DE102015223657A1

DE102015223657A1 - Verfahren zur Ermittlung einer Spurempfehlung für einen Informationsdienst für ein Fahrzeug

Info

Publication number: DE102015223657A1
Application number: DE102015223657.9A
Authority: DE
Inventors: Daniel Kotzor; Richard Wisbrun
Original assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Current assignee: Bayerische Motoren Werke AG
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2015-11-30
Publication date: 2017-06-01

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Spurempfehlung für einen Informationsdienst für ein Fahrzeug (3). Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine spurgenaue Straßenkarte eines Gebietes analysiert wird, um Störstellen (2) mit mehreren Spuroptionen in dem Gebiet zu identifizieren, die Verkehrsbedingungen an der so identifizierten mindestens einen Störstelle (2) modelliert wird und bei Erkennen einer zu bevorzugenden Spur (20, 21, 23, 24) an der Störstelle (2) eine Spurempfehlung auf der Basis des Modellierungsergebnisses erzeugt wird. Weiterhin betrifft die Erfindung ein Spurempfehlungssystem (1) zur Ermittlung einer Spurempfehlung für ein Fahrzeug. Das Spurempfehlungssystem (1) ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spurenempfehlungssystem (1) zumindest eine Karteneinheit (10), zumindest eine Störstellenanalyseeinheit, (11) mindestens eine Modellierungseinheit (16) und mindestens eine Empfehlungserzeugungseinheit (18) aufweist.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Ermittlung einer Spurempfehlung für einen Informationsdienst für ein Fahrzeug.
Zur Unterstützung eines Fahrers eines Fahrzeuges sind Navigationssysteme bekannt, bei denen der Fahrer entlang einer Route zu seinem Fahrziel geleitet wird. Hierbei kann eine aktuelle Verkehrssituation, beispielsweise ein Stau berücksichtigt werden. Der Fahrer wird durch das Navigationssystem angewiesen, Richtungswechsel, insbesondere Abbiegemanöver einzuleiten. Hierzu kann dem Fahrer beispielsweise auf einer mehrspurigen Straße eine Fahrspur, beispielsweise Rechtsabbiegerspur, angegeben werden, auf die der Fahrer fahren sollte, um abbiegen zu können. Der Nachteil, der bei diesen Arten von Navigationssystemen besteht, liegt darin, dass in der Regel keine Berücksichtigung eines Verkehrsaufkommens auf einzelnen Fahrspuren erfolgt.
Insbesondere im Stadtverkehr treten aber häufig Situationen in gebundenem Straßenverkehr mit mehreren Fahrspuren je Richtung auf, in denen man auf einer Spur schneller als auf den anderen Spuren vorankommt. Mit lokalem Wissen und Voraussicht kann der Fahrer rechtzeitig die günstige der Fahrspuren wählen und den Verkehrsengpass schneller durchqueren. Ohne Ortskenntnis kann man leicht den günstigen Spurenwechselzeitpunkt verpassen und muss dann auf einer langsameren Spur fahren.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Lösung zu schaffen, mittels derer auf einfache Weise eine Spurempfehlung ermittelt werden kann, die dem Fahrer die für ihn günstigste Fahrspur angibt.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass diese Aufgabe gelöst werden kann, indem ein zweistufiges Verfahren eingesetzt wird, bei dem in einem ersten Schritt die Straßentopolgie berücksichtigt wird und in einem zweiten Schritt Verkehrsbedingungen an identifizierten Stellen modelliert und insbesondere simuliert werden.
Die Aufgabe wird daher gelöst durch ein Verfahren zur Ermittlung einer Spurempfehlung für einen Informationsdienst für ein Fahrzeug. Das Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass eine spurgenaue Straßenkarte eines Gebietes analysiert wird, um Störstellen mit mehreren Spuroptionen in dem Gebiet zu identifizieren, die Verkehrsbedingungen an der so identifizierten mindestens einen Störstelle modelliert werden und bei Erkennen einer zu bevorzugenden Spur an der Störstelle eine Spurempfehlung auf der Basis des Modulationsergebnisses erzeugt wird.
Als Informationsdienst für ein Fahrzeug wird vorzugsweise ein Dienst verstanden, mittels dessen dem Fahrer eines Fahrzeuges mittelbar oder unmittelbar Informationen, die bei der Fahrt unterstützen, zur Verfügung gestellt werden. Insbesondere kann bei dem erfindungsgemäßen Informationsdienst eine Spurempfehlung zur Verfügung gestellt werden. Als Spurempfehlung kann die Angabe der für den Fahrer günstigsten Spur, das heißt der Spur, auf der ein möglichst schnelles Vorankommen zu erwarten ist, verstanden werden. Alternativ oder zusätzlich kann als Spurempfehlung auch eine Spurwechselanweisung verstanden werden, beispielsweise die Anweisung, wechseln Sie auf die linke Spur.
Als spurgenaue Straßenkarte wird erfindungsgemäß insbesondere eine digitale Straßenkarte verstanden, in der außer dem Straßenverlauf auch die einzelnen Fahrspuren enthalten sind und vorzugsweise auch die Fahrtrichtung für die Fahrspur enthalten ist. Als Gebiet der spurgenauen Straßenkarte wird erfindungsgemäß ein Ausschnitt bezeichnet, der mehrere Straßenzüge umfasst, besonders bevorzugt stellt das Gebiet den Ausschnitt der Straßenkarte dar, der ein Stadtgebiet abdeckt oder einen Ortsteil abdeckt.
Als Analysieren wird erfindungsgemäß das Untersuchen von Kartendaten verstanden, durch das Störstellen in dem Gebiet identifiziert werden können. Hierzu kann insbesondere ein Vergleich mit Parametern erfolgen, durch die eine Störstelle definiert ist. Die Definition der Störstelle kann auch als Muster vorliegen und beispielsweise als Blockademuster bezeichnet werden.
Als Störstelle wird ein lokal begrenzter Bereich des Straßenverlaufs bezeichnet, in dem in zumindest einer Fahrtrichtung Spuroptionen vorliegen können. Als Spuroptionen wird erfindungsgemäß nicht das Vorhandensein von mehr als einer möglichen Spur bezeichnet. Vielmehr umfassen Störstellen mit mehreren Spuroptionen Stellen, an denen die mögliche Fahrtgeschwindigkeit auf unterschiedlichen Spuren unterschiedlich ist. Als Störstelle mit Spuroption wird auch eine Straße bezeichnet, bei der auf einer der Spuren mit einem Stillstand des Verkehrs zu rechnen ist und auf mindestens einer weiteren Spur eine Fahrt weiterhin möglich ist.
Weiterhin werden bei der vorliegenden Erfindung an der mindestens einen identifizierten Störstelle die Verkehrsbedingungen modelliert. Es können verschiedene Arten der Modellierung verwendet werden. Insbesondere können Modellierungen verwendet werden, bei denen ein neues Modell erstellt und anhand dessen modelliert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform wird aber der zu erwartende Verkehrsfluss simuliert. Dies bedeutete, dass ein bereits bestehendes Modell verwendet werden. Bei der Modellierung werden erfindungsgemäß Modellierungsbedingungen verwendet, die beispielsweise das zu erwartende Verkehrsaufkommen angeben, örtliche Gegebenheiten, wie Ampelschaltungen, angeben oder, die zeitliche Angaben, wie beispielsweise die Tageszeit umfassen.
Im Folgenden wird im Wesentlichen auf die Simulation der Verkehrsbedingungen als eine Art der Modellierung Bezug genommen. Die Erfindung ist aber nicht auf die Simulation der Verkehrsbedingungen beschränkt.
Wird erfindungsgemäß bei der Modellierung der Verkehrsbedingungen zumindest bei einer Modellierungsbedingung eine zu bevorzugende Spur an der Störstelle erkannt, so wird aufgrund des Modellierungsergebnisses eine Spurempfehlung erzeugt. Das Modellierungsergebnis ist insbesondere das Erkennen einer Spur, auf der die Bedingungen günstiger sind als auf einer anderen Spur. Als bevorzugte Spur wird eine Spur bezeichnet, auf der in einer vorgegebenen Fahrtrichtung eine möglichst hohe Fahrtgeschwindigkeit beziehungsweise eine möglichst geringe Behinderung vorliegt.
Gemäß einer Ausführungsform wird daher gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren eine Störstelle identifiziert, eine Modellbildung oder Modellierung, beispielsweise durch Simulation für unterschiedliche Modellierungsbedingungen durchgeführt und das Modellierungsergebnis ausgewertet und bei Bedarf eine Spurempfehlung erzeugt.
Indem erfindungsgemäß zunächst die Straßenkarte analysiert wird, kann die Ermittlung der Spurempfehlung auf die Stellen beschränkt werden, an denen mit Behinderungen auf zumindest einer Spur zu rechnen ist, das heißt die Störstellen darstellen. Die Ermittlung der Spurempfehlung kann somit schneller erfolgen, als bei einem Verfahren, bei dem die Verkehrsbedingungen auf der gesamten Route eines Fahrzeuges ermittelt werden müssen. Indem zudem mindestens eine Verkehrsbedingung an der mindestens einen identifizierten Störstelle bei der Modellierung berücksichtigt wird, kann die Spurempfehlung dynamisch angepasst sein und insbesondere unterschiedlichen Verkehrsbedingungen Rechnung tragen.
Gemäß einer Ausführungsform wird zumindest der Schritt des Analysierens der Straßenkarte unabhängig von der Position des Fahrzeuges durchgeführt. Insbesondere wird das Analysieren vor dem Fahrbeginn des Fahrzeuges durchgeführt. In jedem Fall wird vorzugsweise das Analysieren der Straßenkarte zu einem Zeitpunkt durchgeführt, der vor dem Initiieren des Informationsdienstes durch den Fahrer liegt. Als Initiieren kann das in Betrieb nehmen einer Einheit an dem Fahrzeug verstanden werden, die zumindest zur Ausgabe von Spurempfehlungen dient. Erfindungsgemäß kann beispielsweise eine Straßenkarte eines Landes in Teilanschnitte unterteilt werden, beispielsweise in Städte, und in dem Teilabschnitt kann die Analyse, das heißt das Suchen nach Störstellen durchgeführt werden. Bei dieser Ausführungsform, bei der die Position, an der sich das Fahrzeug des Fahrers, der den Informationsdienst in Anspruch nehmen will, befindet nicht berücksichtigt wird, werden das Analyseergebnis, das heißt insbesondere die identifizierten Störstelle(n) in einer Datenbank gespeichert. Beim Initiieren des Informationsdienstes an dem Fahrzeug wird dabei dann auf die Datenbank zugegriffen und dadurch können Störstellen in der Umgebung des Fahrzeuges identifiziert werden. Das Identifizieren der Störstellen in der Umgebung des Fahrzeuges erfolgt dabei insbesondere durch Vergleich der Position des Fahrzeuges mit der oder den Positionen der Störstelle(n), die in der Datenbank hinterlegt sind. Durch diese Ausführungsform kann das erfindungsgemäße Verfahren beschleunigt werden, da bei einer Fahrt des Fahrzeuges auf bereits zuvor ermittelte Störstellen zurückgegriffen werden kann. Alternativ ist es aber auch möglich den Analyseschritt während der Fahrt des Fahrzeuges, das heißt in Echtzeit, durchzuführen. Bei dieser Ausführungsform wird der Abschnitt der Straßenkarte, in dem nach Störstellen gesucht wird, vorzugsweise so gewählt, dass dieser in der Fahrtrichtung des Fahrzeuges liegt und dessen Route abdeckt.
Gemäß einer weiteren Ausführungsform erfolgt auch die Modellierung der Verkehrsbedingungen an einer Störstelle vor dem Initiieren des Informationsdienstes an einem Fahrzeug. Bei dieser Ausführungsform wird zumindest das Modellierungsergebnis in einer Datenbank gespeichert. Besonders bevorzugt wird das Modellierungsergebnis zusammen mit mindestens einer Spurempfehlungsbedingung in einer Datenbank gespeichert. Nachdem der Fahrer des Fahrzeuges den Informationsdienst initiiert hat, kann für die identifizierte Störstelle(n) dann aufgrund des Modellierungsergebnisses eine Spurempfehlung erzeugt werden oder eine für die Störstelle(n) hinterlegte Spurempfehlung verwendet werden. Erfindungsgemäß ist es möglich, dass die Spurempfehlung in der Datenbank für die Störstelle(n) abgelegt ist. Hierdurch kann für eine bestimmte Störstelle unmittelbar die Spurempfehlung ausgegeben werden. Vorzugsweise werden zusätzlich zu dem Identifizieren der Störstelle auch zumindest teilweise die Modellierungsbedingungen, die für die Modellierung, beispielsweise die Simulation verwendet wurden und/ oder Spurempfehlungsbedingungen mit den tatsächlichen Gegebenheiten verglichen. Somit kann die Qualität der Spurempfehlung weiter verbessert werden.
Als Modellierungsbedingungen werden beispielsweise die Verkehrsbedingungen, wie Verkehrsaufkommen, eine Ampelschaltung sowie beispielsweise die Tageszeit oder das Datum beziehungsweise der Wochentag verwendet. Gemäß einer Ausführungsform wird das Modellieren der mindestens einen Störstelle vorab, das heißt vor dem Initiieren des Informationsdienstes durchgeführt. Dies ist vorteilhaft, da dadurch Randbedingungen, die als Modellierungsbedingungen und insbesondere Simulationsbedingungen verwendet werden können und die sich gegebenenfalls schnell ändern, Rechnung getragen werden. Zudem ergibt sich die Sensitivität des erzielten Ergebnisses aus der Variation der Modellierungsbedingungen, insbesondere Umgebungsbedingungen. Auch diesem Sachverhalt kann mit der vorab Modellierung der Störstellen, Rechnung getragen werden.
Als Spurempfehlungsbedingung kann insbesondere ein Abstand zwischen der Position des Fahrzeuges und der Störstelle verwendet werden. Hierdurch kann sichergestellt werden, dass die Fahrempfehlung zu einem möglichst frühen Zeitpunkt an den Fahrer ausgegeben wird. Zudem kann auch ein Schwellwert für den Geschwindigkeitsunterschied der Fahrtgeschwindigkeiten auf unterschiedlichen Fahrspuren eine Spurempfehlungsbedingung darstellen. Somit kann beispielsweise auf die Ausgabe einer Spurempfehlung oder Spurwechselempfehlung verzichtet werden, wenn der Geschwindigkeitsunterschied zwischen den Fahrspuren zu gering ist.
Vorzugsweise werden die Störstellen nach straßentopologischen Aspekten, das heißt auf der Basis von Straßentopologien identifiziert. Als Straßentopologie wird hierbei vorzugsweise nicht nur der Straßenverlauf einer Straße bezeichnet, sondern schließt auch die an die Straße angrenzenden Gegebenheiten ein. Insbesondere wird erfindungsgemäß beispielsweise eine Kreuzung sowie auf der oder den abzweigenden Fahrbahnen vorgesehenen Hindernisse, wie beispielsweise eine Fußgängerampel oder ein Fußgängerüberweg berücksichtigt. Insbesondere kann ein Blockademuster definiert sein, das Straßenverläufe angibt, bei denen auf unterschiedlichen Fahrspuren mit unterschiedlichen möglichen Fahrtgeschwindigkeiten zu rechnen ist. So kann beispielsweise innerhalb der Karte nach Stellen gesucht werden, an denen eine Wendestelle auf der Fahrbahn gegeben ist oder bei der eine doppelte Abbiegespur vorliegt. Da an solchen Stellen bei einem gewissen Verkehrsaufkommen in der Regel auf einer der Spuren eine höhere Verkehrsdichte oder zumindest eine geringere Fahrtgeschwindigkeit von Fahrzeugen zu erwarten ist, werden diese Stellen als Störstellen mit mehreren Spuroptionen identifiziert.
Die Störstellen können erfindungsgemäß auf der Basis von Straßentopologien ermittelt werden, die außerhalb der Hauptverkehrsrichtung an der Störstelle liegen. Insbesondere kann bei dieser Ausführungsform als eine Straßentopologie, die außerhalb der Route des Fahrzeuges liegt, eine Fußgängerampel berücksichtigt werden, zu der eine Rechtsabbiegerspur auf der Route des Fahrzeuges führt. Bei dieser Topologie, ist davon auszugehen, dass sobald ein Fahrzeug rechts abbiegt, der nachfolgende Verkehr behindert werden wird, das heißt zumindest verlangsamt wird. Es kann daher eine Spurempfehlung gegeben werden eine andere, beispielsweise die Mittelspur zu verwenden. Entsprechend kann beispielsweise bei einer Abzweigung, die als Wendestelle dient, davon ausgegangen werden, dass beim Abbiegen eines Fahrzeuges der nachfolgende Verkehr verlangsamt wird.
Die Modellierung der identifizierten Stelle berücksichtigt vorzugsweise das Verkehrsaufkommen pro Spur. Auf diese Weise kann an Störstellen, die identifiziert wurden, eine Vorhersage darüber getroffen werden, welches die günstige Spur ist und eine entsprechende Empfehlung ausgegeben werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden für die Modellierung, insbesondere für die Simulation, zeitabhängige Parameter verwendet. Als zeitabhängige Parameter werden beispielsweise die Tageszeit, Wochentag, Ferienzeit und dergleichen bezeichnet. Indem diese Parameter oder Daten bei der Modellierung berücksichtigt werden, kann unterschiedlichen Verkehrsbedingungen zu unterschiedlichen Zeiten Rechnung getragen werden. Vorzugsweise werden die zeitabhängigen Parameter als Modellierungsbedingungen verwendet. Insbesondere kann der Verkehrsfluss beispielsweise für den Morgen, für den Mittag und für den Abend simuliert werden. Hierbei können zuvor gemessene Werte verwendet werden. Indem zeitabhängige Parameter verwendet werden, die vorzugsweise mit dem Modellierungsergebnis zusammen in einer Datenbank gespeichert werden, kann die Spurempfehlung weiter verbessert werden. So kann für den Fall, dass ein Fahrer morgens den Informationsdienst in Anspruch nimmt, das Modellierungsergebnis, das beispielsweise mit der Simulationsbedingung Morgen ermittelt wurde, für die Erzeugung der Spurempfehlung verwendet werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst die Modellierung die Berechnung einer Wahrscheinlichkeit eines erhöhten Verkehrsaufkommens auf einer Fahrspur. Diese Berechnung kann aufgrund von zuvor erfassten Daten oder auf Annahmen basieren. Alternativ kann die Modellierung aber auch rein auf zuvor erfassten Daten basieren, ohne, dass eine Wahrscheinlichkeit berechnet wird.
Gemäß einer Ausführungsform wird bei dem oder nach dem Initiieren des Informationsdienstes zumindest die aktuelle Position des Fahrzeuges mit Datenbankeinträgen zu Störstellen verglichen. Bei dieser Ausführungsform ist die Analyse der Straßenkarte bereits vor dem Initiieren des Informationsdienstes durchgeführt worden. Zusätzlich kann auch die Modellierung der Verkehrsbedingungen an der oder den Störstellen bereits vor dem Initiieren des Informationsdienstes erfolgt sein. In diesem Fall handelt es sich bei den Datenbankeinträgen um die Modellierungsergebnisse, die vorzugsweise mit Modellierungsbedingungen und weiter vorzugsweise zusätzlich zusammen mit Spurempfehlungsbedingungen in der Datenbank hinterlegt sind. Zusätzlich zu den Modellierungsergebnissen können auch bereits Spurempfehlungen gespeichert werden, die vorzugsweise ebenfalls mit den Modellierungsbedingungen und/oder Spurempfehlungsbedingungen hinterlegt sind. Wird für die Umgebung der aktuellen Position des Fahrzeuges oder für eine Route des Fahrzeuges von der aktuellen Position aus eine Störstelle ermittelt und stimmen Modellierungsbedingungen und/oder Spurempfehlungsbedingungen mit den aktuellen Zuständen überein, so wird eine Spurempfehlung ausgegeben. Bei der Modellierung werden daher Bedingungen, insbesondere Modellierungsbedingungen und/oder Spurempfehlungsbedingungen, bestimmt beziehungsweise definiert, die für eine Spurempfehlungsausgabe erfüllt sein müssen.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden die Störstellen in der Nähe des Fahrzeuges unter Verwendung von Daten des Navigationssystems des Fahrzeuges ermittelt. Insbesondere wird hierbei die in einem Navigationssystem ermittelte Route berücksichtigt werden. In Navigationssysteme wird hierzu in der Regel das Fahrziel eingegeben und die kürzeste oder schnellste Route berechnet. Indem solche Informationen bei der Feststellung ob eine Störstelle passiert werden wird, berücksichtigt werden, kann das erfindungsgemäße Verfahren weiter optimiert werden, da die Überprüfung des Vorliegens von Störstellen in einem Kartenteil, der sich außerhalb der Route des Fahrzeuges befindet, nicht erforderlich ist.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Spurempfehlung an den Fahrer des Fahrzeuges ausgegeben. Hierzu kann eine optische oder akustische Ausgabeeinheit an dem Fahrzeug vorgesehen sein. Vorzugweise wird zur Ausgabe der Spurempfehlung hierbei eine bereits in dem Fahrzeug vorgesehene Ausgabeeinheit verwendet. Beispielsweise kann ein Head-up Display oder eine andere Ausgabeeinheit eines Fahrerassistenzsystems zur Ausgabe der Spurempfehlung verwendet werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird die Spurempfehlung in ein Navigationssystem eingespeist. Diese Ausführungsform ist insbesondere vorteilhaft, da über das Navigationssystem bereits Empfehlungen und Anweisungen an den Fahrer ausgegeben werden. Bei dieser Ausführungsform ist die Einheit zur Ermittlung der Spurempfehlung in dem Navigationssystem integriert oder zumindest mit diesem verbunden.
Gemäß einem weiteren Aspekt betrifft die Erfindung ein Spurempfehlungssystem zur Ermittlung einer Spurempfehlung für einen Informationsdienst für ein Fahrzeug. Das Spurempfehlungssystem ist dadurch gekennzeichnet, dass das Spurenempfehlungssystem zumindest eine Karteneinheit, zumindest eine Störstellenanalyseeinheit, mindestens eine Modellierungseinheit und mindestens eine Empfehlungserzeugungseinheit aufweist.
Vorteile und Merkmale, die bezüglich dem erfindungsgemäßen Verfahren beschrieben werden oder wurden, gelten – soweit anwendbar – entsprechend für das erfindungsgemäße Spurenempfehlungssystem und umgekehrt und werden gegebenenfalls nur einmalig erwähnt.
Das Spurenempfehlungssystem weist zumindest eine Karteneinheit auf. Die Karteneinheit kann eine Datenbank darstellen, in der Straßenkarten hinterlegt sind. Vorzugsweise ist die Karteneinheit so ausgelegt, dass Straßenkarten in einem Zoomlevel betrachtet werden können. Insbesondere kann eine spurgenaue digitale Karte in einem Zoomlevel in einem Kartenausschnitt, der beispielsweise einer Stadt entspricht, bearbeitet werden.
Als weitere Einheit umfasst das Spurenempfehlungssystem zumindest eine Störstellenanalyseeinheit. Die Störstellenanalyseeinheit kann eine softwarebasierte Einheit darstellen. Schließlich umfasst das Spurempfehlungssystem mindestens eine Simulationseinheit. Auch die Modellierungseinheit kann eine softwarebasierte Einheit darstellen. Die Störstellenanalyseeinheit und die Modellierungseinheit können in einer gemeinsamen Einheit zusammengefasst sein.
Weiterhin umfasst das Spurempfehlungssystem mindestens eine Empfehlungserzeugungseinheit. In dieser Einheit werden insbesondere die von der Modellierungseinheit oder aus einer entsprechenden Datenbank erhaltenen Daten mit zu einer Spurempfehlung verarbeitet. Hierzu kann in der Empfehlungserzeugungseinheit zunächst ein Vergleich von gespeicherten Daten, insbesondere Positionsangaben und aktuellen Positionsangaben erfolgen. Zudem können in der Empfehlungserzeugungseinheit gespeicherte Bedingungen mit aktuellen Bedingungen verglichen werden.
Die Störstellenanalyseeinheit und Modellierungseinheit sind vorzugsweise in einer zentralen Verarbeitungseinheit, die beispielsweise einen Server darstellt, vorgesehen. Die zentrale Verarbeitungseinheit kann mit der Karteneinheit verbunden sein oder diese aufweisen. Auch die Empfehlungserzeugungseinheit kann in der zentralen Verarbeitungseinheit vorgesehen sein. Es ist erfindungsgemäß aber auch möglich, dass die Empfehlungserzeugungseinheit an dem Fahrzeug vorgesehen ist. Die Informationen aus der zentralen Verarbeitungseinheit, insbesondere Störstellenangaben, Modellierungsbedingungen und/oder Spurempfehlungsbedingungen können von der zentralen Verarbeitungseinheit an das Fahrzeug übermittelt werden oder von dem Fahrzeug aus von der zentralen Verarbeitungseinheit abgefragt werden. Insbesondere könne diese Information von der Empfehlungserzeugungseinheit abgefragt werden oder an diese übermittelt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform weist das Spurenempfehlungssystem zumindest eine Datenbank für Störstellensuchkriterien, zumindest eine Datenbank für identifizierte Störstellen und/oder eine Datenbank für Bedingungen an Störstellen, insbesondere Modellierungsbedingungen und/oder Spurempfehlungsbedingungen auf. Auch diese Datenbanken können in der zentralen Verarbeitungseinheit vorgesehen sein. Die Datenbanken können zumindest teilweise miteinander kombiniert sein.
Gemäß einer Ausführungsform umfasst das Spurenempfehlungssystem zumindest eine Ausgabeeinheit. Die Ausgabeeinheit ist vorzugsweise an dem Fahrzeug vorgesehen und kann beispielsweise in ein Fahrerassistenzsystem integriert sein. Die Ausgabeeinheit steht mit den weiteren Einheiten des Spurenempfehlungssystems in Kommunikationsverbindung. Insbesondere können von der Empfehlungserzeugungseinheit Spurempfehlungen zur Ausgabe empfangen oder abgefragt werden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform umfasst das Spurenempfehlungssystem zumindest eine Schnittstelle zu einem Navigationssystem. Alternativ kann das Spurenempfehlungssystem auch zumindest teilweise in ein Navigationssystem integriert sein. Insbesondere werden an dem erfindungsgemäßen Spurenempfehlungssystem Informationen zur Route des Fahrzeuges von dem Navigationssystem erhalten. Weiterhin können Informationen, insbesondere Spurempfehlungen von dem Spurenempfehlungssystem an das Navigationssystem übertragen beziehungsweise in dieses eingespeist werden und über das Navigationssystem ausgegeben werden.
Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden erneut unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen genauer erläutert. Es zeigen:
1: eine schematische Blockdarstellung einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spurempfehlungssystems;
2: eine schematische Darstellung einer Straßentopologie an einer diskreten Stelle; und
3: ein schematisches Flussdiagramm einer ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens.
In 1 ist ein schematisches Blockdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Spurempfehlungssystems 1 gezeigt. Das Spurempfehlungssystem 1 umfasst eine Karteneinheit 10, die in dem dargestellten Diagramm als Datenbank ausgebildet ist. Weiterhin umfasst das Spurempfehlungssystem 1 eine Störstellenanalyseeinheit 11, eine Modellierungseinheit, die in der dargestellten Ausführungsform beispielsweise eine Simulationseinheit 16 darstellt, sowie eine Empfehlungserzeugungseinheit 18. Das Spurempfehlungssystem 1 weist zudem eine Ausgabeeinheit 13 auf. In der dargestellten Ausführungsform ist ein Navigationssystem 12 als Teil der Spurempfehlungssystems 1 gezeigt. Es ist allerdings auch möglich, dass das Navigationssystem 12 separat ausgestaltet ist und lediglich mit weiteren Einheiten des Spurempfehlungssystems 1 verbunden ist. Die Ausgabeeinheit 13 kann, wie dargestellt, separat ausgebildet sein oder kann alternativ in das Navigationssystem 12 integriert sein. In dem Spurempfehlungssystem 1 sind zudem weitere Datenbanken enthalten oder sind somit Einheiten des Spurempfehlungssystems 1 verbunden, dass auf diese zugegriffen werden kann. Insbesondere ist eine Datenbank 14 vorgesehen, in der identifizierte Störstellen, insbesondere beispielsweise Positionsangaben gespeichert werden und/oder Blockademuster zur Identifizierung von Störstellen abgelegt sind. Zudem ist eine Datenbank 15 vorgesehen, in der Modellierungsbedingungen und insbesondere Simulationsbedingungen hinterlegt sind. Schließlich ist eine Datenbank 17 vorgesehen, in der Spurempfehlungsbedingungen hinterlegt sein können. Die Datenbanken 14, 15, 17 können auch in einer Datenbank zusammengefasst sein.
In 2 ist ein Ausschnitt einer Straßenkarte gezeigt, der eine Störstelle 2 umfasst. Eine Hauptstraße 200 weist in der dargestellten Ausführungsform vier Spuren auf. Die linken Spuren 20, 21 sind lediglich für den Geradeausverkehr bestimmt. Die rechte Spur 23 ist eine reine Rechtsabbiegerspur und die zweite Spur 22 von rechts ist eine zweite Rechtsabbiegerspur, auf der aber auch geradeaus gefahren werden kann. Die rechten Spuren 22, 23 gehen so in die Querstraße 25 über. An der Querstraße 25 ist eine Fußgängerampel 24 vorgesehen. Ein Fahrzeug 3, das zu einem Ziel 4 fahren will, kann an dieser Störstelle 2 somit zwischen den Spuren 20, 21 und 22 wählen. Da es bei Rechtsabbiegern, insbesondere bei einer Ampelschaltung bei der die Fußgängerampel auf Grün geschaltet ist, zu einem Rückstau oder zumindest zu einer Verringerung der möglichen Fahrgeschwindigkeit auf der Spur 22 kommen kann, wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dem Fahrer des Fahrzeuges 3 eine Spurempfehlung gegeben. Diese kann beispielsweise so lauten, dass der Fahrer auf die Spur 21 wechseln soll.
In 3 ist ein schematisches Flussdiagramm einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Ermittlung einer Spurempfehlung dargestellt.
In einem ersten Schritt wird hierbei anhand einer digitalen spurgenauen Karte, nach möglichen Störstellen in einem Kartenausschnitt gesucht. Der Kartenausschnitt kann beispielsweise einer Stadt entsprechen. Anhand von Blockademustern, wie beispielsweise Wendestellen, doppelte Abbiegerspur mit gekoppelter Fußgängerampel und dergleichen, die beispielsweise in der Datenbank 14 hinterlegt sein können, wird dann in der Störstellenanalyseeinheit 11 entschieden, ob es sich um eine Störstelle 2 handelt, das heißt ob eine Störstelle 2 vorliegt. Ist dies nicht der Fall, wird der nächste Kartenausschnitt untersucht. Wird hingegen eine Störstelle 2 erkannt, das heißt identifiziert, so kann diese in der Datenbank 14 gespeichert werden oder es werden unmittelbar in der Simulationseinheit 16 die Verkehrsbedingungen an der Störstelle 2 simuliert. Zu diesem Zweck werden Simulationsbedingungen entweder in der Simulationseinheit 16 definiert oder aus einer Datenbank 15 abgefragt. Insbesondere können gemessene oder andersartig aufgenommene Angaben, wie beispielsweise Ampelschaltungen, in der Datenbank 15 hinterlegt sein. Zudem können Informationen über die Verkehrsdichte zu unterschiedlichen Uhrzeiten in der Datenbank 15 hinterlegt sein.
Aus dem simulierten Verkehrsfluss wird dann ermittelt, ob es eine Fahrspur gibt, die günstiger für den Fahrer ist als eine andere. Existiert eine solche günstigere Fahrspur wird diese vorzugsweise gespeichert. Beispielsweise kann die günstige Fahrspur in der Datenbank für Störstellen zusammen mit den Positionsangaben über die Störstelle hinterlegt werden. Zudem werden vorzugsweise auch Spurempfehlungsbedingungen in dieser oder einer anderen Datenbank hinterlegt.
Startet der Fahrer nun den Informationsdienst, wird zunächst die Position des Fahrzeuges ermittelt. Weiterhin wird vorzugsweise aus dem Navigationssystem die Route des Fahrzeuges ermittelt. Diese Angaben werden mit Einträgen in der Datenbank für Störstellen verglichen. Wird hierbei festgestellt, dass auf der Route des Fahrzeuges eine Störstelle liegt, wird überprüft, ob die Spurempfehlungsbedingungen aktuell erfüllt sind. Ist dies der Fall wird von der Empfehlungserzeugungseinheit 18 eine Spurempfehlung erzeugt oder die in einer Datenbank hinterlegte Spurempfehlung an die Ausgabeeinheit 13 übertragen werden, um beispielsweise an einem Display in dem Fahrzeug angezeigt oder in dem Fahrzeug akustisch ausgegeben zu werden. Alternativ oder zusätzlich kann die Spurempfehlung an das Navigationssystem 12 übertragen werden und über dieses ausgegeben werden.
Die Erfindung ist nicht auf die dargestellten Ausführungsformen begrenzt.
In einem Ausführungsbeispiel durchläuft ein softwarebasierte Prozess systematisch eine spurgenaue digitale Karte kachelbasiert in einem Zoomlevel in einem Anwendungsgebiet, beispielsweise einer Stadt. Innerhalb der Kachel wird dann auf der Karte nach einem der bestimmten vordefinierten Blockademuster, wie beispielsweise Wendestellen, doppelte Abbiegespuren mit gekoppelter Fußgängerampel, etc. gesucht. Derartig identifizierten Stellen werden aus der Karte extrahiert und als Graph einem weiteren Softwareprozess, der auch als Modellierer bezeichnet werden kann, weitergereicht. Unter Zuhilfenahme von einer Modellierung und vorzugsweise einer Simulation, werden diese Stellen dann unter verschiedenen Verkehrsbedingungen, wie z.B. Verkehrsflüsse, Ampelschaltungen, etc. untersucht und Bedingungen (z.B. Verkehrsdichte auf Links um die betrachtete Stelle) definiert, ab wann an dieser Stelle eine Spurempfehlung ausgesprochen wird. Diese Spurempfehlungen werden dann in einer Datenbank abgelegt. Wird eine Bedingung im Verkehr beobachtet, wird die Empfehlung an den Fahrer, der den Informationsdienstes in Anspruch nimmt, auf der betrachteten Strecke geschickt.
Mit der vorliegenden Erfindung kann die verkehrliche Lage in Kombination mit der Straßentopologie, die dazu führen kann, dass einzelne Spuren eher blockieren als andere auf einfache und zuverlässige Weise berücksichtigt werden. Im Gegensatz zu Spurenempfehlungen, die beispielsweise auf gemessenen Standzeiten bei Stillstand oder dem Prinzip, dass man möglichst frühzeitig sich auf die entsprechende Abbiege- oder Geradeausspur einordnet, basieren wird bei der vorliegenden Erfindung auf verkehrliche Rahmenbedingungen welche topologisch erklärbar sind abgestellt.
Die vorliegende Erfindung weist unter anderem den Vorteil auf, dass der Fahrer auch ohne Ortskenntnis oder „Bauchgefühl“ immer die für ihn günstige Fahrspur zum günstigsten Wechselzeitpunkt kennt und befahren kann.
Bezugszeichenliste

1: Spurempfehlungssystem
10: Karteneinheit
11: Störstellenanalyseeinheit
12: Navigationssystem
13: Ausgabeeinheit
14: Datenbank Störstellen
15: Datenbank Simulationsbedingungen
16: Simulationseinheit
17: Datenbank Spurempfehlungsbedingungen
18: Empfehlungserzeugungseinheit
2: Störstelle
200: Hauptstraße
20: Fahrspur
21: Fahrspur
22: Fahrspur
23: Fahrspur
24: Querstraße
25: Fußgängerampel
3: Fahrzeug
4: Fahrziel

Claims

Verfahren zur Ermittlung einer Spurempfehlung für einen Informationsdienst für ein Fahrzeug (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine spurgenaue Straßenkarte eines Gebietes analysiert wird, um Störstellen (2) mit mehreren Spuroptionen in dem Gebiet zu identifizieren, die Verkehrsbedingungen an der so identifizierten mindestens einen Störstelle (2) modelliert wird und bei Erkennen einer zu bevorzugenden Spur (20, 21, 23, 24) an der Störstelle (2) eine Spurempfehlung auf der Basis des Modellierungsergebnisses erzeugt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest der Schritt des Analysierens der Straßenkarte unabhängig von der Position des Fahrzeuges (3) durchgeführt wird, zumindest das Suchergebnis in einer Datenbank (14) gespeichert wird und beim Initiieren eines Informationsdienstes an einem Fahrzeug (3), auf die Datenbank (14) zugegriffen wird und damit Störstellen (2) in der Umgebung des Fahrzeuges (3) ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellierung der Verkehrsbedingungen an einer Störstelle (2) vor dem Initiieren des Informationsdienstes an einem Fahrzeug (3) erfolgt und zumindest das Modellierungsergebnis in einer Datenbank gespeichert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Störstellen (2) auf der Basis von Straßentopologien ermittelt werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Störstellen (2) in der Umgebung des Fahrzeuges (3) unter Verwendung von Navigationsdaten eines Navigationssystems (12) des Fahrzeuges ermittelt werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Störstellen (2) auf der Basis von Straßentopologien ermittelt werden, die außerhalb der Hauptverkehrsrichtung an der Störstelle (2) liegen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Modellierung zeitabhängige Variablen verwendet werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Modellierung die Berechnung der Wahrscheinlichkeit eines erhöhten Verkehrsaufkommens auf einer Fahrspur (20, 21, 22, 23) umfasst.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass beim oder nach dem Initiieren des Informationsdienstes zumindest die aktuelle Position des Fahrzeuges (3) mit Datenbankeinträgen zu Störstellen verglichen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Modellierung Bedingungen bestimmt werden, die für eine Spurempfehlungsausgabe erfüllt sein müssen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurempfehlung an den Fahrer des Fahrzeuges ausgegeben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Spurempfehlung in ein Navigationssystem eingespeist wird.
Spurempfehlungssystem zur Ermittlung einer Spurempfehlung für ein Fahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Spurenempfehlungssystem (1) zumindest eine Karteneinheit (10), zumindest eine Störstellenanalyseeinheit, (11) mindestens eine Modellierungseinheit (16) und mindestens eine Empfehlungserzeugungseinheit (18) aufweist.
Spurenempfehlungssystem nach einem Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest eine Datenbank für Störstellensuchkriterien (14), zumindest eine Datenbank für identifizierte Störstellen (14) und/oder eine Datenbank für Bedingungen an Störstellen (14) aufweist.
Spurenempfehlungssystem nach einem der Ansprüche 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass diese zumindest eine Ausgabeeinheit (13) umfasst.
Spurenempfehlungssystem nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass dieses zumindest eine Schnittstelle zu einem Navigationssystem (12) aufweist.