Workload optimized routing in road traffic

Fahrerassistenzsysteme sollen die steigende Belastung bei der Fahrzeugführung kompensieren. Vornehmlich geschieht dies auf der Bahnführungs- und Stabilisierungsebene nach Bernotat (1970). Die belastungsoptimierte Routenplanung erschließt das ungenutzte Potential der Planungsebene. Eingehend werden Nutzergruppen über eine modifizierte, motivbasierte Fahrertypisierung mittels Fragebogen ermittelt und das Potential einer individuellen, belastungsoptimierten Routenplanung aufgezeigt. Im Weiteren erfolgt die Ermittlung individueller Belastungsprofile auf Basis realer Fahrdaten. Dabei wird die Reaktion des Fahrers in neun relevanten Infrastrukturkombinationen ermittelt, welche sich aus Straßenkategorien und potentiellen Interaktionspunkten mit anderen Verkehrsteilnehmern zusammen setzen. Das resultierende Profil verändert später die Gewichtungsfunktion in der Routenberechnung. Es ergeben sich zwei Nutzungen individueller Belastungsprofile: eine entlastende Streckenführung „Entspannte Route“ und eine Streckenführung mit Trainingscharakter „Aktive Route“. Infrastrukturbereiche mit einem erhöhten, individuellen Gefährdungspotential können dabei gemieden, oder trainiert werden. Eine Umsetzung erfolgt mit der Option Entspannte Route unter Verwendung der Herzrate als physiologisches Beanspruchungsmaß. Das Konzept wird abschließend in einem Routenplaner umgesetzt und validiert. Methodisch kommen GIS-Anwendungen, Fahrdatenauswertungen, Filter- und Aufbereitungsalgorithmen zur Anwendung. Der Nachweis wird erbracht, dass die Entspannte Route zu einer signifikant geringeren Beanspruchung beim Fahrer führt, als die Schnellste Route. Eine belastungsoptimierte Routenplanung kann die persönliche und die allgemeine Verkehrssicherheit erhöhen. Die entwickelte Methode zur Generierung der Fahrerprofile ließe sich auch zur Identifikation von allgemein belastenden Infrastrukturbereichen nutzen und um Trassierungsrichtlinien zu erweitern.Driver Assistance Systems were developed to compensate increasing driver workload. That happens so far primarily focussed on the guidance level and the stabilization level of the vehicle guidance model of Bernotat (1970). The individualized route planning addresses the unused potential of the navigation level. Firstly potential user groups are identified by using a modified motif based questionnaire. Also the potential of the individualized, workload-optimized routing is highlighted. Furthermore individual driver profiles based on workload were generated using real driving data. The reaction of the driver in nine predefined combinations of infrastructure is used to generate the driver’s profile. For this differentiation a combination of road categories and potential points of interaction with other road users is used. The adjustment of the weighting factors used within the route planning process is based upon the driver’s profile. As a result the individual drivers profile will enable to build up two new routing applications: a routing with low stress to the driver, the Relaxed Route, and a routing with the potential of training the driver, the Active Route. Traffic infrastructure combinations with a slightly higher, individual hazard potential can be avoided, or if needed be trained. Only the new routing option Relaxed Route is developed using the heart rate as the basic physiological indicator. The described concept of an individualized route planning was implemented in a route planer and tested. GIS applications, visual evaluation of driving data, as well as various data processing and filtering algorithms were part of the basic methods. It was demonstrated that the Relaxed Route leads significantly to less drivers strain compared to the Fastest Route. A workload-optimized route planning can increase the personal and the general road safety. The developed method generating drivers’ profiles could be used to identify infrastructure with a general potential of higher workload to the driver to extend the alignment guidelines

Zur belastungsoptimierten Routengenerierung im Straßenverkehr

Fahrerassistenzsysteme sollen die steigende Belastung bei der Fahrzeugführung kompensieren. Vornehmlich geschieht dies auf der Bahnführungs- und Stabilisierungsebene nach Bernotat (1970). Die belastungsoptimierte Routenplanung erschließt das noch ungenutzte Potential der Planungsebene. Eingehend werden potentielle Nutzergruppen über eine modifizierte, motivbasierte Fahrertypisierung mittels Fragebogen ermittelt und das Potential einer individuellen, belastungsoptimierten Routenplanung aufgezeigt. Im Weiteren erfolgt die Ermittlung individueller Belastungsprofile auf Basis realer Fahrdaten. Dabei wird die Reaktion des Fahrers in neun relevanten Infrastrukturkombinationen ermittelt, welche sich aus Straßenkategorien und potentiellen Interaktionspunkten mit anderen Verkehrsteilnehmern zusammen setzen. Das resultierende Profil verändert später die Gewich-tungsfunktion in der Routenberechnung. Es ergeben sich zwei potentielle Nutzungen eines individuellen Belastungsprofils: eine entlas-tende Streckenführung, die Entspannte Route, und eine Streckenführung mit Trainingscharakter, die Aktive Route. Infrastrukturbereiche mit einem erhöhten, individuellen Gefährdungspo-tential können dabei gemieden, oder gezielt trainiert werden. Eine Umsetzung erfolgt mit der Option Entspannten Route unter Verwendung der Herzrate als physiologisches Beanspruchungsmaß. Das Konzept wird abschließend in einem modifizierten Routenplaner umgesetzt und validiert. Methodisch kommen GIS-Anwendungen, visuelle Fahrdatenauswertungen, sowie Filter- und Aufbereitungsalgorithmen zur Anwendung. Der Nachweis wird erbracht, dass die Entspannte Route zu einer signifikant geringeren Beanspruchung beim Fahrer führt, als die Schnellste Route. Eine belastungsoptimierte Routenplanung kann somit die persönliche und die allgemeine Verkehrssicherheit erhöhen. Die entwickelte Methode zur Generierung der Fahrerprofile ließe sich zukünftig zur Identifikation von allgemein belastenden Infrastrukturbereichen nutzen und, um Trassierungsrichtlinien zu erweitern

Validation of Cellular Traffic Data - Results of a Simulation

Cellular based traffic monitoring is an upcoming possibility for traffic data collection and incident detection. Such a system uses the already existing infrastructure of cellular networks and can therefore provide a cost effective alternative to conventional systems based on detectors installed in the road network or onboard units carried in individual vehicles. One of its greatest benefits is that it can easily cover wide parts of the road networks without any appreciable investments. In this paper such a cellular based traffic monitoring system, the TrafficOnline-System, is presented. After a short introduction to the research program “TrafficOnline”, the basic principle of this system is explained. Then some results of a field test and an additional simulation are shown

How navigation could be personalized - Using driver characteristics in route planning

Common navigation Systems deliver best route planning due to their normal modes: shortest or fastest route. A mixture of both is sometimes available labelled as optimal routing. There is no personalization at al. A new approach enables a customization due to individual skills, abilities and preferences of the driver. Situational effects are also taken into account. Measuring drivers’ state and consider the information while generating a route leads to good results not only with drivers acceptance. There are two new basic modes to enable a relaxed routing and a trainings mode routing

Verkehrsdatenerfassung über Mobilfunknetze

Im Rahmen des vom BMBF geförderten Forschungsprojektes „TrafficOnline – Online Verkehrsdatenerfassung über Mobilfunknetze“ wird ein innovatives, weltweit übertragbares Verfahren zur Online-Detektion von Verkehrssituationen geschaffen, das ohne Beeinträchtigung der Nutzer eines Mobilfunknetzes (GSM/UMTS) anonym angewendet werden kann. Hierbei wird flächendeckend (urban/rural) der aktuelle Verkehrsstatus ermittelt, wobei keine weiteren Infrastrukturmaßnahmen erforderlich sind. Das Institut für Verkehrsführung und Fahrzeugsteuerung entwickelt eine Testmethodik, auf deren Basis die Überprüfung der Einsetzbarkeit und Qualität des TrafficOnline-Verfahrens erfolgen soll. Der Testumfang und die zu erfüllenden Testszenarien wurden auf Grundlage der zu erwartenden äußeren Bedingungen festgelegt, wobei folgende Aspekte Berücksichtigung fanden: • die Abdeckung relevanter Straßenkategorien nach RAS und EAHV, • die Funknetzzellenstruktur, • die Siedlungsstruktur bzw. Bebauung, • das zu erwartende Verkehrsaufkommen, • das zu erwartende Telefonierverhalten sowie • Sonderfälle etc. Die zu erfüllenden Szenarien werden in Testplänen spezifiziert, wobei berücksichtigt werden muss, dass die Szenarien mehrfach aufzuzeichnen sind, damit statistisch gesicherte Aussagen daraus abgeleitet werden können. Es ist außerdem auf die Reliabilität der Testfälle zu achten. Durch die räumliche und zeitliche Beschränkung der Praxistests im Projekt kann nicht gewährleistet werden, dass alle Verkehrssituationen, welche für das TrafficOnline-System relevante Effekte besitzen, in ausreichender Anzahl in der Realität angetroffen werden. Es besteht beispielsweise die Möglichkeit, dass Situationen nicht auftreten oder dass sie nur in ungenügender Anzahl aufgezeichnet werden können, was die statistische Aussagefähigkeit beeinflusst. Ebenfalls muss ein wichtiger Aspekt, nämlich die Übertragbarkeit des Verfahrens in Gebiete mit anderer Mobilfunk- und Verkehrsinfrastruktur berücksichtigt werden. Dazu werden entsprechende Testszenarien auch mit Hilfe von Simulationen überprüft. Eine solch komplementäre Ergänzung der in der Realität aufgezeichneten Szenarien um nicht aufgetretene Szenarien eröffnet unter anderem die Möglichkeit, mit Hilfe fiktiver Szenarien Aussagen über die erreichbare Qualität des TrafficOnline-Systems unter Berücksichtigung zukünftiger Entwicklungen in Mobilfunknetzen, einer Veränderung im Mobilitäts- oder Telefonierverhalten und bei andersartigen Siedlungsstrukturen zu treffen. Die entwickelte Testmethodik besitzt eine sehr hohe Flexibilität, welche es ermöglicht, Forschungen über die bisher vorgesehenen Untersuchungen hinaus durchzuführen. Prognosen über die Einsetzbarkeit oder den Anpassungsumfang des TrafficOnline-Systems in potentiellen Expansionsgebieten sind möglich

Verringerung der Beanspruchung älterer Autofahrer durch Individuelle Navigation - Eine Feldstudie

Eine individualisierte Navigation hat zum Ziel, die Fähigkeiten und Fertigkeiten eines Fahrers zu berücksichtigen, um ihm eine Fahrtroute vorzuschlagen, welche die persönliche Beanspruchung beim Fahren optimiert. In dieser Studie werden die älteren Fahrer untersucht. Sie haben Meidungsstrategien entwickelt, um altersbedingte Einschränkungen auszugleichen. Am Deutschen Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) wurde eine Studie im Realverkehr durchgeführt, welche Situationen untersucht, in denen ältere Autofahrer stärker beansprucht sind als jüngere Autofahrer

Advanced Navigation Systems – Using Environment-based Workload to Individualize Route Planning

Advanced navigation systems will route the driver in the way he prefers to drive himself. They will also take the abilities and skills of the driver into consideration while planning a route designed to decrease the influence of individual stress and strain to the driver. Elderly drivers are in primary focus. They have developed avoidance strategies to cope with the losses of their abilities. These strategies vary between drivers, depending on variations of abilities and skills. In order to verify this hypothesis, a study was conducted at the DLR aimed at measuring the influence of the environment on the driver