DE19753741A1 - Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten von Fahrzeugen an eine Zentrale gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.

Genaue Positionsdaten werden vor allem benötigt, um die Fahrplankon­ formität zu überwachen und zur Ansteuerung von Haltestellen-Displays, welche die voraussichtlichen Wartezeiten bis zum Eintreffen der Fahrzeuge signalisieren. Dazu werden die insbesondere odometrisch, mittels Funkba­ ken oder mittels GPS (Global Positioning System) ermittelten Positionsdaten der Fahrzeuge durch eine Zentrale sukzessive und zyklisch abgefragt. Durch die Zeitverzögerung zwischen den einzelnen Abfragen entsteht ein Verzer­ rungsfehler, der bei dem zuerst abgefragten Fahrzeug der während des Zeitraumes eines Abfragezyklus zurückgelegten Wegstrecke entspricht und bei dem zuletzt abgefragten Fahrzeug ca. 0 entspricht. Das bedeutet, daß in der Zentrale der Eindruck entstehen kann, daß die zuerst abgefragten Fahrzeuge gegenüber den zuletzt abgefragten Fahrzeugen größere Verspä­ tungen aufweisen. Je nach Größe der Fahrzeugflotte kann der für einen Abfragezyklus erforderliche Zeitraum mehr als eine halbe Minute erfordern.

Um dem entgegenzusteuern, ist es bekannt, die Zykluszeit durch eine schnellere Abfrage zu verkürzen. Denkbar wäre auch die gleichzeitige Ab­ frage aller Fahrzeuge. Beide Varianten sind jedoch bei einer sehr hohen und insbesondere bei sich vergrößernder Anzahl von Fahrzeugen nicht praktikabel. Die Schnellabfragevariante hätte eine unakzeptable Erhöhung des immer noch vorhandenen Verzerrungsfehlers zur Folge, während bei gleichzeitiger Abfrage die Anzahl der erforderlichen Abfragekanäle bei zu­ nehmender Anzahl von Fahrzeugen nicht ohne weiteres vergrößerbar ist.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, den Verzerrungsfehler auf ein­ fache Weise und für eine beliebige Größe der Fahrzeugflotte, insbesondere auch für den Fall der Erweiterung der Fahrzeugflotte, zu vermeiden.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Vorteilhaft ist insbesondere, daß die zyklische Ab­ frage der Positionsdaten durch die Zentrale beibehalten werden kann. Den­ noch ergibt sich durch die zyklisch sukzessive Abfrage quasi eine Moment­ aufnahme, die die tatsächlichen Verhältnisse der Positionen der Fahrzeuge zueinander wiedergibt. Abgefragt werden die gleichzeitig ermittelten und in einen Speicher eingeschriebenen Positionsdaten. Der Fehler, der sich durch die Zeitdauer für einen Abfragezyklus ergibt, ist für alle Fahrzeuge gleich. Dadurch kann auf einfache Art und Weise eine Korrektur durchgeführt wer­ den. Beispielsweise können nach Beendigung jedes Abfragezyklus den Posi­ tionsdaten der Fahrzeuge, die sich nicht gerade kurz vor einer Haltestelle oder an der Haltestelle befinden, eine Wegstrecke von 200 m hinzuaddiert werden. Diese Wegstrecke entspricht der durchschnittlichen, während des für den Abfragezyklus benötigten Zeitraumes zurückgelegten Strecke.

Voraussetzung für die Vergleichbarkeit der Positionsdaten aller Fahrzeuge der Fahrzeugflotte ist die Übereinstimmung des Zeitpunktes für die Positi­ onsdatenermittlung. Vorteilhafte Ausführungen dazu sind in den Ansprü­ chen 2 bis 4 gekennzeichnet.

Die Speicher sind gemäß Anspruch 5 vorzugsweise als überschreibbare Datenspeicher geringer Speicherkapazität und einfachster Bauart ausgebil­ det.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines figürlich dargestellten Aus­ führungsbeispiels näher erläutert.

Dargestellt ist eine Reihe von Fahrzeugen F₁, F₂ . . . F_n, deren Anzahl n eine Fahrzeugflotte bildet, die durch eine Zentrale Z überwacht wird. Die Zen­ trale Z dient unter anderem dazu, Fahrplan- und Umleitungsinformationen sowie DGPS (Differential Global Positioning System)-Korrekturdaten an die Fahrzeuge zu übermitteln. Zunehmend werden die in der Zentrale Z verfüg­ baren Daten auch benutzt, um Haltestellen-Displays (nicht dargestellt) zur Visualisierung der verbleibenden Wartezeit bis zum Eintreffen des nächsten Fahrzeuges F₁, F₂ . . . F_n anzusteuern. Für diese Anwendungen ist es erfor­ derlich, exakte und zeitkonforme Positionsdaten der einzelnen Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n zu kennen. Diese Positionsdaten erfragt die Zentrale Z in einem Polling-Verfahren, das heißt die Positionsdaten des gleichen Zeitpunkt der Fahrzeuge F_1, F₂ . . . F_n werden nacheinander an die Zentrale Z übermittelt. Damit alle Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n ihre Positionsdaten des gleichen Zeitpunktes an die Zentrale Z melden, ist jedes Fahrzeug F₁, F₂ . . . F_n mit einem Speicher S₁, S₂ . . . S_n ausgestattet. Das Polling-Verfahren hat Zugriff auf diese Speicher S₁, S₂ . . . S_n. Während eines Polling-Zyklus werden somit Positionsdaten x₁, y₁/x₂, y₂ . . . /x_n, y_n eines für alle Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n gleichen Zeitpunkts t₁ an die Zentrale Z gemeldet. Dieser feste Zeitpunkt t₁ kann zum Beispiel dadurch realisiert werden, daß die Zentrale Z unmittelbar vor Beginn des nächsten Polling-Zyklus an alle Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n ein Auslösesignal übersendet, das dazu führt, daß eine aktuelle Positionsermittlung durch die Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n aktiviert wird. Zur Positionsermittlung sind beispielsweise odometrische Verfahren, bei denen die Radachsenumdrehungen ausgewertet werden, Funkbakenverfahren oder GPS- bzw. DGPS-Verfahren (Global Positioning System bzw. Differential Global Positioning System) gebräuchlich. Falls die Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n mit GPS- bzw. DPGS-Empfängern ausgestattet sind, kann die abgeleitete Systemzeit, die für alle GPS- bzw. DGPS-Empfänger absolut gleich ist, zur Festlegung einer turnusmäßigen Positionsermittlung in bestimmten Zeitabständen verwendet werden. Die Zeitabstände sind dabei auf die Länge des Polling-Zyklus abgestimmt und entsprechen genau dem Abstand zwischen zwei Polling-Zyklen. Um diese Synchronisation zu sparen, kann das oben beschriebene Aktivierungsverfahren mittels eines Auslösesignals, das durch die Zentrale Z generiert wird, verwendet werden. Dabei ergibt sich auch der Vorteil, daß der Abstand zwischen zwei Polling- Zyklen nicht notwendig konstant sein muß.

Wenn die Positionsdatenermittlung zum Zeitpunkt t₁ erfolgt und ein Polling- Zyklus die Länge Δt hat, läßt sich auf einfache Weise ein aktuelles Bild in­ terpolieren, indem für alle Fahrzeuge F₁, F₂ . . . F_n, die voraussichtlich unge­ hinderte freie Fahrt vor sich haben, die in der Zeitdifferenz Δt durchschnitt­ lich zurückgelegte Wegstrecke zu den Positionsdaten addiert wird. Bei Δt = const. ergibt sich ein fester Additionswert. Zur weiteren Verbesserung der Genauigkeit können verkehrsbedingte oder streckenbedingte Besonderhei­ ten, beispielsweise Verkehrsstockungen oder Haltestellenbereich, berück­ sichtigt werden.

Die Erfindung beschränkt sich nicht auf das vorstehend angegebene Aus­ führungsbeispiel. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche auch bei grundsätzlich anders gearteter Ausführung von den Merkmalen der Erfindung Gebrauch machen.

Claims (5)

1. Verfahren zur Übermittlung von Positionsdaten (x₁/y₁, x₂/y₂ . . . x_n/y_n), insbesondere geographischen Koordinaten, von n Fahrzeugen (F₁, F₂ . . . F_n) an eine Zentrale Z, wobei die Zentrale Z eine zyklische Abfrage der Positionsdaten (x₁/y₁, x₂/y₂ . . . x_n/y_n) der n Fahrzeuge (F₁, F₂ . . . F_n) durchführt, dadurch gekennzeichnet, daß aktuelle Positionsdaten (x₁/y₁, x₂/y₂ . . . x_n/y_n) der Fahrzeuge (F₁, F₂, . . . F_n) zeitgleich ermittelt und in den Fahrzeugen (F₁, F₂ . . . F_n) zugeordneten Speichern (S₁, S₂ . . . S_n) ein­ geschrieben werden, und daß die Zentrale Z die Speicher (S₁, S₂ . . . S_n) zyklisch abfragt.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit­ gleichheit der Positionsdatenermittlung durch ein von der Zentrale (Z) generiertes und von allen Fahrzeugen (F₁, F₂ . . . F_n) synchron empfan­ genes Auslösesignal hergestellt wird.

3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit­ gleichheit der Positionsdatenermittlung durch den Fahrzeugen (F₁, F₂ . . . F_n) zugeordneten synchronisierten Zeitgebern hergestellt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zeit­ gleichheit der Positionsdatenermittlung durch Verwendung der von einem GPS (Global Positioning System) oder DGPS (Differential Global Positioning System) abgeleiteten Systemzeit hergestellt wird.

5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch ge­ kennzeichnet, daß als Speicher (S₁, S₂ . . . S_n) überschreibbare Daten­ speicher verwendet werden.