DE-102025107758-B3 - Computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln von mindestens einem betrachteten Element sowie technisches System und Computerprogrammprodukt

Abstract

Die Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln von mindestens einem betrachteten Element, aufweisend die Schritte a. Bereitstellen von mindestens einem Datenelement (S1); wobei das mindestens eine Datenelement mindestens ein Element (A, B, C, D) aufweist, wobei sich das mindestens eine Element (A, B, C, D) auf einer Strecke oder einem Streckenabschnitt von mindestens einem Transportmittel befindet oder bewegt; b. Bereitstellen von Informationen (S2), wobei sich die Informationen auf das mindestens eine Element (A, B, C, D) beziehen; wobei die Informationen eine Ortsinformation aufweisen; c. Ermitteln von einer Mehrzahl von Blickvektoren (1, 2, 3, 4) in einer zeitlichen Abfolge für Blickrichtungen einer Person in Bezug auf das mindestens eine Element (A, B, C, D) auf Basis des mindestens einen Datenelementes und der Informationen mittels einer graphischen Datenverarbeitung (S3); d. Analysieren der Mehrzahl der Blickvektoren (1, 2, 3, 4) im Hinblick auf mindestens eine zeitliche Überlagerung der Blickvektoren (S4); e. Identifizieren des mindestens einen betrachteten Elementes (B) aus dem mindestens einen Element (A, B, C, D) unter Berücksichtigung der mindestens einen zeitlichen Überlagerung (S5); wobei das mindestens eine betrachtete Element (B) über einen bestimmten Zeitraum von der Person betrachtet wird; und f. Bereitstellen des mindestens einen betrachteten Elementes (B) (S6). Ferner betrifft die Erfindung ein technisches System und ein entsprechendes Computerprogrammprodukt.

Inventors

• Kai Höfig
• Cornel Klein
• Marc Zeller
• Sonja Zillner
• Thomas Waschulzig
• Simon Rößner
• Frederik Deroo
• Kristian Weiß

Assignees

• Siemens Mobility GmbH

Dates

Publication Date

20260507

Application Date

20250228

Claims (11)

1. Computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln von mindestens einem betrachteten Element (B) wobei das mindestens eine betrachtete Element (B) ein Streckenelement ist; aufweisend die Schritte: a. Bereitstellen von mindestens einem Datenelement (S1); wobei das mindestens eine Datenelement mindestens ein Element (A, B, C, D) aufweist, wobei sich das mindestens eine Element (A, B, C, D) auf einer Strecke (10) oder einem Streckenabschnitt von mindestens einem Transportmittel befindet oder bewegt; wobei das mindestens eine Transportmittel ein autonomer Zug ist; b. Bereitstellen von Informationen (S2), wobei sich die Informationen auf das mindestens eine Element (A, B, C, D) beziehen; wobei die Informationen eine Ortsinformation aufweisen; c. Ermitteln von einer Mehrzahl von Blickvektoren (1, 2, 3, 4) in einer zeitlichen Abfolge für Blickrichtungen einer Person in Bezug auf das mindestens eine Element (A, B, C, D) auf Basis des mindestens einen Datenelementes und der Informationen mittels einer graphischen Datenverarbeitung (S3); wobei die Person ein Triebfahrzeugführer des mindestens einen Transportmittels ist; d. Analysieren der Mehrzahl der Blickvektoren (1, 2, 3, 4) im Hinblick auf mindestens eine zeitliche Überlagerung der Blickvektoren (S4); e. Identifizieren des mindestens einen betrachteten Elementes (B) aus dem mindestens einen Element (A, B, C, D) unter Berücksichtigung der mindestens einen zeitlichen Überlagerung (S5); wobei das mindestens eine betrachtete Element (B) über einen bestimmten Zeitraum von der Person betrachtet wird; und f. Bereitstellen des mindestens einen betrachteten Elementes (B) (S6).
2. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 1 , wobei die Ortsinformation eine Geoinformation ist, bevorzugt GPS-Koordinaten aufweisen.
3. Computer-implementiertes Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch 2 , wobei die Informationen weiterhin eine zeitliche Relevanz, mindestens einen Hinweis, mindestens eine Warnung, mindestens einen Typ, mindestens eine Farbe, mindestens eine Höhe und/oder mindestens eine Größe aufweisen.
4. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die graphische Datenverarbeitung (S3) auf 3DinSight basiert.
5. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Analysieren aufweist - Verlängern der jeweiligen Blickvektoren der Mehrzahl der Blickvektoren (1,2,3,4); und - Bestimmen der mindestens einen zeitlichen Überlagerung (S5) der Mehrzahl der verlängerten Blickvektoren (1,2,3,4).
6. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Ermittlung der Mehrzahl der Blickvektoren (1, 2, 3, 4) während des Bertriebs des Transportmittels erfolgt.
7. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend - Erzeugen einer Heatmap unter Berücksichtigung des mindestens einen betrachteten Elementes (B) .
8. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend - Analysieren des mindestens einen betrachteten Elementes (B); - Ergänzen des mindestens einen betrachteten Elementes (B) um weitere Daten; - Freigeben des mindestens einen betrachteten Elementes (B); und/oder - Anpassen des Transportmittels, einer Einheit des Transportmittels, einer Applikation des Transportmittels in Abhängigkeit von dem betrachteten Element.
9. Computer-implementiertes Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend - Ausgeben des mindestens einen betrachteten Elementes (B) und/oder zugehöriger Daten auf einer Anzeigeeinheit, - Speichern des mindestens einen betrachteten Elementes (B) und/oder zugehöriger Daten in einer Speichereinheit, und/oder - Übermitteln des mindestens einen betrachteten Elementes (B) und/oder zugehöriger Daten an eine Recheneinheit.
10. Technisches System zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
11. Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm, das Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9 aufweist, wenn das Computerprogramm auf einer programmgesteuerten Einrichtung zur Ausführung gebracht wird.

Description

1. Technisches Gebiet Die Erfindung betrifft ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln von mindestens einem betrachteten Element. Ferner ist die Erfindung auf ein entsprechendes technisches System und ein Computerprogrammprodukt gerichtet. 2. Stand der Technik Das autonome Fahren gewinnt zunehmend an Bedeutung. Diverse autonome Fahrzeuge, wie Autos und Züge, sind in diesem Zusammenhang aus dem Stand der Technik bekannt. Der Automatisierungsgrad nimmt ebenfalls erblich zu. Im Zuge der Weiterentwicklung der autonomen Züge und deren Steuerungssysteme wird die Steuerung des Zugs Schritt für Schritt vom Triebfahrzeugführer auf ein technisches System mit automatisierter Steuerung (auch Zugsteuerung genannt) übertragen. Hindernisse im Gleisbett von Zügen stellen bis heute schwerwiegende Risiken im Zugverkehr dar. Die Triebfahrzeugführer müssen mitunter sehr schnell reagieren, um einen größeren Schaden von Zug und Passagieren abzuwenden. Hindernisse können Teile von durch Unwetter beschädigter Streckeneinrichtung wie Oberleitungen oder Masten sein, aber auch umgefallene Bäume oder Personen. Eine zuverlässige automatisierte Hinderniserkennung und die Einleitung entsprechender Gegenmaßnahmen, wie eine Schnellbremsung, stellen bis heute eine große Herausforderung dar. Die Triebfahrzeugführer werden üblicherweise spezifisch für bestimmte Strecken ausgebildet, um einen sicheren Betrieb des Zuges auf den Strecken zu gewährleisten. Neben der Beachtung von Signalen und Schildern entlang der Strecke müssen die Triebfahrzeugführer auch zusätzliche streckenspezifische Besonderheiten berücksichtigen, um die Sicherheit weiter zu erhöhen. Diese Besonderheiten können typische Gefahrenstellen für Fußgänger, wechselnde Wetterbedingungen oder temporäre Baustellen umfassen. Die Ausbildung neuer Triebfahrzeugführer für eine bestimmte Strecke erfordert daher einen erheblichen Personalaufwand, da erfahrene Triebfahrzeugführer ihr Wissen über diese spezifischen Streckenmerkmale bzw. Streckenelemente weitergeben müssen. Die Streckenelemente sind dementsprechend diejenigen Elemente, denen ein erfahrener Triebfahrzeugführer auf einer Strecke besondere Beachtung schenkt. Der Nachteil ist jedoch, dass dieser Aufwand mit hohen Kosten sowie einem erhöhten Zeitaufwand verbunden ist. Weiterhin ist die Einsatzfähigkeit der Triebfahrzeugführer nur auf den ausgebildeten Strecken und folglich sehr eingeschränkt möglich. Die Erfassung und Digitalisierung der Streckenelemente stellt bis heute eine große Herausforderung dar. Diese Informationen sind oft nicht in bestehenden Datensystemen enthalten, da sie sich nicht zwangsläufig aus der offiziellen Beschilderung ergeben. Der Mangel an digitalisierten Daten über diese kritischen Streckenelemente erschwert die effiziente Ausbildung neuer Triebfahrzeugführer und die Entwicklung fortschrittlicher Fahrassistenzsysteme oder autonomer Zugsysteme mit automatisierter Steuerung. Herkömmliche Verfahren zur Erfassung von Aufmerksamkeitsschwerpunkten, wie beispielsweise Eye-Tracking-Technologien, sind für die dynamische Umgebung eines fahrenden Zuges nur bedingt geeignet. Diese bekannten Verfahren sind in der Regel auf statische Umgebungen ausgelegt und können die kontinuierliche Bewegung und Veränderung der Umgebung während einer Zugfahrt nicht adäquat erfassen. Die Erstellung aussagekräftiger Heatmaps oder Aufmerksamkeitsanalysen wird dadurch erheblich erschwert. Daher besteht ein Bedarf an einem Verfahren zur Erfassung und Analyse von Blickdaten eines Triebfahrzeugführers, welches die genannten Nachteile überwindet. Die Druckschrift DE 10 2020 110 417 A1 offenbart ein Verfahren zur Assistenz eines Fahrers. Zunächst wird ein Schnittpunkt 7 einer Blickrichtung 6 des Fahrers 5 mit einer virtuellen Ebene 8 bestimmt, welcher während einer vordefinierten Zeitspanne verfolgt wird. Dadurch kann ein Grad an kognitiver Ablenkung des Fahrers 5 bestimmt werden. Die Druckschrift EP 4 385 854 A1 offenbart ein computer-implementiertes Verfahren zum Bereitstellen einer Höchstgeschwindigkeit eines Zuges. Die vorliegende Erfindung stellt sich daher die Aufgabe ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln von mindestens einem betrachteten Element bereitzustellen, welches effizienter und zuverlässiger ist. 3. Zusammenfassung der Erfindung Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein computer-implementiertes Verfahren zum Ermitteln von mindestens einem betrachteten Element gelöst, aufweisend die Schritte:a. Bereitstellen von mindestens einem Datenelement; wobei das mindestens eine Datenelement mindestens ein Element aufweist, wobei sich das mindestens eine Element auf einer Strecke oder einem Streckenabschnitt von mindestens einem Transportmittel befindet oder bewegt;b. Bereitstellen von Informationen, wobei sich die Informationen auf das mindestens eine Element beziehen; wobei die Informationen eine Ortsinformation aufweisen;c. Ermitteln von einer Mehrzahl von Blickvektoren in einer zeitlichen Abfolge