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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Verkehrs in einer wenigstens von einer ersten Gruppe von manuell und einer zweiten Gruppe von automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmern genutzten Parkumgebung mit wenigstens einem Stellplatz, wobei eine zentrale Steuereinrichtung verwendet wird.
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Die Möglichkeit zur Kommunikation mit Verkehrsteilnehmern, insbesondere Kraftfahrzeugen, sowie deren zunehmende Ausgestaltung zum wenigstens teilweise automatisierten Betrieb haben zu einer Vielzahl von Entwicklungen zur Verbesserung der Verkehrsflussteuerung in Parkumgebungen geführt. So wurden beispielsweise automatisierte Parkhäuser vorgeschlagen, in denen Kraftfahrzeuge in einer Art Hochregallager eingestellt werden, wobei Kraftfahrzeuge nach Abstellen in einen Übergabebereich automatisiert zum entsprechenden Abstellplatz innerhalb des Parkhauses verfahren werden, in dem eine zentrale Steuereinrichtung des Parkhauses den Verkehr der automatisierten Kraftfahrzeuge entsprechend regelt. Zur Rückgabe des Kraftfahrzeugs wird dieses ebenso automatisiert in den Übergabebereich verfahren.
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Für Parkumgebungen, in denen die Verkehrsteilnehmer, insbesondere Kraftfahrzeuge, manuell betrieben werden, wurden auch bereits zentrale Steuereinrichtungen vorgeschlagen, die neu einfahrenden Kraftfahrzeugen Parkplätze zuweisen und Anweisungsinformationen, die von einem Navigationssystem im Kraftfahrzeug genutzt werden können, an das Kraftfahrzeug mittels einer Kommunikationsverbindung übertragen. Innerhalb des Kraftfahrzeugs kann die Anweisungsinformation genutzt werden, um den Fahrer zu dem entsprechenden Abstellplatz zu führen.
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Es ist schließlich bereits seit längerem bekannt, die Parkraumbelegung und die Fahrwege in Parkumgebungen durch statische und/oder ansteuerbare Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen bzw. Verkehrsbeeinflussungssysteme zu beeinflussen. Statische Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen können beispielsweise Schilder umfassen, ansteuerbare Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen Ampelanlagen und/oder Schranken. Die Ansteuerung kann manuell, durch Zeitschaltung und/oder in Abhängigkeit von Messungen durch verbaute Sensoren, beispielsweise Belegungssensoren und/oder Lichtschranken, erfolgen.
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In der
DE 10 2013 011 824 A1 ist ein Verfahren zur Ermittlung und Aktualisierung einer Belegtheitskarte in einem Parkplätze aufweisenden Parkareal beschrieben, wobei die Belegtheitskarte in einer zentralen, eine zur Kommunikation mit in dem Parkareal befindlichen Kraftfahrzeugen ausgebildete Kommunikationseinrichtung aufweisenden Recheneinrichtung gespeichert wird und eine Datenstruktur enthält, in oder aus der für jeweils einen Parkplatz als Zusatzattribut wenigstens dessen Position und dessen Belegtheitszustand enthalten bzw. ableitbar ist. Die Belegtheitskarte kann als Grundlage für weiterführende Navigation im Falle einer manuellen Steuerung eines Kraftzeugs oder bei automatisierter Führung eines Kraftfahrzeugs für eine darauf basierende Bahnplanung dienen.
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Problematisch hierbei ist, dass immer dann, wenn eine Parkumgebung heterogen genutzt werden soll, insbesondere also von manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern (also einer ersten Gruppe von Verkehrsteilnehmern) und automatisiert betriebenen (pilotierten) Verkehrsteilnehmern (also einer zweiten Gruppe von Verkehrsteilnehmern). Der Einsatz von pilotierten Verkehrsteilnehmern ist in derzeitigen Konzepten zur Verkehrsfluss-/Parkbelegungssteuerung nicht berücksichtigt und kann durch fehlende Kommunikation zwischen manuell betriebenen und automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmern zu Verkehrsbehinderungen führen, beispielsweise zu langsamer Fahrt oder zum Blockieren von Verfahrwegen. Ein wesentlicher Aspekt dieser Problematik ist es, dass die Wirksamkeit von Maßnahmen zur Verkehrsfluss-/Parkbelegungssteuerung stets von der Befolgung und Interpretation durch die Fahrer der manuell betriebenen Kraftfahrzeuge abhängig ist. Nachteilhaft ist es ferner, dass es in solchen heterogen genutzten Parkumgebungen für pilotierte Verkehrsteilnehmer, insbesondere Kraftfahrzeuge, zu Stoßzeiten zu langen Wartezeiten und dergleichen kommen kann.
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Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein den Verkehrsfluss in heterogen genutzten Parkumgebungen verbesserndes Verkehrssteuerverfahren anzugeben.
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Zur Lösung dieser Aufgabe ist bei einem Verfahren der eingangs genannten Art erfindungsgemäß vorgesehen, dass unter Berücksichtigung von sensorisch ermittelten und/oder von Verkehrsteilnehmern übermittelten aktuellen Zustandsinformationen der Verkehrsteilnehmer für jeden Verkehrsteilnehmer eine den zukünftigen Betrieb des Verkehrsteilnehmers beschreibende Anweisungsinformation in einer gemeinsamen Routenplanung für alle die Parkumgebung nutzenden Verkehrsteilnehmer ermittelt und über eine Kommunikationsverbindung an wenigstens einen Teil der Verkehrsteilnehmer übertragen wird, wo diese zur Informationsausgabe und/oder automatisierten Steuerung des Verkehrsteilnehmers verwendet wird.
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Dabei wird von grundsätzlich bekannten Konzepten zur Verkehrsflusssteuerung in Parkumgebungen ausgegangen und ein zentrales System zur Verkehrsteilnehmer übergreifenden Koordination der Verkehrsteilnehmer bei heterogener Nutzung gegeben. Wie grundsätzlich bekannt, werden also Sensordaten infrastrukturseitiger und/oder kraftfahrzeugseitiger Sensoren, insbesondere von Kameras, Belegungssensoren und/oder Lichtschranken, gemeinsam mit Betriebsdaten von Verkehrsteilnehmern, insbesondere Kraftfahrzeugen, die insbesondere von diesen übermittelt werden und unter anderem eine aktuelle Position und/oder eine geplante Trajektorie (geplanter Pfad) enthalten können, genutzt, um in Form von Zustandsinformationen ein aktuelles Abbild des aktuellen Verkehrs in der Parkumgebung zu erhalten. Grundlage der Verkehrssteuerung im erfindungsgemäßen Verfahren ist dabei bevorzugt eine zentrale, in der zentralen Steuereinrichtung abgelegte Karte der Parkumgebung, welche als Basis für die Routenplanung innerhalb der Parkumgebung verwendet wird und die Möglichkeit schafft, die Situationswahrnehmung zwischen infrastrukturseitigen und verkehrsteilnehmerseitigen Sensoren räumlich und zeitlich zu synchronisieren. Insbesondere ist es dabei denkbar, Bereiche für den Betrieb einzelner Verkehrsteilnehmer räumlich und zeitlich zu reservieren, so dass mithin eine zeitlich und räumlich definierte sektorweise Belegung bzw. Freigabe innerhalb der Parkumgebung erfolgen kann.
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Die grundlegende Idee ist es nun, in der zentral in der Steuereinrichtung durchgeführten Routenplanung eine ganzheitliche Herangehensweise zu verfolgen, die alle Verkehrsteilnehmer innerhalb der Parkumgebung, insbesondere also die unterschiedlichen Betriebseigenschaften der einzelnen Gruppen, berücksichtigt, um manuelle Verkehrsteilnehmer, navigationsunterstützte Verkehrsteilnehmer und automatisiert betriebene Verkehrsteilnehmer zeit- und wegoptimiert durch die Parkumgebung zu leiten und die effiziente Nutzung von Parkflächen und Verkehrswegen sicherzustellen. Insbesondere werden also bei der Routenplanung für pilotierte Verkehrsteilnehmer spezielle Eigenschaften und prädizierte Trajektorien der manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer genauso berücksichtigt wie umgekehrt. Besonders vorteilhaft ist es dabei, worauf im Folgenden noch näher eingegangen werden wird, wenn auch für weder navigationsunterstützt noch automatisiert betriebene Kraftfahrzeuge eine gewisse Sicherstellung der Befolgung der Anweisungsinformation ermöglicht werden kann, so dass eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung die integrale Steuerung von Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen, insbesondere Ampeln, Schranken, Anzeigevorrichtungen und dergleichen, vorsieht, um so auch Verkehrsteilnehmer effizienter führen zu können, die nicht über eine Kommunikationsmöglichkeit zum Empfangen der Anweisungsinformation verfügen.
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Damit erlaubt die vorliegende Erfindung eine effiziente Planung von Verkehrsströmen in Parkumgebungen, die Reduktion von Verkehrsstau in den Parkumgebungsein- und Ausfahrten, insbesondere zu Stoßzeiten, die gezielte Beeinflussung/Steuerung der Auslastung von Parkräumen und auf besonders vorteilhafte Art und Weise auch die Reduktion der Wartezeit bis zur Einlagerung/Bereitstellung von automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmern.
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Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass es sich bei den Verkehrsteilnehmern der ersten und der zweiten Gruppe bevorzugt um Kraftfahrzeuge handelt und/oder die Parkumgebung ein Parkhaus ist. Algorithmen zur optimalen und effizienten Routenplanung innerhalb von Parkumgebungen oder allgemein Navigationsumgebungen sind im Stand der Technik bereits weitgehend bekannt und müssen hier nicht näher dargelegt werden, wobei rein beispielsweise auf Artikel von Steven M. LaValle und Seth A. Hutchinson „Optimal Motion Planning for Multiple Robots Having Independent Goals”, IEEE Transactions on Robotics and Automation, Vol. 14, Nr. 6, 1998, Seite 912 bis 925, und Anthony Stentz, „Optimal and efficient path planning for partially-known environments”, Proceedings IEEE International Conference on Robotics and Automation, 1994, verwiesen sei.
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Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass bei einer Abweichung eines Verkehrsteilnehmers einer Gruppe von einer erhaltenen Anweisungsinformation die aktuelle Anweisungsinformation für wenigstens einen Verkehrsteilnehmer der anderen Gruppe angepasst wird, insbesondere in Abhängigkeit einer die Abweichung beschreibenden Abweichungsinformation. Auf diese Art und Weise ist eine Art Rückkopplung innerhalb des Verkehrs möglich, so dass auf beispielsweise durch Fahrfehler bei manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern entstandene Abweichungen von der ursprünglichen Routenplanung entsprechend schnell reagiert werden kann. Konkret kann dabei vorgesehen sein, dass bei Abweichungen seitens eines manuell oder automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmers eine zu fahrende Trajektorie und/oder ein anzufahrendes Ziel für wenigstens einen automatisiert bzw. manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer angepasst werden. Beispielsweise kann dann, wenn ein manuell betriebener Verkehrsteilnehmer falsch abbiegt, nicht nur dessen Abstellplatz und zu fahrende Trajektorie aktualisiert werden, sondern es kann auch eine einfache und verlässlich zu realisierende Anpassung bei automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmern erfolgen, die beispielsweise in einem nun durch den manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer belegten zeitlichen und räumlichen Bereich vorgesehen waren. Jedoch kann auch vorgesehen sein, dass beispielsweise bei einem Ausfall der Kommunikationsverbindung zu einem automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmer manuell betriebene Verkehrsteilnehmer umgeleitet werden und dergleichen. Es können mithin bei aufgetretenen Abweichungen angepasste Abstellplatzzuweisungen, angepasste Trajektorien und dergleichen an einen Verkehrsteilnehmer der jeweils anderen Gruppe gesendet werden, um die Abweichungen möglichst optimal auszugleichen. Dabei sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass Trajektorien vorliegend als zeitliche und räumliche Komponenten umfassend verstanden werden können, mithin beispielsweise auch Wartezeiten enthalten können.
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Besonders vorteilhaft ist es ferner, wenn für wenigstens einen automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmer ein aktueller räumlicher Betriebsbereich eines manuell betriebenen Verkehrsteilnehmers gesperrt wird, insbesondere bei Abweichung des manuell betriebenen Verkehrsteilnehmers von der Anweisungsinformation oder bei Nichtübermittelbarkeit der Anweisungsinformation an den manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer. Dem liegt die Überlegung zugrunde, dass die Verlässlichkeit, mit der der manuell betriebene Verkehrsteilnehmer der Anweisungsinformation folgt, insgesamt geringer ist, nachdem letztlich der Fahrer bestimmt, wie sich der Verkehrsteilnehmer bewegt, so dass manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern ein größerer Rangierspielraum zur Verfügung gestellt werden kann, um gegebenenfalls notwendige Neuplanungen von Routen für automatisiert betriebene Verkehrsteilnehmer zu vermeiden. Selbstverständlich ist es auch denkbar, dass für wenigstens einen manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer ein aktueller räumlicher Betriebsbereich eines automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmers gesperrt wird, damit der manuell betriebene Verkehrsteilnehmer nicht durch den automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmer behindert wird.
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In der ganzheitlichen Betrachtung der heterogenen Population aus Verkehrsteilnehmern in der Parkumgebung können auch weitere Synergien genutzt werden. So kann vorgesehen sein, dass bei einem gemäß der aktuellen Anweisungsinformation einem automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmer für zumindest einen Trajektorienabschnitt folgenden manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer dessen Anweisungsinformation als eine einen Folgebetrieb empfehlende Folgeaufforderung umfassend ermittelt wird. Wird also festgestellt, dass ein Teil der Route für einen automatisiert betriebenen und einen manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer gleich sind, kann die Navigationsunterstützung dahingehend vereinfacht werden, dass dem Fahrer des manuell betriebenen Verkehrsteilnehmers eine Aufforderung zum Folgebetrieb bezüglich des automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmers, also eine Folgeaufforderung, ausgegeben wird.
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Im Rahmen der vorliegenden Erfindung ist es besonders zweckmäßig, auch für die manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer möglichst verlässlich sicherzustellen, dass diese ihre Anweisungsinformation befolgen, da so eine effektive, selten anzupassende Verkehrsflusssteuerung innerhalb der Parkumgebung ermöglicht wird. Dabei ist es zumindest bei manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern, die die Anweisungsinformation empfangen, möglich, innerhalb des Verkehrsteilnehmers vorgesehene Verkehrsteilnehmersysteme, insbesondere Fahrzeugsysteme, zu nutzen, um dem weiteren Weg des Verkehrsteilnehmers zu beeinflussen, die über die einfache Ausgabe von Navigationsanweisungen (Navigationsunterstützung) hinausgehen. Beispielsweise ist es in diesem Kontext denkbar, dass für wenigstens einen manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer ein zur Ausgabe eines Lenkmoments an einer Lenkhandhabe ausgebildetes Lenksystem zur Ausgabe eines einem einer Anweisungsinformation entgegenstehenden Lenkvorgang entgegen gerichteten Hinweismoments ausgebildet ist. Will ein Fahrer also beispielsweise nach rechts einbiegen, obwohl die Anweisungsinformation ein Linksabbiegen vorsieht, kann ein Gegenlenkmoment auf die Lenkhandhabe, insbesondere ein Lenkrad, gegeben werden, das den Fahrer deutlich darauf hinweist, dass er entgegen der Anweisungsinformation handelt. So wird Fahrern von manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern noch deutlicher vermittelt, welcher Weg idealerweise einzuschlagen ist.
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Eine besonders vorteilhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung sieht vor, dass zur Führung wenigstens eines manuell betriebenen Verkehrsteilnehmers, insbesondere eines nicht zum Empfang der Anweisungsinformation ausgebildeten Verkehrsteilnehmers, wenigstens eine Verkehrsbeeinflussungseinrichtung der Parkumgebung in Abhängigkeit der diesem Verkehrsteilnehmer zugeordneten Anweisungsinformation angesteuert wird. Um verlässlicher sicherzustellen, dass auch manuell betriebene Verkehrsteilnehmer, insbesondere solche, die die Anweisungsinformation nicht erhalten können, den Anweisungsinformationen folgen, werden Verkehrsbeeinflussungssysteme seitens der zentralen Steuereinrichtung genutzt, um die Verkehrsteilnehmer in die richtige Richtung zu lenken. Als Verkehrsbeeinflussungssystem können dabei wenigstens eine Ampel und/oder wenigstens eine Schranke und/oder wenigstens eine Informationsanzeigevorrichtung, beispielsweise ein Display oder dergleichen, verwendet werden. Auf diese Weise wird es erstmals ermöglicht, Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen in einer Parkumgebung, die heterogen genutzt wird, so zu nutzen, dass sich der manuell gesteuerte Verkehr in den automatisiert gesteuerten Verkehr möglichst optimal eingliedert und auch bezüglich der manuell betriebenen Verkehrsteilnehmer eine höhere Verlässlichkeit der Befolgung der Anweisungsinformation erreicht wird. Soll beispielsweise ein Fahrer auf einem aktuellen Parkdeck nicht parken, können Ampeln und/oder Schranken zu entsprechenden Abstellplätzen geschlossen werden. Eine verkehrsteilnehmerexterne Anzeigevorrichtung kann genutzt werden, um Navigationsanweisungen auch an Verkehrsteilnehmer auszugeben, die nicht über die Möglichkeiten zum Empfangen der Anweisungsinformation verfügen.
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Insgesamt wird so durch eine kontinuierliche Erfassung, Auswertung und Beeinflussung der Verkehrsflüsse zu jedem Zeitpunkt die optimale Information bereitgestellt, um Verkehrsteilnehmer zeit- und wegoptimiert durch eine Parkumgebung zu leiten und die effiziente Nutzung von Parkflächen und Verkehrswegen sicherzustellen.
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Mit besonderem Vorteil kann dieses Vorgehen auch auf weitere Verkehrsteilnehmer, insbesondere Fußgänger, erweitert werden. So kann vorgesehen sein, dass als Verkehrsteilnehmer auch Fußgänger als eine dritte Gruppe berücksichtigt und Anweisungsinformationen für diese ermittelt werden. Gerade dann, wenn auch manuell betriebene Verkehrsteilnehmer in einer Parkumgebung zulässig sind, ist damit zu rechnen, dass Fußgänger, die sich auf dem Weg von oder zur einem abgestellten Verkehrsteilnehmer befinden, als weitere, dritte Gruppe von Verkehrsteilnehmern in der Parkumgebung auftreten, die in besonders vorteilhafter Weise ebenso bei der ganzheitlichen Betrachtung und zentralen Verkehrsflusssteuerung, die das erfindungsgemäße Verfahren zur Verfügung stellt, berücksichtigt werden können. Um Anweisungsinformationen für Fußgänger umzusetzen, existieren mehrere Möglichkeiten.
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So kann vorgesehen sein, dass als Verkehrsbeeinflussungseinrichtung zur Führung eines Fußgängers gemäß einer diesen betreffenden Anweisungsinformation wenigstens eine Ampel und/oder wenigstens eine Schranke und/oder wenigstens eine Informationsanzeigevorrichtung und/oder wenigstens eine Verriegelungseinrichtung für eine Tür angesteuert werden. Bei Fußgängern kann also wie bei manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern, die über keine Möglichkeit zum Empfangen der Anweisungsinformation verfügen, vorgesehen sein, dass Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen der Parkumgebung in Abhängigkeit der dem Fußgänger zugeordneten Anweisungsinformation angesteuert werden, wobei hierbei zusätzlich auch Verriegelungseinrichtungen für Türen mit berücksichtigt werden können. Herrscht beispielsweise in einer Parkebene sehr viel Betrieb, insbesondere an Verkehrsteilnehmern der zweiten Gruppe, sollten Fußgänger temporär diesen Bereich nicht betreten, so dass eine entsprechende, zu diesem räumlichen Bereich führende Tür verschlossen gehalten werden kann. Auch speziell für Fußgänger vorgesehene Ampeln, Schranken und Anzeigevorrichtungen können selbstverständlich eingesetzt werden, um Fußgängern die Anweisungsinformation zu übermitteln und den koordinierten, optimierten Gesamtbetrieb, wie er in der Routenplanung ermittelt wurde, sicherzustellen.
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Auf besonders vorteilhafte Art und Weise ist es jedoch auch möglich, Navigationsunterstützung auch bei Fußgängern vorzusehen, indem beispielsweise bei einem ein zum Aufbau einer Kommunikationsverbindung zu der zentralen Steuereinrichtung ausgebildetes Mobilgerät mit sich führenden Fußgänger die Anweisungsinformation an das Mobilgerät übertragen und dort zur Informationsausgabe verwendet wird. Es wurden bereits Applikationen für Mobilgeräte, beispielsweise Smartphones, vorgeschlagen, beispielsweise unter dem Schlagwort „Carfinder”, die Fußgänger innerhalb von Parkumgebungen zu ihrem Kraftfahrzeug führen können. Diese Applikationen können im Rahmen der vorliegenden Erfindung auch genutzt werden, um von der zentralen Steuereinrichtung empfangene Anweisungsinformationen zu verarbeiten und die Befolgung der Anweisungsinformation durch den Fußgänger verlässlicher sicherzustellen. So kann ebenso erreicht werden, dass Fußgänger beispielsweise das Vorbeifahren eines Verkehrsteilnehmers der ersten oder zweiten Gruppe abwarten und dergleichen.
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Auch bei Fußgängern kann selbstverständlich vorgesehen sein, dass bei einer Abweichung eines Verkehrsteilnehmers einer Gruppe von einer erhaltenen Anweisungsinformation die aktuelle Anweisungsinformation für wenigstens einen Fußgänger, insbesondere zusätzlich zu einer Anweisungsinformation für wenigstens einen Verkehrsteilnehmer der anderen Gruppe, angepasst wird. Beispielsweise kann ein Fußgänger zum Warten aufgefordert werden, wenn überraschend ein manuell betriebener Verkehrsteilnehmer falsch abbiegt und somit in den Bereich einer prädizierten Trajektorie des Fußgängers eindringt; selbstverständlich ist es auch möglich, den Fußgänger zu einem sichereren Weg umzuleiten. Umgekehrt ist es auch besonders zweckmäßig, wenn ein räumlicher, insbesondere in Abhängigkeit einer prädizierten Trajektorie des Fußgängers ermittelter Aufenthaltsbereich eines Fußgängers für Verkehrsteilnehmer der ersten und zweiten Gruppe gesperrt wird. Ist mithin innerhalb der Routenplanung vorgesehen, dass ein Fußgänger in einem bestimmten Zeitbereich einen bestimmten Fußgängerüberweg überquert, kann dieser räumliche Bereich für das entsprechende Zeitintervall (bzw. ein davon abgeleitetes Zeitintervall) für die manuell betriebenen und die automatisiert betriebenen Verkehrsteilnehmer, insbesondere Kraftfahrzeuge, gesperrt werden. So wird die Sicherheit für Fußgänger deutlich erhöht.
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Die vorgenommene Klassifizierung von Verkehrsteilnehmern in Gruppen, wie sie hier vorgenommen wurden, kann sich zweckmäßig auch in einer Priorisierung von Verkehrsteilnehmern äußern. Es kann mithin vorgesehen sein, dass Gruppen von Verkehrsteilnehmern, insbesondere auch einer dritten Gruppe, Prioritätswerte zugeordnet werden, wobei die zeitliche und/oder auf die Fahrtstrecke (bzw. Wegstrecke) in der Parkumgebung bezogene, bei der Ermittlung der Anweisungsinformation durchgeführte Optimierung für Verkehrsteilnehmer einer Gruppe höheren Prioritätswertes stärker gewichtet wird als für Verkehrsteilnehmer einer Gruppe niedrigeren Prioritätswertes. Konkret kann beispielsweise vorgesehen sein, dass der Prioritätswert für die zweite Gruppe höher als der der ersten Gruppe und/oder der dritten Gruppe und/oder, falls eine dritte Gruppe vorgesehen ist, der Prioritätswert der dritten Gruppe niedriger als der der ersten und der zweiten Gruppe gewählt wird. So kann beispielsweise sichergestellt werden, dass automatisiert betriebene Verkehrsteilnehmer schnell zu ihrem Abstellplatz bzw. in den Übergabebereich verbracht werden, nachdem die dem Verkehrsteilnehmer zugeordnete Person für diesen Zeitraum warten muss. Ferner ist es auch zweckmäßig, den Verkehrsfluss motorisierter Verkehrsteilnehmer grundsätzlich höher zu priorisieren, nachdem bei Fußgängern Wartezeiten gegebenenfalls leichter akzeptiert werden als bei Fahrern von motorisierten Verkehrsteilnehmern.
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Bei der Routenplanung, also der Ermittlung der Anweisungsinformationen, können selbstverständlich Fahrerwunschdaten, insbesondere bezüglich des Fahrzieles, berücksichtigt werden. Besonders vorteilhaft ist es jedoch auch, wenn die Ermittlung der Anweisungsinformationen in Abhängigkeit wenigstens einer zeitbezogenen, einen erwarteten Verkehr beschreibenden Zusatzinformation erfolgt. Es können mithin zusätzlich zu Sensordaten bzw. Betriebsdaten von Kraftfahrzeugen auch Metadaten zum Verkehrsaufkommen berücksichtigt werden, um die Optimierung im Rahmen der Routenplanung zu verbessern. Besonders zweckmäßig ist es in diesem Zusammenhang, wenn die Zusatzinformation eine statistisch ermittelte Auslastungsinformation der Parkumgebung, insbesondere der Parkflächen und/oder von Einlass- und Auslasswegen, ist. Beispielsweise kann durch die Auswertung von entsprechenden Eingangsdaten, die aus der hier beschriebenen Verkehrssteuerung selbst stammen können, über die Zeit zeitabhängige Grundmuster zur Auslastung von Parkflächen sowie Einlass- und Auslasswegen ermittelt werden, die dann in der zentralen Steuereinrichtung vorliegen und im Optimierungsschritt Eingang finden können. Beispielsweise können gezielt geeignete Zu- und Abfahrtswege in der Parkumgebung genutzt werden.
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Im Rahmen der Erfindung kann also ein System realisiert werden, dass die Parkumgebung mit der dort vorgesehenen zentralen Steuereinrichtung sowie die dort betriebenen Verkehrsteilnehmer aufweist, und welches insgesamt zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ausgebildet ist.
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Weitere Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus den im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen:
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1 schematisch ein System zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, und
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2 Ausschnitte einer Parkumgebung mit verschiedenen Verkehrssituationen zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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1 zeigt ein Gesamtsystem 1, in dem das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt werden kann. Einer Parkumgebung 2 ist eine zentrale Steuereinrichtung 3 zugordnet, die Sensordaten einer Sensorik 4 der Parkumgebung 2 sowie Betriebsdaten von entsprechend zur Kommunikation ausgebildeten Verkehrsteilnehmern 5, die innerhalb der Parkumgebung 2 betrieben werden, empfangen kann. Dabei können verschiedene Kommunikationsarten genutzt werden, wobei bevorzugt zur Kommunikation zwischen Verkehrsteilnehmern 5 und der Steuereinrichtung 3 als Kommunikationsverbindungen WLAN-Verbindungen oder Mobilfunkverbindungen genutzt werden können. Selbstverständlich sind auch andere Kommunikationsstandards einsetzbar. Die Steuereinrichtung 3 ist ferner zur Ansteuerung von Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen 6 ausgebildet, umfassend Schranken, Ampeln, Anzeigevorrichtungen und Verriegelungseinrichtungen für Türen.
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Eine Besonderheit der Parkumgebung 2 ist es, dass verschiedene Gruppen 7, 8, 9 von Verkehrsteilnehmern diese nutzen können. Die erste Gruppe 7 von Verkehrsteilnehmern 5 umfasst manuell betriebene Verkehrsteilnehmer 10, 11, die nochmals in manuell betriebene Verkehrsteilnehmer 10, welche mit der Steuereinrichtung 3 kommunizieren, und manuell betriebene Verkehrsteilnehmer 11, welche nicht mit der Steuereinrichtung 3 kommunizieren können, unterschieden werden. Die zweite Gruppe 8 enthält automatisiert betriebene (pilotierte) Verkehrsteilnehmer 12, hier ebenso Kraftfahrzeuge, die über entsprechende Fahrzeugsysteme vollautomatisch zu einem Abstellplatz innerhalb der Parkumgebung 2 bzw. zu einem Übergabebereich als Abholbereich verbracht werden können. Nachdem innerhalb der Parkumgebung 2 manuell betriebene Verkehrsteilnehmer 10, 11, abgestellt bzw. in Betrieb genommen werden können, sind als dritte Gruppe 9 von Verkehrsteilnehmern 5 auch Fußgänger 13, 14 zu betrachten, wobei wiederum unterschieden wird zwischen Fußgängern 13, die ein Mobilgerät 15 mit einer Applikation zum Navigieren innerhalb der Parkumgebung 2 verwenden, und Fußgängern 14, die kein derartiges Mobilgerät 15 nutzen, unterschieden wird.
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Über die infrastrukturseitigen Sensoren 4 (Kameras, Belegungssensoren, Lichtschranken, etc.) werden sämtliche Verkehrsteilnehmer 5 innerhalb der Parkumgebung erfasst und nachverfolgt; weitere verkehrsbezogene Zustandsinformationen können durch Kommunikation von Verkehrsteilnehmern 5 mit der Steuereinrichtung 3 als Betriebsdaten erhalten werden, welche insbesondere Informationen zur Position, zur aktuellen Bewegung und zur geplanten Trajektorie umfassen können. Eine hochgenaue, digitale Karte der Parkumgebung 2 ist in einer Speichereinrichtung der zentralen Steuereinrichtung 3 abgelegt und wird genutzt, um die Positions- und Bewegungsinformationen in der Parkumgebung 2 räumlich verordnen zu können. Es kann auch seitens der Steuereinrichtung 3 eine Prädiktion der zukünftigen Bewegung von Verkehrsteilnehmern 5 erfolgen.
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Mit den so in der zentralen Steuereinrichtung 3 vorliegenden Zustandsinformationen kann zu jedem Zeitpunkt eine für alle Verkehrsteilnehmer 5 optimale Bewegungsplanung durchgeführt werden, wobei die zentrale Karte dabei nicht nur als Basis für die Routenberechnung genutzt wird, sondern auch zur räumlichen und zeitlichen Synchronisation der Situationswahrnehmung zwischen infrastrukturseitigen und verkehrsteilnehmerseitigen Systemen. Wesentlich ist dabei, dass bei der Routenplanung die Informationen aller anderen Verkehrsteilnehmer 5 berücksichtigt werden können, um Anweisungsinformationen für alle Verkehrsteilnehmer 5 zu ermitteln, wobei die Routenplanung auch die Zugehörigkeit der Verkehrsteilnehmer 5 zu unterschiedlichen Gruppen 7, 8 und 9 in Betracht zieht, beispielsweise, indem manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern 10, 11 ein größerer Rangierspielraum zugestanden wird und dergleichen. Insbesondere sind den Gruppen 7, 8 und 9 jedoch Prioritätswerte zugeordnet, die im Optimierungsschritt die Gewichtung bestimmen, mit der für die entsprechende Gruppe 7, 8, 9 Weg und Dauer der Bewegung durch die Parkumgebung 2 optimiert wird. Vorliegend wird die Zeit- und Wegoptimierung für die Verkehrsteilnehmer 12 der zweiten Gruppe 8 als am wichtigsten angesehen; hier untergeordnet sind die Zeit- und Wegoptimierungen der Verkehrsteilnehmer 10, 11 der ersten Gruppe 7 und der Fußgänger 13, 14 der dritten Gruppe 9, für die der Prioritätswert am niedrigsten angesetzt wird, da aufgrund der langsameren Gesamtskala der Bewegung Verzögerungen und kleinere Umwege als am verkraftbarsten erscheinen.
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Anweisungsinformationen beschreiben die Rolle einzelner Verkehrsteilnehmer 5 in der optimiert-koordinierten Verkehrsflusssteuerung. Zur bestmöglichen Umsetzung der Routenplanung werden nun die verschiedenen Arten von Verkehrsteilnehmern durch geeignete Steuerelemente beeinflusst. Den pilotierten Verkehrsteilnehmern 12 der zweiten Gruppe 8 werden beispielsweise Solltrajektorien als Anweisungsinformation übermittelt, welche entsprechend in Fahreingriffe umgesetzt werden. Für die Verkehrsteilnehmer 10 der ersten Gruppe 7 sowie die Fußgänger 13 wird eine Navigationsunterstützung durchgeführt, indem Informationen zur Solltrajektorie ausgegeben werden, die manuell durch den Fahrer bzw. pedial durch den Fußgänger 13 umgesetzt werden können. Jedoch kann auch die Verlässlichkeit von Anweisungsinformationen für nicht mit der Steuereinrichtung 3 kommunizierende Verkehrsteilnehmer 5, vorliegend die Verkehrsteilnehmer 11 und die Fußgänger 14, erhöht werden, indem die Verkehrsbeeinflussungseinrichtungen 6 entsprechend eingesetzt werden, um auch die Verkehrsteilnehmer 11 und die Fußgänger 14 gemäß der Anweisungsinformation zu führen. Im vorliegenden Fall wird auch die Navigationsunterstützung hierdurch weiter verbessert (Verkehrsteilnehmer 10 und Fußgänger 13).
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Wird anhand der Zustandsinformationen festgestellt, dass ein Verkehrsteilnehmer 5 von der Anweisungsinformation abweicht, können Anpassungen vorgenommen werden insbesondere auch für Verkehrsteilnehmer 5 anderer Gruppen 7, 8, 9. Biegt beispielsweise ein manuell betriebener Verkehrsteilnehmer 10, 11 der ersten Gruppe 7 falsch ab, kann ein automatisiert betriebener Verkehrsteilnehmer 12 der zweiten Gruppe 8 anhand einer aktualisierten Solltrajektorie entsprechend umgeleitet werden.
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Zweckmäßig ist es auch, bestimmte räumliche Bereiche für Zeitintervalle allgemein zur Routenplanung oder für Mitglieder bestimmter Gruppen 7, 8, 9 zu sperren, beispielsweise, um eine Behinderung von manuell betriebenen Verkehrsteilnehmern 10, 11 durch automatisiert betriebene Verkehrsteilnehmer 12 zu vermeiden und/oder die Sicherheit von Fußgängern 13, 14 sicherzustellen.
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Durch eine kontinuierliche Erfassung, Auswertung und Beeinflussung der Verkehrsflüsse kann mithin zu jedem Zeitpunkt die optimale Anweisungsinformation bereitgestellt werden, um die Verkehrsteilnehmer 5 zeit- und wegoptimiert durch die Parkumgebung 2 zu leiten. Die effiziente Nutzung von Parkflächen und Verkehrswegen wird so sichergestellt.
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Es sei an dieser Stelle noch angemerkt, dass selbstverständlich Fahrerwünsche sowie Zusatzinformationen bei der Routenplanung berücksichtigt werden können. Zusatzdaten können dabei die zeitabhängige, statistische Auslastung der Parkumgebung bzw. das Verkehrsaufkommen betreffen, um die Optimierung weiter zu verbessern.
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2 zeigt eine schematische, vereinfachte Ansicht der Parkumgebung 2, wobei vorliegend zwei Geschosse 16, 17 eines Parkhauses gezeigt sind. Dargestellte Infrastruktureinrichtungen sind lediglich beispielhaft und können selbstverständlich in größerer Anzahl vorhanden sein, was insbesondere für die beispielhaft angedeutete Kameras 18, Ampeln 19, Schranken 20 und Lichtschranken 21 gilt. Die Geschosse 16, 17 sind über eine Rampe 22 verbunden. Abstellplätze 23 sind über entsprechende Markierungen gezeigt; dickere Markierungen 24 kennzeichnen beispielhaft Fußgängerüberwege.
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Im Folgenden werden nun verschiedene zu sehende Verkehrssituationen erläutert. Ein manuell betriebenes Kraftfahrzeug 25 wartet derzeit an einer Ampel 19 als Verkehrsbeeinflussungseinrichtung 6. Dies begründet sich darin, dass zurzeit das automatisiert betriebene Kraftfahrzeug 26 die Rampe 22 verwendet. Das automatisiert betriebene Kraftfahrzeug 26 ist höher priorisiert. Seine Anweisungsinformation enthält die geplante Solltrajektorie 27, wobei zudem der in der Vergangenheit zurückgelegte Weg 28 illustrierend ebenso gezeigt ist.
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Wie aus dem in der Vergangenheit genutzten Weg 29 des Kraftfahrzeugs 25 ersichtlich, hat dieses nicht den Hauptverkehrsweg genutzt, sondern einen alternativen Weg, beispielsweise um einen rangierenden weiteren Verkehrsteilnehmer 5 zu umfahren oder den Hauptverkehrsweg für automatisiert betriebene Verkehrsteilnehmer 12 der zweiten Gruppe 8 freizuhalten, welche, wie erläutert, höher priorisiert sind.
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Zugleich sind ein weiteres manuell betriebenes, navigationsunterstützes Kraftfahrzeug 30 und ein diesem vorausfahrendes automatisiert betriebenes Kraftfahrzeug 31 gezeigt. Nachdem ein in der Anweisungsinformation enthaltener Trajektorienabschnitt für die Kraftfahrzeuge 30, 31 identisch ist, wurde dem Kraftfahrzeug 30 zur Vereinfachung der Navigationsunterstützung eine Folgeaufforderung als Teil der Anweisungsinformation übermittelt, dem Kraftfahrzeug 31 über den Trajektorienabschnitt zu folgen.
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2 zeigt ferner einen Fußgänger 32, der zurzeit einen Fußgängerüberweg nutzt. Ein räumlicher Bereich 33 um den Fußgänger 32 ist markiert; zudem ist seine prädizierte Bewegung 34 angedeutet. Der Bereich 33 ist temporär für die Routenplanung gesperrt und darf nicht durch Kraftfahrzeuge befahren werden.