[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Ermitteln einer auf eine Strecke eines Straßennetzes
bezogenen Verkehrsgröße nach dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 sowie eine Vorrichtung
zum Durchführen des Verfahrens.
[0002] Als streckenbezogene Verkehrsgrößen sind insbesondere die für eine Strecke benötigte
Reisezeit und die Quelle-Ziel-Beziehung einer Strecke von Interesse, das heißt die
Anzahl an während eines Messintervalls die Strecke durchfahrenden Fahrzeugen. Sowohl
die Analyse des aktuellen Verkehrszustandes als auch die Prognose des künftigen Verkehrszustandes
bilden wesentliche Grundlagen, um Verkehrsbeeinflussungsanlagen wirtschaftlich betreiben
zu können. Je genauer der Verkehrszustand bestimmt werden kann, umso besser und gezielter
kann ein Eingriff in den laufenden Verkehr erfolgen oder können Empfehlungen abgegeben
werden. Die Wirkung von Verkehrsinformations- und Verkehrsbeeinflussungssystemen hängt
dabei stark von der Plausibilität und der Akzeptanz der Verkehrsinformationen ab,
die übermittelt oder angezeigt werden. Neben den Betreibern von Verkehrssteuerungssystemen
fordern insbesondere die individuellen Nutzer von Verkehrsinformationssystemen aktuelle
und genaue Informationen über den Verkehrszustand, vor allem über die Reisezeit, um
ihre vorgesehene Fahrt besser planen und durchführen zu können.
[0003] Die Erfassung des aktuellen Verkehrszustandes beruht auf zwei grundsätzlich unterschiedlich
gewonnenen Datenquellen. Zum einen werden streckenbezogene Verkehrsgrößen aus sogenannten
makroskopischen Daten ermittelt, das heißt Verkehrsdaten, die nicht für individuelle
Einzelfahrzeuge vorliegen, sondern für ein Kollektiv von beliebigen Fahrzeugen. Hierzu
gehören Querschnittsmessungen von Detektionseinheiten, welche in einem vorgegebenen
Messintervall Fahrzeuge zählen und deren Geschwindigkeiten messen, um daraus die Verkehrsstärke
und die mittlere Geschwindigkeit zu bestimmen. Die erfassten Verkehrsdaten liegen
jedoch lokal für den speziellen Ort des Messquerschnitts vor, woraus streckenbezogene
Verkehrsgrößen erst durch Hochrechnung ermittelt werden müssen.
[0004] Daneben können der Ermittlung des Verkehrszustandes auch sogenannte mikroskopische
Daten zugrunde liegen, welche dann jeweils nur für einzelne, individuelle Fahrzeuge
gültig sind, aber dafür streckenbezogen vorliegen. Beispiele für solche mikroskopischen
Daten sind Reisezeiten auf definierten Strecken oder individuelle Fahrten im Straßennetz,
hier auch Quelle-Ziel-Beziehungen genannt, welche Aussagen über Strecken durch ein
Straßennetz zulassen. Solche mikroskopischen Verkehrsdaten liegen für Fahrzeuge von
Stichprobenflotten vor, die jeweils mit einem Fahrzeuggerät ausgestattet sind. Solche
Fahrzeuggeräte weisen typischerweise eine Einrichtung zur aktuellen Bestimmung der
Position eines Fahrzeuges sowie eine Kommunikationseinrichtung zur Übertragung der
aktuellen Position und Zeit an eine Ermittlungszentrale auf. Bekannt sind hier beispielsweise
Taxiflotten oder Fahrzeugflotten, welche mit Mobilfunktelefonen ausgestattet sind.
[0005] Aus der Offenlegungsschrift
DE 10 2004 002 808 A1 ist ein Verkehrssteuerungssystem bekannt, bei dem die Verkehrserfassung durch Querschnittsmessungen
mit stationären Fahrzeugdetektoren, wie beispielsweise Induktionsschleifen, aber auch
mittels der Floating-Car-Data-Technologie erfolgt, wobei bei letzterer ein sogenanntes
kooperatives Fahrzeug autonom im Verkehrsstrom mitschwimmend zwischen zwei Knotenpunkten
des Straßennetzes die Streckeninformationen Reisezeit, mittlere Geschwindigkeit und
Beschleunigung sowie Haltezeiten und Stop-and-Go-Verhalten bestimmt. Die Floating-Car-Daten
werden mittels drahtloser Kommunikation über ein GSM-Netz an einen Zentralcomputer
zur Auswertung übertragen. Über die GSM-Verbindung ist nicht nur das Fahrzeug, sondern
auch die Person des Fahrzeughalters und/oder der Fahrzeuglenkers identifizierbar.
[0006] Eine andere Möglichkeit der Erfassung von streckenbezogenen, mikroskopischen Verkehrsdaten
stellt die Videodetektion an verschiedenen Orten im Straßennetz dar, wobei aus den
Videobilddaten automatisch das Nummernschild des Fahrzeugs erkannt und gegebenenfalls
auch ein Bild des Fahrzeugs gewonnen wird.
[0007] Die Verbreitung der bekannten Systeme zur Ermittlung von mikroskopischen, auf eine
Strecke eines Straßennetzes bezogenen Verkehrsdaten ist jedoch noch zu gering, als
dass diese von solchen Stichprobenflotten gelieferten Daten repräsentativ für das
Gesamtkollektiv an Fahrzeugen wären. Dies liegt einerseits an dem hohen Kostenaufwand,
den ein auf Videokameras basierendes System mit sich bringt, andererseits stehen einer
breiteren Anwendung erhebliche datenschutzrechtliche Bedenken entgegen.
[0009] Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Ermitteln einer auf eine Strecke eines Straßennetzes bezogenen Verkehrsgröße der
eingangs genannten Art bereit zu stellen, womit genauere und verlässlichere Werte
für diese Verkehrsgrößen ermittelt werden können.
[0010] Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein gattungsgemäßes Verfahren zum Ermitteln
einer auf eine Strecke eines Straßennetzes bezogenen Verkehrsgröße, mit dem im kennzeichnenden
Teil des Patentanspruches 1 angegebenen Verfahrensschritten. Indem die dem Fahrzeug
zugeordneten Zeitpunkte anonymisiert erfasst werden, bestehen keine Rückschlussmöglichkeiten
auf den Halter oder Führer eines Fahrzeugs, dessen Zeitpunkte beim Passieren von Ein-
und Ausfahrt einer Strecke des Straßennetzes erfasst werden. Die Erfindung geht davon
aus, dass ein großes Hindernis für einen breiteren Einsatz von Fahrzeuggeräten für
eine mikroskopische Verkehrsdatenerfassung die Rückschlussmöglichkeit von erfassten
Daten auf den jeweiligen Fahrzeughalter bzw. Fahrzeugführer darstellt. Durch die Anonymität
der erfindungsgemäßen Datenerfassung werden datenschutzrechtliche Bedenken ausgeräumt
und damit die Akzeptanz eines derartigen Ermittlungsverfahrens bei potenziellen Nutzern
verbessert. Hierdurch wird sich die Anzahl an für eine Bezugsstrecke erfassten individuellen
Fahrzeugdaten erhöhen. Durch diese verbesserte Datenbasis mikroskopisch erfasster
Verkehrsdaten steigen Genauigkeit und Verlässlichkeit der daraus ermittelten streckenbezogenen
Verkehrsgrößen.
[0011] Erfindungsgemäß wird vom Fahrzeug beim Passieren von Ein- und Ausfahrt an streckenseitige
Erfassungseinheiten ein Kenndatensatz übertragen, der ein das Fahrzeug identifizierendes
aber anonymes Identitätsdatum aufweist. Das Identitätsdatum kann in einem fahrzeugseitigen
Gerät hinterlegt sein oder darin erzeugt werden, so dass an Streckenein- und -ausfahrten
die Erfassung der Passagezeitpunkte mit der Übersendung des Identitätsdatums einhergeht.
Diese Vorgehensweise erlaubt durch den Einsatz gängiger fahrzeugseitiger Ausrüstung
und streckenseitiger Infrastruktur die anonyme Erfassung des Fahrzeugs, ohne dass
dieses am Erfassungsort anhalten oder seine Geschwindigkeit verringern müsste. Über
das anonyme Identitätsdatum ist zwar eine Verbindung zum individuellen Fahrzeug, jedoch
nicht zum Fahrzeughalter oder aktuellen Fahrzeugführer hergestellt.
[0012] In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Identitätsdatum
durch eine erzeugte Zufallszahl gebildet. Indem das Fahrzeuggerät einen Zufallsgenerator
aufweist, muss das Identitätsdatum keinen permanent festen, an das Fahrzeuggerät gekoppelten
Zahlenwert annehmen, sondern kann im Bedarfsfall willkürlich und zwar fahrzeugseitig
erzeugt werden. Durch diese Maßnahme bestehen keine externen Eingriffsmöglichkeiten
bei der Erzeugung der Zufallszahl, was die Anonymität des Identitätsdatums sowie das
Zutrauen in die datenschutzrechtliche Integrität des erfindungsgemäßen Verfahrens
erhöht.
[0013] Vorzugsweise wird die Zufallszahl jeweils bei Fahrtbeginn des Fahrzeugs neu erzeugt.
Beispielsweise kann bei jedem Neustart des Motors eines individuellen Fahrzeugs die
Zufallszahl im Fahrzeuggerät neu generiert werden, was die Rückschlussmöglichkeit
von der Zufallszahl auf den Führer oder Halter eines Fahrzeugs noch schwerer ermöglicht.
Dies wiederum verbessert die Akzeptanz des erfindungsgemäßen Verfahrens, wodurch die
Benutzungsschwelle eines entsprechenden Fahrzeuggerätes senkt.
[0014] In einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens weist der
Kenndatensatz wenigstens ein Klassendatum auf, welches eine Fahrzeugklasse repräsentiert,
der das Fahrzeug zugeordnet ist. Durch die Aufnahme des Klassendatums in den Kenndatensatz
ist es möglich, den individuellen Wert der zu ermittelnden Verkehrsgröße für unterschiedliche
Klassen von Fahrzeugen zu bestimmen. Bei der weiteren Auswertung der übertragenen
Passagezeitpunkte werden dann jeweils nur diejenigen Daten berücksichtigt, die von
Fahrzeugen der jeweils betrachteten Fahrzeugklasse übertragen werden.
[0015] In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Klassendaten
für die Fahrzeugklassen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Gefahrguttransporter,
Sondereinsatzfahrzeuge und Fahrzeuge eines bestimmten Herstellers vorgesehen. Hierdurch
ist es möglich, die Verkehrsgröße gesondert für Fahrzeugklassen mit unterschiedlichen
zulässigen Höchstgeschwindigkeiten auf der Bezugsstrecke zu ermitteln. Ebenfalls kann
auf diese Weise das Fahrverhalten mit Fahrzeugen bestimmter Hersteller untersucht
werden. Auch kann der individuelle Wert der zu ermittelnden Verkehrsgröße für Transportfahrzeuge
gefährlicher Güter und für Einsatzfahrzeuge von Polizei, Feuerwehr oder Rettungsdiensten
von Interesse sein. Für eine der zuletzt genannten Klassen von Fahrzeugen könnte das
Identitätsdatum beispielsweise durch eine feste Zahl oder durch eine Zufallszahl innerhalb
eines festgelegten Wertebereichs gegeben sein. Damit wäre einerseits die Anonymität
der Zeitdatenerfassung gewährleistet, andererseits könnte dem Identitätsdatum entnommen
werden, um welche dieser besonderen Fahrzeugklassen es sich bei dem individuellen
Fahrzeug handelt.
[0016] Erfindungsgemäß wird in einer Erfassungseinheit ein übertragener Kenndatensatz um
die dem passierenden Fahrzeug zugeordneten Zeit- und Ortsdaten der Fahrzeugpassagen
ergänzt und als Erfassungsdatensatz an eine Auswertungszentrale übertragen. Damit
stehen in der Auswertungszentrale die zur Ermittlung der streckenbezogenen Verkehrsgröße
erforderlichen Erfassungsdatensätze zur Verfügung. Durch die Zusammenführung der Zeit-
und Ortsdaten eines individuellen Fahrzeugs, welches zunächst die Einfahrt in die
Strecke und dann die Ausfahrt aus der Strecke passiert hat, können diese mit Hilfe
zentraler Rechenmittel ausgewertet werden.
[0017] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
aus übertragenen Erfassungsdatensätzen mit jeweils übereinstimmenden Identitätsdaten
der individuelle Wert der Verkehrsgröße berechnet. Aus der Vielzahl der in der Auswertungszentrale
vorliegenden Erfassungsdatensätzen werden nun diejenigen Datensätze von Erfassungseinheiten
an Streckenein- und -ausfahrt weiterverarbeitet, die übereinstimmende Identitätsdaten
aufweisen, d.h. die die Zeit- und Ortsdaten von ein- und demselben individuellen Fahrzeug
enthalten. Daraus lässt sich nun der individuelle Wert der zu ermittelnden Verkehrsgröße
für jeweils ein Fahrzeug bezogen auf die betrachtete Strecke berechnen.
[0018] Mit Vorteil wird die individuelle Reisezeit für die Strecke durch Differenzbildung
der Zeitdaten berechnet. Ohne Möglichkeit, auf den Fahrzeugführer oder Fahrzeughalter
zu schließen, kann auf diese Weise ein individuelles Fahrzeug auf seinem Weg durch
das Straßennetz verfolgt werden, indem in der Auswertungszentrale die Zeitdaten an
den jeweiligen Enden der Strecken mitgeschrieben werden. Anhand der von den Erfassungseinheiten
übertragenen Ortsdaten ist in der Auswertungszentrale mit Hilfe elektronischer Karten
des Straßennetzes damit auch die Berechnung der jeweils individuellen mittleren Reisegeschwindigkeit
auf den betrachteten Strecken möglich. Die Länge der jeweiligen Strecke ist als Geoinformation
in der elektronischen Karte hinterlegt.
[0019] Erfindungsgemäß wird aus den individuellen Reisezeiten eines vorgegebenen Zeitintervalls
durch Mittelung eine mikroskopische Reisezeit berechnet. Da erfahrungsgemäß die Reisezeiten
von Wochentagen und Tageszeiten abhängen, werden die individuellen Reisezeiten für
vorgegebene Zeitintervalle berechnet, deren Dauer von der Länge der Bezugsstrecke
abhängt. Die mikroskopische Reisezeit einer Strecke wird dann durch Bildung des Mittelwertes
aller in dem Zeitintervall erfassten individuellen Reisezeiten berechnet.
[0020] Erfindungsgemäß wird die zu ermittelnde Reisezeit durch gewichtete Addition der mikroskopischen
Reisezeit und einer makroskopischen Reisezeit für die Strecke berechnet, wobei die
makroskopische Reisezeit aus während eines Zeitintervalls gemessenen Geschwindigkeiten
einer Vielzahl an beliebigen Fahrzeugen berechnet wird, mit der diese wenigstens eine
längs der Strecke angeordnete Detektionseinheit passieren. Ist die mikroskopische
Reisezeit einer Strecke beispielsweise aufgrund der zu geringen Anzahl vorliegender
Erfassungsdatensätze noch zu unsicher oder zu ungenau, werden zur Berechnung der zu
ermittelnden Reisezeit für diese Strecke makroskopische Reisezeitdaten hinzugezogen.
Hierzu ist längs der betrachteten Strecke wenigstens eine Detektionseinheit angeordnet,
die die Geschwindigkeit passierender Fahrzeuge während eines bestimmten Zeitintervalls
misst. Dabei kommt es nicht darauf an, ob ein Fahrzeug durch ein Identitätsdatum identifizierbar
ist; es wird vielmehr jedes beliebige den Messquerschnitt passierende Fahrzeug detektiert
und dessen Geschwindigkeit gemessen. Die daraus für die Strecke berechnete makroskopische
Reisezeit sowie die mikroskopische Reisezeit werden nun mit Gewichtungsfaktoren multipliziert
und dann zur Bildung der zu ermittelnden Reisezeit addiert.
[0021] In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
für die Berechnung der makroskopischen Reisezeit und der mikroskopischen Reisezeit
dasselbe Zeitintervall zugrunde gelegt. Dies gewährleistet die Vergleichbarkeit der
makroskopischen und mikroskopischen Reisezeit, da die zugrunde liegenden erfassten
Daten aus demselben Betrachtungszeitraum stammen.
[0022] In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird
die makroskopische Reisezeit durch Division der Länge der Strecke durch eine mittlere
Geschwindigkeit auf der Strecke berechnet. Die Länge der betrachteten Strecke ist
in der Auswertungszentrale aus einer elektronischen Karte verfügbar, wobei die mittlere
Geschwindigkeit auf der Strecke durch Mittelung sämtlicher in dem Betrachtungszeitraum
gemessenen Geschwindigkeiten berechnet wird.
[0023] In einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird die mittlere Geschwindigkeit durch Mittelung der während des Zeitintervalls an
Detektionseinheiten an der Streckenein- und -ausfahrt gemessenen Geschwindigkeiten
berechnet. Geht man davon aus, dass sich die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs auf der
Bezugsstrecke zwischen Ein- und Ausfahrt nur linear ändert, resultiert aus dieser
Mittelwertbildung ein besonders guter Wert der mittleren Geschwindigkeit.
[0024] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens sind
die Gewichtungsfaktoren zur Berechnung der Reisezeit normiert und hängen von der Standardabweichung
der gemessenen Geschwindigkeiten ab. Die Summe der Gewichtungsfaktoren für die mikroskopische
und makroskopische Reisezeit beträgt also eins. In die Gewichteverteilung fließt die
Streuung der gemessenen Einzelgeschwindigkeiten um den Mittelwert ein. Vorzugsweise
nimmt der Gewichtungsfaktor für die makroskopische Reisezeit mit wachsender Standardabweichung
ab. Das heißt, je stärker die gemessenen Einzelgeschwindigkeiten um die mittlere Geschwindigkeit
streuen, desto geringer soll das Gewicht der makroskopischen Reisezeit bei der Berechnung
der zu ermittelnden Reisezeit sein. Bei harmonischen Verkehrsverhältnissen, bei welchen
sich alle Fahrzeuge mit annähernd gleicher Geschwindigkeit bewegen, nimmt das Gewicht
für die makroskopische Reisezeit hingegen zu.
[0025] Erfindungsgemäß wird die individuelle Quelle-Ziel-Beziehung für die Strecke durch
Aufsummieren der Fahrzeuge berechnet, die während eines Messintervalls die Strecke
von ihrer Einfahrt bis zu ihrer Ausfahrt durchfahren. Die Quelle-Ziel-Beziehung einer
Strecke gibt also an, wie viele Fahrzeuge innerhalb des Messintervalls von der Einfahrt
bis zur Ausfahrt der Strecke gefahren sind. Diese Verkehrsgröße ergibt sich in der
Auswertungszentrale einfach durch Aufsummieren der Fahrzeuge, die innerhalb des Messintervalls
je einen Kenndatensatz an die zugehörigen Erfassungseinheiten übertragen haben.
[0026] Erfindungsgemäß wird aus den Quelle-Ziel-Beziehungen für Strecken, durch deren Einfahrten
Fahrzeuge in das Straßennetz einfahren und durch deren Ausfahrten aus dem Straßennetz
wieder ausfahren, eine mikroskopische Quelle-Ziel-Matrix für das Straßennetz gebildet.
Interessant sind diese Quelle-Ziel-Beziehungen für die Zu- bzw. Ausfahrten eines gesamten
Straßennetzes, ungeachtet der Strecke, die ein individuelles Fahrzeug von der Einfahrt
in das Straßennetz zur betrachteten Ausfahrt aus dem Straßennetz gewählt hat. Anders
als die über Abbiegebeziehungen an Knotenpunkten des Straßennetzes indirekt hochgerechneten
makroskopischen Quelle-Ziel-Matrizen, geben mikroskopische Quelle-Ziel-Matrizen Anzahlen
von tatsächlich zwischen einer Einfahrt und Ausfahrt des Straßennetzes gefahrenen
Fahrzeugen an.
[0027] Erfindungsgemäß wird nun die zu ermittelnde Quelle-Ziel-Matrix aus der mikroskopischen
Quelle-Ziel-Matrix und aus der Anzahl an sämtlichen Fahrzeugen, die während des Messintervalls
Detektionseinheiten an Straßennetzeinfahrten und -ausfahrten passieren, berechnet.
Aus den Fahrzeugzählungen an den Einfahrten und Ausfahrten des Straßennetzes ist das
während des Messintervalls tatsächlich in das Straßennetz einfahrende und daraus ausfahrende
Gesamtaufkommen an Fahrzeugen bekannt. Aus der mikroskopischen Quelle-Ziel-Matrix
für dieses Straßennetz ist jedoch nur der Teil an individuellen Fahrzeugen berücksichtigt,
der über ein Fahrzeuggerät identifizierbar ist.
[0028] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens entsprechen
die Fahrzeuganzahlen an den Einfahrten bzw. Ausfahrten des Straßennetzes den Zeilensummen
bzw. Spaltensummen der zu ermittelnden Quelle-Ziel-Matrix, wobei die Einträge der
mikroskopischen Quelle-Ziel-Matrix als Gewichte für die Zeilen- und Spaltensummen
verwendet werden. Eine Möglichkeit, hieraus die Quelle-Ziel-Matrix zu ermitteln, ist
eine Hochrechnung mittels des Matrix-Ausgleichs-Verfahrens nach Furness.
[0029] Weitere Vorteile des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich aus einem Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens, welches nachfolgend
anhand der Zeichnungen näher erläutert wird, in deren
- FIG 1
- ein das Straßennetz wiedergebender Kartenausschnitt,
- FIG 2
- eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Ermitteln einer auf eine Strecke des Straßennetzes
bezogenen Verkehrsgröße
schematisch veranschaulicht sind.
[0030] Gemäß FIG 1 weist ein Straßennetz S eine Vielzahl an Strecken auf, die durch Fernstraßen
oder innerstädtische Straßen gebildet sein können. Die Straßen sind durch Knotenpunkte
miteinander verbunden, in deren Bereich Ein- und Ausfahrten einer Strecke liegen.
Eine Strecke s
ij im Inneren des Straßennetzes S weist beispielsweise die Einfahrt i, durch die Fahrzeuge
in die Strecke s
ij einfahren, und eine Ausfahrt j auf, durch die Fahrzeuge aus der Strecke s
ij ausfahren. Für jede dieser Strecken s
ij kann mit Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Reisezeit - oder, aufgrund der
bekannten Streckenlänge äquivalent dazu, eine Reisegeschwindigkeit - ermittelt werden.
Die Reisezeiten auf den Strecken s
ij repräsentieren den vorherrschenden Verkehrszustand und stellen eine Grundlage für
Routenplanungen innerhalb des Straßennetzes S dar. Betrachtet man Strecken S
kl, deren Einfahrt k und Ausfahrt 1 am Rande des Straßennetzes S liegen, so wird mit
Hilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Quelle-Ziel-Beziehung als interessierende
Verkehrsgröße ermittelt. Dabei handelt es sich um die Anzahl von Fahrzeugen, die innerhalb
eines vorgegebenen Messintervalls von der Netzeinfahrt k bis zur Netzausfahrt 1 gefahren
sind. Die Quelle-Ziel-Beziehungen sämtlicher Einfahrten k und Ausfahrten 1 eines Straßennetzes
S werden in Form einer Quelle-Ziel-Matrix dargestellt, die ebenfalls ein Abbild des
Verkehrszustandes und eine wichtige Grundlage für die Verkehrssteuerung und Verkehrsplanung
ist.
[0031] Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist eine Vorrichtung zum Ermitteln
einer auf eine Strecke s
ij eines Straßennetzes S bezogenen Verkehrsgröße vorgesehen, die gemäß FIG 2 eine Erfassungseinheit
E
j an der Ausfahrt j der Strecke s
ij sowie - nicht in FIG 2 dargestellt - eine entsprechende Erfassungseinheit an der
Einfahrt i der Strecke s
ij aufweist. An jede Erfassungseinheit E
j wird von einem vorbeifahrenden Fahrzeug F
id, welches ein erfindungsgemäßes Fahrzeuggerät G mit sich führt, ein Kennungsdatensatz
K übertragen. Der Kennungsdatensatz K weist ein Identitätsdatum f
id sowie ein Klassendatum f
cl des Fahrzeugs F
id auf, wobei das Identitätsdatum f
id das individuelle Fahrzeug F
id identifiziert, während das Klassendatum f
cl die Zugehörigkeit des individuellen Fahrzeugs F
id zu einer Fahrzeugklasse, beispielsweise Personenkraftwagen, definiert. Zusätzlich
kann im Kennungsdatensatz K die aktuelle Geschwindigkeit des individuellen Fahrzeugs
F
id übertragen werden.
[0032] Das Identitätsdatum f
id wird im Fahrzeuggerät G mittels eines Zufallsgenerators bei Fahrtbeginn, beispielsweise
bei Betätigen der Motorzündung, in Form einer Zufallszahl erzeugt, während Klassendaten
f
cl fest vorgegeben sind. Ein individuelles Fahrzeug F
id kann beispielsweise gleichzeitig den Fahrzeugklassen "Personenkraftwagen" und "Fahrzeuge
eines bestimmten Herstellers" angehören. Für die Übermittlung des Kenndatensatzes
K sind das Fahrzeuggerät G und die Erfassungseinheit E
j mit entsprechenden Kommunikationsmitteln für eine drahtlose Datenübertragung, beispielsweise
über Kurzwellenfunk oder GPRS, und geeignete Datenverarbeitungsmittel ausgestattet.
[0033] Ein Kenndatensatz K kann beispielsweise 64 Bit aufweisen, wobei die ersten 17 Bits
(Nr. 0 bis 16) das oder die Klassendaten f
cl und die nächsten 46 Bits (Nr. 17 bis 62) das Identitätsdatum f
id beinhalten und das letzte Bit (Nr. 63) angibt, ob es sich bei dem Identitätsdatum
f
id um eine Zufallszahl oder um eine Zufallszahl aus einem bestimmten Wertebereich oder
aber um eine fest Zahl handelt.
[0034] In jeder Erfassungseinheit E
j wird nun der empfangene Kenndatensatz K um ein Zeitdatum t
j, welches den Zeitpunkt der Fahrzeugpassage repräsentiert, und um ein Ortsdatum p
j, welches den Ort der Fahrzeugpassage darstellt, ergänzt und als Erfassungsdatensatz
E an eine Auswertungszentrale Z übertragen. Aus sämtlichen übertragenen Erfassungsdatensätzen
E mit übereinstimmenden Identitätsdaten f
id können nun mikroskopische Werte streckenbezogener Verkehrsgrößen für das Straßennetz
S berechnet werden.
[0035] Mittels der übertragenen Klassendaten f
cl können diese streckenbezogenen Verkehrsgrößen gesondert für verschiedene Fahrzeugklassen,
wie Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Gefahrguttransporter, Sondereinsatzfahrzeuge
oder Fahrzeuge eines bestimmten Herstellers berechnet werden. Reisezeiten, mittlere
Geschwindigkeiten und Quelle-Ziel-Matrizen werden für die verschiedenen Fahrzeugklassen
aus den mikroskopischen Daten von individuellen Fahrzeugen F
id ermittelt, die der jeweiligen Fahrzeugklasse angehören. So gelten für verschiedene
Fahrzeugklassen unterschiedliche zulässige Höchstgeschwindigkeiten. Ebenso ist das
Fahrverhalten mit Fahrzeugen verschiedener Hersteller untersuchbar. Auch kann der
individuelle Wert der zu ermittelnden Verkehrsgröße für Transportfahrzeuge gefährlicher
Güter und für Einsatzfahrzeuge von Polizei, Feuerwehr oder Rettungsdiensten von Interesse
sein.
[0036] Wesentlich für die Erfindung ist es, dass die zeitliche und örtliche Verfolgung eines
individuellen Fahrzeugs F
id auf den Strecken s
ij durch das Straßennetz S anonymisiert, d.h. ohne Rückschlussmöglichkeit auf die Person
des Führers, Eigentümers oder Halters des individuellen Fahrzeugs F
id erfolgt. In der Zentrale Z liegt lediglich die Information vor, dass ein und dasselbe
Fahrzeug F
id zu bestimmten Zeitpunkten t
j Erfassungseinheiten E
j passiert hat, jedoch nicht welches Kennzeichen dieses Fahrzeug F
id trägt oder welche Person das Fahrzeug F
id gefahren ist. Durch die anonymisierte Erfassung der dem Fahrzeug F
id zugeordneten Zeitpunkte t
j werden datenschutzrechtliche Bedenken bei Verkehrsteilnehmern ausgeräumt, was die
Grundlage für eine breite Akzeptanz des erfindungsgemäßen Systems zur Ermittlung streckenbezogener
Verkehrsgrößen und damit die zugrunde liegende Datenbasis verbessert.
[0037] Solange die erforderliche Ausstattungshäufigkeit an individuellen Fahrzeugen F
id mit Fahrzeuggeräten G noch nicht erreicht ist, werden makroskopische Verkehrsinformationen
zur Erlangung einer genaueren und verlässlicheren Gesamtaussage über die Verkehrsgröße
hinzugezogen.
[0038] Zur Ermittlung makroskopischer Verkehrsgrößen werden durch eine streckenseitige Detektionseinheit
D
i an der Einfahrt i in die Strecke s
ij und durch eine - in FIG 2 nicht dargestellt - Detektionseinheit an der Ausfahrt j
an der Strecke s
ij die Geschwindigkeiten v
i von beliebigen, diesen Messquerschnitt passierenden Fahrzeugen F gemessen. Die Detektionseinheit
D
i ist als Passivinfrarotsensor ausgebildet, kann jedoch auch durch eine Induktionsschleife
gebildet werden. Die gemessenen Geschwindigkeiten v
i werden von der Detektionseinheit D
i zusammen mit dem Messzeitpunkt t
i an die Auswertungszentrale Z übertragen - entweder über vorhandene Leitungen oder
drahtlos. Dabei ist es nicht möglich, aber auch unerheblich, zu entscheiden, welche
Geschwindigkeit ein Fahrzeug F erst an der Einfahrt i und dann an der Ausfahrt j der
Strecke s
ij hatte. Hingegen soll von jedem während eines Messintervalls die Detektionseinheiten
D
i passierenden Fahrzeug F dessen Geschwindigkeit v
i gemessen werden.
[0039] In der Auswertungszentrale Z werden nun über eine Empfangseinrichtung die Erfassungsdatensätze
E empfangen und aus den übertragenen Zeit-Geschwindigkeits-Informationen mit Hilfe
geeigneter Datenverarbeitungsmittel die gesuchten Verkehrgrößen berechnet. Die individuelle
Reisezeit
eines individuellen Fahrzeugs F
id mit der laufenden Nummer n ergibt sich aus der Differenz der Zeit
zu der das Fahrzeug F
id die Ausfahrt j der Strecke S
ij passiert, und der Zeit
zu der dieses Fahrzeug F
id die Einfahrt i in die Strecke S
ij passiert hat:
[0040] Die mikroskopische Reisezeit t̃
ij für die Strecke s
ij ergibt sich nun durch Mittelwertbildung der individuellen Reisezeiten
aller Fahrzeuge F
id (n = 1, ..., N), deren Passagezeitpunkte von Einfahrt i und Ausfahrt j der Strecke
s
ij innerhalb eines vorgegebenen Zeitintervalls liegen:
[0041] Es ist hierbei wichtig, dass die Erfassungseinheiten E
j, an die die individuellen Fahrzeuge F
id ihre Kenndatensätze K übertragen, derart an einer Einfahrt i bzw. Ausfahrt j der
Strecke s
ij angeordnet werden, dass keine Alternativrouten zwischen Ein- und Ausfahrt möglich
sind.
[0042] Die mikroskopische Reisezeit t̃
ij kann nun durch gewichtete Mittelwertbildung mit einer für die Strecke s
ij ermittelten makroskopischen Reisezeit t̂
ij fusioniert werden, um einen verbesserten Wert für die zu ermittelnde Reisezeit t
ij der Strecke s
ij zu berechnen:
[0043] Die makroskopische Reisezeit t̂
ij wird ermittelt als Quotient aus der Länge d
ij der Strecke s
ij und einer mittleren Geschwindigkeit v
j auf der Strecke s
ij :
[0044] Die mittlere Geschwindigkeit v
j wird durch Mittelwertbildung aller am Streckeneingang i detektierten Geschwindigkeiten
von beliebigen Fahrzeugen F (l = 1, ..., L) und aller am Streckenausgang j gemessenen
Geschwindigkeiten
von beliebigen Fahrzeugen F (m = 1, ..., M), wobei in dem betrachteten Zeitintervall
- welches vorteilhaft identisch mit dem Zeitintervall für die mikroskopische Reisezeit
gewählt wird - L Fahrzeuge F die Streckeneinfahrt i und M Fahrzeuge F die Streckenausfahrt
j passiert haben:
[0045] Der Gewichtungsfaktor g für die makroskopische Reisezeit t̂
ij und damit der Gewichtungsfaktor 1-g für die mikroskopische Reisezeit t̃
ij wird dabei in Abhängigkeit einer gewichteten, auf die Strecke s
ij bezogenen Standardabweichung σ
ij gemäß folgender Tabelle gewählt:
σij in km/h |
g |
< 5 |
0, 9 |
5 - 10 |
0, 7 |
10 - 15 |
0,5 |
> 15 |
0,3 |
[0046] Demnach soll das Gewicht g für die makroskopische Reisezeit t̂
ij mit zunehmender Standardabweichung σ
ij abnehmen. Dem liegt zugrunde, dass der Einfluss der makroskopisch ermittelten Reisezeit
t̂
ij mit zunehmender Streuung der gemessenen Geschwindigkeiten
abnehmen soll. Umgekehrt nimmt das Gewicht g zu, wenn sich die Verkehrsverhältnisse
auf der Strecke s
ij beruhigen, was sich durch einen geringen Wert für die Standardabweichung σ
ij ausdrückt.
[0047] Die streckenbezogene Standardabweichung σ
ij kann beispielsweise durch folgende Formel ermittelt werden:
[0048] Hierin bedeuten q
i die Anzahl L an Fahrzeugen F
id pro Dauer des Zeitintervalls, währenddessen die Geschwindigkeiten
gemessen wurden; entsprechend stellt q
j die Verkehrsstärke an der Streckenausfahrt j dar. Die mittlere Geschwindigkeit v
i und v
j an der Streckeneinfahrt i bzw. -ausfahrt j werden berechnet gemäß:
[0049] Die Standardabweichungen σ
i und σ
j an der Streckeneinfahrt i bzw. -ausfahrt j ergeben sich gemäß:
[0050] Bei geringer Distanz d
ij zwischen Einfahrt i und Ausfahrt j der Strecke s
ij und/oder bei geringer Reisezeit t
ij kann mit hinreichender Genauigkeit dasselbe Zeitintervall für die Ermittlung der
makroskopischen Reisezeit t̂
ij genommen werden.
[0051] Bei großem räumlichem oder zeitlichem Abstand sollte die makroskopische Reisezeit
t̂
ij auf der Strecke s
ij berücksichtigt werden. Die Reisezeit t
ij für die Strecke s
ij kann für verschiedene Fahrzeugklassen, beispielsweise für Personenkraftwagen und
Lastkraftwagen, getrennt voneinander ermittelt werden, indem jeweils nur Zeit- bzw.
Geschwindigkeitsdaten der entsprechenden Fahrzeugklassen berücksichtigt werden. Damit
kann einem einer bestimmten Fahrzeugklasse angehörenden Fahrzeug später genau die
für diese Fahrzeugklasse geltende Reisezeit mitgeteilt werden.
[0052] Bei bekannter Länge d
ij der Strecke s
ij ergeben sich aus den individuellen Reisezeiten
bzw. der mikroskopischen Reisezeit t̃
ij unmittelbar individuelle mittlere Geschwindigkeiten bzw. eine mikroskopische mittlere
Geschwindigkeit für die Strecke s
ij. Auch diese Verkehrsgrößen lassen sich mit entsprechenden makroskopisch ermittelten
Geschwindigkeiten fusionieren, um zu einer mittleren Geschwindigkeit für die Strecke
s
ij zu gelangen.
[0053] Als weitere streckenbezogene Verkehrsgröße können erfindungsgemäß Quelle-Ziel-Beziehungen
ermittelt werden. Hierunter wird die Anzahl an Fahrzeugen verstanden, die während
eines Zeitintervalls von der Einfahrt i bis zur Ausfahrt j der Strecke s
ij fahren. In dem Streckennetz S aus FIG 1 sind dabei Strecken s
kl von Interesse, deren Einfahrt k und Ausfahrt 1 auf dem Rand des Straßennetzes S liegen.
Die Quelle-Ziel-Beziehung m̃
kl gibt dann an, wie viele individuelle Fahrzeuge F
id während des Zeitintervalls durch die Einfahrt k in das Straßennetz S eingefahren
und durch die Ausfahrt 1 daraus ausgefahren sind.
[0054] Summiert man diese mikroskopischen Quelle-Ziel-Beziehungen m̃
kl über sämtliche Straßennetzeinfahrten k oder über sämtliche Straßennetzausfahrten
1, so erhält man jeweils die Gesamtzahl an Fahrzeugen, die innerhalb des Zeitintervalls
durch die Einfahrt k in das Straßennetz S eingefahren bzw. durch die Ausfahrt 1 daraus
ausgefahren sind.
[0055] Die innerhalb eines Zeitintervalls durch eine Einfahrt k bzw. Ausfahrt 1 des Straßennetzes
S fahrenden Fahrzeuge sind auch makroskopisch als Zählwerte von an den Ein- bzw. Ausfahrten
i bzw. j angeordneten Detektionseinheiten D
k bzw. D
1 ermittelbar. Diese mikroskopisch und makroskopisch ermittelten Daten lassen sich
ebenfalls fusionieren, um die Quelle-Ziel-Beziehungen m
kl für das betrachtete Straßennetz S im vorgegebenen Zeitintervall zu ermitteln. Diese
werden durch Rückrechnung aus den makroskopischen Fahrzeugsummen errechnet, wobei
die mikroskopisch ermittelten Quelle-Ziel-Beziehungen m̃
kl als Gewichte in den Summen verwendet werden. Ein solches Verfahren zur Rückrechnung
stellt das Matrix-Ausgleichsverfahren nach Furness dar. Als Ergebnis erhält man die
Quelle-Ziel-Matrix des Straßennetzes S, deren Einträge die Quelle-Ziel-Beziehungen
m
kl sämtlicher Ein- und Ausfahrten k bzw. 1 des Straßennetzes S bilden.
[0056] Die erfindungsgemäß ermittelten streckenbezogenen oder straßennetzbezogenen Verkehrsgrößen
können beispielsweise bei der Steuerung von Streckenbeeinflussungs- und Wechselwegweisungsanlagen
verwendet werden, um den aktuellen Verkehrszustand, Störungen im Verkehrsablauf und
das Beeinflussungspotential oder den Befolgungsgrad von Beeinflussungsmaßnahmen zu
ermitteln. Bei der Information von Verkehrsteilnehmern finden die ermittelten Verkehrsgrößen
ebenfalls Verwendung, etwa zur individuellen Routenplanung und Navigation. Fahrtenmatrizen,
d.h. Quelle-Ziel-Matrizen eines Straßennetzes, sind hingegen für die Verkehrsplanung
anwendbar.
1. Verfahren zum Ermitteln einer auf eine Strecke (s
ij) eines Straßennetzes (S) bezogenen Verkehrsgröße, wobei einem individuellen Fahrzeug
(F
id) zugeordnete Zeitpunkte (t
j) anonymisiert erfasst werden, zu welchen das Fahrzeug (F
id) eine Einfahrt (i) in die Strecke (s
ij) und dann eine Ausfahrt (j) aus der Strecke (s
ij) passiert, und wobei wenigstens aus den erfassten Zeitpunkten (t
j) ein individueller Wert der Verkehrsgröße bestimmt wird,
dadurch gekennzeichnet,
- dass vom Fahrzeug (Fid) beim Passieren von Ein- und Ausfahrt (i, j) an streckenseitige Erfassungseinheiten
(Ej) ein Kenndatensatz (K) übertragen wird, der ein das Fahrzeug (Fid) identifizierendes aber anonymes Identitätsdatum (fid) aufweist,
- dass in einer Erfassungseinheit (Ej) ein übertragener Kenndatensatz (K) um die dem passierenden Fahrzeug (Fid) zugeordneten Zeit- (tj) und Ortsdaten (pj) der Fahrzeugpassagen ergänzt und als Erfassungsdatensatz (E) an eine Auswertungszentrale
(Z) übertragen wird,
- dass aus übertragenen Erfassungsdatensätzen (E) mit jeweils übereinstimmenden Identitätsdaten
(fid) der individuelle Wert der Verkehrsgröße berechnet wird,
- und dass als Verkehrsgröße eine Reisezeit oder eine Quelle-Ziel-Beziehung ermittelt wird,
wobei zur Ermittlung der Reisezeit
- die individuelle Reisezeit für die Strecke (sij) durch Differenzbildung der zeitdaten (tj) berechnet wird,
- aus den individuellen Reisezeiten eines vorgegebenen Zeitintervalls durch Mittelung
eine mikroskopische Reisezeit berechnet wird,
- und die zu ermittelnde Reisezeit durch gewichtete Addition der mikroskopischen Reisezeit
und einer makroskopischen Reisezeit für die Strecke (sij) berechnet wird, wobei die makroskopische Reisezeit aus während eines Zeitintervalls
gemessenen Geschwindigkeiten (v) einer Vielzahl an beliebigen Fahrzeugen (F) berechnet
wird, mit der diese wenigstens eine längs der Strecke (sij) angeordnete Detektionseinheit (Di) passieren,
und wobei zur Ermittlung einer Quelle-Ziel-Beziehung
- die individuelle Quelle-Ziel-Beziehung für die Strecke (sij) durch Aufsummieren der Fahrzeuge (Fid) berechnet wird, die während eines Messintervalls die Strecke (sij) von ihrer Einfahrt (i) bis zu ihrer Ausfahrt (j) durchfahren,
- aus den Quelle-Ziel-Beziehungen für Strecken (skl), durch deren Einfahrten (k) Fahrzeuge (Fid) in das Straßennetz (S) einfahren und durch deren Ausfahrten (1) aus dem Straßennetz
(S) wieder ausfahren, eine mikroskopische Quelle-Ziel-Matrix für das Straßennetz (S)
gebildet wird,
- und die zu ermittelnde Quelle-Ziel-Matrix aus der mikroskopischen Quelle-Ziel-Matrix
und aus der Anzahl an sämtlichen Fahrzeugen (F), die während des Messintervalls Detektionseinheiten
an Straßennetzeinfahrten (k) und -ausfahrten (1) passieren, berechnet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1,
wobei das Identitätsdatum (fid) durch eine erzeugte Zufallszahl gebildet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2,
wobei die Zufallszahl jeweils bei Fahrtbeginn des Fahrzeugs (Fid) neu erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
wobei der Kenndatensatz (K) wenigstens ein Klaasendatum (fcl) aufweist, welches eine Fahrzeugklasse repräsentiert, der das Fahrzeug (Fid) zugeordnet ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4,
wobei Klassendaten (fid) für die Fahrzeugklassen Personenkraftwagen, Lastkraftwagen, Busse, Gefahrguttransporter,
Sondereinsatzfahrzeuge und Fahrzeuge eines bestimmten Herstellers vorgesehen sind.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
wobei für die Berechnung der makroskopischen Reisezeit und der mikroskopischen Reisezeit
dasselbe Zeitintervall zugrunde gelegt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
wobei die makroskopische Reisezeit durch Division der Länge der Strecke (sij) durch eine mittlere Geschwindigkeit auf der Strecke (aij) berechnet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7,
wobei die mittlere Geschwindigkeit durch Mittelung der während des zeitintervalls
an Detektionseinheiten (Di) an der Streckenein- und -ausfahrt (i, j) gemessenen Geschwindigkeiten (v) berechnet
wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8,
wobei die Gewichtungsfaktoren zur Berechnung der Reisezeit normiert sind und von der
Standardabweichung der gemessene Geschwindigkeiten (v) abhängen.
10. Verfahren nach Anspruch 9,
wobei der Gewichtungsfaktor für die makroskopische Reisezeit mit wachsender Standardabweichung
abnimmt.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10,
wobei die Fahrzeuganzahlen an den Einfahrten (k) bzw. Ausfahrten (1) des Straßennetzes
(S) den Zeilensummen bzw. Spaltensummen der zu ermittelnden Quelle-Ziel-Matrix entsprechen,
und wobei die Einträge der mikroskopischen Quelle-Ziel-Matrix als Gewichte für die
Zeilen- und Spaltensummen verwendet werden.
12. Vorrichtung zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 11.
1. Method for determining a traffic variable relating to a road section (s
ij) of a road network (S), wherein times (t
j) which are assigned to an individual vehicle (F
id) and at which the vehicle (F
id) passes an entry (i) into the road section (s
ij) and then an exit (j) from the road section (s
ij) are acquired in anonymised fashion, and wherein an individual value of the traffic
variable is determined at least from the acquired times (t
j),
characterised in that
- an identification data record (K) which has an item of identity data (fid) which identifies the vehicle (Fid) but is anonymous is transmitted to roadside acquisition units (Ej) by the vehicle (Fid) when it passes the entry and exit (i, j),
- a transmitted identification data record (K) is supplemented in an acquisition unit
(Ej) with the time data (tj) and location data (pj) of the vehicle passages assigned to the passing vehicle (Fid) and transmitted as an acquisition data record (E) to an evaluation centre (Z),
- the individual value of the traffic variable is calculated from transmitted acquisition
data records (E) containing corresponding identity data (fid) in each case,
- and a travel time or origin-destination relationship is determined as the traffic
variable,
wherein in order to determine the travel time
- the individual travel time for the road section (sij) is calculated by forming the difference of the time data (tj),
- a microscopic travel time is calculated from the individual travel times of a predefined
time interval by averaging,
- and the travel time to be determined is calculated by weighted addition of the microscopic
travel time and a macroscopic travel time for the road section (sij), with the macroscopic travel time being calculated from speeds (v) of a plurality
of arbitrary vehicles (F) which were measured during a time interval and at which
said vehicles pass at least one detection unit (Di) arranged along the road section (sij),
and wherein in order to determine an origin-destination relationship
- the individual origin-destination relationship for the road section (sij) is calculated by aggregation of the vehicles (Fid) which drive through the road section (sij) from its entry (i) to its exit (j) during a measurement interval,
- a microscopic origin-destination matrix for the road network (S) is formed from
the origin-destination relationships for road sections (skl) through whose entries (k) vehicles (Fid) enter the road network (S) and through whose exits (1) vehicles (Fid) exit the road network (S) again,
- and the origin-destination matrix to be determined is calculated from the microscopic
origin-destination matrix and from the number of all vehicles (F) which pass detection
units at road network entries (k) and exits (1) during the measurement interval.
2. Method according to claim 1,
wherein the item of identity data (fid) is formed by means of a generated random number.
3. Method according to claim 2,
wherein the random number is regenerated each time the vehicle (Fid) starts a new trip.
4. Method according to one of claims 1 to 3,
wherein the identification data record (K) has at least one item of class data (fcl) which represents a vehicle class to which the vehicle (Fid) is assigned.
5. Method according to claim 4,
wherein class data (fid) is provided for the vehicle classes passenger vehicles, heavy goods vehicles, buses,
hazardous goods transporters, special service vehicles and vehicles of a specific
manufacturer.
6. Method according to one of claims 1 to 5,
wherein the same time interval is used as a basis for calculating the macroscopic
travel time and the microscopic travel time.
7. Method according to one of claims 1 to 6,
wherein the macroscopic travel time is calculated by dividing the length of the road
section (sij) by an average speed on the road section (sij).
8. Method according to claim 7,
wherein the average speed is calculated by averaging the speeds (v) measured at detection
units (Di) at the road section entry and exit (i, j) during the time interval.
9. Method according to one of claims 1 to 8,
wherein the weighting factors for calculating the travel time are normalised and depend
on the standard deviation of the measured speeds (v).
10. Method according to claim 9,
wherein the weighting factor for the macroscopic travel time decreases as the standard
deviation increases.
11. Method according to one of claims 1 to 10,
wherein the vehicle numbers at the entries (k) and exits (l) of the road network (S)
correspond to the row totals and column totals, respectively, of the origin-destination
matrix that is to be determined, and wherein the entries in the microscopic origin-destination
matrix are used as weights for the row and column totals.
12. Device for performing a method according to one of claims 1 to 11.
1. Procédé de détermination d'une quantité de trafic se rapportant à une voie ( s
ij ) d'un réseau ( S ) routier, dans lequel on relève de manière anonyme des instants
( t
j ) associés à un véhicule ( F
id ) individuel, auxquels le véhicule ( F
id ) passe à une entrée ( i ) dans la section ( s
ij ), puis à une sortie ( j ) de la section ( s
ij ) et dans lequel on détermine une valeur individuelle de la quantité de trafic à
partir des instants (t
j) relevés,
caractérisé
- en ce que l'on transmet par le véhicule ( Fid ), lors du passage à l'entrée et à la sortie ( i, j ), à des unités ( Ej ) de relevé du côté de la section, un jeu ( K ) de données caractéristiques, qui
a une donnée ( fid ) d'identité identifiant le véhicule ( Fid ) mais anonyme,
- en ce que dans une unité ( Ej ) de relevé, on complète un jeu ( K ) de données caractéristiques transmis par les
données de temps ( tj ) et de lieu ( pj ) des passages du véhicule ( Fid ) passant et on les transmet comme jeu ( E ) de données relevées à une centrale (
Z ) d'exploitation,
- en ce que, à partir des jeux ( E ) de données de relevé ayant respectivement des données (fid) d'identité qui coïncident, on calcule la valeur individuelle de la quantité de trafic,
- et en ce que l'on détermine comme quantité de trafic un temps de voyage ou une relation origine-destination,
dans lequel pour la détermination du temps de voyage
- on calcule le temps de voyage individuel pour la section ( sij ) par formation de différence entre les données ( tj ) de temps,
- à partir des temps de voyage individuels d'un intervalle de temps prescrit, on calcule
en faisant la moyenne un temps de voyage microscopique,
- et on calcule le temps de voyage à déterminer par addition pondérée du temps de
voyage microscopique et d'un temps de voyage macroscopique pour la section ( sij ), le temps de voyage macroscopique étant calculé à partir de vitesses ( v ) mesurées
pendant un intervalle de temps d'une pluralité de véhicules ( F ) quelconques, qui
sont passés à au moins une unité ( Di ) de relevé disposée le long de la voie ( sij ),
et dans lequel pour la détermination d'une relation origine-destination
- on calcule la relation origine-destination individuelle pour la section ( sij ) en faisant la somme des véhicules ( Fid ), qui parcourent, pendant un intervalle de mesure, la section (sij) de son entrée ( i ) à sa sortie ( j ),
- à partir des relations origine-destination pour des sections ( skl ) par les entrées ( k ) desquelles des véhicules ( Fid ) entrent dans le réseau ( S ) routier et par les sorties ( 1 ) desquelles ils ressortent
du réseau ( S ) routier, on forme une matrice origine-destination microscopique pour
le réseau ( S ) routier,
- et on calcule la matrice origine-destination à déterminer à partir de la matrice
origine-destination microscopique et à partir du nombre de l'ensemble des véhicules
( F ) qui, pendant l'intervalle de mesure, sont passés à des unités de relevé aux
entrées ( k ) et aux sorties ( l ) du réseau routier.
2. Procédé suivant la revendication 1,
dans lequel on forme la donnée ( fid ) d'identité par la production d'un nombre aléatoire.
3. Procédé suivant la revendication 2,
dans lequel on produit le nombre aléatoire respectivement au début du trajet du véhicule
( Fid ).
4. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 3,
dans lequel le jeu ( K ) de données caractéristiques a au moins une donnée ( fcl ) de classe qui représente une classe de véhicule affectée au véhicule ( Fid ).
5. Procédé suivant la revendication 4,
dans lequel il est prévu des données ( fcl ) de classe pour les classes de véhicule ( Fid ) voitures de tourisme, camions, bus, véhicules de transport de produit dangereux,
véhicules à usage particulier et véhicule d'un fabricant donné.
6. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 5,
dans lequel, pour le calcul du temps de voyage macroscopique et du temps de voyage
microscopique, on a recours au même intervalle de temps.
7. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 6,
dans lequel on calcule le temps de voyage macroscopique en divisant la longueur de
la section ( sij ) par une vitesse moyenne sur la section ( sij ).
8. Procédé suivant la revendication 7,
dans lequel on calcule la vitesse moyenne en faisant la moyenne des vitesses ( v )
mesurées pendant l'intervalle de temps sur des unités ( Di ) de relevé à l'entrée et à la sortie ( i, j ) de la section.
9. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 8,
dans lequel on norme les facteurs de pondération pour le calcul de la durée de voyage
et on les fait dépendre de l'écart-type des vitesses ( v ) mesurées.
10. Procédé suivant la revendication 9,
dans lequel le facteur de pondération du temps de voyage macroscopique diminue au
fur et à mesure que l'écart-type augmente.
11. Procédé suivant l'une des revendications 1 à 10,
dans lequel les nombres de véhicule aux entrées ( k ) ou aux sorties ( l ) du réseau
( S ) routier correspondent aux sommes de lignes ou aux sommes de colonnes de la matrice
origine-destination à déterminer et dans lequel on utilise les entrées de la matrice
origine-destination microscopique comme pondération pour les sommes de lignes et les
sommes de colonnes.
12. Dispositif pour la mise en oeuvre d'un procédé suivant l'une des revendications 1
à 11.