专利名称：确定交通状况信息的方法
技术领域：
本发明涉及在一个交通网内部借助于移动探测器、特别是随机选择的车辆确定交通状况信息的方法，该移动探测器具有一个终端设备，涉及一个用于在交通网内部确定交通状况信息的指挥中心，指挥中心至少从一个移动探测器中获得其地理位置的数据，涉及一个在移动探测器中的终端设备，其至少含有一个位置确定设备或与其连接，并且包含一个数据处理设备和一个与指挥中心数据交换的设备，以及涉及一个软件程序产品，可以直接在指挥中心和/或移动探测器的终端设备的内部存储器中读出该程序产品。
交通状况的检测和说明在交通遥控的范围是一个重要的任务，这例如有这样的目的，即告知交通用户交通阻碍的情况并且改正这种情况，也许通过交通用户相应预见性地掉头到少量负载的路段而避免这种情况。另一个任务在于为交通网络规划和街道网络规划确定信息。
已知确定交通信息的若干解决方案。如此从德国公开申请DE19508486中已知了确定交通状况或街道状态数据的方法，在该方法中单独的、称作“随机选择车”的取样车辆把预先确定的车辆数据和附属的位置数据传递给交通指挥中心。交通指挥中心通过接收的数据根据确定算法确定交通状况。
德国公开著作DE19521919A1建议一种确定交通状况信息的方法，在该方法中在作为探测器工作的车辆中已经检测的车辆和位置数据分配给车辆和位置数据的至少一个预定等级，其与确定的独特车辆状态一致。该等级称作车辆匹配模型。分配的车辆匹配模型与车辆的位置数据一起至少部分以编码的形式移交给交通指挥中心。在EP789341A1中此外建议，为了在移动探测器的终端设备中确定交通状况信息，通过连续检测速度并且在终端设备中与在探测器中作为基准已知的极限速度比较分析该速度，这样把车辆的速度考虑作为车辆数据，以便在未超过该极限速度的情况下识别低于域值的交通状态改变。如果移动探测器以低于存储的极限速度的速度行驶，则接着处在分析状态t0的终端设备与极限速度相比检查已检测的速度值并且在经历时间t0+t1之后阐明总共在该路段上的交通状态为交通事故。如果终端设备把交通状态分析为事故，则产生一个相应数据电报并经过移动无线网传递给交通指挥中心。
已知方法的缺点在于，产生大量有错误和/或不相关的消息，特别是在城市区域内在灯光信号设备、栅栏等等前面长时间停留以及在地点驶过之前的刹车过程识别为交通故障，并传递给客户。
本发明的任务在于，如此实施交通状况信息的确定，即进一步降低错误和/或不相关的交通状况信息并且获得交通状况的准确图像。
通过权利要求1、18、21和24的特征解决本发明的任务。在从属权利要求中描述有益的完善和改进。
根据本发明预先规定，至少标准偏差、也就是说在一个路段上移动探测器的行驶速度与移动探测器的平均速度的平均偏差和/或在行驶路段上的停顿时间用于借助于移动探测器的交通状况判断。
对此例如按照在DE10052109中描述的方法产生路段的已处理数据或者街道网，其被考虑用于交通状况判断。
按照本发明的一个有益实施对此执行如下步骤。在主要的第一方法步骤中，在至少一个移动探测器行驶的路段上确定移动探测器的平均速度。附加确定探测器行进速度与在行进的路段上的平均速度的标准偏差和/或确定涉及在该路段上移动探测器的旅行时间的移动探测器停顿时间的和，对此旅行时间的和主要正比于旅行时间。
行进路段的已确定的标准偏差作为在行进路段上平均速度的函数与至少依赖于标准偏差和平均速度确定的边界曲线比较。换句话说从标准偏差和平均速度中确定在一个由标准偏差和平均速度形成的坐标系统中的一个点，该点例如处在至少一个边界曲线的附近或上面的范围内。
可以附加或唯一实施在该行进路段上与旅行时间正比的、作为在该路段上平均速度的函数的、停留时间的和与至少一个边界曲线比较，关于在行进路段上停顿时间的和与平均速度确定该边界曲线。换句话说同样是由在预定义的路段上在旅行时间内的停顿时间和与在该路段上的平均速度形成的坐标系统。在该坐标系统中至少确定一个边界曲线用于定义交通状态并且在坐标系统中描述坐标点，由在旅行时间内停留时间的和与平均速度形成该坐标点。在另一个方法步骤中依赖于作为平均速度的函数的标准偏差与各自边界曲线的比较和/或依赖于与旅行时间正比的、作为平均速度的函数的、停顿时间的和与各自边界曲线的比较实现在该路段上交通状况的信息。对此每个边界曲线主要定义在二个交通状态之间的边界。
按照一个优选的改进不仅对于作为平均速度的函数的标准偏差而且也对于作为平均速度的函数的、停顿时间的和预先规定多个边界曲线，其定义不同的交通状态，比如“堵塞”、“拥挤”、“交通流量缓慢”或“畅通”。
为了避免在边界曲线周围的所谓摆动过程，边界曲线可以具有一个所谓的滞后，也就是说依赖于在边界曲线上的变化以那个交通状态为出发点应用边界曲线的另外值或数值变化曲线。
此外本发明的完善预先规定，确定边界曲线用于依赖于街道类型(高速公路、公路等等)确定交通状态。可是也存在这种可能性，依赖路线确定边界曲线。在这里如此的参数、比如转弯半径、坡度等等可以是很重要的。
此外本发明在本发明的一个完善中预先规定，依赖于基本设施(交叉路口、红绿灯、驶入和驶出以及在路段上建筑的形式)定义边界曲线。也能够依赖时间确定边界曲线，如此例如在高峰期间交通中预先规定不同于周末的另外边界。
对此一个改进预先规定，不是静态而是动态确定边界曲线，如果在路段上的情况改变，则边界曲线适应于各自的情况。
根据本发明的一个完善可以预先规定，至少依赖于在路段上允许的最高速度实现依赖于作为平均速度的函数的标准偏差和/或依赖于作为平均速度的函数的停顿时间的和确定交通状况。如此主要在高速公路和交通干线上实现依赖于标准偏差确定交通状况并且在城市街道上实现依赖于在该路段上的停顿时间确定交通状况。可是也可以考虑依赖于标准偏差和停顿时间确定交通状况。
本发明的另外完善预先规定，至少依赖基本设施实现依赖于作为平均速度的函数的标准偏差和/或依赖于作为平均速度的函数的停顿时间的和确定交通状况。
此外可以预先规定，为了确定交通状况附加考虑移动探测器的加速度方法。这有这样的优点，可以区分在一个路段上在红绿灯阶段和堵塞之间的准确区别。
根据本发明不仅可以在指挥中心而且也可以在移动探测器中实施交通状况的探测。如果在指挥中心实现该确定，则各自移动探测器至少发送其时间的位置数据给指挥中心，指挥中心可以从中确定速度。可是也可以预先规定，各自移动探测器附加发送其速度数据。如果移动探测器直接确定交通状况，则该实施预先规定，移动探测器获得期望的或目前的交通状况数据，并且仅仅在交通状况变化时发送交通状况数据给指挥中心。对此也存在这种可能性，移动探测器不是在行驶期间发送其数据给指挥中心，而是在结束行驶后移交数据。如此的方法例如可以用在交通路线规划中。
根据本发明形成指挥中心用于确定交通状况信息，该指挥中心可以实施根据本发明的方法。该指挥中心具有一个到移动探测器的数据通信连接，经过该数据通信连接指挥中心获得移动探测器的位置数据并且也许获得移动探测器的行驶状态数据。
本发明此外涉及在移动探测器中的一个终端设备，其至少含有一个位置确定设备或与该设备连接，并且包含一个数据处理设备和与指挥中心数据交换的设备，其中形成该终端设备用于实施根据本发明的方法。
该设备的形成预先规定，该终端设备从其时间的位置数据中确定其速度。可是也可以从行驶速度传感器中获得移动探测器的速度或从行驶状态数据中确定移动探测器的速度。
此外本发明涉及一个软件程序产品，可以直接在指挥中心和/或移动探测器的终端设备的一个内部存储器中读出该软件程序产品，该软件程序产品包含程序段，如果该程序产品运行在指挥中心和/或终端设备中，则以该程序段实施和/或可以实施根据按照本发明的方法的方法步骤。
下面根据实施例详细描述本发明。附图指出
图1确定交通位置的系统的方框2借助于标准偏差确定交通状况的实例，和图3通过停顿时间的和确定交通状况的实例。
图1描述了一个在至少一个移动探测器1、特别是随机选择的车辆、行驶的线路上检测交通状况信息的系统。移动探测器1的终端设备1a具有一个位置确定设备用于确定其当前方位的地理坐标、主要是依靠卫星的检测设备2，具有一个数据处理设备6和用于与指挥中心3的相应通信设备双向数据通信的设备4。经过该数据通信链路终端设备1a通过点到点方法与指挥中心3通信并且在最简单的情况下发送其时间检测的地理坐标给指挥中心3，指挥中心从移动探测器1的地理坐标的时间变化中借助于根据本发明的方法确定在一个路段上的交通状况和/或在该路段上的旅行时间。存在另一种可能，终端设备1a在数据处理设备6中本身从位置数据中确定移动探测器的速度或由检测设备获得该速度，并且借助于根据本发明的方法确定交通状况并且依赖于预先定义的标准、例如依赖于与目前和/或期望值数据比较、与按照在DE10052109中描述的方法产生该数据一起发送给指挥中心3。该路段或者交通状况确定网的数据或者存放在数据处理设备6中或者通过通信方法、例如依赖于其位置由指挥中心3交给移动探测器1。
下面通过图2至3根据具体实例详细阐述根据本发明的方法。在该实例中要判断的交通网划分为三种街道类型，该交通网仅仅包含对于交通位置判断重要的实际街道网的路段。这分别是具有非常高的允许最高速度的高速公路和干线公路、公路和具有光信号设备和交叉路口的城市街道。
为了在高速公路和干线公路上判断交通状况在实施例中考虑标准偏差σ，其作为移动探测器1在路段A-B上平均速度vm的函数。为此连续或在定义的时间间隔内检测移动探测器1的目前速度vi或从在该路段A-B上位置数据的时间变化中计算出速度，从中确定在该路段上移动探测器1的平均速度vm，并且从中确定移动探测器1的行驶速度vi与平均速度vm的标准偏差σ。对此根据下面的公式计算标准偏差σ=(Σl=0n(Vm-Vi)2N(N-1))1/2]]>其中n是确定的移动探测器时间位置的数目。
图2a对于不同的交通状态指出了在该路段A-B上速度vi和平均速度vm的多个曲线。如果对于每个速度曲线v1、v2、v3计算出标准偏差，其作为平均速度vm的函数，并且该标准偏差与不同的边界曲线G1、G2、G3比较，边界曲线定义在该路段A-B上不同的交通状态，获得在移动探测器1在该路段上行驶期间的交通状况。当在该路段上以速度v1行驶期间平均速度vm1是比较低的，可是根据移动探测器1的停-走特性标准偏差σ是非常大的，识别为“堵塞”。以速度v2的行驶表明具有较低标准偏差σ的大约80km/h的平均速度。这是比较拥挤的交通。行驶识别交通。以速度v3的行驶表明具有低标准偏差σ的高平均速度vm。该路段A-B是畅通的。为了避免在识别交通状况时在二种交通状态之间的摆动过程在此附加对于每个边界曲线引入滞后H。
当在城市街道上确定交通状况时存在这样的问题时，即灯光信号引起厉害的停-走特性，必需与实际的堵塞区分。由于这个原因在城市街道上借助于在路段上停顿时间的和实施交通状况确定是有益的。图3指出了速度了在城市街道的路段A-B上移动探测器1的二种行驶的速度曲线v4、v5。正如已经断定的，在以速度v5行驶期间在路段A-B上在行驶时间t内停顿时间是相对大的，并且平均速度vm是低的。如果作为平均速度vm函数的百分比停顿部分S与边界曲线G1和G3(图3b)比较，确定，该路段是堵塞的。与此相反在以速度v4行驶期间该路段是畅通的。当在该路段上确定交通状况时标准偏差也许可以考虑为附加标准。
在具有允许最高速度100km/h的公路上应当主要通过移动探测器的行驶速度vi与平均速度vm的标准偏差实施交通状况确定，其中与在高速公路和干线公路上的交通状况确定相比不仅边界曲线G的数据而且其曲线也可以不同的。此外可以预先规定，在相反行驶方向上的交通，也就是说考虑在反车道上的交通状况和/或移动探测器的加速度。此外特别是在二种交通状态的边界区域内中能够考虑停顿部分。
权利要求
1.在交通网内部借助于移动探测器(1)、特别是随机选择的车辆、确定交通状况信息的方法，该移动探测器具有一个终端设备(1a)，其特征在于，至少移动探测器(1)的行驶速度(vi)与移动探测器(1)在路段(A-B)上的平均速度(vm)的标准偏差(σ)和/或在行驶路段(A-B)上的停顿时间的和(S)用作确定交通状况的信息。
2.按照权利要求1的方法，其特征在于，实施如下步骤-在至少一个移动探测器行驶的路段(A-B)上确定至少一个移动探测器(1)的平均速度(vm)，-确定在行驶的路段(A-B)上移动探测器(1)的行驶速度(vi)与平均速度(vm)的标准偏差(σ)和/或在行驶路段(A-B)上移动探测器(1)的停顿时间(S)的和，-作为在行驶路段(A-B)上平均速度(vm)的函数的标准偏差(σ)与至少一个边界曲线(G)比较，依赖于标准偏差(σ)和平均速度(vm)确定边界曲线，和/或-作为在行驶路段(A-B)上平均速度(vm)的函数的、在行驶路段(A-B)上的停顿时间的和(S)与至少一个边界曲线(G)比较，依赖于在行驶路段(A-B)上的停顿时间的和与在该路段(A-B)上的平均速度(vm)确定边界曲线，-依赖于作为平均速度(vm)的函数的标准偏差(σ)与至少一个边界曲线(G)的比较确定交通状态，依赖于标准偏差(σ)和平均速度(vm)确定边界曲线，和/或-依赖于作为平均速度(vm)的函数的、停顿时间的和(S)与至少一个边界曲线(G)的比较确定交通状态，依赖于停顿时间的和(S)与在该路段(A-B)上的平均速度(vm)确定边界曲线。
3.按照权利要求1或2的方法，其特征在于，边界曲线(G)定义在二种交通状态之间的边界。
4.按照权利要求1至3之一的方法，其特征在于，预先规定多个边界曲线(G)，依赖于标准偏差(σ)和在一个路段(A-B)上的平均速度(vm)确定边界曲线。
5.按照权利要求1至4之一的方法，其特征在于，预先规定多个边界曲线(G)，依赖于在行驶路段(A-B)上的停顿时间的和与在该路段(A-B)上的平均速度确定边界曲线。
6.按照权利要求1至5之一的方法，其特征在于，至少一个边界曲线(G)具有滞后(H)。
7.按照权利要求1至6之一的方法，其特征在于，依赖于街道类型确定边界曲线(G)以便定义交通状态。
8.按照权利要求1至7之一的方法，其特征在于，线路独立地确定边界曲线(G)。
9.按照权利要求1至8之一的方法，其特征在于，依赖基本设施确定边界曲线(G)。
10.按照权利要求1至9之一的方法，其特征在于，依赖时间地确定边界曲线(G)。
11.按照权利要求1至10之一的方法，其特征在于，可以改变边界曲线(G)。
12.按照权利要求1至11之一的方法，其特征在于，至少依赖于在一个路段(A-B)上允许的最高速度实现依赖于作为平均速度(vm)的函数的标准偏差(σ)和/或依赖于作为平均速度(vm)的函数的、停顿时间的和确定交通状况。
13.按照权利要求1至12之一的方法，其特征在于，至少依赖基本设施实现依赖于作为平均速度(vm)的函数的标准偏差(σ)和/或依赖于作为在一个路段(A-B)上平均速度(vm)的函数的、停顿时间的和确定交通状况。
14.按照权利要求1至13之一的方法，其特征在于，为了确定交通状况附加考虑移动探测器(1)的加速特性。
15.按照权利要求1至14之一的方法，其特征在于，在一个指挥中心(3)内实施交通状况确定，该指挥中心至少获得至少一个移动探测器(1)的位置的时间数据。
16.按照权利要求1至14之一的方法，其特征在于，在移动探测器(1)的终端设备(1a)中实施交通状况确定并且把交通状况的数据发送和/或移交给指挥中心(3)。
17.按照权利要求16的方法，其特征在于，指挥中心给移动探测器(1)发送一个期望的交通状况数据并且移动探测器(1)主要仅仅在期望的交通状况改变时把确定的交通状况数据传递给指挥中心(3)。
18.在交通网内部确定交通状况信息的指挥中心，其至少从一个移动探测器(1)获得其地理位置的数据，其特征在于，形成该指挥中心(3)用于实施按照权利要求1至17之一的方法。
19.按照权利要求18的指挥中心，其特征在于，指挥中心(3)从移动探测器(1)获得其地理位置的时间数据。
20.按照权利要求18或19的指挥中心，其特征在于，该指挥中心(3)获得移动探测器(1)的行驶状态数据、至少获得目前的速度(vi)。
21.在一个移动探测器中的终端设备，其至少含有一个位置确定设备(2)或与其连接，并且包含一个数据处理设备(6)和与指挥中心(3)数据交换的设备(4)，其特征在于，形成该终端设备(1a)用于实施按照权利要求1至17之一的方法。
22.按照权利要求21的终端设备，其特征在于，该终端设备(1a)从其时间位置数据中确定移动探测器(1)的速度。
23.按照权利要求21的终端设备，其特征在于，该终端设备(1a)从行驶速度传感器中获得移动探测器(1)的速度(vi)或从行驶状态数据中确定移动探测器(1)的速度(vi)。
24.软件程序产品，可以直接在指挥中心(3)和移动探测器(1)的终端设备(1a)的内部存储器中读出该软件程序产品，并且包含程序段，如果在指挥中心(3)和/或在终端设备(1)中运行该程序产品，则以该程序段实施和/或可以实施根据权利要求1至17之一的方法步骤。
全文摘要
描述了一种在交通网内部借助于移动探测器、特别是随机选择的车辆、确定交通状况信息的方法。根据本发明至少移动探测器(1)的行驶速度(V
文档编号G08G1/01GK1443347SQ01813063
公开日2003年9月17日 申请日期2001年7月17日 优先权日2000年7月19日
发明者R·维伦布罗克 申请人:大众汽车有限公司