DE19623285A1

DE19623285A1 - Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport

Info

Publication number: DE19623285A1
Application number: DE1996123285
Authority: DE
Inventors: Christian Dipl Ing Fuchs
Original assignee: ATRON ELECTRONIC GmbH
Current assignee: ATRON ELECTRONIC GmbH
Priority date: 1996-06-11
Filing date: 1996-06-11
Publication date: 1997-12-18

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Be stimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektronischen Datenverarbei tungsanlage.

Üblicherweise wird der Transport von Gütern oder der Transport von Personen, insbesondere im öffentlichen Per sonennahverkehr, aber auch in größeren geographischen Regionen, z. B. in Bundesländern, Staaten oder Kontinen ten, in Abhängigkeit unterschiedlicher Kriterien abgewic kelt. Eine allmähliche Erweiterung von Netzen, oder der Zusammenschluß benachbarter Netze zu einem Tarifverbund kann mit erheblichen Problemen belastet sein. Dies be trifft insbesondere die Streckenplanung, die Fahrplange staltung und die Tarifermittlung.

Das der vorliegenden Erfindung zugrundeliegende Problem besteht darin, ein Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport anzu geben, das sich für die Ausführung in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage eignet, und das die Kom plexität der Ermittlung der geeigneten Transportwege, der (einen Benutzer in Rechnung zu stellenden) Transportko sten, oder der Reihenfolge der einzusetzenden Transport mittel etc. verringert.

Zur Lösung dieses Problems werden erfindungsgemäß folgen de Schritte ausgeführt:

- Erfassen von Koordinaten möglicher geographischer An fangs- und Endpunkte in einem Gebiet, in dem der Güter- oder Personentransport erfolgen soll,
- Verknüpfen der Koordinaten mit einer Bezeichnung des jeweiligen geographischen Anfangs- bzw. Endpunktes,
- Abspeichern der Koordinaten und der Bezeichnung als Datensatz in einer Datenbasis, wobei die Bezeichnung und/oder die Koordinaten als Suchschlüssel abgelegt wer den, und
- Bereitstellen der abgespeicherten Koordinaten auf Ab fragen, bei denen die Bezeichnung und/oder die Koordina ten als Suchschlüssel verwendet werden.

In Abhängigkeit von den bereitgestellten Koordinaten er folgt die Abwicklung des Transportes. Dies heißt, daß die Art des Transportmittels, die Streckenführung, die Trans portkosten, oder andere Größen durch die erfindungsgemäße Vorgehensweise beeinflußt werden können.

Gegenüber bisherigen Vorgehensweisen hat die erfindungs gemäße den erheblichen Vorteil der einfachen Erweiterbar keit von Netzen und der Verknüpfbarkeit ursprünglich ge trennter Netze. Der Zugriff auf die einzelnen Punkte ist erleichtert, mit geringem Aufwand im Computer (auch von den einzelnen Transportfahrzeugen aus) ausführbar, und erlaubt einen fehlerunanfälligen Einsatz der vorhandenen Resourcen.

Vorzugsweise kann im Betrieb das erfindungsgemäße Verfah ren folgende Schritte umfassen:

- Eingeben einer ersten Bezeichnung und/oder der Koordi naten als Suchschlüssel eines geographischen Anfangspunk tes von dem aus der Güter- oder Personentransport erfol gen soll,
- Auslesen des vollständigen Datensatzes aus der Datenba sis,
- Eingeben einer zweiten Bezeichnung und/oder der Koordi naten als Suchschlüssel eines geographischen Endpunktes zu der Güter- oder Personentransport erfolgen soll,
- Auslesen des vollständigen Datensatzes aus der Datenba sis,
- Berechnen des geographischen Abstandes aus den beiden Datensätzen,
- Verwenden des geographischen Abstandes als Grundlage für die Berechnung von Kenngrößen zur Beförderung der Güter oder Personen.

Vor dem Auslesen der beiden Datensätze aus der Datenbasis wird folgender Schritt ausgeführt:

- Überprüfen, ob je ein Datensatz mit den ersten und der zweiten Bezeichnung in der Datenbasis vorhanden ist.

Anstelle oder zusätzlich zu der ersten und zweiten Be zeichnung können auch Koordinaten (Tupel) oder einzelne Werte der Koordinaten zur Überprüfung herangezogen wer den.

Vorzugsweise werden die Koordinaten möglicher geographi scher Anfangs- und Endpunkte in dem Gebiet, in dem der Güter- oder Personentransport erfolgt, als kartesisches Koordinaten erfaßt und abgespeichert. Es ist jedoch auch möglich, Polarkoordinaten (Abstand von einem festgelegten Ursprung (OP) und Winkel (ϕ) gegenüber einer durch den Ursprung gehenden Gerade) zu verwenden.

Bei der Verwendung kartesischer Koordinaten erfolgt die Berechnung des geographischen Abstandes (S) zwischen den geographischen Anfangs- und Endpunkten mit den Koor dinaten (X_a, Y_a; X_e, Y_e) nach der Formel

Bei der Verwendung von Polarkoordinaten kann vor der Be rechnung des Abstandes gemäß der Formeln
X = OP _* cos(ϕ); und
Y = OP _* sin(ϕ)
eine Koordinatenumrechnung in kartesische Koordinaten erfolgen.

Oftmals ist der geometrische Abstand allein als Kenngröße für den Transport nicht aussagekräftig genug. Beispiels weise kann der geometrische Abstand zwischen zwei Punkten sehr klein sein. Wenn die beiden Orte jedoch auf gegen überliegenden Seiten eines Flusses liegen, zwischen denen in unmittelbarer Nähe keine Brücke vorhanden ist, muß ein großer Umweg zur nächsten Brücke zurückgelegt werden, um von dem einen Ort zum anderen zu gelangen.

Um dies entsprechend zu berücksichtigen, werden in der Datenbasis Koordinaten und ggf. auch Bezeichnungen von Knotenpunkten (K_i) abgespeichert, die bei der Berechnung des geographischen Abstandes (S) in der Weise einbezogen werden, daß zwischen dem geographischen Anfangspunkt (AP) und einem ersten Knotenpunkt (K₁), ggf. zwischen fortlau fenden weiteren Knotenpunkten (K₂, K₃, K_n-1, K_n), sowie zwischen einem letzten Knotenpunkt (K_m) und dem Endpunkt (EP) Teilabstände APK₁, K₁K₂, K₂K₃, . . . K_n-1K_n, K_mEP er mittelt und gemäß folgender Formel aufsummiert werden:

Dies erlaubt eine Korrektur (oder Annäherung) des geome trischen Abstandes an den tatsächlichen Weg, den ein Transportfahrzeug zurücklegt.

Außerdem kann erfindungsgemäß das Gebiet, in dem der Gü ter- oder Personentransport erfolgt, in geographische Zonen unterteilt sein, indem den Datensätzen aller mögli chen geographischen Anfangs- und Endpunkte und/oder Kno tenpunkte eine Zonenkennung zugewiesen wird.

Erfindungsgemäß kann im Rahmen der weiteren Verarbeitung der geographische Abstand des Anfangspunktes vom Endpunkt (ggf. über einen oder mehrere Knotenpunkte) als Kriterium bei der Auswahl eines oder mehrerer Transportmittel aus einer in einer Datenbasis geführten Liste möglicher Transportmittel, zur Ermittlung des Beförderungspreises, oder zur Festlegung der Ausführungsreihenfolge einzelner Transporte aus einer Gruppe von Transporten herangezogen werden.

Vorzugsweise werden bei der Auswahl eines oder mehrerer Transportmittel, bei der Ermittlung des Beförderungsprei ses, oder bei der Festlegung der Ausführungsreihenfolge einzelner Transporte folgende Faktoren:
die Zugehörigkeit der Anfangs- und Endpunkte und/oder der Knotenpunkte zu bestimmten oder einer minimalen Anzahl von Zonen,
die Uhrzeit des Beginns der Beförderung und/oder die vor aussichtliche Dauer der Beförderung,
die Anzahl bereits in der Vergangenheit oder für die Zu kunft geplanter Beförderungen, und/oder
Eigenschaften des zu transportierenden Gutes oder der zu transportierenden Person(en),
in der Form berücksichtigt, daß diese Faktoren nach vor herbestimmten Kriterien bewertet, mit dem Abstand ver knüpft, und als Kenndaten ausgegeben werden.

Erfindungsgemäß wird dabei in Abhängigkeit der ermittel ten Kenndaten der Transport ausgeführt, indem die zu transportierenden Personen und/oder Güter vor dem Beginn des Transportes mit einer die Kenndaten über den Trans port enthaltenden Karte ausgestattet werden.

Die Erfindung betrifft auch eine auf einem computerlesba ren Datenspeicher aufgezeichnete Datenbasis zur Verwen dung bei der Durchführung des vorstehenden Verfahrens, wobei in der Datenbasis Datensätze mit folgenden Elemen ten enthalten sind:

- Bezeichnung eines Ortes
- Koordinaten des Ortes.

Zusätzlich kann

- die Zugehörigkeit des Ortes zu einer Zone, und/oder
- eine fortlaufende Ordnungskennung (Nr.) in jedem Daten satz enthalten sein. Als Suchschlüssel kann je nach Aus gestaltung des Verfahrens jedes der einzelnen Elemente dienen.

Weitere Merkmale, Alternativen und Vorteile werden anhand der nachfolgenden Beschreibung erläutert, in der auf die Fig. 1, 1a, 2, 3 und 4 Bezug genommen wird. Die Fig. zei gen unterschiedliche Varianten der Berechnung des Abstan des eines Anfangspunktes von einem Endpunkt.

Das Verfahren wird anhand eines Nahverkehrsnetzes erläu tert, in dem unter Zugrundelegung der erfindungsgemäß berechneten Kenndaten die Fahrtroute und der Tarif ermit telt wird. Es ist jedoch auch möglich, nur die Route oder nur den Tarif zu bestimmen.

In einer ersten Stufe werden alle Orte (Haltestellen) des Nahverkehrsnetzes mit ihren Koordinaten erfaßt, und in einer Datenbasis sortiert abgelegt, wobei folgende Daten satzstruktur verwendet wird:

[X-Koord.]; [Y-Koord.] [Ortsbezeichn.] [Zone] [Ordnungskennung]

Die Zugehörigkeit eines Ortes zu einer bestimmten Zone sowie die Ordnungskennung (laufende Nummer) sind dabei optional. Die Größe der Zonen oder ihre Form kann dabei entweder im gesamten Nahverkehrsnetz gleich sein, oder in Abhängigkeit von lokalen tatsächlichen geographischen Gegebenheiten unterschiedlich sein. Neben den eigentli chen Haltestellen können Knotenpunkte eingegeben werden, die bei der Berechnung der Route und des Tarifs herange zogen werden. Die Knotenpunkte können dabei tatsächlich auf der Strecke liegende Punkte sein, die auch von dem Transportmittel angefahren werden, oder nur zur Berech nung dienende Punkte sein (siehe Fig. 1a). Daher haben die Datensätze der Knotenpunkte dieselbe Datenstruktur wie Anfangspunkte, Endpunkte oder andere, für die Berech nung verwendete Orte.

Während des Betriebes wird dann durch Computer in den Fahrkartenautomaten (in den einzelnen Transportmitteln), in Fahrkartenverkaufsstellen (an den Haltestellen oder Bahnhöfen) auf diese Datenbasis zugegriffen werden.

Ein Benutzer des Nahverkehrsnetzes, der von dem Anfangs punkt AP zu dem Endpunkt EP (siehe Fig. 1) gelangen möch te, benötigt dazu eine Fahrkarte. Der Preis der Fahrkarte ergibt sich aus der Luftlinienentfernung von dem Anfangs punkt AP zu dem Endpunkt EP, wobei mehrere Knotenpunkte K1, K2, K3 als Zwischenstationen berücksichtigt werden. Die gesamte Strecke S ergibt sich dann als Summe der Teilstrecken s₁, s₂, s₃, s₄ zwischen den einzelnen Punk ten.

Ob das Transportmittel (Omnibus, Trambahn, U-Bahn, S- Bahn) auf seiner tatsächlich gefahrenen Strecke zwischen den einzelnen Punkten weitere Strecken zurücklegt, kann als für die weitere Berechnung des Tarifs oder der Route unerheblich vorgegeben werden.

Durch die Zugehörigkeit der einzelnen Punkte zu einer der Zonen Z₁, Z₂, Z₃ können Vorzugsrouten festgelegt werden. Das heißt, daß der direkte Abstand zwischen dem Anfangs punkt AP und dem Knotenpunkt K₃ zwar kürzer ist, als der "Umweg" über die Knotenpunkte K₁, K₂. Wenn aus vorbe stimmten Gründen jedoch die Benutzung der Zone Z₂ (oder die Vermeidung einer anderen Zone) erforderlich (oder das Durchfahren eines angrenzenden Nahverkehrsgebietes nicht möglich) ist, wird die Route durch die Zonenzugehörigkeit beeinflußt. Die Festlegung der Route kann jedoch auch durch Vorgabe von bestimmten Punkten für die Route ge schehen.

Als weiterer Parameter für die Festlegung der Ge samtstrecke kann die Tageszeit dienen. Dies bedeutet, daß beispielsweise vormittags eine Route von AP nach EP über mehr und/oder andere Haltestellen geht als nachmittags (siehe Fig. 2 und Fig. 3). Dabei kann die tatsächlich gefahrene Gesamtstrecke zur Tarifermittlung zugrunde ge legt werden, also die Summe aller Teilstrecken s₁, s₂, . . . s_max. Alternativ kann jedoch auch "nur" die Luftlini enentfernung zwischen dem Anfangspunkt AP und dem Knoten punkt K₁, dem Knotenpunkt K₁ und dem Knotenpunkt K₂, und dem Knotenpunkt K₂ und dem Endpunkt EP ermittelt werden (siehe Fig. 4) und ggf. mit einem "Formfaktor" multipli ziert werden, um die "Umwege" zu berücksichtigen. Dieser Formfaktor kann dabei für das gesamte Nahverkehrsgebiet einheitlich sein oder lediglich für eine oder mehrere der Zonen gelten.

Außerdem ermöglicht die Kenngröße "Luftentfernung zwi schen Anfangs- und Endpunkt" auch die einfache Berück sichtigung von anderen Einflußgrößen auf den Fahrpreis (z. B. Grundpreis für ersten Kilometer, Rabatt für Kinder, Senioren, Wochen- , Monatskarten, Nebenverkehrszeiten, etc.). So kann beispielsweise unter Zugrundelegung der Gesamtentfernung (S) folgende Tarifberechnungsformel ver wendet werden:

Preis: = ((Basispreis + ((S - 1km) _* km-Preis)
- (((S-Rabattschwelle)/Rabattintervall)
+ 1)
_* Entfernungsrabattfaktor) _* Preisfaktor 1)
_* Rabattfaktor 2)

Die computergerechte Aufbereitung des gesamten Nahver kehrsnetzes in der erfindungsgemäßen Weise in ein Koordi natensystem und die Vergabe der Koordinaten zu den ein zelnen Punkten erlaubt eine besonders einfache und trans parente Gestaltung der für die Benutzer erfahrbaren Kenn größen (Fahrroute, Fahrpreis) des Nahverkehrsnetzes. Dies wird insbesondere beim Zusammenschluß vormals getrennter Nahverkehrsnetze deutlich, weil bei historisch gewachse nen Nahverkehrsnetzen oftmals die Grundlagen für die Rou tenwahl der beiden Netze (und die darauf basierende Preisgestaltung) schwer vereinbar sind. Als objektiver Faktor ist jedoch die geographische Distanz zwischen zwei Orten eine hervorragende Grundlage.

Claims

1. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage, gekennzeichnet durch fol gende Schritte:

- Erfassen von Koordinaten (X_i, Y_i) möglicher geographi scher Anfangs- und Endpunkte (AP, EP) in einem Gebiet (G), in dem der Güter- oder Personentransport erfolgen soll,
- Verknüpfen der Koordinaten (X_i, Y_i) mit einer Bezeich nung (N_i) des jeweiligen geographischen Anfangs- bzw. Endpunktes (AP, EP),
- Abspeichern der Koordinaten (X_i, Y_i) und der Bezeich nung (N_i) als Datensatz (D_i) in einer Datenbasis (DB), wobei die Bezeichnung (N_i) und/oder die Koordinaten (X_i, Y_i) als Suchschlüssel abgelegt werden, und
- Bereitstellen der abgespeicherten Koordinaten (X_i, Y_i) auf Abfragen, bei denen die Bezeichnung (N_i) und/oder die Koordinaten (X_i, Y_i) als Suchschlüssel verwendet werden.

2. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage, insbesondere nach An spruch 1, gekennzeichnet durch folgende Schritte:

- Eingeben einer ersten Bezeichnung (N_a) und/oder der Koordinaten (X_i, Y_i) als Suchschlüssel eines geographi schen Anfangspunktes (AP), von dem aus der Güter- oder Personentransport erfolgen soll,
- Auslesen des vollständigen Datensatzes (D_a) aus der Datenbasis,
- Eingeben einer zweiten Bezeichnung (N_e) und/oder der Koordinaten (X_i, Y_i) als Suchschlüssel eines geographi schen Endpunktes (EP), zu der Güter- oder Personentrans port erfolgen soll,
- Auslesen des vollständigen Datensatzes (D_e) aus der Datenbasis,
- Berechnen des geographischen Abstandes (S) aus den bei den Datensätzen (D_a, D_e),
- Verwenden des geographischen Abstandes (S) als Grundla ge für die Berechnung von Kenngrößen zur Beförderung der Güter oder Personen.

3. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß vor dem Auslesen der beiden Datensät ze (D_a, D_e) aus der Datenbasis folgender Schritt ausge führt wird:

- Überprüfen, ob je ein Datensatz (D_a, D_e) mit der ersten und der zweiten Bezeichnung (N_a, N_e) in der Datenbasis (DB) vorhanden ist.

4. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß

- Koordinaten (X_i, Y_i) möglicher geographischer Anfangs- und Endpunkte (AP, EP) in einem Gebiet, innerhalb dem der Güter- oder Personentransport erfolgen soll, als kartesi sche Koordinaten erfaßt und abgespeichert werden.

5. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Berechnung des geographischen Abstandes (S) zwischen den geographischen Anfangs- und Endpunkten (AP, EP) mit den Koordinaten (X_a, Y_a; X_e, Y_e) nach der Formel erfolgt.

6. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- in der Datenbasis (DB) Koordinaten und Bezeichnungen von Knotenpunkten (K_i) abgespeichert werden, die bei der Berechnung des geographischen Abstandes (S) in der Weise einbezogen werden, daß zwischen dem geographischen An fangspunkt (AP) und einem ersten Knotenpunkt (K₁), ggf. zwischen fortlaufenden weiteren Knotenpunkten (K₂, K₃, K_n-1, K_n), sowie zwischen einem letzten Knotenpunkt (K_m) und dem Endpunkt (EP) Teilabstände (APK₁; K₁K₂; K₂K₃; . . . K_n-1K_n; K_mEP) ermittelt und gemäß folgender Formel aufsum miert werden:

7. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- das Gebiet (G), in dem der Güter- oder Personentrans port erfolgt, in geographische Zonen (Z_g) unterteilt ist, indem den Datensätzen aller möglichen geographischen An fangs- und Endpunkte (AP, EP) und/oder Knotenpunkte (K_i) eine Zonenkennung zugewiesen wird.

8. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- der geographische Abstand (S) als Kriterium bei der Auswahl eines oder mehrerer Transportmittel aus einer in einer Datenbasis (DB) geführten Liste möglicher Trans portmittel, zur Ermittlung des Beförderungspreises, oder zur Festlegung der Ausführungsreihenfolge einzelner Transporte aus einer Gruppe von Transporten herangezogen wird.

9. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- bei der Auswahl eines oder mehrerer Transportmittel, bei der Ermittlung des Beförderungspreises, oder bei der Festlegung der Ausführungsreihenfolge einzelner Transpor te folgende Faktoren:
- - die Zugehörigkeit der Anfangs- und Endpunkte und/oder der Knotenpunkte zu bestimmten oder einer minimalen An zahl von Zonen,
- - die Uhrzeit des Beginns der Beförderung und/oder die voraussichtliche Dauer der Beförderung,
- - die Anzahl bereits in der Vergangenheit oder für die Zukunft geplanter Beförderungen, und/oder
- - Eigenschaften des zu transportierenden Gutes oder der zu transportierenden Person,
  in der Form berücksichtigt werden, daß diese Faktoren nach vorherbestimmten Kriterien bewertet, mit dem Abstand (S) verknüpft, und als Kenndaten ausgegeben werden.

10. Verfahren zur Bestimmung und Ausgabe von Kenndaten für den Güter- oder Personentransport in einer elektroni schen Datenverarbeitungsanlage nach einem der vorherge henden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß

- in Abhängigkeit der ermittelten Kenndaten der Transport ausgeführt wird, indem die zu transportierenden Personen und/oder Güter vor dem Beginn des Transportes mit einer die Kenndaten über den Transport enthaltenden Karte aus gestattet werden.

11. Auf einem computerlesbaren Datenspeicher aufgezeich nete Datenbasis zur Verwendung bei der Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß Datensätze mit folgenden Elementen enthalten sind:

- Bezeichnung eines Ortes
- Koordinaten des Ortes.

12. Datenbasis nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Datensätze zusätzlich die Zugehörigkeit des Ortes zu einer Zone, und/oder eine fortlaufende Ordnungskennung (Nr.) enthalten.

13. Maschinenlesbarer Datenträger, gekennzeichnet durch eine auf ihm abgespeicherte Datenbasis gemäß einem der Ansprüche 11 oder 12.