專利名稱：確定交通狀況信息的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及在一個交通網(wǎng)內(nèi)部借助于移動探測器、特別是隨機(jī)選擇的車輛確定交通狀況信息的方法，該移動探測器具有一個終端設(shè)備，涉及一個用于在交通網(wǎng)內(nèi)部確定交通狀況信息的指揮中心，指揮中心至少從一個移動探測器中獲得其地理位置的數(shù)據(jù)，涉及一個在移動探測器中的終端設(shè)備，其至少含有一個位置確定設(shè)備或與其連接，并且包含一個數(shù)據(jù)處理設(shè)備和一個與指揮中心數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，以及涉及一個軟件程序產(chǎn)品，可以直接在指揮中心和/或移動探測器的終端設(shè)備的內(nèi)部存儲器中讀出該程序產(chǎn)品。
交通狀況的檢測和說明在交通遙控的范圍是一個重要的任務(wù)，這例如有這樣的目的，即告知交通用戶交通阻礙的情況并且改正這種情況，也許通過交通用戶相應(yīng)預(yù)見性地掉頭到少量負(fù)載的路段而避免這種情況。另一個任務(wù)在于為交通網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃和街道網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃確定信息。
已知確定交通信息的若干解決方案。如此從德國公開申請DE19508486中已知了確定交通狀況或街道狀態(tài)數(shù)據(jù)的方法，在該方法中單獨的、稱作“隨機(jī)選擇車”的取樣車輛把預(yù)先確定的車輛數(shù)據(jù)和附屬的位置數(shù)據(jù)傳遞給交通指揮中心。交通指揮中心通過接收的數(shù)據(jù)根據(jù)確定算法確定交通狀況。
德國公開著作DE19521919A1建議一種確定交通狀況信息的方法，在該方法中在作為探測器工作的車輛中已經(jīng)檢測的車輛和位置數(shù)據(jù)分配給車輛和位置數(shù)據(jù)的至少一個預(yù)定等級，其與確定的獨特車輛狀態(tài)一致。該等級稱作車輛匹配模型。分配的車輛匹配模型與車輛的位置數(shù)據(jù)一起至少部分以編碼的形式移交給交通指揮中心。在EP789341A1中此外建議，為了在移動探測器的終端設(shè)備中確定交通狀況信息，通過連續(xù)檢測速度并且在終端設(shè)備中與在探測器中作為基準(zhǔn)已知的極限速度比較分析該速度，這樣把車輛的速度考慮作為車輛數(shù)據(jù)，以便在未超過該極限速度的情況下識別低于域值的交通狀態(tài)改變。如果移動探測器以低于存儲的極限速度的速度行駛，則接著處在分析狀態(tài)t0的終端設(shè)備與極限速度相比檢查已檢測的速度值并且在經(jīng)歷時間t0+t1之后闡明總共在該路段上的交通狀態(tài)為交通事故。如果終端設(shè)備把交通狀態(tài)分析為事故，則產(chǎn)生一個相應(yīng)數(shù)據(jù)電報并經(jīng)過移動無線網(wǎng)傳遞給交通指揮中心。
已知方法的缺點在于，產(chǎn)生大量有錯誤和/或不相關(guān)的消息，特別是在城市區(qū)域內(nèi)在燈光信號設(shè)備、柵欄等等前面長時間停留以及在地點駛過之前的剎車過程識別為交通故障，并傳遞給客戶。
本發(fā)明的任務(wù)在于，如此實施交通狀況信息的確定，即進(jìn)一步降低錯誤和/或不相關(guān)的交通狀況信息并且獲得交通狀況的準(zhǔn)確圖像。
通過權(quán)利要求1、18、21和24的特征解決本發(fā)明的任務(wù)。在從屬權(quán)利要求中描述有益的完善和改進(jìn)。
根據(jù)本發(fā)明預(yù)先規(guī)定，至少標(biāo)準(zhǔn)偏差、也就是說在一個路段上移動探測器的行駛速度與移動探測器的平均速度的平均偏差和/或在行駛路段上的停頓時間用于借助于移動探測器的交通狀況判斷。
對此例如按照在DE10052109中描述的方法產(chǎn)生路段的已處理數(shù)據(jù)或者街道網(wǎng)，其被考慮用于交通狀況判斷。
按照本發(fā)明的一個有益實施對此執(zhí)行如下步驟。在主要的第一方法步驟中，在至少一個移動探測器行駛的路段上確定移動探測器的平均速度。附加確定探測器行進(jìn)速度與在行進(jìn)的路段上的平均速度的標(biāo)準(zhǔn)偏差和/或確定涉及在該路段上移動探測器的旅行時間的移動探測器停頓時間的和，對此旅行時間的和主要正比于旅行時間。
行進(jìn)路段的已確定的標(biāo)準(zhǔn)偏差作為在行進(jìn)路段上平均速度的函數(shù)與至少依賴于標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均速度確定的邊界曲線比較。換句話說從標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均速度中確定在一個由標(biāo)準(zhǔn)偏差和平均速度形成的坐標(biāo)系統(tǒng)中的一個點，該點例如處在至少一個邊界曲線的附近或上面的范圍內(nèi)。
可以附加或唯一實施在該行進(jìn)路段上與旅行時間正比的、作為在該路段上平均速度的函數(shù)的、停留時間的和與至少一個邊界曲線比較，關(guān)于在行進(jìn)路段上停頓時間的和與平均速度確定該邊界曲線。換句話說同樣是由在預(yù)定義的路段上在旅行時間內(nèi)的停頓時間和與在該路段上的平均速度形成的坐標(biāo)系統(tǒng)。在該坐標(biāo)系統(tǒng)中至少確定一個邊界曲線用于定義交通狀態(tài)并且在坐標(biāo)系統(tǒng)中描述坐標(biāo)點，由在旅行時間內(nèi)停留時間的和與平均速度形成該坐標(biāo)點。在另一個方法步驟中依賴于作為平均速度的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差與各自邊界曲線的比較和/或依賴于與旅行時間正比的、作為平均速度的函數(shù)的、停頓時間的和與各自邊界曲線的比較實現(xiàn)在該路段上交通狀況的信息。對此每個邊界曲線主要定義在二個交通狀態(tài)之間的邊界。
按照一個優(yōu)選的改進(jìn)不僅對于作為平均速度的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差而且也對于作為平均速度的函數(shù)的、停頓時間的和預(yù)先規(guī)定多個邊界曲線，其定義不同的交通狀態(tài)，比如“堵塞”、“擁擠”、“交通流量緩慢”或“暢通”。
為了避免在邊界曲線周圍的所謂擺動過程，邊界曲線可以具有一個所謂的滯后，也就是說依賴于在邊界曲線上的變化以那個交通狀態(tài)為出發(fā)點應(yīng)用邊界曲線的另外值或數(shù)值變化曲線。
此外本發(fā)明的完善預(yù)先規(guī)定，確定邊界曲線用于依賴于街道類型(高速公路、公路等等)確定交通狀態(tài)?？墒且泊嬖谶@種可能性，依賴路線確定邊界曲線。在這里如此的參數(shù)、比如轉(zhuǎn)彎半徑、坡度等等可以是很重要的。
此外本發(fā)明在本發(fā)明的一個完善中預(yù)先規(guī)定，依賴于基本設(shè)施(交叉路口、紅綠燈、駛?cè)牒婉偝鲆约霸诼范紊辖ㄖ男问?定義邊界曲線。也能夠依賴時間確定邊界曲線，如此例如在高峰期間交通中預(yù)先規(guī)定不同于周末的另外邊界。
對此一個改進(jìn)預(yù)先規(guī)定，不是靜態(tài)而是動態(tài)確定邊界曲線，如果在路段上的情況改變，則邊界曲線適應(yīng)于各自的情況。
根據(jù)本發(fā)明的一個完善可以預(yù)先規(guī)定，至少依賴于在路段上允許的最高速度實現(xiàn)依賴于作為平均速度的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和/或依賴于作為平均速度的函數(shù)的停頓時間的和確定交通狀況。如此主要在高速公路和交通干線上實現(xiàn)依賴于標(biāo)準(zhǔn)偏差確定交通狀況并且在城市街道上實現(xiàn)依賴于在該路段上的停頓時間確定交通狀況。可是也可以考慮依賴于標(biāo)準(zhǔn)偏差和停頓時間確定交通狀況。
本發(fā)明的另外完善預(yù)先規(guī)定，至少依賴基本設(shè)施實現(xiàn)依賴于作為平均速度的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差和/或依賴于作為平均速度的函數(shù)的停頓時間的和確定交通狀況。
此外可以預(yù)先規(guī)定，為了確定交通狀況附加考慮移動探測器的加速度方法。這有這樣的優(yōu)點，可以區(qū)分在一個路段上在紅綠燈階段和堵塞之間的準(zhǔn)確區(qū)別。
根據(jù)本發(fā)明不僅可以在指揮中心而且也可以在移動探測器中實施交通狀況的探測。如果在指揮中心實現(xiàn)該確定，則各自移動探測器至少發(fā)送其時間的位置數(shù)據(jù)給指揮中心，指揮中心可以從中確定速度。可是也可以預(yù)先規(guī)定，各自移動探測器附加發(fā)送其速度數(shù)據(jù)。如果移動探測器直接確定交通狀況，則該實施預(yù)先規(guī)定，移動探測器獲得期望的或目前的交通狀況數(shù)據(jù)，并且僅僅在交通狀況變化時發(fā)送交通狀況數(shù)據(jù)給指揮中心。對此也存在這種可能性，移動探測器不是在行駛期間發(fā)送其數(shù)據(jù)給指揮中心，而是在結(jié)束行駛后移交數(shù)據(jù)。如此的方法例如可以用在交通路線規(guī)劃中。
根據(jù)本發(fā)明形成指揮中心用于確定交通狀況信息，該指揮中心可以實施根據(jù)本發(fā)明的方法。該指揮中心具有一個到移動探測器的數(shù)據(jù)通信連接，經(jīng)過該數(shù)據(jù)通信連接指揮中心獲得移動探測器的位置數(shù)據(jù)并且也許獲得移動探測器的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)。
本發(fā)明此外涉及在移動探測器中的一個終端設(shè)備，其至少含有一個位置確定設(shè)備或與該設(shè)備連接，并且包含一個數(shù)據(jù)處理設(shè)備和與指揮中心數(shù)據(jù)交換的設(shè)備，其中形成該終端設(shè)備用于實施根據(jù)本發(fā)明的方法。
該設(shè)備的形成預(yù)先規(guī)定，該終端設(shè)備從其時間的位置數(shù)據(jù)中確定其速度?？墒且部梢詮男旭偹俣葌鞲衅髦蝎@得移動探測器的速度或從行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)中確定移動探測器的速度。
此外本發(fā)明涉及一個軟件程序產(chǎn)品，可以直接在指揮中心和/或移動探測器的終端設(shè)備的一個內(nèi)部存儲器中讀出該軟件程序產(chǎn)品，該軟件程序產(chǎn)品包含程序段，如果該程序產(chǎn)品運行在指揮中心和/或終端設(shè)備中，則以該程序段實施和/或可以實施根據(jù)按照本發(fā)明的方法的方法步驟。
下面根據(jù)實施例詳細(xì)描述本發(fā)明。附圖指出

圖1確定交通位置的系統(tǒng)的方框2借助于標(biāo)準(zhǔn)偏差確定交通狀況的實例，和圖3通過停頓時間的和確定交通狀況的實例。
圖1描述了一個在至少一個移動探測器1、特別是隨機(jī)選擇的車輛、行駛的線路上檢測交通狀況信息的系統(tǒng)。移動探測器1的終端設(shè)備1a具有一個位置確定設(shè)備用于確定其當(dāng)前方位的地理坐標(biāo)、主要是依靠衛(wèi)星的檢測設(shè)備2，具有一個數(shù)據(jù)處理設(shè)備6和用于與指揮中心3的相應(yīng)通信設(shè)備雙向數(shù)據(jù)通信的設(shè)備4。經(jīng)過該數(shù)據(jù)通信鏈路終端設(shè)備1a通過點到點方法與指揮中心3通信并且在最簡單的情況下發(fā)送其時間檢測的地理坐標(biāo)給指揮中心3，指揮中心從移動探測器1的地理坐標(biāo)的時間變化中借助于根據(jù)本發(fā)明的方法確定在一個路段上的交通狀況和/或在該路段上的旅行時間。存在另一種可能，終端設(shè)備1a在數(shù)據(jù)處理設(shè)備6中本身從位置數(shù)據(jù)中確定移動探測器的速度或由檢測設(shè)備獲得該速度，并且借助于根據(jù)本發(fā)明的方法確定交通狀況并且依賴于預(yù)先定義的標(biāo)準(zhǔn)、例如依賴于與目前和/或期望值數(shù)據(jù)比較、與按照在DE10052109中描述的方法產(chǎn)生該數(shù)據(jù)一起發(fā)送給指揮中心3。該路段或者交通狀況確定網(wǎng)的數(shù)據(jù)或者存放在數(shù)據(jù)處理設(shè)備6中或者通過通信方法、例如依賴于其位置由指揮中心3交給移動探測器1。
下面通過圖2至3根據(jù)具體實例詳細(xì)闡述根據(jù)本發(fā)明的方法。在該實例中要判斷的交通網(wǎng)劃分為三種街道類型，該交通網(wǎng)僅僅包含對于交通位置判斷重要的實際街道網(wǎng)的路段。這分別是具有非常高的允許最高速度的高速公路和干線公路、公路和具有光信號設(shè)備和交叉路口的城市街道。
為了在高速公路和干線公路上判斷交通狀況在實施例中考慮標(biāo)準(zhǔn)偏差σ，其作為移動探測器1在路段A-B上平均速度vm的函數(shù)。為此連續(xù)或在定義的時間間隔內(nèi)檢測移動探測器1的目前速度vi或從在該路段A-B上位置數(shù)據(jù)的時間變化中計算出速度，從中確定在該路段上移動探測器1的平均速度vm，并且從中確定移動探測器1的行駛速度vi與平均速度vm的標(biāo)準(zhǔn)偏差σ。對此根據(jù)下面的公式計算標(biāo)準(zhǔn)偏差σ=(Σl=0n(Vm-Vi)2N(N-1))1/2]]>其中n是確定的移動探測器時間位置的數(shù)目。
圖2a對于不同的交通狀態(tài)指出了在該路段A-B上速度vi和平均速度vm的多個曲線。如果對于每個速度曲線v1、v2、v3計算出標(biāo)準(zhǔn)偏差，其作為平均速度vm的函數(shù)，并且該標(biāo)準(zhǔn)偏差與不同的邊界曲線G1、G2、G3比較，邊界曲線定義在該路段A-B上不同的交通狀態(tài)，獲得在移動探測器1在該路段上行駛期間的交通狀況。當(dāng)在該路段上以速度v1行駛期間平均速度vm1是比較低的，可是根據(jù)移動探測器1的停-走特性標(biāo)準(zhǔn)偏差σ是非常大的，識別為“堵塞”。以速度v2的行駛表明具有較低標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的大約80km/h的平均速度。這是比較擁擠的交通。行駛識別交通。以速度v3的行駛表明具有低標(biāo)準(zhǔn)偏差σ的高平均速度vm。該路段A-B是暢通的。為了避免在識別交通狀況時在二種交通狀態(tài)之間的擺動過程在此附加對于每個邊界曲線引入滯后H。
當(dāng)在城市街道上確定交通狀況時存在這樣的問題時，即燈光信號引起厲害的停-走特性，必需與實際的堵塞區(qū)分。由于這個原因在城市街道上借助于在路段上停頓時間的和實施交通狀況確定是有益的。圖3指出了速度了在城市街道的路段A-B上移動探測器1的二種行駛的速度曲線v4、v5。正如已經(jīng)斷定的，在以速度v5行駛期間在路段A-B上在行駛時間t內(nèi)停頓時間是相對大的，并且平均速度vm是低的。如果作為平均速度vm函數(shù)的百分比停頓部分S與邊界曲線G1和G3(圖3b)比較，確定，該路段是堵塞的。與此相反在以速度v4行駛期間該路段是暢通的。當(dāng)在該路段上確定交通狀況時標(biāo)準(zhǔn)偏差也許可以考慮為附加標(biāo)準(zhǔn)。
在具有允許最高速度100km/h的公路上應(yīng)當(dāng)主要通過移動探測器的行駛速度vi與平均速度vm的標(biāo)準(zhǔn)偏差實施交通狀況確定，其中與在高速公路和干線公路上的交通狀況確定相比不僅邊界曲線G的數(shù)據(jù)而且其曲線也可以不同的。此外可以預(yù)先規(guī)定，在相反行駛方向上的交通，也就是說考慮在反車道上的交通狀況和/或移動探測器的加速度。此外特別是在二種交通狀態(tài)的邊界區(qū)域內(nèi)中能夠考慮停頓部分。
權(quán)利要求
1.在交通網(wǎng)內(nèi)部借助于移動探測器(1)、特別是隨機(jī)選擇的車輛、確定交通狀況信息的方法，該移動探測器具有一個終端設(shè)備(1a)，其特征在于，至少移動探測器(1)的行駛速度(vi)與移動探測器(1)在路段(A-B)上的平均速度(vm)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和/或在行駛路段(A-B)上的停頓時間的和(S)用作確定交通狀況的信息。
2.按照權(quán)利要求1的方法，其特征在于，實施如下步驟-在至少一個移動探測器行駛的路段(A-B)上確定至少一個移動探測器(1)的平均速度(vm)，-確定在行駛的路段(A-B)上移動探測器(1)的行駛速度(vi)與平均速度(vm)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和/或在行駛路段(A-B)上移動探測器(1)的停頓時間(S)的和，-作為在行駛路段(A-B)上平均速度(vm)的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)與至少一個邊界曲線(G)比較，依賴于標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和平均速度(vm)確定邊界曲線，和/或-作為在行駛路段(A-B)上平均速度(vm)的函數(shù)的、在行駛路段(A-B)上的停頓時間的和(S)與至少一個邊界曲線(G)比較，依賴于在行駛路段(A-B)上的停頓時間的和與在該路段(A-B)上的平均速度(vm)確定邊界曲線，-依賴于作為平均速度(vm)的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)與至少一個邊界曲線(G)的比較確定交通狀態(tài)，依賴于標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和平均速度(vm)確定邊界曲線，和/或-依賴于作為平均速度(vm)的函數(shù)的、停頓時間的和(S)與至少一個邊界曲線(G)的比較確定交通狀態(tài)，依賴于停頓時間的和(S)與在該路段(A-B)上的平均速度(vm)確定邊界曲線。
3.按照權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，邊界曲線(G)定義在二種交通狀態(tài)之間的邊界。
4.按照權(quán)利要求1至3之一的方法，其特征在于，預(yù)先規(guī)定多個邊界曲線(G)，依賴于標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和在一個路段(A-B)上的平均速度(vm)確定邊界曲線。
5.按照權(quán)利要求1至4之一的方法，其特征在于，預(yù)先規(guī)定多個邊界曲線(G)，依賴于在行駛路段(A-B)上的停頓時間的和與在該路段(A-B)上的平均速度確定邊界曲線。
6.按照權(quán)利要求1至5之一的方法，其特征在于，至少一個邊界曲線(G)具有滯后(H)。
7.按照權(quán)利要求1至6之一的方法，其特征在于，依賴于街道類型確定邊界曲線(G)以便定義交通狀態(tài)。
8.按照權(quán)利要求1至7之一的方法，其特征在于，線路獨立地確定邊界曲線(G)。
9.按照權(quán)利要求1至8之一的方法，其特征在于，依賴基本設(shè)施確定邊界曲線(G)。
10.按照權(quán)利要求1至9之一的方法，其特征在于，依賴時間地確定邊界曲線(G)。
11.按照權(quán)利要求1至10之一的方法，其特征在于，可以改變邊界曲線(G)。
12.按照權(quán)利要求1至11之一的方法，其特征在于，至少依賴于在一個路段(A-B)上允許的最高速度實現(xiàn)依賴于作為平均速度(vm)的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和/或依賴于作為平均速度(vm)的函數(shù)的、停頓時間的和確定交通狀況。
13.按照權(quán)利要求1至12之一的方法，其特征在于，至少依賴基本設(shè)施實現(xiàn)依賴于作為平均速度(vm)的函數(shù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差(σ)和/或依賴于作為在一個路段(A-B)上平均速度(vm)的函數(shù)的、停頓時間的和確定交通狀況。
14.按照權(quán)利要求1至13之一的方法，其特征在于，為了確定交通狀況附加考慮移動探測器(1)的加速特性。
15.按照權(quán)利要求1至14之一的方法，其特征在于，在一個指揮中心(3)內(nèi)實施交通狀況確定，該指揮中心至少獲得至少一個移動探測器(1)的位置的時間數(shù)據(jù)。
16.按照權(quán)利要求1至14之一的方法，其特征在于，在移動探測器(1)的終端設(shè)備(1a)中實施交通狀況確定并且把交通狀況的數(shù)據(jù)發(fā)送和/或移交給指揮中心(3)。
17.按照權(quán)利要求16的方法，其特征在于，指揮中心給移動探測器(1)發(fā)送一個期望的交通狀況數(shù)據(jù)并且移動探測器(1)主要僅僅在期望的交通狀況改變時把確定的交通狀況數(shù)據(jù)傳遞給指揮中心(3)。
18.在交通網(wǎng)內(nèi)部確定交通狀況信息的指揮中心，其至少從一個移動探測器(1)獲得其地理位置的數(shù)據(jù)，其特征在于，形成該指揮中心(3)用于實施按照權(quán)利要求1至17之一的方法。
19.按照權(quán)利要求18的指揮中心，其特征在于，指揮中心(3)從移動探測器(1)獲得其地理位置的時間數(shù)據(jù)。
20.按照權(quán)利要求18或19的指揮中心，其特征在于，該指揮中心(3)獲得移動探測器(1)的行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)、至少獲得目前的速度(vi)。
21.在一個移動探測器中的終端設(shè)備，其至少含有一個位置確定設(shè)備(2)或與其連接，并且包含一個數(shù)據(jù)處理設(shè)備(6)和與指揮中心(3)數(shù)據(jù)交換的設(shè)備(4)，其特征在于，形成該終端設(shè)備(1a)用于實施按照權(quán)利要求1至17之一的方法。
22.按照權(quán)利要求21的終端設(shè)備，其特征在于，該終端設(shè)備(1a)從其時間位置數(shù)據(jù)中確定移動探測器(1)的速度。
23.按照權(quán)利要求21的終端設(shè)備，其特征在于，該終端設(shè)備(1a)從行駛速度傳感器中獲得移動探測器(1)的速度(vi)或從行駛狀態(tài)數(shù)據(jù)中確定移動探測器(1)的速度(vi)。
24.軟件程序產(chǎn)品，可以直接在指揮中心(3)和移動探測器(1)的終端設(shè)備(1a)的內(nèi)部存儲器中讀出該軟件程序產(chǎn)品，并且包含程序段，如果在指揮中心(3)和/或在終端設(shè)備(1)中運行該程序產(chǎn)品，則以該程序段實施和/或可以實施根據(jù)權(quán)利要求1至17之一的方法步驟。
全文摘要
描述了一種在交通網(wǎng)內(nèi)部借助于移動探測器、特別是隨機(jī)選擇的車輛、確定交通狀況信息的方法。根據(jù)本發(fā)明至少移動探測器(1)的行駛速度(V
文檔編號G08G1/01GK1443347SQ01813063
公開日2003年9月17日 申請日期2001年7月17日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月19日
發(fā)明者R·維倫布羅克 申請人:大眾汽車有限公司