EP1061491B1 - Filterungsverfahren von Verkehrsdaten zur Bestimmung der Reisegeschwindigkeiten auf Strassen - Google Patents
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- EP1061491B1 EP1061491B1 EP00250164A EP00250164A EP1061491B1 EP 1061491 B1 EP1061491 B1 EP 1061491B1 EP 00250164 A EP00250164 A EP 00250164A EP 00250164 A EP00250164 A EP 00250164A EP 1061491 B1 EP1061491 B1 EP 1061491B1
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- G—PHYSICS
- G08—SIGNALLING
- G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
- G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
- G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
- G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
Definitions
- the invention relates to a method and a traffic situation detection center for Determining the average cruising speed or travel time on at least one Road or a road section of a road network.
- the resulting traffic congestion causes a reduction in the achievable Cruising speed.
- the road users must thereby drive through Disturbed sections of the route accept an increase in the required travel time. in the Cases of Staudomänen (that are sections of track or excerpts of the Road traffic network in which the traffic is jammed) this can unpleasant and - economically speaking - expensive waiting times as well Exceeding deadlines.
- Road users will be affected by such traffic disruptions in the form of Traffic reports about different information channels brought to the knowledge. This is how they learn the traffic status as well as the location and length of a fault and can suitably over the choice of another route or another Departure time try to get as time-saving as possible to the destination.
- Route planning systems have the traffic situation in the form of current Consider traffic information. For this come both traffic reports as well as determined travel speeds or travel times for road sections in Question. For a given distance may be out of the knowledge of the ruling Cruising speed also calculates the expected travel time for this route why these two sizes contain the same information and are interchangeable. Static route guidance systems that do not provide up-to-date information involve, work unsatisfactory.
- traffic domains e.g., dynamic domains
- traffic domains change dynamically. They expand, they grow, they split up, wander, merge until it dissolves and free rein. Should therefore messages about traffic domains uniform traffic condition as basis serve for route planning, so the travel speeds or times may not only be determined between fixed predetermined sections, but must also be determined for these dynamically migrating domains.
- These "Domain residuals" of traffic domains may also be one Service providers serve as a filter criterion for which traffic reports he still to transmit to the road users or not.
- the method does not conform to a predetermined Track classification is bound, so works independently of track, especially at the determination of residual velocities of dynamic traffic domains.
- the inventive method solves these problems, especially the Consistency problem between reported variable traffic domains on the one hand and travel times and speeds on the other hand, and is the basis for both message based as well as travel time based dynamic route planning systems.
- the procedure is on both highways, highways and highways for planning both the optimal route guidance, travel time loss as well as the latest possible Departure time for timely achievement of the goal can be used. It is also suitable for the preparation of travel time forecasts and detour recommendations as well for direct vehicle control and traffic control as well as for many others Services.
- the object of the invention is to enable an efficient, high-quality Determining the average cruising speed or travel time on at least one Road or road section of a road network at location incomplete traffic measured values, in particular velocity measured values.
- the object is achieved by the subject matter of the independent claims solved.
- the velocity values v (x) are entered in a fine grid over the location, which divides the road in small intervals of, for example, 100m to 1000m, in particular about 200m.
- the values are then continued via location x until the middle of the interval to the next available value.
- the values are defined and stored there as being identical to the next available values.
- velocity values v supplemented (x) are present at all locations x; the gaps without values are thus bridged.
- the locations at which speed values are available at the time of evaluation are weighted by 1.
- These interpolation points are then extrapolated with eg a local Gaussian filter over the location (filtering or convolution with a Gaussian curve), resulting in a location-dependent weighting function g (x) which quantifies the proximity to an actually present velocity value.
- v profile (x) v added (x) * g (x).
- the mean cruising speed for a given route results from this as the location integral over v profile (x) divided by the location integral of the weighting function g (x) over the route under consideration.
- AR autoregressive filter
- v new or v old stand for the newly ascertained or calculated travel speeds of a route in a preceding calculation cycle
- tstep and t10min stand for the selected time interval in seconds between 2 update runs of the relevant route and for 600 seconds respectively. The speed v calculated in this way then becomes v old in the next update run for this route.
- moving gradients as well as averages for variable stretches for others physical quantities are calculated, e.g. for traffic flow (vehicles / time) or the traffic density (vehicles / route).
- the method can be applied to any part of a road.
- Route can e.g. the distance between every two junctions of a road, but also the entire road can be considered at once.
- the method is thereby also able to be too dynamic Traffic domains (as a domain on a road, for example, a zone with within of a value range of lying traffic values, e.g. a traffic jam with 0 ⁇ v ⁇ 10 km / h) with freely variable ends on a road whose mean residual domain velocities to determine.
- Traffic domains as a domain on a road, for example, a zone with within of a value range of lying traffic values, e.g. a traffic jam with 0 ⁇ v ⁇ 10 km / h
- From message-based dynamic Route planning systems can use this additional information to which identify the traffic domains, to much more accurate Route recommendations are processed further. For service providers this is Information but also as a selection criterion usable, which determines up to which domain remaining speed traffic messages yet Be transmitted to road users.
- the procedure is cyclical for all traffic domains or for all to be considered Routes used to update the information obtained.
- a prototype of the method was realized and tested.
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Description
- Nur synchrone Geschwindigkeitswerte von stationären Sensoren können verarbeitet werden.
- Die Verfahren sind alle streckengebunden.
- Einige Verfahren schließen lediglich über den Verkehrszustand ungefähr auf die zugrundeliegende Geschwindigkeit.
- Kein Verfahren ist in der Lage, zu dynamisch veränderlichen Verkehrsdomänen die zugehörigen Domänenrestgeschwindigkeiten konsistent zu ermitteln.
- Fig. 1
- den Ablauf einer dynamischen Berechnung von Reisezeiten bzw. -geschwindigkeiten sowie Domänenrestgeschwindigkeiten.
Claims (27)
- Verfahren zur Bestimmung der mittleren Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit auf mindestens einer Straße oder einem Straßenabschnitt eines Straßenverkehrsnetzes
durch Bearbeitung von erfaßten Verkehrs- Meßwerten (Fig. 1, v(x)) betreffend Orte (x) auf der Straße des Straßenverkehrsnetzes
dadurch gekennzeichnet, daßdie Verkehrs- Meßwerte (v(x)) in ein entlang der Straße hinsichtlich des Ortes (x) diskretisiertes Raster eingetragen werden,zur Ermittlung des Gewichtsverlaufes (g(x)) entlang des Rasters der Straße für einen Verkehrs- Meßwert jeweils je Ort des Rasters der Straße ein die Bedeutung dieses Verkehrs- Meßwertes für die Reisezeit und oder Reisegeschwindigkeit an diesem Ort repräsentierendes Gewicht definiert wird, wobei das Gewicht eines Verkehrs-Meßwertes als am Meß- Ort am höchsten und als mit zunehmender Entfernung vom Meßort abnehmend definert wird,der Verkehrsverlauf entlang des Rasters der Straße mittels der vorhandenen Verkehrs- Meßwerte an den Orten des Rasters für Orte ohne vorliegende Verkehrs-Meßwerte durch Gleichsetzen der Verkehrs-Meßwerte mit den nächst- benachbarten vorliegenden VerkehrsMeßwerten und anschließende Multiplikation mit dem Gewichtsverlauf über den Ort bestimmt wird,die mittlere Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit für die Straße oder einen Abschnitt der Straße durch das Integral oder die Summe der Werte des Verkehrsverlaufes entlang der Orte des Rasters der betrachteten Straße geteilt durch das Integral oder die Summe der Werte des Gewichtsverlaufes entlang der Orte des Rasters der betrachteten Straße bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
das Verfahren wiederholt in zeitlichen Abständen zur Aktualisierung der Reisezeitinformationen über das Straßenverkehrsnetz angewandt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrs- Meßwerte die Geschwindigkeit jeweils eines oder mehrerer Fahrzeuge an einem Ort (x) auf einer Straße oder Fahrbahn des Straßenverkehrsnetzes repräsentieren
und daß der Verkehrsverlauf der Geschwindigkeitsverlauf ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrs- Meßwerte
den Verkehrsfluß jeweils an einem Ort (x) auf einer Straße oder Fahrbahn des Straßenverkehrsnetzes repräsentieren und daß der Verkehrsverlauf der Verkehrsflußverlauf ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß Verkehrs- Meßwerte
die Verkehrsdichte jeweils an einem Ort (x) auf einer Straße oder Fahrbahn des Straßenverkehrsnetzes repräsentieren und daß der Verkehrsverlauf der Verkehrsdichteverlauf ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
neben Geschwindigkeitsmeßwerten auch vorverarbeitete Geschwindigkeitsmeßwerte und auch aus anderen Quellen stammende Geschwindigkeitswerte, insbesondere berechnete Reisegeschwindigkeiten, verwertet werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verkehrsmeßwerte zur Verkehrslage des Straßenverkehrsnetzes durch stationär an Straßen des Verkehrsnetzes angeordnete Sensoren erfaßt werden, - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verkehrsmeßwerte durch mobile Sensoren in im Straßenverkehrsnetz fahrenden Fahrzeugen gemessen werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Verkehrsmeßwerte von zumindest einigen Sensoren zueinander zeitlich synchron in regulären Zeitintervallen gemessen werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
Verkehrsmeßwerte zumindest von einigen Sensoren ereignisinduziert nur bei Eintritt vorgegebener Ereignisse gemessen oder zur Verfügung gestellt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
zeitlich asynchrone Verkehrsmeßwerte von zumindest einigen Sensoren vorliegen. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
der Verkehrsverlauf durch eine Filterung oder Faltung bestimmt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Filterung durch einen Gaußfilter (Faltung mit einer Gaußkurve) erfolgt, - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Filterung durch eine einer Gaußkurve ähnliche Glockenkurve erfolgt. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Auflösung und die Interpolationsweite des Verfahrens durch die Filterparameter der Filterung eingestellt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
je betrachteter Strecke eine zeitliche Glättung der aktuell ermittelten Reisegeschwindigkeit mit der im vorangegangenen Aktualisierungsschritt für diesen Streckenabschnitt ermittelten Reisegeschwindigkeit vorgenommen wird. - Verfahren nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, daß
für diese Glättung ein Autoregressives Filter (AR) eingesetzt wird. - Verfahren nach Ansprung 17
dadurch gekennzeichnet, daß
der Filterparameter des AR-Filters so gewählt wird, daß die Filterung unabhängig von den gewählten Aktualisierungsintervallen ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Sensitivität des Verfahrens hinsichtlich der Berücksichtigung schneller Änderungen bei der Erstellung von Reisezeitinformationen sowohl über die Filterparameter des Gaußfilters als auch des Autoregressiven Filters einstellbar ist. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
Lücken in der Beschreibung des Straßenverkehrsnetzes durch Reisezeitinformationen aufgrund von an einigen Orten fehlenden Verkehrswerten oder Geschwindigkeitswerten durch eine Filterung oder Faltung über die vorhandenen Verkehrswerte oder Geschwindigkeitswerte überbrückt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die mittleren Reisegeschwindigkeiten für Strecken mit frei definierbaren Enden ermittelt werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die für Straßenabschnitte in Form von dynamischen Verkehrsdomänen, deren Ausdehnung auf der Straße einem ständigen dynamischen Wandel unterworfen ist, die mittlere Reisegeschwindigkeit oder Reisezeit ermittelt wird. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die Reisegeschwindigkeiten oder Reisezeiten von Verkehrsdomänen als Zusatzinformation zu Verkehrsmeldungen an Verkehrsteilnehmer im Straßenverkehrsnetz betreffend die aktuelle Reisegeschwindigkeit und/oder eine prognostizierte Reisegeschwindigkeit und/oder Navigationsanweisungen unter Berücksichtigung der aktuellen und/oder prognostizierten Reisegeschwindigkeit und/oder Geschwindigkeitsanweisungen verwendet werden. - Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche
dadurch gekennzeichnet, daß
die ermittelten Reisegeschwindigkeiten und/oder Verkehrsmeldungen mit dem Zusatz der Domänen- Reisegeschwindigkeiten oder Domänen- Reisezeiten in einer ohne weitere Verarbeitung tauglichen Form erstellt werden zur indirekten Verkehrsbeeinflussung und/oder zur direkten Verkehrslenkung. - Verkehrslageerfassungszentrale, insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, miteiner Eingabeeinrichtung zur Eingabe von Verkehrsmeßwerten in die Verkehrslageerfassungszentrale,einem Speicher für eingegebene Verkehrsmeßwerte,einer Ausgabeeinrichtung zur Ausgabe von Verkehrsinformationen an Verkehrsteilnehmer,einer Verkehrsmeßdaten-Bearbeitungs-Vorrichtung, die so ausgebildet ist, daß sie nach einem der Ansprüche 0-24 arbeitet.
- Verkehrslageerfassungszentrale nach Anspruch 25
dadurch gekennzeichnet, daß
die Eingabeeinrichtung ein Empfänger oder Zugang zu einem Empfänger zum Empfang von von den Sensoren gesendeten Geschwindigkeitsmeßwerten ist. - Verkehrslageerfassungszentrale nach Anspruch 25 oder 26
dadurch gekennzeichnet, daß
die Ausgabeeinrichtung ein Sender oder ein Zugang zu einem Sender zum Aussenden von Verkehrsinformationen an Verkehrsteilnehmer oder einen Serviceprovider ist.
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