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DE60319993T2 - Vorrichtung und verfahren zur verkehrsinformationsbereitstellung - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur verkehrsinformationsbereitstellung Download PDF

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DE60319993T2
DE60319993T2 DE60319993T DE60319993T DE60319993T2 DE 60319993 T2 DE60319993 T2 DE 60319993T2 DE 60319993 T DE60319993 T DE 60319993T DE 60319993 T DE60319993 T DE 60319993T DE 60319993 T2 DE60319993 T2 DE 60319993T2
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DE
Germany
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route
time
section
vehicle
predicted
Prior art date
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Expired - Lifetime
Application number
DE60319993T
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English (en)
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DE60319993D1 (de
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Jonathan Charles Hale Altrincham BURR
Gary Heswall GATES
Alan George Hillside Heaton SLATER
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ITIS Holdings PLC
Original Assignee
ITIS Holdings PLC
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Publication date
Application filed by ITIS Holdings PLC filed Critical ITIS Holdings PLC
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Description

  • Technisches Gebiet
  • Diese Erfindung bezieht sich auf Systeme und Verfahren zur Verkehrsinformationsbereitstellung und insbesondere auf Systeme und Verfahren zum Antworten auf Benutzeranfragen in Bezug auf die wirtschaftlichste bzw. rationellste Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt.
  • Hintergrund
  • Verkehrs- und Reiseinformationen sind wesentlich bei der Berechnung von Fahrtzeiten und der Vermeidung von Überlastungen bzw. Staus, die den persönlichen Routenabschluss verzögern. Es gibt eine Anzahl von Wegen bzw. Arten, Verkehrsinformationen zu erhalten und die Fahrtzeit zu berechnen.
  • In der einfachsten Form wird die Fahrtzeit mathematisch berechnet, indem die zu durchfahrende Entfernung (entweder geschätzt oder einer Karte entnommen) durch die mittlere Reisegeschwindigkeit (entweder geschätzt oder aus einer Analyse von Tachographen- bzw. Fahrtenschreiberdaten im Fall von Schwerlastfahrzeugen) dividiert wird. Die Fahrtzeit und geschätzte Ankunftszeit sind nicht besonders genau, und es gibt keine echte Berücksichtigung möglicher Verkehrsüberlastungen entweder von langfristiger Natur (zum Beispiel Straßenarbeiten) oder kurzfristiger Natur (zum Beispiel Verkehrsunfälle).
  • Kommerzielle Einsätze erfordern einen höheren Grad an Genauigkeit, um Fahrtzeiten vorherzusagen, insbesondere, wenn Fahrzeugroutenplanungs- und Zeitplanungsverfahren zum Planen von Fahrzeugfahrten verwendet werden. Als ein Ergebnis können Verkehrsplaner geschätzte Geschwindigkeiten für verschiedene Fahrzeugtypen über verschiedene Arten von Straßen (zum Beispiel Autobahnen, städtische Schnellstraßen mit Mittelstreifen oder dicht gedrängte Fahrbahnen von Verkehrsadern) verwenden. Computerbasierte Karten mit Algorithmen, die den kürzesten Weg zwischen zwei Punkten bestimmen, teilen die Route anschließend in Straßenlängen pro Straßentyp auf und wenden geschätzte Geschwindigkeiten an, um eine Fahrtzeit zu erhalten. Weitere Entwicklungen dieses Verfahrens haben, wo das Auftreten von Verkehrsüberlastungen bzw. Staus bekannt ist, Stauparameter in der Form einer anteiligen Erreichung der geschätzten Fahrtzeit zwischen spezifischen Tageszeiten für bestimmte Straßentypen (zum Beispiel sollten städtische Autobahnen zwischen 07:30 und 10:00 60% der geschätzten Fahrtzeit haben) angewendet. Kommerzielle Betreiber, die aus der Fahrtenschreiberanalyse Vergleiche von "geplanten" und "tatsächlichen" Fahrtzeiten unternehmen, zeigen immer noch erhebliche Unterschiede, die sich nachträglich als durch Verkehrsstaus verursacht herausstellen.
  • Ein Verkehrsstau an dem gleichen Ort und der gleichen Zeit, der sich entweder auf aufeinander folgenden Wochentagen oder dem gleichen Wochentag wiederholt, ist von seinem Wesen her vorhersehbar und kann in der Verkehrsplanung berücksichtigt werden. Die Vorhersage basierend auf derartigen wiederholten Staus berücksichtigt jedoch keine unvorhersagbaren Staus, und bezieht folglich die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs nicht genau auf eine tatsächliche Straßenlänge zu einer bestimmten Tageszeit.
  • Echtzeit-Verkehrsinformationen werden auch sowohl von Fahrern als auch kommerziellen Fahrzeugbetreibern benötigt, um Verzögerungen zu vermeiden, die durch unvorhersehbare Ereignisse, wie etwa Verkehrsunfälle verursacht werden. Es gibt eine Anzahl verschiedener Arten, auf die Echtzeit-Verkehrsinformationen erhalten werden. Das zuverlässigste Echtzeit-Verkehrsinformationssystem ist der "Ereigniserkunder", der ein designierter Verkehrsereignisreporter (zum Beispiel ein Automobilvereinigungs-Verkehrsreporter auf einem Motorrad) sein kann, der Verkehrsstaus an eine zentrale Kontrolle meldet, oder ein Mitglied der allgemeinen Öffentlichkeit (ein Fahrer, der sich im Verkehrsstau befindet), der Ereignisse über ein Mobiltelefon an eine Radiostation meldet. Lokale Radiostationen können lokale Verkehrsdaten von Ereignisaufklärern, Taxiunternehmen, Busgesellschaften und der allgemeinen Öffentlichkeit konsolidieren, um sie in die Lage zu versetzen, Echtzeit-Verkehrsinformationen als Broadcast zu senden bzw. auszustrahlen. Derartige Informationen werden normalerweise mittels vieler Meldungen über das gleiche Ereignis überprüft, dann durch derartige Mittel, wie Verkehrsmeldungen auf dem Radio oder mittels Verkehrsinformationsmeldungen durch Zellulartelefone verbreitet. Ein derartiges System meldet nur Ereignisse, wenn sie stattfinden, und die Information ist auf die unmittelbare Nachbarschaft des Ereignisses beschränkt. Außerdem werden die Radiomeldungen oft weiterhin ausgestrahlt, lange nachdem das Ereignis sich aufgelöst hat und der Verkehr normal fortschreitet, weil es nach den anfänglichen Meldungen häufig kein echtes Überprüfungsverfahren gibt. Benutzer können basierend auf der gegebenen Information ihre eigene informierte Wahl treffen, um auf eine Alternativroute abzubiegen, selbst wenn dies nicht notwendig ist.
  • Genauere Echtzeit-Systeme verwenden Detektoren, die entweder Sensoren auf der Straße und Brücken oder Kameras entlang der Straße sind, die mit einer lokalen Verkehrsmelde-(oder Steuerungs-)Einrichtung verbunden sind, wodurch die Verbreitung von Echtzeit-Verkehrsinformationen erlaubt wird. Derartige Detektoren befinden sich normalerweise an potentiellen Verkehrsstaupunkten, damit von der Verkehrkontrolldirektion bzw. Behörde eine Frühwarnung ausgegeben werden kann. Derartige Informationen werden häufig von der Polizei oder „Ereignisaufklärern" validiert und an Radiostationen oder Organisationen, die Verkehrsinformationen mit Hilfe von Zellulartelefonen bereitstellen, weitergegeben. Diese Systeme neigen dazu, geographisch begrenzt zu sein, und wiederum können Informationen über ein Ereignis kommuniziert werden, nachdem es lange aufgehoben wurde und der Verkehr normal voranschreitet – es sei denn, es gibt ein Überprüfungsverfahren, das die Situation auf einer regelmäßigen Basis aktualisiert.
  • Fahrzeuge, die mit Funkdatensystemen mit Verkehrsdatentransferkanälen (RDS-TMC-Systemen) ausgestattet sind, können ebenfalls lokale Datentransfers erhalten und fähig sein, alternative Routen durch das Fahrzeugnavigationssystem zu verarbeiten, aber dies findet im Allgemeinen nur statt, wenn die Originalroute entweder "gesperrt" oder "ernstlich verzögert" ist.
  • Das genaueste Verkehrsinformationssystem, das gegenwärtig verfügbar ist, ist das individuelle Verkehrsverfolgungssystem, das ein Fahrzeug verwendet, das mit einer Sonde bzw. Detektoreinrichtung des globalen Positionierungssystems (GPS) ausgestattet ist, um den Fahrzeugstandort zu erfassen. Die Fahrzeuggeschwindigkeit wird basierend auf einer Anzahl von Standortmesswerten über die Zeit bestimmt. Außerdem hat die Fahrzeugdetektoreinrichtung eine Speichervorrichtung, die die Zeit, Daten, den Standort und die Geschwindigkeit in spezifischen Zeitintervallen aufzeichnet. Das Erfassen bzw. Sammeln derartiger Informationen, entweder in Echtzeit unter Verwendung eines zellularen Mobiltelefonsystems (GSM) oder GPRS oder nach dem Ereignis durch Herunterladen von Funkdaten ist als das "Variable Fahrzeugdaten"-(floating vehicle data FVDTM)Verfahren bekannt. Diese Daten sind sowohl spezifisch als auch auf bestimmte Fahrzeuge (die von denjenigen betrieben werden, die die Verkehrsdaten benötigen) zugeschnitten und insofern zeitgerecht, als die Daten entweder in Echtzeit oder historisch gesammelt werden können. Diese ausführlichen Daten können nach Fahrzeugtyp, Standort (Straßenlänge), Tageszeit und Wochentag analysiert werden. Der größte Nachteil von FVDTM, das nur diese Daten hat, ist, dass es den Grund für irgendwelche angetroffenen Verkehrsstaus nicht angibt. Derartige Informationen sind stattdessen häufig aus anderen herkömmlichen Quellen im öffentlichen Bereich erhältlich.
  • Beispiele für den Stand der Technik werden in den folgenden Dokumenten gegeben:
    Das Dokument DE 100 37 827 offenbart ein Bordnavigationssystem, in dem die Routen basierend auf vorab berechneten Abschnitten empfohlen werden, wobei der Wochentag und die Zeit ebenfalls berücksichtigt werden.
  • Das Dokument EP 0936 590 offenbart ein zentralisiertes System, das OD-Matrizen verwendet, die mit wechselnden Autodaten (floating car data FCD) aktuell gehalten werden.
  • Zusammenfassung
  • Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen bereitgestellt, das Routenergebnisse umfasst.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst das Verfahren für jeden Abschnitt einer Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt das Durchführen einer zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung basierend auf einer Zeit, während der vorhergesagt wird, dass ein Fahrzeug durch den Abschnitt fährt, um ein Abschnittsergebnis zu erzeugen; das Bilden zumindest eines Routenergebnisses, wobei das zumindest eine Routenergebnis basierend auf einer Vielzahl der Abschnittsergebnisse gebildet wird; Speichern des zumindest einen Routenergebnisses in eine digitale Speichereinrichtung; und das Zugreifen auf die Schnellzugriffseinrichtung für die Verwendung zur Beantwortung einer Benutzeranfrage nach Verkehrsinformationen für eine Reise zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt. Das Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung für jeden Abschnitt kann umfassen: das Bestimmen einer Abschnittsdauer für das Durchfahren des Abschnitts basierend auf einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für den Abschnitt zu der Zeit, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fährt; oder das Bestimmen einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für das Durchfahren des Abschnitts basierend auf der Zeit, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fahren soll. Das Bilden des zumindest einen Routenergebnisses kann das Summieren einer Vielzahl von Abschnittsdauern umfassen, um eine Gesamtroutendauer zu erzeugen; oder das Mitteln einer Vielzahl vorhergesagter jeweils einem Abschnitt entsprechender Fahrzeuggeschwindigkeiten, um eine vorhergesagte Gesamtroutengeschwindigkeit zu erzeugen. Das Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung kann auf einer Tageszeit und auf einem Wochentag basieren, während denen vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fahren soll; und der Wochentag kann aus einer Gruppe ausgewählt werden, die umfasst: gesetzlicher Feiertag, Tag vor gesetzlichem Feiertag, Tag nach gesetzlichem Feiertag, Sonntag, Montag, Dienstag, Mittwoch, Donnerstag, Freitag und Samstag.
  • In einer anderen Ausführungsform umfasst das Verfahren das Bestimmen einer empfohlenen wirtschaftlichsten bzw. rationellsten Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt; das Speichern des vorbestimmten Abschnitts der empfohlenen rationellsten Route in einer Schnellzugriffseinrichtung zu einer digitalen Speichereinrichtung; und das Zugreifen auf die Schnellzugriffseinrichtung für die Verwendung zur Beantwortung einer Benutzeranfrage nach Verkehrsinformationen für eine Fahrt zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt. Der vorbestimmte Abschnitt der empfohlenen rationellsten Route kann eine Route zwischen einem ersten Netzentscheidungsknoten für den Ausgangspunkt und einem zweiten Netzentscheidungsknoten für den Zielpunkt umfassen; und die ersten und zweiten Netzentscheidungsknoten können Knoten aus einem Netz digitaler Kartenknoten sein, die Schlüsseltransportverbindungen entsprechen. Die Schnellzugriffseinrichtung kann eine Nachschlagetabelle umfassen. Das Vorbestimmen zumindest eines Abschnitts der rationellsten Route kann das Bestimmen einer Route mit der kürzesten Zeit und/oder einer Route mit der kürzesten Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt umfassen.
  • In einer weiteren verwandten Ausführungsform umfasst das Verfahren das Empfangen von Echtzeitdaten bezüglich des Echtzeit-Fahrzeugstandorts von einer Vielzahl von fahrzeuggebundenen Detektoreinrichtungen; und das Erzeugen einer Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten relativ zu zumindest einer Vielzahl von Tageszeitbereichen und einer Vielzahl von Routen basierend auf den Echtzeit-Fahrzeugstandortdaten. Die Vielzahl fahrzeuggebundener Detektoreinrichtungen kann zumindest ein Mobiltelefon umfassen. Das Verfahren kann ferner das Erzeugen einer ersten Matrix empfohlener rationellster Routen in Bezug auf zumindest eine Vielzahl von Tageszeitbereichen und eine Vielzahl von Routen basierend auf der Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten umfassen. Beim Erzeugen der ersten Matrix mit empfohlenen rationellsten Routen können Fahrzeuggeschwindigkeitsausreißer und Fahrzeuggeschwindigkeiten, die sich auf unvorhersehbare Ereignisse beziehen, aus der Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten unter Verwendung einer statistischen Analyse entfernt werden. Die erste Matrix empfohlener rationellster Routen kann eine Vielzahl von Routenmatrixelementen umfassen, wobei jedes Routenmatrixelement einer Paarung eines Ausgangspunkts mit einem Zielpunkt entspricht und umfasst: eine Routenfolge, eine der Routenfolge entsprechende kürzeste Entfernung, eine der Routenfolge entsprechende Zeit und der Routenfolge entsprechende Kosten. Die Routenmatrixelemente können ferner Einträge für eine Vielzahl möglicher Fahrzeugtypen umfassen. Jede kürzeste Entfernungsfolge kann bestimmt werden durch: Bestimmen einer ersten Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt und dem ersten lokalen Entscheidungsknoten; Bestimmen einer zweiten Entfernung zwischen dem ersten lokalen Entscheidungsknoten und dem ersten Netzentscheidungsknoten; Bestimmen einer dritten Entfernung zwischen dem ersten Netzentscheidungsknoten und dem zweiten Netzentscheidungsknoten; Bestimmen einer vierten Entfernung zwischen dem zweiten Netzentscheidungsknoten und dem zweiten lokalen Entscheidungsknoten; Bestimmen einer fünften Entfernung zwischen dem zweiten lokalen Entscheidungsknoten und dem Zielknoten; und Summieren der ersten Entfernung, der zweiten Entfernung, der dritten Entfernung, der vierten Entfernung und der fünften Entfernung, um die Folge mit der kürzesten Entfernung zu erzeugen. Das Bestimmen der dritten Entfernung kann das Summieren einer Vielzahl von Entfernungen entsprechend Entfernungen zwischen aufeinander folgenden Elementen des Satzes von Netzentscheidungsknoten umfassen, wobei der Satz von Netzentscheidungsknoten neben den ersten und zweiten Netzentscheidungsknoten weitere Netzentscheidungsknoten umfasst.
  • In einer weiteren verwandten Ausführungsform kann das Verfahren das Identifizieren eines Verkehrsstaubereichs zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt in Echtzeit umfassen; und das Bestimmen einer alternativen zweiten Matrix empfohlener rationellster Routen basierend auf dem identifizierten Verkehrsstaubereich. Der Verkehrsstaubereich kann sowohl unter Verwendung öffentlich zugänglicher Daten als auch nicht öffentlicher Daten oder einer Datenbank mit Verkehrsmustern identifiziert werden; oder indem bestimmt wird, ob Echtzeit-Fahrzeugstandortdaten von einer Vielzahl fahrzeuggebundener Detektoreinrichtungen einem vorbestimmten Streuungspegel von historischen Echtzeit-Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechen. Das Verfahren kann ferner das Senden einer Nachricht an einen Benutzer umfassen, die einen Grund für den Verkehrsstaubereich identifiziert.
  • In einer weiteren verwandten Ausführungsform wird die zweite empfohlene rationellste Routenmatrix bestimmt, indem eine Route mit einer kürzesten Zeit zwischen zumindest einer Paarung aus Ausgangspunkt und Zielpunkt bestimmt wird. Das Verfahren kann ferner das Berechnen einer vorhergesagten Verzögerung durch Vergleichen der kürzesten Zeit auf der zweiten empfohlenen rationellsten Routenmatrix mit einer entsprechenden Zeit von der ersten empfohlenen rationellsten Routenmatrix umfassen.
  • In einer ferner verwandten Ausführungsform umfasst das Verfahren das Senden von Verkehrswarninformationen an einen Benutzer in Echtzeit, wobei die Übertragung zumindest eines der folgenden umfasst: einen Verkehrsdatenübertragungskanal auf einem Funkdatensystem; eine Nachricht an ein Mobiltelefon; oder eine Datenanzeige über das Internet.
  • In einer anderen verwandten Ausführungsform der Erfindung umfasst das Verfahren das Bestimmen einer empfohlenen rationellsten Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt unter Bezug auf ein erstes Netz geographischer Grenzen und ein zweites Netz digitaler Kartenknoten; und das Senden der empfohlenen rationellsten Route an einen Benutzer. Die empfohlene rationellste Route kann ferner bestimmt werden durch Bestimmen von: einem Satz lokaler Entscheidungsknoten, der einen ersten lokalen Entscheidungsknoten für den Ausgangspunkt und einen zweiten lokalen Entscheidungsknoten für den Zielpunkt umfasst; und einem Satz von Netzentscheidungsknoten, der einen ersten Netzentscheidungsknoten für den Ausgangspunkt und einen zweiten Netzentscheidungsknoten für den Zielpunkt umfasst; wobei der Satz lokaler Entscheidungsknoten Verbindungen in dem zweiten Netz entspricht und der Satz von Netzentscheidungsknoten Schlüsseltransportverbindungen in dem zweiten Netz entspricht; und wobei der Ausgangspunkt und der Zielpunkt unter Bezug auf geographische Grenzen in dem ersten Netz spezifiziert sind. Die geographischen Grenzen können einen Satz von Postleitzahlen umfassen. Die empfohlene rationellste Route kann eine Fahrtentfernung, Zeit oder Kosten zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt minimieren. Der Satz von Netzentscheidungsknoten kann neben den ersten und zweiten Netzentscheidungsknoten weitere Netzentscheidungsknoten umfassen. Zumindest der Ausgangspunkt und/oder der Zielpunkt und/oder ein Element des Satzes lokaler Entscheidungsknoten kann auch ein Element des Satzes von Netzentscheidungsknoten sein.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Computerprogrammprodukt bereitgestellt, das Programmcodemittel umfasst, die geeignet sind, die Verfahren einer beliebigen der vorangehenden Ausführungsformen zu steuern.
  • Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein System zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen bereitgestellt.
  • In einer erfindungsgemäßen Ausführungsform umfasst ein System eine Routenabschnittverarbeitungseinrichtung zum Durchführen einer zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung für jeden Abschnitt einer Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt basierend auf einer Zeit, während der vorhergesagt wird, dass ein Fahrzeug durch den Abschnitt fährt, um ein Abschnittsergebnis zu erzeugen; eine Routenergebnisbildungseinrichtung zum Bilden zumindest eines Routenergebnisses, wobei das zumindest eine Routenergebnis basierend auf einer Vielzahl der Abschnittsergebnisse gebildet wird; eine Schnellzugriffseinrichtung in einer digitalen Speichereinrichtung zum Speichern des zumindest einen Routenergebnisses; und eine Benutzeranfragen-Verarbeitungseinrichtung zum Zugreifen auf die Schnellzugriffseinrichtung zur Verwendung beim Beantworten einer Benutzeranfrage nach Verkehrsinformationen für eine Fahrt zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt. Die Routenabschnittverarbeitungseinrichtung kann Einrichtungen zum Bestimmen einer Abschnittsdauer zum Durchqueren jedes Abschnitts basierend auf einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für den Abschnitt zu der Zeit, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fährt, umfassen; oder Einrichtungen zum Bestimmen einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit zum Durchqueren des Abschnitts basierend auf der Zeit, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fährt. Die Routenergebnisbildungseinrichtung kann Einrichtungen zum Summieren einer Vielzahl von Abschnittsdauern umfassen, um eine Gesamtroutendauer zu erzeugen; oder Einrichtungen zum Mitteln einer Vielzahl vorhergesagter Fahrzeuggeschwindigkeiten, die jeweils einem Abschnitt entsprechen, um eine vorhergesagte Gesamtroutengeschwindigkeit zu erzeugen. Die Routenabschnittsverarbeitungseinrichtung kann Einrichtungen zum Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung basierend auf einer Tageszeit und einem Wochentag, während denen vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fährt, umfassen. Der Wochentag kann aus einer Gruppe ausgewählt werden, die umfasst: gesetzlicher Feiertag, Tag vor gesetzlichem Feiertag, Tag nach gesetzlichem Feiertag, Sonntag, Montag, Dienstag, Mittwoch, Donnerstag, Freitag und Samstag.
  • In einer anderen verwandten Ausführungsform der Erfindung umfasst ein System eine Routenvorbestimmungsverarbeitungseinrichtung zum Vorbestimmen zumindest eines Teils einer empfohlenen rationellsten Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt; eine Schnellzugriffseinrichtung in einer digitalen Speichereinrichtung zum Speichern des vorbestimmten Teils der empfohlenen rationellsten Route; und eine Benutzeranfragen-Verarbeitungseinrichtung zum Zugreifen auf die Schnellzugriffseinrichtung für die Verwendung beim Beantworten einer Benutzeranfrage nach Verkehrsinformationen für eine Fahrt zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt. Der vorbestimmte Teil der empfohlenen rationellsten Route kann eine Route zwischen einem ersten Netzentscheidungsknoten für den Ausgangspunkt und einem zweiten Netzentscheidungsknoten für den Zielpunkt umfassen; und die ersten und zweiten Netzentscheidungsknoten können Knoten aus einem Netz digitaler Kartenknoten sein, die Schlüsseltransportverbindungen entsprechen. Die Schnellzugriffseinrichtung kann eine Nachschlagetabelle umfassen. Die Routenvorbestimmungsverarbeitungseinrichtung kann Einrichtungen zum Bestimmen einer Route mit der kürzesten Zeit oder einer Route mit der kürzesten Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt umfassen.
  • In einer weiteren verwandten Ausführungsform umfasst das System einen Echtzeit-Datenempfänger zum Empfangen von Echtzeitdaten bezüglich des Echtzeit-Fahrzeugstandorts von einer Vielzahl von fahrzeuggebundenen Detektoreinrichtungen; und eine Matrix in einer digitalen Speichereinrichtung, die Fahrzeuggeschwindigkeiten basierend auf den Echtzeit-Fahrzeugstandortdaten zumindest auf eine Vielzahl Tageszeitbereichen und eine Vielzahl von Routen bezieht. Die Vielzahl von fahrzeuggebundenen Detektoreinrichtungen kann zumindest ein Mobiltelefon umfassen. Das System kann ferner eine erste Matrix empfohlener rationellster Routen in einem digitalen Speichermedium umfassen, die eine Vielzahl empfohlener rationellster Routen basierend auf der Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten zumindest auf eine Vielzahl von Tageszeitbereichen bezieht. Die erste Matrix empfohlener rationellster Routen kann auf der Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten basieren, wobei Fahrzeuggeschwindigkeitsausreißer und Fahrzeuggeschwindigkeiten, die sich auf nicht vorhersehbare Ereignisse beziehen, unter Verwendung einer statistischen Analyse entfernt werden. Die erste Matrix empfohlener rationellster Routen kann eine Vielzahl von Routenmatrixelementen umfassen, wobei jedes Routenmatrixelement einer Paarung eines Ausgangspunkts mit einem Zielpunkt entspricht und umfasst: eine Routenfolge, eine der Routenfolge entsprechende kürzeste Entfernung, eine der Routenfolge entsprechende Zeit und der Routenfolge entsprechende Kosten.
  • Die Routenmatrixelemente können ferner Einträge für eine Vielzahl möglicher Fahrzeugtypen umfassen. Das System kann ferner Einrichtungen umfassen, um jede Folge mit der kürzesten Entfernung zu bestimmen durch: Bestimmen einer ersten Entfernung zwischen dem Ausgangspunkt und dem ersten lokalen Entscheidungsknoten; Bestimmen einer zweiten Entfernung zwischen dem ersten lokalen Entscheidungsknoten und dem ersten Netzentscheidungsknoten; Bestimmen einer dritten Entfernung zwischen dem ersten Netzentscheidungsknoten und dem zweiten Netzentscheidungsknoten; Bestimmen einer vierten Entfernung zwischen dem zweiten Netzentscheidungsknoten und dem zweiten lokalen Entscheidungsknoten; Bestimmen einer fünften Entfernung zwischen dem zweiten lokalen Entscheidungsknoten und dem Zielpunkt; und Summieren der ersten Entfernung, der zweiten Entfernung, der dritten Entfernung, der vierten Entfernung und der fünften Entfernung, um die Folge mit der kürzesten Entfernung zu erzeugen. Das System kann ferner Einrichtungen zum Bestimmen der dritten Entfernung durch das Summieren einer Vielzahl von Entfernungen entsprechend Entfernungen zwischen aufeinander folgenden Elementen des Satzes von Netzentscheidungsknoten umfassen, wobei der Satz von Netzentscheidungsknoten neben den ersten und zweiten Netzentscheidungsknoten weitere Netzentscheidungsknoten umfasst.
  • In einer weitere verwandten Ausführungsform umfasst ein System einen Stauzeitplaner zum Identifizieren eines Verkehrsstaubereichs zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt in Echtzeit; und eine Matrixverarbeitungseinrichtung zum Bestimmen einer alternativen zweiten Matrix empfohlener rationellster Routen basierend auf dem identifizierten Verkehrsstaubereich. Der Stauzeitplaner kann Einrichtungen zum Identifizieren des Verkehrsstaubereichs sowohl unter Verwendung öffentlich zugänglicher Daten als auch nicht öffentlicher Daten oder einer Datenbank mit Verkehrsmustern umfassen; oder kann Einrichtungen zum Identifizieren des Verkehrsstaubereichs umfassen, indem bestimmt wird, ob Echtzeit-Fahrzeugstandortdaten von einer Vielzahl fahrzeuggebundener Detektoreinrichtungen einem vorbestimmten Streuungspegel von historischen Echtzeit-Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechen. Das System kann ferner einen Sender zum Senden einer Nachricht an einen Benutzer umfassen, die einen Grund für den Verkehrsstaubereich identifiziert.
  • In einer weiteren verwandten Ausführungsform umfasst die Matrixverarbeitungseinrichtung Einrichtungen zum Bestimmen der zweiten empfohlenen rationellsten Routenmatrix durch Bestimmen einer Route mit einer kürzesten Zeit zwischen zumindest einer Paarung eines Ausgangspunkts mit einem Zielpunkt. Das System kann ferner eine Verzögerungsvorhersage-Verarbeitungseinrichtung zum Berechnen einer vorhergesagten Verzögerung durch Vergleichen der kürzesten Zeit auf der zweiten empfohlenen rationellsten Routenmatrix mit einer entsprechenden Zeit von der ersten empfohlenen rationellsten Routenmatrix umfassen.
  • In einer weiteren verwandten Ausführungsform umfasst das System eine Verkehrswarnungserzeugungseinrichtung zum Senden von Verkehrswarninformationen an einen Benutzer in Echtzeit, wobei die Übertragung zumindest eines der folgenden umfasst: einen Verkehrsdatenübertragungskanal auf einem Funkdatensystem; eine Nachricht an ein Mobiltelefon; oder eine Datenanzeige über das Internet.
  • In einer anderen auf die Erfindung bezogenen Ausführungsform umfasst ein System eine Routenbestimmungsverarbeitungseinrichtung zum Bestimmen einer empfohlenen rationellsten Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt unter Bezug auf ein erstes Netz geographischer Grenzen und ein zweites Netz digitaler Kartenknoten; und einen Sender zum Senden der empfohlenen rationellsten Route an einen Benutzer. Die Routenbestimmungsverarbeitungseinrichtung kann ferner Einrichtungen zum Bestimmen der empfohlenen rationellsten Route umfassen, indem sie bestimmt: einen Satz lokaler Entscheidungsknoten, der einen ersten lokalen Entscheidungsknoten für den Ausgangspunkt und einen zweiten lokalen Entscheidungsknoten für den Zielpunkt umfasst; und einen Satz von Netzentscheidungsknoten, der einen ersten Netzentscheidungsknoten für den Ausgangspunkt und einen zweiten Netzentscheidungsknoten für den Zielpunkt umfasst; wobei der Satz lokaler Entscheidungsknoten Verbindungen in dem zweiten Netz entspricht und der Satz von Netzentscheidungsknoten Schlüsseltransportverbindungen in dem zweiten Netz entspricht; und wobei der Ausgangspunkt und der Zielpunkt unter Bezug auf geographische Grenzen in dem ersten Netz spezifiziert sind. Die geographischen Grenzen können einen Satz von Postleitzahlen umfassen. Die empfohlene rationellste Route kann eine Reiseentfernung, Zeit oder Kosten zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt minimieren. Der Satz von Netzentscheidungsknoten kann neben den ersten und zweiten Netzentscheidungsknoten weitere Netzentscheidungsknoten umfassen. Zumindest der Ausgangspunkt und/oder der Zielpunkt und/oder ein Element des Satzes lokaler Entscheidungsknoten kann auch ein Element des Satzes von Netzentscheidungsknoten sein.
  • In einer anderen auf die Erfindung bezogenen Ausführungsform umfasst ein Verfahren zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen für eine Fahrt das Durchführen einer zeitabhängigen Fahrtplanung basierend auf einer Vielzahl aufeinander folgender Routenabschnitte, von denen jeder eine zugehörige Fahrzeuggeschwindigkeit hat, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit von der Tageszeit abhängt, zu der vorhergesagt wird, dass der Routenabschnitt auf der Fahrt durchquert wird. In einer weiteren verwandten Ausführungsform umfasst ein Computerprogrammprodukt Programmcodemittel, die geeignet sind, das Verfahren der vorhergehenden Ausführungsform zu steuern. In einer anderen weiteren verwandten Ausführungsform umfasst ein System zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen für eine Fahrt eine Routenplanungsverarbeitungseinrichtung zum Durchführen einer zeitabhängigen Fahrtplanung basierend auf einer Vielzahl aufeinander folgender Routenabschnitte, von denen jeder eine zugehörige Fahrzeuggeschwindigkeit hat, wobei die Fahrzeuggeschwindigkeit von der Tageszeit abhängt, zu der vorhergesagt wird, dass der Routenabschnitt auf der Fahrt durchquert wird.
  • Zusätzliche Aufgaben, Vorteile und neuartige Merkmale der Erfindung werden teilweise in der folgenden Beschreibung dargelegt und werden Fachleuten der Technik nach Untersuchung des Folgenden und der beigefügten Zeichnungen offensichtlich werden oder können durch die Anwendung der Erfindung erfahren werden.
  • Kurze Beschreibung der Zeichnungen
  • Für ein besseres Verständnis der vorliegenden Erfindung und um zu zeigen, wie dieselbe in die Tat umgesetzt werden kann, wird nun lediglich beispielhaft auf die beigefügten Zeichnungen Bezug genommen, wobei:
  • 1 die Komponenten der Road TimetableTM bzw. des Straßen-Zeitfahrplans gemäß einer Ausführungsform der Erfindung darstellt;
  • 2 die anfängliche Datensammlung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • 3 die Datenbankunterstützungsstruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • 4 die Definitionen für die Berechnungsroutine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bereitstellt;
  • 5 den Umfang der Schlüsselelemente in der Berechnungsroutine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung bereitstellt;
  • 6 die wesentlichen Eigenschaften der Entfernung und der Geschwindigkeit in der Berechnungsroutine gemäß einer Ausführungsform der Erfindung identifiziert;
  • 7A den Kürzesten-Weg-Algorithmus gemäß einer Ausführungsform der Erfindung skizziert;
  • 7B die Berechnung einer Fahrtzeit unter Verwendung von Zeitperioden gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 7C Informationen zeigt, die in einer Matrix als ein Ergebnis der Fahrtberechnungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gespeichert sind;
  • 7D die Verschmelzung mehrerer Knoten zu einem einzigen Netzentscheidungsknoten gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigt;
  • 8 das (entfernungsbasierte) Benchmark-Road-TimetableTM-Verfahren bzw. das Referenz-Straßenfahrplan-Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung skizziert;
  • 9 die (entfernungsbasierte) Benchmark-Road-TimetableTM-Datenbankstruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung skizziert;
  • 10 die Variationen der Road TimetableTM nach Umfang gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • 11 den Congestion SchedulerTM bzw. den Stauplaner gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • 12 das (zeitbasierte) Alternative Road TimetableTM-Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • 13 die (zeitbasierte) Alternative Road-TimetableTM-Datenbankstruktur gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt;
  • 14 den Traffic Alert GeneratorTM-Datenfluss bzw. den Verkehrswarnungsgenerator-Datenfluss gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt; und
  • 15 das Online-(www)Road TimetableTM-Verfahren gemäß einer Ausführungsform der Erfindung beschreibt.
  • Detaillierte Beschreibung
  • Diese Erfindung betrifft die Bereitstellung von vorhergesagten Fahrtgeschwindigkeiten für verschiedene Straßenfahrzeugtypen, einschließlich Vorhersagen für spezifische Straßenlängen zu bestimmten Tageszeiten und für spezifische Fahrten über den Tag hinweg. Sie kann jedoch auch auf Schifffahrtsbetriebe, Luftfahrt und Eisenbahnfahrten und auf Fahrten mit mehreren Betriebsarten angewendet werden, die die Bewegung in zwei oder mehr Transportarten kombinieren.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird eine Einrichtung zum Bestimmen maßgeschneiderter Daten für mehr als einen Fahrzeugtyp bereitgestellt. Derartige maßgeschneiderte Daten können erstens zum genauen Vorhersagen von Fahrtzeiten vor einer Fahrt verwendet werden, um die schnellste anstelle der kürzesten Route auszuwählen, und zweitens um im Fall eines Verkehrsstaus Fahrtinformationen und Umleitungsinformationen während der Fahrt in Echtzeit anzubieten.
  • Allgemeiner bestimmt eine Ausführungsform gemäß der Erfindung eine rationellste Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt. Die rationellste Route kann von dem Benutzer definiert werden und kann die Route mit der kürzesten Entfernung, die Route mit der kürzesten Zeit, die Route mit den geringsten Kosten oder jede Kombination aus diesen umfassen, ist aber nicht darauf beschränkt.
  • Die bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung verwendet Verkehrsdaten, die von einer Anzahl von Quellen gesammelt werden, aber insbesondere von Detektoreinrichtungen in einzelnen Straßenfahrzeugen. Diese fahrzeuggebundenen Detektoreinrichtungen erhalten die Geschwindigkeit der verschiedenen Fahrzeugtypen über spezifische Straßenlängen insbesondere in kurzen Zeitintervallen über den Tag hinweg an jedem Wochentag. Die Daten werden von den Detektoreinrichtungen gesammelt, um eine Datenbank tatsächlicher Fahrzeuggeschwindigkeiten über eine Zeitspanne zu erzeugen. Die fahrzeuggebundenen Detektoreinrichtungen können Mobiltelefone der Fahrzeugfahrer umfassen, deren Standort in einer Weise gemessen werden kann, die Fachleuten der Technik bekannt ist, oder es können andere Fahrzeugdetektoreinrichtungen sein.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung werden die Fahrzeugdetektoreinrichtungsdaten in zwei Formen verwendet.
  • Erstens werden die Fahrzeugdetektoreinrichtungsdaten als historische Daten verwendet, aus denen die Geschwindigkeit eines definierten Fahrzeugtyps entweder auf einer bestimmten Straßenlänge zu einer bestimmten Zeit oder bei einer bestimmten Fahrt (Ausgang zu Ziel) zu einer beliebigen Tageszeit vorhergesagt werden soll. Diese Daten sind wertvolle Informationen für den einzelnen Reisenden, den kommerziellen Fahrzeugroutenplaner und Verkehrsbehörden, da sie einen erheblichen Genauigkeitsgrad über jedem anderen gegenwärtigen Mittel bieten. Die vorhergesagten Straßengeschwindigkeitsdaten erlauben die Berechnung der schnellsten Route für eine bestimmte Fahrt, beginnend zu verschiedenen Tageszeiten, wobei die schnellste Route aufgrund vorhergesagter Verkehrsstaus in einer oder mehreren Straßenlängen, die die kürzeste Route bilden, nicht notwendigerweise die kürzeste Entfernung sein braucht.
  • Zweitens werden die Fahrzeugdetektoreinrichtungsdaten als Live-(Echtzeit-)Daten verwendet, die die Geschwindigkeit der tatsächlichen Fahrzeugbewegungen auf einer bestimmten Straßenlänge identifizieren. Diese Verkehrsinformationen sind besonders nützlich für gegenwärtige (oder potentielle) Reisende, die entweder in einem Bereich mit Verkehrsstaus sind oder sich einem Bereich mit Verkehrsstaus nähern. In beiden Fällen sind Reisende in der Lage, durch eine Anzahl alternativer Kommunikationsmittel den Grund für den Verkehrsstau und die aktuelle Geschwindigkeit von Fahrzeugtypen in dem Staubereich zu erhalten und entweder unter Verwendung ihrer aktuellen Route eine neue geschätzte Ankunftszeit zu bestimmen oder vorherzusagen, ob eine alternative Route sie in die Lage versetzen wird, zu einer früheren Zeit an ihrem Ziel anzukommen.
  • Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung stellt ein System zur Erzeugung von Verkehrsinformationen bereit mittels:
    • • Sammeln genauer historischer Verkehrsbewegungsdaten für spezifische Fahrzeugtypen auf bestimmten Straßenlängen in spezifischen Zeitspannen über jeden Wochentag;
    • • Bestimmen potentieller Verkehrsstaubereiche zusammen mit Gründen und der Vorhersage der Verkehrsgeschwindigkeit;
    • • Bereitstellen einer Datenbank für vorhergesagte Verkehrsgeschwindigkeiten über bestimmte Routenlängen zu spezifischen Zeiten für jeden Wochentag;
    • • Bereitstellen eines Mittels zum Aktualisieren der Datenbank für Fahrzeuggeschwindigkeiten sowohl durch neue Daten als auch eines Vorhersageverkehrsmusters im Falle bekannter Aktivitäten (zum Beispiel neuer Straßenarbeiten auf einer bestimmten Routenlänge);
    • • Bereitstellen von Fahrtplänen (Routen) mit Vorhersagefahrtzeiten zum Fahren zu verschiedenen Tageszeiten (und an verschiedenen Wochentagen), die entweder die Route mit der kürzesten Entfernung oder die Route mit der kürzesten Fahrtzeit identifizieren;
    • • Integrieren von Echtzeitdaten, um eine Verzögerungszeit in einem bestimmten Verkehrsstauereignis zu schätzen;
    • • Integrieren von Echtzeitdaten, um die Ankunftszeit vor oder während einer bestimmten Fahrt zu schätzen; und
    • • Integrieren von Echtzeitdaten, um vor oder während einer bestimmten Fahrt die schnellste Route zu bestimmen.
  • Eine Aufgabe einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist, realistische Fahrtzeiten von jedem Ausgangspunkt zu jedem Zielpunkt für verschiedene Fahrzeugtypen in verschiedenen Zeitintervallen am Tag bereitzustellen mittels Auswählen sowohl der Route mit der kürzesten Entfernung als auch der Route mit der kürzesten Fahrtzeit. Diese Routen können aufgrund der vorhergesagten Fahrtzeiten über bestimmte Straßenlängen, welche die Route bilden, verschieden sein. Diese realistischen Fahrtzeiten werden vorhersehbare Verkehrsstaus aufgrund derartiger Faktoren, wie Straßenarbeiten oder dem Verkehrsvolumen auf einer bestimmten Straßenlänge, berücksichtigen.
  • Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist als Road TimetableTM-Ausführungsform bekannt.
  • Ein erster Aspekt der Road TimetableTM-Ausführungsform ist die Definition eines Berechnungsrahmens, in dem die Entfernungs- und Zeitberechnung von dem Ausgangspunkt (AP) zu dem Zielpunkt (ZP) ausgeführt werden soll. Dieser Berechnungsrahmen verwendet eine Kombination aus geographischen Standardgrenzen (wie etwa Postleitzahlen) und Knotenpunkten, die für gegenwärtige digitale Abbildungs- bzw. Kartenverfahren Standard sind. Der Berechnungsrahmen definiert die Struktur sowohl der Datenbank als auch des Algorithmus, welche die Road TimetableTM ausmachen.
  • Ein zweiter Aspekt der Road TimetableTM-Ausführungsform ist, dass die anfänglichen Fahrzeuggeschwindigkeitsdaten von FVDTM-Detektoreinrichtungen gesammelt werden, die zunächst Datensätze über die geographische Länge und Breite zu einer gemeldeten Zeit bereitstellen. Aus zwei oder mehr derartiger Datensätze, einschließlich des Standorts und der Richtung, ist es möglich, die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs zu berechnen. Derartige historische Daten sind genau und können in einer Datenbank gespeichert werden, wo die praktisch niedrigste Detailstufe die Geschwindigkeit eines bestimmten Fahrzeugtyps auf einer spezifischen Straßenlänge zu einer bestimmten Zeit eines bestimmten Tages und Wochentages ist. Ausreichende historische Daten auf der niedrigsten Detailstufe können kumuliert werden und nach der Validierung verwendet werden, um Trends vorherzusagen und Vorhersagen für zukünftige Fahrzeuggeschwindigkeiten zu erzeugen. Dies wird mittels Standardverfahren der statistischen Mittelung und Vorhersage (wie etwa exponentiellem Glätten, das in einer Zeitdienstanalyse den neuesten gesammelten Daten ein höheres Gewicht gibt) erreicht.
  • Ein dritter Aspekt der Road TimetableTM-Ausführungsform ist, dass die FVDTM-Ausführungsform validiert und gesäubert wird, bevor sie in die Datenbank hinzugefügt wird. Das Validierungsverfahren stellt sicher, dass Eingaben in die Datenbankdatensätze vernünftig sind, und die Zeitdaten werden nur erzeugt, wenn genügend Rohdaten verfügbar sind, um die Messgröße statistisch zu validieren. Das Säuberungsverfahren kann die "Ausreißer" (Fehler beim Datenlesen) und diejenigen Datensätze, die sich auf unvorhergesehene oder nicht vorhersagbare Ereignisse (zum Beispiel Verkehrsunfälle oder Sicherheitsstörungen) beziehen, herausnehmen. Die verwendeten Datensätze sind daher besonders genaue Widerspieglungen vorhersagbarer Ereignisse.
  • Ein vierter Aspekt der Road TimetableTM-Ausführungsform ist der Algorithmus, der sowohl die Entfernung als auch die Zeit von dem Ausgangspunkt zu dem Zielpunkt für jede Zeitspanne berechnet und eine Matrix erzeugt, die Entfernungs-, Zeit- und Routenfolgen sowohl für die kürzeste Route als auch die schnellste Route in jeder Zeitspanne umfasst. Die Erzeugung der Entfernungs- und Zeitmatrix ist ein wichtiges Merkmal der Road TimetableTM und ist notwendig, weil Kunden "sofortige" Antworten benötigen, und im Allgemeinen nicht umfangreiche Berechungszeiten für Berechnungsroutinen, die ausgeführt werden sollen, abwarten können. Es ist die sofortige Antwort (unter 30 Sekunden auf dem Computerbildschirm ab der Ausführung) zusammen mit der Genauigkeit der Antwort, die ein wichtiges Merkmal der Road TimetableTM im Vergleich mit anderen Fahrtenplanungsprodukten ist.
  • In der bevorzugten Ausführungsform hat die vorliegende Erfindung drei getrennte Arten von Ausgaben. Erstens die Ausgabe für die "Fahrtplanung" entweder durch Einzelne oder Verkehrsplaner, wobei eine derartige Ausgabe in elektronischer Form mittels einer CD-ROM, Email oder dem Internetzugriff bereitgestellt und auf einer regelmäßigen Basis aktualisiert werden kann. Eine derartige Ausgabe würde von Einzelnen verwendet, um die beste Fahrtroute und Zeit zu bestimmen, oder von kommerziellen Verkehrsplanern als eine Eingabe für Fahrzeug-Routen- und Zeitplanungssysteme. Zweitens könnten Ausgaben für Routenänderungen auf der Route (oder vor der Fahrt) in "Echtzeit" mittels Internetzugriff bereitgestellt werden, was Kunden ermöglicht, wo möglich, aktuelle und mögliche Verkehrsstaus, einschließlich bekannter unvorhersehbarer Ereignisse, wie etwa Verkehrsunfälle zur Zeit ihrer Fahrt, zu vermeiden.
  • Die dritte Art von Ausgabe gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist eine Vorhersage von Verkehrsmustern basierend auf der Simulation neuer (oder hypothetischer) Daten. Beispiele für eine derartige Ausgabe sind der Einfluss der Öffnung einer neuen Straße auf die Fahrtgeschwindigkeiten von einem oder mehreren Standorten zu anderen; oder der Einfluss von zusätzlichem Verkehr aufgrund eines spezifischen Ereignisses (zum Beispiel einer Sportveranstaltung) auf die Fahrtgeschwindigkeiten auf verschiedenen Straßen. Die Simulationsausgabe wird zu Verkehrsplanungszwecken verwendet, wie etwa die Planung, wo Noffalldienstfahrzeuge angeordnet werden sollen, um während eines großen Sportereignisses, das erhebliche zusätzliche Verkehrsvolumen und Staus auf dem lokalen Straßennetz anzieht, die erforderliche Reaktionszeit über das Gebiet zu erreichen.
  • Eine Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist besonders genau in ihrer Vorhersage von Fahrtgeschwindigkeiten auf bestimmten Straßenlängen und beruht wesentlich auf dem konstanten und regelmäßigen Zustrom von Eingangsdaten von Fahrzeugdetektoreinrichtungen, um die Matrix in der Road TimetableTM regelmäßig zu aktualisieren. Es ist dieses regelmäßige Aktualisierungsverfahren, das die Genauigkeit der vorhergesagten Fahrtplanungsentfernungen und Zeiten für die Road TimetableTM sicherstellt.
  • Eine bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nun lediglich beispielhaft unter Verwendung der beigefügten Zeichnungen beschrieben. Ausführungsformen dieser Erfindung können für die Bereitstellung von vorhergesagten Fahrtgeschwindigkeiten für alle Transportbetriebsarten verwendet werden, einschließlich Kurzstreckenfährschiffen, Eisenbahn, Luftfahrt und jede Kombination derartiger Transportbetriebsarten, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Die Komponenten der Road TimetableTM, die die bevorzugte Ausführungsform ist, sind in 1 skizziert und umfassen ein digitales Kartenmodul 100, einen Berechnungsrahmen 110, Quelldaten 120, Zusatzdaten 130, ein Straßengeschwindigkeitsmatrixmodul 150 und ein Algorithmusimplementierungsmodul 180, um ansprechend auf die Kundenanfrage 140 die Lösungen oder die Ausgabe 170 zu berechnen.
  • Das Straßengeschwindigkeitsmatrixmodul 150 in der Ausführungsform 1 stellt einen Datensatz der kumulierten Geschwindigkeit jedes Fahrzeugtyps über jede Straßenlänge für jede definierte Zeitperiode bereit, wobei eine Straßenlänge durch die Entfernung zwischen zwei Knotenpunkten definiert ist, die auf einer digitalen Karte definiert sind. Das Straßengeschwindigkeitsmatrixmodul 150 sorgt für validierte Geschwindigkeiten (das heißt, nachdem die Daten gesäubert wurden) und separate Straßengeschwindigkeiten für jede Fahrtrichtung für jeden Fahrzeugtyp. Fahrzeuggeschwindigkeiten werden mit spezifischen Tageszeiten aufgezeichnet, und die Geschwindigkeiten werden über den Tag hindurch in separate Zeitperioden unterteilt, wobei jede Zeitperiode ein Fünf- oder Fünfzehn-Minuten-Intervall oder jedes beliebige angemessene Zeitintervall sein kann.
  • Das Road TimetableTM-Modul 160 in der Ausführungsform von 1 stellt eine Matrix bereit, die die Route mit der kürzesten Entfernung zwischen zwei Punkten und die Route mit der kürzesten Zeit bereitstellt – zwei Punkte, die zu bestimmten Tageszeiten an einem bestimmten Wochentag beginnen, wobei vorhergesagte Fahrzeuggeschwindigkeiten von dem Straßengeschwindigkeitsmatrixmodul 150 für jeden Fahrzeugtyp verwendet werden. Das Road TimetableTM-Modul 160 verwendet ein digitales Bild einer Karte auf Straßenebene, das von einem digitalen Kartenmodul 100 (das für viele Verwaltungsbezirke verfügbar ist) bereitgestellt wird. Das digitale Kartenmodul 100 identifiziert jeden Straßentyp (Autobahnen, Verkehrsadern, andere Bundesstraßen, Landstraßen und sonstige) und stellt Knotenpunkte in verschiedenen Entfernungen entlang jeder Straße bereit. Typischerweise ist ein Knotenpunkt eine Position (definiert durch die geographische Länge und Breite) einer Straßenkreuzung, Brücke oder eines anderen spezifischen Straßenmerkmals. Für jede Routenlänge könnte erwartet werden, dass die digitale Karte zusätzliche Daten, wie etwa den Straßentyp, die Entfernung und wesentliche Merkmale, wie etwa niedrige Brücken (mit der Höhe, definiert in Metern) umfasst.
  • Die primären Quelldaten 120 der Ausführungsform von 1 sind Datum, Zeit, geographische Länge und Breite, die von sich bewegenden Fahrzeugen mit Hilfe einer Detektoreinrichtung gesammelt werden, wobei die Summe der Informationen als variierende Fahrzeugdaten (FVDTM) bekannt ist. Aus diesen primären Quelldaten 120 ist es möglich, die Geschwindigkeit eines bestimmten Fahrzeugtyps zu berechnen, der zwischen zwei oder mehr Knoten auf einem bestimmten Straßentyp fährt. Folglich können durch Kumulieren dieser Daten spezifische Fahrzeugtyp-Fahrtgeschwindigkeiten in ausgewählten Zeitperioden für bestimmte Straßenlängen erhalten werden – wie sie von dem Straßengeschwindigkeitsmatrixmodul 150 bereitgestellt werden.
  • Die Zusatzdaten 130 der Ausführungsform von 1 sind zum Beispiel Informationen über Straßenarbeiten über bestimmte Straßenlängen, die im öffentlichen Bereich sind und aus einer Anzahl von Quellen verfügbar sind. Diese Zusatzdaten 130 identifizieren Gründe für Änderungen von einem Tag zum anderen bei spezifischen Fahrzeugtyp-Fahrtgeschwindigkeiten über ausgewählte Straßenlängen in ähnlichen Zeitperioden. Die Zusatzdaten 130 helfen auch bei der Validierung von primären Quelldaten.
  • Das Road TimetableTM-Modul 160 der Ausführungsform 1 verwendet Daten, die von einem Berechnungsrahmen 110 abgeleitet sind und ein angepasstes Kürzester-Weg-Algorithmus-Modul 180, um eine Matrix der kürzesten Entfernungen und der zugehörigen Zeit zwischen dem AP (Ausgangspunkt) und dem ZP (Zielpunkt) oder kleinster Zeiten zwischen dem AP und dem Zp abzuleiten. Trotzdem kann eine Kundenanfrage 140 nach der kürzesten vorhergesagten Zeit und der zugehörigen Entfernung von einem AP zu einem ZP nicht in der Matrix enthalten sein, die von dem Road TimetableTM-Modul 160 bereitgestellt wird. In einem derartigen Fall können weitere Berechnungen unter Verwendung der Berechnungsmatrix 110 erforderlich sein, um eine genaue Lösung bereitzustellen.
  • Lösungen oder Ausgaben 170 der Ausführungsform von 1 umfassen ein Liste mit alternativen Routen zwischen dem AP und dem ZP bei einer definierten Startzeit, wobei eine vorhergesagte Fahrtzeit, Entfernung, Route (in Form eines Fahrtplans) und eine Vorhersage von alternativen Fahrtzeiten, wenn zu alternativen Zeiten gestartet wird (zum Beispiel Start 30 Minuten später) identifiziert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung basiert die Fähigkeit zum Vorhersagen von Verkehrsgeschwindigkeiten auf dem Sammeln, der Interpretation, der Analyse und der Darstellung historischer Verkehrsgeschwindigkeiten, die mit Hilfe von „variierenden Fahrzeugdaten" (FVDTM) gesammelt werden. Die Ausführungsform von 2 beschreibt, wie Positions- und Geschwindigkeitsdaten für das Road TimetableTM-Modul 270 sowohl gesammelt als auch überprüft werden. Die variierenden Fahrzeugdatendetektoreinrichtungen 210 sind entweder in ein Fahrzeug oder einen Anhänger (oder eine andere Transportart) eingebaut, und diese Detektoreinrichtungen 210 sammeln Daten sowohl über die Zeit als auch die Position (definiert als geographische Länge und Breite), wobei das letztere mittels des GPS-(globalen Positionierungssystem-)Satellitensystems 220 erfolgt. Derartige Daten werden an Bord in einer Speichereinheit 230 gespeichert und entweder durch GSM- oder Funk-Herunterladeeinrichtungen 240 in einen Computerspeicher heruntergeladen. Aus derartigen Daten ist es möglich, sowohl die Fahrtrichtung als auch die Fahrtgeschwindigkeit eines einzelnen Fahrzeugtyps über einen bestimmten Straßenabschnitt zwischen zwei oder mehr Knotenpunkten zu berechnen. Die gesammelten FVDTM-Daten werden mit Hilfe der Korrelation mit anderen historischen Daten oder anderen Sensorinformationen 250 in dem öffentlichen Bereich, wie etwa Straßengeschwindigkeiten und Verkehrsvolumen von Hochmesseinrichtungen auf den Brücken, Kameras am Straßenrand oder Verkehrserkundern, überprüft. Überprüfte Daten werden unter Verwendung des Straßengeschwindigkeitsmatrixmoduls 260 dargestellt.
  • Die Ausführungsform von 3 zeigt den Zusammenhang zwischen den Schlüsseldatenbankanforderungen vor dem Ausführen einer Entfernungs- und Zeitberechnung von einem Ausgang zu einem Ziel. Anfänglich ist ein digitales Kartenmodul 300 erforderlich, das eine Darstellung von Knotenpunkten (Straßenkreuzungen oder Schlüsselpositionen auf der Straße), möglicherweise bis auf Straßendetailebene bereitstellt. Daraus können spezifische Knotenpunkte ausgewählt werden, und die Verbindungen von jedem Knotenpunkt zu anderen sowohl identifiziert als auch beschrieben 310 werden. Derartige Beschreibungen jeder Verbindung (oder Straßenlänge) umfassen Verbindungen zu anderen Knotenpunkten; den Straßentyp; die Entfernung; die Fahrtrichtung; Beschränkungen (zum Beispiel Brückenhöhen oder Gewichtsbeschränkungen); Geschwindigkeitsbeschränkungen; und besondere Merkmale (zum Beispiel Straßengebühren), sind aber nicht darauf beschränkt.
  • In der Ausführungsform von 3 gibt es auch eine Anforderung eines Postleitzahlenmatrixmoduls 320, das den Hintergrund für die geschätzte Straßenentfernung für Straßen angibt, die nicht durch die Knotenpunkte definiert sind. Derartige Schätzungen werden mit Hilfe der geradlinigen Entfernung multipliziert mit einem "Schlängelfaktor" berechnet, wobei der "Schlängelfaktor" aus einer zufälligen Probe der FVDTM genommen wird, die Entfernungsberechnungen aus tatsächlichen Daten von Fahrzeugen enthält, die in dem Postleitzahlsektor auf Straßen fahren, die nicht in dem Knotennetz enthalten sind. Die Postleitzahlencodematrix sollte in Großbritannien zum Beispiel die folgenden Informationen enthalten: Postleitzahl (auf Bezirksebene zum Beispiel BL1 5); Liste benachbarter Leitzahlen; alle Knotenpunkte in dem Postleitzahlengebiet; "Schlängelfaktor" in dem Postleitzahlengebiet (Verhältnis der mittleren Entfernung jeder Routenlänge geteilt durch die schnurgerade Verschiebung zwischen den zwei Endpunkten – zum Beispiel 1, 24); und die Geschwindigkeit für jeden Fahrzeugtyp in dem Postleitzahlengebiet für jede Zeitperiode und jeden Wochentag.
  • Die FVDTM 330 der Ausführungsform von 3 definiert die mittlere Geschwindigkeit jedes Fahrzeugtyps zwischen Knotenpunkten in jeder Zeitperiode, die von den einzelnen Fahrzeugen gesammelt wird. Die ausgewählten Zeitperioden stellen ein praktisches Mittel zum Summieren von gesammelten Daten in relevanten Gruppierungen dar, um die Berechnung zu vereinfachen und die Berechnungszeit zu minimieren. Die Daten werden überprüft und unter Verwendung des Straßengeschwindigkeitsmatrixmoduls 340 dargestellt.
  • Berechnen der Road TimetableTM-Daten
  • In der bevorzugten Ausführungsform dieser Erfindung ist das Problem der Bestimmung sowohl der Entfernung als auch der alternativen Zeitabläufe von einem Punkt zum anderen in der Weise strukturiert, die in den Ausführungsformen von 4 und 5 beschrieben ist. In 4 und 5 ist der "Ausgangspunkt" (AP) 410 und 510 als eine Postleitzahl (alternativ ein ähnliches Mittel) beschrieben, die mittels gegenwärtig verfügbarer Abbildungssoftware in eine geographische Länge und Breite übersetzt wird. Der "lokale Entscheidungsknoten" (LEK) 420, 450, 520 und 550 von 4 und 5 ist der nächste erkannte Knotenpunkt zu dem AP oder ZP in der Fahrtrichtung. Typischerweise wird ein LEK aus Bundesstraßenkreuzungen, Endbahnhöfen, Fertigungszentren oder Einkaufszentren ausgewählt. In manchen Fällen können Benutzer ihre eigene LEK-Struktur aufbauen wollen (zum Beispiel kann ein Händler seine Abholmärkte und jedes seiner Ladengeschäfte als LEKs definieren). Der "Netzentscheidungsknoten" (NEK) 430, 440, 530 und 540 von 4 und 5 ist die nächste Straßenverbindung (Autobahnverbindung, Hauptstraßenverbindung oder speziell ausgewählte Verbindung) zu dem AP oder ZP bei der Fahrtrichtung. Der "Zielpunkt" (ZP) 460 und 560 von 4 und 5 wird als eine Postleitzahl (alternativ ein anderes ähnliches Mittel) beschrieben, die mit Hilfe gegenwärtig verfügbarer Abbildungssoftware in die geographische Länge und Breite umgewandelt wird.
  • Basierend auf der Struktur der Ausführungsformen von 4 und 5, werden die kürzeste Entfernung und Zeit zwischen dem AP und dem ZP berechnet, wie in der Ausführungsform von 6 gezeigt. Zuerst werden sowohl der "AP" 610 als auch der "ZP" 660 als Postleitzahlen (oder äquivalent) erkannt und (mittels Software) in geographische Längen und Breiten übersetzt. Ein Validierungsverfahren wird ausgeführt, um die gegebenen Postleitzahlen zu prüfen. Als nächstes wird die Fahrtrichtung von dem AP 610 zu dem ZP 660 in Grad berechnet (wobei Norden sowohl gleich 0° als auch 360° ist). Die LEK-Datenbank wird dann durchsucht, um alle LEKs in dem AP- 610 Postleitzahlenbereich und den benachbarten Postleitzahlen zu bestimmen, und der nächste LEK 620 zu dem AP 610 in der Fahrtrichtung wird (basierend auf der geradlinigen Entfernung) ausgewählt. Als nächstes wird die "Vorhersageentfernung" von dem AP 610 zu dem ausgewählten LEK 620 berechnet, indem die geradlinige Entfernung mit einem "Schlängelfaktor" multipliziert wird, der auf einer Postleitzahlendatenbank gezeigt wird und als das Mittel aus einer Probe tatsächlicher Daten berechnet wird, die für jede Postleitzahl gesammelt werden. Als nächstes wird die "Vorhersagezeit" von dem AP 610 zu dem ausgewählten LEK 620 berechnet, indem die Geschwindigkeit pro Meile für jede "vorhergesagte Meile" bestimmt wird, wobei die Geschwindigkeit in der Postleitzahlendatenbank für jede Zeitperiode pro Wochentag für jede Postleitzahl definiert wird und aus einer Probe der tatsächlichen für jede Postleitzahl gesammelten Daten berechnet wird. Als nächstes wird der erste NEK 630 aus der NEK-Datenbank aus den NEKs ausgewählt, die mit dem LEK 620 in der Fahrtrichtung verbunden sind. Als nächstes wird die tatsächliche Entfernung von dem LEK 620 zu den NEK 630 unter Verwendung der Datenbank und der Abbildungssoftware bestimmt. Als nächstes wird die Vorhersagezeit von dem LEK 620 zu dem NEK 630 für den Straßentyp (mittels der Abbildungssoftware), den Fahrzeugtyp und die Zeitperiode nach Wochentag ab einer geschätzten Startzeit berechnet. Als nächstes werden der LEK 650 und der NEK 640 für den ZP 660 bestimmt, und die Vorhersageentfernung und Vorhersagezeit werden mit den gleichen Mitteln bestimmt, wie vorstehend für die AP-Entfernungs- und Zeitberechnungen beschrieben. Als nächstes wird die Entfernung zwischen dem nächsten NEK zu dem AP 630 und dem nächsten NEK zu dem ZP 640 mit Hilfe des "Kürzester-Weg-Algorithmus" berechnet – wofür ein Beispiel in 7A gezeigt ist. Als nächstes wird die Vorhersagezeit für den kürzesten Weg zwischen dem nächsten LEK zu dem AP 630 und dem nächsten NEK zu dem ZP 640 basierend auf dem Fahrzeugtyp und der Summe tatsächlicher Geschwindigkeiten (bestimmt aus FVDTM-Daten) für jede Straßenlänge in jeder relevanten Zeitperiode nach Wochentag berechnet. Als nächstes werden die Vorhersageentfernungen und Vorhersagezeiten von dem AP 610 zu dem ZP 660 summiert, um die Lösung 170 bereitzustellen.
  • Ein wichtiges Merkmal einer Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung ist, dass die Berechnungsroutine die Zeitperioden in einer derartigen Weise verwendet, dass während der Routenaufbaus, die ausgewählten Zeitperioden die Zeitperiode darstellen, in der das Fahrzeug fährt. Folglich ist es ab einer definierten Startzeit möglich, die Fahrtzeit basierend auf den Datensätzen in der Straßengeschwindigkeitsmatrix 150 für jede Zeitperiode genau widerzuspiegeln.
  • 7B zeigt die Berechnung einer Fahrtzeit unter Verwendung von Zeitperioden in einer derartigen Weise gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Wie in 7B gezeigt, wird, während die Route zwischen dem AP und dem ZP berechnet wird, eine andere Zeitzone (Zeitzone 1 bis Zeitzone 5) verwendet, um die relevanten zeitabhängigen Berechnungen für jede Zeitunterteilung durchzuführen, die während der Route auftritt. Folglich wird zum Beispiel die Tageszeit entsprechend der Zeitzone 1 verwendet, um zu berechnen, wie lange die Fahrt zwischen dem AP und dem ersten LEK dauern wird; dann wird die Tageszeit, die der Zeitzone 2 entspricht, verwendet, um zu berechnen, wie lange die Fahrt zwischen NEK1 und NEK2 dauern wird; dann die Zeitzone 3, die Zeitzone 4 und die Zeitzone 5 in ähnlicher Weise. In jedem Fall werden variierende Fahrzeugdaten für einen gegebenen Routenabschnitt unter Verwendung der Tagezeit, die der Zeitzone entspricht, in der das Fahrzeug sein wird, wenn es diesen Punkt auf der Fahrt erreicht hat, nachgeschlagen. Folglich werden Berechnungen von Fahrtzeiten basierend auf sich ändernden Verkehrsstaumustern auf den Routenabschnitten korrekt aufgebaut, während die Fahrt voranschreitet.
  • 7C zeigt, wie sowohl eine Route 71 mit der kürzesten Entfernung als auch eine Route 72 mit der kürzesten Zeit durch derartige Berechnungen gemäß einer Ausführungsform der Erfindung aufgebaut werden können. Wie in 7C gezeigt, können, nachdem die Berechnungen durchgeführt sind, die folgenden Informationen für die spätere Informationsabfrage beim Durchführen von Fahrtberechnungen in einer Schnellzugriffsmatrix gespeichert werden: die Routenfolge 71 mit der kürzesten Entfernung und ihre entsprechende Entfernung D1, die Zeit T1 und die Kosten C1; und die Routenfolge 72 mit der kürzesten Zeit und ihre entsprechende Entfernung D2, die Zeit T2 und die Kosten C2.
  • Außerdem kann die Route mit den geringsten Kosten in einer ähnlichen Weise berechnet werden. Ungeachtet des berechneten Routentyps können die berechneten Kosten die mit dem Fahrzeug verbundenen Fixkosten (z. B. Straßenzulassungsgenehmigung); die mit dem Fahrzeug verbundenen variablen Kosten (z. B. Kraftstoffkosten); die Fahrerkosten; und jegliche Kosten in Verbindung mit der genommenen Route stehen (z. B. Straßengebühren, Brückengebühren oder Citymaut), umfassen.
  • Wie in der Ausführungsform von 7D gezeigt, sollte auch bemerkt werden, dass Verbindungen auf der berechneten Route nicht ausschließlich als ein Ausgangs- oder Zielpunkt, ein lokaler Entscheidungsknoten oder ein Netzentscheidungsknoten bezeichnet werden müssen; noch müssen alle derartigen Verbindungskategorien beim Berechnen einer Route verwendet werden. Stattdessen können zum Beispiel ein AP oder ZP, ein LEK oder mehr als ein derartiger Punkt zu einem einzigen Knoten 73 oder 74 verschmolzen werden, um eine gegebene Route zu berechnen. Der verschmolzene Knoten kann zum Beispiel bezeichnet werden, so dass er ein einziger Netzentscheidungsknoten 73 oder 74 ist. Alternativ können Routen direkt zwischen einem Paar von NEKs berechnet werden, ohne einen AP/ZP oder LEK zu verwenden; oder können zwischen zwei LEKs berechnet werden; oder zwischen anderen Knotentypen, wie für Leute mit gewöhnlichen Kenntnissen der Technik offensichtlich sein wird.
  • Aus ähnlichen Berechnungsroutinen ist es möglich, gemäß einer Ausführungsform der Erfindung entweder die Route mit der kürzesten Entfernung oder der kürzesten Zeit von dem AP 610 zu dem ZP 660 auszuwählen. In einigen Fällen wird die Route mit der kürzesten Entfernung auch die Route mit der kürzesten Zeit sein, aber wenn sich die Zeitabläufe für alternative Abschnitte der Straßenlänge unterscheiden, wobei alle Zeitabläufe unterhalb der maximal legal zulässigen Fahrtgeschwindigkeit sind, dann kann die Route mit der vorhergesagten schnellsten Fahrtzeit nicht die Route mit der kürzesten Entfernung sein.
  • Datengenauigkeit:
  • Es wird erkannt, dass für kommerzielle Anwendungen der Road TimetableTM gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ein Schlüsselelement die Genauigkeit der bereitgestellten Daten, insbesondere die vorhergesagte Zeit für die Route, ist. Ein wesentliches Element einer Ausführungsform gemäß der Erfindung ist daher die Weise, in der genaue vorhergesagte Fahrtzeiten erhalten werden und für jede Route aufrechterhalten werden. Um die Genauigkeit sicherzustellen, sind in einer erfindungsgemäßen Ausführungsform drei Elemente des Road TimetableTM-Moduls miteinander verbunden, um verschiedene Kundenziele zu erreichen. Die drei Elemente sind erstens das Benchmark Road TimetableTM-Modul für eine Lösung auf Basis der kürzesten Entfernung mit einer zugehörigen Fahrtzeit; zweitens das Road TimetableTM-Modul mit Congestion SchedulerTM für alternative zeitbasierte Lösungen, die Verkehrsdaten im öffentlichen Bereich berücksichtigen; und drittens das Road TimetableTM-Modul mit dem "Traffic Alert Generator"TM für zeitbasierte "Echtzeit"-Live-Lösungen, die Verkehrsdaten, die von lokalen Quellen verfügbar sind, in Echtzeit berücksichtigen.
  • Das Benchmark Road TimetableTM-Modul wird in der Ausführungsform von 8 vorgestellt. Diese Version des Road TimetableTM-Moduls erkennt, dass der Hauptteil sowohl der Entfernung als auch der Zeit auf jeder Route von dem NEK, der am nächsten zu dem AP 630 ist, zu dem NEK am nächsten zu dem ZP 640 sein wird. Das Benchmark Road TimetableTM-Modul verwendet daher FVDTM-Daten 830 und sortiert diese in ausgewählte Zeitperioden für jede Routenlänge eines NEK zu den benachbarten NEKs 840. Dann ist es durch Kombination der digitalen Kartendaten 870 und dem Kürzeste-Entfernung-Algorithmus 850 möglich, eine Road TimetableTM-Matrix zu berechnen, die die kürzeste Entfernung und eine gegebene Geschwindigkeit zwischen allen NEKs in dem Straßennetz enthält.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung können basierend auf Daten für separate Bezirke 800 und separate Fahrzeugtypen 810 die Kundenanforderungsdaten 820 (für eine Entfernung und Zeit von einem AP 610 zu einem ZP 660) unter Verwendung einer von dem Benchmark Road TimetableTM-Modul bereitgestellten Nachschlagetabelle schnell berechnet werden. Die Matrix, die die Routendaten von einem NEK zu allen anderen NEKs enthält, erfordert beträchtliche computerbasierte Berechnungszeit, und die Berechnung des AP zu dem ZP kann schnell ausgeführt werden, wenn diese Berechnungen ausgeführt und in einer Nachschlagetabelle gespeichert werden. Anstelle einer Nachschlagtabelle kann jede andere Schnellzugriffeinrichtung verwendet werden, d. h. jede Speichereinrichtung, die fähig ist, die Ergebnisse der Matrixberechnung zu speichern. Die Vorabberechnung dieser Ergebnisse und ihr Speichern in eine Schnellzugriffseinrichtung können die Berechnungszeit erheblich verringern.
  • Um die Genauigkeit sicherzustellen, kann das Benchmark Road TimetableTM-Modul eine Datenbankstruktur bereitstellen, wie in der Ausführungsform von 9 gezeigt, die die Entfernung (Meilen oder Kilometer), die Fahrtzeit (Minuten) und die Routenbeschreibung (nach Straßennummer und Richtung) von einem NEK zu allen anderen NEKs in dem Netz angibt. Diese Datenbank kann auch nach dem Fahrzeugtyp, dem Wochentag und der Zeitperiode dargestellt werden. "Fahrzeugtypen" können derartige Definitionen, wie Autos, Kleinlastwagen, mittlere Lastwagen, leichte Gewerbefahrzeuge, Schwerlastfahrzeuge und Reisebusse umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. "Wochentage" können derartige Definitionen wie Sonntag, Montag, Dienstag Mittwoch, Donnerstag, Freitag, Samstag, gesetzlicher Feiertag, Tag vor gesetzlichem Feiertag, Tag nach gesetzlichem Feiertag umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt. "Zeitperioden" können jede Kombination aus einem 5-Minuten-Intervall über den Tag hinweg umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt – so dass zum Beispiel ein gleicher Umfang von 15-Minuten-Intervallen über den Tag hinweg 96 Zeitperioden pro Tag ergibt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird die Genauigkeit der durch das Benchmark Road TimetableTM-Modul bereitgestellten Datenbank aufrechterhalten, indem die Nachschlagetabelle wieder verarbeitet wird. Eine derartige Wiederverarbeitung kann erstens durchgeführt werden, wenn das Straßennetz oder digitale Kartendaten 870 aktualisiert werden (weil das Benchmark Road TimetableTM-Modul versucht, eine entfernungsbasierte Lösung darzustellen und sich daher auf genaue digitale Kartenentfernungen verlässt). Die Nachschlagetabelle kann auch wieder verarbeitet werden, wenn mehr FVD verfügbar sind, die die Daten in jeder einzelnen Zeitperiode um mehr als 5% ändern (um spezifische Geschwindigkeitsberechnungen zu aktualisieren).
  • Die Genauigkeit der von dem Benchmark Road TimetableTM-Modul bereitgestellten Datenbank wird, wie in der Ausführungsform von 10 gezeigt, weiter verbessert unter Verwendung des Congestion SchedulerTM 1020, welcher Routenzeiten aktualisiert und die kürzeste Fahrtzeit zwischen dem AP 610 und dem ZP 660 bietet; und unter Verwendung des Traffic Alert GeneratorTM 1050, der die Route in Echtzeit über das Internet (World Wide Web) basierend auf lokalen Verkehrseilmeldungen und Echtzeit FVDTM-Daten aktualisiert.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung sagt der Congestion SchedulerTM potentielle Verkehrsstaus auf bestimmten Straßenlängen zu bestimmten Tageszeiten und bestimmten Wochentagen vorher und schätzt die Fahrtgeschwindigkeit für jeden Fahrzeugtyp. Der Congestion SchedulerTM ist, wie in der Ausführungsform. von 11 gezeigt, aus vielen Elementen aufgebaut und basiert auf dem Datensatz der Definition potentieller Stauprobleme 1150. Derartige Probleme werden mit Hilfe von Verkehrsdaten im öffentlichen Bereich 1110 (wie etwa tatsächlichen Straßenarbeiten über eine Straßenstrecke); oder mit Hilfe von Daten in dem nichtöffentlichen Bereich 1120 (wie etwa Informationen, dass eine breite Last über eine bestimmte Straßenlänge transportiert wird, die den Polizeibehörden bekannt ist und von der Polizei als ein potentielles Problem "angegeben" wird); oder mit Hilfe von FVDTM-Daten 1140, die ausgewählt werden, weil aktuelle Messungen eine beträchtliche Abweichung von dem historisch aufgezeichneten Mittel bieten. Tatsächliche Fahrzeuggeschwindigkeiten über die bestimmte Straßenlänge, die als ein mögliches Stauproblem identifiziert werden, werden aus einer Kombination von Fahrzeugdetektor- und anderen Sensordaten 1130 erhalten und überprüft.
  • Wenn gemäß der Ausführungsform von 11 keine tatsächlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten verfügbar sind, um die Geschwindigkeit jedes Fahrzeugtyps durch das potentielle Stauproblem in jeder Zeitperiode zu bestimmen, dann wird eine Näherung der Fahrzeuggeschwindigkeit aus der Traffic Pattern BankTM (Verkehrsmusterdatenbank) verwendet. Die Traffic Patterns BankTM ist ein Datensatz von Fahrzeuggeschwindigkeiten in jeder Zeitperiode über bestimmte Straßenstrecken, die Fahrzeugflusscharakteristiken und die Art des aufgetretenen Staus definieren. Straßen mit ähnlichen Charakteristiken werden ausgewählt, um die Daten aus der Traffic Patterns BankTM zu bestimmen.
  • In der Ausführungsform von 11 definiert der Congestion SchedulerTM die Art des Ereignisses auf einer Straßenlänge von einem NEK zu allen benachbarten NEKs 1170 und sagt die Fahrtgeschwindigkeit jedes Fahrzeugtyps in jeder Zeitperiode 1150 nach dem Wochentag voraus. Typische Probleme, die zu einem Verkehrsstau führen, können Spitzenverkehrsvolumen, Schulanfangs- und Endzeiten, Straßenarbeiten, Ereignisse (insbesondere Sport und Kultur) und Wetter (Fluten oder starke Winde) umfassen, sind aber nicht darauf beschränkt.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung kann jedes Problem für die Einfachheit der Meldung der Schwere des Staus auf einer bestimmten Straßenlänge (ein NEK zu einem benachbarten NEK oder einem anderen NEK) nach Wirkung in eine oder mehr Kategorien definiert werden. Zum Beispiel können die Kategorien wie folgt sein:
    Kategorie Stauwirkung Beschreibung
    Eins 50% der maximalen legalen Geschwindigkeitsgrenze für Fahrzeugtyp pro definierte Straßenlänge Stau
    Zwei 30% der maximalen legalen Geschwindigkeitsgrenze für Fahrzeugtyp pro definierte Straßenlänge Langsam
    Drei 20% der maximalen legalen Geschwindigkeitsgrenze für Fahrzeugtyp pro definierte Straßenlänge Sehr Langsam
    Vier Weniger als 3 Meilen/h über definierte Straßenlänge Stehend
    Fünf Definierte Straßenlänge nicht für Verkehr frei Gesperrt
  • Durch Kombinieren des Stauproblems, der Wirkung und einer einzelnen oder einer Reihe von Zeitperioden nach Wochentag ist es gemäß einer Ausführungsform der Erfindung möglich, für jeden möglichen Verkehrsstau eine kurze Beschreibung zu geben, zum Beispiel:
    „A6 bei Westhoughton Straßenarbeiten von 07:00 Uhr bis 16:00 können heute zu sehr langsamem Verkehr in beiden Richtungen führen."
  • Stauprobleme können daher durch den Ort (NEK bis NEK), die Art des Problems, die Zeit, den Wochentag, die Wirkung und Richtung der beeinflussten Fahrt definiert werden.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung verbessert der Congestion SchedulerTM die Genauigkeit der vorhergesagten Geschwindigkeit in der Road TimetableTM und stellt die ersten alternativen zeitbasierten Routen bereit. Das Verfahren, wie in der Ausführungsform von 12 beschrieben, beginnt mit dem Benchmark Road TimetableTM-Modul 1210 und prüft den ausgewählten kürzesten Weg bezüglich Stau 1220 mit Hilfe der Liste von Stauproblemen 1230 oder der Traffic Pattern BankTM 1240. Alle Datensammlungseinrichtungen 1250 werden verwendet, um Verkehrsstaus in historischer Form 1260 zu überprüfen und zu validieren, um sie in einem Kürzeste-Zeit-Algorithmusmodul 1270 zu verwenden, das mit Hilfe digitaler Kartendaten 1240 eine Route mit der kürzesten Zeit von einem AP 610 zu einem ZP 660 und eine alternative zeitbasierte Road TimetableTM 1280 bereitstellt.
  • Die alternative zeitbasierte Road TimetableTM wird ebenfalls als eine Datenbank dargestellt – siehe Ausführungsform von 13 – in einer ähnlichen Weise zu der Benchmark Road TimetableTM. In diesem Fall ist jedoch die kürzere Fahrtzeit der dominierende Faktor in der Matrix.
  • Mit Hilfe des Vergleichs der "Zeit"-Lösung aus dem Benchmark Road TimetableTM-Modul und der "Zeit"-Lösung aus der zweiten Road TimetableTM mit dem Congestion SchedulerTM ist es möglich, die "vorhergesagte Verzögerung" gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zu berechnen. Einige Radiostation ziehen es vor, Verkehrsstaus in Form von "vorhergesagter Verzögerung" in Minuten zu beschreiben, um die zu unterstützen, die gegenwärtig oder möglicherweise entlang einer Route fahren, die den Staubereich enthält.
  • Eine Ausführungsform der Erfindung berücksichtigt auch den Einfluss schwerer Staus auf einer Routenlänge auf Verkehrsmuster auf benachbarten Straßen. Folglich wird die Routengeschwindigkeit für alle Routen, die auf zu bekannten Verkehrsstaus benachbarten Routen verlaufen, heruntergestuft, um den Transfer von Verkehr von einer Straße zur anderen zu berücksichtigen. Die Traffic Pattern BankTM wählt alle potentiellen Routen aus, die in dem Fall eines Staus beeinflusst sein könnten, aus.
  • Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung ist sogar eine noch höhere zusätzliche Genauigkeit für die Echzeit-Verkehrsvorhersage erforderlich, insofern langfristige Einflüsse, wie etwa das Wetter (zum Beispiel Nebel), Verkehrsunfälle oder Schäden an der Straßenfläche (zum Beispiel Hauptwasserrohrbruch) einen starken Einfluss auf Verkehrsgeschwindigkeiten haben können. Der Traffic Alert GeneratorTM, der in der Ausführungsform von 14 beschrieben ist, richtet sich auf Echtzeit-Verkehrsprobleme und erlaubt, dass aktuelle Verkehrsinformationen für eine Echtzeit-Road TimetableTM verwendet werden, die über das Internet angeboten wird.
  • In der Ausführungsform von 14 sammelt der Traffic Alert GeneratorTM Listen mit potentiellen kurzfristigen Ereignissen 1400 von der Polizei oder anderen Quellen (zum Beispiel Patrouillenpersonal einer Automobilvereinigung); und von Daten in dem öffentlichen Bereich 1430, von derartigen Quellen wie Rundsendungen bzw. Ausstrahlungen im lokalen oder nationalen Radio. Außerdem werden Fahrzeugdetektor- und andere Sensordaten 1410 verwendet, um Meldungen zu überprüfen und die aktuelle Verkehrsgeschwindigkeit auf der betroffenen Straßenlänge zu ermitteln. Die Kombination derartiger Informationen wird als eine Verkehrsereignisbeschreibung 1420 konsolidiert, und wiederum kann die Stauwirkung verwendet werden, um eine kurze Beschreibung eines bekannten Verkehrsstaus zu geben, zum Beispiel:
    „A6 bei Westhoughton, ein Verkehrsunfall in der letzten Stunde hat zu stehendem Verkehr in beiden Richtungen 2 Meilen nach Norden gehend in Richtung Chorley und 4 Meilen nach Süden gehend in Richtung Swinton geführt."
  • Die Verbreitung dieser Information in Echtzeit entweder durch RDS-TMC (Radiodatensystem-Verkehrsnachrichtenkanal) oder direkt an ein Mobiltelefon oder einen Computer durch GSM (globales System für Mobilfunk) oder GPRS (allgemeine Paketfunkdienste) ist als die Taffic Alert Generation (Verkehrswarnungserzeugung) 1440 bekannt. Die Information wird auch in der Echtzeit-Road TimetableTM gemeldet, um entweder die Zeit neu zu berechnen, die es braucht, die Benchmark Road TimetableTM-Route auszuführen und abzuschließen, oder die Route mit der kürzesten Zeit angesichts der Verkehrsereignisse zu bestimmen.
  • 15 beschreibt die Anwendung des Traffic Alert GeneratorTM für die Echtzeit-Meldung der Road TimetableTM gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren beginnt mit der alternativen (zeitbasierten) Road TimetableTM 1510, die für die Echtzeitdaten in Bezug auf Stau 1520 geprüft wird. Daten in Form von Verkehrsereignisbeschreibungen 1550 werden lokal gesammelt und in Echtzeitdaten 1560 umgewandelt, um Routen zu erkennen, die von Echtzeitproblemen beeinflusst sind und an den Traffic Alert GeneratorTM 1530 weitergegeben werden. Ein Validierungsverfahren prüft mit FVDTM 1500, dass gegenwärtige Verkehrsgeschwindigkeiten sich wesentlich verschlechtert haben, ansonsten werden Daten aus der Traffic Pattern BankTM 1540 genommen, um historische Daten zu ersetzen. Ein Kürzester-Zeit-Algorithmus 1570 und digitale Kartendaten 1590 werden verwendet, um eine zeitleistenbasierte Road TimetableTM 1580 zu berechnen, die sofort im Internet verfügbar ist. Diese Online (www) Road TimetableTM 1580 wird kontinuierlich mit kurzfristigen Stauproblemen aktualisiert; dann, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeiten durch die FVDTM 1500 auf normal (das historische Mittel) zurückgekehrt sind, wird das Ereignis nicht beachtet. Jedoch wird eine Datenbank mit derartigen kurzfristigen lokalen Problemen als Teil der Traffic Pattern BankTM 1540 für die Verwendung zu anderen Gelegenheiten gepflegt, sollte eine ähnliche Situation entstehen.
  • Die hier beschriebenen verschiedenen Vorrichtungsmodule können unter Verwendung von einer Universal- oder anwendungsspezifischen Computervorrichtung implementiert werden. Die Hardware- und Softwarekonfigurationen, die zum Zwecke der Erklärung der bevorzugten Ausführungsform angegeben sind, sollten nicht einschränkend sein. Ebenso können die auf ihnen laufenden Softwareprozesse in jeder geeigneten Weise für die Durchführung der Erfindung, wie in den Patentansprüchen definiert, eingerichtet, konfiguriert oder verteilt werden.
  • Ein sachkundiger Leser wird zu schätzen wissen, dass, während das Vorangehende beschrieben hat, was für die beste Betriebsart gehalten wird, wo zweckmäßig, andere Arten der Ausführung der Erfindung nicht auf die spezifischen Vorrichtungskonfigurationen oder Verfahrensschritte beschränkt werden sollten, die in dieser Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform offenbart sind. Fachleute der Technik werden auch erkennen, dass die Erfindung einen weiten Bereich an Anwendungen hat, und die Ausführungsform einen weiten Bereich an Modifikationen zulässt, ohne von den erfinderischen Konzepten abzuweichen.

Claims (30)

  1. Verfahren zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen, die Routen- bzw. Fahrtstreckenergebnisse umfassen, wobei das Verfahren umfasst: für jeden Abschnitt einer Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt Durchführen einer zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung basierend auf einer Zeit, während der vorhergesagt wird, dass ein Fahrzeug durch den Abschnitt fährt, um ein Abschnittsergebnis zu erzeugen; Empfangen von Echtzeitdaten bezüglich des Echtzeit-Fahrzeugstandorts von einer Vielzahl von fahrzeuggebundenen Sonden bzw. Detektoreinrichtungen, um die Genauigkeit von Abschnittsergebnissen sicherzustellen und aufrechtzuerhalten; Bilden einer Vielzahl von Routenergebnissen, wobei jedes Routenergebnis basierend auf einer Vielzahl von Abschnittsergebnissen gebildet wird, wobei der Bildungsschritt das Erzeugen einer Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten umfasst, wobei Fahrzeuggeschwindigkeiten über jeden Abschnitt mit spezifischen Tageszeiten aufgezeichnet werden, so dass die Geschwindigkeiten in eine Vielzahl getrennter Tageszeitintervalle aufgeteilt werden; Speichern der Vielzahl der Routenergebnisse in einer Schnellzugriffseinrichtung in einer digitalen Speichereinrichtung; Zugreifen auf ein Routenergebnis in der Schnellzugriffseinrichtung für eine Fahrt zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt; und Verbreiten der Verkehrsinformationen an Fahrzeuge auf der Route über ein Funkdatensystem, ein Mobiltelefon oder einen Computer.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung für jeden Abschnitt das Bestimmen einer Abschnittsdauer für das Durchfahren des Abschnitts basierend auf einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für den Abschnitt zu der Zeit umfasst, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fährt.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Bilden jedes Routenergebnisses das Summieren einer Vielzahl von Abschnittsdauern umfasst, um eine Gesamtroutendauer zu erzeugen.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung für jeden Abschnitt das Bestimmen einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für das Durchfahren des Abschnitts basierend auf der Zeit umfasst, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fahren soll.
  5. Verfahren nach Anspruch 4, wobei das Bilden jedes Routenergebnisses das Mitteln einer Vielzahl vorhergesagter jeweils einem Abschnitt entsprechender Fahrzeuggeschwindigkeiten umfasst, um eine vorhergesagte Gesamtroutengeschwindigkeit zu erzeugen.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung auf einer Tageszeit und einem Wochentag basiert, während denen vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fahren soll.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Wochetag aus einer Gruppe ausgewählt wird, die umfasst: gesetzlicher Feiertag, Tag vor gesetzlichem Feiertag, Tag nach gesetzlichem Feiertag, Sonntag, Montag, Dienstag, Mittwoch, Donnerstag, Freitag und Samstag.
  8. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schnellzugriffseinrichtung eine Nachschlagetabelle umfasst.
  9. Verfahren Anspruch 1, wobei die Vielzahl der fahrzeuggebundenen Sonden zumindest ein Mobiltelefon umfasst.
  10. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend: Erzeugen einer ersten Matrix empfohlener wirtschaftlichster bzw. rationellster Routen in Bezug auf zumindest eine Vielzahl von Tageszeitbereichen und eine Vielzahl von Routen basierend auf der Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten.
  11. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: beim Erzeugen der ersten Matrix mit empfohlenen rationellsten Routen Entfernen von Fahrzeuggeschwindigkeitsausreißern und Fahrzeuggeschwindigkeiten, die sich auf unvorhersehbare Ereignisse beziehen, aus der Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten unter Verwendung einer statistischen Analyse.
  12. Verfahren nach Anspruch 10, wobei die erste Matrix empfohlener rationellster Routen eine Vielzahl von Routenmatrixelementen umfasst, wobei jedes Routenmatrixelement einer Paarung eines Ausgangspunkts mit einem Zielpunkt entspricht und umfasst: eine Routenfolge, eine der Routenfolge entsprechende kürzeste Entfernung, eine der Routenfolge entsprechende Zeit und der Routenfolge entsprechende Kosten.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Routenmatrixelemente ferner Einträge für eine Vielzahl möglicher Fahrzeugtypen umfassen.
  14. Verfahren nach Anspruch 10, ferner umfassend: Identifizieren eines Bereichs mit Fahrzeugstau zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt in Echtzeit; und Bestimmen einer alternativen zweiten Matrix empfohlener rationellster Routen basierend auf dem identifizierten Verkehrsstaubereich.
  15. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Verkehrsstaubereich unter Verwendung einer Datenbank mit Verkehrsmustern identifiziert wird.
  16. Verfahren nach Anspruch 14, wobei der Verkehrsstaubereich identifiziert wird, indem bestimmt wird, ob die Echtzeit-Fahrzeugstandortsdaten von der Vielzahl fahrzeuggebundener Sonden einem vorbestimmten Streupegel von historischen Echtzeit-Fahrzeuggeschwindigkeiten entsprechen.
  17. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Bestimmen einer neuen geschätzten Ankunftszeit unter Verwendung der aktuellen Route umfasst.
  18. Verfahren nach Anspruch 1, das ferner das Vorhersagen umfasst, ob eine alternative Route die Ankunft an dem Zielpunkt zu einer früheren Zeit ermöglicht.
  19. Verfahren nach Anspruch 1, wobei eine digitale Karte für jeden Abschnitt einer Route zusätzliche Daten, wie etwa die Art der Strasse, die Entfernung und wesentliche Merkmale, wie etwa niedrige Brücken, enthält.
  20. System zur Bereitstellung von Verkehrsinformationen, die Routenergebnisse umfassen, wobei das System umfasst: eine Routenabschnittverarbeitungseinrichtung zum Durchführen einer zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung für jeden Abschnitt einer Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Zielpunkt basierend auf einer Zeit, während der vorhergesagt wird, dass ein Fahrzeug durch den Abschnitt fährt, um ein Abschnittsergebnis zu erzeugen; einen Datenempfänger zum Empfangen von Echtzeitdaten bezüglich des Echtzeit-Fahrzeugstandorts von einer Vielzahl von fahrzeuggebundenen Sonden bzw. Detektoreinrichtungen, um die Genauigkeit von Abschnittsergebnissen sicherzustellen und aufrechtzuerhalten; eine Routenergebnisbildungseinrichtung zum Bilden einer Vielzahl von Routenergebnissen, wobei jedes Routenergebnis basierend auf einer Vielzahl von Abschnittsergebnissen gebildet wird, wobei die Routenergebnisbildungseinrichtung eine Einrichtung zum Erzeugen einer Matrix mit Fahrzeuggeschwindigkeiten umfasst, wobei Fahrzeuggeschwindigkeiten über jeden Abschnitt mit spezifischen Tageszeiten aufgezeichnet werden, so dass die Geschwindigkeiten in eine Vielzahl getrennter Tageszeitintervalle aufgeteilt werden; eine Schnellzugriffseinrichtung in einer digitalen Speichereinrichtung zum Speichern der Vielzahl der Routenergebnisse; eine Benutzeranfragen-Verarbeitungseinrichtung zum Zugreifen auf ein Routenergebnis in der Schnellzugriffseinrichtung für eine Fahrt zwischen dem Ausgangspunkt und dem Zielpunkt; und eine Verbreitungseinrichtung zum Verbreiten der Verkehrsinformationen an Fahrzeuge auf der Route über ein Funkdatensystem, ein Mobiltelefon oder einen Computer.
  21. System nach Anspruch 20, wobei die Routenabschnittverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen einer Abschnittsdauer für das Durchfahren jedes Abschnitts basierend auf einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für den Abschnitt zu der Zeit umfasst, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fährt.
  22. System nach Anspruch 21, wobei die Routenergebnisbildungseinrichtung eine Einrichtung zum Summieren einer Vielzahl von Abschnittsdauern umfasst, um eine Gesamtroutendauer zu erzeugen.
  23. System nach Anspruch 20, wobei die Routenabschnittverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zum Bestimmen einer vorhergesagten Fahrzeuggeschwindigkeit für das Durchfahren des Abschnitts basierend auf der Zeit umfasst, während der vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fahren soll.
  24. System nach Anspruch 23, wobei die Routenergebnisbildungseinrichtung eine Einrichtung zum Mitteln einer Vielzahl vorhergesagter jeweils einem Abschnitt entsprechender Fahrzeuggeschwindigkeiten umfasst, um eine vorhergesagte Gesamtroutengeschwindigkeit zu erzeugen.
  25. System nach Anspruch 20, wobei die Routenabschnittverarbeitungseinrichtung eine Einrichtung zum Durchführen der zeitabhängigen Fahrtplanungsberechnung basierend auf einer Tageszeit und einem Wochentag umfasst, während denen vorhergesagt wird, dass das Fahrzeug durch den Abschnitt fahren soll.
  26. System nach Anspruch 25, wobei der Wochentag aus einer Gruppe ausgewählt wird, die umfasst: gesetzlicher Feiertag, Tag vor gesetzlichem Feiertag, Tag nach gesetzlichem Feiertag, Sonntag, Montag, Dienstag, Mittwoch, Donnerstag, Freitag und Samstag.
  27. System nach Anspruch 20, wobei die Schnellzugriffseinrichtung eine Nachschlagetabelle umfasst.
  28. System Anspruch 20, das ferner die Bestimmung einer neuen geschätzten Ankunftszeit unter Verwendung der aktuellen Route umfasst.
  29. System nach Anspruch 20, das ferner die Vorhersage umfasst, ob eine alternative Route die Ankunft an dem Zielpunkt zu einer früheren Zeit ermöglicht.
  30. System nach Anspruch 20, wobei eine digitale Karte für jeden Abschnitt einer Route zusätzliche Daten, wie etwa die Art der Strasse, die Entfernung und wesentliche Merkmale, wie etwa niedrige Brücken, enthält.
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GBGB0220062.4A GB0220062D0 (en) 2002-08-29 2002-08-29 Traffic scheduling system
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