EP0880120A2 - Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten - Google Patents

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EP0880120A2
EP0880120A2 EP98108043A EP98108043A EP0880120A2 EP 0880120 A2 EP0880120 A2 EP 0880120A2 EP 98108043 A EP98108043 A EP 98108043A EP 98108043 A EP98108043 A EP 98108043A EP 0880120 A2 EP0880120 A2 EP 0880120A2
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EP
European Patent Office
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expected
traffic situation
actual
situation data
time
Prior art date
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EP98108043A
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English (en)
French (fr)
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EP0880120B1 (de
EP0880120A3 (de
Inventor
Gerhard Nöcker
Malte Rödiger
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
Daimler Benz AG
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Publication date
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Publication of EP0880120A3 publication Critical patent/EP0880120A3/de
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    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0108—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data
    • G08G1/0112—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions based on the source of data from the vehicle, e.g. floating car data [FCD]
    • G—PHYSICS
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    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/0104—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions
    • G08G1/0137—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications
    • G08G1/0141—Measuring and analyzing of parameters relative to traffic conditions for specific applications for traffic information dissemination

Definitions

  • the invention relates to a method for detecting and Notification of traffic situation data of a route network by sample vehicles, according to the procedure in the respective sample vehicle an automatic position determination at predefinable times is carried out and depending on it related traffic situation data be recorded and reported.
  • traffic situation data e.g. for an automotive road network, determined based on infrastructure.
  • traffic situation data of measuring devices in the form of Induction loops recorded along the path network under consideration and forwarded via signal cables to a control center, where they evaluated using special hardware and software, and in particular examined for traffic accidents will.
  • infrastructure-based procedures are comparative complex and also enable the detection of malfunctions only when their effects affect at least one Show measuring point of the route network.
  • sample vehicles also known as “floating cars”
  • sample vehicle should to be expressed that it is enough to comparatively low proportion of all vehicles using the road network in this way to collect traffic situation data, i.e. from route-related, to assess the traffic situation in the concerned Data relevant to the network area, as such sample vehicles to interpret.
  • the report of the traffic situation data preferably takes place via a radio communication link, e.g. a mobile network, to a stationary central office and / or others Vehicles.
  • a known difficulty in these methods lies in that the usually during each traffic situation data reporting process Amount of data transferred based on capacity existing radio networks is relatively large, so that there is radio network congestion can come. It also requires processing the computing effort corresponding to the large amounts of data.
  • DE 195 21 919 A1 proposed a method of the type mentioned at the outset, which reduces the amount of data to be transferred is that the data recorded by the respective sample vehicle vehicle and position data of one or several vehicle and position data classes that a specific correspond to typical vehicle behavior and the assigned class as the current vehicle behavior pattern with the position data for each reporting process is transmitted, especially to a traffic computer. With that can be achieved that not with each reporting process complete data records of the vehicle and position data have to be, but only the assigned vehicle behavior pattern in the form of an identifier that relates to the current Class affiliation indicates, together with the position data of the sample vehicle.
  • the vehicles are in exchange groups divided, vehicles of a respective exchange group among themselves vehicle data, i.e. Data about the environmental and / or operating state of the vehicle, and position data, i.e. Data about the position of the respective vehicle at any time.
  • vehicle data i.e. Data about the environmental and / or operating state of the vehicle
  • position data i.e. Data about the position of the respective vehicle at any time.
  • Each exchange group transmits the prepared vehicle and Position data of an exchange group to a central computer, the position data regularly after a certain route and / or after the expiry of a predetermined Time period are transmitted.
  • Can be provided for the vehicle data be to specify tolerance values and these together with the Position data to be transmitted only if part of them exceeds the specified tolerance values.
  • the invention is a technical problem of providing based on a method of the type mentioned at the beginning, with which traffic situation data reliably and with comparatively little Let effort be charged.
  • the invention solves this problem by providing a Method with the features of claim 1.
  • this method becomes the considered route network in the sample vehicles together with trip duration data for those for sections of the route network expected travel time saved, e.g. as digital Data in an electronic memory.
  • each automatic position determination e.g. at certain intervals or when certain places in the route network are reached or upon occurrence of one or more other specified trigger criteria can be triggered, then the determined, actual Position with the data based on the saved trip duration data expected position and / or the actual Trip duration with the trip duration data stored on the basis of the saved partial route compared to the expected journey time.
  • the actual journey time is determined as the time span between the current and the previous position determination process, while the expected journey time directly can be read from the stored trip duration data.
  • the expected one Position is based on that from the previous one Position determination process known vehicle position thereby determines that that point of the subsequently traveled route network section visited on the basis of the stored route network for which the saved, expected travel time the period of time until the current position determination process corresponds.
  • a traffic situation data reporting process is then carried out triggered at most if the actual position and / or travel time by more than a respective, predeterminable Threshold deviates from the expected position or travel time.
  • traffic situation data reporting processes are not carried out with this method, as long as the sample vehicle goes through with one the threshold value that can be specified within the scope of the tolerance for the individual Sections of the route network stored trip duration data emotional.
  • the stored ones expediently correspond Partial trip duration data of a trouble-free traffic situation.
  • the absence of traffic situation data reporting processes by a each sample vehicle is thus for a possible headquarters and / or for the other vehicles on the road network an indication of trouble-free traffic. That for recognition unnecessary transmission of route-related traffic disruptions Data from a respective sample vehicle in traffic-free Situations is avoided by this procedure which overall is considerable the amount of data to be transferred reduced, so that the data communication on one usual mobile communication link, e.g. a digital one Radio telephone network, can take place.
  • one usual mobile communication link e.g. a digital one Radio telephone network
  • Threshold value for the determined position or travel duration deviations not unchangeable is given as a variable, which at least depends on the variance of the vehicle speed depends. This allows different driving conditions to be relatively easily Are taken into account, e.g. at typically a fluctuating vehicle speed a traffic situation data reporting process only in the event of a major deviation from the actual Position or travel time from the expected position or travel time than with lower speed fluctuations is triggered. By appropriately variable selection of the threshold value systematic deviations can also be taken into account, which may be due, for example, to the fact that for a more sporty driver tends to be less than that expected travel times and vice versa for a more cautious Driver result in longer than the expected journey times.
  • Traffic situation data relating to a specific traffic disruption suggest only from a receiving center or receiving other vehicles as actual traffic disruption interpreted if several related traffic situation data messages from the sample vehicle or vehicles be received within a predefinable confirmation time. This offers protection against accidental or false reports false traffic disturbance reports by an atypically driven Sample vehicle.
  • the device shown in Fig. 1 is in a respective Sample vehicle installed, with the route-related data, i.e. Traffic situation data, without infrastructure measures on the track side can be recorded and reported.
  • the device has a conventional hardware structure that a vehicle-side Comprises on-board computer 1 to which a route network memory 2, a vehicle position measuring device in the form of a GPS receiver 3 or alternatively another position determining device and a radio telephone 4 are connected. Via the GPS receiver 3, the on-board computer 1 is able in the usual way to the vehicle position automatically at the desired times determine.
  • the on-board computer 1 determines the vehicle position within a route network that can be driven by the vehicle, e.g. one Motorway network, this navigable road network in digital Form is available in the path network memory 2 is stored.
  • the Radio telephone 4 serves as a vehicle-side communication terminal for communication of the on-board computer 1 with a not shown stationary headquarters. In particular, the communication terminal 4 e.g. a D-Netz telephone or a so-called Moda
  • the route network memory contains 2 not only the data on the structure of the navigable Route network including distance information between individual route network points, but also journey time data, with those of a respective section of the route network for driving on them normally, i.e. without existing traffic disruptions, expected journey time is assigned.
  • the expected journey time can, for example empirically determined and in advance both the existing one Sample vehicles as well as a possible stationary Headquarters and the other vehicles traveling on the road network to provide.
  • the expected travel time does not need as an unchangeable, fixed size, but will be preferred as one of at least the time and / or the date dependent variable assigned. This can take into account that the travel time to be expected for a certain section generally both fluctuates in the time of day and depends on whether the trip takes place on a weekday or at the weekend and / or whether with winter or summer road conditions is to be expected, what each corresponding impact on the average vehicle speed and thus the expected journey time.
  • FIG. 2 roughly illustrates in a schematic flow diagram the essential sequence of the method that can be carried out by the device of FIG. 1 for recording and reporting traffic situation data by a respective sample vehicle.
  • a time period t p is specified, after which a new position determination is to be carried out.
  • the position determinations carried out at predeterminable times can also be carried out when the vehicle has reached certain route network points, for example the end point of a respective route network section to which a certain, expected travel time is assigned.
  • a triggering of position determination processes can be provided by specific events, especially, for example, after a strong braking process with subsequent actuation of the hazard warning lights as the suspected end of a traffic jam.
  • information about the triggering event is then transmitted in addition to the determined position.
  • an event counter with a count value i which detects the number of position determinations carried out, is initially set to zero.
  • the on-board computer 1 determines, as a function f (x i-1 , t p ) of the position x i-1 measured last time and the time t p that has elapsed since, that distance w i starting from the vehicle position x i-1 measured last time from the vehicle During the period of time t p that has elapsed in the meantime, on the basis of the expected travel time stored for the relevant, traveled section of the route network, in the case of trouble-free traffic, the expected travel distance is to be expected as the distance traveled by the vehicle.
  • both the actual route s i and the expected route w i are not to be understood as mere distance information, but also contain the information about the associated route network section that the vehicle has traveled since the previous position determination.
  • the measured route s i and the determined route w i to be expected are to be regarded as different from one another if they have the same distances, but relate to route network sections running in different directions.
  • a threshold value in the form of a percentage deviation ds i is defined in the position determination step 14, by which the actual distance s i may deviate from the determined distance w i to be expected, without this leading to the triggering of a traffic situation data reporting process.
  • This amount of deviation ds i is preferably not unchangeable, but is newly specified for each position determination process as a variable, which depends in a predetermined manner on vehicle condition and / or vehicle environment parameters.
  • the permissible amount of deviation ds i is determined as a function of the variance of the current speed of the sample vehicle, so that it can be set to a higher value, for example, in the case of a strongly fluctuating vehicle speed than in the case of lower speed fluctuations, in order to unnecessarily frequent traffic situation data reporting processes in the event of temporarily larger fluctuations in the vehicle speed to avoid.
  • the on-board computer 1 determines whether the percentage deviation of the difference between the actually traveled distance s i and the expected distance w i determined for the partial route traveled has exceeded the predetermined deviation amount ds i . If this is not the case, the traffic situation data is not reported and the process sequence returns before the query step 12, whereupon a new position determination event is awaited. If, on the other hand, the permissible, predetermined deviation amount ds i is exceeded, the on-board computer 1 evaluates this as a release of a traffic situation data reporting process (step 16).
  • the actual triggering of the relevant reporting process can be linked to further conditions, for example, whether an abrupt braking process or the setting of the hazard warning lights is observed by the on-board computer 1, which can indicate that a traffic jam is beginning and therefore the automatic triggering of a traffic situation data reporting process should trigger, and / or whether a fuel cap or a door of the vehicle is opened, which indicates a stop caused by the driver, which is not caused by the traffic situation and therefore does not require the initiation of a traffic situation data reporting process.
  • a traffic situation data reporting process is triggered in process step 16 due to the fact that the specified deviation amount ds i has been exceeded or only when other conditions have been met, the present, event-discrete method requires fewer data transmission processes via the mobile communication link 5, which imposes a burden on them and the associated cost compared to the above-mentioned conventional procedures significantly reduced.
  • a process cycle is completed when cycle end 17 is reached, and the process returns to query step 12 for a new cycle as long as no system shutdown has taken place.
  • the rough process shown in FIG. 2 can also be further refined as required.
  • the reliability of the traffic situation report can be increased by means of an individually adjustable factor which, from the start of the journey, ie from the time of initialization t 0 , constantly compares the actual journey time with the expected journey time, taking systematic deviations into account.
  • Such deviations can exist, for example, in such a way that the actual driving times tend to be shorter for a sample vehicle equipped with a sporty driver than the expected driving times, while conversely, for a more careful driver, the actual driving time will tend to be longer than the expected driving time.
  • the after triggering a corresponding reporting process in step 16 from the on-board computer 1 via the communication terminal 4 and the Cellular route 5 reported traffic situation data to the stationary head office and / or directly as a broadcast to everyone or to certain, e.g. those near the sending sample vehicle located vehicles transmitted. Can on the receiver side the reported traffic situation data from the head office or notified vehicles evaluated in the desired manner will.
  • the evaluation can e.g. as protection against unique, accidental Erroneous reports include the measure that one of one certain traffic situation data reporting process reported traffic disruption is only counted as such if it is within a determined, predefinable observation period by a traffic situation data message same content that is confirmed a later position determination of the same or of another Requires sample vehicle.
  • the identical reports from requires multiple sample vehicles to report traffic incidents by a single, improperly driven sample vehicle to avoid.
  • advantageous evaluation measure for the head office and / or the individual vehicles are provided with the ability that if repeated over a long period of time Identical traffic situation data messages are received a permanent deviation of the actual journey time from the stored, expected travel time for the concerned Partial signal this fact as an indication of a expected new travel time for this section is evaluated.
  • the head office and / or the vehicles involved In this case, overwrite the one for the relevant section previously stored, expected journey time with the actual transmitted by the traffic situation data messages Travel time as the new expected travel time.
  • This Measure it is also possible to partial sections of the stored Because of the network, so far no expected journey time was assigned for the first time with such an expected To document journey time.

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten eines Wegenetzes durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug, bei dem im Stichprobenfahrzeug zu vorgebbaren Zeitpunkten eine selbsttätige Positionsermittlung durchgeführt wird und davon abhängig zugehörige Verkehrslagedaten erfaßt und gemeldet werden.
Erfindungsgemäß wird in den Stichprobenfahrzeugen das Wegenetz zusammen mit Fahrtdauerdaten über die für Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende Fahrtdauer abgespeichert. Nach einer jeweiligen Positionsermittlung wird die seit der vorhergehenden Positionsermittlung befahrene Teilstrecke und die zugehörige tatsächliche Fahrtdauer erfaßt, und anhand der abgespeicherten Fahrtdauerdaten wird die für die tatsächliche Fahrtdauer zu erwartende Position und/oder die für die ermittelte Position zu erwartende Fahrtdauer bestimmt. Dann wird die Abweichung zwischen tatsächlicher Position bzw. Fahrtdauer und erwarteter Position bzw. Fahrtdauer ermittelt, wonach ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang nur ausgelöst wird, wenn die Abweichung größer als ein vorgebbarer Schwellwert ist.
Verwendung z.B. zur Erhebung von Verkehrslagedaten für ein Autostraßennetz.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten eines Wegenetzes durch Stichprobenfahrzeuge, wobei verfahrensgemäß im jeweiligen Stichprobenfahrzeug zu vorgebbaren Zeitpunkten eine selbsttätige Positionsermittlung durchgeführt wird und davon abhängig zugehörige Verkehrslagedaten erfaßt und gemeldet werden.
Herkömmlicherweise werden Verkehrslagedaten, z.B. für ein Automobil-Straßennetz, infrastrukturgestützt ermittelt. Beispielsweise werden die Verkehrslagedaten von Meßgeräten in Form von Induktionsschleifen entlang des betrachteten Wegenetzes erfaßt und über Signalkabel an eine Zentrale weitergeleitet, wo sie mittels spezieller Hard- und Software ausgewertet und dabei insbesondere auf aufgetretene Störfälle des Verkehrs untersucht werden. Diese infrastrukturgestützten Verfahren sind vergleichsweise aufwendig und ermöglichen zudem die Erkennung von Störfällen erst dann, wenn sich deren Auswirkungen an wenigstens einer Meßstelle des Wegenetzes zeigen.
Zur Verbesserung dieser herkömmlichen Vorgehensweise sind bereits Verfahren der eingangs genannten Art bekannt, die ohne streckenseitige Infrastruktur auskommen, indem die Erfassung und Meldung der Verkehrslagedaten von sogenannten Stichprobenfahrzeugen, auch als "floating cars" bezeichnet, vorgenommen wird, die hierfür geeignet eingerichtet sind und das betrachtete Wegenetz befahren. Durch die Bezeichnung Stichprobenfahrzeug soll zum Ausdruck gebracht werden, daß es genügt, einen vergleichsweise geringen Anteil aller das Wegenetz benutzenden Fahrzeuge in dieser Weise zur Erhebung der Verkehrslagedaten, d.h. von streckenbezogenen, zur Beurteilung der Verkehrssituation im betreffenden Wegenetzbereich relevanten Daten, als solche Stichprobenfahrzeuge auszulegen. Die Meldung der Verkehrslagedaten erfolgt vorzugsweise über eine Funkkommunikationsstrecke, z.B. ein Mobilfunknetz, an eine stationäre Zentrale und/oder andere Fahrzeuge. Eine bekannte Schwierigkeit dieser Verfahren liegt darin, daß die üblicherweise während eines jeden Verkehrslagedaten-Meldevorgangs übertragene Datenmenge bezogen auf die Kapazität vorhandener Funknetze relativ groß ist, so daß es zu Funknetzüberlastungen kommen kann. Zudem erfordert die Verarbeitung der großen Datenmengen entsprechenden Rechneraufwand.
Um hier Abhilfe zu schaffen, wird in der Offenlegungsschrift DE 195 21 919 A1 ein Verfahren der eingangs genannten Art vorgeschlagen, bei dem die zu übertragende Datenmenge dadurch reduziert wird, daß die vom jeweiligen Stichprobenfahrzeug erfaßten, verkehrslagerelevanten Fahrzeug- und Positionsdaten einer oder mehreren Fahrzeug- und Positionsdatenklassen, die einem bestimmten typischen Fahrzeugverhalten entsprechen, zugeordnet werden und die zugeordnete Klasse als aktuelles Fahrzeugverhaltensmuster mit den Positionsdaten bei einem jeweiligen Meldevorgang übertragen wird, speziell an einen Verkehrsrechner. Damit soll erreicht werden, daß bei einem jeweiligen Meldevorgang nicht die vollständigen Datensätze der Fahrzeug- und Positionsdaten übertragen werden müssen, sondern nur das zugeordnete Fahrzeugverhaltensmuster in Form einer Kennung, welche auf die momentane Klassenzugehörigkeit hinweist, zusammen mit den Positionsdaten des Stichprobenfahrzeugs.
Ein weiteres Verfahren zur Verkehrslagedatenermittlung mittels einer Stichprobenfahrzeugflotte mit datenmengenreduzierenden Maßnahmen ist in der Offenlegungsschrift DE 195 17 309 A1 beschrieben. Bei diesem Verfahren werden die Fahrzeug in Austauschgruppen unterteilt, wobei Fahrzeuge einer jeweiligen Austauschgruppe unter sich Fahrzeugdaten, d.h. Daten über den Umgebungs- und/oder Betriebszustand des Fahrzeugs, und Positionsdaten, d.h. Daten über die Position des jeweiligen Fahrzeugs zu einem jeweiligen Zeitpunkt, austauschen. Ein ausgewähltes Fahrzeug jeder Austauschgruppe überträgt die aufbereiteten Fahrzeug- und Positionsdaten einer Austauschgruppe an einen Zentralrechner, wobei die Positionsdaten regelmäßig nach Zurücklegen einer bestimmten Wegstrecke und/oder nach Ablauf einer vorgegebenen Zeitspanne übermittelt werden. Für die Fahrzeugdaten kann vorgesehen sein, Toleranzwerte vorzugeben und diese zusammen mit den Positionsdaten nur dann zu übermitteln, wenn ein Teil von ihnen die vorgegebenen Toleranzwerte überschreitet.
Der Erfindung liegt als technisches Problem die Bereitstellung eines Verfahrens der eingangs genannten Art zugrunde, mit dem sich Verkehrslagedaten zuverlässig und mit vergleichsweise geringem Aufwand erheben lassen.
Die Erfindung löst dieses Problem durch die Bereitstellung eines Verfahrens mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Bei diesem Verfahren wird in den Stichprobenfahrzeugen das betrachtete Wegenetz zusammen mit Fahrtdauerdaten über die für Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende Fahrtdauer abgespeichert, z.B. als digitale Daten in einem elektronischen Speicher. Nach einer jeweiligen selbsttätigen Positionsermittlung, die z.B. in bestimmten Zeitabständen oder bei Erreichen bestimmter Orte des Wegenetzes oder bei Eintritt eines oder mehrerer anderer vorgegebener Auslösekriterien ausgelöst werden kann, wird dann die ermittelte, tatsächliche Position mit der anhand der abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten zu erwartenden Position und/oder die tatsächliche Fahrtdauer mit der anhand der abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten zu erwartenden Fahrtdauer verglichen. Die tatsächliche Fahrtdauer bestimmt sich dabei als die Zeitspanne zwischen dem aktuellen und dem vorangegangenen Positionsermittlungsvorgang, während die zu erwartende Fahrtdauer direkt von den abgespeicherten Fahrtdauerdaten ablesbar ist. Die zu erwartende Position wird ausgehend von der aus dem vorangegangenen Positionsermittlungsvorgang bekannten Fahrzeugposition dadurch ermittelt, daß derjenige Punkt der anschließend befahrenen Wegenetz-Teilstrecke anhand des abgespeicherten Wegenetzes aufgesucht wird, für den die abgespeicherte, zu erwartende Fahrtdauer der Zeitspanne bis zum aktuellen Positionsermittlungsvorgang entspricht. Ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang wird anschließend höchstens dann ausgelöst, wenn die tatsächliche Position und/oder Fahrtdauer um mehr als einen jeweiligen, vorgebbaren Schwellwert von der erwarteten Position bzw. Fahrtdauer abweicht.
Damit unterbleiben bei diesem Verfahren Verkehrslagedaten-Meldevorgänge, solange sich das Stichprobenfahrzeug mit einer durch den Schwellwert vorgebbaren Toleranz im Rahmen der für die einzelnen Teilstrecken des Wegenetzes abgespeicherten Fahrtdauerdaten bewegt. Zweckmäßigerweise entsprechen die abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten einer störungsfreien Verkehrslage. Das Ausbleiben von Verkehrslagedaten-Meldevorgängen durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug ist damit für eine etwaige Zentrale und/oder für die anderen, das Wegenetz befahrenden Fahrzeuge ein Indiz für eine störungsfreie Verkehrslage. Das zur Erkennung von Verkehrsstörungen unnötige Übertragen streckenbezogener Daten von einem jeweiligen Stichprobenfahrzeug in verkehrstörungsfreien Situationen wird durch dieses Verfahren vermieden, was insgesamt die zu übertragenden Datenmengen beträchtlich reduziert, so daß die Datenkommunikation problemlos auf einer üblichen Mobilkommunikationsstrecke, z.B. ein digitales Funktelefonnetz, erfolgen kann. Ergibt sich auf einer von einem Stichprobenfahrzeug befahrenen Teilstrecke eine Verkehrsstörung, z.B. ein Stau, so wird dies zuverlässig bei einer nächsten Positionsbestimmung dieses Fahrzeugs erkannt, indem dann eine starke Abweichung der tatsächlichen von der gemäß den abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten zu erwartenden Position bzw. eine entsprechend signifikante Abweichung der zum Erreichen eines bestimmten Streckenpunktes benötigten Fahrtdauer von der gemäß den abgespeicherten Fahrtdauerdaten zu erwartenden Fahrtdauer festgestellt wird. Dies führt anschließend, ggf. geknüpft an weitere Auslösebedingungen, zur Auslösung einer entsprechenden Meldung der aktuellen Verkehrslagedaten, welche die von der abgespeicherten, erwarteten Verkehrslage abweichende Verkehrslage, d.h. die Verkehrsstörung, charakterisieren.
Bei einem nach Anspruch 2 weitergebildeten Verfahren ist die für die einzelnen Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende, abgespeicherte Fahrtdauer nicht fest, sondern als eine Variable vorgegeben, die mindestens von der Uhrzeit und/oder dem Datum abhängt. Damit kann auf einfache Weise der Tatsache Rechnung getragen werden, daß jedenfalls auf bestimmten Teilstrecken zu bestimmten Zeiten wegen tageszeitlich, wochentäglich und/oder jahreszeitlich schwankender Verkehrsdichte und/oder Fahrbahnbeschaffenheit unterschiedliche Fahrtdauern zu erwarten sind.
Bei einem nach Anspruch 3 weitergebildeten Verfahren ist der Schwellwert für die ermittelten Positions- oder Fahrtdauerabweichungen nicht unveränderlich, sondern als eine Variable vorgegeben, die wenigstens von der Varianz der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt. Dadurch kann relativ einfach unterschiedlichen Fahrzuständen Rechnung getragen werden, indem z.B. bei typischerweise stärker schwankender Fahrzeuggeschwindigkeit ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang nur bei einer größeren Abweichung der tatsächlichen Position oder Fahrtdauer von der zu erwartenden Position bzw. Fahrtdauer als bei geringeren Geschwindigkeitsschwankungen ausgelöst wird. Durch entsprechend variable Wahl des Schwellwertes können auch systematische Abweichungen berücksichtigt werden, die beispielsweise darin begründet sein können, daß sich für einen eher sportlichen Fahrer tendenziell geringere als die zu erwartenden Fahrtdauern und umgekehrt für einen eher vorsichtigen Fahrer höhere als die zu erwartenden Fahrtdauern ergeben.
Bei einem nach Anspruch 4 weitergebildeten Verfahren werden gemeldete Verkehrslagedaten, die auf eine bestimmte Verkehrsstörung hindeuten, nur dann von einer empfangenden Zentrale oder empfangenden anderen Fahrzeugen als tatsächliche Verkehrsstörung interpretiert, wenn mehrere diesbezüglich übereinstimmende Verkehrslagedaten-Meldungen von dem oder den Stichprobenfahrzeugen innerhalb einer vorgebbaren Bestätigungszeit empfangen werden. Dies bietet Schutz gegen zufällige Fehlmeldungen oder vor fälschlichen Verkehrsstörungsmeldungen durch ein untypisch gefahrenes Stichprobenfahrzeug.
Bei einem nach Anspruch 5 weitergebildeten Verfahren ist vorgesehen, bei Vorliegen einer bleibenden Abweichung der tatsächlichen von der erwarteten Fahrtdauer über einen vorgebbaren, längeren Beobachtungszeitraum hinweg die tatsächliche Fahrtdauer für die jeweilige Teilstrecke des Wegenetzes als neue zu erwartende Fahrtdauer für alle Fahrzeuge abzuspeichern. Auf diese Weise kann zudem für Wegenetz-Teilstrecken, für die bislang keine zu erwartende Fahrtdauer vorliegt, erstmals eine solche abgespeichert werden. Außerdem können ggf. neue Teilstrecken, die bislang noch nicht Bestandteil des abgespeicherten Wegenetzes sind, beim erstmaligen Befahren durch ein Stichprobenfahrzeug erfaßt und zusammen mit der benötigen Fahrtdauer als der zu erwartenden Fahrtdauer erstmalig abgespeichert werden, wodurch das abgespeicherte Wegenetz entsprechend erweitert wird.
Ein vorteilhaftes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in den Zeichnungen dargestellt und wird nachfolgend beschrieben. Hierbei zeigen:
Fig. 1
ein schematisches Blockdiagramm einer in einem jeweiligen Stichprobenfahrzeug untergebrachten Vorrichtung zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten und
Fig. 2
ein Flußdiagramm des Grobverlaufs eines von der Vorrichtung gemäß Fig. 1 durchführbaren Verfahrens zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten.
Die in Fig. 1 dargestellte Vorrichtung ist in einem jeweiligen Stichprobenfahrzeug eingebaut, mit dem streckenbezogene Daten, d.h. Verkehrslagedaten, ohne streckenseitige Infrastrukturmaßnahmen erfaßt und gemeldet werden können. Die Vorrichtung besitzt einen herkömmlichen Hardware-Aufbau, der einen fahrzeugseitigen Bordrechner 1 umfaßt, an den ein Wegenetzspeicher 2, eine Fahrzeugpositions-Meßeinrichtung in Form eines GPS-Empfängers 3 oder alternativ einer anderen Positionsbestimmungseinrichtung und ein Funktelefon 4 angeschlossen sind. Über den GPS-Empfänger 3 ist der Bordrechner 1 in üblicher Weise in der Lage, zu gewünschten Zeitpunkten die Fahrzeugposition selbsttätig zu bestimmen. Der Bordrechner 1 ermittelt dabei die Fahrzeugposition innerhalb eines vom Fahrzeug befahrbaren Wegenetzes, z.B. eines Autostraßennetzes, wobei dieses befahrbare Wegenetz in digitaler Form abrufbar im Wegenetzspeicher 2 abgelegt ist. Das Funktelefon 4 dient als fahrzeugseitiges Kommunikationsendgerät zur Kommunikation des Bordrechners 1 mit einer nicht gezeigten, stationären Zentrale. Speziell kann das Kommunikationsendgerät 4 z.B. ein D-Netz-Telefon oder eine sogenannte Modakom-Einheit sein.
Zur Durchführung des nachfolgend beschriebenen, charakteristischen Verfahrens sind gegenüber herkömmlichen Systemauslegungen der Bordrechner 1 und der Wegenetzspeicher 2 insbesondere hinsichtlich der implementierten Software bzw. den abgespeicherten Daten in einer Weise modifiziert, die sich für den Fachmann aus der nachstehenden Erläuterung des von dieser Vorrichtung durchführbaren Verfahrens ohne weiteres ergibt und daher hier keiner näheren Erläuterung bedarf. Insbesondere beinhaltet der Wegenetzspeicher 2 nicht nur die Daten über die Struktur des befahrbaren Wegenetzes einschließlich Entfernungsinformationen zwischen einzelnen Wegenetzpunken, sondern zusätzlich Fahrtdauerdaten, mit denen einer jeweiligen Teilstrecke des Wegenetzes eine für deren Befahren normalerweise, d.h. ohne vorliegende Verkehrsstörungen, zu erwartende Fahrtdauer zugeordnet wird. Diese der jeweiligen Wegenetz-Teilstrecke individuell zugeordnete Information über die zu erwartende Fahrtdauer kann beispielsweise empirisch ermittelt und vorab sowohl dem bzw. den vorhandenen Stichprobenfahrzeugen als auch einer eventuellen stationären Zentrale und den übrigen, das Wegenetz befahrenden Fahrzeugen zur Verfügung gestellt werden. Die zu erwartende Fahrtdauer braucht dabei für eine jeweilige Teilstrecke nicht als unveränderliche, feste Größe vorgegeben werden, sondern wird ihr vorzugsweise als eine wenigstens von der Uhrzeit und/oder dem Datum abhängige Variable zugeordnet. Damit kann berücksichtigt werden, daß die für eine bestimmte Teilstrecke zu erwartende Fahrtdauer im allgemeinen sowohl tageszeitlich schwankt als auch davon abhängt, ob die Fahrt an einem Wochentag oder am Wochenende erfolgt und/oder ob mit winterlichen oder sommerlichen Straßenbedingungen zu rechnen ist, was jeweils entsprechende Auswirkungen auf die durchschnittliche Fahrzeuggeschwindigkeit und damit die zu erwartende Fahrtdauer hat.
Fig. 2 veranschaulicht in einem schematischen Flußdiagramm grob den wesentlichen Ablauf des von der Vorrichtung von Fig. 1 durchführbaren Verfahrens zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug. Nach dem Verfahrensstart 10 werden in einem Initialisierungsschritt 11 die benötigten Anfangsbedingungen festgelegt. Dies beinhaltet den Start eines Zeitzählers, der die Zeit t beginnend mit dem. Anfangszeitpunkt to=0 kontinuierlich erfaßt. Außerdem wird durch eine entsprechende anfängliche Positionsbestimmung die Anfangsposition xo=x(0) des betreffenden Stichprobenfahrzeugs ermittelt. Des weiteren wird eine Zeitspanne tp vorgegeben, nach deren Ablauf jeweils eine neue Positionsbestimmung vorgenommen werden soll. Alternativ dazu können die zu vorgebbaren Zeitpunkten durchgeführten Positionsbestimmungen auch jeweils dann vorgenommen werden, wenn das Fahrzeug bestimmte Wegenetzpunkte erreicht hat, z.B. den Endpunkt einer jeweiligen Wegenetz-Teilstrecke, der eine bestimmte, zu erwartende Fahrtdauer zugeordnet ist. Als weitere Alternative kann eine Auslösung von Positionsbestimmungsvorgängen durch bestimmte Ereignisse vorgesehen werden, speziell etwa nach einem starken Bremsvorgang mit anschließender Betätigung des Warnblinkers als vermutetes Stauende. Bei dieser Alternative wird dann außer der ermittelten Position auch eine Information über das auslösende Ereignis übermittelt. Außerdem wird in allen Alternativen ein Ereigniszähler mit einem Zählwert i, der die Anzahl durchführter Positionsbestimmungen erfaßt, anfangs auf null gesetzt.
Anschließend wird laufend abgefragt (Schritt 12), ob seit dem Zeitpunkt ti der Initialisierung bzw. einer vorangegangenen Positionsbestimmung die vorgegebene Zeitspanne tp verstrichen ist, d.h. ob t≥ti+tp gilt. Erst wenn diese Bedingung erfüllt ist, wird im nächsten Schritt 13 der Positionsbestimmungs-Ereigniszählwert i um eins erhöht und dann die Fahrzeugposition xi=(t) zu diesem Zeitpunkt bestimmt. In dem betreffenden Positionsbestimmungsschritt 14 wird dann der zugehörige Positionsbestimmungs-Zeitpunkt ti auf den entsprechenden Zeitwert t des Zeitzählers gesetzt, und es wird die seit der vorangegangenen Positionsbestimmung bzw. der Initialisierung zurückgelegte Wegstrecke si=xi-xi-1 als Differenz zwischen der aktuell ermittelten Fahrzeugposition xi und der zuvor ermittelten Fahrzeugposition xi-1 errechnet. Außerdem ermittelt der Bordrechner 1 als Funktion f(xi-1,tp) der letztmalig gemessenen Position xi-1 und der seither verstrichenen Zeit tp diejenige Wegstrecke wi, die ausgehend von der letztmalig gemessenen Fahrzeugposition xi-1 vom Fahrzeug während der zwischenzeitlich verstrichenen Zeitspanne tp unter Zugrundelegung der für die betreffende, befahrene Teilstrecke des Wegenetzes abgespeicherten, zu erwartenden Fahrdauer bei störungsfreiem Verkehr als vom Fahrzeug zurückgelegte Wegstrecke zu erwarten ist. Es versteht sich, daß dabei sowohl die tatsächliche Wegstrecke si als auch die zu erwartende Wegstrecke wi nicht als reine Entfernungsangaben aufzufassen sind, sondern zusätzlich die Information über die zugehörige Wegenetz-Teilstrecke enthalten, die vom Fahrzeug seit der vorangegangenen Positionsbestimmung befahren wurde. Beispielsweise sind die gemessene Wegstrecke si und die ermittelte, zu erwartende Wegstrecke wi als voneinander verschieden zu betrachten, wenn sie zwar gleiche Entfernungen aufweisen, sich jedoch auf in unterschiedliche Richtungen verlaufende Wegenetz-Teilstrecken beziehen.
Zusätzlich wird im Positionsbestimmungsschritt 14 ein Schwellwert in Form eines prozentualen Abweichungsbetrages dsi definiert, um den die tatsächliche Wegstrecke si von der ermittelten, zu erwartenden Wegstrecke wi abweichen darf, ohne daß dies zur Auslösung eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs führt. Vorzugsweise wird dieser Abweichungsbetrag dsi nicht unveränderlich, sondern für jeden Positionsbestimmungsvorgang neu als eine variable Größe vorgegeben, die in vorbestimmter Weise von Fahrzeugzustands- und/oder Fahrzeugumgebungsparametern abhängt. Speziell wird der zulässige Abweichungsbetrag dsi als Funktion der Varianz der momentanen Geschwindigkeit des Stichprobenfahrzeugs festgelegt, so daß er z.B. bei stark schwankender Fahrzeuggeschwindigkeit auf einen höheren Wert als bei geringeren Geschwindigkeitsschwankungen gesetzt werden kann, um unnötig häufige Verkehrslagedaten-Meldevorgänge bei zeitweilig stärkeren Schwankungen der Fahrzeuggeschwindigkeit zu vermeiden.
In einem anschließenden Abfrageschritt 15 stellt der Bordrechner 1 fest, ob die prozentuale Abweichung der Differenz zwischen der tatsächlich zurückgelegten Wegstrecke si und der für die befahrene Teilstrecke ermittelten, zu erwartenden Wegstrecke wi den vorgegebenen Abweichungsbetrag dsi überschritten hat. Ist dies nicht der Fall, unterbleibt eine Meldung von Verkehrslagedaten und der Verfahrensablauf kehrt vor den Abfrageschritt 12 zurück, woraufhin ein neues Positionsbestimmungsereignis abgewartet wird. Wird hingegen der zulässige, vorgegebene Abweichungsbetrag dsi überschritten, wertet der Bordrechner 1 dies als eine insoweit erfolgte Freigabe eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs (Schritt 16). Je nach Anwendungsfall kann die tatsächliche Auslösung des betreffenden Meldevorgangs an weitere Bedingungen geknüpft werden, z.B. daran, ob vom Bordrechner 1 ein abrupter Bremsvorgang oder das Setzen des Warnblinkers beobachtet wird, was auf einen beginnenden Stau hinweisen kann und daher die automatische Auslösung eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs auslösen sollte, und/oder ob ein Tankdeckel oder eine Tür des Fahrzeugs geöffnet wird, was auf einen vom Fahrer veranlaßten Zwischenstopp hindeutet, der nicht durch die Verkehrslage bedingt ist und daher nicht die Auslösung eines Verkehrslagedaten-Meldevorgangs erfordert.
Unabhängig davon, ob im betreffenden Verfahrensschritt 16 ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang schon aufgrund der Überschreitung des festgelegten Abweichungsbetrags dsi oder erst bei Erfüllung weiterer Bedingungen ausgelöst wird, werden durch das vorliegende, ereignisdiskrete Verfahren weniger Datenübertragungsvorgänge über die Mobilkommunikationsstrecke 5 benötigt, was deren diesbezügliche Belastung und den damit verbundenen Kostenaufwand gegenüber den eingangs erwähnten herkömmlichen Vorgehensweisen deutlich reduziert. Nach beendetem Meldevorgang ist ein Verfahrenszyklus mit Erreichen des Zyklusendes 17 abgeschlossen, und das Verfahren kehrt für einen neuen Zyklus zum Abfrageschritt 12 zurück, solange keine Systemabschaltung erfolgt ist. Das in Figur 2 in seinem groben Ablauf dargestellte Verfahren kann zudem je nach Bedarf weiter verfeinert werden. So kann beispielsweise die Zuverlässigkeit der Verkehrslagemeldung durch einen individuell einstellbaren Faktor gesteigert werden, der ab Fahrtbeginn, d.h. ab dem Initialisierungszeitpunkt t0, ständig die tatsächliche mit der ermittelten, zu erwartenden Fahrtdauer vergleicht und dabei systematische Abweichungen berücksichtigt. Solche Abweichungen können z.B. dergestalt vorliegen, daß sich für ein mit einem sportlichen Fahrer besetztes Stichprobenfahrzeug tendenziell geringere tatsächliche Fahrtdauern als die zu erwartenden Fahrtdauern ergeben, während umgekehrt für einen eher vorsichtigen Fahrer die tatsächliche Fahrdauer tendenziell länger als die zu erwartende Fahrdauer sein wird.
Die nach Auslösen eines entsprechenden Meldevorgangs im Schritt 16 vom Bordrechner 1 über das Kommunikationsendgerät 4 und die Mobilfunkstrecke 5 gemeldeten Verkehrslagedaten werden an die stationäre Zentrale und/oder direkt als Rundruf an alle oder an bestimmte, z.B. die in der Nähe des sendenden Stichprobenfahrzeugs befindlichen Fahrzeuge übermittelt. Empfängerseitig können die gemeldeten Verkehrslagedaten dann von der Zentrale bzw. den benachrichtigten Fahrzeugen in gewünschter Weise ausgewertet werden. Die Auswertung kann z.B. als Schutz vor einmaligen, zufälligen Fehlmeldungen die Maßnahme umfassen, daß eine von einem bestimmten Verkehrslagedaten-Meldevorgang gemeldete Verkehrsstörung nur dann als solche gewertet wird, wenn sie innerhalb einer bestimmten, vorgebbaren Beobachtungszeitdauer durch eine Verkehrslagedaten-Meldung gleichen Inhalts bestätigt wird, die aus einer späteren Positionsbestimmung desselben oder von einem anderen Stichprobenfahrzeug voraussetzt. Vorzugsweise ist dabei eine Bestätigung vorgesehen, die gleichlautende Meldungen von mehreren Stichprobenfahrzeugen voraussetzt, um VerkehrsstörungsFehlmeldungen durch ein einziges, unzweckmäßig gefahrenes Stichprobenfahrzeug zu vermeiden.
Als weitere, vorteilhafte Auswertemaßnahme kann für die Zentrale und/oder die einzelnen Fahrzeuge die Fähigkeit vorgesehen sein, daß dann, wenn über einen längeren Zeitraum hinweg wiederholt gleichlautende Verkehrslagedaten-Meldungen empfangen werden, die eine bleibende Abweichung der tatsächlichen Fahrtdauer von der abgespeicherten, zu erwartenden Fahrtdauer für die betreffende Teilstrecke signalisieren, diese Tatsache als Indiz für eine sich für diese Teilstrecke neu ergebende, zu erwartende Fahrtdauer gewertet wird. Die Zentrale und/oder die beteiligten Fahrzeuge überschreiben in diesem Fall die für die betreffende Teilstrecke bislang abgespeicherte, zu erwartende Fahrtdauer mit der durch die Verkehrslagedaten-Meldungen übertragenen, tatsächlichen Fahrtdauer als neuer zu erwartender Fahrtdauer. Mit dieser Maßnahme ist es außerdem möglich, Teilstrecken des abgespeicherten Wegenetzes, denen bislang noch keine zu erwartende Fahrtdauer zugeordnet wurde, erstmals mit einer solchen zu erwartenden Fahrtdauer zu belegen. Auf diese Weise können bei Bedarf sämtliche Fahrtdauerdaten einem zuvor ohne diese Daten abgespeicherten Wegenetz im laufenden Fahrbetrieb des bzw. der Stichprobenfahrzeuge zugeordnet werden, wodurch sich eine empirische Vorabermittlung der teilstreckenbezogenen Fahrtdauern erübrigen kann. Noch weitergehend können auf diese Weise sogar bislang noch nicht im abgespeicherten Wegenetz enthaltene Teilstrecken von einem darauf fahrenden Stichprobenfahrzeug samt zugehöriger Fahrtdauer gemeldet werden, so daß die in der Zentrale und/oder den anderen Fahrzeugen abgespeicherten Wegenetze um diese Teilstrecke samt zugehöriger, zu erwartender Fahrtdauer erweitert werden können.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Erfassung und Meldung von Verkehrslagedaten eines Wegenetzes durch ein jeweiliges Stichprobenfahrzeug, bei dem
    eines oder mehrere Positionsbestimmungs-Auslösekriterien vorgegeben werden und im jeweiligen Stichprobenfahrzeug jeweils bei Eintritt eines Auslösekriteriums eine selbsttätige Positionsermittlung durchgeführt wird und davon abhängig zugehörige Verkehrslagedaten erfaßt und gemeldet werden,
    dadurch gekennzeichnet, daß
    im jeweiligen Stichprobenfahrzeug das Wegenetz zusammen mit Fahrtdauerdaten über die für Teilstrecken des Wegenetzes zu erwartende Fahrtdauer abgespeichert wird und
    nach einer jeweiligen selbsttätigen Ermittlung der tatsächlichen Position (xi) die seit der vorhergehenden Positionsermittlung befahrene Wegenetz-Teilstrecke und die zugehörige tatsächliche Fahrtdauer (tp) erfaßt werden, anhand der abgespeicherten Teilstrecken-Fahrtdauerdaten die für die tatsächliche Fahrtdauer zu erwartende Position (wi+xi-1) und/oder die für die tatsächliche Position zu erwartende Fahrtdauer bestimmt wird und die tatsächliche Position mit der zu erwartenden Position und/oder die tatsächliche Fahrtdauer mit der zu erwartenden Fahrtdauer verglichen und ein Verkehrslagedaten-Meldevorgang höchstens dann ausgelöst wird, wenn die tatsächliche Position und/oder Fahrtdauer um mehr als einen jeweiligen, vorgebbaren Schwellwert (dsi) von der erwarteten Position bzw. Fahrtdauer abweicht.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    die für eine jeweilige Wegenetz-Teilstrecke abgespeicherte, zu erwartende Fahrtdauer als eine wenigstens uhrzeit- oder datumsabhängige Variable vorgegeben wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    der Schwellwert (dsi) als eine wenigstens von der Varianz der momentanen Fahrzeuggeschwindigkeit abhängige Variable vorgegeben wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    eine in einer jeweiligen Verkehrslagedaten-Meldung enthaltene Verkehrsstörungsinformation empfängerseitig nur dann als tatsächliche Verkehrsstörung gewertet wird, wenn innerhalb eines vorgebbaren Bestätigungszeitraums wenigstens eine weitere, diesbezüglich gleichlautende Verkehrslagedaten-Meldung, insbesondere eine von einem anderen Stichprobenfahrzeug gesendete, empfangen wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, weiter
    dadurch gekennzeichnet, daß
    empfängerseitig dann, wenn über einen vorgebbaren Beobachtungszeitraum hinweg Verkehrslagedaten-Meldungen empfangen werden, die gleichlautend für eine jeweilige Teilstrecke eine bleibende Abweichung der tatsächlichen Fahrtdauer von der abgespeicherten, zu erwartenden Fahrtdauer signalisieren, die gemeldete tatsächliche Fahrtdauer als neue zu erwartende Fahrtdauer für die betreffende Teilstrecke abgespeichert wird.
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