ausgewählte Route eine Falschfahrt vorliegt.

Wird bei diesem Nachplausibilisieren 400 die Falschfahrt weiterhin bejaht, so erfolgt in einem nachfolgenden Schritt des Bereitstellens 500 die Ausgabe einer Falschfahrerwarnung über die Falschfahrt des Fahrzeugs 1 an zumindest umliegende Fahrzeuge, um eine Kollision im Straßenverkehr zu verhindern. Die Erfindung ist nicht beschränkt auf das vorstehend beschriebene bevorzugte Ausführungsbeispiel. Es können auch Abwandlungen vorgenommen werden, welche vom Schutzbereich der nachfolgenden Ansprüche mit umfasst sind. So ist es beispielsweise auch möglich, dass zum Trajektorienvergleich neben den Ortsattributen in Verbindung mit der Zeit auch fahrdynamische Attribute des

Fahrzeugs in Verbindung mit der Zeit oder Straßenattribute hinzugezogen werden.

Claims

Ansprüche

1. Verfahren zum Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs (1 ) auf einem Straßennetz (70), umfassend die folgenden Schritte:

- Einlesen (200) von Navigationsdaten (13) des Fahrzeugs (1 ) in einen fahrzeugexternen Server (2) über eine Fahrzeug-Server-Schnittsteile (12) zwischen einem dem Fahrzeug (1 ) zugeordneten Kommunikationsgerät (10) als Client und dem fahrzeugexternen Server (2);

- Abgleichen (300) der in den fahrzeugexternen Server (2) eingelesenen

Navigationsdaten (13) des Fahrzeugs (1 ) unter Verwendung eines Map-Matching mit einer digitalen Karte (50), um die eingelesenen Navigationsdaten hinsichtlich einer Falschfahrt des Fahrzeugs (1 ) auszuwerten;

gekennzeichnet durch, den folgenden Schritt:

- Nachplausibilisieren (400) einer ausgewerteten Falschfahrt durch Vergleichen von Ortsattributen einer anhand der eingelesenen Navigationsdaten (13) gefahrenen T rajektorie (x1 , y1 , z1 ) mit einer auf das Straßennetz (70) projizierten Trajektorie (x2, y2, z2), welche aus einer Mehrzahl von sich aus dem Map- Matching ergebenen alternativen Routen (x2, y2, z2; x3, y3, z3) die höchste Wahrscheinlichkeit hat.

2. Verfahren gemäß Anspruch 1 ,

bei dem Schritt des Nachplausibilisierens (40) zusätzlich auch fahrdynamischen Attribute, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend: Geschwindigkeit (v1 , v2), Beschleunigung (a1 , a2), Raddrehzahl (n1 , n2) des Fahrzeugs (1 ) beim

Vergleichen der gefahrenen mit den berechneten Attributen herangezogen werden.

3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2,

bei dem Schritt des Nachplausibilisierens (40) zusätzlich auch Straßenattribute, ausgewählt aus einer Gruppe, umfassend Straßenklasse, Kreuzungen,

Straßenbelag, Spuranzahl, Fahrtrichtung, Vorfahrtsregeln, Ampel, beim

Vergleichen der gefahrenen mit den berechneten Attributen herangezogen werden.

4. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei

die Ermittlung der höchsten Wahrscheinlichkeit beim Trajektorienvergleich durch die Euklidische Distanz oder ein anderes Machine-Learning-Verfahren der Attribute durchgeführt wird.

5. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei

die Ermittlung der höchsten Wahrscheinlichkeit beim Trajektorienvergleich über die Zeit bewertet wird.

6. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der zusätzliche Schritt eines:

- Bereitstellens (500) einer Falschfahrerwarnung (14) über die Falschfahrt des Fahrzeugs (1 ) an zumindest eine weitere Fahrzeug-Server-Schnittsteile (15) zwischen zumindest einem weiteren Fahrzeug (3) zugeordneten

Kommunikationsgerät (16) und dem fahrzeugexternen Server (2), falls in dem Schritt des serverseitigen Nachplausibilisierens (400) eine tatsächliche

Falschfahrt festgestellt worden ist;

7. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6,

bei dem im Schritt des Einlesens (200) Navigationsdaten des Fahrzeugs (1 ) in den fahrzeugexternen Server (2) eingelesen werden, welche zumindest aktuelle Positionsinformationen des Fahrzeugs (1 ) entlang der Fahrzeit umfassen.

8. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,

bei dem dem Schritt des Einlesens (200) von Navigationsdaten des Fahrzeugs (1 ) ein Schritt des Ermittelns (100) von Positionsdaten des Fahrzeugs (1 ) unter Verwendung einer fahrzeugseitigen Sensorik vorausgeht.

9. Client-Server-System zum Warnen von Verkehrsteilnehmern vor einer Falschfahrt eines Fahrzeugs (1 ) auf einem Straßennetz, mit mindestens einem einem Fahrzeug (1 ) zugeordneten Kommunikationsgerät (10) als Client, zumindest umfassend eine Positionsbestimmungseinheit (1 1 ) und eine

Fahrzeug-Server-Schnittsteile (12) zu einem fahrzeugexternen Server (2), auf welchem die digitale Karte (50) des Straßennetzwerks zur Durchführung des Map-Matching in Bezug auf die Positionsdaten des Fahrzeugs (1 ) hinterlegt ist, wobei der Server (2) des Client-Server-Systems eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorangegangenen Ansprüche auszuführen.

10. Client-Server-System nach Anspruch 9, wobei das clientseitige

Kommunikationsgerät (10) als ein Mobilfunkendgerät ausgebildet ist.

1 1. Client-Server-System nach einem der Ansprüche 9 bis 10, wobei die

Positionsbestimmungseinheit (1 1 ) als ein GPS-Modul ausgebildet ist, das Bestandteil des Mobilfunkendgeräts oder eines ortsfest im Fahrzeug (1 ) verbauten Fahrzeugnavigationsgeräts ist.

12. Computerprogrammprodukt mit Programmcodemitteln zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 8, wenn das Computer- programmprodukt auf einem Client-Server-System nach einem der Ansprüche 9 bis 11 abläuft.