DE10037240A1 - Method and arrangement for determining a connection current in a connection of a network - Google Patents
Method and arrangement for determining a connection current in a connection of a networkInfo
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Abstract
Bei dem Verfahren und der Anordnung zur Ermittlung eines Verbindungsstroms in einer ausgewählten Verbindung in einem Netzwerk aus untereinander verbundenen Knoten und Verbindungen, durch welche Verbindungen jeweils zwei der Knoten verbunden sind, wobei in dem Netz ein Strom von einem vorgebbaren Quellknoten zu einem vorgebbaren Zielknoten fließt, werden mehrere Wege in dem Netzwerk ausgewählt, deren jeder von dem Quellknoten über mindestens eine der Verbindungen zu dem Zielknoten führt und von denen mindestens einer die ausgewählte Verbindung enthält. Der Strom wird aufgeteilt unter Verwendung eines vorgebbaren Schlüssels in Teilströme, wobei jedem Weg ein Teilstrom zugeordnet ist. Alle Teilströme, welche über die ausgewählte Verbindung fließen, werden zu dem Verbindungsstrom zusammengefasst.In the method and the arrangement for determining a connection current in a selected connection in a network of interconnected nodes and connections through which connections in each case two of the nodes are connected, a current flowing in the network from a predefinable source node to a predefinable destination node, several paths are selected in the network, each of which leads from the source node via at least one of the connections to the destination node and at least one of which contains the selected connection. The stream is divided into sub-streams using a predefinable key, a sub-stream being assigned to each path. All partial streams that flow via the selected connection are combined to form the connection stream.
Description
Die Erfindung bezieht sich auf eine Ermittlung eines Verbin dungsstroms in einer Verbindung in einem Netzwerk aus unter einander verbundenen Knoten und Verbindungen.The invention relates to a determination of a verb current in a connection in a network from below interconnected nodes and connections.
In einem Netzwerk aus Knoten und Verbindungen sind üblicher weise jeweils zwei der Knoten durch eine der Verbindungen verbunden. Ein Strom, welcher in dem Netzwerk von einem vor gebbaren Quellknoten zu einem vorgebbaren Zielknoten in einer solchen Verbindung fließt, wird als Verbindungsstrom bezeich net.In a network of nodes and connections are more common assign two of the nodes through one of the connections connected. A stream that is in the network of one before specifiable source node to a predefinable target node in one such connection flows is referred to as connection current net.
Eine Ermittlung eines Verbindungsstroms in einem Netzwerk ist aus [1] bekannt.A determination of a connection current in a network is known from [1].
Das in [1] beschriebene Verfahren betrifft die Ermittlung ei nes Verkehrsstroms in einem Verkehrsnetz.The method described in [1] concerns the determination of egg traffic flow in a traffic network.
Das aus [1] bekannte Verkehrsnetz ist aus Verkehrsknoten, (Kreuzungen oder Verzweigungen) und Verkehrsverbindungen (Straßen) aufgebaut. Jeweils zwei Verkehrsknoten sind durch eine Verkehrsverbindung miteinander verbunden.The traffic network known from [1] is made up of traffic nodes, (Intersections or branches) and transport links (Roads) built up. Two traffic nodes are through a traffic connection connected.
In dem Verkehrsnetz fließt ein Gesamtverkehrsstrom V von ei nem Quellknoten O zu einem Zielknoten D.A total traffic flow V of egg flows in the traffic network a source node O to a destination node D.
An mehreren vorgegebenen Verkehrsverbindungen (Messstellen) in dem Verkehrsnetz wird jeweils ein lokaler Verkehrsstrom gemessen.At several predetermined traffic connections (measuring points) In the traffic network there is a local traffic flow measured.
Ein Verfahren zur Auswahl und Ermittlung von Messstellen in einem Verkehrsnetz ist aus [2] bekannt. A procedure for the selection and determination of measuring points in a traffic network is known from [2].
Zur Beschreibung eines Verkehrszustandes in dem Verkehrsnetz werden bei dem aus [1] bekannten Verfahren unter Verwendung der in ausgewählten Verkehrsverbindungen gemessenen, lokalen Verkehrsströme die Verkehrsströme in den übrigen Verkehrsver bindungen ermittelt.To describe a traffic condition in the traffic network are used in the method known from [1] the local measured in selected traffic connections Traffic flows the traffic flows in the other traffic associations bonds determined.
Diese Ermittlung erfolgt im Rahmen eines iterativen, numeri schen Verfahrens, wobei ein Gleichgewichtszustand in dem Ver kehrsnetz bestimmt wird.This determination takes place in the context of an iterative, numeri method, wherein an equilibrium state in the ver traffic network is determined.
In diesem Gleichgewichtszustand sind alle Gesamtlaufzeiten, in diesem Fall auch bezeichnet als Reisezeiten, von allen Teilverkehrsströmen, welche Teilverkehrsströme jeweils auf unterschiedlichen Wegen von dem Quellknoten O zu dem Zielkno ten D fließen und zusammengenommen den Gesamtverkehrsstrom V ergeben, gleich groß.In this state of equilibrium, all total terms are in this case also referred to as travel times by everyone Partial traffic flows, which partial traffic flows each different paths from the source node O to the destination node ten D flow and together the total traffic flow V result, same size.
Für die Ermittlung des Gleichgewichtszustandes ist jeder Ver kehrsverbindung eine entsprechende unverzögerte Verbindungs reisezeit und eine entsprechende maximale Verbindungskapazi tät zugeordnet.For the determination of the equilibrium state every Ver communication a corresponding instantaneous connection travel time and a corresponding maximum connection capacity activity assigned.
Überschreitet ein lokaler Verkehrsstrom in einer Verkehrsver bindung die entsprechende maximale Verbindungskapazität, so wird für die Verkehrsverbindung in Abhängigkeit der Über schreitung eine verzögerte Verbindungsreisezeit bestimmt.Exceeds a local traffic flow in a traffic ver binding the corresponding maximum connection capacity, so is used for the traffic connection depending on the over delayed connection travel time determined.
Die Reisezeit eines Teilverkehrsstroms, welcher auf einem vorgegebenen Weg von dem Quellknoten O zu dem Zielknoten D fließt, ergibt sich durch Addition aller unverzögerten und verzögerten Verbindungsreisezeiten der in dem Weg enthaltenen Verkehrsverbindungen.The travel time of a partial traffic flow, which on a predetermined path from the source node O to the destination node D flows, results from the addition of all undelayed and delayed connection travel times of those included in the route Transport links.
Anschaulich wird der Verkehrsstrom derart in die Teilver kehrsströme aufgeteilt, dass die Reisezeiten aller Teilver kehrsströme gleich groß sind. The flow of traffic is clearly illustrated in the subver traffic flows divided that the travel times of all subver reverse currents are equal.
Das bekannte Verfahren weist den Nachteil auf, dass eine Er mittlung eines Verbindungsstroms in einer Verbindung des Ver kehrsnetzes, im allgemeinen eines Netzwerks, und folglich auch die Beschreibung eines Zustands des Verkehrsnetzes durch die in den Verbindungen fließenden Verbindungsströme, eine hohe Rechenleistung und eine große Rechendauer erfordert.The known method has the disadvantage that an Er averaging a connection current in a connection of the Ver traffic network, generally a network, and consequently also the description of a state of the transport network the connection currents flowing in the connections, one high computing power and a long computing time required.
Somit liegt der Erfindung das Problem zugrunde, ein Verfahren und eine Anordnung anzugeben, mit welchen eine Ermittlung ei nes Verbindungsstroms in einem Netzwerk verbessert wird.The invention is therefore based on the problem of a method and to provide an arrangement with which a determination ei connection stream in a network is improved.
Das Problem wird durch das Verfahren und durch die Anordnung gemäß dem jeweiligen unabhängigen Patentanspruch gelöst.The problem is caused by the procedure and the arrangement solved according to the respective independent claim.
Bei dem Verfahren zur Ermittlung eines Verbindungsstroms in einer ausgewählten Verbindung in einem Netzwerk aus unterein ander verbundenen Knoten und Verbindungen, durch welche Ver bindungen jeweils zwei der Knoten verbunden sind, wobei in dem Netz ein Strom von einem vorgebbaren Quellknoten zu einem vorgebbaren Zielknoten fließt, werden mehrere Wege in dem Netzwerk ausgewählt, deren jeder von dem Quellknoten über mindestens eine der Verbindungen zu dem Zielknoten führt und von denen mindestens einer die ausgewählte Verbindung ent hält. Der Strom wird unter Verwendung eines vorgebbaren Schlüssels in Teilströme aufgeteilt, wobei jedem Weg ein Teilstrom zugeordnet ist. Alle Teilströme, welche über die ausgewählte Verbindung fließen, werden zu dem Verbindungs strom zusammengefasst.In the method for determining a connection current in a selected connection in a network other connected nodes and connections through which ver bindings two of the nodes are connected, whereby in the network a stream from a predefinable source node to one Predeterminable destination node flows, there are several ways in which Network selected, each of which is from the source node at least one of the connections leads to the destination node and of which at least one ent the selected connection holds. The current is generated using a predetermined Key divided into sub-streams, each one Partial stream is assigned. All partial flows, which over the selected connection flow becomes the connection current summarized.
Die Anordnung zur Ermittlung eines Verbindungsstroms in einer
ausgewählten Verbindung in einem Netzwerk aus untereinander
verbundenen Knoten und Verbindungen, durch welche Verbindun
gen jeweils zwei der Knoten verbunden sind, wobei in dem Netz
ein Strom von einem vorgebbaren Quellknoten zu einem vorgeb
baren Zielknoten fließt, weist einen Prozessor auf, der der
art eingerichtet ist, dass
The arrangement for determining a connection current in a selected connection in a network of interconnected nodes and connections through which connections are connected in each case two of the nodes, with a current flowing in the network from a predeterminable source node to a predefinable destination node, has one Processor based on the type that
- - mehrere Wege in dem Netzwerk auswählbar sind, deren jeder von dem Quellknoten über mindestens eine der Verbindungen zu dem Zielknoten führt und von denen mindestens einer die ausgewählte Verbindung enthält,- Several paths can be selected in the network, each of which from the source node over at least one of the connections leads to the destination node and at least one of which is the contains selected connection,
- - der Strom unter Verwendung eines vorgebbaren Schlüssels aufteilbar ist in Teilströme, wobei jedem Weg ein Teil strom zugeordnet ist,- The current using a predetermined key can be divided into partial streams, with each path being a part electricity is assigned,
- - und alle Teilströme, welche über die ausgewählte Verbin dung fließen, zu dem Verbindungsstrom zusammenfassbar sind.- And all sub-streams, which over the selected connection flow, can be combined to form the connection stream are.
Der besondere Vorteil der Erfindung liegt darin, dass durch ihre Anwendung eine erhebliche Einsparung an Rechenzeit und Rechenleistung erreicht wird.The particular advantage of the invention is that their application a considerable saving in computing time and Computing power is achieved.
Dadurch eignet sich die Erfindung insbesondere dazu, einen Zustand eines großen und komplexen Netzwerks, welches eine Vielzahl von Netzwerkknoten und Verbindungen aufweist, zu be schreiben.As a result, the invention is particularly suitable for one State of a large and complex network, which one Has a variety of network nodes and connections write.
Darüber hinaus ermöglicht die Erfindung auf einfache Weise eine Ermittlung einer Dynamik eines Verbindungsstroms bzw. einer Dynamik in einem Netzwerk dadurch, dass für eine Viel zahl von Zeitpunkten jeweils ein zeitlich veränderlicher Ver bindungsstrom in einer Netzwerkverbindung ermittelt wird. Entsprechendes gilt ebenso für eine Vielzahl von Netzwerkver bindungen.In addition, the invention enables in a simple manner a determination of the dynamics of a connection current or a dynamic in a network because for a lot number of times a time-varying ver binding current is determined in a network connection. The same applies to a large number of network servers bonds.
Die Anordnung ist insbesondere geeignet zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens oder einer dessen nachfolgend erläuterten Weiterbildungen.The arrangement is particularly suitable for carrying out the inventive method or one of the following explained further training.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Preferred developments of the invention result from the dependent claims.
Die im weiteren beschriebenen Weiterbildungen beziehen sich sowohl auf das Verfahren als auch auf die Anordnung. The further developments described below relate both on the procedure and on the arrangement.
Die Erfindung und die im weiteren beschriebenen Weiterbildun gen können sowohl in Software als auch in Hardware, bei spielsweise unter Verwendung einer speziellen elektrischen Schaltung, realisiert werden.The invention and the training described below conditions can be found in both software and hardware for example using a special electrical Circuit.
Ferner ist eine Realisierung der Erfindung oder einer im wei teren beschriebenen Weiterbildung möglich durch ein computer lesbares Speichermedium, auf welchem ein Computerprogramm ge speichert ist, welches die Erfindung oder Weiterbildung aus führt.Furthermore, an implementation of the invention or one in white teren described further training possible by a computer readable storage medium on which a computer program stores which is the invention or training leads.
Auch können die Erfindung und jede im weiteren beschriebene Weiterbildung durch ein Computerprogrammerzeugnis realisiert sein, welches ein Speichermedium aufweist, auf welchem ein Computerprogramm gespeichert ist, welches die Erfindung oder Weiterbildung ausführt.The invention and each described below can also be used Continuing education realized by a computer program product be, which has a storage medium on which a Computer program is stored, which the invention or Training.
In einer Weiterbildung wird ein Netzwerk verwendet, bei dem mehrere Wege über die ausgewählte Verbindung führen.In a further training, a network is used in which lead several ways over the selected connection.
Für die Beschreibung einer Dynamik des Verbindungsstroms wird der Strom durch eine zeitabhängige Größe beschrieben.For the description of a dynamics of the connection current the current is described by a time-dependent variable.
In einer Weiterbildung wird der Strom unter Verwendung eines vorgebbaren Schlüssels in die Teilströme aufgeteilt. Bei der Aufteilung unter Verwendung des Schlüssels werden Häufigkei ten oder Wahrscheinlichkeiten der Wege und damit der entspre chenden Teilströme berücksichtigt.In one development, the current is generated using a predeterminable key divided into the partial streams. In the Allocation using the key becomes common or probabilities of the paths and thus the corresponding ones appropriate partial flows are taken into account.
Für die Beschreibung einer Dynamik in dem Netzwerk ist es zweckmäßig, dass der Schlüssel durch eine zeitabhängige Größe beschrieben wird. Auch ist es zweckmäßig Verbindungsströme für mehrere ausgewählte Verbindungen zu bestimmen.It is for describing a dynamic in the network expedient that the key by a time-dependent size is described. It is also useful for connection streams to be determined for several selected connections.
Für eine möglichst realistische Beschreibung der Dynamik in dem Netzwerk ist es ebenfalls zweckmäßig den Verbindungsstrom in der ausgewählten Verbindung zu messen. Unter Verwendung des gemessenen Verbindungsstroms, des unter Verwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ermittelten Verbindungsstroms und eines Optimierungsverfahrens, beispielsweise eines Gra dientenabstiegsverfahrens, kann ein realistischer Strom und realistischere Teilströme ermittelt werden.For a realistic description of the dynamics in the network, it is also useful the connection current to measure in the selected connection. Under use of the measured connection current, which using the Connection current determined method according to the invention and an optimization method, for example a Gra descent procedure, can be a realistic stream and more realistic partial flows can be determined.
Bevorzugt wird durch das Netzwerk ein Verkehrsnetz beschrie ben. Bei einem solchen Netzwerk wird durch einen Knoten eine Straßenkreuzung und durch eine Verbindung eine Straße be schrieben. Der Strom beschreibt in diesem Fall einen Ver kehrsstrom.A traffic network is preferably described by the network ben. In such a network, a node is a Intersection and be connected by a road wrote. The current in this case describes a ver traffic flow.
In einer Ausgestaltung wird zumindest ein Teilstrom oder ein Verbindungsstrom gemessen.In one embodiment, at least one partial stream or one Connection current measured.
Eine Ausgestaltung wird eingesetzt zur Überwachung oder Steu erung oder Regelung des Verbindungsstroms.An embodiment is used for monitoring or control connection current or regulation.
Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in Figuren darge stellt und wird im weiteren näher erläutert:An embodiment of the invention is shown in figures provides and is explained in more detail below:
Es zeigenShow it
Fig. 1 ein Verkehrsnetz mit Verkehrsknoten und Verkehrs verbindungen; Fig. 1 compounds a traffic network with traffic nodes and traffic;
Fig. 2 eine Messstelle in dem Verkehrsnetz, an welcher ein Verbindungsstrom gemessen wird; Figure 2 shows a measuring point in the transport network to which a connection is measured.;
Fig. 3 Verfahrenschritte, welche bei einer Ermittlung ei nes Verbindungsstroms in dem Verkehrsnetz durchge führt werden. Fig. 3 process steps which are carried out in a determination of a connection current in the transport network.
Fig. 1 zeigt ein Verkehrsnetz 100, welches aus Verkehrsknoten 110 (Kreuzungen oder Verzweigungen) und Verkehrsverbindungen 120 (Straßen) aufgebaut ist. Jeweils zwei Verkehrsknoten 110 sind durch eine Verkehrsverbindung 120 miteinander verbunden. Fig. 1 shows a transport network 100, which 120 (roads) is constructed of transport nodes 110 (crossings or branches) and traffic connections. Two traffic nodes 110 are connected to one another by a traffic connection 120 .
In dem Verkehrsnetz 100 fließt ein Verkehrsstrom V von einem Quellknoten O 111 zu einem Zielknoten D 112.A traffic flow V flows from a source node O 111 to a destination node D 112 in the traffic network 100 .
Ferner sind in dem Verkehrsnetz 100 mehrere Wege wj 130 aus gewählt, deren jeder von dem Quellknoten O 111 zu dem Ziel knoten D 112 führt (Fig. 3, Schritt 310).Furthermore, a plurality of routes w j 130 are selected in the traffic network 100 , each of which leads from the source node O 111 to the destination node D 112 ( FIG. 3, step 310 ).
Dieser Zusammenhang lässt sich in Form einer Wegematrix W für
die Verbindung OD (Quellknoten-Zielknoten) darstellen:
This relationship can be represented in the form of a route matrix W for the connection OD (source node-destination node):
wobei:
i: Index für eine Verbindung in dem Netzwerk,
j: Index für einen Weg, der von dem Quellknoten 0 zu dem
Zielknoten D führt,
wij: 1, wenn der Weg j über die Verbindung i führt,
0, wenn der Weg j nicht über die Verbindung i führt.in which:
i: index for a connection in the network,
j: index for a path leading from the source node 0 to the destination node D,
w ij : 1, if path j leads via connection i,
0 if path j does not lead via connection i.
Der Verkehrsstrom V wird aufgeteilt in Teilverkehrsströme vj, wobei jedem Weg wj ein Teilstrom vj zugeordnet ist (Fig. 3, Schritt 320).The traffic flow V is divided into partial traffic flows v j , with each path w j being assigned a partial flow v j ( FIG. 3, step 320 ).
Dieser Zusammenhang lässt sich in Form eines Verkehrsstroms
vektors V = (v1, . . ., vj)T für die Verbindung OD (Quellknoten-
Zielknoten) darstellen:
This relationship can be represented in the form of a traffic flow vector V = (v 1 ,..., V j ) T for the connection OD (source node-destination node):
Die Aufteilung des Verkehrsstroms V in die Teilverkehrsströme
vj erfolgt nach einem vorgebbaren Schlüssel ϕj wie folgt:
The traffic flow V is divided into the partial traffic flows v j according to a predefinable key ϕ j as follows:
Vj = V . ϕj (3)
V j = V. ϕ j (3)
mit:
With:
Bei der Aufteilung des Verkehrsstroms V unter Verwendung des Schlüssels ϕj werden Häufigkeiten und/oder Wahrscheinlichkei ten der Teilverkehrsströme berücksichtigt.When the traffic flow V is divided using the key strö j , frequencies and / or probabilities of the partial traffic flows are taken into account.
Alle Teilverkehrströme vj, welche über die Verkehrsverbindung i fließen, werden zu einem Verbindungsstrom ki zusammenge fasst (Fig. 3, Schritt 330).All partial traffic flows v j , which flow over the traffic connection i, are combined to form a connection stream k i ( FIG. 3, step 330 ).
Alle relevanten Verbindungsströme ki, d. h. alle Verbindungs
ströme ki von Verkehrsverbindungen, über welche jeweils min
destens ein Weg wi von OD führt, werden in einem Verbindungs
stromvektor K = (k1, . . ., ki)T zusammengefasst:
All relevant connection currents k i , ie all connection flows k i of traffic connections over which at least one path w i of OD leads each, are summarized in a connection current vector K = (k 1 ,..., K i ) T :
Somit ergibt sich:
This results in:
K = W . V, (5)
K = W. V, (5)
wobei die Verkehrswegematrix W an die relevanten Verkehrsver bindungen angepasst wird dadurch, dass Zeilen der Verkehrwe gematrix, welche jeweils nur die Werte Null aufweisen, ge strichen werden.the traffic route matrix W to the relevant traffic ver ties is adjusted by the fact that lines of traffic gematrix, which each have only the values zero, ge be deleted.
Der Verkehrsstrom V der Verbindung OD lässt sich durch eine
sogenannte Tagesganglinie beschreiben:
The traffic flow V of the connection OD can be described by a so-called daily course line:
mit:
l: Index für eine Anzahl von überlagerten Gaußkurven,
nG: Anzahl der überlagerten Gaußkurven, hier: nG = 6,
g(ξl, t): Gaußkurve, verwendet in Zeitintervall [t - Δt, t], wo
bei Δt ein vorgebbares Zeitintervall ist,
ξl: Mittelwert der jeweiligen Gaußkurve,
al: Amplitude der jeweiligen Gaußkurve, [Fahrzeuge/h]
σ: Standardabweichung [min], hier: 75 min,
exp (. . .): Exponentialfunktion.With:
l: index for a number of superimposed Gaussian curves,
n G : number of superimposed Gaussian curves, here: n G = 6,
g (ξ l , t): Gaussian curve, used in the time interval [t - Δt, t], where there is a predefinable time interval at Δt,
ξ l : average of the respective Gaussian curve,
a l : amplitude of the respective Gaussian curve, [vehicles / h]
σ: standard deviation [min], here: 75 min,
exp (...): exponential function.
Als frei wählbare Parameter weist die Tagesganglinie des Ver kehrsstroms V jeweils nG Mittelwerte ξl und Amplituden al auf.As a freely selectable parameter, the daily curve of the traffic current V each has n G mean values ξ l and amplitudes a l .
Zur Ermittlung der frei wählbaren Parameter ξl und al werden an mehreren vorgegebenen Verkehrsverbindungen (Messstellen m, hier 5 Messstellen m) in dem Verkehrsnetz jeweils der Verbin dungsstrom ki gemessen.To determine the freely selectable parameters ξ l and a l , the connection current k i is measured at several predetermined traffic connections (measuring points m, here 5 measuring points m) in the traffic network.
Eine Ermittlung von Messstellen in einem Verkehrsnetz ist aus [2] bekannt. A determination of measuring points in a traffic network is over [2] known.
Fig. 2 zeigt eine Messstelle 200 in dem Verkehrsnetz 100, an welcher der Verbindungsstrom gemessen wird. Fig. 2 shows a measuring point 200 in the transport network 100 to which the connection is measured.
Dazu ist eine Leiterschleife 210 in eine Fahrbahn 211 einge arbeitet, die eine Anzahl iFz der Fahrzeuge 212, die die Messstelle 200 innerhalb eines vorgegebenen Zeitraumes Δt überqueren, und die jeweilige Geschwindigkeit viFz des Fahr zeugs 212, das die Messstelle 200 überquert, misst.For this purpose, a conductor loop 210 is worked into a roadway 211 , which measures a number i Fz of the vehicles 212 which cross the measuring point 200 within a predetermined period of time Δt, and the respective speed v iFz of the vehicle 212 which crosses the measuring point 200 ,
Die Messwerte (iFz, viFz) werden an eine mit der Leiter schleife 210 gekoppelte Auswerteeinheit 220 übertragen. Die Auswerteeinheit 220 bestimmt in Abhängigkeit der übertragen Größen den Verbindungsstrom.The measured values (i Fz , v iFz ) are transmitted to an evaluation unit 220 coupled to the conductor loop 210 . The evaluation unit 220 determines the connection current as a function of the transmitted variables.
Die Messungen erfolgen jeweils in einem vorgebbaren zeitli chen Abstand Δt, hier Δt = 30 min. so dass für jede Ver kehrsverbindung mit zugehöriger Messstelle eine Zeitreihe für den jeweiligen Verbindungsstrom ermittelt wird.The measurements take place in a predefinable time Chen distance Δt, here Δt = 30 min. so for every ver communication with associated measuring point a time series for the respective connection current is determined.
Die an den Messstellen m zu einem Zeitpunkt t gemessenen Ver
bindungsströme werden zu einem gemessenen Verbindungsstrom
vektor Q = (q1(t), . . ., qm(t))T zusammengefasst:
The connection currents measured at the measuring points m at a time t are combined to form a measured connection current vector Q = (q 1 (t),..., Q m (t)) T :
Durch Minimierung einer Fehlerfunktion F lassen sich die frei
wählbaren Parameter ξl und al ermitteln. Es gilt:
The freely selectable parameters ξ l and a l can be determined by minimizing an error function F. The following applies:
F = Q(t) - K' = Q(t) - W' . V → min (9)
F = Q (t) - K '= Q (t) - W'. V → min (9)
wobei:
K': an die Messstellen m angepasster, reduzierter Ver
bindungsstromvektor,
W': an die Messstellen m angepasste, reduzierte Wege
matrix.in which:
K ': reduced connection current vector adapted to the measuring points m,
W ': reduced path matrix adapted to the measuring points m.
Die Minimierung der Fehlerfunktion F erfolgt unter Verwendung eines Gradientenabstiegsverfahren. Es ist darauf hinzuweisen, dass auch andere, beliebige Optimierungsverfahren zur Mini mierung der Fehlerfunktion F verwendbar sind.The error function F is minimized using a gradient descent method. It should be noted that any other optimization method for the Mini Fault function F can be used.
Nachdem die frei wählbaren Parameter ermittelt worden sind kann für einen beliebigen Zeitpunkt t und für eine beliebige Verkehrsverbindung in dem Verkehrsnetz gemäß Zusammenhang (5) ein Verbindungsstrom ermittelt werden.After the freely selectable parameters have been determined, a connection stream can be determined for any time t and for any traffic connection in the traffic network in accordance with context ( 5 ).
Bei einer Verkehrsüberwachung oder einer Verkehrsnetzplanung werden Verbindungsströme entsprechend obiger Zusammenhänge für ein Zeitintervall von einem Tag ermittelt.With traffic monitoring or traffic network planning connection currents according to the above relationships determined for a time interval of one day.
Unter Verwendung der ermittelten Zeitverläufe werden gegebe nenfalls, d. h. bei einem zu großen Verbindungsstrom in einer Verkehrsverbindung, Änderungen an dem Verkehrsnetz vorgenom men, beispielsweise eine Gestaltung einer neuen Verkehrsnetz struktur durch Hinzufügen neuer Verkehrsknoten oder Hinzufü gen/Lösen neuer/vorhandener Verkehrsverbindungen, und/oder gegebenenfalls eine Steuerung eines Verbindungsstroms unter Verwendung eines Verkehrsleitsystems.Using the determined time courses are given otherwise, d. H. if the connection current in one is too large Transport connection, changes to the transport network made men, for example designing a new transport network structure by adding or adding new traffic nodes creating / releasing new / existing traffic connections, and / or if necessary, control of a connection current Use of a traffic management system.
Nachfolgend werden Alternativen zu dem Ausführungsbeispiel beschrieben.Below are alternatives to the embodiment described.
In einer Alternative zu dem Ausführungsbeispiel wird ein zeitabhängiger vorgebbarer Schlüssel ϕj(t) verwendet. Die Zeitabhängigkeit kann entweder durch vorgebbare Schlüssel ϕj(t) zu diskreten Zeitpunkten t oder durch kontinuierliche zeitabhängige Schlüssel ϕj(t) realisiert werden. Die oben dargestellten Beziehungen gelten entsprechend. In an alternative to the exemplary embodiment, a time-dependent, predeterminable key ϕ j (t) is used. The time dependency can be realized either by specifiable keys ϕ j (t) at discrete times t or by continuous time-dependent keys ϕ j (t). The relationships shown above apply accordingly.
Für die Anpassung der frei wählbaren Parameter ξl und al durch die Minimierung der Fehlerfunktion F muss gegebenen falls die Zahl der Messstellen erhöht werden.To adjust the freely selectable parameters ξ l and a l by minimizing the error function F, the number of measuring points must be increased if necessary.
In einer weiteren Alternative zu dem Ausführungsbeispiel er folgt die Minimierung der Fehlerfunktion F durch ein alter nierendes Verfahren. Dabei werden in einem ersten Schritt die frei wählbaren Parameter ξl und al ermittelt bzw. angepasst, wobei der zeitabhängige vorgebbare Schlüssel ϕj(t) konstant gehalten wird. In einem zu dem ersten Schritt alternierenden zweiten Schritt wird der zeitabhängige vorgebbare Schlüssel ϕj(t) angepasst, wobei die frei wählbaren Parameter ξl und al konstant gehalten werden.In a further alternative to the exemplary embodiment, the error function F is minimized by an alternating method. In a first step, the freely selectable parameters ξ l and a l are ascertained or adjusted, the time-dependent predeterminable key ϕ j (t) being kept constant. In a second step, alternating with the first step, the time-dependent predeterminable key ϕ j (t) is adapted, the freely selectable parameters ξ l and a l being kept constant.
In einer dritten Alternative zu dem Ausführungsbeispiel wird ein zeitabhängiger vorgebbarer Schlüssel ϕji(t) für jede re levante Verbindung i ermittelt.In a third alternative to the exemplary embodiment, a time-dependent, predeterminable key ϕ ji (t) is determined for each relevant connection i.
Mit einem solchen Schlüssel ϕji(t) können sich ändernde Wahr scheinlichkeiten bzw. Häufigkeiten der Teilverkehrsströme be rücksichtigt werden. Die oben dargestellten Beziehungen gel ten entsprechend.With such a key ϕ ji (t), changing probabilities or frequencies of the partial traffic flows can be taken into account. The relationships shown above apply accordingly.
Für die Anpassung der frei wählbaren Parameter ξl und al durch die Minimierung der Fehlerfunktion F muss gegebenen falls die Zahl der Messstellen erhöht werden.To adjust the freely selectable parameters ξ l and a l by minimizing the error function F, the number of measuring points must be increased if necessary.
Die Minimierung der Fehlerfunktion F erfolgt durch das oben beschriebene, alternierende Verfahren. Dabei werden in dem ersten Schritt die frei wählbaren Parameter ξl und al ermit telt bzw. angepasst, wobei der zeitabhängige vorgebbare Schlüssel ϕji(t) konstant gehalten wird. In dem zu dem ersten Schritt alternierenden zweiten Schritt wird der zeitabhängige vorgebbare Schlüssel ϕji(t) angepasst, wobei die frei wählba ren Parameter ξl und al konstant gehalten werden. The error function F is minimized by the alternating method described above. In the first step, the freely selectable parameters ξ l and a l are ascertained or adjusted, the time-dependent predeterminable key ϕ ji (t) being kept constant. In the second step, alternating with the first step, the time-dependent predeterminable key ϕ ji (t) is adapted, the freely selectable parameters ξ l and a l being kept constant.
Im Rahmen dieser Beschreibung sind folgende Dokumente zi
tiert:
[1] M. Bell et al., "A Stochastic User Equilibrium Path Flow
Estimator", Transportation Research C, Vol. 5, No. 3/4,
pp. 197-210, 1997
[2] H. Yang et al., "Optimal Traffic Counting Locations For
Origin-Destination Matrix Estimation", Transportation
Research B, Vol. 32, No. 2, pp. 109-126, 1998The following documents are cited in this description:
[1] M. Bell et al., "A Stochastic User Equilibrium Path Flow Estimator", Transportation Research C, Vol. 5, No. 3/4, pp. 197-210, 1997
[2] H. Yang et al., "Optimal Traffic Counting Locations For Origin-Destination Matrix Estimation", Transportation Research B, Vol. 32, No. 2, pp. 109-126, 1998
Claims (12)
bei dem mehrere Wege in dem Netzwerk ausgewählt werden, deren jeder von dem Quellknoten über mindestens eine der Verbindungen zu dem Zielknoten führt und von denen mindes tens einer die ausgewählte Verbindung enthält,
bei dem der Strom unter Verwendung eines vorgebbaren Schlüssels aufgeteilt wird in Teilströme, wobei jedem Weg ein Teilstrom zugeordnet ist,
bei dem alle Teilströme, welche über die ausgewählte Ver bindung fließen, zu dem Verbindungsstrom zusammengefasst werden.1. Method for determining a connection current in a selected connection in a network of interconnected nodes and connections through which connections two of the nodes are connected, wherein a current flows in the network from a predefinable source node to a predefinable destination node,
in which several paths are selected in the network, each of which leads from the source node via at least one of the connections to the destination node and at least one of which contains the selected connection,
in which the stream is divided into sub-streams using a predefinable key, a sub-stream being assigned to each path,
in which all partial streams that flow via the selected connection are combined to form the connection stream.
mehrere Wege in dem Netzwerk auswählbar sind, deren jeder von dem Quellknoten über mindestens eine der Verbindungen zu dem Zielknoten führt und von denen mindestens einer die ausgewählte Verbindung enthält,
der Strom unter Verwendung eines vorgebbaren Schlüssels aufteilbar ist in Teilströme, wobei jedem Weg ein Teil strom zugeordnet ist,
und alle Teilströme, welche über die ausgewählte Verbin dung fließen, zu dem Verbindungsstrom zusammenfassbar sind.12. An arrangement for determining a connection current in a selected connection in a network of interconnected nodes and connections through which connections two of the nodes are connected, wherein a current flows in the network from a predeterminable source node to a predefinable target node, which Arrangement has a processor which is set up such that
several paths can be selected in the network, each of which leads from the source node via at least one of the connections to the destination node and at least one of which contains the selected connection,
the stream can be divided into partial streams using a predefinable key, a partial stream being assigned to each path,
and all partial streams that flow via the selected connection can be combined to form the connection stream.
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