Verfahren zur Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer Verkehrsinformation

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer Verkehrsinformation.

Damit der Fahrer eines Fahrzeuges über einen Straßenverkehrs- zustand informiert ist , können Verkehrsinformationsdaten von einem Dienstanbieter zur Verfügung gestellt werden. Im Fahrzeug selbst können auch Verkehrsinformationsdaten generiert werden, indem das Fahrverhalten auf der durchfahrenen Strecke analysiert wird. So kann beispielsweise erkannt werden, ob auf der durchfahrenen Strecke eine vom Dienstanbieter bereitgestellte Verkehrsinformation tatsächlich noch aktuell ist. Um eine verbesserte Qualität von Verkehrsinformationen für Fahrzeuge zu erreichen, können Verkehrsdaten, die in Fahrzeugen beim Durchfahren einer Strecke erzeugt worden sind, an eine Zentrale übertragen werden . In der Zentrale können die von Fahrzeugen aktuell übertragenen Verkehrinformationsdaten mit den dort vorhandenen Verkehrszustandsdaten abgeglichen und eventuell zum Aussenden einer verbesserten Verkehrsinformation aktualisiert werden.

Die Verkehrsdaten können von den Fahrzeugen auf einem Streckenabschnitt beispielsweise in Form einer sogenannten Perlenkette übertragen werden. Perlenketten enthalten Zeitreihen georeferenzierter Positionen, das heißt pro Punkt einen Zeitstempel, die aus GPS-Signalen gewonnenen geographischen Längen und Breiten, und möglicherweise Angaben zu Link, Fahrtrichtung, und Offset. Darüber hinaus können fahrzeuggenerier- te Daten mit einem stark erweiterten Informationsspektrum erzeugt und übertragen werden . Daten dieser Art werden als XFCD (Extended Floating-Car-Data) bezeichnet . Fahrzeuggenerierte Daten wie XFCD können in der Zentrale mit anderen Datenquellen verknü ft und zur Erzeugung von aktualisierten Verkehrsinformationen verwendet werden.

Zwar könnten aus j edem mit einer Sendereinrichtung ausgestatteten Fahrzeug ständig Perlenketten zur Aktualisierungszwecken an einen Verkehrsdienstanbieter übertragen werden . Allerdings ist eine permanente Übertragung von Daten aus dem Fahrzeug mit direkten beziehungsweise indirekten Kosten behaftet . Zu den direkten Kosten gehören etwa die Gebühren von Mobilfunkanbietern. Indirekte Kosten können entstehen, wenn beispielsweise eine Überbeanspruchung eines Mobi1funkkana1s dazu führt , dass wichtige Meldungen nicht gesendet werden können . In diesem Fall würden unterschiedliche Ansprüche an die Kommunikation miteinander konkurriere .

Es können in Fahrzeugen edoch auch Verkehrsinformationsdaten generiert werden, deren Übertragung an einen zentralen Ver- kehrsdienstanbieter durchaus sinnvoll erscheint . Wenn beispielsweise die im Fahrzeug bereits vorhandene Verkehrsinformationen eines Dienstanbieters eine gegenüber idealen Bedingungen deutlich erhöhte Reisezeit auf einem Streckenabschnitt anzeigen und wenn gleichzeitig beim Durchfahren des Streckenabschnitts von dem Fahrzeug der Verkehrszustand "kein Stau" festgestellt, so könnte die Übertragung der im Fahrzeug neu gewonnenen VerkehrsInformation an den Verkehrsdienstanbieter durchaus sinnvoll erscheinen. Bei der Feststellung des Verkehrszustands "kein Stau" existieren bei dem genannten Beispielfall Umstände , bei denen die Übertragung einer Perlenkette dennoch einen Mehrwert gegenüber einer NichtÜbertragung erzeugt . Umgekehrt könnte bei der Feststellung eines Verkehrszustandes "Stau" im Fahrzeug die Übertragung einer Meldung unter Umständen nur einen geringen Mehrwert erzeugen, wenn etwa aus der bereits vorhandenen VerkehrsInformation des Verkehrsdienstanbieters eine korrekte oder fast korrekte Reisezeit hervorgeht .

Es ist wünschenswert , ein Verfahren zur Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer VerkehrsInformation anzugeben, bei dem zuletzt erfasste Verkehrsinformationsdaten nur dann an einen Verkehrsdienstanbieter von VerkehrsInformationen übertragen werden, wenn sie gegenüber den bisher beim Dienstanbieter vorhandenen Verkehrsinformationsdaten einen Mehrwert habe .

Eine Ausführungsform eines Verfahrens zur Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer Verkehrsinformation ist im Patentanspruch 1 angegeben. Das Verfahren zur Steuerung des BereitStellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer Verkehrsinformati- on kann die folgenden Schritte umfassen :

- Bereitstellen von ersten Verkehrsinformationsdaten, die auf ersten Streckenabschnitten einer Strecke einen ersten Verkehrsinformationsstand repräsentieren, und von zweiten Verkehrsinformationsdaten, die auf zweiten Streckenabschnitten der Strecke einen zweiten Verkehrsinformationsstand repräsentieren, wobei die ersten Verkehrsinformationsdaten einen zeitlich älteren Verkehrsinformationsstand als die zweiten Verkehrsinformationsdaten repräsentieren,

- Ermitteln einer Vielzahl von ersten Reisezeiten für j eden der ersten Streckenabschnitte in Abhängigkeit von den ersten Verkehrsinformationsdaten, - Ermitteln mindestens eines Kennwertes einer Verteilung der ersten Reisezeiten für jeden ersten Streckenabschnitt ,

- Ermitteln einer Vielzahl von zweiten Reisezeiten für j eden der zweiten Streckenabschnitte in Abhängigkeit von den zweiten Verkehrsinformationsdate ,

- Ermitteln mindestens eines Kennwertes einer Verteilung der zweiten Reisezeiten für j eden zweiten Streckenabschnitt ,

- Ermitteln eines ersten Zeitwertes für eine Verkehrsinformation basierend auf den ersten Verkehrsinformationsdaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Kennwert einer Verteilung der ersten Reisezeiten, wobei der erste Zeitwert ein Maß für den Nutzen der ersten Verkehrsinformationsdaten darstellt,

- Ermitteln eines zweiten Zeitwertes für einen weiteren Verkehrsinformationsstand basierend auf den ersten und zweiten Verkehrsinformationsdaten in Abhängigkeit von dem ermittelten Kennwert einer Verteilung der zweiten Reisezeiten, wobei der zweite Zeitwert ein Maß für den Nutzen der zweiten Verkehrsinformationsdaten darstellt ,

- Vergleichen des ersten und zweiten Zeitwertes und Bereitstellen der zweiten Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung der ersten Verkehrsinformationsdaten in Abhängigkeit von dem Vergleich des ersten und zweiten Zeitwerts .

Mit dem angegebenen Verfahren kann ein Mehrwert , den die Übertragung der in einem Fahrzeug aktuell ermittelten zweiten Verkehrsinformationsdaten für eine Aktualisierung der bereits bei einem Verkehrsdienstanbieter bekannten ersten Verkehrsinformationsdaten hätte , ermittelt werden . Die von dem Dienstanbieter an ein Fahrzeug gesendeten Verkehrsinformationsdaten können beispielsweise die geschätzte Reisezeit für ein Streckenabschnitt und einen Kennwert zur Konfidenz dieser Schätzung umfassen. Das Verfahren kann sowohl zur Steuerung der Übertragung im

Fahrzeug generierter Daten auf festgelegten Streckenabschnitten als auch zur Steuerung der Übertragung im Fahrzeug generierter Daten bei variablen verkehrsadaptiven Streckenabschnitten verwendet werden. In beiden Anwendungsfällen wird zunächst ein erster Zeitwert für eine Verkehrsinformation, die auf den ersten Verkehrsinformationsdaten basiert, ermittelt . Der erste Zeitwert gibt einen Nutzen, den die ersten Verkehrsinformationsdaten für ein Fahrzeug auf einem Streckenabschnitt haben, an. Des Weiteren wird ein zweiter Zeitwert für eine "aktualisierte" VerkehrsInformation, die auf den mit den zweiten Verkehrsinformationsdaten aktualisierten ersten Verkehrsinformationsdaten basiert, ermittelt. Der zweite Zeitwert gibt somit einen Nutzen an, den eine "aktualisierte" Verkehrsinformation für ein Fahrzeug auf dem Streckenabschnitt haben würde , an. Aus einem Vergleich der beiden Zeitwerte kann eine Prioritätskennzahl ermittelt werden, die angibt , ob die Übertragung der zweiten im Fahrzeug generierten Verkehrsinformationsdaten an einen Verkehrsdienstanbieter zur Aktualisierung einer VerkehrsInformationen gegenüber einer bereits bekannten Verkehrsinformationen einen Mehrwert darstellt .

Die zweiten Verkehrsinformationsdaten werden beispielsweise nur dann vom Fahrzeug an den Dienstanbieter übertragen, wenn die Prioritätskennzahl eine bestimmte Größenordnung überschreitet . Somit ermöglicht das Verfahren eine intelligente globale Steuerung des Gesamtaufkommens von Meldungen, insbesondere von XFCD-Meldungen, indem die ermittelte Prioritäts- kennzahl mit einem Schwellwert , der beispielsweise an ein

Fahrzeug übertragen wi d, verglichen wird . Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren eine Verbesserung der Effizienz der Nutzung von vorhandenen Kommunikationsressourcen und letzt- endlich eine Verbesserung der Qualität der in einem Fahrzeug von einem Dienstanbieter bereitgestellten Verkehrsinformationen.

Im Folgenden werden eine Reihe weiterer zweckmäßiger Ausgestaltungsformen des Verfahrens angegeben.

Gemäß einer möglichen Ausführungsform des Verfahrens kann auf jedem zweiten Streckenabschnitt beim Durchfahren der Strecke eine Durchschnittsgeschwindigkeit berechnet werden . Die zweiten Verkehrsinformationsdaten können für eden zweiten Streckenabschnitt in Abhängigkeit von der Durchschnittsgeschwindigkeit auf dem j eweiligen zweiten Streckenabschnitt , der Länge des jeweiligen zweiten Streckenabschnitts und einer freien Geschwindigkeit auf dem j eweiligen zweiten Streckenabschnitts bereitgestellt werden .

Gemäß einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens wird eine Vielzahl von Reisezeiten für j eden zweiten Streckenabschnitt in Abhängigkeit von den zweiten Verkehrsinformationsdaten ermittelt . Der erste und zweite Zeitwert können in Abhängigkeit von der für j eden zweiten Streckenabschnitt ermittelten Vielzahl von Reisezeiten bestimmt werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens kann auf jedem zweiten Streckenabschnitte eine eweilige freie Reisezeit ermittelt werden . Die einem zweiten Streckenabschnitt zugeordnete freie Reisezeit kann in Abhängigkeit von einer Länge des j eweiligen zweiten Streckenabschnitts und der dem j eweiligen zweiten Streckenabschnitt zugeordneten freien Reisegeschwindigkeit ermittelt werden . Der erste und zweite Zeitwert können in Abhängigkeit von der für j eden zweiten Streckenabschnitt ermittelten freien Reisezeit bestimmt werden

Das Verfahren kann auf einen ersten Anwendungsfall , bei dem die ersten und zweiten Streckenabschnitte gleich sind, da es sich beispielsweise um feste vordefinierte Streckenabschnitte handelt, als auch auf einen zweiten Anwendungsfal1 , bei dem die ersten und zweiten Streckenabschnitte unterschiedlich sind, da die Streckeneinteilung variabel beziehungsweise verkehrsadaptiv erfolgt ist , angewendet werden. Im Folgenden soll nun mögliche Ausführungsformen des Verfahrens für den zweiten Anwendungsfall näher erläutert werden .

Gemäß einer möglichen Ausführungsform des Verf hrens können die zweiten Streckenabschnitte auf der Strecke zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt definiert werden, indem die Strecke durchfahren wird und zwischen einem Anfangspunkt , der zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt liegt , und einer durchfahrenen Streckenposition der Strecke einer der zweiten Streckenabschnitte definiert wird, wenn sich ein erster Verkehrszustand zwischen dem Anfangspunkt und der gerade durch- fahrenen Streckenposition von einem erwarteten zweiten Verkehrszustand zwischen der Streckenposition und dem Zielpunkt unterscheidet . In Bezug auf die gerade durchfahrene Streckenposition wird somit der zweite Verkehrszustand in einem räumlichen Fenster "stromaufwärts" der zuletzt durchfahrenen Streckenposition untersucht .

Gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung des Verfahrens können auf der Strecke zwischen dem Startpunkt und dem Zielpunkt die zweiten Streckenabschnitte definiert werden, indem der Start- unkt als Anfangsposition für einen der zweiten Streckenab- schnitte festgelegt wird und bei einem Durchfahren der Strecke die folgenden Schritte (a) bis (e) durchgeführt werden:

(a) Ermitteln eines Erwartungswertes einer ersten Geschwindigkeit zwischen dem Anfangspunkt und einer durchfahrenen

Streckenposition auf der Strecke,

(b) Ermitteln eines Mittelwertes einer zweiten Geschwindigkeit in einem räumlichen Bereich zwischen der durchf hrenen Streckenposition und dem Zielpunkt,

(c) Vergleichen des Erwartungswertes der ersten Geschwindigkeit mit dem Mittelwert der zweiten Geschwindigkeit ,

(d) Festsetzen eines Endpunktes für den einen der zweiten Streckenabschnitte in Abhängigkeit von dem im Schritt (c) durchgeführten Vergleich,

(e) Festlegen des einen der zweiten Streckenabschnitte zwischen dem Anfangspunkt und dem Endpunkt und definieren des Endpunktes als Anfangspunkt für einen auf den festgelegten zweiten Streckenabschnitt nachfolgenden zweiten Streckenabschnitt und wiederholen der Schritte (a) bis (e) , wenn der Zielpunkt noch nicht durchfahren worden ist , und Festlegen des einen der zweiten Streckenabschnitte zwischen dem Anfangspunkt und dem Zielpunkt, wenn der Zielpunkt bereits durchfahren worden ist .

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens werden die zweiten Streckenabschnitte definiert , indem eine S andardabweichung der zweiten Geschwindigkeit in dem räumlichen Bereich zwischen der durchfahrenen Streckenposition und dem Zielpunkt ermittelt wird und in Abhängigkeit von der Standardabweichung ein Grenzwert ermittelt wird, bei dessen Überschreitung eine signifikante Verkehrszustandsänderung vorliegt . Bei dem Vergleich zwischen dem Erwartungswert der ersten Geschwindigkeit mit dem Mittelwert der zweiten Geschwindigkeit kann nun eine Differenz zwischen dem Erwartungswert der ersten Geschwindigkeit und dem Mittelwert der zweiten Geschwindigkeit ermittelt und mit dem Grenzwert verglichen werden.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des Verfahrens wird als Kennwert ein Quantil ermittelt, wobei als ein j eweiliges Quantil einer Verteilung der ersten Reisezeiten auf jedem der ersten Streckenabschnitte eine j eweilige mediane Reisezeit ermittelt werden kann. Den zweiten Streckenabschnitten werden virtuelle mediane Reisezeiten basierend auf den ersten Verkehrsinformationsdaten zugeordnet , indem die jeweiligen medianen Reisezeiten der ersten Streckenabschnitte auf die zweiten Streckenabschnitte interpoliert werden . Der erste Zeitwert kann dann in Abhängigkeit von der jedem zweiten Streckenabschnitt zugeordneten virtuellen medianen Reisezeit ermittelt werden. Ebenso kann als ein jeweiliges Quantil einer Verteilung der zweiten Reisezeiten auf jedem der zweiten Streckenabschnitte eine jeweilige mediane Reisezeit ermittelt werden . Der zweite Zeitwert wird dann in Abhängigkeit von der j edem zweiten Streckenabschnitt zugeordneten medianen Reisezeit ermittelt .

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen, die anhand von Figuren verdeutlicht werden, näher erläutert . Es zeigen :

Figur 1. eine Auf eilung einer Strecke in festgelegte Streckenabschnitte für erste und zweite Verkehrsinformationsdaten,

Figur 2 eine Aufteilung einer Strecke in variable Verkehrs - adap iven Streckenabschnitte für erste und zweite Verkehrsinformationsdaten. Figur 3A eine Ausführungsform einer Systemanordnung zur

Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer Verkehrsinformation,

Figur 3B eine weitere Ausführungsform einer Systemanordnung zur Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer Verkehrsinformation.

Im Folgenden wird ein Modell angegeben, um einer Verkehrsinformation auf einem Streckenabschnitt einen Zeitwert, der den Nutzen der Verkehrsinformation für ein Fahrzeug auf dem Streckenabschnitt kennzeichnet, zuzuordnen. Dieses Modell wird anschließend zur Zuordnung eines Nutzens für die Übertragung einer Perlenkette angewandt . Die Zuordnung wird gemäß dem Verfahren erreicht , indem der relative Gewinn an Mehrwert infolge der Übertragung einer zeitlich neueren Perlenkette durch Gegenüberstellung mit dem Wert der bereits vorhandenen Information geschätzt wird.

Der erste Schritt des oben erwähnten Lösungswegs besteht in einem Modell , um für einen Streckenabschnitt A mit der "freien" Reisezeit T _min einen Wert für den Nutzen einer Verkehrsinformation zuzuordnen und den Mehrwert der Übertragung einer zeitlich kürzer zurückliegenden "neuen" Perlenkette zu schätzen . Die freie Reisezeit T _min bezeichnet dabei eine unter idealen Bedingungen auf dem Streckenabschnitt erreichbare Reisezeit .

Dazu werden N - eventuell hypothetische - unabhängige Beobachtungen der Reisezeit T± mit 2,...,N, wie sie zum Bei- spiel von einer Anzahl von N Fahrzeugen auf dem Streckenabschnitt A erlebt werden, betrachtet . Diese Beobachtungen werden einer jeweils für ein Fahrzeug für den Streckenabschnitt

A von einem Verkehrsdienstanbieter gemeldeten Reisezeit (τ). gegenübergestellt . Dadurch kann ein Zeitwert G für eine aktualisierte Verkehrsinformation basierend auf den in den N Fahrzeugen ermittelten Verkehrsinformationsdaten und den Verkehrsinformationsdaten des Dienstanbieters zu ermittelt werden. Der Zeitwert G stellt somit ein Maß für die eingesparte Zeit auf dem Streckenabschnitt A dar, wenn im Fahrzeug die aktualisierte VerkehrsInformation, die aus einer Fusion der im Fahrzeug generierten Verkehrsinformationsdaten und der zeitlich älteren Verkehrsinformationsdaten des Ver- kehrsdienstanbieters generiert worden sein kann, vorliegt .

Der in Gleichung (1) enthaltene Faktor φ kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Straßenklasse des Streckenabschnitts A gewähl werden . Zum Beispiel kann φ für planfreie Straßen zu φ=2 und für plangleiche Straßen zu φ=3 gewählt werden .

Nach dem oben angegebenen Modell für den Zeitwert G kann ein monetär!sierter Mehrwert MO wie folgt geschätzt werden :

M0 = G Zf-F . (2a)

In Gleichung (2a bezeichnet G den Zeitwert aus Gleichung {1) , Zf einen Zeitfaktor, der den gemittelten Nutzen der aktualisierten VerkehrsInformationen für Fahrzeuge auf dem Streckenabschnitt A angibt, und F die Anzahl an Fahrzeugen, die die aktualisierte Verkehrsinformation auf dem Streckenabschnitt A empfangen. Die Anzahl an Fahrzeugen F, die auf dem Streckenabschnitt A die aktualisierte VerkehrsInformation empfangen, wird mit

F = V D- Pf (2b) angegeben . Darin bezeichnet der Parameter V das Verkehrsaufkommen auf dem Streckenabschnitt A, der Parameter D die Gültigkeitszeit der Verkehrsinformationsdaten und der Parameter Pf die Auslastungsrate an Fahrzeugen auf dem Streckenabschnitt A.

Unter der Annahme , dass der Zeitfaktor Zf für alle Fahrzeuge auf dem Streckenabschnitt A gleich ist , kann als Maß für den Mehrwert einer VerkehrsInformation Gleichung (2 ) vereinfacht werden zu

M = G-F (2c)

Um den neuesten im Fahrzeug erfassten Verkehrsinformationsda- ten eine Prioritätskennzahl PZ als Maßzahl für einen Nutzen des Bereitstellens der neuesten Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung der bisherigen Verkehrsinformationsdaten zuzuordnen, wird angenommen, dass mit Hilfe der neuen Verkehrsin- forraationsdaten der Verkehrsdatenanbieter einen "aktualisierten" Verkehrsinformationszustand berechnen kann. Eine Schätzung des aktualisierten Verkehrsxnformationszustandes findet lediglich virtuell im Fahrzeug statt und entspricht nicht zwangsläufig einem Datenfusionsprozess beim Verkehrsdatenanbieter . Um nun die Priorität einer Meldung von Verkehrsinformations - daten einer eventuell zu übertragenden Perlenkette zuzuordnen, werden ein Zeitwert G ₂ der virtuell im Fahrzeug aktualisierten Verkehrsinformation und ein Zeitwert G ₀ des bisherigen Verkehrsinformationszustandes einander gegenübergestellt. Daraus ergibt sich für die Prioritätskennzahl PZ der aktualisierten Meldung :

PZ = (G _] -G ₀ ) F (3)

Die Versorgung eines Streckenabschnitts mit Verkehrsinforma- tionsdaten von einem Verkehrsdienstanbieter kann auf dem

Streckenabschnitt vollständig, teilweise, oder gar nicht vorhanden sein. Wenn für einen Abschnitt keine Verkehrsmeldung vorliegt, ist es sinnvoll, zwei mögliche Situationen des Verkehrsdienstanbieters zu unterscheiden.

Im ersten Fall ist die Vollständigkeit der Versorgung des

Streckenabschnitts durch den Verkehrsinformationsdienst nicht vorhanden oder nicht bestätigt, und es liegt keine gültige Verkehrsmeldung vor . Unter diesen Umständen ist bei Nichtvorhandensein einer Verkehrsmeldung im Fahrzeug daher unbekannt, ob beim Verkehrsdienstanbieter eine Verkehrsmeldung für den Streckenabschnitt vorliegt oder nicht . In diesem Fall kann die Steuerung der Übertragung von Verkehrsinformationsdaten, die auf dem durchfahren Streckenabschnitt erfasst worden sind, lediglich über ein fahrzeuginternes Verfahren erfolgen.

Im zweiten Fall ist auf dem Streckenabschnitt eine vollständige Abdeckung von Verkehrsinformationen durch den Verkehrsinformationsdienst gegeben. Wenn davon ausgegangen werden kann, dass der Verkehrsdienstanbieter einen Stauzustand auf dem Streckenabschnitt melden würde , wenn eine solche Informa- tion beim Verkehrsdienstanbieter vorläge, kann das Nichtvorhandensein einer expliziten Verkehrsmeldung im Fahrzeug einem Verkehrszustand "kein Sta " beim Dienstanbieter gleichgesetzt werde .

Im Folgenden wird für den zuletzt betrachteten Fall ein Verfahren zur Steuerung des BereitStellens von Verkehrsinforma- tionsdaten, die in einem Fahrzeug beim Durchfahren eines Streckenabschnitts erfasst worden sind, zur Aktualisierung von bisher beim Dienstanbieter vorliegenden Verkehrsinforma- tionsdaten angegeben .

Es wird dabei vorausgesetzt , dass im Fahrzeug beim Durchfahren des Streckenabschnitts "neue " Verkehrsinformationsdaten ermittelt werden, die für das Verfahren beispielsweise als eine Perlenkette bereitgestellt werden . Des Weiteren sollen im Fahrzeug "alte" Verkehrsinformationsdaten, die vom Verkehrsdienstanbieter für den durchfahren Streckenabschnitt bereitgestellt worden sind, vorliegen. Die Verkehrsinformati- onsdaten definieren einen Verkehrsinformationszustand. Unter Verkehrsinformationszustand wird entweder die Abwesenheit einer Meldung oder eine tatsächliche Verkehrsmeldung mit Angaben zur Geschwindigkeit oder zur Reisezeit auf dem Streckenabschnitt und nach Möglichkeit mit Angaben zur Unschärfe dieser Information verstanden. Die Anforderungen an diese Angaben werden in der Folge präzisiert .

Für einen Streckenabschnitt A müssen Angaben zur Länge L des Abschnitts und zu einer freien Geschwindigkeit V _free auf dem Streckenabschnitt vorliegen. Um den Verkehrszustand zu einem Zeitpunkt t auf einem Streckenabschnitt A zu beschreiben, wird für eine Reisezeit T bzw. für eine Durchschnittsgeschwindigkeit V zunächst eine Hilfsvariabel u gemäß definier . Die Hilfsvariable u gibt einen relativen Reisezeitverlust auf dem Streckenabschnitt A an. Um für das betrachtete Problem einen Lösungsweg zu formulieren, wird ein geeigneter statistischer Rahmen benötigt. Dazu wird angenommen, dass die tatsächlich auf dem Streckenabschnitt erlebte Reisezeit T das Ergebnis einer Stichprobe darstellt. Da bei gleichem Verkehrszustand unterschiedliche Stichproben zu unterschiedlichen Werten der Reisezeit T führen könnten, wird die Größe u=u(t) dementsprechend als Zufallsvariabel betrachtet . Ein Verkehrszustand Θ entspricht einer Angabe zu Parametern Q=[a _r B] einer Wahrscheinlichkeitsverteilung für den relativen Reisezeitverlust u. Die Wahrscheinlichkeitsverteilung kann als Gammavertei1ung zu

B*u* ¹ exp(-/i»)

F(u;B,*) = ( 5 )

T(a)

Modelliert werden. Im vorliegenden Modell wird der Parameter a als bekannt für den Streckenabschnitt Ä betrachtet . Der Parameter a kann beispielsweise in Abhängigkeit von der Straßenklasse des Streckenabschnitts angegeben werden . Für plan- freie Straßen kann a = 100 ( 6 ) und für plangleiche Straßen kann a * 0.09*T ( 7 ) angenommen werden, wobei T die charakteristische Reisezeit (in Sekunden) zwischen Knotenpunkten des Streckenabschnitts A darstellt ,

Dahingegen wird der Parameter B als eine unscharfe Größe angesehen, das heißt der Parameter B selbst wird mit Hilfe einer Wahrscheinlichkeitsverteilung

P(B) = - — , 1=0,1,2,... (8)

beschrieben. Der Parameter B bezeichnet hier den umgekehrten Skalierungsparameter einer Gammaverteilung. Der Index I steht im Forme1ausdruck der Gleichung (8) für unterschiedliche unabhängige Informationsquellen . Der Index 1-0 bezeichnet beispielsweise die Informationsquelle des Verkehrsdienstanbieters , während der Index 1=1 die Informationsquelle des Fahrzeugs angibt . Die Parame er a _x beziehungsweise ß _£ werden als "Hyperparameter" bezeichnet und können gemäß den Formeln a, = , , + a _{!) mit a _(l) = M, a (9) und ß _! =ß _! _,+ß _U) mit ß _U) =M, -ü, (10) ermittelt werde . Hierbei werden jeder Informationsquelle die beiden Parameter { ü _If M _T ) zugeordnet ( "Bayesian posterior" ) . Der Parameter ö _x bezeichnet den geschätzten Mittelwert des relativen Reisezeitverlusts . Der Parameter M gibt eine Maß für die einer Informationsquelle zugeordnete virtuelle Stichprobenanzahl an . Im Folgenden kann nun ein Verfahren zur Steuerung eines Bereitstellens von Verkehrsinformationsdaten zu Aktualisierung einer Verkehrs information angegeben werden . Das Verfahren lässt sich unter die im Folgenden angegebenen Verfahrens - schritte unterteilen.

Als Ausgangsbasis für das Verfahren werden Verkehrsinformationsdaten L ₀ ,k, Xo,k, tmin, o,k, öo, Je, Mo,k, 3.0, k, die auf Streckenabschnitten k einer Strecke S einen ersten Verkehrsinformationsstand repräsentieren, und Verkehrsinformationsdaten Lj , j , Yi,i> tmin,i,j, üj, j , Mi , j , a ₁₍ die auf Streckenabschnitten j ^" der Strecke S einen Verkehrsinformationsstand repräsentieren bereitgestellt . Dabei repräsentieren die Verkehrsinformationsdaten L ₀ ,k, Xo.k, t _min , ₀ ,k, ü _0i k, M ₀ ,k, 3.0,k einen zeitlich älteren Verkehrsinformationsstand als die zweiten Verkehrsinformationsdaten _lt j, yi, _j , jnin, i, _j , ü-i.j, &i,k- Bei den angegebenen Verkehrsinformationsdaten bezeichnet der Parameter L _Iik die Länge eines Streckenabschnitts k, der Parameter x _Iik eine Streckenposition auf dem Streckenabschnitt k und der Parameter t _m j _ntIr k die freie Reisezeit auf dem Streckenabschnitt k. Die Bedeutung der Parameter ü _Itk , M _Iik , a. _I<k ist anhand der Beschreibung der Gleichungen (8) und (9) bereits erläutert worden. Der Index 1=0 sagt aus, dass es sich bei den Verkehrsinformationsdaten um von einem Verkehrsdienstanbieter bereitgestellte Verkehrsinformationsdaten handelt. Die Bedeutung der Verkehrs informationsdaten L _Itj , y _Ti j , t _{mini Zii} , ü _{I/ j} , M _Zii , a _{I k} mit 1=1 ist analog zu den zuvor erläuterten Parametern für Streckenabschnitte j der Strecke S. Der Index 1=1 bedeutet, dass es sich bei diesem Verkehrsinformationsdaten um aus der im Fahrzeug erfassten Perlenkette gewonnene Verkehrsinformationsdaten handelt. Falls die Verkehrsinformationsdaten ü und M ₀ nicht direkt vom Verkehrsdienstanbieter zur Verfügung gestellt werden, so wird zumindest angenommen, dass mit den vom Verkehrsdienstanbieter gelieferten Informationen Angaben beziehungsweise Annahmen über ü und M ₀ rekonstruiert werden können. Um {ü _2/ Mi} zu bestimmen, wird angenommen, dass es möglich ist , aus der Perlenkette im Fahrzeug eine Aussage über üi zu gewinnen. Für XFCD-Meldungen bietet es sich an, für Mj_ den Wert Μ =1 oder einen größeren Wert anzunehmen. Zusammen mit den Parametern ccj, ß _x charakterisieren somit die Parameter { ü _0f M ₀ ) bzw. {ü _lf i} die Wahrscheinlichkeitsverteilung der gegenwärtigen Reisezeit, die aus der Information vom Verkehrsdienstanbieter (1=0) beziehungsweise von der Perlenkette im Fahrzeug (1=1) hervorgeht .

Mit den folgenden Verfahrensschritten wird nun ein Maß für den Mehrwert der VerkehrsInformation im Fahrzeug {öi Mi} gegenüber der bereits vorhandenen VerkehrsInformation der Meldung {ü _{0 (} M ₀ } bestimmt. Zunächst wird eine Vielzahl i von Reisezeiten _f c,i für jeden der Streckenabschnitte k in Abhängigkeit von den Verkehrsinformationsdaten L _0ik , Xo, , t _m i _nr0 ,k, üo.k _t Mo,t, 3. ₀ , k ermittelt. Für jeden Streckenabschnitt k wird mindestens ein Quantil T ₀ , _Pfk einer Verteilung der Reisezeiten

T _kii ermittel . Ebenso wird für jeden der Streckenabschnitte j in Abhängigkeit von den Verkehrsinformationsdaten L _lrj , y _lt j, t _m in,i,j-> ü-i.jr ^M i,jf ^a i,j eine Vielzahl i von Reisezeiten T _it j ermittelt. Für jeden Streckenabschnitt j wird mindestens ein Quantil T _1IPI J einer Verteilung der Reisezeiten T;, ₇ - ermittelt. Der Parameter p gibt dabei die Größenordnung des Quantiis an.

Anschließend wird in Abhängigkeit von dem ermittelten Quantil T ₀ , _p ,k ein Zeitwert G ₀ für eine VerkehrsInformation basierend auf den ersten Verkehrsinformationsdaten L ₀ ,v., Xo.k, tmin,o,k _> ü ₀ , _k , M ₀ ,k, 3.0, _k einer Verteilung der Reisezeiten T _iik ermittelt. Der Zeitwert G ₀ stellt ein Maß für den Nutzen der Verkehrsinformationsdaten L _0ik , x ₀ .k, t in.o.k, üo,kf M ₀ ,k, 3-0,k für ein Fahrzeug auf einem Streckabschnitten Je dar. Des Weiteren wird ein Zeitwert Gl für eine aktualisierte Verkehrsinformation basierend auf den bisherigen Verkehrsinformationsdaten L ₀ , _k/ Xo,k, tmin, o.k _f o,k M ₀ , _/ s-o, k und den aktuellen Verkehrsinformationsdaten tjnin, ₂ , _j , Qi, _j , M _lrj , a _lrj in Abhängigkeit von dem ermittelten Quantil T _0lP , _j einer Verteilung der Reisezeiten T _±ij ermittelt. Der Zeitwert G _x stellt ein Maß für den Nutzen der Verkehrsinformationsdaten L _lt j, Xi,j, t _m i _n ,i,j, ü.i , j , M _lr j, a. _lt j beziehungsweise einen Nutzen der aktualisierten Verkehrsinformation dar. Nach der Berechung der Zeitwerte können die Zeitwerte G ₀ und G ₂ miteinander verglichen werden. In Abhängigkeit von dem Vergleich der beiden Zeitwerte G ₀ und G ₂ werden die aktuell im Fahrzeug generierten Verkehrsinformationsdaten Li , j , yi,j, tnin,i.j _> i,jt ^M i,j> ^a i,k bereitgestellt, um da ^¬ mit die bei dem Verkehrsdienstanbieter vorliegenden Verkehrsinformationsdaten L ₀ ,k, Xo.k, t _mln ,o,k, u _0ik , M ₀ ,k, 3.0, k ^zu aktuali ^¬ sieren .

Zur Durchführung des Vergleichs der Zeitwerte G ₀ und Gi kann beispielsweise eine Prioritätskennzahl PZ, die den Nutzen des

BereitStellens der im Fahrzeug gewonnenen aktuellen Verkehrs - informationsdaten zur Aktualisierung der bisherigen Verkehrs - informationsdaten des Verkehrsdienstanbieters kennzeichnet, ermittelt werden. Die Prioritätskennzahl PZ kann in Abhängigkeit von einer Differenz der Zeitwert G _lr G ₀ und von einer Anzahl von Fahrzeugen, denen die aktualisierten Verkehrsinformationsdaten auf dem Streckenabschnitt zur Verfügung gestellt werden, ermittelt werden . Es kann dann beispielsweise ein Schwellwert vorgegeben werden. Wenn die Prioritätskennzahl PZ den vorgegebenen Schwellwert überschreitet, werden die im Fahrzeug gewonnenen aktuelleren Verkehrsinformations- daten Li , yi,j, t _miilili j, ü _lf j, M _lt j, a _1/k dem Verkehrsdienstanbieter zur Aktualisierung der dort vorhandenen Verkehrsinformationsdaten L ₀ ,k, Xa,k, traun, o,k, üo,k, M _0tk , a ₀ ,t bereitgestellt.

Im Folgenden wird das Verfahren zunächst für den Fall, dass die Steuerung der Übertragung im Fahrzeug generierter Verkehrsinformationsdaten auf festgelegten, vordefinierten Streckenabschnitten erfolgt, erläutert,

Figur 1 zeigt dazu eine Strecke S zwischen einem Startpunkt P und einem Zielpunkt Q. Bei dem Verkehrsdienstanbieter liegt die Strecke S unterteilt in die Streckenabschnitte k mit

Streckenpositionen x _lt x _k mit k=l, K vor. Jeder Streckenabschnitt k ist zwischen zwei aufeinanderfolgenden Streckenpositionen x _k , Xfc+i angeordnet. Die beim Verkehrsdienstanbieter vorliegenden Verkehrsinformationsdaten beziehen sich auf die Streckenabschnitte k. Ein solcher Streckenabschnitt Je kann etwa durch umgebende TMC- locations definiert sein.

Die im Fahrzeug beim Durchfahren der Strecke S ermittelten Verkehrsinformationsdaten sind Streckenabschnitten j , die zwischen aufeinanderfolgen Streckenpositionen y ₀ , yj mit 3=1, J angeordnet sind, zugeordnet. Da die Einteilung der Strecke S fest vorgegeben ist, beziehen sich die im Fahrzeug erzeugten Verkehrsinformationsdaten auf die gleichen Streckenabschnitte wie die beim Verkehrsdienstanbieter vorliegenden Verkehrsinformationsdaten. Das heißt im vorliegenden Fall sind die Streckenpositionen x _k gleich den Streckenpositionen y _k und somit auch die Streckenabschnitte k gleich den Streckenabschnitten j . Die Schätzung des Mehrwerts einer aktualisierten VerkehrsInformation ergibt sich aus einer Betrachtung des Nutzens des verbesserten Wissens . Zur Schätzung dieses Nutzens werden mit Hilfe der vorhandenen Daten virtuelle Reisezeiten generiert, die als repräsentative Stichproben für das Erlebnis anderer Fahrzeuge auf einen bestimmten Streckenabschnitt gelten. Zusammen mit der Länge L eines Streckenabschnitts und der freien Geschwindigkeit V _free auf dem Streckenabschnitt charakterisieren die Parameter {a, a _x , 3j} das im Fahrzeug vorhandene Wissen über die gegenwärtige Wahrscheinlichkeit , eine bestimmte Reisezeit auf einem Streckenabschnitt A zu erleben. Zur Generierung dieser Stichproben werden daher die Parameter {a., GC _l , ßj) herangezogen .

Aus den jeweiligen Parametern { u _0/ M ₀ } beziehungsweise {ü _lf Mx} und unter Verwendung der übrigen Parameter L, V _free , a, die aufgrund der gleichen Streckenabschnitte k, j für die bisher gültigen Verkehrsinformationsdaten und für die neuesten, aktuellen Verkehrsinformationsdaten gleich sind, können die jeweiligen Hyperparameter a _z beziehungsweise β _τ gemäß den Gleichungen (8-9) ermittelt werden. Für den "alten" Informations- stand der bereits vorhandenen Meldung { u _0/ M ₀ ) und für den "neuen" Informationsstand werden virtuelle gemeldete Reisezeiten generiert .

Dazu werden zunächst für jede Informationsquelle 1=0 , 1 , d.h. die vom Verkehrsdienstanbieter bisher bereitgestellten Verkehrsinformationsdaten und für die im Fahrzeug aktuell ermittelten Verkehrsinformationsdaten mit den berechneten Hyperpa- rametern ot _Ir ß _x und den Gleichungen (8) und (5) Wahrscheinlichkeitsverteilungen für die relativen ReiseZeitverluste u berechnet . Aus Gleichung (4) ist somit auch die Verteilung von Reisezeiten für den "alten" und den "neuen" Informations- zustand auf einem Streckenabschnitt bekannt . Daraus werden j eweils für den alten und neuen Informationsstand Stichproben von Reisezeiten auf dem Streckenabschnitt gezogen. Für den alten und neuen Informationsstand können Quantile der Ordnung p= { 50 , 60 , 70 , 80 , 90 } der Reisezeitverteilung geschätzt werden. Diese Quantile werden j eweils mit und ohne die neue Information zur Generierung einer virtuellen gemeldeten Reisezeit herangezogen, um auch einen Mehrwert bei der Verwendung einer "pessimistischen" Routenwahl zu berücksichtigen . Unter einer "pessimistischen" Route zwischen dem Startpunkt P und den Zielpunkt Q ist beispielsweise eine Route zu verstehen, die zwar zeitlich länger dauert , auf der j edoch mit weniger unvorhergesehenen ZeitVerzögerungen zu rechnen ist .

Für den alten, bisher bekannten Verkehrsinformationsstand der bereits vorhandenen Meldung charakterisiert durch das Parameterpaar {ü _0/ M ₀ } auf einem Streckenabschnitt j und für den neuen, aktuellen Verkehrsinformationsstand auf dem Streckenabschnitt wird der Mehrwert nun mit Hilfe eines Kosten/Nutzenmodells geschätzt . Dazu werden mit Hilfe der Hyper- parameter a _x beziehungsweise ß _T und der übrigen Parameter { L, V _free/ a} und den Gleichungen (8) , (5) und (4) N virtuell erlebte Reisezeiten T _it ·,· mit i=l, N, beispielsweise N=1000 Reisezeiten, von Fahrzeugen auf dem Streckenabschnitt j generiert . Für diese Stichproben wird mit Hilfe der Gleichungen (l-2c) der Mehrwert "mit und ohne" der neuen Information verglichen.

Mit Gleichung (1) lässt sich somit für den Streckenabschnitt j ein Zeitwert G ₀ für den alten Verkehrsinformationsstand ermitteln, indem für den Parameter Tj die ermittelten Stichproben von Reisezeiten T _irj auf dem Streckenabschn tt j, für T _miD die freie Reisezeit auf dem Streckenabschnitt j und für <T>± je nach verwendetem Routenwahlalgorithmus eines der Quantile des alten Informationszustands eingesetzt wird. Entsprechend lässt sich ein Zeitwert G ₂ für den "aktualisierten" Verkehrs - informationszustand ermitteln, indem für den Parameter T± die ermittelten Stichproben von Reisezeiten T± _tj auf dem Streckenabschnitt j, für T _min die freie Reisezeit auf dem Streckenabschnitt j und für <T>± je nach verwendetem Routenwahlalgorithmus eines der Quantile des neuen, aktuellen Informations - zustands eingesetzt wird.

Mit Hilfe von Gleichung (3) können die Mehrwerte "mit und ohne" die neue Information verglichen werden, indem die Prioritätskennzahl PZ ermittelt wird. Dieser Vergleich kann entsprechend den unterschiedlichen möglichen Strategien zur Routenwahl mit Hilfe der Quantile für j ede der betrachteten virtuellen gemeldeten Reisezeiten wiederholt werden . Die virtuellen Verbesserungen des Nutzens (in Abhängigkeit vom Quan- til) durch die neue Verkehrsinformation können danach ausgegeben werden .

Das Verfahren hat mehrere vorteilhafte Eigenschaften . So kann auch bei ähnlicher ReisezeitSchätzung ( üi ö ₀ ) eine Präzisierung der Meldungsgenauigkeit (Mi > M ₀ ) mit Hilfe von fahrzeuggenerierten Daten zu einem quantifizierten Mehrwert und ( in Abhängigkeit von der Größenordnung der Prioritätskennzahl ) zur Generierung einer Meldung führen. Dies ist z.B. möglich, wenn eine "pessimistische" Strategie zur Routenwahl betrachtet wird. Im Falle der "pessimistischen" Strategie bedeutet die Präzisierung, dass bei einer Fahrt weniger Pufferzeit in Kauf genommen werden muss . Bei einem fahrzeuginternen Verfahren, bei dem die von dem Verkehrsdienstanbieter bereitgestellten Verkehrsinformationsdaten nicht berücksichtigt werden, wird keine Meldung generiert und keine Perlenkette übertragen, wenn das fahrzeuginterne Verfahren kein Stausignal erzeugt . Mit dem hier vorgestellten Verfahren ist hingegen die Schätzung eines erhöhten Mehrwerts , die Generierung einer Meldung und die Übertragung einer Perlenkette auch dann möglich, wenn der Verkehrszustand laut Verkehrsdienstanbieter einem Stau entspricht (etwa ü ₀ > 2) , während gemäß den im

Fahrzeug generierten Daten eine geringere Verzögerung besteht (etwa üi << 2) . Ein weiterer Vorteil ist , dass sich der Mehrwert laut Gleichung (2c) beziehungsweise die Prioritätskennzahl laut Gleichung (3 ) über mehrere Streckenabschnitte hinweg vergleichen lässt . Somit wird mit dem Mehrwert beziehungsweise der Prioritätskennzahl ein Wert , der bei Bedarf zur S euerung des Gesamtaufkommens von Verkehrsmeldungen herangezogen und mit einem globalen Schwellenwert verglichen werden kann, zur Verfügung gestellt .

Im Folgenden wird angegeben, wie mit dem Verfahren eine Übertragung von Verkehrsinformationsdaten bei variablen Verkehrs- adaptiven Streckenabschnitten gesteuert werden kann .

Selbst wenn die Gesamtreisezeit für eine Strecke zwischen einem Startpunkt P und einem Zielpunkt Q mit einer bisher vorliegenden VerkehrsInformation recht genau übereinstimmt, kann es dennoch vorkommen, dass die vorliegende räumliche Zuordnung von relativen Reisezeitverlusten u auf Streckenabschnitte innerhalb einer Strecke fehlerbehaftet ist . Mit der im Folgenden angegeben Ausführungsform des Verfahrens wird durch eine genauere oder aktuellere Einteilung von Streckenabschnitten beziehungsweise von lokalen Durchschnittsgeschwindigkeiten auf diesen Streckenabschnitten die Genauigkeit dieser räumlichen Zuordnung verbessert, woraus ein Mehrwert der Übertragung fahrzeuggenerierter Daten entstehen kann. Die im Folgenden angegeben Ausfuhrungsform des Verfahrens be trifft somit die Steuerung der Übertragung fahrzeuggenerierter Daten unter Berücksichtigung vorhandener Verkehrsinforma tionen, wenn, beispielsweise durch die Angabe von Offsets, Verkehrsinformationen auf veränderlichen Streckenabschnitten einer Strecke 3 übertragen werden können .

Figur 2 zeigt im oberen Anteil eine Strecke S zwischen dem Startpunkt P und dem Zielpunkt Q, die von einem Verkehrs- dienstanbieter in Streckenabschnitte k, die zwischen Streckpositionen x _k mit k -1 , K angeordnet sind, unterteilt ist Auf den Streckenabschnitten k können von dem Verkehrsdienst- anbieter Verkehrsinformationsdaten für ein Fahrzeug bereitge stellt werden.

Es wird angenommen, dass überall auf der befahrenen Strecke ein Verkehrsinformationszustand in Form von Verkehrsinforma- tionsdaten des Verkehrsdienstanbieters vorliegt . Darunter wird entweder das Vorhandensein einer gültigen Verkehrsmeldung oder die Abwesenheit einer Meldung unter der Annahme ei ner vollständigen Versorgung auf der Strecke S verstanden.

Auf jedem definierten Streckenabschnitten k mit k=l, K, können als Eingangsdaten des Verfahrens die Parameter ü _Qjk , M ₀ , k und a ₀ , k sowie der räumliche Anfang und das Ende des Stre ckenabschnitts durch die vom Verkehrsdienstanbieter generier te Meldung ermittelt werden. Des Weiteren wird davon ausgegangen, dass eine Angabe zur freien Geschwindigkeit V _free auf jedem dieser Streckenabschnitte k vorliegt . Anfang und Ende der einzelnen Streckenabschnitte werden laut vorliegender VerkehrsInformation des Verkehrsdienstanbieters beispielswei se durch die Streckenpositionen 0, x _L , x ₂ , x _k mit k=l , 2 , ... K definiert . Eine Streckenpositionen x _k ist somit zugleich Ende des Streckenabschnitts k und Anfang des darauffolgenden Streckenabschnitts k+1. Die Länge L _k eines Streckenabschnittes J ergibt sich zu

->0,fc Xk - Χ*-1· (11)

Die freie Reisezeit t _min , _0,k auf dem Streckenabschnitt k gemäß der bisherigen Verkehrsinformation errechnet sich zu

t = (12)

^V fr _ee

Es wird nun weiter angenommen, dass in einem Fahrzeug bei einer ununterbrochenen Fahrt auf der Strecke S bei gleichbleibender Straßenklasse und der freien Geschwindigkeit V _free eine Perlenkette als im Fahrzeug generierte Verkehrsinformations- daten erzeugt wird. Es wird ferner vorausgesetzt, dass die Perlenkette zeitlich nicht länger dauert als die Gültigkeitszeit der Meldungen, das heißt zum Beispiel 5 Minuten. Diese Annahmen stellen keine Einschränkung dar, da eine Perlenkette gegebenenfalls in kleinere Perlenketten zerlegt werden könnte, welche die Annahmen erfüllen.

Aus der fahrzeuggenerierten Perlenkette wird in einem ersten

Verf hrensschritt eine Einteilung der befahrenen Strecke in Streckenabschnitte j=l, J generiert. Im unteren Anteil von Figur 2 ist die Strecke S beispielhaft mit einer anderen Aufteilung von Streckenabschnitten j, die zwischen Streckenpositionen y _j - mit j =l, J angeordnet sind, gezeigt. Während einer Fahrt auf der Strecke S werden von dem Fahrzeug Verkehrs - informationsdaten ermittelt , die den einzelnen Streckenabschnitten j zugeordnet sind. Der räumliche Anfang und das Ende der Streckenabschnitte werden gemäß der neuen Einteilung durch die Angabe der Streckenpositionen 0, y , y- _j mit j-1,

J bezeichnet. Bei einer solchen Unterteilung beträgt die Länge des "neuen" Streckenabschnittes j :

Wie anhand von Figur 2 zu erkennen ist, können Einteilungen mit x _k beziehungsweise y- _j und daher auch die Anzahl K beziehungsweise J an Streckenabschnitten sowie die Längen der Streckenabschnitte L _0ik beziehungsweise L _{l j} unterschiedlich sein .

In einem zweiten Verfahrensschritt wird nun angegeben, wie eine verkehrsadaptive Unterteilung variabler Streckenabschnitte erfolgen kann. Gemäß dem Verfahren erfolgt eine Unterteilung der Strecke S an einer Streckenpositionen y _j -, wenn an der Streckenpositionen y- _j eine signifikante Änderung des zuvor erlebten Verkehrszustandes auftritt . Eine Änderung des Verkehrszustandes liegt an einer Streckenposition y,- vor, wenn die Differenz zwischen einem laufenden Geschwindigkeitswert im bisher durchfahrenen Streckenabschnitt und einem Mittelwert in einem (kleineren) räumlichen Fenster "stromaufwärts" einer Streckenposition yj, das heißt zwischen der Streckenposition y, und dem Zielpunkt Q einen Schwellenwert überschreitet. Der Schwellenwert kann als ein Vielfaches, beispielsweise das dreifache, der Standardabweichung der Geschwindigkeit im Fenster definiert werden.

Der zweite Verfahrensschritt lässt sich somit in folgende Teilschritte unterteilen: Zunächst wird ein laufender Erwartungswert der Geschwindigkeit seit Anfang eines Streckenabschnittes j ^" in Abhängigkeit der Streckenposition y _j ermittelt. Anschließend werden der Mittelwert und die Standardab- weichung in einem räumlichen Fenster "stromaufwärts" der Streckenposition y ₇ - ermittelt. Die Länge des beweglichen Fensters kann am Anfang des zweiten Ver ahrensschri ts festgelegt werden und kann zum Beispiel 50 m betragen.

Um festzustellen, ob eine signifikante Verkehrszustandsänderung an der Streckenposition y ₇ - vorliegt, wird zunächst der Schwellenwert definiert, bei dessen Überschreitung die erforderliche Signifikanz der Verkehrszustandsänderung vorliegt, um einen Endpunkt eines Streckenabschnittes festzulegen. Danach wird überprüft, ob eine Differenz zwischen dem laufenden Geschwindigkeitswert im bisher durchfahrenen Streckenabschnitt und dem Mittelwert im Fenster den Schwellenwert überschreitet. Falls der Schwellenwert überschritten wird und somit eine signifikante Änderung des Verkehrszustandes vorliegt, wird an der gerade durchfahrenen Streckenposition y, das Ende eines Streckenabschnitts j ^* und der Anfang eines neuen Streckenabschnittes j+1 definiert.

In einem dritten Verfahrensschritt erfolgt die Zuordnung der aktuell auf den Streckenabschnitten j beim Durchfahren der Strecke S ermittelten Verkehrsinformationsdaten einer Verkehrszustandsschätzung zu den im zweiten Verfahrensschritt festgelegten Streckenabschnitten j ^" . Zunächst wird dazu eine Durchschnittsgeschwindigkeit V _lfj auf jedem Streckenabschnitt j ermittelt. Mit der aus Gleichung (13) ermittelten Länge eines Teilabschnittes j ergibt sich die freie Reisezeit t _m ± _ntlij gemäß der neuen VerkehrsInformation zu Die Parameter ü _l j, M _lr j und a _2jJ - können nun für einen Streckenabschnitt j nach den folgenden Gleichungen ermittelt werden :

"free

(15a)

Mx = 1, (15b)

(15c)

Hierbei stellt CV den geschätzten Variationskoeffizient für den jeweiligen Streckenabschnitt j dar, der zum Beispiel aus dem Verhältnis von Standardabweichung und Mittelwert einer Verteilung der Reisezeiten auf dem jeweiligen Streckenabschnitt gewonnen werden kann. Der Variationskoeffizient CV kann in erster Nehrung abgeschätzt werden zu:

Der Parameter CV und somit auch der Parameter a _ltj beziehen sich auf die tatsächliche Länge LQ _{, j} der geschätzten Streckenabschnitte. Damit kann der teils erheblichen Unscharfe der

Reisezeit auf den betrachteten Streckenabschnitten Rechnung getragen werden.

In einem vierten Verfahrensschritt werden nun aus den im Fahrzeug generierte Verkehrsinformationsdaten {Li,j _f Yi.j, tmxn.i. _j , üj, , Mi , j , a ₁ ,j) virtuelle Meldungsdaten in der Form von medianen Reisezeiten erzeugt werden. Dazu wird aus diesen Parametern für j eden Teilabschnitt der Medianwert der entsprechenden Reisezeitverteilung T _ltme( a _an , _j ermittelt. Für die bereits vorhandene VerkehrsInformation des Verkehrsdienstanbieters wird analog für jedem Streckenabschnitt der Medianwert der entsprechenden Reisezeitverteilung T ₀ , medi n, k berechnet, wobei , falls vorhanden, die bisherige Einteilung der

Streckenabschnitte k verwendet wird.

In einem fünften Verfahrensschritt wird der Mehrwert, den die Aktualisierung der bisherigen Verkehrsinformationsdaten durch die neuen Verkehrsinformationsdaten zur Folge hätte, abgeschätzt. Ähnlich wie für die fest definierten Streckenabschnitte der Figur 1 beruht die Schätzung des Mehrwerts der aktualisierten Verkehrsinformation auf einer Gegenüberstellung mit der bisherigen Verkehrsinformation des Verkehrs - dienstanbieters . Zur Schätzung dieses Mehrwertes werden bei dem fünften Verfahrensschritt die folgenden Teilschritte durchgeführt .

Zunächst werden für jeden Streckenabschnitt j auf Basis der neu geschätzten Verkehrsinformationsdaten { Li _{, j} , y _j , fc _{ra ir3,}

a _lt j} die entsprechenden Hyperparameter gemäß den Gleichungen (9) und (10) berechnet . Mit Hilfe dieser Hyperparameter werden für jeden Streckenabschnitt j insgesamt i virtuelle Reisezeiten T _it j gezogen. Dazu kann mit den berechneten Hyperparameter und mittels der Gleichungen (8) und (5) die zugehörige Verteilung der relativen Reisezeitverluste ermittelt werden. Mit Gleichung (4) ist damit auch die Verteilung der virtuellen Reisezeiten auf einem Streckenabschnitt j bekannt . Aus dieser Verteilung können die virtuellen Reisezeiten Ti , j , die als repräsentative Stichproben für das Erlebnis anderer Fahrzeuge auf diesem Streckenabschnitt j gelten, gezogen werden . Es werden daraus viele , beispielsweise 1000 , virtuelle Trajektorien generiert . Für jede dieser virtuellen Trajektorxen wird der Mehrwert der aktualisierten und der bisherigen Verkehrsinformation berechnet. Die aktualisierte Verkehrsinformation bezeichnet dabei eine Verkehrsinformation basierend auf einer Kombination/Fusion der ersten und zweiten Verkehrsinformationsdaten. Für die aktualisierte Verkehrsinformation kann nun für die N virtuellen Trajektorien mit jeweils einer Anzahl J von Streckenabschnitten j , die sich durch die Streckenpositionen [0, Yi, . · . , Y _J ] definieren, ein Zeitwert G _x für eine aktualisierte Verkehrsinformation nach folgender Gleichung zugeordnet werden :

Der bisherigen Verkehrsinformation basierend auf den Verkehrsinformationsdaten des Verkehrsdienstanbieters sind, wie anhand von Figur 2 zu entnehmen ist , andere Streckenabschnitte k, die durch die Streckenpositionen [0,x _lf x ₂ , x*J definiert sind, zugeordnet. Somit ist die Reisegeschwindigkeit auf jedem aktualisierten Streckenabschnitt j mit den Streckenpositionen [Ο,γι, y ₂ , .» _/ Y _j ] nicht konstant. Dennoch kann den Streckenabschnitten j ein Zeitwert für die gleichen N virtuellen Traj ektorien zugeordne werden, indem die medianen Reisezeiten nach dem "bisherigen" Meldungsstand auf die Streckenabschnitte j mit den Streckenpositionen [0,y _lf y ₂ , yj interpoliert werden.

Damit können nun Hilfswerte (T ₀ ) . , die virtuelle mediane Reisezeiten darstellen, berechnet werden . Der Zeitwert der bisher gültigen Verkehrsinformation kann nach der folgenden Gleichung ermittelt werden:

Die "freien" Reisezeiten t _{m ni ltj} erscheinen wegen der angenommenen konstanten freien Geschwindigkeit auch im Ausdruck für den Zeitwert G ₀ . Falls die bisherige Verkehrsinformation gar keine Unterteilung oder lediglich eine Unterteilung in " feste" , das heißt vordefinierte Streckenabschnitten enthält, kann mit Hilfe der Interpolation der Zeitwert der bisher gültigen VerkehrsInformation ebenfalls berechnet und damit ein Zeitwert für die N virtuellen Trajektorien zugeordnet werden.

Um nun die Priorität einer Meldung der Perlenkette zuzuordnen, werden der Zeitwert G ₂ der virtuell aktualisierten und der Zeitwert G ₀ der bisher vom Verkehrsdienstanbieter bekannten Verkehrsinformation einander gegenübergestellt . Daraus ergibt sich schließlich gemäß Gleichung (3 ) für die Prioritätskennzahl der Meldung :

PZ = (G _l -G ₀ )-F (19)

Somit wird in beiden beschriebenen Anwendungsfällen mit der Prioritätskennzahl PZ eine Maßzahl erzeugt, die den relativen Wert einer Übertragung einer in einem Fahrzeug generierten Perlenkette zum Ausdruck bringt . Es erscheint sinnvoll , das Maximum aus den beiden Werten als ausschlaggebend für die Auslösung einer Übertragung der aktuellen Verkehrsinformati- onsdaten zu Aktualisierungszwecken zu verwenden .

Die Ausführungsform des Verfahrens zur Steuerung der Übertragung fahrzeuggenerierter Daten auf festgelegten Streckenabschnitten als auch die zuletzt beschriebene Aus ührungsform des Verfahrens zur Steuerung der Übertragung fahrzeuggene- rierter Daten bei variablen, verkehrsadaptiven Streckenabschnitten ermöglichen eine intelligente globale Steuerung des Gesamtaufkommens von Meldungen, insbesondere von XFCD- Meldungen . Dazu kann die Prioritätskennzahl beispielsweise mit einem Schwellwert, der in ein Fahrzeug übertragen werden könnte, verglichen werden. Eine Übertragung der im Fahrzeug aktuell erfassten Verkehrsinformationsdaten zur Aktualisierung einer bisherigen Verkehrsinformation könnte nur dann stattfinden, wenn die Prioritätskennzahl den Schwellwert überschreitet. Somit ermöglicht das Verfahren eine Verbesserung der Effizienz der Nutzung der vorhandenen Kommunikationsressourcen und letztendlich eine Verbesserung der Qualität der in den Fahrzeugen vorhandenen Verkehrsinformation.

Das Verfahren erlaubt durch das Ermitteln eines Mehrwerts , den die Übertragung von aktuellen Verkehrsinformationsdaten für das Aktualisieren einer bereits bekannten Verkehrsinformation hat , eine geziel te Versendung von Meldungen . Im Gegensatz zu einem Verfahren, bei dem ständig Perlenketten zu Aktualisierungszwecken an einen Verkehrsdienstanbieter übertragen werden, können damit direkte und indirekte Kommunikationskosten eingespart werden . Die aktuell auf einem Streckenabschnitt erfassten Verkehrsinformationsdaten werden auch im freien Verkehr bei einer "falschpositiven" Verkehrsläge

"Stau" gemeldet . Aktuelle in einem Fahrzeug generierte Verkehrsinformationsdaten werden beispielsweise auch dann für eine Zentralstelle zum Aktualisieren der dort vorhandenen Verkehrsinformation bereitgestellt , wenn die vorhandene Verkehrsinformation noch einen Stau anzeigt, dieser sich aber bereits aufgelöst hat . Überflüssige Mehrfachmeldungen von weiteren Fahrzeugen, die auf dem gleichen Streckenabschnitt unterwegs sind, können bei Anwendung des Verfahrens vermieden werden, wenn eine Störung des Verkehrs von einem Fahrzeug be- reits sicher erfasst worden ist. Jedoch kann eine erneute Meldung erfolgen, falls eine Verbesserung der Zuverlässigkeit der erfassten Verkehrsläge einen erheblichen Mehrwert aufweist. Des Weiteren erlaubt das Verfahren das Absetzen von Meldungen, die gegenüber den Meldungen "Stau" und "kein Stau" deutlich differenzierter sind, indem LOS (Level of Service) Stufen, beispielsweise freier Verkehr, stockender Verkehr, unterschieden werden. Es können beispielsweise aktuelle Verkehrsinformationsdaten bereits dann bereitgestellt werden, wenn ein Stau erst im Entstehen ist oder sich anfängt aufzulösen.

Mit dem Verfahren zur Steuerung der Übertragung fahrzeuggenerierter Daten unter Berücksichtigung vorhandener Verkehrsinformationen kann bereits in einem Fahrzeug, das auf ei em Streckenabschnitt unterwegs ist , für den von einem Verkehrs - dienstanbieter Verkehrsinformationen bereitgestellt worden sind, ermittelt werden, ob die Übertragung der im Fahrzeug generierten Verkehrsinformationsdaten an den Verkehrsdienst - anbieter zur Aktualisierung der dort vorhandenen Verkehrsinformation einen Mehrwert darstellt . Figur 3A zeigt eine Systemanordnung aus einem Fahrzeug 100 mit einer Vorrichtung 110 zur Steuerung der Übertragung fahrzeuggenerierter Daten unter Berücksichtigung vorhandener Verkehrsinformationen, die einen Rechner 111 , einen elektronischen Datenträger 112 und eine Datenerfassungseinrichtung 113 aufweist . Die Datenerfassungs - einrichtung 113 stellt beispielsweise die beim Durchfahren eines Streckenabschnit s erfassten Verkehrsinformationsdaten L _lr j, y _j , _m i _nili j, ü _lrj , M _lrJ , a _lt j bereit . Sämtliche der genannten Verfahrensschritte des Verfahrens können auf dem Rechner 111 in dem Fahrzeug abgearbeitet werden. Dazu können die Verfahrensschritte in einen Programmcode implementiert sein, der auf dem elektronischen Datenträger 112 oder einer Firmware des Rechners 111 gespeichert ist . Der Rechner 111 , beispielsweise der Prozessor eines Navigationsrechners, kann auf den Datenträger 112 beziehungsweise die Firmware zugreifen, um die dort definierten Verfahrensschritte abzuarbeiten.

Wenn der Rechner III ermittelt, dass die Übertragung der fahrzeuggenerierten Verkehrsinformationsdaten einen Mehrwert gegenüber der bei dem Verkehrsdienstanbieter für den durch- fahrenen Streckenabschnitt vorhandenen VerkehrsInformation darstellt , werden die fahrzeuggenerierten Verkehrsinformationsdaten von einer Sendeeinrichtung 114 des Fahrzeugs an eine Zentrale 200 des Verkehrsdienstanbieters übertragen. Die Zentrale 200 enthält eine Vorrichtung 210 zur Aktualisierung einer VerkehrsInformation, die einen Rechner 211 und eine Speichereinheit 213 aufweist . Die Speichereinheit 213 kann, die aus dem Fahrzeug übertragenen Verkehrsinformationsdaten speichern. Der Rechner 211 kann dann anhand, der auf der Speichereinheit 213 gespeicherten Verkehrsinformationsdaten und der bereits vorhandenen Verkehrsinformationsdaten aktualisierte Verkehrsinformationsdaten ermitteln, die anderen Fahrzeugen bereitgestellt werden können .

Figur 3B zeigt eine Systemanordnung , bei der die im Fahrzeug mit der Datenerfassungseinrichtung 113 gewonnenen Verkehrsinformationsdaten für den durchfahrenen Streckenabschnitt zunächst an die Zentrale 200 übertragen werden. Gleiche Kompo- nenten wie in Figur 3A sind mit gleichen Bezugszeichen bezeichnet . Die Verkehrsinformationsdaten können in der Zentrale in der Speichereinheit 213 gespeichert werden . Im Unterschied zu der in Figur 3A gezeigten Ausführungsform werden im Fahrzeug lediglich die beim Durchfahren des Streckenabschnitts erfassten Verkehrsinformationsdaten mit der Datenerfassungseinrichtung 113 erfasst und von der Sendeeinrichtung 114 an die Zentrale 200 übertragen. Dort werden die übertragenen Verkehrsinformationsdaten in der Speichereinheit 213 gespeichert. Die Zentrale enthält einen elektronischen Datenträger 212 , auf dem die Verfahrensschritte des Verfahrens zum Ermitteln des ersten und zweiten Zeitwertes sowie die Prioritätskennzahl in Form eines Programmcodes gespeichert sind. Optional könnten die Verfahrensschritte in der Firmware des Rechners 211 gespeichert sein. Der Rechner 211 kann nun ermitteln, ob die Prioritätskennzahl einen bestimmten Schwell - wert überschreitet und in Abhängigkeit davon die bereits in der Zentrale vorhandene Verkehrsinformation mit den von dem Fahrzeug übertragenen Verkehrsinformationsdaten aktualisieren. Die aktualisierten Verkehrsinformationsdaten können weiteren Fahrzeugen, die auf dem Streckenabschnitt unterwegs sind, von der Zentrale 200 zur Verfügung gestellt werden.