EP2128836A2 - Method and device for traffic planning - Google Patents
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Abstract
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Verkehrsplanung.The present invention relates to a method and a device for traffic planning.
Zur Erfassung des Verkehrsflusses sind auf Schnellstraßen Sensoren an Brücken und Induktionsschleifen im Asphalt angeordnet. Aus Signalen der Sensoren können die Bewegungen und die Anzahl der Fahrzeuge im Bereich der Sensoren ermittelt werden. Eine mobile Erfassung durch die Polizei, zivile Staumelder oder Kameras unterstützen die Verkehrsüberwachung.To capture the traffic flow, sensors on bridges and induction loops in the asphalt are arranged on highways. From signals from the sensors, the movements and the number of vehicles in the area of the sensors can be determined. Mobile surveillance by police, civilian traffic jams or cameras support traffic monitoring.
Ein Fahrer kann sich über die aktuelle Verkehrslage durch das Radio, Teletext, Internet, etc. informieren. Der Fahrer kann zum Vermeiden von Staus alternative Routen auswählen. Ferner sind Hinweistafeln an den Schnellstraßen angebracht, die den Verkehr gezielt umlenken.A driver can inform himself about the current traffic situation through the radio, teletext, Internet, etc. The driver can select alternative routes to avoid traffic jams. Furthermore, signs are attached to the highways, which redirect traffic targeted.
Die Verkehrserfassung und Verkehrslenkung beschränkt sich auf Schnellstraßen, weil nur dort eine ausreichend große Anzahl von Fahrzeugen durch die aufwändigen Verkehrsleitsysteme angesprochen wird.The traffic detection and traffic control is limited to highways, because only there is a sufficiently large number of vehicles addressed by the complex traffic control systems.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Verkehrslenkung führt nachfolgende Schritte aus. Eine Mautzentrale empfängt von in Kraftfahrzeugen angeordneten Mauterfassungsgeräten Vektoren, in welchen zugehörig zu einem Zeitpunkt Positionsdaten des Kraftfahrzeuges enthalten sind. Eine Analyseeinrichtung ermittelt eine Verkehrslage für Streckenabschnitte basierend auf den empfangenen Vektoren und daraus bestimmten Anzahl von Fahrzeugen auf den Streckenabschnitten. Eine Sendeeinrichtung übermittelt die Verkehrslage an die Kraftfahrzeuge.The method according to the invention for traffic guidance carries out the following steps. A toll center receives from vehicles arranged in toll collection devices vectors in which associated at one time position data of the motor vehicle are included. An analysis device determines a traffic situation for route sections based on the received vectors and the number of vehicles on the route sections determined therefrom. A transmitting device transmits the traffic situation to the motor vehicles.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Verkehrslenkung beinhaltet:
- eine Mautzentrale zum Empfangen von Vektoren übermittelt von in Kraftfahrzeugen angeordneten Mauterfassungsgeräten, wobei in den Vektoren zugehörig zu einem Zeitpunkt Positionsdaten des Kraftfahrzeuges enthalten sind; und
- eine Analyseeinrichtung zum Ermitteln einer Verkehrslage für Streckenabschnitte basierend auf den empfangenen Vektoren und daraus bestimmten Anzahl von Fahrzeugen auf den Streckenabschnitten und einer Sendeeinrichtung zum Übermitteln der Verkehrslage an die Kraftfahrzeuge.
- a toll center for receiving vectors conveyed by toll collection devices arranged in motor vehicles, wherein position data of the motor vehicle are contained in the vectors belonging to a point in time; and
- an analysis device for determining a traffic situation for route sections based on the received vectors and the number of vehicles determined therefrom on the route sections, and a transmitting device for transmitting the traffic situation to the motor vehicles.
Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsformen und beigefügten Figuren erläutert. In den Figuren zeigen:
- Fig. 1
- ein Blockdiagramm eines Systems zur Mauterfassung und
- Fig. 2
- ein Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Systems zur Verkehrslenkung.
- Fig. 1
- a block diagram of a system for toll collection and
- Fig. 2
- a flowchart of an embodiment of a system for traffic guidance.
Das Mauterfassungsgerät 1 dient zum Erfassen einer fälligen Mautgebühr von befahrenen Straßen. Die Mautgebühr kann von dem Mauterfassungsgerät 1 ermittelt werden. Die Mauterhebung erfolgt durch eine Mautzentrale 4, an die das Mauterfassungsgerät über eine Mobilfunkmodul 5 die fällige Mautgebühr übermittelt. Das Mobilfunkmodul 5 kann konform dem GSM-Standard Daten und Telefongespräche übertragen.The
Eine automatische Ermittlung der fälligen Mautgebühr durch das Mauterfassungsgerät 1 erfolgt durch ein Zusammenspiel nachfolgender Komponenten des Mauterfassungsgeräts 1.An automatic determination of the toll due by the
Eine Positionserfassungseinrichtung 6 bestimmt fortlaufend die Position des Fahrzeuges. Die Positionserfassungseinrichtung kann ein Empfangsmodul 7 für ein Satelliten-gestütztes Navigationssystem enthalten. Ergänzend oder alternativ können Beschleunigungssensoren 8, z.B. Gyrosensoren, und eine Auswertungseinrichtung 9 vorgesehen sein, die aus den Beschleunigungswerten die Bewegung des Fahrzeuges und dessen Position ermitteln.A
Eine Mautermittlungseinrichtung 10 bestimmt anhand der Positionsdaten die befahrenen Streckenabschnitt und/oder die zurückgelegte Wegstrecke. Anhand von Tabellen, die in einem Konfigurationsspeicher 12 abgelegt sind, errechnet die Mautermittlungseinrichtung 10 die fällige Mautgebühr. Die Tabellen enthalten die Mautschlüssel. Diese können einfach die Kosten pro gefahrenen Kilometer enthalten. Alternativ können die Mautschlüssel nach dem Straßentyp, dem Fahrzeugtyp, der Tageszeit, der Verkehrsauslastung etc. gestaffelt sein.A
Die ermittelte, fällige Mautgebühr wird von dem Mobilfunkmodul 5 an die Mautzentrale übermittelt. Die Übermittlung kann verzögert werden, bis die fällige Mautgebühr einen Mindestbetrag überschreitet oder ein vorgegebenes Zeitintervall seit der letzten Übermittlung verstrichen ist.The determined, due toll fee is transmitted from the
Bei einer anderen Ausführungsform des Mauterfassungsgeräts 1 berechnet die Mautzentrale aus den Positionsdaten die fällige Mautgebühr. Dazu übermittelt das Mauterfassungsgerät 1 fortlaufend die aktuelle Position des Fahrzeugs über das Mobilfunkmodul 5 an die Mautzentrale 4. Die aktuelle Position kann in regelmäßigen Zeitintervallen übermittelt werden. Alternativ wird die aktuelle Position übermittelt, wenn sich die aktuelle Position von der zuvor übermittelten Position um einen Mindestbetrag unterscheidet. Alternativ wird die aktuelle Position in einem Zwischenspeicher 11 gespeichert. Wenn eine Mindestanzahl an Positionen in dem Zwischenspeicher 11 gespeichert ist, werden die Positionen im Block an die Mautzentrale 4 übertragen.In another embodiment of the
Die Mauterfassungsgeräte 1 können auch beide Ansätze kombinieren, wobei die von dem Mauterfassungsgerät 1 ermittelte, fällige Mautgebühr als Schätzung und vorläufige Information für den Fahrer dienen kann.The
Eine Ausführungsform zur Verkehrslenkung basiert auf den zuvor beschriebenen Mauterfassungsgeräten und wird in
Im Straßenverkehr sind typischerweise ein Vielzahl von Fahrern 20 mit ihren Fahrzeugen 21 unterwegs. Jedes dieser Fahrzeuge 21 kann mit einem Mauterfassungsgerät 1 ausgestattet werden (S1). Die Ausrüstung kann bei einer Neuzulassung eines Fahrzeuges bereits ab Werk erfolgen. Fahrzeuge, die bereits vor einer Einführung einer allgemeinen Maut zugelassen waren, werden nachträglich mit einem Mauterfassungsgerät 1 ausgerüstet.In road traffic, a plurality of
Eine große Gruppe von Fahrern 20 pendelt regelmäßig auf gleichbleibenden Streckenabschnitten (S2). Dabei wird das Mauterfassungsgerät 1 mitgeführt (S3). Der Mautzentrale 4 werden die fälligen Gebühren oder die Positionen des Fahrzeuges 20 mitgeteilt (S4).A large group of
Das Mauterfassungsgerät 1 erfasst zu der aktuellen Position des Fahrzeuges auch den aktuellen Zeitpunkt. Die aktuelle Position und der aktuelle Zeitpunkt werden zu einem Vektor zusammengefasst. Je nach Ausgestaltung des Mauterfassungsgeräts 1 wird der Vektor umgehend an die Mautzentrale 4 übermittelt oder in dem Zwischenspeicher 11 gespeichert. Die Positionsdaten können in Form von geographischen Koordinaten erfasst werden. Alternativ kann das Straßennetz in Streckenabschnitte oder Quadranten unterteilt werden und die Positionsdaten bezeichnen einen der Streckenabschnitte oder Quadranten.The
Die von dem Mauterfassungsgerät 1 übermittelten Vektoren können anonymisiert werden, soweit diese nicht zum Bestimmen der fälligen Mautgebühr notwendig sind. Falls das Mauterfassungsgerät 1 die Mautgebühr selbst ermittelt, können die Vektoren aus Positionsdaten und Zeitstempel ohne Kennung des Mauterfassungsgeräts 1 oder Fahrzeuges 21 an die Mautzentrale 4 übertragen werden.The vectors transmitted by the
Die Mautzentrale 4 kann mittels einer Analyseeinrichtung 26 anhand der übermittelten Vektoren die aktuelle Verkehrslage bestimmen (S5). Aus den Vektoren kann die Verkehrsdichte für jeden Streckenabschnitt errechnet werden. Anhand von Tabellen und Verkehrsanalysen kann aus der Verkehrsdichte der aktuelle Verkehrsfluss und eine Prognose für den Verkehrsfluss ermittelt werden.The toll center 4 can determine the current traffic situation by means of an
Die aktuelle Verkehrslage und die Verkehrsprognose werden über einen Kommunikationskanal einer Sendeeinrichtung 27 den Fahrern 20 mitgeteilt. Die Mitteilung kann unspezifisch allen Verkehrsteilnehmern 20 durch Radiodienste per UKW/TMC oder DAB/TPEG zugestellt werden.The current traffic situation and the traffic forecast are communicated to the
Eine Mitteilung über die Verkehrsprognose kann darauf beschränkt werden, dass die Verkehrsprognose vorbestimmten Klassifikationskriterien entsprechen muss. So erfolgt beispielsweise die Mitteilung nur, wenn die mittlere Geschwindigkeit unterhalb eines Schwellwerts fällt. Der Schwellwert kann für jeden Streckenabschnitt individuell oder für Straßentypen festgelegt werden. Alternativ kann auch der Fahrer die Schwellwerte angeben.A traffic forecast message may be limited to the traffic forecast having to meet predetermined classification criteria. For example, the message only occurs when the average speed falls below a threshold. The threshold can be set individually for each section of the route or for road types. Alternatively, the driver can also specify the threshold values.
Alternativ oder zusätzlich können die Verkehrsteilnehmer von der Analyseeinrichtung 26 bestimmt werden, welche von der Verkehrslage oder Verkehrsprognose betroffen sind. Die Verkehrslage oder Verkehrsprognose betrifft bestimmte Streckenabschnitte. Aus den übermittelten Positionsdaten können die Verkehrsteilnehmer ermittelt werden, die in naher Zukunft den betroffenen Streckenabschnitt befahren werden. Eine individuelle Benachrichtigung dieser Verkehrsteilnehmer 20 erfolgt beispielsweise über das Mobilfunkmodul 5 in dem Mauterfassungsgerät 1.Alternatively or additionally, the road users can be determined by the
Neben den Positionsdaten kann das Mauterfassungsgerät 1 auch die aktuelle Geschwindigkeit des Fahrzeuges 21 übermitteln. Alternativ bestimmt die Analyseeinrichtung 26 aus den Positionsdaten die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, soweit diese nicht anonymisiert wurden. Der Verkehrsfluss kann anhand der übermittelten Geschwindigkeiten bestimmt werden. Bei einer geringen und homogenen Geschwindigkeit kann auf einen dichten und zähfließenden Verkehr oder einen Stau geschlossen werden. Die Staumeldung kann den Verkehrsteilnehmer 20 zur Information oder Vermeidung der betroffenen Streckenabschnitte mitgeteilt werden. Hierbei kann unter Anderem auch die aktuelle mögliche Geschwindigkeit auf dem Streckenabschnitt für eine Verkehrsplanung an das Mauterfassungsgerät 1 übertragen werden. Die aktuell mögliche Geschwindigkeit kann als Datenpaket an das Navigationsgerät 2 zum Planen von alternativen Routen weitergeleitet werden.In addition to the position data, the
Die übertragene Datenmenge wird in einer Ausführungsform reduziert. Das Navigationsgerät 2 vergleicht anhand seiner Straßenkarten, ob aktuell eine Abweichung von einem üblichen Verkehrsaufkommen vorliegt. Eine Auswertungseinrichtung 30 des Navigationsgeräts 2 kann beispielsweise die aktuelle Geschwindigkeit mit der zulässigen Höchstgeschwindigkeit vergleichen. Zudem kann der Abstand zu den anderen Fahrzeugen zum Schätzen der Verkehrsdichte herangezogen werden. Ermittelt das Navigationsgerät 2 eine Abweichung, triggert es das Mauterfassungsgerät 1 über den Kanal 3, die Vektoren und ggf. weiteren Daten, wie Geschwindigkeit etc., an die Mautzentrale 4 zu übermitteln.The amount of data transferred is reduced in one embodiment. The
Eine vorausschauende Verkehrslenkung kann durch eine Anpassung zukünftig fälliger Mautgebühren erreicht werden. Hierfür ist es notwendig, die Mautschlüssel in Abhängigkeit der Verkehrsprognosen anzupassen und die Änderungen den Verkehrsteilnehmern 20 mitzuteilen. Nachfolgend wird eine Ausführungsform zur Verkehrslenkung beschrieben, welche eine Anpassung der Mautschlüssel vornimmt.Forward-looking traffic management can be achieved by adjusting future tolls. For this purpose, it is necessary to adjust the toll key depending on the traffic forecasts and communicate the changes to the
Für die Streckenabschnitte des Straßennetzes werden individuelle Verkehrsprognosen erstellt. Die Verkehrsprognosen basieren auf den Vektoren, die von den Mauterfassungsgeräten 1 übermittelt wurden. Zudem können Verkehrszentralen 25 Informationen über Straßensperrungen, verengte Straßen, Baustellen, besondere Veranstaltungen etc. an die Mautzentrale 4 übermitteln (S6). Die zusätzlichen Informationen werden bei der Verkehrsprognose berücksichtigt.For the sections of the road network individual traffic forecasts are created. The traffic forecasts are based on the vectors used by the
Ein Mautschlüsselgenerator erhöht den Mautschlüssel für Streckenabschnitte, für welche ein Verkehrsaufkommen oberhalb eines vordefinierten Schwellwerts prognostiziert wird (S7). Der Mautschlüsselgenerator kann die Mautschlüssel auch für einen Streckenabschnitt erhöhen, wenn eine Verkehrszentrale 25 eine Anforderung für eine Verkehrsberuhigung des Streckenabschnitts übermittelt.A toll key generator increases the toll key for sections of the route for which a traffic volume above a predefined threshold value is predicted (S7). The toll key generator may also increase the toll key for a link when a
Die Mautzentrale 4 informiert die Fahrer 20 über die geänderten Mautschlüssel (S8). Die neuen Mautschlüssel können dazu an die Mauterfassungsgeräte 1 übertragen werden. Die Mauterfassungsgeräte 1 leiten die geänderten Mautschlüssel an das angeschlossene Navigationsgerät 2 weiter.The toll center 4 informs the
Das Navigationsgerät 2 kann basierend auf seinem Routenplaner alternative Routen zum Vermeiden der Streckenabschnitte mit erhöhten Mautgebühren vorschlagen. Die vorgeschlagenen Routen werden auf einer Anzeige 31 des Navigationsgeräts 2 dem Fahrer 20 mitgeteilt. Der Fahrer kann nun eine alternative Route fahren (S9).The
Während des Fahrens wird die Bewegung des Mauterfassungsgeräts 1 erfasst (S3) und die Vektoren mit den Positionsdaten werden an die Mautzentrale 4 übermittelt (S4).While driving, the movement of the
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein Fahrer 20 seine von ihm regelmäßig benutzten Routen bei der Mautzentrale 4 angeben kann (S10). Die Analyseeinrichtung 26 nutzt die angegebenen Routen für eine Verkehrsprognose. Zudem prüft die Analyseeinrichtung 26, ob sich der Mautschlüssel für einen der Streckenabschnitte auf der regelmäßig genutzten Strecke erhöht. Falls dies zutrifft, wird der Fahrer individuell benachrichtigt. Die Nachricht kann an sein Mauterfassungsgerät 1 gesandt werden. Zusätzlich können auch alternative Routen von der Analyseeinrichtung 26 ermittelt und dem Fahrer mitgeteilt werden (S11).In one embodiment, it is provided that a
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