Rechnergestütztes Planungsverfahren für einen ReiseplanComputer-aided planning process for a travel plan
Beschreibungdescription
Die Erfindung bezieht sich auf ein rechnergestütztes Planungsverfahren für einen Reiseplan mit einem Reisefahrzeug mit den Verfahrensschritten 1. Eingabe eines Startpunkts mit Orts- und Terminangaben, 2. Eingabe eines Zielpunkts mit Orts- und Terminangaben, 3. Eingabe von Zwischenstationen mit Orts-, Termin- und Aktivitätsangaben, 4. Berechnung eines Reiseplans, 5. Optimierung des Reiseplans unter Berücksichtigung der Aktivitätsangaben der Zwischenstationen und 6. Bereitstellung des Reiseplans auf zumindest einem Ausgabesystem.The invention relates to a computer-aided planning method for a travel plan with a travel vehicle with the method steps 1. Input of a starting point with place and date information, 2. Entry of a destination with location and appointment information, 3. Input of intermediate stations with place, date, and activity information, 4. Calculation of a travel plan, 5. Optimization of the itinerary taking into account the activity information of the intermediate stations and 6. Provision of the travel plan on at least one output system.
Reiseplanungsverfahren und auch die zugehörigen Systeme zur Umsetzung der Planungsverfahren mit Hilfe von einzelnen oder vernetzten Rechnern und zugehöriger Ausrüstung sind weithin bekannt und können in verschiedene Kategorien eingeteilt werden. Es kann zwischen reinen Routenplanern für Strecken zwischen einer Start- und einer Zielangabe ohne Terminvorgabe und für sofortige Ausführung, Reiseplanungssystemen beliebiger Abstufung zwischen Pauschal- und Individuaireisen mit beliebigen Zwischenstationen, Verkehrsmitteln sowie genauer Terminplanung und Planungsverfahren für Sonderzwecke mit Anforderungen zum Beispiel an eine schnell wechselnde Teilnehmerzahl mit unterschiedlichen Start- und Zielpunkten oder anderen Anforderungen unterschieden werden. Für Kraftfahrzeuge wird eine Vielzahl von Start-Ziel-Verfahren zur sofortigen Ausführung angeboten, deren Optimierungsalgorithmen gespeicherte oder online über Telekommunikations¬ einrichtungen abgerufene Ortspläne, Verkehrseinschränkungen, unter Umständen aktuelle Verkehrsinformationen, den Standort des Fahrzeugs und andere Informationen verarbeiten können. Vom aktuellen Standort aus kann
jederzeit eine neue Start-Ziel-Berechnung durchgeführt werden. Gegebenenfalls kann durch Eingabe von Fixpunkten eine zumindest partiell bestimmte Route erzwungen werden. Konkrete Reiseplanungen mit Zwischenstopps und Aufenthalten sind mit diesen Systemen nicht möglich. Im Flug-, Bahn- und Passagierschiffsverkehr sind komplette Reiseplanungen möglich, die beliebige Routen und Termine umfassen. Je nach zulässigen und verarbeitbaren Kriterien wie Ecktermine, Preis usw., wird eine Reiseroute optimiert. Dabei können prinzipiell beliebig komplexe Reisevorstellungen realisiert werden, es ist jedoch nicht immer ein homogener Vorgang, sondern erfordert unter Umständen den ordnenden Einsatz eines versierten menschlichen Reiseplaners. Die ihm zur Verfügung stehenden Hilfsmittel können in der Regel nur bestimmte Strecken auf bestimmten Verkehrsmitteln optimieren beziehungsweise zur Auswahl anbieten. Bei kombinierten Reisen müssen die Anfangs- und Endtermine der einzelnen Abschnitte, die durch die Verkehrsmittel oder die veranstaltenden Anbieter abgegrenzt werden, durch einen Menschen koordiniert werden. Einmal gebucht lassen sie sich außerdem nicht mehr einfach verändern.Travel planning procedures and the associated systems for implementing the planning procedures using individual or networked computers and related equipment are well known and can be grouped into different categories. It can be between pure route planners for routes between a start and a destination without deadline and for immediate execution, travel planning systems of any gradation between package and individual travel with any intermediate stations, transport and accurate scheduling and planning procedures for special purposes with requirements, for example, to a rapidly changing number of participants be differentiated with different start and end points or other requirements. For motor vehicles, a large number of start-target methods are offered for immediate execution, whose optimization algorithms can process stored location plans or online retrieved via telecommunication facilities, traffic restrictions, possibly up-to-date traffic information, the location of the vehicle and other information. From the current location can at any time a new start-finish calculation can be performed. Optionally, by entering fixed points, an at least partially determined route can be forced. Concrete travel planning with stopovers and stays is not possible with these systems. In air, rail and passenger shipping, complete travel planning is possible, including any routes and dates. Depending on the permissible and workable criteria such as basic dates, price, etc., an itinerary will be optimized. In principle, arbitrarily complex travel concepts can be realized, but it is not always a homogeneous process, but may require the orderly use of an experienced human travel planner. As a rule, the aids available to him can only optimize certain routes on certain means of transport or offer them for selection. For combined journeys, the start and finish dates of the individual sections demarcated by the means of transport or the organizing providers must be coordinated by one person. Once booked, they can not be easily changed.
Als technischer Hintergrund und für ein nicht zum Standard zu rechnendes Reiseplanungsverfahren sei hier ein aus der US 6085147A bekanntes System zur Bestimmung des optimalen Reisewegs in einem multidimensionalen Raum genannt, welches den Flugweg eines Flugzeugs zwischen einem Start- und einem Zielpunkt unter besonderer Berücksichtigung von abnehmendem Flugzeuggewicht, aeronautischen und meteorologischen Gegebenheiten zum Zweck der Flugkostenminimierung berechnet. Das System berücksichtigt im Prinzip alle ihm zur Verfügung gestellten, auf das Optimierungsziel Einfluss nehmenden Parameter und zerlegt die gewünschte Start-Ziel-Strecke selbsttätig in ein Gitter von Teilstrecken. Anhand der bekannten Daten wird der konkrete dreidimensionale Pfad über diese Gitter berechnet und dem Piloten zur Ausführung übermittelt. Ein weitgehend automatisiertes, durch einen
Endbenutzer bedientes Planungssystem wird mit dem aus der WO 03042883 bekannten System zur Vorbereitung von Reisplänen vorgestellt. Das Verfahren läuft interaktiv auf einem Planungsrechner, der Zugang zu Tabellen mit zu fixen Planungszielen gespeicherten Informationen hat. Der Benutzer gibt an, welche Ziele er wünscht und welche Aufenthaltszeiten er plant. Der Rechner benutzt die hinterlegten Informationen, um zusammen mit dem Benutzer in einem iterativen Vorgang zu einem akzeptierten Reiseplan zu kommen. Der Reiseplan wird nicht exakt terminiert, der Rechner kann aber zum Beispiel für bestimmte Ziele limitierte Besichtigungs- oder Öffnungszeiten usw. berücksichtigen, den Benutzer auf solche Einschränkungen hinweisen und Umgehungslösungen anbieten.As a technical background and for a non-standard travel planning process, a system known from US 6085147A for determining the optimal travel path in a multidimensional space is mentioned, which determines the flight path of an aircraft between a start and a destination point with special consideration of decreasing aircraft weight , aeronautical and meteorological conditions calculated for the purpose of minimizing flight costs. In principle, the system takes into account all the parameters provided to it that influence the optimization target and automatically splits the desired start-target route into a grid of partial sections. Based on the known data, the concrete three-dimensional path is calculated via these grids and transmitted to the pilot for execution. A largely automated, by a End user-operated planning system is presented with the well-known from WO 03042883 system for preparing rice plans. The process runs interactively on a scheduler that has access to tables of information stored on fixed planning goals. The user indicates which destinations he wants and what time he plans to stay. The computer uses the stored information to come together with the user in an iterative process to an accepted travel plan. The itinerary is not scheduled exactly, but the calculator may take into account, for example, limited sightseeing or opening hours, etc. for certain purposes, alert the user to such limitations, and provide workarounds.
Bei dem aus der DE 10212997 A1 bekannten Verfahren wird für die indivi¬ duelle Reiseplanung besonderes Augenmerk auf die einfache Eingabe persönlicher Parameter gelegt. Für eine durch den Reisenden selbst vorzunehmende Planung an einer Benutzerschnittstelle wird besonderer Wert darauf gelegt, die Menge der einzugebenden Daten zu besonderen Präfe¬ renzen des Reisenden besonders gering zu halten. Es wird hier der Weg beschritten, Parametergruppen zu Planwerten zusammenzufassen und dem Verbraucher Modelle vorzuschlagen, aus denen er einfach auswählen kann, so dass auch für weitere Planungsschritte gewisse Prämissen bereits als gewählt gelten sollen. Das System ist besonders benutzerfreundlich, stellt am Ende aber auch nur einen fertigen Plan zur Verfügung. Weiterhin wird in der DE 19903548 A1 ein Reiseplanungssystem vorgestellt, das insbesondere mit einem Terminkalender korrespondiert und das besonderen Wert auf kollisionsfreie Planung von Reisen mit anderen Aktivitäten legt. Bei Benutzern mit besonders hohem Aufkommen an Reisen, auch solchen mit mehreren Stationen, bzw. großer Anzahl anderer Termine wird die Planung weiterer Unternehmungen zum Problem, wenn es gilt, einen möglichst vollen, aber überschneidungsfreien Terminkalender zu realisieren. Zur Bearbeitung von
Konflikten wird eine Prioritätenliste verwaltet, können Terminalternativen mit öffentlichen Fahrplänen abgestimmt oder die bisherige Planung aktualisiert werden. Die DE 19819297 A1, von der die Erfindung als nächstliegendem Stand der Technik ausgeht, beschreibt ein umfassendes Reiseplanungssystem und -verfahren, das alle erforderlichen Daten von Start-, Zwischen- und Zielpunkten zu Reisetermin, Aufenthaltsdauer und Orten aufnehmen und verarbeiten kann. Das bekannte System verbindet eine Terminplanung mit einem Reiseplanungs- und Buchungssystem. Es kann aktuelle Informationen zu Verkehrsmitteln und ihren Verkehrsplänen heranziehen und verarbeiten, alternative Routen ausarbeiten und nach Abstimmung mit dem Anwender schließlich einen terminlich abgestimmten und kompletten Reiseplan anbieten.In the method known from DE 10212997 A1, particular attention is paid to the simple input of personal parameters for individual travel planning. For planning to be carried out by the traveler himself on a user interface, particular importance is attached to keeping the amount of data to be entered at particular preferences of the traveler particularly low. Here, the path is taken to group parameter groups into plan values and to propose models to the consumer, from which they can easily select, so that certain premises should already be considered as selected for further planning steps. The system is very user-friendly, but at the end only provides a complete plan. Furthermore, a travel planning system is presented in DE 19903548 A1, which corresponds in particular to an appointment calendar and attaches particular importance to the collision-free planning of trips with other activities. For users with particularly high volumes of travel, even those with multiple stations, or a large number of other appointments, the planning of further ventures becomes a problem when it comes to realizing a full but non-overlapping appointment calendar. For editing Conflicts are managed by a priority list, terminal alternatives can be coordinated with public timetables or the previous planning can be updated. DE 19819297 A1, from which the invention proceeds as the closest prior art, describes a comprehensive travel planning system and method that can record and process all required data of starting, intermediate and destination points for travel dates, duration of stay and locations. The known system combines scheduling with a travel planning and booking system. It can use and process up-to-date information on means of transport and its traffic plans, work out alternative routes and, after consultation with the user, finally offer a timetabled and complete itinerary.
Alle vorgestellten Reiseplanungssysteme bzw. -verfahren können für zwei oder mehr Reiseziele in Verbindung mit einem Ausgangspunkt durch Angabe von Ortsdaten unter Verwendung von zumindest geografischen Informationen einen vollständigen Reiseplan erstellen. Mit dem entsprechenden Aufwand kann die Reise weiterhin terminlich geplant und dazu zum Beispiel mit anderen Terminplänen abgestimmt, sowie Aufenthaltszeiten und Prioritäten festgelegt werden. Weiterhin können saisonale Daten und persönliche Präferenzen eingegeben und berücksichtigt werden. Mit Hilfe eines Abstimmungsverfahrens können schließlich auch komplexere Reise teilautomatisiert geplant werden. Allen diesen Reiseplanungssystemen ist definitionsgemäß zu eigen, dass sie nur ein Planungsergebnis zur Verfügung stellen, die Abwicklung der Reise jedoch nicht überwachen, geschweige denn während des Reiseverlaufs Änderungsmöglichkeiten bieten. Nun wäre es aber wünschenswert, wenn bei komplexen Reisen die Folgen unvorhersehbarer Ereignisse durch ständige Modifikation des Reiseplans befriedigend umgangen werden könnten.All travel planning systems and methods presented may create a complete travel plan for two or more travel destinations associated with a starting point by providing location data using at least geographical information. With the appropriate effort, the journey can continue to be scheduled and, for example, coordinated with other schedules, as well as residence times and priorities. Furthermore, seasonal data and personal preferences can be entered and taken into account. Finally, with the help of a voting procedure even more complex journeys can be planned partially automated. By definition, all of these travel planning systems have a peculiarity that they provide only one planning result, but do not monitor the process of the journey, let alone provide for change during the journey. Now it would be desirable if the consequences of unforeseeable events could be satisfactorily circumvented by constant modification of the itinerary in the case of complex journeys.
Daher ist die Aufgabe für ein gattungsgemäßes rechnergestütztes Planungs- verfahren für einen Reiseplan der eingangs beschriebenen Art darin zu sehen,
dieses durch Einführung eines Reiseüberwachungsschritts mit Möglichkeiten zur flexiblen Modifikation des Reiseverlaufs aus beliebigen Gründen und zu jedem Zeitpunkt, insbesondere auch während der Reiseabwicklung, zu erweitern, wobei die Änderungen möglichst komfortabel und weitgehend automatisiert erfolgen sollen. Die erfindungsgemäße Lösung besteht daher darin, dass das gattungsgemäße Planungsverfahren um einen Verfahrens¬ schritt 7 „Kontrollierte Abwicklung des Reiseplans" erweitert ist, wobei währenddessen • der Ablauf des jeweils verbleibenden Reiseplans jederzeit dynamisch verändert werden kann durch beliebig hinzukommende oder entfallende Zwischenstationen oder Modifikationen der Angaben zu Zwischenstationen oder zum Zielpunkt und anschließend erneutem Verfahrensdurchlauf ab Verfahrensschritt 4 oder • die Optimierung des Reiseplans bei jedem Durchlauf des Verfahrens¬ schritts 5 jederzeit dynamisch verändert werden kann durch beliebige Modifikationen von technischen Parameterwerten des Reisefahrzeugs oder der Zwischenstationen, der Aktivitätsangaben der Zwischenstationen oder deren Einflussgewichtung.Therefore, the object of a generic computer-aided planning method for a travel plan of the type described above is to be seen in it, this by introducing a travel monitoring step with opportunities for flexible modification of travel history for any reason and at any time, especially during travel processing to expand, the changes should be made as comfortable and largely automated. Therefore, the solution according to the invention consists in the fact that the generic planning method is extended by a step 7 "Controlled processing of the travel plan", whereby the course of the respectively remaining travel plan can be dynamically changed at any time by arbitrarily added or omitted intermediate stations or modifications of the information to intermediate stations or to the destination point and then a new process run from process step 4 or • the optimization of the itinerary at each pass of Verfahrens¬ step 5 can be changed dynamically at any time by any modifications of technical parameter values of the touring vehicle or the intermediate stations, the activity information of intermediate stations or their impact weighting ,
Bei der Erfindung handelt es sich um eine Verfahrenstechnik zur umfassenden und besonders flexiblen Planung und bei zumindest teilweise gleichzeitiger Abwicklung in weiten Bereichen dynamisch veränderbaren Reise. Eine unkoordinierte, nicht im Voraus durchgeplante Reise kann in ihrem Verlauf beliebig verändert werden, ist aber hinsichtlich Erfolg und Kosten kaum vorhersehbar und risikoreich. Eine voll durchgeplante Reise ist starr an den Reiseplan gebunden und nur hinsichtlich der Kosten frei von Überraschungen. Der Erfolg ist allerdings auch nicht garantiert, da nicht beeinflussbare Umstände das Ergebnis schmälern können. Das erfindungsgemäße Planungsverfahren zur Reisegestaltung gestattet es nicht nur, eine Reise mit
allen zur Verfügung stehenden Mitteln im Voraus zu planen, sondern darüber hinaus, nach Antritt der Reise während ihres gesamten Verlaufs Einfluss zu nehmen und die Reiseroute an sich dynamisch verändernde Wünsche nach Zwischenstationen, Vorstellungen von Reiseergebnissen, Verarbeitung von Reiseerkenntnissen, Koordination von Terminen, Umweltbedingungen, Ent¬ wicklung von Reiseressourcen und so weiter anzupassen. Die Erfordernisse von Reisen, deren Anfang und Ende zwar weitestgehend feststehen, deren innere Struktur jedoch aufgrund der flexiblen Definition des Reisezwecks und deren spontaner Entwicklungen einerseits und kurzfristiger organisatorischer, technischer oder umweltbedingter Änderungen der Reisegrundlage anderer¬ seits auch noch nach Reisebeginn in weiten Bereichen variieren kann, werden von herkömmlichen Reiseplanungsverfahren nicht berücksichtigt. Bisher werden solche Reisen von einem führenden Reisebegleiter auf Papier oder mit Tabellenverarbeitungsprogrammen abschnittsweise von Hand aufbereitet, aktuell angepasst und verwaltet. Die Abwicklung krankt dann oft an der mangelnden zeitlichen Kapazität des Reisebegleiters, alle Änderungs¬ erfordernisse adäquat zu berücksichtigen und dennoch eine optimale Reiseroute einzuhalten, die den Endtermin nicht gefährdet. Weiterhin ist eine optimale Informationsverteilung an alle Reiseteilnehmer nicht gewährleistet, sodass es zu Überschneidungen und Missverständnissen kommen kann. Das erfindungsgemäße Verfahren reagiert unmittelbar auf veränderte Bedin¬ gungen, indem es alle relevanten technischen Parameter zumindest eines Reisefahrzeugs und der Umgebung intelligent berücksichtigt und in Beziehung zu den Anforderungen von Reiseteilnehmern und der Reiselogistik setzt, anhand von vorgebbaren Prioritäten bewertet und beliebig of einen veränderten und vor allem optimierten Reiseplan vorlegt, der im Rahmen der gegebenen Möglichkeiten realisierbar ist. Die Optimierung erfolgt hinsichtlich der engen Packung und Synchronisation von Zwischenstationen, der Kosten und der Terminplanung der Reise.
Aus der Druckschrift DE 10119244 A1 ist zwar ein dynamisch veränderbares Reiseplanungsverfahren bekannt, dessen Zweck aber einem von dem Zweck der Erfindung grundverschiedenen Ziel dient. Bei dem bekannten Verfahren handelt es sich um ein Programm für eine Mitfahrerzentrale. Durch die weiträumige Erfassung von Reisewilligen an festen oder mobilen Terminals einerseits und von Transportwilligen durch in Transportfahrzeugen, hier Kraftfahrzeugen, installierten mobilen Terminals soll es bei genügend großer Teilnehmerzahl möglich werden, Reisewünsche und Fahrtziele derart zu koordinieren, dass eine für die Aufrechterhaltung eines solchen Geschäfts erforderliche Anzahl von Übereinstimmungen und tatsächlich getätigten Reise¬ abschnitten zustande kommen. Das Verfahren arbeitet insofern teilweise dynamisch, als durch laufende Übermittlung neuer Reisewünsche an die durch Rechenverfahren ermittelten Fahrzeuge mit günstiger Fahrroute neue Situationen geschaffen werden, in denen der Fahrer entscheiden kann, ob er gewisse Umwege noch in Kauf nimmt, um weitere Personen aufzunehmen oder nicht und diese Entscheidungen aktuell seiner Einsatzzentrale rückübermittelt. Das Aufnehmen und Absetzen von Personen an entsprechen¬ den Stationen wird ebenfalls gemeldet und insofern eine Reiseüberwachung realisiert. Genauso gut können spontane Umentscheidungen von Reisewilligen oder Transportwilligen zu Änderungen der Reiseroute führen und bei entsprechender Rückmeldung zur aktuellen Übermittlung anderer Stations¬ daten führen. Umentscheidungen sind aber durch innerhalb bestimmbarer Zeitgrenzen geltende Zusagen an Reisewillige eng begrenzt.In the invention, it is a process technology for comprehensive and particularly flexible planning and at least partially simultaneous processing in many areas dynamically changeable journey. An uncoordinated journey that has not been planned in advance can be changed as desired during its course, but is hardly predictable and risky in terms of success and costs. A fully planned journey is rigidly tied to the itinerary and free of surprises only in terms of cost. However, the success is not guaranteed, since circumstances beyond control can reduce the result. The travel planning method according to the invention allows not only to travel with to plan in advance all the means available, but also to influence the journey throughout the course of the journey, and the itinerary to dynamically changing requests for stops, ideas of travel results, processing of travel insights, coordination of appointments, environmental conditions, Development of travel resources and so on. The requirements of travel whose beginning and end are largely fixed, but whose internal structure can vary widely even after the start of the journey due to the flexible definition of the travel purpose and its spontaneous developments on the one hand and short-term organizational, technical or environmental changes in the travel basis , are not considered by traditional travel planning procedures. So far, such trips by a leading travel companion on paper or with spreadsheets programs prepared by hand, currently adapted and managed. The processing then often suffers from the lack of time capacity of the travel companion to adequately take into account all change requirements and still maintain an optimal itinerary that does not endanger the deadline. Furthermore, an optimal distribution of information to all participants is not guaranteed, so that there may be overlaps and misunderstandings. The method according to the invention responds directly to changed conditions by intelligently taking into account all relevant technical parameters of at least one touring vehicle and the environment, and relating them to the requirements of travel participants and travel logistics, evaluating them on the basis of specifiable priorities and arbitrarily changing and presenting them optimized travel plan, which is feasible within the given possibilities. The optimization takes place with regard to the tight packing and synchronization of intermediate stations, the costs and the scheduling of the journey. Although a dynamically changeable travel planning method is known from the publication DE 10119244 A1, its purpose serves a purpose that differs fundamentally from the purpose of the invention. The known method is a program for a passenger center. By the far-reaching coverage of travelers willing to fixed or mobile terminals on the one hand and willing to transport by in transport vehicles, here motor vehicles, installed mobile terminals should be possible with sufficiently large number of participants to coordinate travel needs and destinations such that required for the maintenance of such business Number of matches and actual travel sections. The method operates partially dynamic, as created by ongoing transmission of new travel wishes to the calculated by calculation methods vehicles with low-cost driving route, new situations in which the driver can decide whether he still takes some detours to accommodate more people or not and These decisions are currently being sent back to his operations center. The picking up and dropping off of persons at corresponding stations is likewise reported and insofar a travel monitoring is realized. Spontaneous decisions by travelers willing to travel or those willing to travel may just as well lead to changes in the itinerary and, with appropriate feedback, lead to the current transmission of other station data. U-decisions are, however, strictly limited by commitments to travel allowances which are valid within definable time limits.
Die Intention des Planungsverfahrens der Erfindung ist jedoch eine ganz andere als die des bekannten Verfahrens, das ein sich zwar ständig ändern¬ des, aber in Bezug auf einzelne, darin ablaufende Reiserouten quasi starres Netzwerk von gleichberechtigten Punkten aufspannt, für die Bedienungsanfor¬ derungen bestehen. Das Rechenprogramm bestimmt dann anhand von Teilnehmerdaten einzelne, voneinander völlig unabhängige und nur zufällig
berührende Routen, um die Bedienungsanforderungen zu erfüllen. Das wesentliche Ziel des bekannten Verfahrens ist es also, so viele Teilnehmer wie möglich zwischen ihren Start- und Zielpunkten auf beliebig vielen verschie¬ denen Routen zu befördern. Daraus folgt, dass dort eine Maximierungs- aufgäbe zur Synchronisierung von Knotenpunkten zwischen Reise- und Transportwilligen vorliegt. Im Gegensatz dazu ist die Aufgabe des erfindungsgemäßen Planungsverfahrens auf eine einzelne, aber beliebig komplexe und besonders dynamisch veränderliche Reiseroute gerichtet. Es handelt sich also nicht um ein starres Netzwerk von Punkten sondern um eine hochflexible Einzelverbindung zwischen zwei Punkten, deren Verlauf anhand völlig anderer Kriterien besonders zeitnah immer wieder neu bestimmt werden muss. Daraus folgt, dass bei dem erfindungsgemäßen Planungsverfahren eine eindeutige Optimierungsaufgabe - weit entfernt von einer Maximierungs- aufgabe - nach einer Vielzahl intelligent zu berücksichtigender Kriterien und Parameter vorliegt, für die es bei der nur scheinbar dynamischen Reise¬ überwachung nach dem bekannten Verfahren aus der genannten Druckschrift keine Entsprechung gibt.The intention of the planning method of the invention, however, is quite different from that of the known method, which covers a constantly changing network of equally valid points with regard to individual itinerary routes, for which operating instructions exist. The computer program determines then on the basis of participant data individual, from each other completely independent and only coincidentally touching routes to meet the operating requirements. The essential aim of the known method is therefore to transport as many participants as possible between their start and destination points on any number of different routes. It follows that there is a maximization task for the synchronization of nodes between travelers and transporters. In contrast, the object of the planning method according to the invention is directed to a single, but arbitrarily complex and particularly dynamically variable itinerary. It is therefore not a rigid network of points but a highly flexible single connection between two points, the course of which must be redefined on the basis of completely different criteria especially in a timely manner. It follows that in the planning method according to the invention a clear optimization task - far removed from a maximization task - according to a variety of intelligently to be considered criteria and parameters, for which there is only apparently dynamic Reise¬ monitoring according to the known method of the cited document there is no equivalent.
Eine sehr komplexe Kategorie von Reisen, die besondere Anforderungen an die flexible Reiseabwicklung stellen, sind wissenschaftliche Expeditionen oder Forschungsreisen. Bislang wird beispielsweise während einer Expedition auf See ein Stationsplan abgearbeitet, der in der Planungsphase erstellt wurde. Dieser Stationsplan enthält die logistischen Randbedingungen (Auslauf- und Zielhafen und Versorgungsstationen) und die wissenschaftlichen Stationen. Änderungen müssen schnell in einem neuen Stationsplan mit einem aktualisierter Zeitplanung umgesetzt werden können. Das Erstellen eines Stationsplanes bedeutet das Zusammentragen von Daten und Informationen aus verschiedenen Tabellen und Programmroutinen. Aus diesem Grund sind Änderungen im aktuellen Fahrtverlauf und der Stationsarbeit, die sich in dem
noch abzuarbeitendem Stationsplan niederschlagen, bislang mit einem erheblichen Aufwand an Handarbeit verbunden.A very complex category of travel, which places particular demands on the flexible travel handling, are scientific expeditions or research trips. So far, for example, during an expedition at sea, a station plan is processed, which was created in the planning phase. This station plan contains the logistical boundary conditions (departure and destination port and supply stations) and the scientific stations. Changes need to be made quickly in a new station plan with an updated schedule. Creating a station plan means gathering data and information from different tables and routines. For this reason, changes in the current journey and the station work, which are in the knock down yet to be processed station plan, so far associated with a considerable amount of manual labor.
Das Planungsverfahren nach der Erfindung arbeitet daher dann besonders vorteilhaft, wenn die Reiseplanung die Erfordernisse wissenschaftlicher Expe¬ ditionen, insbesondere spontane Änderungen während der Abwicklung des Reiseplans und die Einhaltung hochgenauer Orts- und Zeitangaben berück¬ sichtigt. Einzuarbeitende Handarbeit entfällt, alle bisher getrennt durchgeführten Arbeitsschritte werden zusammengefasst, sodass eine hohe Verfahrensdynamik erreicht wird. Die zu planende Reiseroute kann neben je einem Start- und Zielpunkt Zwischenstationen in beliebiger Zahl aufweisen. Für den Fall der Planung einer wissenschaftlichen Expedition können die Zwischenstationen Haltepunkte zum Einsatz wissenschaftlicher Instrumente sein. Es kann dabei durchaus vorkommen, dass an einem geografischen Ort mehrere Instrumente nacheinander zum Einsatz kommen. Für das Planungsverfahren werden diese verschiedenen Aufgaben, auch Tasks oder Casts genannt, zu jeweils eigenen Zwischenstationen, auch wenn diese sich am selben Ort befinden. Das Planungsverfahren bricht also die Reiseroute mit ihren Zwischenstationen auf die kleinsten Einheiten herunter, um exakte Vorgaben machen zu können. Das beanspruchte Planungsverfahren berücksichtigt ferner die unterschiedlichsten Bedingungen für Aktivitäten an den Orten der Zwischenstationen. Neben logistischen Bedingungen wie Proviant- und Treibstoffaufnahme, Übernahme von Ausrüstung an vereinbarten Orten, Reparaturarbeiten usw. können für wissenschaftliche Expeditionen die Aktivitätsangaben zu den Zwischenstationen Einsatzdaten der wissenschaftlichen Instrumente sein. Der Einsatz wissenschaftlicher Instrumente erfordert nicht nur Kenntnisse über deren Leistung hinsichtlich der wissenschaftlichen Fragestellung, sondern auch über deren Einsatz- Grenzbedingungen hinsichtlich Umwelteinflüssen an den Einsatzorten. Für wissenschaftliche Expeditionen können daher zur Optimierung des Reiseplans
technische Parameterwerte der wissenschaftlichen Instrumente, insbesondere Umwelt-Grenzbedingungen, Verfügbarkeit der Instrumente und notwendiger Hilfseinrichtungen sowie Einsatzpriorität, im gesamten Reiseplan herange¬ zogen werden. Weiterhin ist es für eine konkrete Reiseplanung unerlässlich, zumindest ein Fahrzeug einzubeziehen. Es ist keine Reise vorstellbar, die nicht auf die eine oder andere Weise ein Fahrzeug zur Fortbewegung vom Startpunkt über die Zwischenstationen zum Zielpunkt benötigt. Daher ist es für das Planungsverfahren besonders vorteilhaft, wenn zur Optimierung des Reiseplans technische Parameterwerte eines Reisefahrzeugs herangezogen werden. Für den Fall einer wissenschaftlichen Expedition können sich die technischen Parameterwerte auf ein Schiff, insbesondere ein Forschungsschiff, als Reisefahrzeug beziehen und die technische Schiffsausrüstung, die Schiffsgeschwindigkeit, Manövrierfähigkeit, Navigations¬ möglichkeiten und Positionsbestimmungen über Grund unter verschiedenen Wetterbedingungen, die Eisgängigkeit sowie die Umweltbeeinflussung durch Emissionen aller Art betreffen.The planning method according to the invention therefore works particularly advantageously if the travel planning takes into account the requirements of scientific expeditions, in particular spontaneous changes during the processing of the travel plan and the observance of highly accurate location and time specifications. Needless manual work is eliminated, all work steps that were previously carried out separately are summarized so that a high process dynamic is achieved. The itinerary to be planned can have intermediate stations in any number besides one start and one destination each. In the case of planning a scientific expedition, the intermediate stations may be stops for the use of scientific instruments. It may well happen that at a geographical location several instruments are used one after the other. For the planning process, these different tasks, also called tasks or casts, each to their own intermediate stations, even if they are located in the same place. So the planning process breaks down the itinerary with its intermediate stations to the smallest units in order to be able to make precise specifications. The claimed planning procedure also takes into account the different conditions for activities at the locations of the intermediate stations. In addition to logistical conditions such as provision of food and fuel, take-up of equipment at agreed locations, repair work, etc., the data on the activities of the intermediate stations can be the operational data of scientific instruments for scientific expeditions. The use of scientific instruments requires not only knowledge of their performance in terms of scientific issues, but also their operational boundary conditions with regard to environmental influences at the sites of use. For scientific expeditions can therefore optimize the travel itinerary technical parameter values of the scientific instruments, in particular environmental boundary conditions, availability of instruments and necessary auxiliary equipment as well as mission priority, are used throughout the itinerary. Furthermore, it is essential for a specific travel planning to include at least one vehicle. There is no travel imaginable that does not require, in one way or another, a vehicle to travel from the starting point through the waypoints to the destination point. Therefore, it is particularly advantageous for the planning method if technical parameter values of a travel vehicle are used to optimize the travel plan. In the case of a scientific expedition, the technical parameter values may refer to a ship, in particular a research vessel, as a cruising craft and the technical equipment, speed, maneuverability, navigational possibilities and ground position determinations under different weather conditions, icing and environmental impact of emissions of all kinds.
Während einer wissenschaftlichen Expedition wird der in der Planungsphase entwickelte Reiseplan abgearbeitet. Er enthält neben den logistischen Rand- bedingungen, wie Start- und Zielort sowie Versorgungsstationen, die wissen¬ schaftlichen Zwischenstationen. Dabei handelt es sich um bestimmte Positionen, die von dem Transportfahrzeug, zum Beispiel einem Forschungs¬ schiff, angefahren werden, um dort ein oder mehrere unterschiedliche Messgeräte verschiedener wissenschaftlicher Disziplinen entsprechend den Aktivitätsangaben einzusetzen. Für die Festlegung der Positionen der einzelnen Zwischenstationen gibt es unterschiedliche Kriterien. Dabei können sie sich zum Beispiel in festen Abständen entlang eines Bodenschnittes befinden, oder die Abstände sind mit Hinblick auf die Topographie am Messort unterschiedlich gewählt. Der Reiseplan beinhaltet weiterhin den zeitlichen Ablauf. Dabei ist die zeitliche Planung der Expedition abhängig von der
Schiffsgeschwindigkeit, die aufgrund von Wetter und Eisverhältnissen entlang der gesamten Fahrtstrecke variieren kann. Weiterhin hängt die zeitliche Planung auch von der Zeit ab, die für den Einsatz der unterschiedlichen Messgeräte entsprechend den Aktivitätsangaben auf einer Zwischenstation benötigt werden, wobei neben den eigentlichen Messzeiten auch Fier- und Hievgeschwindigkeit und Profiltiefe, das heißt der Zeitaufwand, ein wissenschaftliches Instrument in seine geplante Einsatztiefe zu bringen sowie von dort wieder zu bergen, eine wichtige Rolle spielen. Für die Koordination der wissenschaftlichen Arbeiten aus mehreren unterschiedlichen Disziplinen wird ein zeitlich möglichst genauer Reiseplan benötigt, unter anderem, weil Wissenschaft und Besatzung im Schichtbetrieb arbeiten und aus Gründen der Arbeitssicherheit Ruhezeiten eingehalten werden müssen. Auf der anderen Seite muss der Stationsplan aber jederzeit Änderungen zulassen, wo z.B. zusätzliche Stationen eingefügt werden, auf einer Station ein zusätzliches Gerät eingesetzt wird oder die gesamte Fahrtroute so umgestellt werden muss, dass das Schiff zu einem vorgezogen Termin eine Versorgungsstation erreicht. Diese Änderungen müssen sofort und schnell in einen neuen Reiseplan mit einer aktualisierter Zeitplanung umgesetzt werden können.During a scientific expedition, the travel plan developed in the planning phase is processed. In addition to the logistical boundary conditions, such as start and destination location as well as supply stations, it contains the scientific intermediate stations. These are certain positions which are approached by the transport vehicle, for example a research vessel, in order to use one or more different measuring devices of different scientific disciplines in accordance with the activity data. There are different criteria for determining the positions of the individual intermediate stations. They may, for example, be located at fixed intervals along a bottom section, or the distances are chosen differently with regard to the topography at the measurement location. The itinerary also includes the time schedule. The timing of the expedition depends on the Vessel speed, which may vary due to weather and ice conditions along the entire route. Furthermore, the timing also depends on the time required for the use of different measuring devices according to the activity information on a staging station, in addition to the actual measurement times and speed and profile depth, ie the time required, a scientific instrument in his to bring the planned depth of use and recover it from there play an important role. For the coordination of the scientific work from several different disciplines, a travel plan that is as precise as possible in terms of time is needed, among other things because science and crew work in shifts and rest periods must be observed for reasons of occupational safety. On the other hand, however, the station plan must permit changes at any time, for example where additional stations are added, an additional device is used on a station, or the entire route has to be changed so that the ship reaches a supply station at a preferred date. These changes need to be implemented immediately and quickly into a new travel plan with an updated schedule.
Bei der Erstellung eines Reiseplans wurden bisher voneinander vollkommen unabhängige Hilfsmittel und Methoden angewendet. Zum Beispiel konnte für die Berechnung der Fahrtstrecke eine rechnerunterstütztes Programm benutzt werden, das jeweils zwischen zwei einzugebenden Positionen die kürzeste Entfernung auf einem Großkreis berechnete. Diese Zusammenfassung erfolgte dann für alle Abschnitte entlang der gesamten geplanten Fahrtstrecke per Hand, wobei die Ergebnisse in einer Tabelle festgehalten worden. Anschließend wurde mit Hilfe einer Tabellenkalkulation die Fahrtzeit berechnet. Häufig wurden Daten aus bereits abgewickelten Reiseplänen zu Rate gezogen, um den neuen Reiseplan zu erstellen. Zusammenfassend bedeutete das Erstellen eines Reiseplanes das Zusammentragen von Daten und
Informationen aus verschieden Tabellen und das anschließende Optimieren des Reiseablaufs, wobei Änderungen im aktuellen Fahrtverlauf und der Aktivitäten an den Zwischenstationen, die sich in dem noch abzuwickelnden Rest des Reiseplan niederschlagen, mit einem erheblichen Aufwand an Handarbeit verbunden waren. Mit der Entwicklung des Planungsverfahrens nach der Erfindung zur Planung und Durchführung einer wissenschaftlichen Expedition wird ein integrierter Verfahrensablauf geschaffen, der die bisher getrennten Arbeitsschritte zusammenfasst und damit die sonst erforderliche Handarbeit überflüssig macht. Durch den Fortfall der aufwändigen Handarbeit wird die Flexibilität deutlich erhöht, da sowohl die Hemmschwelle herabgesetzt wird, Änderungen an dem laufenden Reiseplan durchzuführen, als auch die integriert automatische Bearbeitung den zeitlichen Änderungsaufwand wesentlich verringert. Desweiteren wird auch der Informationsfluss unter den Reiseteilnehmer wesentlich verbessert und gesichert und so Miss- Verständnisse und Fehlarbeiten verhindert.When creating a travel plan, hitherto completely independent tools and methods were used. For example, a computer-assisted program could be used to calculate the route, calculating the shortest distance on a great circle between two positions to be entered. This summary was then done by hand for all sections along the entire planned route, with the results recorded in a table. Then the travel time was calculated with the help of a spreadsheet. Frequently, data from previously completed travel plans has been consulted to create the new itinerary. In summary, creating a travel plan meant gathering data and Information from various tables and the subsequent optimization of the itinerary, whereby changes in the current course of the journey and the activities at the intermediate stations, which are reflected in the remaining part of the travel plan, were associated with a considerable amount of manual labor. With the development of the planning method according to the invention for the planning and implementation of a scientific expedition an integrated procedure is created, which summarizes the previously separate steps and thus makes the otherwise required manual work superfluous. The elimination of the elaborate manual work, the flexibility is significantly increased, since both the inhibition threshold is lowered, to make changes to the current travel plan, as well as the integrated automatic processing significantly reduces the time change effort. Furthermore, the flow of information among the participants is significantly improved and secured and thus prevents misunderstandings and incorrect work.
Der Anwender des Planungsverfahrens nach der Erfindung, also zum Beispiel ein Fahrtleiter einer wissenschaftlichen Schiffsexpedition, legt zu Beginn der Planungsphase für einen Reiseplan Start- und Zielpunkt sowie logistische Zwischenstationen zur Aufnahme von Proviant und Treibstoff durch Ortsangaben, also Hafennamen fest. Alle notwendigen Informationen zu diesen Häfen werden anschließend einer entsprechenden Tabelle entnommen, die unabhängig von einzelnen Reisen als Grundlage vorhanden ist und ständig gepflegt wird. Anschließend sammelt er von den Reisebeteiligten alle erreichbaren Daten für Zwischenstationen mit geografischen Angaben, Messzeit- bzw. sonstigem Aktivitätsbedarf und einzusetzenden Messgeräten und Hilfseinrichtungen. Die hierzu notwendigen Informationen werden ebenfalls ständig gepflegten Tabellen von Daten zu Mess- und Versuchsgeräten oder Tabellen von Daten zu Hilfseinrichtungen, beispielsweise Schiffseinrichtungen wie Kräne, Winschen usw., entnommen.
Bei jedem Stand der Eingaben kann aus den bis dahin vorhandenen Informationen und unter weiterer Zuhilfenahme von in anderen ständig gepflegten Tabellen enthaltenen Informationen über Küsten- und Meeresgeografie, technische Parameterwerte des Forschungsschiffs wie z.B. Geschwindigkeit usw. und jahreszeitlich variierende meteorologische Verhältnisse in der Reiseregion ein Reiseplan mit relativem Zeitplan und Reiseroute generiert werden. Besonders vorteilhaft können also zur Optimierung des Reiseplans meteorologische Daten von Quellen des Reisefahrzeugs und/oder von online zugänglichen Quellen herangezogen werden. Weiterhin können zur Optimierung des Reiseplans aktuelle und gespeicherte geographische Daten von Quellen des Reisefahrzeugs und/oder von online zugänglichen Quellen herangezogen werden.The user of the planning method according to the invention, so for example a leader of a scientific ship expedition, sets at the beginning of the planning phase for a travel plan start and end point and logistic intermediate stations for receiving provisions and fuel by location information, ie port names. All necessary information about these ports is then taken from a corresponding table, which is independent of individual trips and is constantly maintained. It then collects from the travel participants all available data for intermediate stations with geographical indications, measurement time or other activity requirements and measuring instruments and auxiliary equipment to be used. The necessary information is also taken from constantly maintained tables of data on measuring and experimental equipment or tables of data on auxiliary equipment, such as ship equipment such as cranes, winches, etc. At each stage of the input, a travel plan can be compiled from the information available up to then and with the help of information on coastal and marine geography contained in other constantly maintained tables, technical parameter values of the research vessel such as speed etc. and seasonally varying meteorological conditions in the travel region relative timetable and itinerary. In order to optimize the itinerary, it is therefore particularly advantageous to use meteorological data from sources of the touring vehicle and / or from sources accessible online. Furthermore, current and stored geographic data from sources of the touring vehicle and / or from online sources can be used to optimize the travel plan.
Nach Festlegung einer genauen Abfahrtszeit wird der relative Zeitplan in einen absoluten Zeitplan zum jeweiligen Planungsstand umgewandelt. Dabei wird nun jeder Zwischenstation und dort jeder geplanten Aktivität eine genaue Anfangszeit zugeordnet. Der ständige Abgleich mit der tatsächlichen Schiffsge¬ schwindigkeit, die von der angenommenen Geschwindigkeit abweichen kann, führt zu dynamischen Änderungen des Reiseplans, gegebenenfalls mit Neuzuordnungen von Datum und Anfangszeit für die verbleibenden Zwischen¬ stationen und die dort geplanten Aktivitäten. Auch bei aus verschiedensten Gründen notwendigem Fortfall oder Hinzukommen einzelner oder ganzer Ketten von Zwischenstationen oder Aktivitäten bei Zwischenstationen wird der verbleibende Reiseplan dynamisch angepasst und die Restreisezeit neu bestimmt. Eine technisch bedingte Besonderheit des Planungsverfahrens ist es, wenn Untermengen von Zwischenstationen an beliebigen Orten zu Gruppen zusammengefasst und nach Festlegung je einer Zwischenstation als Start- und Zielpunkt einer von den Gegebenheiten der übrigen Zwischenstationen unbeeinflussten Optimierung dieses Teils des Reiseplans unterzogen werden kann. Die Optimierung des gesamten Reiseplans kann
dann einzelne Zwischenstationen und gleichberechtigt ganze Gruppen von Zwischenstationen derart berücksichtigen, dass bestimmte Forderungen nach der Reihenfolge von Zwischenstationen abweichend von einer Standardoptimierung gewährleistet werden kann. Es ist daher besonders vorteilhaft, wenn zur Optimierung des Reiseplans bestimmte Gruppen von Zwischenstationen in einer Partialoptimierung zusammengehalten und als Subroute mit nur je einem Anfangs- und Endpunkt weiterverarbeitet werden. Dabei ist das Ziel jeder Partialoptimierung die Minimierung der Fahrtstrecke in jeder Subroute. Ohne eine solche Partialoptimierung könnte es zu Überschneidungen in der Fahrtroutenplanung kommen, da durch die übergeordneten Kriterien eine andere Abarbeitsreihenfolge der einzelnen Stationen entstehen werden könnte.Once an exact departure time has been determined, the relative timetable is converted into an absolute timetable for the respective planning status. Each intermediate station and every planned activity will be assigned an exact start time. The constant comparison with the actual speed of the ship, which may deviate from the assumed speed, leads to dynamic changes of the itinerary, possibly with reassignments of date and start time for the remaining intermediate stations and the activities planned there. Even if for various reasons necessary elimination or addition of individual or entire chains of intermediate stations or activities at intermediate stations of the remaining itinerary is dynamically adjusted and the remaining travel time redetermined. A technical special feature of the planning process is when subsets of intermediate stations at arbitrary locations combined into groups and can be subjected after setting each of an intermediate station as start and end point of the circumstances of the other intermediate stations uninfluenced optimization of this part of the travel plan. The optimization of the entire itinerary can then consider individual intermediate stations and equal whole groups of intermediate stations in such a way that certain demands on the order of intermediate stations deviating from a standard optimization can be ensured. It is therefore particularly advantageous if, in order to optimize the travel plan, certain groups of intermediate stations are held together in a partial optimization and further processed as a subroutine with only one start and end point each. The goal of each partial optimization is to minimize the distance in each sub-route. Without such a partial optimization, it could lead to overlaps in the route planning, as could be created by the superordinate criteria, another Abarbeitsreihenfolge the individual stations.
Das Planungsverfahren wird durch einen Flussplan repräsentiert, der bei rechnerunterstützter Ausführung durch ein komplexes Programm (hier können bekannte Programme wie beispielsweise „Matlab" (Version 6.5) mit der Mapping Toolbox und einer grafischen Benutzerschnittstelle (GUI) eingesetzt werden) erstellt werden kann. Vom Anmelder wurde bereits mit diesen Hilfsmitteln ein entsprechendes Programm erstellt und unter dem Namen „Perplex" geschützt. Der Flussplan kann von zumindest teilweise über Kommunikationseinrichtungen vernetzten und online zugänglichen Rechnern unter Berücksichtigung von anderen technischen Einrichtungen wie Wetter¬ stationen, Wetter- und Kommunikationssatelliten, Landmarken, Seezeichen, Messgeräten und anderen Signalgebern an Bord des Forschungsschiffs abge- arbeitet werden. Es ist daher vorteilhaft, wenn zur Optimierung des Reiseplans meteorologische Daten von Quellen des Reisefahrzeugs und/oder von online zugänglichen Quellen herangezogen werden. Zur absoluten Bestimmung und Darstellung des aktuellen Reiseplans ist es vorteilhaft, wenn zur Optimierung des Reiseplans aktuelle und gespeicherte geographische Daten von Quellen des Reisefahrzeugs und/oder von online zugänglichen Quellen herangezogen
werden. Zur sinnvollen Berechnung eines aktuellen Reiseplans müssen die eigentlichen Reisedaten über die Start- und Zielpunkte und die Zwischenstationen in organisierter, verarbeitbarer Form vorliegen. Es ist daher vorteilhaft, wenn für die Orts- und Terminangaben zu Startpunkt, Zwischenstationen und Zielpunkt auf spezifische Tabellen zugegriffen wird. Selbst für eine Vielzahl unterschiedlicher Vorhaben an den Zwischenstationen mit ihren stark variierenden Bedingungen ist es möglich und daher vorteilhaft, wenn für die Aktivitätsangaben zu den Zwischenstationen auf spezifische Tabellen zugegriffen wird. Weiterhin sind die technischen und umwelt- spezifischen Randbedingungen zum Einsatz der wissenschaftlichen Instrumente für die Reiseplanung wichtig und schließlich müssen noch alle auf die Reiseplanung Einfluss nehmenden technischen Parameterwerte des Reisefahrzeugs, z.B. des Forschungsschiffs, wie Bereitschaft und Grenzen von zur Anwendung der wissenschaftlichen Geräte notwendigen Hilfseinrichtungen usw. einbezogen werden, wozu es vorteilhaft ist, wenn für die technischen Parameterwerte des Reisefahrzeugs und der wissenschaftlichen Instrumente auf spezifische Tabellen zugegriffen wird. Zur schnellen und verständlichen Präsentation des aktuellen Reiseplans kann dieser visuell aufbereitet und in Form einer Karte des Einsatzgebiets optisch präsentiert werden. Es ist daher vorteilhaft, wenn zur Bereitstellung des Reiseplans ein handelsübliches Kartenzeichnungsmodul zur Darstellung auf einem Bildschirm verwendet wird. Solche Programme lassen die selektive Vergrößerung von Kartenausschnitten zu und geben bei Markierung einzelner Haltepunkte die dazu gespeicherten Informationen aus.The scheduling process is represented by a flowchart that can be created by a complex program in computer-aided execution (here known programs such as "Matlab" (version 6.5) can be used with the Mapping Toolbox and a graphical user interface (GUI).) By the applicant was already created with these tools a corresponding program and protected under the name "Perplex". The flow plan can be processed by at least partially computers connected via communication devices and accessible online, taking into account other technical devices such as weather stations, weather and communication satellites, landmarks, navigation signals, measuring devices and other signalers on board the research vessel. It is therefore advantageous if meteorological data from sources of the travel vehicle and / or from sources accessible online are used to optimize the travel plan. For the absolute determination and presentation of the current travel plan, it is advantageous if current and stored geographical data from sources of the travel vehicle and / or from sources accessible online are used to optimize the travel plan become. For the meaningful calculation of a current travel plan, the actual travel data about the start and finish points and the intermediate stations must be available in an organized, processable form. It is therefore advantageous if specific accessibility tables are accessed for the location and dates for the start point, intermediate stations and destination point. Even for a large number of different projects at the intermediate stations with their widely varying conditions, it is possible and therefore advantageous if specific tables are accessed for the activity information on the intermediate stations. Furthermore, the technical and environmental constraints on the use of scientific instruments for travel planning are important, and finally all technical parameter values of the touring vehicle, such as the research vessel, such as the readiness and limits of auxiliary equipment required for the use of scientific equipment, etc which is advantageous when accessing specific tables for the technical parameter values of the touring vehicle and scientific instruments. For a quick and easy presentation of the current itinerary, it can be visually prepared and visually presented in the form of a map of the field of application. It is therefore advantageous if a commercially available card drawing module is used to display the travel plan for display on a screen. Such programs allow for the selective enlargement of map sections and output the information stored for this purpose when marking individual breakpoints.
Es ist vorgesehen und liegt nahe, dass es sich bei den mit dem Planungsverfahren nach der Erfindung zu planenden und abzuwickelnden Reisen nicht ausschließlich um Forschungsreisen und/oder Schiffsreisen handeln muss, sondern dass damit beliebige Reisen mit einem Bedarf an
erhöhter Flexibilität der Reiserouten während der Abwicklung der Reisen geplant und durchgeführt werden können.It is envisaged and obvious that the journeys to be planned and handled by the planning method according to the invention need not be exclusively research voyages and / or cruises, but that any journeys with a need for travel are necessary increased flexibility of itineraries can be planned and carried out during the travel
Ausbildungsformen des erfindungsgemäßen rechnergestützten Planungs¬ verfahrens für eine Reiseplanung mit einem Reisefahrzeug werden nach¬ folgend zum weiteren Verständnis der Erfindung anhand der schematischen Figuren näher erläutert. Dabei zeigt :Embodiments of the computer-aided planning method according to the invention for travel planning with a touring vehicle will be explained in more detail below for further understanding of the invention with reference to the schematic figures. Showing:
Figur 1 einen allgemeinen Flussplan für das Planungsverfahren, Figur 2 einen Flussplan für das Planungsverfahren für eine wissen¬ schaftliche Expedition auf einem Forschungsschiff, Figur 3 eine Darstellung einer grafischen Ausgabe auf einem Monitor und Figur 4 Darstellungen von grafischen Ausgaben mit unsortierter und sortierter Stationsliste.1 shows a general flow plan for the planning method, FIG. 2 shows a flow chart for the planning method for a scientific expedition on a research vessel, FIG. 3 shows a graphic output on a monitor and FIG. 4 shows graphical output with unsorted and sorted station list.
Figur 1 zeigt den Ablauf einer Reiseplanung im Planungsverfahren schema- tisiert als linearen Flussplan. Wie für jede Reiseplanung werden auch hier Start- und Zielinformationen als Grunddaten in den Verfahrensschritten 1 und 2 bereitgestellt. Hierzu wird zumindest eine Ortsinformation in einer vereinbarten Art eingegeben. Hierbei kommt z.B. die Auswahl aus einer bekannten Tabelle mit Ortsnamen oder die Angabe von geografischen Daten in Form von Länge und Breite in Frage. Im Verfahrensschritt 3 werden gewünschte Zwischen¬ stationen angegeben. Hier ist eine beliebige Liste von Orten möglich, wobei die Reihenfolge der Eingaben keine Bedeutung hat. Die tatsächliche Abfolge der Stationen wird in späteren Schritten hergestellt. Bei den Zwischenstationen können auch Aktivitäten angegeben werden. Daher ist es auch möglich, dieselbe örtliche Zwischenstation mehrfach anzugeben, sofern die geplante
Aktivität jeweils eine andere ist. Aus den angegebenen Daten kann nun im Verfahrensschritt 4 ein Reiseplan berechnet werden. Dabei handelt es sich in erster Linie um eine einfache Reiseroute, die alle ausgewählten Orte berücksichtigt. In einem Verfahrensschritt 5 wird diese Reiseroute nun durch Einbeziehung von Terminen und zeitlichen Anforderungen der zu den Zwischenstationen eingegebenen Aktivitäten optimiert und damit ein gültiger Reiseplan erstellt. Zur Ansicht, Verifikation und gegebenenfalls notwendigen Änderungsentscheidung wird der Reiseplan in einem Verfahrensschritt 6 auf einem Bildschirm oder auf Papier als Grafik ausgegeben. In einem letzten Verfahrensschritt 7 wird schließlich die kontrollierte Abwicklung des Reiseplans durchgeführt. Hier werden aktuelle Daten bei Bedarf in das Planungsverfahren eingeführt und dynamisch mit dem Reiseplan abgeglichen. Durch diesen Verfahrensschritt wird die ganze Reiseplanung besonders flexibel und bleibt auch nach Reiseantritt für den jeweils verbleibenden Rest der Reise in weiten Bereichen veränderbar und damit anpassbar an sich ändernde Umstände. Änderungsgründen können abweichende technische, logistische, Termin- und Umweltbedingungen zugrunde liegen.FIG. 1 schematically shows the course of travel planning in the planning process as a linear flow plan. As for any travel planning, start and destination information are also provided here as basic data in method steps 1 and 2. For this purpose, at least one location information is entered in an agreed manner. Here, for example, the selection of a known table with place names or the specification of geographical data in the form of length and width in question. In method step 3, desired intermediate stations are indicated. Here is an arbitrary list of places possible, whereby the order of the inputs has no meaning. The actual sequence of stations will be established in later steps. Activities can also be specified at the intermediate stations. Therefore, it is also possible to specify the same local stopover multiple times, if the planned Activity is a different one. From the given data, a travel plan can now be calculated in method step 4. This is primarily a simple itinerary that takes all selected locations into account. In a method step 5, this route is now optimized by including appointments and time requirements of the activities entered to the intermediate stations and thus creates a valid travel plan. For viewing, verification and, if necessary, necessary change decision, the travel plan is output in a method step 6 on a screen or on paper as a graphic. Finally, in a last method step 7, the controlled processing of the travel plan is carried out. If required, up-to-date data is introduced to the planning process and dynamically reconciled with the itinerary. Through this process step, the whole travel planning is particularly flexible and remains changeable even after departure for the remaining part of the journey in most areas and thus adaptable to changing circumstances. Reasons for change may be based on different technical, logistical, deadline and environmental conditions.
Figur 2 zeigt einen speziellen Flussplan des Planungsverfahrens für eine wissenschaftliche Expedition auf einem Forschungsschiff als Reisefahrzeug. Vor Beginn, während der Planungsphase und auch jederzeit nach Reiseantritt können Tabellen mit Informationen über Häfen, Küstenstädte und besondere geografische Punkte mit ihren Ortskoordinaten, bekannte und aktuelle Zwischenstationen mit Koordinaten, Angaben zu Aktivitäten und Geräteeinsatz, wissenschaftliche Instrumente mit ihren technischen Daten und Gegebenheiten usw. editiert werden. In den Programmschritten 1 und 2 wird aus diesen Daten je ein Start- und ein Zielhafen ausgewählt und zusammen mit weiteren Informationen ein Kopfdatensatz erzeugt. Diese Daten werden später bei der Berechnung der Reiseroute verwendet. Im Programmschritt 3 werden zu einem frühen Zeitpunkt bekannte und bereits feststehende
Zwischenstationen ausgewählt. Hier kommen Häfen oder andere Übernahmeorte für Treibstoff, Proviant, Reiseteilnehmer und sonstige Verbrauchsmittel, potenzielle Ziele bei Notwendigkeit kleiner Reparaturen sowie geografische Punkte zur Durchführung von Routinemessungen oder Kontrolle von ausgelegten Anordnungen in Frage. Zu diesem Zeitpunkt kann in einem Verfahrensschritt 4 bereits eine vorläufige Sortierung der Zwischen¬ stationen und eine erste Berechnung eines groben Reiseplans erfolgen. Dieser vorläufige Reiseplan besteht im Wesentlichen zunächst noch aus kaum mehr als der aus diesen Daten weitgehend linear zusammenstellbaren Reiseroute. Im Zuge der Reiseplanung wird nun eine Vielzahl an Informationen zu weiteren Zwischenstationen, Aktivitäten an den Orten der Zwischenstationen, Einsatz von wissenschaftlichen Instrumenten usw. hinzukommen. Dem Planungs¬ verfahren werden damit Daten über die Grenz-Einsatzfähigkeit von Geräten, Terminvorstellungen, Einsatzdauern, Anforderungen an Schiffs-Hilfsein- richtungen wie Kräne, Winschen usw., Fachpersonal, Mess-, Speicher- und Verarbeitungskapazitäten von Rechneranlagen, technische Grunddaten des Schiffs wie Geschwindigkeiten unter verschiedenen Bedingungen, geo¬ grafische Grunddaten wie Küstenumrisse und Meersbodentopologie, Strömun¬ gen, Temperaturprofile sowie weitere notwendige Tabellen zur Verfügung gestellt. In einem weiteren Verfahrensschritt 5 werden diese Daten zur Optimierung des Reiseplans individuell herangezogen. In iterativen Schritten werden die einzelnen Zwischenstationen und die zugehörigen Aktivitäten sortiert und in einem kompletten Reiseplan gespeichert. Parallel zu diesem Vorgang wird in einem Verfahrensschritt 6 der jeweils aktuelle Reiseplan auf einem Ausgabegerät, zumeist einem Monitor zur Abbildung der Reiseroute mit Star- und Zielort sowie den Zwischenstationen als interaktive Grafik dargestellt.Figure 2 shows a specific flow chart of the planning process for a scientific expedition on a research vessel as a travel vehicle. Tables with information about ports, coastal cities and special geographical points with their location coordinates, known and current intermediate stations with coordinates, information on activities and use of equipment, scientific instruments with their technical data and circumstances, etc. can be provided before, during the planning phase and also at any time after departure. be edited. In program steps 1 and 2, a starting port and a destination port are selected from these data and, together with further information, a header data record is generated. This data will be used later in the calculation of the itinerary. In the program step 3 become at an early time well-known and already fixed Intermediate stations selected. These may include ports or other take-over locations for fuel, provisions, travelers and other consumables, potential targets for minor repairs, and geographic points for performing routine measurements or control of designed arrangements. At this time, a preliminary sorting of the intermediate stations and a first calculation of a rough travel plan can already be carried out in a method step 4. For the time being, this preliminary itinerary essentially consists of little more than the itinerary, which can largely be compiled from these data. In the course of travel planning, a multitude of information on further intermediate stations, activities at the locations of the intermediate stations, the use of scientific instruments, etc. will be added. Thus, the planning procedure will include data on the limit operational capability of equipment, time schedules, service lives, requirements for auxiliary equipment such as cranes, winches, etc., specialist personnel, measuring, storage and processing capacities of computer systems, basic technical data of the vessel, etc. Speeds under various conditions, geo¬ graphical basic data such as coastal contours and sea floor topology, Strömun¬ gen, temperature profiles and other necessary tables provided. In a further method step 5, these data are used individually to optimize the travel plan. In iterative steps, the individual intermediate stations and the associated activities are sorted and stored in a complete travel plan. Parallel to this process, in a step 6 of the respective current travel plan on an output device, usually a monitor for mapping the travel route with star and destination and the intermediate stations is displayed as an interactive graph.
Die Verfahrensschritte 3 bis 6 können je nach Planungsstand beliebig oft durchlaufen werden, bis zum Zeitpunkt der Abreise ein fertiger Reiseplan steht. Dabei ist es ein besonderer technischer Aspekt des Planungsverfahrens, dass
auch Wünsche nach Reiseroutenabschnitten verwirklicht werden können, deren Teilverlauf sich nicht einer standardisierten Gesamtoptimierung unterwirft, sondern abweichend davon Gruppen von Zwischenstationen in fixe Reihenfolgen bringt und damit gegebenenfalls Überkreuzungen einzelner Routenabschnitte erzwingt. Letztlich kann auf diese Weise ein Kreuzfahrtkurs erwirkt werden, der trotz scheinbarer Unordnung einer strengen Prioritätenliste folgt und einen optimalen Verlauf einer wissenschaftlichen Reise darstellt. Einen wesentlichen und erfolgsentscheidenden Faktor stellt der Verfahrens¬ schritt 7 dar. Durch ihn wird die kontrollierte Abwicklung der Reise ermöglicht. Im deutlichen Gegensatz zu anderen Reiseplanungsverfahren kann das beanspruchte Planungsverfahren Änderungen des Reiseplans auch noch zu jedem Zeitpunkt nach Reiseantritt akzeptieren und mit weiteren Durchläufen durch die Verfahrensschritte 3 bis 6 die verbleibende Reise optimieren. Dazu kann es nicht nur Änderungswünsche der Teilnehmer einbeziehen, sondern insbesondere Daten verarbeiten, die vor Reiseantritt nicht zur Verfügung standen. Hierbei handelt es sich um aktuell auftretende Umstände, wie besondere Wettereinflüsse, tatsächliche Schiffsgeschwindigkeiten, reale Eislage in kalten Gewässern, aktueller Personalstand, Zustand von Hilfseinrichtungen usw. Diese Art von Daten ändert sich ständig und muss aktuell erfasst werden. Das Planungsverfahren verfügt dazu über Eingänge, die diese Informationen zur Verarbeitung zur Verfügung stellen. Es ist also für den erfolgreichen Verlauf einer wissenschaftlichen Reise nicht nur wünschenswert, sondern unabdingbar notwendig, eine permanent aktualisierte und kontinuierlich präsente Optimierung des Reiseplans zur Verfügung zu halten, die alle erforderlichen Parameter berücksichtigt. Hier setzt das beanspruchte Planungsverfahren an und stellt die technischen Hilfsmittel für eine solche Reiseplanung zur Verfügung.Depending on the state of planning, the process steps 3 to 6 can be run as often as desired until a finished travel plan is available at the time of departure. It is a special technical aspect of the planning process that Even requests for itinerary sections can be realized, the sub-course is not subject to a standardized overall optimization, but deviatingly brings groups of intermediate stations in fixed sequences and thus possibly enforces crossovers of individual route sections. Ultimately, a cruise course can be obtained in this way, which, despite apparent disorder follows a strict list of priorities and represents an optimal course of a scientific journey. An essential and success-determining factor is the Verfahrens¬ step 7 represents. Through him, the controlled processing of travel is made possible. In marked contrast to other travel planning procedures, the claimed planning procedure can also accept changes to the itinerary at any time after departure and optimize the remaining journey with further passes through method steps 3 to 6. For this purpose, it can not only include change requests of the participants, but in particular process data that was not available prior to departure. These are currently occurring circumstances, such as special weather conditions, actual ship speeds, real ice conditions in cold waters, current staffing levels, condition of auxiliaries, etc. This type of data is constantly changing and must be currently recorded. The planning process has inputs that make this information available for processing. It is therefore not only desirable for the successful course of a scientific journey, but absolutely necessary to provide a constantly updated and continuously present optimization of the itinerary, which takes into account all the necessary parameters. This is where the claimed planning procedure comes in and provides the technical tools for such travel planning.
Figur 3 zeigt eine Darstellung der Ausgabe eines Reiseplans auf einem Monitor. Auf der rechten Seite ist ein passender Kartenausschnitt MAP, hier
des Südatlantiks mit Feuerland, Südafrika, und der Antarktis, mit seinen Küstenlinien dargestellt. Eingezeichnet ist der derzeitige Planungsstand einer Reiseroute von Kapstadt zu der deutschen Antarktis-Station „Neumeyer" und weiter bis nach Punta Arenas im südlichen Argentinien. Auf der Route ist eine Vielzahl von Zwischenstationen abgebildet, die den wissenschaftlichen Teil der Reise bilden. In jeden Kartenausschnitt kann tief hinein gezoomt werden, um Details besser zur Geltung zu bringen. Die Kartendarstellung ist interaktiv, so dass jeder Punkt des Reiseplans einzeln angewählt und mit seinen Detaildaten dargestellt werden kann. Die Tabelle aller Zwischenstationen ist in einem eigenen Fenster STA im linken Teil des Bildschirms dargestellt. Eine Vielzahl von Funktionen, die sich auf die Tabelle insgesamt oder einzelne Daten daraus anwenden lassen, wird durch die Befehlsschaltflächen am rechten Rand der Tabelle gesteuert. Die markierte Zwischenstation wird im unteren Fenster AKT als Tabelle der Aktivitäten an diesem Ort aufgelöst. Auch hier sind Befehlsschaltflächen zur Steuerung von Funktionen vorhanden. Die einzelne markierte Aktivität wird in einem dritten Fenster PAR mit ihren veränderlichen Parametern aufgeführt. Ein letzter Block BLK von Schaltflächen und Anzeigen dient der Darstellung der Karte und zeigt den verfügbaren Rest der Reisezeit.FIG. 3 shows a representation of the output of a travel plan on a monitor. On the right side is a matching map MAP, here of the South Atlantic with Tierra del Fuego, South Africa, and Antarctica, with its shorelines. The current state of planning of a route from Cape Town to the German Antarctic station "Neumeyer" and further on to Punta Arenas in southern Argentina is shown on the route, which shows a multitude of intermediate stations that form the scientific part of the journey The map display is interactive so that each point of the itinerary can be individually selected and displayed with its detailed data.The table of all intermediate stations is shown in a separate window STA in the left part of the screen A large number of functions that can be applied to the table as a whole or to individual data are controlled by the command buttons on the right-hand side of the table The marked intermediate station is resolved in the lower window AKT as a table of activities at this location Command buttons to St Activation of functions available. The single marked activity is listed in a third window PAR with its variable parameters. A last block BLK of buttons and displays serves to display the map and shows the available rest of the travel time.
In der Figur 4 oben ist die grafische Kartendarstellung einer geplanten Reiseroute mit allen zum Zeitpunkt der Erstellung zu berücksichtigenden Casts, Stationen und Wegpunkten in unsortierter Reihenfolge abgebildet. Die Pfeilrichtung gibt die berechnete Reiseroute mit der entsprechenden Stations¬ abarbeitung an. Deutlich zu erkennen ist der Plausibilitätsbruch, bei dem zuerst die Küstenpunkte und dann die enge Reihe von Zwischenstationen angefahren werden sollen, um Kreuzungspunkte zu vermeiden. Die Stationsliste einschließlich der Wegpunkte muss daher zunächst sortiert werden, sodass die Stationsliste dem gewünschten Fahrtverlauf entspricht. Deshalb werden zur Optimierung des Reiseplans zunächst bestimmte Gruppen von Zwischenstationen in einer Partialoptimierung rechnerisch zusammen-
gehalten. Grafisch wird dies durch die entsprechende Positionierung eines gestrichelten Rahmens dargestellt (vergleiche Figur 4 unten). Innerhalb dieses Rahmenfeldes kann nun die optimierte Subroute mit nur je einem Anfangs- und Endpunkt festgelegt werden. Entsprechend kann die restliche Reiseroute in Subrouten unterteilt werden, denen jeweils zusammengehörige Stationen zugeordnet werden. Die Verbindung aller Subrouten ergibt dann die komplette Fahrtroute.
BezugszeichenlisteFIG. 4 at the top depicts the graphic map representation of a planned travel route with all casts, stations and waypoints to be considered at the time of creation in unsorted order. The direction of the arrow indicates the calculated travel route with the corresponding station processing. Clearly recognizable is the plausibility breach, in which first the coastal points and then the narrow series of intermediate stations are to be approached in order to avoid crossing points. The station list including the waypoints must therefore be sorted first so that the station list corresponds to the desired route. Therefore, in order to optimize the itinerary, first certain groups of intermediate stations are computationally combined in a partial optimization. held. Graphically, this is represented by the corresponding positioning of a dashed frame (see Figure 4 below). Within this frame field, the optimized subroutine can now be defined with only one start and end point. Accordingly, the remaining travel route can be subdivided into sub-routes, to each of which associated stations are assigned. The connection of all sub-routes then gives the complete route. LIST OF REFERENCE NUMBERS
MAP Fenster Kartenausschnitt STA Fenster mit Tabelle der Zwischenstationen AKT Fenster mit Tabelle der Aktivitäten PAR Fenster mit Parametern BLK Block von weiteren Schaltflächen
MAP window map section STA window with table of intermediate stations AKT window with table of activities PAR window with parameters BLK Block of other buttons