EP0879459A1 - Process for obtaining traffic data - Google Patents

Process for obtaining traffic data

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EP0879459A1
EP0879459A1 EP97914125A EP97914125A EP0879459A1 EP 0879459 A1 EP0879459 A1 EP 0879459A1 EP 97914125 A EP97914125 A EP 97914125A EP 97914125 A EP97914125 A EP 97914125A EP 0879459 A1 EP0879459 A1 EP 0879459A1
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EP
European Patent Office
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vehicle
speed
section
current
data
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Ulrich Fastenrath
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Vodafone GmbH
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions

Definitions

  • Type I reference vehicle can be observed. If the overtaking vehicle drives far enough away from the overtaken vehicle, a change in the traffic situation in the immediate vicinity of the vehicle is assumed and a new section is formed. If, on the other hand, the overtaking vehicle is overtaken by the overtaken vehicle, for example in the sense of the second relation (equality of the
  • the extent of the data temporarily stored and intended for transmission has approximately reached the usual data packet size, which is provided for data transmission in the mobile radio network used in each case. In any case, this would be the cheapest solution in terms of the costs involved, which can also be used if other criteria are also provided that can also lead to data transmission. It is particularly advisable to carry out a transmission of the stored data to the traffic situation detection center when the "floating car" falls below a predetermined minimum speed and, in addition, the distance covered by the "floating car” from the time the speed is undershot by more than one differentiates the predetermined second threshold from the distance traveled in the same time by a second virtual reference vehicle (hereinafter also referred to as the reference vehicle of type II) which moves constantly at the predetermined minimum speed.
  • a second virtual reference vehicle hereinafter also referred to as the reference vehicle of type II
  • the minimum speed i.e. several reference vehicles of type II
  • these values if necessary, on a wireless basis by the traffic situation recording center
  • different minimum speed values are required on urban streets than on a motorway, which differs in the normal case by a significantly higher speed level.
  • several reference vehicles of type II can also be specified for the same type of road.
  • the timeliness of the transmitted data is also can always be guaranteed, since the present invention can ensure immediate data transmission to the traffic situation recording center in the event of events that are particularly important for the assessment of the traffic situation (eg, congestion and traffic jam resolution). This is explained in more detail below.
  • FIG 3 shows a small section of the speed profile of a "floating car".
  • a speed v m in has been drawn in for a virtual reference vehicle of type II.
  • This reference vehicle of type II is intended to be representative for the detection of a traffic jam situation
  • the current speed of the “floating car” decreases to the threshold value v “, j n and then decreases further. Reaching or falling below this limit value leads, according to the invention, to compare the distances traveled by the “floating car” and the reference vehicle of type II from time t t . For example, at time t 2 , the distance traveled by the reference vehicle is type II greater than that of the "floating car" by more than a predetermined threshold.

Abstract

A process for obtaining traffic situation data in a compressed form, while largely maintaining the reliability of the data, whereby a speed profile for a vehicle that moves in traffic and belongs to a sampling vehicle fleet ("floating car") is found and transmitted wirelessly to a traffic center from time to time. The has the following features: a) The current speed of the vehicle is found continually in the vehicle. b) In the vehicle, characterizing numbers that characterize discrete segments of the vehicle speed profile are found from the current speed values, which characterizing numbers are characteristic of the curve of the speed actually travelled in the given segment. c) The discrete segments of the speed profile are formed continuously during the vehicle trip, in that the end of a current segment, and thus the beginning of a new segment, is defined on the basis of the results of a comparison between the speed profile of the vehicle and the speed profile of at least one virtual reference vehicle. d) When a new segment begins, the characterizing numbers of the segment just finished are stored in the vehicle at least until being transmitted to the traffic center.

Description

Verfahren zur Erfassung von VerkehrslagedatenProcedure for the acquisition of traffic situation data
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung von Daten über die Verkehrslage in einer komprimierten Form unter weitgehender Erhaltung der Aussagefähigkeit der Daten, wobei von einem sich im Verkehr mitbewegenden Fahrzeug einer Stichprobenfahrzeugflotte ein Geschwindigkeitsprofil für das Fahrzeug ermittelt wird und die Daten auf drahtlosem Wege von Zeit zu Zeit an eine Verkehrslageerfassungszentrale übertragen werden.The invention relates to a method for acquiring data about the traffic situation in a compressed form while largely maintaining the meaningfulness of the data, a speed profile for the vehicle being determined from a vehicle moving in traffic, and the data being transmitted wirelessly from time to time Time to be transferred to a traffic situation recording center.
Derartige Fahrzeuge einer Stichprobenfahrzeugflotte, die sich im Sinne von Meßsonden im Verkehr mitbewegen, werden auch als „floating cars" bezeichnet. Durch eine Vielzahl solcher „floating cars" ist es grundsätzlich möglich, ein Verkehrslageerfassungssystem zu betreiben. Dabei ist man bestrebt, die Verkehrslageerfassung möglichst vollständig vorzunehmen, damit die aus den erfaßten Daten gewonnenen Informationen eine hohe Aussagefähigkeit und Zuverlässigkeit aufweisen. Aufgabe der Verkehrslageerfassung ist es nämlich, eine Datenbasis für Verkehrsinformationen zu liefern, anhand derer die Verkehrsteilnehmer ihre Bewegungen im Verkehr zeitlich und örtlich so planen können, daß beispielsweise die Fahrtstrecke in möglichst kurzer Zeit und ohne Beeinträchtigung durchSuch vehicles of a sample vehicle fleet, which move in the sense of measuring probes in traffic, are also referred to as "floating cars". A large number of such "floating cars" make it possible in principle to operate a traffic situation detection system. The aim is to carry out the traffic situation as completely as possible so that the information obtained from the recorded data is highly meaningful and reliable. The task of recording the traffic situation is namely to provide a database for traffic information, on the basis of which the road users can plan their movements in traffic in terms of time and location so that, for example, the route is as short as possible and without being impaired by
Verkehrsstaus zurückgelegt werden kann. Hierzu ist es wichtig, daß beispielsweise über bereits entstandene und auch über sich bildende Verkehrsstaus rechtzeitig und präzise informiert wird. Dies ist eine zentrale Aufgabe für verkehrstelematische Dienstleistungen, die den Verkehrsteilnehmern über drahtlose Kommunikationswege zur Verfügung gestellt werden.Traffic jams can be covered. For this it is important that, for example, information about traffic jams that have already arisen and also those that are forming is given timely and precise information. This is a central task for telematics services that are made available to road users via wireless communication channels.
Für eine Verkehrslageerfassung ist es wesentlich, daß Änderungen der aktuellen Verkehrslage in der unmittelbaren Umgebung eines „floating cars" so rasch wie möglich von diesem erkannt und der jeweiligen Verkehrslageerfassungszentrale mitgeteilt werden, um das Gesamtbild möglichst aktuell zu halten. Wenn man die Sensorik eines „floating cars" einfach halten will, was allein schon aus Kostengründen notwendig erscheint, also beispielsweise auf die Installation von Kameras und Abstandsdetektoren verzichtet, so ist die Umgebung für ein derartiges Fahrzeug einer Stichprobenfahrzeugflotte zur Verkehrslageerfassung allerdings nicht sichtbar. Es ist aber bekannt, daß sich bereits aus den in einem Fahrzeug sehr leicht detektierbaren Geschwindigkeitdaten des Fahrzeugs, wenn man deren Veränderung fortlaufend beobachtet, bereits sehr wertvolle und im Regelfall hinreichende Informationen ableiten lassen. Bei der Übertragung derartiger Geschwindigkeitsdaten an die Verkehrslageerfassungszentrale, die üblicherweise unter Benutzung der Datenübertragungswege eines Mobilfunknetzes vorgenommen wird, besteht jedoch das Problem, daß die Datenfülle und damit die Belastung der Übertragungskanäle infolge der benötigten Vielzahl von Stichprobenfahrzeugen außerordentlich hoch werden kann, so daß nicht zuletzt auch die Kosten für die Durchführung eines entsprechenden Verfahrens zur Erfassung von Verkehrslagedaten Größenordnungen annehmen können, die seine praktische Anwendbarkeit verhindern. Es sind daher bereits eine Reihe von Vorschlägen unterbreitet worden, wie das Datenvolumen beschränkt werden kann. Dabei besteht jedoch ein Zielkonflikt, der mit den bisherigen Verfahren vielfach nicht zufriedenstellend gelöst wird. Neben der Vollständigkeit der Datenerfassung müssen nämlich die Kriterien der Minimalität des Datenvolumens und der Aktualität der übertragenen Daten ausreichend berücksichtigt werden.For a traffic situation recording, it is essential that changes in the current traffic situation in the immediate vicinity of a "floating car" are recognized as quickly as possible and communicated to the respective traffic situation recording center in order to keep the overall picture as current as possible Wants to keep the sensors of a "floating car" simple, which appears to be necessary for cost reasons alone, for example, without the installation of cameras and distance detectors, but the surroundings are not visible for such a vehicle from a sample vehicle fleet to record the traffic situation. that very valuable and generally sufficient information can already be derived from the speed data of the vehicle, which can be easily detected in a vehicle, if one continuously observes its change. In the transmission of such speed data to the traffic situation recording center, which is usually done using the data transmission paths of a mobile radio network is made, however, there is the problem that the amount of data and thus the load on the transmission channels due to the large number of sample vehicles required can be extremely high, so that not lastly, the costs for carrying out a corresponding method for recording traffic situation data can also be of orders of magnitude which prevent its practical applicability. A number of proposals have therefore already been made on how the data volume can be limited. However, there is a conflict of objectives, which is often not satisfactorily resolved with the previous procedures. In addition to the completeness of the data acquisition, the criteria of the minimality of the data volume and the up-to-dateness of the transmitted data must be sufficiently taken into account.
Wenn sich die „floating cars" jeweils nur periodisch bei der Verkehrslageerfassungszentrale melden, kann zwar bei entsprechender Kürze der Meldeintervalle eine Vollständigkeit und auch eine weitgehende Aktualität der erfaßten Daten gewährleistet werden, jedoch wird dann der Umfang der übermittelten Daten nicht minimal sein. Im Falle einer Verlängerung der Übertragungsintervalle leidet die Aktualität, ohne daß die Minimalität tatsächlich gewährleistet wird, da auch dann immer noch wenig aussagefähige Daten übermittelt werden. Bei Verfahren, die auf der Erkennung wesentlicher Ereignisse im Verkehrsgeschehen durch „fuzzy-logic" basieren, ist die Vollständigkeit der Datenerfassung systembedingt nicht gewährleistet, da es in der Natur dieser Vorgehensweise liegt, daß nicht rekonstruiert werden kann, wie der .fuzzy-logic"-Pegel zustande kam. Eine Datensammlung mit anschließender Approximation und informationstheoretischer Kompression (d.h. Datenkompression ohne Informationsverlust) erfüllt das Kriterium der Aktualität im Regelfall nicht ausreichend, da erst bei Vorliegen einer großen Datenmenge effizient approximiert und komprimiert werden kann.If the "floating cars" only report periodically to the traffic situation recording center, if the reporting intervals are correspondingly short, completeness and largely up-to-dateness of the recorded data can be guaranteed, but the scope of the transmitted data will not be minimal Extension of the transmission intervals suffers the actuality, without the minimality is actually guaranteed, because even then little meaningful data is still transmitted. In the case of methods that are based on the detection of essential events in the traffic situation by "fuzzy logic", the completeness of the data acquisition is not guaranteed due to the system, since it is in the nature of this procedure that it cannot be reconstructed how the "fuzzy logic" level came about. A data collection with subsequent approximation and information-theoretical compression (ie data compression without information loss) usually does not meet the criterion of topicality sufficient, since it is only possible to efficiently approximate and compress a large amount of data.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine Verfahren der eingangs genannten Art so auszugestalten, daß die Kriterien der Vollständigkeit, Aktualität und Minimalität bei der Datenerfassung für die Verkehrslage in einem bisher nicht möglichen Maß erfüllt werden.The object of the invention is therefore to design a method of the type mentioned at the outset in such a way that the criteria of completeness, timeliness and minimalism in data acquisition for the traffic situation are met to an extent not previously possible.
Die Lösung, die durch die vorliegende Erfindung vorgeschlagen und nachfolgend erläutert wird, basiert bildlich gesprochen auf der Verwendung einer virtuellenThe solution proposed by the present invention and explained below is figuratively based on the use of a virtual one
Umgebung um die jeweiligen „floating cars". Dabei wird das Kriterium der Minimalität gewährleistet durch eine intelligente Datenvorverarbeitung im Fahrzeug, die Vollständigkeit der Datenerfassung durch eine intelligente (also nicht durch informationstheoretische) Kompression der Daten im Fahrzeug und Dekompression im Rechner der Verkehrslageerfassungszentrale und die Aktualität durch intelligenteEnvironment around the respective "floating cars". The criterion of minimalism is guaranteed by intelligent data preprocessing in the vehicle, the completeness of the data collection by intelligent (ie not by information theory) compression of the data in the vehicle and decompression in the computer of the traffic situation recording center and the topicality through intelligent
Erkennung wichtiger Straßenverkehrsereignisse im Fahrzeug. Die Konstruktion der virtuellen Fahrzeugumgebung beinhaltet die Definition von Referenzfahrzeugen, deren Geschwindigkeitsprofil jeweils mit dem Geschwindigkeitsprofil des „floating cars" verglichen wird, um daraus geeignete Schlüsse für die Zusammenstellung der an die Verkehrslageerfassungzentrale zu übermittelnden Daten zu ziehen. Dies geschieht erfindungsgemäß in folgender Weise:Detection of important road traffic events in the vehicle. The construction of the virtual vehicle environment includes the definition of reference vehicles, the speed profile of which is compared with the speed profile of the "floating car" in order to draw suitable conclusions from this for the compilation of the data to be transmitted to the traffic situation recording center.
Das jeweilige „floating car" der Stichprobenfahrzeugflotte ermittelt fortlaufend (z.B. in festen kurzen Zeitintervallen) seine aktuelle Geschwindigkeit v. Im Fahrzeug werden dann für diskrete Abschnitte des sich aus den Werten der aktuellen Geschwindigkeit v ergebenden Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs charakterisierende Kennzahlen ermittelt, die für den Verlauf der tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeit v im jeweiligen Abschnitt kennzeichnend sind. Das Geschwindigkeitsprofil kann beispielsweise in Abhängigkeit von der zurückgelegten Wegstrecke gebildet werden. Es empfiehlt sich jedoch die Bildung eines Geschwindigkeitsprofils in Abhängigkeit von der Zeit (v(t)). Die Bildung der diskreten Abschnitte des Geschwindigkeitsprofils erfolgt während der Fahrt des Fahrzeugs fortlaufend in der Weise, daß der Abschluß eines laufenden Abschnitts und damit der Beginn eines neuen Abschnitts anhand des Ergebnisses eines Vergleichs des Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs mit dem Geschwindigkeitsprofil mindestens eines virtuellen Referenzfahrzeugs definiert wird. Für die Durchführung des Profilvergleichs gibt es viele Möglichkeiten, auf die nachfolgend noch näher eingegangen wird. Mit der Festlegung des Beginns eines neuen Abschnitts werden dann die charakterisierenden Kennzahlen des gerade abgeschlossenen Abschnitts zumindest so lange im Fahrzeug gespeichert, bis sie an die Verkehrslageerfassungszentrale übertragen werden. Auch für die Festlegung der Zeitpunkte der Datenübertragung gibt es eine Vielzahl von Möglichkeiten, auf die noch eingegangen wird. Im Hinblick auf die charakterisierenden Kennzahlen des Geschwindigkeitsprofils ist festzustellen, daß diese zumindest Angaben umfassen sollten, die Anfang und Ende der jeweiligen Abschnitte eindeutig festlegen sowie einen Mittelwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im jeweiligen Abschnitt (mittlereThe respective "floating car" of the sample vehicle fleet continuously determines its current speed v (for example, in fixed short time intervals). In the vehicle, characteristic figures are then determined for discrete sections of the speed profile of the vehicle resulting from the values of the current speed v, which are used for the course of the actually driven speed v are characteristic in the respective section. The speed profile can be formed, for example, as a function of the distance traveled. However, it is advisable to form a speed profile as a function of time (v (t)). The formation of the discrete sections of the Speed profile takes place continuously while the vehicle is traveling in such a way that the conclusion of a running section and thus the beginning of a new section based on the result of a comparison of the speed profile of the vehicle with the speed indity profile of at least one virtual reference vehicle is defined. There are many options for carrying out the profile comparison, which will be discussed in more detail below. When the start of a new section is determined, the characterizing key figures of the section just completed are stored in the vehicle at least until they are transmitted to the traffic situation recording center. There are also a number of options for determining the times of data transmission, which will be discussed below. With regard to the characteristic figures of the speed profile, it should be noted that this should at least include information that clearly defines the beginning and end of the respective sections and an average of the speed of the vehicle in the respective section (average
Abschnittsgeschwindigkeit) repräsentieren. Da der Anfang eines neuen Abschnitts gleichzeitig das Ende des unmittelbar vorhergehenden Abschnitts bedeutet, könnte man sich im Grundsatz auf die Angabe des Beginns oder des Endes eines Abschnitts beschränken. Die Übermittlung beider Angaben bietet jedoch gelegentlich Vorteile. Für die mittlere Abschnittsgeschwindigkeit können im Prinzip beliebige Verfahren der Mittelwertsbildung (z.B. geometrische Mittelwerte) herangezogen werden. Vorzugsweise werden im Rahmen der vorliegenden Erfindung arithmetische oder gleitende Mittelwerte benutzt. Neben der mittleren Abschnittsgeschwindigkeit des „floating cars" sollten zumindest auch noch weitere Angaben übermittelt werden, die die Veränderlichkeit der Fahrzeuggeschwindigkeit im jeweiligen Abschnitt kennzeichnen. Hierzu bietet sich insbesondere die Angabe der Varianz der aktuellen Geschwindigkeiten v (t) an.Section speed). Since the beginning of a new section also means the end of the immediately preceding section, one could in principle restrict itself to specifying the beginning or the end of a section. However, the transmission of both details sometimes offers advantages. In principle, any method of averaging (e.g. geometric mean values) can be used for the average section speed. Arithmetic or moving averages are preferably used in the context of the present invention. In addition to the average section speed of the “floating car”, at least further information should also be transmitted that characterizes the variability of the vehicle speed in the respective section. For this purpose, it is particularly useful to specify the variance of the current speeds v (t).
Es empfiehlt sich, im „floating car" von einem festgelegten Punkt der Fahrt ab, insbesondere ab Fahrtbeginn, entsprechend den tatsächlich gefahrenenIt is advisable to start in the "floating car" from a specified point of the journey, especially from the start of the journey, in accordance with the actually driven
Geschwindigkeiten des Fahrzeugs eine mittlere Reisegeschwindigkeit zu ermitteln und ein erstes virtuelles Referenzfahrzeug zu definieren, das sich mit dieser mittleren Reisegeschwindigkeit bewegt. Für die Mittelwertbildung können wiederum beliebige Verfahren verwendet werden. Bevorzugt ist die Bestimmung der mittleren Reisegeschwindigkeit als arithmetischer oder gleitender Mittelwert. Der Wert der mittleren Reisegeschwindigkeit ändert sich zwangsläufig, wenn sich die Fahrzeuggeschwindigkeit ändert. Ein mit einer mittleren Reisegeschwindigkeit sich bewegendes Referenzfahrzeug wird im folgenden auch als Referenzfahrzeug des Typs I bezeichnet. Im Hinblick auf die Bildung der Abschnitte des Geschwindigkeitsprofils des „floating cars" empfiehlt sich folgende Vorgehensweise: Es wird jeweils eine Überprüfungsprozedur zur Feststellung, ob ein neuer Abschnitt gebildet wird, dann angestoßen, wenn die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die aktuelle Reisegeschwindigkeit des Referenzfahrzeugs vom Typ I eine vorgegebene erste Relation erfüllen. Entweder wird eine solche Überprüfungsprozedur mit der Feststellung eines positiven Prüfergebnisses, also mit der Bildung eines neuen Abschnitts des Geschwindigkeitsprofils beendet oder aber später abgebrochen, sobald die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die aktuelle Reisegeschwindigkeit des virtuellen Referenzfahrzeugs vom Typ I eine vorgegebene zweite Relation erfüllen Inhaltlich können die erste und die zweite Relation unterschiedlich sein, vorzugsweise sind beide gleich. Bewährt hat es sich, die Gleichheit der aktuellen Geschwindigkeit des "floating cars" und der aktuellen Reisegeschwindigkeit des virtuellen Referenzfahrzeugs vom Typ I zum Gegenstand der ersten Relation zu machen. Stattdessen könnte beispielsweise auch vorgegeben werden, daß die Überprüfungsprozedur dann angestoßen wird, wenn eine Annäherung der Geschwindigkeitsprofile des „floating cars" und des Referenzfahrzeugs vom Typ I bis auf einen vorgegebenen Abstand stattgefunden hat. In zweckmäßiger Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der Inhalt der Überprüfungsprozedur darin bestehen, daß ein neuer Abschnitt immer dann definiert wird und damit die Überprüfungsprozedur mit einem positiven Ergebnis beendet wird, wenn sich die seit dem Startzeitpunkt der Überprüfungsprozedur von dem Fahrzeug und von dem virtuellen Referenzfahrzeug des Typs I zurückgelegten Wegstrecken um mehr als einen vorgegebenen ersten Schwellenwert unterscheiden, wobei als Beginn dieses neuen Abschnitts dann der Startzeitpunkt der aktuellen Überprüfungsprozedur festgelegt wird. Bildlich gesprochen bedeutet dies, daß durch die Überprüfungsprozedur Überholvorgänge zwischen dem „floating car" und demSpeeds of the vehicle to determine an average cruising speed and to define a first virtual reference vehicle that moves at this average cruising speed. Any method can again be used for averaging. It is preferred to determine the average cruising speed as an arithmetic or moving average. The average cruising speed inevitably changes as the vehicle speed changes. A reference vehicle moving at an average cruising speed is also referred to below as a type I reference vehicle. With regard to the formation of the sections of the speed profile of the "floating car", the following procedure is recommended: A check procedure to determine whether a new section is formed is initiated when the current speed of the vehicle and the current travel speed of the reference vehicle of type I meet a predetermined first relation. Either such a verification procedure is ended with the determination of a positive test result, i.e. with the formation of a new section of the speed profile, or it is terminated later as soon as the current speed of the vehicle and the current travel speed of the virtual reference vehicle of type I can meet a specified second relation in terms of content the first and the second relation are different, preferably both are the same. It has proven useful to make the equality of the current speed of the "floating car" and the current cruising speed of the virtual reference vehicle of type I the subject of the first relation. Instead, it could also be specified, for example, that the checking procedure should be initiated when the speed profiles of the "floating car" and the reference vehicle of type I have been brought up to a predetermined distance. In an expedient embodiment of the method according to the invention, the content of the checking procedure can be contained therein consist that a new section is always defined and the checking procedure is ended with a positive result if the distances traveled since the start of the checking procedure differ from the vehicle and from the virtual reference vehicle of type I by more than a predetermined first threshold value , the start of this new section then being determined by the start time of the current checking procedure. Figuratively speaking, this means that the checking procedure means that overtaking processes between the "floating car" and the
Referenzfahrzeug des Typs I beobachtet werden. Wenn das überholende Fahrzeug dem überholten weit genug wegfährt, wird von einer Änderung der Verkehrslage in der unmittelbaren Umgebung des Fahrzeugs ausgegangen und ein neuer Abschnitt gebildet. Wird dagegen das überholende Fahrzeug vom überholten Fahrzeug beispielsweise im Sinne der zweiten Relation wieder eingeholt (Gleichheit derType I reference vehicle can be observed. If the overtaking vehicle drives far enough away from the overtaken vehicle, a change in the traffic situation in the immediate vicinity of the vehicle is assumed and a new section is formed. If, on the other hand, the overtaking vehicle is overtaken by the overtaken vehicle, for example in the sense of the second relation (equality of the
Wegstrecken) oder gar selbst überholt oder nähert es sich diesem in einem hinreichenden Maß wieder (z.B. in der zweiten Relation festgelegtes Annäherungsmaß), so wird die laufende Überprüfungsprozedur ohne Ergebnis abgebrochen, also der laufende Abschnitt weiter fortgesetzt. Um die charakterisierenden Kennzahlen, die zu gegebener Zeit jeweils an die Verkehrslageerfassungszentrale gemeldet werden, im Fahrzeug ermitteln zu können, sind unterschiedliche Vorgehensweisen möglich. Beispielsweise können alle in einem Abschnitt ermittelten Geschwindigkeitswerte v (t) des „floating cars" in einem mitgeführten Datenspeicher vorübergehend festgehalten und die charakterisierenden Kennzahlen nach Beendigung des aktuellen Abschnitts anschließend ermittelt werden. Besonders bevorzugt wird jedoch eine kontinuierliche Ermittlung der charakterisierenden Kennzahlen durch Wertfortschreibung (Anwendung von Rekursionsformeln), wobei jeweils parallel zur Kennzahlenermittlung für den laufenden Abschnitt eine Kennzahlenermittlung für einen potentiellen neuen Abschnitt gestartet und das jeweils bis dahin erreichte Ergebnis der Kennzahlenermittlung für den laufenden Abschnitt zwischengespeichert wird, wenn wieder eine erneute Überprüfungsprozedur angestoßen wird. Dies hat den Vorteil, daß der zur Verfügung zu stellende Speicherplatz kleiner ausfallen kann. Die Zwischenspeicherung von Ergebnissen beim Anstoß einer neuen Überprüfungsprozedur ist notwendig, da zu diesem Zeitpunkt noch nicht feststeht, ob tatsächlich ein neuer Abschnitt gebildet wird oder ob der aktuelle Abschnitt weiter fortgeführt wird.Distance) or even overhauls itself or approaches it again to a sufficient extent (e.g. approximation dimension defined in the second relation), the current checking procedure is terminated without result, so the current section is continued. Different procedures are possible in order to be able to determine the characteristic indicators in the vehicle, which are reported to the traffic situation recording center at a given time. For example, all of the speed values v (t) of the “floating car” determined in a section can be temporarily recorded in a data memory that is carried along and the characterizing key figures can then be determined after the end of the current section. However, a continuous determination of the characterizing key figures by updating the value (application recursion formulas), whereby a key figure determination for a potential new section is started in parallel to the key figure determination for the current section and the result of the key figure determination achieved up to that point is temporarily stored when a new checking procedure is triggered again. This has the advantage that that the storage space to be made available can be smaller. The caching of results when a new checking procedure is initiated is necessary because of this At the time it is not certain whether a new section will actually be created or whether the current section will continue.
Es empfiehlt sich, das erfindungsgemäße Verfahren jeweils in individueller Anpassung an den Straßentyp abzuarbeiten, der gerade vom „floating car" befahren wird. Das bedeutet, daß die zu beachtenden Verfahrensparameter zweckmäßigerweise unterschiedlich eingestellt werden, je nachdem ob z.B. eine innerstädtische Straße, eine Landstraße oder Bundesstraße oder aber eine Autobahn befahren wird. Das typische Geschwindigkeitsprofil unterscheidet sich im Regelfall auf diesen unterschiedlichen Straßen grundlegend. So ist üblicherweise dasIt is advisable to process the method according to the invention in each case in an individual adaptation to the type of road that is currently being traveled by the "floating car". This means that the method parameters to be observed are expediently set differently, depending on whether, for example, an inner-city road, a country road or The typical speed profile generally differs fundamentally on these different roads
Geschwindigkeitsniveau auf einer Autobahn insgesamt erheblich höher als etwa auf einer innerstädtischen Straße. Allerdings kann es zeitweilig oder auch regional zu Verhältnissen kommen, bei denen die Verkehrsverhältnisse auf einer Autobahn (z.B. in einem Ballungsgebiet) ähnlich sind wie etwa auf einer städtischen Ausfallstraße. Es kann auch z.B. bei Ferienbeginn in einem Bundesland auf Autobahnen zu völlig anderen Verhältnissen kommen, als sie üblicherweise anzutreffen sind. Insofern kann es zweckmäßig sein, wenn in Weiterbildung der Erfindung die im Fahrzeug aktuell zu benutzenden Parametereinstellungen für das Verfahren durch die Verkehrslageerfassungszentrale auf drahtlosem Wege dem Fahrzeug vorgegeben werden. Um den unterschiedlichen Bedingungen auf Straßen unterschiedlichen Typs von vornherein besser entsprechen zu können, empfiehlt es sich, die gesamte Fahrt des „floating cars" in der Weise in Sektionen zu unterteilen, daß jeweils eine neue Sektion beginnt, wenn das „floating car" auf eine Straße überwechselt, die einem anderen Typ angehört als die bis dahin befahrene Straße. Für jede Sektion wird das erfindungsgemäße Verfahren dann in entsprechender Parametereinstellung abgearbeitet. Insbesondere empfiehlt es sich, den ersten Schwellenwert, der für die Definition eines neuen Abschnitts bestimmend ist und sich auf die Bewertung des Abstandes zwischen dem „floating car" und dem Referenzfahrzeug des Typs I bezieht, in Abhängigkeit vom Straßentyp vorzugeben. Dies kann durch entsprechende Voreinstellungen in einem Programmspeicher im „floating car" erfolgen und kann bei Bedarf in der erwähnten Weise durch eine entsprechende Datenmitteilung der Verkehrslageerfassungszentrale geändert werden. Weiterhin hat es sich als zweckmäßig herausgestellt, die mittlere Reisegeschwindigkeit des virtuellen Referenzfahrzeugs vom Typ I jeweils separat für die einzelnen Sektionen einer Fahrt zu bestimmen. Auf diese Weise läßt sich eine schnellere Anpassung an die typbedingt geänderten Verkehrsverhältnisse auf einer anderen Straße während der Fahrt erreichen. Dies ist jedoch kein zwingendes Erfordernis, da ohnehin eine Anpassung an geänderte Verkehrsverhältnisse erfolgen wird. Allerdings kann diese Anpassung unter ungünstigen Verhältnissen recht lange dauern. Im Hinblick auf die Feststellung, ob ein „floating car" von einem Straßentyp zu einem anderen übergewechselt ist, läßt sich sehr vorteilhaft eine im „floating car" mitgeführte Navigationseinrichtung nutzen, in der solche Informationen im Rahmen einer digitalen Straßenkarte ohnehin vorhanden sein können. Sofern eine solche Einrichtung nicht zur Verfügung steht, können Erkennungsalgorithmen für die autonome Erkennung des Straßentyps im Fahrzeug angewendet werden, die auf einer Auswertung von Fahrdaten (d.h. insbesondere von Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, insbesondere Vertikalbeschleunigung, eingeschlagene Lenkungswinkel usw.), die für den jeweiligen Straßentyp charakteristisch sind, basieren. Derartige Algorithmen sind bereits vorgeschlagen worden und sind nicht Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Selbstverständlich ist es auch möglich, daß der Fahrer des „floating cars" von sich aus eine Eingabe z.B. durch Betätigung einer entsprechenden Taste für das elektronische Gerät, das im Fahrzeug zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens mitgeführt wird, macht, um den jeweils zutreffenden Straßentyp anzugeben. lm Hinblick auf die Festlegung des Zeitpunkts einer Datenübertragung an die Verkehrslageerfassungszentrale können unterschiedliche Vorgehensweisen gewählt werden. Die kennzeichnenden Daten über das Profil der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit v (t), die zweckmäßigerweise in vorgegebenen kurzen Zeitabständen ermittelt wird, kann im einfachsten Fall jeweils dann vorgenommen werden, wenn ein neuer Abschnitt gebildet wird. Dies wäre jedoch im Hinblick auf den Grad der Zielerreichung für das Kriterium Minimalität nicht die beste Lösung. Es wird im Regelfall wesentlich zweckmäßiger sein, eine Zwischenspeicherung der charakterisierenden Kennzahlen für mehrere Abschnitte vorzunehmen. Empfehlenswert ist es, eine Datenübertragung zumindest dann anzustoßen, wenn derOverall, the speed level on a motorway is considerably higher than on an inner-city street. However, occasionally or regionally, conditions can arise in which the traffic conditions on a motorway (e.g. in a metropolitan area) are similar to those on an urban arterial road. At the start of a vacation in a federal state, for example, the situation on motorways can be completely different from what is usually found. In this respect, it can be expedient if, in a further development of the invention, the parameter settings for the method that are currently to be used in the vehicle are predefined for the vehicle by the traffic situation detection center in a wireless way. To the different conditions on roads of different types In order to be able to correspond better from the outset, it is advisable to divide the entire journey of the “floating car” into sections in such a way that a new section begins each time the “floating car” changes to a road of a different type than the road that had been used until then. The method according to the invention is then processed for each section in a corresponding parameter setting. In particular, it is advisable to specify the first threshold value, which is decisive for the definition of a new section and relates to the evaluation of the distance between the “floating car” and the reference vehicle of type I, as a function of the type of road. This can be done by appropriate default settings in a program memory in the "floating car" and can be changed if necessary in the manner mentioned by a corresponding data message from the traffic situation recording center. Furthermore, it has proven to be expedient to determine the average cruising speed of the virtual reference vehicle of type I separately for the individual sections of a trip. In this way, a faster adaptation to the type-related changes in traffic on a different road can be achieved while driving. However, this is not a mandatory requirement, since an adaptation to changing traffic conditions will take place anyway. However, this adjustment can take a long time under unfavorable conditions. With regard to determining whether a “floating car” has changed from one street type to another, it is very advantageous to use a navigation device carried in the “floating car”, in which such information can be present anyway in the context of a digital street map. If such a device is not available, recognition algorithms for the autonomous recognition of the type of road in the vehicle can be used, which are based on an evaluation of driving data (i.e. in particular of speeds, accelerations, in particular vertical acceleration, steered steering angles, etc.) for the respective road type are characteristic, based. Such algorithms have already been proposed and are not the subject of the present invention. Of course, it is also possible for the driver of the “floating car” to make an entry of his own accord, for example by pressing a corresponding button for the electronic device that is carried in the vehicle to carry out the method according to the invention, in order to indicate the applicable type of road. Different approaches can be selected with regard to the determination of the time of a data transmission to the traffic situation recording center. In the simplest case, the characteristic data about the profile of the current vehicle speed v (t), which is expediently ascertained at predetermined short time intervals, can be carried out when a new section is formed. However, this would not be the best solution in terms of the degree of target achievement for the criterion of minimality. As a rule, it will be much more expedient to temporarily store the characterizing key figures for several sections. It is recommended to initiate a data transfer at least when the
Umfang der bis dahin zwischengespeicherten und für die Übertragung vorgesehenen Daten etwa die übliche Datenpaketgröße erreicht hat, die bei einer Datenübertragung in dem jeweils benutzten Mobilfunknetz vorgesehen ist. Dies wäre auf jeden Fall die im Hinblick auf die entstehenden Kosten günstigste Lösung, die auch angewendet werden kann, wenn weitere Kriterien gleichzeitig vorgesehen werden, die ebenfalls zu einer Datenübertragung führen können. So ist es besonders empfehlenswert, eine Übertragung der gespeicherten Daten an die Verkehrslageerfassungszentrale dann vorzunehmen, wenn das „floating car" eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit unterschreitet und darüber hinaus die von dem Zeitpunkt der Geschwindigkeitsunterschreitung an von dem „floating car" zurückgelegte Wegstrecke sich um mehr als einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert von der Wegstrecke unterscheidet, die in derselben Zeit von einem zweiten virtuellen Referenzfahrzeug (im folgenden auch Referenzfahrzeug vom Typ II genannt) zurückgelegt wird, das sich konstant mit der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit bewegt. Es empfielt sich, zur Erkennung verschiedener Verkehrssituationen und/oder in Abhängigkeit vom Typ der jeweils befahrenen Straße zur Definition des Referenzfahrzeugs vom Typ II mehrere Werte für die Mindestgeschwindigkeit (d.h. mehere Referenzfahrzeuge vom Typ II ) vorzugeben und diese Werte ggf. durch die Verkehrslageerfassungszentrale auf drahtlosem Wege gezielt zu verändern oder zur aktuellen Anwendung dem Fahrzeug vorzuschreiben. Zur Unterscheidung einer normalen Verkehrssituation von einer stauähnlichen Verkehrssituation sind beispielsweise auf städtischen Straßen andere Mindestgeschwindigkeitswerte erforderlich als auf einer Autobahn, die sich durch ein erheblich höheres Geschwindigkeitsniveau im Normalfall unterscheidet. Es können selbstverständlich auch mehrere Referenzfahrzeuge vom Typ II für den gleichen Straßentyp vorgegeben sein. So dient etwa ein Referenzfahrzeug vom Typ II mit einer Mindestgeschwindigkeit von beispielsweise 20 km/h zur Erkennung einer Stausituation auf einer Autobahn und ein entsprechendes Referenzfahrzeug mit einer Mindestgeschwindigkeit von z.B. 70 km/h zur Erkennung von gebundenem Verkehr auf der Autobahn. Bildlich gesprochen findet die Erkennung einer geänderten Verkehrslage durch das jeweilige „floating car" dadurch statt, daß in der virtuellenThe extent of the data temporarily stored and intended for transmission has approximately reached the usual data packet size, which is provided for data transmission in the mobile radio network used in each case. In any case, this would be the cheapest solution in terms of the costs involved, which can also be used if other criteria are also provided that can also lead to data transmission. It is particularly advisable to carry out a transmission of the stored data to the traffic situation detection center when the "floating car" falls below a predetermined minimum speed and, in addition, the distance covered by the "floating car" from the time the speed is undershot by more than one differentiates the predetermined second threshold from the distance traveled in the same time by a second virtual reference vehicle (hereinafter also referred to as the reference vehicle of type II) which moves constantly at the predetermined minimum speed. To identify different traffic situations and / or depending on the type of road used to define the type II reference vehicle, it is advisable to specify several values for the minimum speed (i.e. several reference vehicles of type II) and these values, if necessary, on a wireless basis by the traffic situation recording center To change paths in a targeted manner or to prescribe the vehicle for the current application. To differentiate a normal traffic situation from a traffic jam-like traffic situation, for example, different minimum speed values are required on urban streets than on a motorway, which differs in the normal case by a significantly higher speed level. Of course, several reference vehicles of type II can also be specified for the same type of road. For example, a type II reference vehicle with a Minimum speed of, for example, 20 km / h for the detection of a traffic jam situation on a motorway and a corresponding reference vehicle with a minimum speed of, for example, 70 km / h for the detection of bound traffic on the motorway. Figuratively speaking, the detection of a changed traffic situation by the respective "floating car" takes place in that in the virtual
Umgebung das „floating car" durch das Referenzfahrzeug vom Typ II überholt wird und gegenüber dem Referenzfahrzeug immer weiter bis zur Überschreitung des zweiten Schwellenwertes zurückfällt. In umgekehrter Weise kann das „floating car" das Verlassen einer Stausituation dadurch erkennen, daß es seinerseits das Referenzfahrzeug des Typs II in entsprechender Weise überholt und sich von diesem entfernt. Findet der Überhol Vorgang nur vorübergehend statt, wird also das überholende Fahrzeug innerhalb kurzer Zeit wieder eingeholt und entfernt es sich nicht nachhaltig vom überholten Fahrzeug, so wird keine grundlegende Änderung der herrschenden Verkehrslage in der Umgebung des „floating cars" vermutet.Environment that the "floating car" is overtaken by the reference vehicle of type II and falls further and further behind the reference vehicle until the second threshold value is exceeded. Conversely, the "floating car" can recognize the exit of a traffic jam situation by the fact that it in turn is the reference vehicle of the Type II overhauled in a corresponding manner and removed from it. If the overtaking process takes place only temporarily, ie if the overtaking vehicle is caught up within a short time and it does not move away from the overtaken vehicle in a sustainable manner, no fundamental change in the prevailing traffic situation in the vicinity of the “floating car” is suspected.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen:The invention is explained in more detail below with reference to the figures. Show it:
Fig. 1 ein Blockschaltbild des Informationsflusses beim erfindungsgemäßen Verfahren,1 is a block diagram of the information flow in the method according to the invention,
Fig. 2 einen Ausschnitt aus einem Geschwindigkeitsprofil mit Abschnitten undFig. 2 shows a section of a speed profile with sections and
Fig. 3 einen Ausschnitt aus einem Geschwindkeitsprofil mit Stauereignis.Fig. 3 shows a section of a speed profile with a traffic jam.
Die Fig. 1 zeigt in einer schematischen Übersicht in der oberen Hälfte die1 shows a schematic overview in the upper half of the
Funktionsblöcke in einer Verkehrslageerfassungszentrale (Zentrale) und in der unteren Hälfte die Funktionsblöcke, wie sie in den einzelnen „floating cars" vorliegen. Das „floating car" verfügt über eine Sensorik (Q), mit der die primäre Datenerfassung, d.h. insbesondere die Erfassung der aktuellen Fahrzeuggeschwindigkeit vorgenommen wird. Die von der Sensorik erfaßten Daten werden einem Vergleich mit Daten einer virtuellen Umgebung unterzogen. Die Parameter zur Definition der virtuellen Umgebung im Sinne der vorliegenden Erfindung sind durch entsprechende Voreinstellungen von vornherein vorgegeben, können aber durch den Funktionsblock „Konfiguration" im Bedarfsfall durch entsprechende Anweisungen der Zentrale geändert werden. Diese Anweisungen werden über den Funktionsblock „Kommunikation" auf drahtlosem Wege empfangen. Die Ergebnisse der Vergleichsoperationen werden im Funktionsblock „Auswertung" bewertet, d.h. hier werden die Inhalte der an die Verkehrslageerfassungszentrale zu übermittelnden Daten (charakterisierende Kennzahlen) und der jeweilige Zeitpunkt der Datenübermittlung festgelegt. Die Datenübertragung erfolgt an den Funktionsblock „Kommunikation" in der Zentrale. Von dort werden die übermittelten charakterisierenden Kennzahlen der jeweiligen Geschwindigkeitsprofile der „floating cars" in den Funktionsblock „Auswertung" (S) gegeben. Hier findet die Zusammensetzung des Bildes über die aktuelle Verkehrslage in dem jeweils beobachteten Straßennetz statt. Zur Koordinierung der einzelnenFunction blocks in a traffic situation recording center (head office) and in the lower half the function blocks as they exist in the individual "floating cars". The "floating car" has a sensor system (Q) with which the primary data acquisition, ie in particular the acquisition of the current vehicle speed is made. The data recorded by the sensors are subjected to a comparison with data from a virtual environment. The parameters for defining the virtual environment in the sense of the present invention are predetermined from the start by means of appropriate presettings, but can be changed by the function block “configuration” if necessary by corresponding instructions from the control center. These instructions are transmitted via the function block "Communication" received wirelessly. The results of the comparison operations are evaluated in the "Evaluation" function block, ie here the contents of the data to be transmitted to the traffic situation recording center (characterizing key figures) and the respective time of the data transmission are specified. The data is transferred to the "Communication" function block in the head office. From there, the transmitted characteristic figures of the respective speed profiles of the "floating cars" are given in the "Evaluation" (S) function block. Here, the composition of the image about the current traffic situation is found in the observed street network to coordinate the individual
Datenaustauschvorgänge, insbesondere auch der im Bedarfsfall erforderlichen Übermittlung von Voreinstellwerten (Funktionsblock „Voreinstellungen") und Änderungen der Parameterkonfiguration (Funktionsblock „Konfiguration") ist der Funktionsblock „Steuerung" vorgesehen. Bei Konfigurationsänderungen werden jeweils die bis dahin gültigen Werte aus der Voreinstellung überschrieben.Data exchange processes, in particular also the transmission of default values (function block "Default settings") and changes to the parameter configuration (function block "Configuration"), which is required if necessary, are provided in the "Control" function block. In the event of configuration changes, the previously valid values from the default settings are overwritten.
In Fig. 2 ist in einer schematisierten Form ein Ausschnitt aus einem Geschwindigkeitsprofil v(t) dargestellt. Wenn man dieses Profil im einzelnen an eine Verkehrslageerfassungszentrale realistisch übertragen wollte, wäre eine sehr große Zahl von Einzeldaten erforderlich. Im Rahmen der vorliegenden Erfindung wird dieser2 shows a section of a speed profile v (t) in a schematic form. If one wanted to realistically transfer this profile to a traffic situation recording center, a very large number of individual data would be required. In the context of the present invention, this
Datenumfang drastisch reduziert. Anstelle des präzisen Geschwindigkeitsprofils mit den vielen kleinen Ausschlägen nach oben und unten wird lediglich das durch die gestrichelte Stufenlinie angedeutete näherungsweise Geschwindigkeitsprofil übertragen. Für den Zeitraum t0 bis t5 handelt es sich lediglich um die Übertragung von fünf mittleren Abschnittsgeschwindigkeiten sowie jeweils um die Größe der Varianz der aktuellen Geschwindigkeit in den einzelnen Abschnitten und um die Angaben zum Beginn und Ende der Abschnitte. Anstelle von z.B. mehreren tausend Werten für einzelne Geschwindigkeiten werden beispielsweise nur 15 bis 20 Zahlenwerte übertragen. Dabei ist es wesentlich, daß diese wenigen Zahlenangaben der charakterisierenden Zahlen bei der Auswertung dennoch ein sehr genaues Bild über die tatsächlichen Verhältnisse bei der Aufzeichnung der Geschwindigkeitsdaten zulassen. Der Informationsverlust ist trotz der außerordentlich starken Datenkompression nur sehr gering. Außerdem ist der Aufwand für die Datenübertragung minimiert. Schließlich ist auch die Aktualität der übertragenen Daten stets gewährleistbar, da die vorliegende Erfindung bei Eintritt von Ereignissen, die für die Beurteilung der Verkehrslage besonders wesentlich sind (z.B. Staubildung und Stauauflösung), eine unverzügliche Datenübermittlung an die Verkehrslageerfassungszentrale sicherstellen kann. Dies wird im folgenden näher erläutert.Data volume drastically reduced. Instead of the precise speed profile with the many small swings up and down, only the approximate speed profile indicated by the dashed step line is transmitted. For the period t 0 to t 5 , it is only a question of the transmission of five average section speeds as well as the size of the variance of the current speed in the individual sections and the information on the beginning and end of the sections. Instead of, for example, several thousand values for individual speeds, only 15 to 20 numerical values are transmitted, for example. It is essential that these few numbers of the characterizing numbers still allow a very precise picture of the actual conditions when recording the speed data during the evaluation. The loss of information is very small despite the extremely high data compression. In addition, the effort for data transmission is minimized. Finally, the timeliness of the transmitted data is also can always be guaranteed, since the present invention can ensure immediate data transmission to the traffic situation recording center in the event of events that are particularly important for the assessment of the traffic situation (eg, congestion and traffic jam resolution). This is explained in more detail below.
Fig. 3 zeigt einen kleinen Ausschnitt aus dem Geschwindigkeitsprofil eines „floating cars". In Form einer strichpunktierten Linie ist eine Geschwindigkeit vmin für ein virtuelles Referenzfahrzeug des Typs II eingezeichnet worden. Dieses Referenzfahrzeug des Typs II soll für die Erkennung einer Stausituation repräsentativ sein. Im Zeitpunkt t, vermindert sich die aktuelle Geschwindigkeit des „floating cars" bis auf den Schwellenwert v„,jn und sinkt danach weiter ab. Das Erreichen bzw. Unterschreiten dieses Grenzwertes führt gemäß der Erfindung dazu, die zurückgelegten Wege des „floating cars" und des Referenzfahrzeugs vom Typ II ab dem Zeitpunkt tt miteinander zu vergleichen. Beispielsweise im Zeitpunkt t2 ist der zurückgelegte Weg des Referenzfahrzeugs vom Typ II um mehr als einen vorgegebenen Schwellenwert größer als der des „floating cars". Dies veranlaßt das „floating car" dazu, die Einfahrt in eine Stausituation anzunehmen und ggf. eine entsprechende Meldung an die Verkehrslageerfassungszentrale abzusetzen. Bildlich gesprochen hat im Zeitpunkt t2 das Referenzfahrzeug vom Typ II das „floating car" nicht nur überholt, sondern um eine erhebliche Strecke hinter sich gelassen. Im Zeitpunkt t3 ist die Geschwindigkeit des „floating cars" wieder genau so groß wie die des Referenzfahrzeugs vom Typ II und wächst danach weiter an. Dieses Ereignis führt wiederum zu einer Überprüfung der Situation, die nun umgekehrt ist wie beim Einfahren in den Stau. In diesem Fall überholt nämlich das „floating car" seinerseits das Referenzfahrzeug vom Typ II, wenn man unterstellt, daß beide mit den entsprechenden Geschwindigkeiten v (t) (bzw. vm,n) im Zeitpunkt t3 losfahren. Im Zeitpunkt U ist der Vorsprung des „floating cars" so groß geworden, daß ein vorgegebener Schwellenwert, der zur Erkennung einer Stauauflösung vorgegegen ist, überschritten ist.3 shows a small section of the speed profile of a "floating car". In the form of a dash-dotted line, a speed v m in has been drawn in for a virtual reference vehicle of type II. This reference vehicle of type II is intended to be representative for the detection of a traffic jam situation At time t, the current speed of the “floating car” decreases to the threshold value v “, j n and then decreases further. Reaching or falling below this limit value leads, according to the invention, to compare the distances traveled by the “floating car” and the reference vehicle of type II from time t t . For example, at time t 2 , the distance traveled by the reference vehicle is type II greater than that of the "floating car" by more than a predetermined threshold. This causes the "floating car" to accept the entry into a traffic jam situation and, if necessary, to send a corresponding message to the traffic situation recording center. Picturally speaking, at time t 2 the reference vehicle of type II not only overtook the "floating car" but by one left considerable distance behind. At time t 3 , the speed of the “floating car” is again exactly as high as that of the reference vehicle of type II and continues to increase thereafter. This event in turn leads to a review of the situation, which is now reversed as when entering the traffic jam. In this case, the "floating car" in turn overtakes the reference vehicle of type II if it is assumed that both start at the corresponding speeds v (t) (or v m , n) at time t 3 . At time U, the lead of the "floating car" has become so large that a predetermined threshold value, which is used to detect a traffic jam resolution, has been exceeded.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine präzise, d.h. an Informationsverlusten arme und gleichzeitig hochaktuelle Ermittlung von Verkehrslagedaten an eine Verkehrslageerfassungszentrale und gewährleistet dabei gleichzeitig eine drastische Reduzierung des Datenübertragungsaufwandes. Durch die erfindungsgemäß mögliche Änderung der Parametervorgaben für die Datenerfassung in den „floating cars" durch die Verkehrslageerfassungszentrale ist es dieser jederzeit möglich, auf bestimmte Situationen sachgerecht reagieren zu können. Das bedeutet insbesondere, daß im Bedarfsfall die Häufigkeit von Datenübertragungen durch einzelne „floating cars" gezielt vergrößert oder aber auch verkleinert werden kann. Befindet sich ein Fahrzeug beispielsweise längere Zeit in einem Stau, so ist im Regelfall davon auszugehen, daß es sich während dieser Zeit überhaupt nicht meldet und erst nach Auflösung des Staus bzw. nach Durchfahren des Staus wieder eine Datenübertragung vornimmt. The present invention enables a precise, ie low-loss of information and, at the same time, highly up-to-date determination of traffic situation data to a traffic situation detection center and at the same time ensures a drastic reduction in the data transmission effort. Through the possible according to the invention Changes to the parameters for data collection in the "floating cars" by the traffic situation recording center make it possible for them to react appropriately to certain situations at any time. This means, in particular, that the frequency of data transmissions by individual "floating cars" increases or, if necessary, in a targeted manner can also be reduced in size. If, for example, a vehicle is in a traffic jam for a long time, it can generally be assumed that it does not report at all during this time and only transmits data again after the traffic jam has been resolved or after the traffic jam has been passed.

Claims

Patentansprüche claims
1. Verfahren zur Erfassung von Daten über die Verkehrslage in einer komprimierten Form unter weitgehender Erhaltung der Aussagefähigkeit der Daten, wobei von einem sich im Verkehr mitbewegenden Fahrzeug einer1. Method for collecting data on the traffic situation in a compressed form while largely maintaining the meaningfulness of the data, one of a vehicle moving in traffic
Stichprobenfahrzeugflotte (floating car) ein Geschwindigkeitsprofil ermittelt wird und die Daten auf drahtlosem Wege von Zeit zu Zeit an eine Verkehrslageerfassungszentrale übertragen werden, gekennzeichnet durch folgende Merkmale: a) Im Fahrzeug wird fortlaufend die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs ermittelt. b) Im Fahrzeug werden für diskrete Abschnitte des sich aus den Werten der aktuellen Geschwindigkeit ergebenden Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs charakterisierende Kennzahlen ermittelt, die für den Verlauf der tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeit im jeweiligen Abschnitt kennzeichnend sind. c) Die Bildung der diskreten Abschnitte des Geschwindigkeitprofils erfolgt während der Fahrt des Fahrzeugs fortlaufend in der Weise, daß der Abschluß eines laufenden Abschnitts und damit der Beginn eines neuen Abschnitts anhand des Ergebnisses eines Vergleichs desA floating speed profile is determined in the sample vehicle fleet and the data is transmitted wirelessly from time to time to a traffic situation recording center, characterized by the following features: a) The current speed of the vehicle is continuously determined in the vehicle. b) For discrete sections of the speed profile of the vehicle resulting from the values of the current speed, characteristic figures are determined in the vehicle which are characteristic of the course of the actually driven speed in the respective section. c) The formation of the discrete sections of the speed profile takes place continuously while the vehicle is traveling in such a way that the conclusion of a running section and thus the beginning of a new section on the basis of the result of a comparison of the
Geschwindigkeitsprofils des Fahrzeugs mit dem Geschwindigkeitsprofil mindestens eines virtuellen Referenzfahrzeugs definiert wird. d) Mit der Festlegung des Beginns eines neuen Abschnitts werden die charakterisierenden Kennzahlen des gerade abgeschlossenen Abschnitts zumindest solange im Fahrzeug gespeichert, bis sie an dieSpeed profile of the vehicle is defined with the speed profile of at least one virtual reference vehicle. d) With the determination of the beginning of a new section, the characterizing key figures of the section just completed are stored in the vehicle at least until they reach the
Verkehrslageerfassungszentrale übertragen werden.Traffic situation recording center are transmitted.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, daß das Geschwindigkeitsprofil als zeitliches Geschwindigkeitsprofil gebildet wird. 2. The method according to claim 1, characterized in that the speed profile is formed as a temporal speed profile.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß im Fahrzeug von einem festgelegten Punkt der Fahrt ab, insbesondere ab Fahrtbeginn, entsprechend den tatsächlich gefahrenen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs eine mittlere Reisegeschwindigkeit ermittelt und ein erstes virtuelles3. The method according to any one of claims 1 to 2, characterized in that in the vehicle from a fixed point of the journey, in particular from the start of the journey, a mean cruising speed is determined in accordance with the speeds actually driven by the vehicle and a first virtual one
Referenzfahrzeug definiert wird, das sich mit dieser mittleren Reisegeschwindigkeit bewegt.Reference vehicle is defined that moves at this average cruising speed.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Reisegeschwindigkeit als arithmetischer oder gleitender Mittelwert gebildet wird.4. The method according to claim 3, characterized in that the average cruising speed is formed as an arithmetic or moving average.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Überprüfungsprozedur zur Feststellung, ob ein neuer Abschnitt gebildet wird, dann angestoßen wird, wenn die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die aktuelle Reisegeschwindigkeit des ersten virtuellen Referenzfahrzeugs eine vorgegebene erste Relation erfüllen, und daß die Überprüfungsprozedur entweder mit der Feststellung eines positiven Prüfergebnisses (d. h. Bildung eines neuen Abschnitts) beendet wird oder aber abgebrochen wird, sobald die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeugs und die aktuelle Reisegeschwindigkeit des ersten virtuellen Referenzfahrzeugs eine vorgegebene zweite Relation erfüllen.5. The method according to any one of claims 3 to 4, characterized in that a checking procedure for determining whether a new section is formed is initiated when the current speed of the vehicle and the current cruising speed of the first virtual reference vehicle meet a predetermined first relation , and that the checking procedure either ends with the determination of a positive test result (ie formation of a new section) or is terminated as soon as the current speed of the vehicle and the current cruising speed of the first virtual reference vehicle meet a predetermined second relation.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Relation gleich der zweiten Relation ist.6. The method according to claim 5, characterized in that the first relation is equal to the second relation.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Relation die Gleichheit der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs und der aktuellen Reisegeschwindigkeit des ersten virtuellen Referenzfahrzeugs beinhaltet. 7. The method according to any one of claims 5 to 6, characterized in that the first relation includes the equality of the current speed of the vehicle and the current cruising speed of the first virtual reference vehicle.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß ein neuer Abschnitt definiert wird, wenn sich die seit dem Startzeitpunkt der Überprüfungsprozedur von dem Fahrzeug und von dem ersten virtuellen Referenzfahrzeug zurückgelegten Wegstrecken um mehr als einen vorgegebenen ersten Schwellenwert unterscheiden, wobei als Beginn des neuen Abschnitts der Startzeitpunkt der aktuellen Überprüfungsprozedur festgelegt wird.8. The method according to any one of claims 5 to 7, characterized in that a new section is defined if the distances traveled by the vehicle and the first virtual reference vehicle since the start of the checking procedure differ by more than a predetermined first threshold value, wherein the start time of the current checking procedure is determined as the start of the new section.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß die charakterisierenden Kennzahlen der Abschnitte mindestens Angaben umfassen, die Anfang und Ende der jeweiligen Abschnitte eindeutig festlegen sowie einen Mittelwert der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im jeweiligen Abschnitt (mittlere Abschnittsgeschwindigkeit) repräsentieren.9. The method according to any one of claims 1 to 8, characterized in that the characterizing numbers of the sections comprise at least information that clearly defines the beginning and end of the respective sections and represent an average value of the speed of the vehicle in the respective section (average section speed).
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Abschnittsgeschwindigkeit als arithmetischer oder als gleitender Mittelwert gebildet wird.10. The method according to claim 9, characterized in that the average section speed is formed as an arithmetic or a moving average.
1 1. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich zur mittleren Abschnittsgeschwindigkeit als charakterisierende Kennzahl auch die Varianz der Geschwindigkeit des Fahrzeugs im jeweiligen1 1. The method according to any one of claims 9 to 10, characterized in that in addition to the average section speed as a characterizing number and the variance of the speed of the vehicle in each
Abschnitt ermittelt wird. Section is determined.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Werte der ermittelten aktuellen Geschwindigkeiten des Fahrzeugs vorübergehend im Fahrzeug gespeichert werden, bevor die Ermittlung der charakterisierenden Kennzahlen für den jeweiligen Abschnitt erfolgt.12. The method according to any one of claims 1 to 11, characterized in that the values of the determined current speeds of the vehicle are temporarily stored in the vehicle before the characterizing characteristic numbers for the respective section are determined.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 11 , dadurch gekennzeichnet, daß die Ermittlung der charakterisierenden Kennzahlen kontinuierlich durch Wertfortschreibung erfolgt, wobei jeweils parallel zur Kennzahlenermittlung für den laufenden Abschnitt eine Kennzahlenermittlung für einen potentiellen neuen Abschnitt gestartet und das jeweils bis dahin erreichte Ergebnis der Kennzahlenermittlung für den laufenden Abschnitt zwischengespeichert wird, wenn die Überprüfungsprozedur angestoßen wird.13. The method according to any one of claims 5 to 11, characterized in that the determination of the characterizing key figures is carried out continuously by updating the value, in each case parallel to the key figure determination for the current section, a key figure determination for a potential new section started and the result achieved by then Key figure determination for the current section is cached when the verification procedure is initiated.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß die gesamte Fahrt des Fahrzeugs in der Weise in Sektionen unterteilt wird, daß jeweils eine neue Sektion beginnt, wenn das Fahrzeug auf eine Straße überwechselt, die einem anderen Typ (z. B. innerstädtische Straße, Landstraße,14. The method according to any one of claims 1 to 13, characterized in that the entire journey of the vehicle is divided into sections in such a way that a new section begins when the vehicle changes to a road that is of a different type (e.g. B. inner city street, country road,
Bundesstraße, Autobahn) angehört als die bis dahin befahrene Straße, und daß die einzelnen Verfahrensmerkmale für eine neue Sektion jeweils in individueller Anpassung an den Straßentyp dieser Sektion abgearbeitet werden.Bundesstrasse, Autobahn) belongs to the road used up to that point, and that the individual procedural features for a new section are processed in each case in an individual adaptation to the road type of this section.
15. Verfahren nach den Ansprüchen 8 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß der erste Schwellenwert für den Unterschied der vom Fahrzeug und vom ersten virtuellen Referenzfahrzeug zurückgelegten Wegstrecken in Abhängigkeit vom Straßentyp vorgegeben ist.15. The method according to claims 8 and 14, characterized in that the first threshold value for the difference between the distances traveled by the vehicle and the first virtual reference vehicle is predetermined as a function of the type of road.
16. Verfahren nach den Ansprüchen 3 und 14, dadurch gekennzeichnet, daß die mittlere Reisegeschwindigkeit des ersten virtuellen Referenzfahrzeugs separat für die einzelnen Sektionen der Fahrt bestimmt wird. 16. The method according to claims 3 and 14, characterized in that the average cruising speed of the first virtual reference vehicle is determined separately for the individual sections of the trip.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßentyp durch eine im Fahrzeug mitgeführte Navigationseinrichtung bestimmt wird.17. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the type of road is determined by a navigation device carried in the vehicle.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Straßentyp autonom im Fahrzeug durch Auswertung von Fahrdaten (insbesondere Geschwindigkeiten, Beschleunigungen, Lenkungswinkel) erfolgt, die für den Straßentyp charakteristisch sind.18. The method according to any one of claims 14 to 16, characterized in that the road type takes place autonomously in the vehicle by evaluating driving data (in particular speeds, accelerations, steering angles) which are characteristic of the road type.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß die Übertragung der charakterisierenden Kennzahlen an die Verkehrslageerfassungszentrale vorgenommen wird, wenn ein neuer Abschnitt gebildet wird.19. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that the transmission of the characteristic numbers to the traffic situation detection center is carried out when a new section is formed.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung der charakterisierenden Kennzahlen an die20. The method according to any one of claims 1 to 18, characterized in that a transfer of the characteristic numbers to the
Verkehrslageerfassungszentrale vorgenommen wird, wenn der Umfang der gespeicherten Daten jeweils annähernd die übliche Datenpaketgröße des zur Datenübertragung benutzten Mobilfunknetzes erreicht hat.Traffic situation detection center is carried out when the scope of the stored data has approximately reached the usual data packet size of the mobile radio network used for data transmission.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß eine Übertragung der gespeicherten Daten an die Verkehrslageerfassungszentrale vorgenommen wird, wenn das Fahrzeug eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit unterschreitet und darüber hinaus die von dem Zeitpunkt der Geschwindigkeitsunterschreitung an von dem Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke sich um mehr als einen vorgegebenen zweiten Schwellenwert von der Wegstrecke unterscheidet, die in derselben Zeit von einem zweiten virtuellen Referenzfahrzeug zurückgelegt wird, das sich konstant mit der vorgegebenen Mindestgeschwindigkeit bewegt. 21. The method according to any one of claims 1 to 20, characterized in that a transfer of the stored data to the traffic situation detection center is carried out when the vehicle falls below a predetermined minimum speed and, in addition, the distance traveled by the vehicle from the time the speed fell below distinguishes more than a predetermined second threshold value from the distance traveled in the same time by a second virtual reference vehicle that is constantly moving at the predetermined minimum speed.
22. Verfahren nach Anspruch 21 , dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Werte für die Mindestgeschwindigkeit gespeichert sind, die in Abhängigkeit von der Verkehrssituation und/oder in Abhängigkeit vom Typ der befahrenen Straße zur Definition des zweiten virtuellen Referenzfahrzeugs vorgebbar sind.22. The method according to claim 21, characterized in that a plurality of values for the minimum speed are stored, which can be predetermined as a function of the traffic situation and / or as a function of the type of road used to define the second virtual reference vehicle.
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 22 dadurch gekennzeichnet, daß die im Fahrzeug aktuell zu benutzenden Parametereinstellungen durch die23. The method according to any one of claims 1 to 22, characterized in that the parameter settings currently to be used in the vehicle by the
Verkehrslageerfassungszentrale auf drahtlosem Wege dem Fahrzeug vorgegeben werden. Traffic situation detection center can be specified wirelessly to the vehicle.
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