| (19) |
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(11) |
EP 0 902 403 B1 |
| (12) |
EUROPÄISCHE PATENTSCHRIFT |
| (45) |
Hinweis auf die Patenterteilung: |
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17.11.2004 Patentblatt 2004/47 |
| (22) |
Anmeldetag: 10.09.1998 |
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| (51) |
Internationale Patentklassifikation (IPC)7: G08G 1/01 |
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| (54) |
Verfahren zur Ermittlung von Verkehrsinformationen
Method for detecting traffic information
Procédé de détection d'information sur le trafic
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| (84) |
Benannte Vertragsstaaten: |
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AT BE CH CY DE DK ES FI FR GB GR IE IT LI LU MC NL PT SE |
| (30) |
Priorität: |
11.09.1997 DE 19739914
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| (43) |
Veröffentlichungstag der Anmeldung: |
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17.03.1999 Patentblatt 1999/11 |
| (73) |
Patentinhaber: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT |
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80333 München (DE) |
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| (72) |
Erfinder: |
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- Busch, Fritz, Dr.
86415 Mering (DE)
- Sachse, Thomas
83607 Holzkirchen (DE)
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| (56) |
Entgegenhaltungen: :
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- IOKIBE T ET AL: "TRAFFIC PREDICTION METHOD BY FUZZY LOGIC" PROCEEDINGS OF THE INTERNATIONAL
CONFERENCE ON FUZZY SYSTEMS,US,NEW YORK, IEEE, Bd. CONF. 2, 1993, Seiten 673-678,
XP000371490 ISBN: 0-7803-0614-7
- RITTICH D ET AL: "PERSPEKTIVEN DER VERKEHRSLEITTECHNIK" NACHRICHTENTECHNISCHE BERICHTE,DE,ANT
NACHRICHTENTECHNIK GMB. BACKNANG, Nr. 9, 1. April 1992 (1992-04-01), Seiten 111-119,
XP000331875
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| Anmerkung: Innerhalb von neun Monaten nach der Bekanntmachung des Hinweises auf die
Erteilung des europäischen Patents kann jedermann beim Europäischen Patentamt gegen
das erteilte europäischen Patent Einspruch einlegen. Der Einspruch ist schriftlich
einzureichen und zu begründen. Er gilt erst als eingelegt, wenn die Einspruchsgebühr
entrichtet worden ist. (Art. 99(1) Europäisches Patentübereinkommen). |
[0001] Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung von auf Straßenstrecken, insbesondere
Autobahnen bezogenen Verkehrsinformationen, wobei mittels ortsfester Detektoren lokale
Erfassungsquerschnitte gebildet, verkehrsbezogene Meßwerte erfaßt, mittels lokaler
Rechner vorverarbeitet und auf ein vorgegebenes Datenprotokoll normiert, aggregiert
und per Funk an eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage übertragen werden.
[0002] Im Stand der Technik ist es bekannt, an einzelnen Meßstellen Verkehrsflußinformationen
zu erfassen, um daraus direkte Störinformationen abzuleiten oder Verkehrsentwicklungsprognosen
für benachbarte Streckenabschnitte zu entwickeln. Es sind jeweils nur Einzellösungen
bekannt.
[0003] Beispielsweise ist in der EP 0 256 483 A1 ein Verkehrsleitund Informationssystem
offenbart, welches unter Verwendung ortsfester Leitbaken und in Fahrzeugen angeordneten
Sende- bzw. Empfangseinheiten Verkehrsflußinformationen ermittelt. Aus diesen Verkehrsflußinformationen
werden insbesondere Störinformationen ermittelt, um Leitsignale zu schalten.
[0004] Aus der DE-P 44 08 547 ist ein Verfahren zur Verkehrserfassung und Verkehrssituationserkennung
auf Autostraßen, vorzugsweise Autobahnen, bekannt. Zur Bildung von sogenannten Meßquerschnitten
werden spurbezogene Meßstellen eingerichtet, die mit Verkehrssensoren, beispielsweise
Induktionsschleifen, zur Kfz.-Detektion und mit einer Verkehrsdaten-Verarbeitungs-Einrichtung
versehen sind. Es werden regelmäßig Verkehrsdaten wie Kfz.-Geschwindigkeit, Verkehrsstärke
und Verkehrsdichte ermittelt und daraus bestimmte Verkehrskenngrößen in einer Verkehrsdatenaufbereitung
gebildet. Dabei bilden jeweils zwei benachbarte Meßstellen einen Meßabschnitt mit
einer bestimmten Streckenlänge. Aus den Verkehrsdaten zweier solcher Meßstellen werden
Verkehrskenngrößen gebildet. Diese sind eine Geschwindigkeitsdichte-Differenz, berechnet
aus lokalen Verkehrsdaten mittlerer Geschwindigkeit und der Verkehrsdichte, ein Trendfaktor,
ermittelt über einen bestimmten Zeitraum aus dem Verhältnis der Verkehrsstärken beider
Meßstellen sowie ein Verkehrsstärketrend. Aus diesen Daten wird mittels einer Fuzzylogik
die Wahrscheinlichkeit für eine kritische Verkehrssituation abgeleitet. Bei Erreichen
eines Wahrscheinlichkeitsschwellwertes kann dann ein Steuersignal für ein Wechselverkehrszeichen
erzeugt werden.
[0005] Die europäische Patentanmeldung EP 0 740 280 A2 offenbart ein Verfahren zur Störungserkennung
im Straßenverkehr innerhalb eines zu überwachenden Sektors. An je einem Messquerschnitt
am Sektoranfang und Sektorende werden als Messdaten die Anzahl und die Geschwindigkeit
der die Messquerschnitte passiverenden Fahrzeuge kontinuierlich erfasst, während endlicher,
fortlaufend nummerierter Messintervalle gesammelt und zyklisch zu Durchschnittswerten
der Verkehrsstärke und der Geschwindigkeit verdichtet und nach Übertragung der Daten
von den Messquerschnitten zugeordneten Streckenstationen an eine zentrale Auswertestelle
ausgewertet.
[0006] Im Stand der Technik sind auch Detektoren bekannt, die das Vorhandensein und die
Geschwindigkeit eines bewegten Objektes erfassen können. Beispielsweise arbeiten derartige
Detektoren nach einem Passiv-Infrarot-Verfahren, welches ggf. auch mit anderen Verfahren
kombiniert werden kann. Im Stand der Technik ist bisher kein Verfahren bekannt, flächendeckend
Verkehrsinformationen zu erfassen und auszuwerten. Insbesondere sind keine Verfahren
bekannt, die die Verkehrsinformationsermittlung streckenabschnittsbezogen variabel,
ggf. ereignisorientiert und mit geringem Datenübertragungsaufwand ermöglichen.
[0007] Ein geringer Datenübertragungsaufwand ist einerseits zur Durchführung eines energiesparenden
Verfahrens erforderlich, andererseits um möglichst transparente und leicht pflegbare
Datenbestände zu erzeugen.
[0008] Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der vorliegenden Erfindung die
Aufgabe zugrunde, eine flächendeckende Verkehrsdatenerfassung der gattungsgemäßen Art derart
verbessert bereitzustellen, so daß mit Einfachsensorik und geringem Datenübertragungs-
sowie Energieaufwand zuverlässige und hinreichend aussagekräftige Datengrundlagen
für unterschiedliche Verkehrsinformationsdienste bereitgestellt werden.
[0009] Zur technischen
Lösung dieser Aufgabe wird mit der Erfindung vorgeschlagen, ein Verfahren zur Ermittlung
von auf Straßenstrecken, insbesondere Autobahnen, bezogene Verkehrsinformationen,
wobei mittels ortsfester Detektoren lokale Erfassungsquerschnitte gebildet, verkehrsbezogene
Meßwerte erfaßt, mittels lokaler Rechner vorverarbeitet und auf ein vorgegebenes Datenprotokoll
normiert, aggregiert und per drahtloser Übermittlung an eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage
übertragen werden, dadurch zu verbessern, daß die mittels lokaler Rechner aggregierten
Daten statistisch ausgewertet und geglättet, zu einem vorgegebenen Referenzwert in
Bezug gesetzt und erst bei Über- oder Unterschreiten eines um den Referenzwert festgelegten
Schwellwertbereiches übertragen werden.
[0010] Die Erfindung ermöglicht die Realisierung eines stufenförmig organisierten Erfassungs-
und Verarbeitungssystems, wobei bereits kurzfristig Ergebnisse erzielt werden können,
die durch Ausweitung in die einzelnen Stufen konsolidiert und verfeinert werden. Durch
die Auflösung in einzelne Teilaufgaben bzw. Stufen ergibt sich ein hohes Maß an Flexibilität
und an Ausfallsicherheit durch die Bildung von Rückfallebenen. Durch die lokale Voranalyse
des Verkehrs ergeben sich Möglichkeiten zur äußerst energiesparenden, ereignisorientierten
Datenübertragung zu den übergeordneten Datenverarbeitungsanlagen bzw. - zentralen.
[0011] Vorzugsweise werden ortsfeste Detektoren an Anschlußstellen, Knotenpunkten und dergleichen
positioniert werden. Darüber hinaus wird die Anordnungsdichte der ortsfesten Detektoren
in Abhängigkeit von Verkehrserwartungsschätzungen bestimmt. Somit lassen sich durch
die Anordnung vieler lokaler Erfassungssysteme flächendeckende Netze aufbauen. Mit
der Erfindung ist es auch möglich, einen Gesamtnetzaufbau zu organisieren. An verkehrstechnisch
kritischen Positionen werden lokale Detektoren und Vorverarbeitungsrechner angeordnet,
die über Funk in vorzugsweise digitaler Technologie die Daten an übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen
bzw. -zentralen weiterleiten. Dort können dann weitere Verkehrsmodelle auf die Daten
angewandt werden.
[0012] Aus der lokalen Auswertung ergibt sich die Möglichkeit der lokalen Zustandserkennung.
Durch die Verknüpfung der Daten benachbarter lokaler Erfassungsquerschnitte kann ein
sogenannter streckenbezogener Level of Service in einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage
oder einer dem Gesamtnetz zugeordneten Zentrale ermittelt werden.
[0013] Die Verknüpfung dieser Daten, ggf. in Kombination mit den Daten der lokalen Erfassungsquerschnitte
ermöglicht die Errechnung einer erweiterten Situationserkennung. Hier können dynamische
Zustandsschätzungen erfolgen, um eine verbesserte Zustandsschätzung in kritischen
Streckenabschnitten durch Zuschaltung eines angepaßten Systems zur erweiterten Situationserkennung
zu erlangen. Die Ergebnisse sind detaillierte streckenbezogene Daten und feiner untergliederte
Situationsklassifizierungen. Darüber hinaus lassen sich Angaben einer etwaigen Sicherheit
der jeweiligen Schätzung erzielen. Eine Korrektur hinsichtlich stark verrauschter
Daten wegen schlechter Datenübertragung, bei größeren Zeitintervallen oder nur sporadischen
Daten ist mit der Erfindung vorgesehen.
[0014] Mit besonderem Vorteil wird vorgeschlagen, daß zur lokalen Vorverarbeitung der Daten
deren Plausibilität anhand von Modellvergleichen überprüft wird, Mittelwertberechnungen
durchgeführt, aus der Veränderung der Meßwerte Trendfaktoren ermittelt, und daß aus
den ermittelten Daten taktweise Zustandscodes ermittelt werden. Als Meßwerte werden
zumindest Fahrzeuggeschwindigkeit, Verkehrsstärke und querschnittsbezogene Belegung
erfaßt.
[0015] Nachdem von einem Detektor, beispielsweise einem Passiv-Infrarot-Detektor, Meßdaten
geliefert werden, werden diese vorverarbeitet, beispielsweise indem Mittelwertberechnungen,
Plausibilitätskontrollen und Trendfaktorermittlungen durchgeführt werden. Aus den
Veränderungen der Daten oder den Daten selbst werden dann Zustandscodes ermittelt,
beispielsweise in der Form eines Zahlenwertes für Zustände wie freier Verkehrsfluß,
Staugefahr, Stop and Go, Stau oder Stillstand u.s.w. Auswertungszyklen können beispielsweise
alle 1 bis 5 Minuten gewählt werden. Der Auswertungszyklus kann jedoch variabel festgelegt
werden, beispielsweise in Abhängigkeit von den Zustandscodes oder den Verkehrszuständen.
Das gleiche gilt für die Datenübertragungsrate, die beispielsweise in Abhängigkeit
von dem ermittelten Zustandscode angewandt wird, beispielsweise bei freiem Verkehrsfluß
alle 30 Minuten eine Übertragung bei Mittelwertbildung alle 5 Minuten. Je nach Störzustand
kann die Übertragungsdichte erhöht werden. Dabei werden die Datenübertragungsraten
benachbarter Erfassungsquerschnitte aufeinander abgeglichen.
[0016] Die Meßwerte können fahrspurenbezogen erfaßt werden, was aber nicht zwingend erforderlich
ist, es können auch andere Erfassungsquerschnitte definiert werden. Auch ist es grundsätzlich
möglich, Fahrzeugtypunterscheidungswerte, also beispielsweise Lkw, Pkw und dergleichen
zu erfassen.
[0017] Mit der Erfindung werden Verfahren bereitgestellt, um unterschiedliche Arten und
Qualitäten von Verkehrsinformationsdaten zur Verfügung zu stellen. Hauptaufgabe ist
es, solche Daten für die Kraftfahrzeugführer aufzubereiten und diesen zweckmäßige
Informationen bereitzustellen. Dabei kann es sich beispielsweise um Reisezeitanzeigen,
Routenanzeigen, Verkehrsschlußprognosen, Stauanzeigen und dergleichen handeln. In
den einzelnen Fahrzeugen werden beispielsweise Informationsdisplays angeordnet, auf
welchen die Kraftfahrzeugführer ihre geplanten Routen und die Reisezeitinformationen
angezeigt bekommen. Sie können dann beispielsweise unter verschiedenen Alternativen
die jeweils schnellste Route wählen. Zusätzlich oder alternativ können Hinweise auf
Stauentwicklungen, Wahrscheinlichkeiten in Bezug auf die weitere Entwicklung auf dem
bevorstehenden Streckenabschnitt und dergleichen angezeigt werden. Die Anwendungsbreite
ist umfangreich.
[0018] Um das intervallunabhängige und schwellwertorientierte Senden der einzelnen Detektoren
realisieren zu können, ist ein neues Aggregationsmodul erforderlich, welches das bestehende
Aggregationsmodul der 1. Periode ersetzt, bei dem die Übertragung auf festen Zeitintervallen
basiert. Zusätzlich sind hier auch noch Anpassungen in der Zentralensoftware erforderlich,
da das Telegramm einen neuen Aufbau besitzt und die Telegramme in variablen Zeitintervallen
verarbeitet werden müssen. Hierbei wurde darauf geachtet, daß diese Anpassungen einfach
und damit leicht zu realisieren sind. Von der Anpassung sind alle Module (Detektorquerschnitte)
betroffen.
[0019] Grundsätzlich ist sicherzustellen, daß die Verkehrsmodelle in der Zentrale mit Daten
eines Aggregationstyps (schwellwertorientiert oder fest) versorgt werden. Die Aktualität
der verkehrstechnischen Aussagen ist allerdings von dem Aggregationsintervall abhängig.
Umso größer das Intervall, umso weniger aktuell sind die Aussagen.
[0020] Für die folgenden Beschreibungen werden die folgenden Definitionen festgelegt.
Definitionen
[0021]
- q
- fahrstreifenbezogene Verkehrsstärke
- v
- fahrstreifenbezogene mittlere Geschwindigkeit
- b
- fahrstreifenbezogener Belegungsgrad
- σv
- fahrstreifenbezogene Standardabweichung der Geschwindigkeit
- t
- Aggregationsintervall
Indizes
[0022]
- li, mi, re
- Bezeichnung der Spur
- lok
- lokale Größe
- mom
- momentane, streckenbezogene Größe
- Fz
- Fahrzeuge Kfz
- Pkw
- Fahrzeuge mit Länge < L_Pkw_lkw
- Lkw
- Fahrzeuge mit Länge > L_Pkw_lkw
[0023] Im Aggregationsmodul muß eine Voranalyse der Meßdaten pro Fahrstreifen erfolgen und
damit die Entscheidung gefällt werden, ob Daten eines Meßquerschnittes gesendet werden
sollen. Die Kommunikation wird dann durchgeführt, wenn auf einem der Fahrstreifen
die veränderte Verkehrssituation eine Übertragung erforderlich macht. Die Entscheidung
über die Kommunikation wird hierbei von der geglätteten Geschwindigkeit der Pkw bzw.
Lkw beeinflußt.
[0024] Die Detektormeßwerte, die im 10 Sekunden Raster vorliegen, werden spurbezogen zu
1-min-Intervallen aggregiert. Berechnet werden pro Fahrstreifen die Verkehrsstärke
für Pkw, Lkw und Fz, die mittlere Geschwindigkeit für Pkw, Lkw, die maximale Einzelgeschwindigkeit,
die Standardabweichung der Geschwindigkeit, der Belegungsgrad und die Fehler für Länge
und Belegung.


[0025] Standardabweichung des arithmetischen Mittels

[0026] Bestimmung des Belegungsgrads pro Spur:

[0027] Berechnung eines Fehlerindikators für die Längen- und die Belegungsmessung

[0028] In einem zweiten Schritt wird pro Fahrstreifen und Fahrzeugart die Geschwindigkeit
und die Verkehrsstärke exponentiell geglättet.


[0029] Da zu Beginn einer Messung noch kein geglätteter Wert für das vorhergehende Intervall
vorliegt, wird dann der aktuelle Meßwert verwendet. Für die Geschwindigkeit wird der
erste Meßwert bei Beginn der Glättung bzw. der erste geglättete Wert bei Überschreitung
der Bandbreite als Referenzwert gespeichert. Jede Minute wird entschieden, ob der
neu berechnete, geglättete Wert innerhalb einer definierten Bandbreite um den Referenzwert
liegt. Falls die Bandbreite überschritten wird, wird der letzte geglättete Wert übertragen.
Dieser repräsentiert das neue Geschwindigkeitsniveau.
[0030] Die folgende Tabelle zeigt anhand einer Meßreihe einer BAB, die Auswirkung des Glättungsparameters
b und der Bandbreite D für die Verkehrsstärke und die mittlere Geschwindigkeit auf
die Kommunikation zwischen dem Aggregationsmodul und der Zentrale.
| Übertragungs-intervall |
Aggregations-intervall [min] |
Verkehrsparameter |
Glättungsparameter β |
Bandbreite Δ [+/- %] |
Kommunikation / Tag |
Fehler |
| konstant 5 min |
1 |
v,q |
|
|
288 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,1 |
10 |
116 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,1 |
20 |
46 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,1 |
30 |
22 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,2 |
10 |
285 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,2 |
20 |
77 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,2 |
30 |
37 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,3 |
10 |
465 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,3 |
20 |
130 |
|
| variabel |
1 |
q |
0,3 |
30 |
57 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,1 |
10 |
108 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,1 |
20 |
45 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,1 |
30 |
25 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,2 |
10 |
129 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,2 |
20 |
69 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,2 |
30 |
31 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,3 |
10 |
145 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,3 |
20 |
79 |
|
| variabel |
1 |
v |
0,3 |
30 |
48 |
|
[0031] Vorgeschlagen werden bei einer Entscheidung über die Geschwindigkeitsabweichung ein
b von 0,4 und eine Bandbreite D von +/- 10 % oder über die Verkehrsstärkeabweichung
ein b von 0,2 und eine Bandbreite D von +/- 15 %.
[0032] Um unterschiedliche Strecken mit unterschiedlichen Verkehrssituationen berücksichtigen
zu können müssen die Parameter für b und die Bandbreite für jeden MQ (pro Fahrtrichtung)
getrennt definiert werden können. Daher sind für jeden MQ die folgenden Werte in einem
neuen Runtime File zu versorgen. Die Parameter gelten für alle Fahrstreifen einer
Fahrtrichtung.
v: βPkw,ΔPkw,βLkw,ΔLkw
q: βPkw,ΔPkw,βLkw,ΔLkw
[0033] Da durch die schwellwertorientierte Übertragung ein Zeitraum von bis zu 30 Minuten
erfaßt werden muß, können dann keine einzelnen Minutenintervalle gespeichert und übertragen
werden. In diesen Fällen muß jeweils ein n-min-Intervall gebildet werden.
[0034] Für statistische Zwecke sollten die genauen Zahlen für die klassenbezogene Verkehrsstärke
und die mittlere Geschwindigkeit für jeden Fahrstreifen berechnet werden. Hierfür
wird jede Minute die aktuelle Zahl der Fahrzeuge pro Fahrzeugklasse (Pkw, Lkw) und
pro Fahrstreifen aufsummiert und die zugehörige mittlere Geschwindigkeit berechnet.
Diese Summation erfolgt so lange bis ein neues Telegramm gesendet wird. Danach werden
die Zähler auf Null gesetzt und mit einer neuen Aggregation begonnen. Verkehrsstärke
pro Fahrstreifen

[0035] Mittlere lokale Geschwindigkeit pro Fahrstreifen:

[0036] Zusätzlich muß noch die Dauer des Aggregationsintervalls übertragen werden, für das
diese Werte gelten.
[0037] Die Standardabweichung pro Fahrstreifen wird jede Minute aus der aktuellen Standardabweichung
der letzten Minute s und der aggregierten Standardabweichung S des laufenden Aggregationsintervalls
berechnet:

[0038] Der Belegungsgrad pro Fahrstreifen muß mit der Anzahl n der bereits aggregierten
Belegungen gewichtet werden:

[0039] Die Fehler-Länge und Fehler-Belegung werden im Aggregationsintervall summiert.
[0040] Um festzustellen, ob der Detektor bzw. das Modul noch funktionsfähig ist und, um
die Werte für die Verkehrsstärke nicht zu groß werden zu lassen, muß gewährleistet
sein, daß in festen Intervallen Telegramme abgesetzt werden, und zwar unabhängig von
der verkehrlichen Situation. Diese Intervalllänge sollte bei 30 Minuten ab der letzten
Übertragung liegen. Um die Übertragung auch von der Zentrale aus anregen zu können,
muß die Kommunikation alle 5 Minuten aufgebaut werden. Dann können bei Bedarf von
der Zentrale, z.B. bei einem Neustart der Zentralensoftware, neue Daten abgefragt
werden.
Datenpaket von Aggregationsmodul pro Übertragung
[0041]
| Zeit |
[wt:hh:mm] |
Endzeitpunkt Erfassungsintervall |
| MQ |
[-] |
Meßquerschnitts-Nr. |
| spurbezogene Werte, geglättet: |
| Q_Pkw_exp |
[Fz/min] |
Verkehrsstärke, Pkw, geglättet |
| Q_Lkw_exp |
[Fz/min] |
Verkehrsstärke, Lkw, geglättet |
| Q_ges_exp |
[Fz/min] |
Verkehrsstärke, Kfz, geglättet |
| V_Pkw_exp |
[km/h] |
lokale Geschw., Pkw, geglättet |
| V_Lkw_exp |
[km/h] |
lokale Geschw., Lkw, geglättet |
| spurbezogene Werte, pro Aggregationsintervall |
| Intervall |
[min] |
Aggregationsintervall |
| Q_Pkw |
[Fz/Intervall] |
Verkehrsstärke, Pkw |
| Q_Lkw |
[Fz/Intervall] |
Verkehrsstärke, Lkw |
| Q_ges |
[Fz/Intervall] |
Verkehrsstärke, Kfz |
| V_Pkw |
[km/h] |
lokale Geschwindigkeit, Pkw |
| V_Lkw |
[km/h] |
lokale Geschwindigkeit, Lkw |
| SV |
[km/h] |
Standardabweichung V_Kfz |
| B |
[%] |
Belegungsgrad |
| Fehler-Länge |
[-] |
verschlüsselter Fehlercode |
| Fehler-B |
[-] |
verschlüsselter Fehlercode |
[0042] In der Zentrale werden die übertragenen Werte fur die geglättete Verkehrsstärke und
Geschwindigkeit sowie für Standardabweichung und Belegung so lange für die einzelnen
zukünftigen Minutenintervalle angenommen, bis ein neuer Wert übertragen wird. Im Archiv
müssen die geglätteten Werte mit einer Markierung versehen werden, die bestimmt, ob
der archivierte Wert ein echter geglätteter Meßwert oder ein fortgeschriebener (angenommener)
Wert für den Zeitpunkt ist.
Für die neuen Summenwerte ist für statistische Auswertungen ein eigenes Archiv zu
erstellen.
[0043] Mit der Erfindung wird ein äußerst flexibles Verfahren angegeben, mit welchem unter
Verknüpfung unterschiedlichster Verkehrsmodelle ein nahezu netzumfassendes, flächendeckendes
Verkehrsinformationssystem aufbaubar ist, welches Daten für unterschiedlichste Informationszwecke
liefert. Es können herkömmliche und bereits bekannte Modelle und Verfahren eingesetzt
und kombiniert werden. Prognosen können ganglinienbasierte Prognosen an Meßstellen,
modellgestützte Prognosen für Abschnitte und Maschen und Ergänzungen nicht meßbarer
Effekte unter Verwendung künstlicher Intelligenz sein. Für die Berechnung von Mittelwerten
werden übliche Formeln eingesetzt.
[0044] Weitere Vorteile und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der folgenden Beschreibung
anhand der Figuren. Dabei zeigen:
- Figur 1
- ein Flußdiagramm als Beispiel für ein Realisationsbeispiel für den ereignisorientierten
Sendevorgang;
- Figur 2
- Diagramme, die die Darstellung der Verkehrsstärke über die Zeit zeigen, und
- Figur 3
- Diagramme, welche ebenfalls die Darstellung der Verkehrsstärke über die Zeit in weiteren
Zeitintervallen zeigen.
[0045] An einem gegebenen Meßquerschnitt werden in der beschriebenen Weise die verschiedenen
verkehrsbezogenen Werte ermittelt. Im gezeigten Ausführungsbeispiel gemäß Figur 1
werden die Werte v,q fahrstreifenbezogen aggregiert. Parallel wird die Standardabweichung
berechnet. In Abhängigkeit davon, ob bereits ein geglättetes v vorhanden ist oder
nicht, erfolgt die exponentielle Glättung und die Bandbreitenprüfung für die Werte.
Daraufhin erfolgt die Senden-/Nicht-senden-Entscheidung.
[0046] Die Figuren 2 und 3 zeigen insgesamt vier Diagramme von jeweils Sechs-Stunden-Intervallen,
also die Verkehrsstärkewerte für einen ganzen Tag, und zwar jeweils in ungeglätteter,
geglätteter sowie gesendeter Darstellung. Es lassen sich die verfahrensgemäßen Ergebnisse
in Bezug auf wirtschaftliche Sendeentscheidungen erkennen.
[0047] Die Darstellungen zeigen, wie mit dem erfindungsgemäßen Verfahren konkrete meßstellenbezogene
Werte erfaßt beziehungsweise errechnet und gesendet werden. Alle erfaßten, errechneten
und weiterverarbeiteten Daten und Ergebnisse stehen nunmehr zur Verfügung, um den
Verkehrsteilnehmern entsprechende Verkehrsinformationen anzugeben. So lassen sich
beispielsweise Reisezeiten für geplante Strecken oder unterschiedliche alternative
Routen errechnen und darstellen. Auch lassen sich entsprechende Warnungen und Prognosen
einschließlich der Prognosewahrscheinlichkeiten angeben.
[0048] Die beschriebenen Bespiele dienen der Erläuterung und sind nicht beschränkend.
1. Verfahren zur Ermittlung von auf Straßenstrecken, insbesondere Autobahnen, bezogenen
Verkehrsinformationen, wobei mittels ortsfester Detektoren lokale Erfassungsquerschnitte
gebildet, verkehrsbezogene Meßwerte erfaßt, mittels lokaler Rechner vorverarbeitet
und auf ein vorgegebenes Datenprotokoll normiert, aggregiert und statistisch ausgewertet
an eine übergeordnete Datenverarbeitungsanlage übertragen werden, dadurch gekennzeichnet, daß die mittels lokaler Rechner aggregierten und statistisch ausgewerteten Daten geglättet,
zu einem vorgegebenen Referenzwert in Bezug gesetzt und erst bei Über- oder Unterschreiten
eines um den Referenzwert festgelegten Schwellwertbereiches per drahtloser Übermittlung
übertragen werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Referenzwert aus den Daten eines vorhergehenden Zeitintervalls bestimmt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Schwellwertbereich variabel einstellbar ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur lokalen Vorverarbeitung der Daten deren Plausibilität anhand von Modellvergleichen
überprüft wird.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zur lokalen Vorverarbeitung der Meßwerte Mittelwertberechnungen durchgeführt werden.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei jeder Übertragung ein Zeitintervall vorgegebener Länge gestartet wird, bei dessen
Ende eine Übertragung stattfindet, wenn es nicht durch eine situationsbedingte Übertragung
neu gestartet wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als Meßwerte Fahrzeuggeschwindigkeit, Verkehrsstärke und Belegung erfaßt werden.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßwerte fahrspurbezogen erfaßt werden.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet , daß als Meßwerte Fahrzeugtypunterscheidungswerte erfaßt werden.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß eine Datenübertragungsrate zusätzlich in Abhängigkeit von Zustandscodes festgelegt
wird.
11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Datenübertragungsraten benachbarter Erfassungsquerschnitte abgeglichen werden.
12. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß als übergeordnete Datenverarbeitungsanlage eine Zentrale für alle Erfassungsquerschnitte
eines Netzes oder für mehrere übergeordnete Datenverarbeitungsanlagen zugeordnet wird.
13. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß in wenigstens einer übergeordneten Datenverarbeitungsanlage streckenbezogene Verkehrsinformationen
durch Verknüpfung der übertragenen Daten benachbarter Erfassungsquerschnitte errechnet
werden.
14. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Routensuche ausgewertet werden.
15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Ausgabe von Verkehrsleitungsinformationen ausgewertet werden.
16. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Abgabe von Verkehrsentwicklungsprognosen ausgewertet werden.
17. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Ausgabe von Reisezeitinformationen ausgewertet werden.
18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Daten zur Ausgabe von Stauinformationen ausgewertet werden.
1. Method for acquiring traffic information relating to stretches of road, in particular
motorways, local collection cross sections being formed by means of fixed detectors,
traffic-related measured values being collected, pre-processed by means of local computers
and transmitted to a subordinate data processing system after having been standardized
into a predefined data protocol, aggregated and statistically evaluated, characterized in that the data which is aggregated and statistically evaluated by means of local computers
is smoothed, placed in a relationship with a predefined reference value and is not
transmitted by wire-free transmission until a threshold value range which is defined
around the reference value is exceeded or undershot.
2. Method according to Claim 1, characterized in that the reference value is determined from the data of a preceding time interval.
3. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the threshold value range can be set in a variable fashion.
4. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to pre-process the data locally, its plausibility is checked by means of
model comparisons.
5. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, in order to pre-process the measured values locally, average value calculations
are carried out.
6. Method according to one of the preceding claims, characterized in that, at every transmission, a time interval of predefined length is started, at the end
of which a transmission takes place if said time interval has not been started again
by a situation-related transmission.
7. Method according to one of the preceding claims, characterized in that vehicle speed, traffic density and occupancy are collected as measured values.
8. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the measured values are collected in a traffic-lane-related fashion.
9. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle-type-distinguishing values are collected as measured values.
10. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a data transmission rate is additionally defined as a function of state codes.
11. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data transmission rates of adjacent collection cross sections are matched.
12. Method according to one of the preceding claims, characterized in that a control centre for all collection cross sections of a network or for a plurality
of superordinate data processing systems is assigned as a superordinate data processing
system.
13. Method according to one of the preceding claims, characterized in that traffic information which relates to stretches of road is calculated in at least
one superordinate data processing system by logically combining the transmitted data
of adjacent collection cross sections.
14. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data is evaluated in order to search for routes.
15. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data is evaluated in order to output traffic routing information.
16. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data is evaluated in order to issue traffic forecasts.
17. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data is evaluated in order to output travel time information.
18. Method according to one of the preceding claims, characterized in that the data is evaluated in order to output road congestion information.
1. Procédé de détermination d'informations de trafic relatives à des voies de circulation,
notamment à des autoroutes dans lequel, au moyen de détecteurs à poste fixe, on forme
des sections de détection locaux, on mesure des valeurs de mesure liées au trafic,
on les traite à l'avance au moyen d'ordinateurs locaux et on les norme sur une liste
de données prescrite, on les agrège et on les exploite statistiquement et on les transmet
à une installation de traitement de données de rang supérieur,
caractérisé en ce que
on lit les données agrégées et exploitées statistiquement au moyen d'ordinateurs
locaux, on les met en relation avec une valeur de référence prescrite et on ne les
transmet par transmission sans fil que dans le cas où l'on est au-dessus ou au-dessous
d'un intervalle de valeur seuil fixée autour de la valeur de référence.
2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'on détermine la valeur de référence à partir des données d'un intervalle de temps
précédent.
3. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on peut régler de manière variable l'intervalle de valeur seuil.
4. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour le traitement à l'avance local des données, on vérifie leur plausibilité à
l'aide de comparaisons de modèles.
5. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, pour le traitement local à l'avance des valeurs de mesure, on effectue des calculs
de valeurs moyennes.
6. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que, à chaque transmission, on fait débuter un intervalle de temps de longueur prescrit
à la fin duquel une transmission a lieu s'il n'y a pas eu un nouveau début par une
transmission due à la situation.
7. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on détermine comme valeur de mesure la vitesse du véhicule, l'intensité du trafic
et l'occupation.
8. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on détecte les valeurs de mesure en relation avec la voie de circulation.
9. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on détermine comme valeur de mesure des valeurs de différenciation de type de véhicule.
10. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on fixe un débit de transmission de données de plus en fonction de codes d'état.
11. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on égalise les débits de transmission de données de section de détection voisines.
12. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on associe comme installation de traitement de données de rang supérieur, un central
pour toutes les sections de détection d'un réseau ou pour plusieurs installations
de traitement de données de rang supérieur.
13. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on calcule dans au moins une installation de traitement de données de rang supérieur,
des informations de trafic liées à l'itinéraire par combinaison des données transmises
de section de détection voisines.
14. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exploite les données pour faire faire l'itinéraire.
15. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exploite les données pour émettre des informations pour diriger le trafic.
16. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exploite les informations pour fournir des prévisions de développement de trafic.
17. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exploite les données pour émettre des informations sur la durée de voyage.
18. Procédé suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on exploite les données pour émettre des informations sur des embouteillages.