專利名稱：用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通狀況的方法和推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通狀況的方法和通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，具體地說(shuō)涉及一種推測(cè)交通狀況的方法、車載終端和通過(guò)應(yīng)用由可移動(dòng)體所采集的位置信息推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)。
此外，本說(shuō)明書將兩種信息定義為流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)(floating car data)，即通過(guò)可移動(dòng)體所采集的通行線路的位置信息和時(shí)間信息。此外，將當(dāng)前采集流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的可移動(dòng)體定義為探測(cè)車。
通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通擁塞狀況的方法具有的問(wèn)題是，如果僅象常規(guī)的技術(shù)那樣在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)采集終端的擴(kuò)散速率較低的階段中僅僅通過(guò)應(yīng)用當(dāng)前的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通擁塞狀況，能夠提供交通擁塞狀況的區(qū)域僅限于采集流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的可移動(dòng)體當(dāng)前所行進(jìn)的區(qū)域中。
本發(fā)明的另一目的是提供一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)和應(yīng)駕駛員的要求通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和周圍的交通狀態(tài)預(yù)報(bào)交通擁塞狀況的車載終端。
本發(fā)明的進(jìn)一步目的是提供一種通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，該系統(tǒng)允許系統(tǒng)的用戶通過(guò)通知所提供的交通擁塞狀況的可靠性連同交通擁塞狀況確定所提供的交通狀況的可靠性。
為實(shí)現(xiàn)上述的目的，本發(fā)明的推測(cè)交通狀況的方法的特征在于，通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和從過(guò)去到現(xiàn)在積累的一組流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)在探測(cè)車的前向路段上的交通擁塞狀況。
此外，本發(fā)明的推測(cè)交通狀況的方法的特征在于通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)在探測(cè)車周圍在從后到前的路段中的交通擁塞狀況。
應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)交通狀況的方法允許探測(cè)車預(yù)報(bào)并推測(cè)它當(dāng)前沒(méi)有行進(jìn)的區(qū)域中的交通擁塞狀況。
此外，本發(fā)明的車載終端具有從中心設(shè)備接收周圍的交通狀況的通信裝置，此外還具有通過(guò)應(yīng)用由它本身的機(jī)車所采集的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和交通信息預(yù)報(bào)在它的機(jī)車的前向路段中的交通擁塞狀況的交通狀況推測(cè)裝置。
此外，本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)的特征在于通過(guò)推測(cè)交通擁塞狀況、計(jì)算推測(cè)交通擁塞狀況的路段中的可靠性以及還給用戶提供所推測(cè)的交通擁塞狀況和可靠性作為交通狀況。
應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)和車載終端可以根據(jù)每位駕駛員的需要預(yù)報(bào)并提供交通擁塞狀況。此外，應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)可以使該系統(tǒng)的用戶通過(guò)通知所提供的交通擁塞狀況的可靠性連同交通擁塞狀況確定所提供的交通狀況的可靠性。
應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的方法使探測(cè)車實(shí)施預(yù)報(bào)并推測(cè)它當(dāng)前沒(méi)有行進(jìn)的區(qū)域中的交通擁塞狀況。
此外，應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)和車載終端使得可以根據(jù)駕駛員各自的需求預(yù)報(bào)并提供交通擁塞狀況。
此外，應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)使得該系統(tǒng)的用戶可以通過(guò)通知所提供的交通擁塞狀況的可靠性連同交通擁塞狀況確定所提供的交通狀況的可靠性。


附圖1所示為根據(jù)第一實(shí)施例通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)的實(shí)例；附圖2所示為在附圖1中的實(shí)施例中的探測(cè)車上安裝的車載終端；附圖3所示為在附圖1中的實(shí)施例中的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的格式；附圖4所示為在附圖1中的實(shí)施例的前向預(yù)報(bào)過(guò)程的流程圖；附圖5所示為前向預(yù)報(bào)過(guò)程的驅(qū)動(dòng)路徑的格式；附圖6所示為描述本發(fā)明的前向預(yù)報(bào)過(guò)程的曲線圖；附圖7所示為所提供的交通擁塞信息的格式；附圖8所示為通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)的第二實(shí)例；附圖9所示為描述后向推測(cè)過(guò)程的探測(cè)車和交通擁塞；附圖10所示為自從探測(cè)車加入了交通擁塞隊(duì)列直到它通過(guò)該阻塞路段所測(cè)量的速度變化的實(shí)例；附圖11所示為機(jī)車傳感器的測(cè)量數(shù)據(jù)的實(shí)例；附圖12所示為在所經(jīng)過(guò)的時(shí)間和交通擁塞長(zhǎng)度之間的關(guān)系；附圖13所示為應(yīng)用本發(fā)明的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)具有交通狀況推測(cè)裝置的交通狀況推測(cè)/采集系統(tǒng)和車載終端的實(shí)例；附圖14所示為發(fā)送通過(guò)本發(fā)明的推測(cè)交通狀況的方法產(chǎn)生的所提供的交通信息的通信系統(tǒng)的實(shí)例；以及附圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例的用戶終端的實(shí)例。
本發(fā)明的第一實(shí)施例說(shuō)明了通過(guò)匯集許多流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)當(dāng)前探測(cè)車沒(méi)有行進(jìn)的區(qū)域中的交通擁塞狀況的方法、提供交通擁塞狀況的方法和用于推測(cè)并提供交通狀態(tài)以便推測(cè)并提供交通擁塞狀況的系統(tǒng)。根據(jù)附圖描述本發(fā)明的第一實(shí)施例。
附圖1所示為根據(jù)本發(fā)明的第一實(shí)施例通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通狀況并提供交通狀況的系統(tǒng)的示意圖。參考標(biāo)號(hào)1表示通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，參考標(biāo)號(hào)101和102表示采集流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的探測(cè)車，參考標(biāo)號(hào)104表示具有交通狀況推測(cè)裝置105和流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)(在下文中縮寫為DB)106和映射DB107的中心設(shè)備，參考標(biāo)號(hào)108、109和110表示接收交通信息表示服務(wù)的用戶終端，即參考標(biāo)號(hào)108表示具有配備交通信息接收裝置的車載終端的機(jī)車，參考標(biāo)號(hào)109表示個(gè)人數(shù)字助理(在下文中稱為PDA)，以及參考標(biāo)號(hào)110表示便攜式電話終端。用戶終端108、109和110都能夠顯示由111表示的交通信息映射圖。中心具有通信裝置122，探測(cè)車和中心通過(guò)移動(dòng)通信網(wǎng)絡(luò)連接并通過(guò)線切換或包發(fā)射能夠進(jìn)行射頻數(shù)據(jù)通信。此外，該中心和用戶終端通過(guò)網(wǎng)絡(luò)(包括廣播)或因特網(wǎng)連接并且能夠進(jìn)行通信。
根據(jù)信息流程描述在附圖1的系統(tǒng)中采集和匯集流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)并提供交通信息的過(guò)程。探測(cè)車101和102采集在實(shí)際的公路網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)103并將它發(fā)送到中心設(shè)備104。中心設(shè)備104將所接收的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)累積在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106中。通過(guò)累積流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)，流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106成為在寬廣區(qū)域中的實(shí)際的驅(qū)動(dòng)路徑數(shù)據(jù)庫(kù)。此外，中心設(shè)備104參考在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106和映射DB107中的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)組以通過(guò)應(yīng)用在交通狀況推測(cè)裝置105中的前向預(yù)報(bào)過(guò)程118和后向推測(cè)過(guò)程119產(chǎn)生所提供的交通擁塞信息117。
用戶終端108、109和110獲取從中心設(shè)備104所提供的交通擁塞信息117并顯示該交通信息映射圖111。交通信息映射圖111是所提供的交通擁塞信息117的交通信息在映射圖上的表示。在交通信息映射圖111上，由箭頭112所表示的一組線代表最近的過(guò)去(例如，從5分鐘前到現(xiàn)在的時(shí)間段)探測(cè)車所實(shí)際行進(jìn)的驅(qū)動(dòng)路徑，并將其定義為當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)路徑。在虛線區(qū)域113內(nèi)的箭頭代表探測(cè)車非?？赡苄羞M(jìn)的驅(qū)動(dòng)路徑，并將其定義為前向預(yù)報(bào)。在圓形區(qū)域114中所包括的部分代表最近的過(guò)去之前(例如，從10分鐘前到5分鐘前的時(shí)間段)探測(cè)車所實(shí)際行進(jìn)的路段中的當(dāng)前交通擁塞狀況，并將其定義為后向推測(cè)。
當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)路徑112、前向預(yù)報(bào)113和后向推測(cè)114都分別基于在所提供的交通擁塞信息117中的速度顯示為彩色編碼。例如如115所示，將滿足固定的速度范圍的部分(例如，每小時(shí)0km到每小時(shí)15km)顯示為彩色編碼作為交通擁塞部分。此外，滿足不足以構(gòu)成交通擁塞但幾乎不流暢的速度范圍部分(例如，每小時(shí)15km到每小時(shí)30km)顯示為所堵塞部分的彩色編碼。此外，當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)路徑112、前向預(yù)報(bào)113和后向推測(cè)114分別基于在所提供的交通擁塞信息117的可靠性改變它們的顯示方法。例如，有許多方法比如根據(jù)可靠性使彩色更淡或切換為閃爍指示。
應(yīng)用本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)使得探測(cè)車可以推測(cè)并提供在它們當(dāng)前沒(méi)有行進(jìn)的路段中的交通擁塞狀況。
此后，在附圖1中所示為構(gòu)成推測(cè)并提供交通狀況系統(tǒng)的探測(cè)車的詳細(xì)結(jié)構(gòu)、中心設(shè)備和用戶終端，通過(guò)應(yīng)用附圖2至附圖7和附圖9至附圖12描述處理流、數(shù)據(jù)格式等。
附圖2所示為安裝在探測(cè)車上的車載終端的方塊圖。參考標(biāo)號(hào)201表示執(zhí)行信息收集過(guò)程205和通信過(guò)程206的處理器，參考標(biāo)號(hào)202表示將流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)發(fā)送到中心的通信裝置，參考標(biāo)號(hào)203表示檢測(cè)探測(cè)車的位置的位置檢測(cè)裝置，參考標(biāo)號(hào)204表示存儲(chǔ)流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器。在檢測(cè)交通擁塞和在從中心進(jìn)行指令的過(guò)程中，處理器201通過(guò)信息采集過(guò)程205將通過(guò)位置檢測(cè)裝置203比如GPS(全球定位系統(tǒng))所測(cè)量的探測(cè)車的位置連同在每個(gè)固定循環(huán)周期中的時(shí)間一起記錄在存儲(chǔ)器204中，并通過(guò)應(yīng)用通信過(guò)程206以預(yù)定的時(shí)序比如以固定的周期將流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)發(fā)送到中心。
附圖3所示為在附圖1的中心累積的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106的格式。中心通過(guò)探測(cè)車發(fā)送的時(shí)間和位置連同方向、速度和平均速度累積流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)。在此，作為計(jì)算平均速度的方法，例如可以考慮如下的方法計(jì)算移動(dòng)平均速度并發(fā)送到探測(cè)車部分的中心上、通過(guò)應(yīng)用在映射圖DB107和探測(cè)車的部分所采集的位置和時(shí)間沿在中心部分上的驅(qū)動(dòng)路徑進(jìn)行計(jì)算或者采集在探測(cè)車部分上的速度并在中心部分上進(jìn)行平均等。根據(jù)通過(guò)量和在探測(cè)車部分和中心部分上共有的功能可以改變上述的計(jì)算方法。
附圖4所示為在附圖1中的前向預(yù)報(bào)過(guò)程118的流程圖。根據(jù)該流程圖描述前向預(yù)報(bào)過(guò)程流。首先，從流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106中抽取當(dāng)前驅(qū)動(dòng)路徑(S401)。接著，通過(guò)使抽取的在映射DB107的公路網(wǎng)絡(luò)上的當(dāng)前驅(qū)動(dòng)路徑映射匹配計(jì)算當(dāng)前驅(qū)動(dòng)線路，從映射DB107的公路網(wǎng)絡(luò)中抽取輸出線路部分以便基于當(dāng)前驅(qū)動(dòng)線路計(jì)算前向預(yù)報(bào)交通信息118。作為輸出線路部分，抽取在當(dāng)前行車線路附近的許多線路(S402)，從現(xiàn)在起探測(cè)車很有可能在這些線路上行駛。接著，從流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106中抽取事先積累的在輸出線路部分上的過(guò)去驅(qū)動(dòng)路徑(S403)。將在上述過(guò)程中抽取的當(dāng)前驅(qū)動(dòng)路徑和過(guò)去驅(qū)動(dòng)路徑進(jìn)行對(duì)比以計(jì)算預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑(S404)。此外，計(jì)算預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑的每個(gè)位置的可靠性(S405)。下文通過(guò)應(yīng)用附圖5和附圖6詳細(xì)描述S404和S405。在S404和S405中所計(jì)算的預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑轉(zhuǎn)換為如在附圖7中所示的提供的交通擁塞信息的格式，并輸出前向預(yù)報(bào)的交通擁塞信息120(S406)。同樣地計(jì)算在S402中所抽取的許多線路的前向預(yù)報(bào)交通擁塞信息(S407)。
附圖5所示為在前向預(yù)報(bào)過(guò)程中的驅(qū)動(dòng)路徑的格式。前述的當(dāng)前和過(guò)去的驅(qū)動(dòng)路徑表示為參考輸出線路部分的起點(diǎn)在每個(gè)距離校準(zhǔn)標(biāo)志(例如在附圖5中為10m)上的位置速度。在存在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的距離的位置上，應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的平均速度或速度作為位置速度。至于不存在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的位置，將前向和后向流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的速度或平均速度作為位置速度補(bǔ)充。通過(guò)應(yīng)用附圖5表示在未行進(jìn)的位置上的位置速度。至于將來(lái)的驅(qū)動(dòng)路徑，除了位置速度以外還計(jì)算在每個(gè)位置上的可靠性。
附圖6所示為每驅(qū)動(dòng)路徑的距離和位置速度的曲線(61)、在每個(gè)位置上的位置速度分布的變化的曲線(62)和距離和可靠性的曲線(63)。曲線61表示當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)路徑、許多過(guò)去驅(qū)動(dòng)路徑和預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑，參考標(biāo)號(hào)501表示當(dāng)前驅(qū)動(dòng)路徑，參考標(biāo)號(hào)502到505表示過(guò)去驅(qū)動(dòng)路徑，參考標(biāo)號(hào)506表示將來(lái)驅(qū)動(dòng)路徑。曲線62表示對(duì)應(yīng)于曲線61的水平軸線距離的位置速度分布的變化，參考標(biāo)號(hào)601至605表示將頻率P(v)作為水平軸線在每個(gè)位置上的位置速度分布。曲線63表示在每個(gè)位置上的可靠性R(x)的變化。在下文中，參考附圖6描述計(jì)算預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑(位置速度和可靠性)的方法。
在曲線61中，以當(dāng)前驅(qū)動(dòng)路徑501表示在時(shí)間上這一點(diǎn)的驅(qū)動(dòng)路徑，它的前向路段是計(jì)算預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑506的目標(biāo)路段。首先，從過(guò)去驅(qū)動(dòng)路徑502至505中產(chǎn)生位置速度601至605的統(tǒng)計(jì)分布。在此，假設(shè)如607和608所示在位置速度分布的某一過(guò)去驅(qū)動(dòng)路徑的位置速度變化。在這種情況下，計(jì)算在位置速度分布601至605中的位置速度變化607和608的累積頻率(等于對(duì)應(yīng)于速度變化608面積611至615中的相應(yīng)的面積)?？烧J(rèn)為，在位置中的累積頻率的相關(guān)性越高(比如在611和612之間的相關(guān)性)，在位置中的速度分布的相關(guān)性越高，因此，從在后向區(qū)域中的速度中可以計(jì)算在前向區(qū)域中的速度。更具體地說(shuō)，在609所表示的當(dāng)前驅(qū)動(dòng)路徑501的位置速度分布的變化的情況下，可以計(jì)算在每個(gè)位置中的累積頻率(位置速度分布601和602中的累積頻率)。如果在每個(gè)位置上的累積頻率之間的相關(guān)性接近位置速度分布的相關(guān)性，則只要當(dāng)前的驅(qū)動(dòng)路徑的變化符合在位置速度分布中變化就可以抽取在該分布中的速度作為預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑。此外，考慮在這些位置中的速度分布的相關(guān)性建立曲線63所示的可靠性的函數(shù)R(x)，因此距離汽車當(dāng)前所行進(jìn)的位置越遠(yuǎn)，它變得越小。采集在每個(gè)位置上的函數(shù)R(x)以計(jì)算在每個(gè)位置上的預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑的可靠性。
下文通過(guò)應(yīng)用附圖9和附圖10描述后向推測(cè)的方法。
在附圖9中，參考標(biāo)號(hào)901表示交通阻塞路段，參考標(biāo)號(hào)902表示由于交通阻塞路段901造成的在隊(duì)列中的機(jī)車，參考標(biāo)號(hào)903表示探測(cè)車，以及參考標(biāo)號(hào)904表示后續(xù)的機(jī)車。交通阻塞路段是這樣的公路位置，比如十字路口、下坡、隧道或與上游路段相比交通容量急劇降低的收費(fèi)亭，因此當(dāng)在一定程度上增強(qiáng)了交通需求時(shí)如附圖9所示朝上游易于發(fā)生交通擁塞。
附圖10所示自從探測(cè)車903加入到交通擁塞隊(duì)列直到它通過(guò)交通阻塞路段的過(guò)程中所測(cè)量的速度變化實(shí)例。在附圖10中，參考標(biāo)號(hào)1005所示為以固定的速度行進(jìn)的狀態(tài)，參考標(biāo)號(hào)1006表示減速的狀態(tài)，參考標(biāo)號(hào)1007表示停止的狀態(tài)，參考標(biāo)號(hào)1008表示加速的狀態(tài)。表示停止的狀態(tài)1007的持續(xù)的參考標(biāo)號(hào)1009表示停止時(shí)間tw(＝t2-t1)?？梢哉J(rèn)為，如果在附圖9中的后續(xù)的機(jī)車904以平均到達(dá)間隔ta在停止時(shí)間tw的過(guò)程中加入了隊(duì)列，則在探測(cè)車903的后面(上游)加入了tw/ta機(jī)車的隊(duì)列。此外，如果使用在兩個(gè)連續(xù)的機(jī)車停止時(shí)的平均機(jī)車距離L(機(jī)車長(zhǎng)度的平均值和在機(jī)車之間的距離)，則認(rèn)為tw/ta隊(duì)列的長(zhǎng)度是L·tw/ta。如果應(yīng)用這些推測(cè)結(jié)果，則可以認(rèn)為，在附圖9和附圖10中，在時(shí)間t1的交通擁塞狀況是由交用阻塞路段901開始直到探測(cè)車903的停止位置(通過(guò)GPS等測(cè)量的)的交通阻塞，在時(shí)間t2的交通擁塞狀況是由交用阻塞路段901開始直到探測(cè)車903的后向位置(上游)L·tw/ta的交通阻塞，因此可以實(shí)時(shí)地知道交通擁塞的變化情況。在此，在停止時(shí)間上的平均機(jī)車距離L是預(yù)定的常數(shù)，通過(guò)應(yīng)用由兩個(gè)連續(xù)的探測(cè)車從測(cè)量數(shù)據(jù)比如位置信息中采集或通過(guò)使用較大的機(jī)車混合率等通過(guò)推測(cè)可以計(jì)算它。雖然后續(xù)的機(jī)車的平均到達(dá)間隔ta是預(yù)定的常數(shù)，但是更為可取的是應(yīng)用實(shí)時(shí)測(cè)量信息以便改善精度。應(yīng)用下文的兩種類型的實(shí)時(shí)測(cè)量方法作為實(shí)例。
(1)在應(yīng)用機(jī)車傳感器的信息的情況下在交通阻塞路段的上游路段安裝機(jī)車傳感器的情況下，通過(guò)應(yīng)用這種測(cè)量信息可以計(jì)算平均到達(dá)間隔ta。機(jī)車傳感器是一種安裝在公路車道上用于檢測(cè)在每時(shí)刻在其下面是否存在機(jī)車的裝置。附圖11所示為測(cè)量實(shí)例。附圖11中在檢測(cè)到機(jī)車時(shí)輸出1作為輸出值，在沒(méi)有檢測(cè)到機(jī)車時(shí)輸出0，在本實(shí)施例的情況下檢測(cè)到兩輛機(jī)車。根據(jù)該測(cè)量結(jié)果，在檢測(cè)兩個(gè)機(jī)車的開始時(shí)間t3和t4之間的時(shí)間差值1101等于平均到達(dá)間隔ta。
(2)應(yīng)用圖象傳感器的信息由于圖象傳感器具有逐一地檢測(cè)并跟蹤機(jī)車的功能，因此從兩個(gè)連續(xù)的機(jī)車的位置信息和從該信息的時(shí)間差值中采集的機(jī)車速度中可以計(jì)算平均到達(dá)間隔ta。
此外，在上述的實(shí)施例的情況下，由于平均到達(dá)間隔是ta，因此在交通阻塞路段的上游路段的每單位時(shí)間的交通需求是1/ta。在另一方面，如果在交通阻塞路段的每單位時(shí)間的交通容量是C，則當(dāng)1/ta＞C時(shí)交通擁塞延伸，當(dāng)1/ta＜C時(shí)表示交通擁塞解決了。在此，交通擁塞速度V可以表示如下。
v＝(1/ta C)/k在這種情況下，k是機(jī)車的存在密度，在由于交通擁塞造成機(jī)車停止的情況下，通過(guò)對(duì)在停止時(shí)間中的上文所描述的平均機(jī)車距離L求倒數(shù)可以獲得該機(jī)車存在密度。
如附圖所示，當(dāng)交通擁塞速度v為正值時(shí)交通擁塞處于延伸的方向(上游)，而當(dāng)它是負(fù)值時(shí)它處于緩解的方向(下游)。如附圖12所示，從交通擁塞速度v和上文所述的交通擁塞的實(shí)時(shí)變化狀況中可以預(yù)報(bào)在最近的將來(lái)的時(shí)間t內(nèi)的交通擁塞的長(zhǎng)度J(t)。雖然這種實(shí)例是在當(dāng)前的時(shí)間t從交通阻塞擁擠1201在最近的將來(lái)的時(shí)間t中的交通擁塞長(zhǎng)度J(t)的線性預(yù)測(cè)，但是它還可以是在統(tǒng)計(jì)上處理過(guò)去的交通擁塞速度的最近-將來(lái)的預(yù)報(bào)方法。
雖然通過(guò)上述的方法確定了平均到達(dá)間隔ta，但是交通擁塞信息的精度的變化取決于如何使用它。例如，通過(guò)改善該信息的可靠性產(chǎn)生所提供的交通擁塞信息，而通過(guò)應(yīng)用實(shí)時(shí)信息已經(jīng)改善了該信息的精度。
附圖7所示為所提供的交通擁塞信息的格式。將通過(guò)前向預(yù)報(bào)過(guò)程計(jì)算的預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑和通過(guò)后向預(yù)報(bào)過(guò)程所計(jì)算的交通擁塞狀況轉(zhuǎn)換為在附圖7中所示的格式并提交給用戶終端。當(dāng)用戶終端將交通信息提交給用戶時(shí)，將所提交的交通擁塞信息轉(zhuǎn)換為在附圖1中所示的交通信息映射圖111的形式、簡(jiǎn)化的映射圖的形式或字符信息的形式。
通過(guò)應(yīng)用在上述實(shí)例中所示的本發(fā)明的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，可以提供在當(dāng)前時(shí)間中探測(cè)車沒(méi)有行進(jìn)的路段中的交通擁塞情況。同時(shí)，這個(gè)系統(tǒng)的用戶可以通過(guò)計(jì)算并提供可靠性可以確定關(guān)于他或她本人所提供的交通擁塞情況的可靠性。
附圖8所示為通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)的第二實(shí)例。這個(gè)實(shí)例是探測(cè)車801作為除了探測(cè)車以外的用戶終端的實(shí)例，此外這個(gè)實(shí)例還是具有將流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)發(fā)送到中心104并也接收所提供的交通信息117的裝置的實(shí)例。在交通信息映射圖811中，參考標(biāo)號(hào)802表示探測(cè)車的當(dāng)前位置，而參考標(biāo)號(hào)803表示探測(cè)車的前向預(yù)報(bào)驅(qū)動(dòng)路徑。
探測(cè)車801采集他本身的驅(qū)動(dòng)路徑作為在實(shí)際的公路網(wǎng)絡(luò)上的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)103，并將他發(fā)送到中心設(shè)備104。中心設(shè)備104將所接收的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)積累在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106中。此外，中心設(shè)備104通過(guò)應(yīng)用在交通狀況推測(cè)裝置105中的前向預(yù)報(bào)過(guò)程118參考流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106和映射DB107以產(chǎn)生所提供的交通擁塞信息117。同時(shí)，雖然前向預(yù)報(bào)過(guò)程118根據(jù)在附圖4中的流程圖產(chǎn)生前向預(yù)報(bào)交通擁塞信息120，在S402中當(dāng)抽取輸出線路部分時(shí)它將它限制到探測(cè)車801的前向中。特別是在探測(cè)車設(shè)定了目的地并將它發(fā)送到中心的情況下，可以將從探測(cè)車的當(dāng)前位置到目的地的路段限制為輸出線路部分。探測(cè)車801采集從中心設(shè)備104中提供的交通擁塞信息117以顯示交通信息映射圖811。交通信息映射圖811代表提供的交通擁塞信息117的交通信息。
通過(guò)應(yīng)用根據(jù)本實(shí)施例的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)當(dāng)探測(cè)車801允許中心通過(guò)發(fā)送流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)限制需要交通擁塞信息的線路以減少計(jì)算在中心部分一次提供的交通擁塞信息的負(fù)擔(dān)。同時(shí)，減少了提供交通擁塞信息的交通線路，以致減輕了通信負(fù)擔(dān)。此外，探測(cè)車801的駕駛員現(xiàn)在可以根據(jù)個(gè)人的需要享受交通擁塞信息提供服務(wù)。
附圖13所示為具有通過(guò)應(yīng)用本發(fā)明的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通狀況的車載終端的實(shí)例。本實(shí)施例的特征在于通過(guò)應(yīng)用車載終端的處理器1301執(zhí)行前向預(yù)報(bào)過(guò)程118。處理器1301通過(guò)信息采集過(guò)程205將通過(guò)位置檢測(cè)裝置203所測(cè)量的作為流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的探測(cè)車的位置連同時(shí)間以每個(gè)固定的周期時(shí)間記錄在存儲(chǔ)器中。此外，通信裝置1302接收在中心積累的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106作為周圍的交通狀況并用存儲(chǔ)器1304寄存。處理器1301預(yù)報(bào)它本身的機(jī)車前向的交通擁塞狀態(tài)并通過(guò)記錄在存儲(chǔ)器中的機(jī)車本身的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和從中心所接收的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB并應(yīng)用前向預(yù)報(bào)過(guò)程118推測(cè)交通狀況。通過(guò)將前述的交通狀況提供給駕駛員，駕駛員可以享受他或她的機(jī)車行進(jìn)的區(qū)段的交通擁塞信息表示服務(wù)。
雖然本實(shí)施例應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB作為周圍的交通狀態(tài)，在將存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器1304中的周圍的交通狀態(tài)轉(zhuǎn)換為如在附圖5中所示的格式的情況下，可以通過(guò)已有的交通信息表示系統(tǒng)比如VICS(機(jī)車信息和通信系統(tǒng))應(yīng)用由車載終端所接收的交通狀態(tài)執(zhí)行前向預(yù)報(bào)。此外，至于接收周圍的交通狀況的通信裝置1302，能夠進(jìn)行射頻通信比如廣播、小面積的通信或通過(guò)便攜式電話通信就足夠。此外，特別是在可以進(jìn)行雙向通信的情況下，通過(guò)發(fā)送它本身的機(jī)車位置，可以限制周圍的交通狀況的區(qū)域并應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB106寄存它本身的機(jī)車的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)。
附圖14所示為發(fā)射通過(guò)推測(cè)本發(fā)明的交通狀況的方法所產(chǎn)生的提供的交通信息的通信系統(tǒng)的實(shí)例。參考標(biāo)號(hào)1402至1407表示通信系統(tǒng)，其中1402表示通信衛(wèi)星比如HED(超橢圓軌道衛(wèi)星)，1403表示廣播站，1404表示小面積的通信裝置比如無(wú)線電信標(biāo)，1405表示因特網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)，以及1406和1407表示通信線比如數(shù)字專用線。此外，參考標(biāo)號(hào)1408至1411表示用戶終端和在其上安裝了用戶終端的可移動(dòng)體，1408表示靜止顯示單元，1409表示連接到因特網(wǎng)的個(gè)人計(jì)算機(jī)，1410表示能夠進(jìn)行數(shù)據(jù)通信的便攜式電話和可視顯示器，1411表示在其上安裝了具有通信裝置的PDA和汽車導(dǎo)航裝置的機(jī)車。
通過(guò)前述的推測(cè)交通狀況的方法所產(chǎn)生的提供的交通擁塞信息117通過(guò)通信裝置1401并通過(guò)通信系統(tǒng)1402至1407將所提供的交通信息117分配給用戶終端1408至1411。
雖然本實(shí)施例示出了將提供的交通信息發(fā)送給用戶終端的實(shí)例，但是還可以應(yīng)用在本實(shí)施例中所示的通信系統(tǒng)作為流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)DB或?qū)⒅車煌顩r發(fā)送給在附圖13中所示的實(shí)施例中的車載終端的通信系統(tǒng)。
附圖15所示為根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施例的用戶終端的實(shí)例。1503表示輸出語(yǔ)音的揚(yáng)聲器，1504表示輸出圖象和視頻的顯示單元。通過(guò)通信裝置1501接收通過(guò)在附圖14中的通信系統(tǒng)所發(fā)送的提供的交通信息并通過(guò)表示裝置1502將其翻譯為提供給用戶1505作為視頻、圖象和聲音表示。作為提供的交通信息的表示的實(shí)例，有在顯示單元1504上顯示在附圖1中所示的映射屏的方法。此外，還有表示消息的方法，比如應(yīng)用揚(yáng)聲器1503通過(guò)聲音顯示“在O×十字路口大約500m的前方擁擠(通過(guò)預(yù)報(bào)計(jì)算)”或在顯示單元1504上將它作為字符顯示。
權(quán)利要求
1.一種通過(guò)應(yīng)用時(shí)間信息和由可移動(dòng)體采集的在經(jīng)過(guò)的線路中的位置信息推測(cè)交通狀況的方法，其中應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和包括由其它的可移動(dòng)體采集的數(shù)據(jù)的從過(guò)去到現(xiàn)在積累的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)組來(lái)推測(cè)在當(dāng)前采集所說(shuō)的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的可移動(dòng)體的前向路段中的交通擁塞狀況。
2.一種應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通狀況的方法，其中應(yīng)用所說(shuō)的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)來(lái)推測(cè)從在探測(cè)車周圍從后到前的路段中的交通擁塞狀況。
3.根據(jù)權(quán)利要求2的推測(cè)交通狀況的方法，其中應(yīng)用安裝在公路上的傳感器推測(cè)所說(shuō)的交通擁塞狀況。
4.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，包括流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)；交通狀況推測(cè)裝置，通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和包括由其它的可移動(dòng)體采集的數(shù)據(jù)的從過(guò)去到現(xiàn)在積累的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)組，該交通狀況推測(cè)裝置推測(cè)在當(dāng)前采集所說(shuō)的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的可移動(dòng)體的前向路段中的交通擁塞狀況；接收從許多探測(cè)車中發(fā)送的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的通信裝置；以及存儲(chǔ)從過(guò)去到現(xiàn)在累積的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)組的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中預(yù)報(bào)或推測(cè)在公路網(wǎng)絡(luò)中的交通擁塞狀況，并將所說(shuō)的交通擁塞狀況提交給用戶作為提供的交通擁塞信息。
5.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，包括流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)；交通狀況推測(cè)裝置，通過(guò)應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)該交通狀況推測(cè)裝置推測(cè)在探測(cè)車周圍從后到前的路段中的交通擁塞狀況；接收從許多探測(cè)車中發(fā)送的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的通信裝置；以及存儲(chǔ)從過(guò)去到現(xiàn)在累積的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)組的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)，其中預(yù)報(bào)或推測(cè)在公路網(wǎng)絡(luò)中的交通擁塞狀況，并將所說(shuō)的交通擁塞狀況提交給用戶作為提供的交通擁塞信息。
6.一種車載終端，該終端具有接收從中心設(shè)備提供的周圍交通狀況的通信裝置，并還具有通過(guò)應(yīng)用交通信息和由它本身的機(jī)車所采集的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)預(yù)報(bào)在它本身的機(jī)車的前向路段中的交通擁塞狀況的交通狀況推測(cè)裝置。
7.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有將周圍的交通狀況發(fā)送到根據(jù)權(quán)利要求6所述的車載終端的通信裝置。
8.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，其中根據(jù)權(quán)利要求7所述的周圍交通狀況是從過(guò)去到現(xiàn)在由許多探測(cè)車所積累的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)組。
9.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有接收由各個(gè)探測(cè)車所采集的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的通信裝置，其中應(yīng)用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和周圍交通狀況來(lái)預(yù)報(bào)具有發(fā)送流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的探測(cè)車的前向的交通擁塞狀況并將它提供給用戶作為提供的交通擁塞信息。
10.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，其中根據(jù)權(quán)利要求9所述的周圍交通狀況是從過(guò)去到現(xiàn)在所積累的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)。
11.一種推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)，其中通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求4至10中任一權(quán)利要求所述的交通狀況推測(cè)裝置中至少一個(gè)交通狀況推測(cè)裝置推測(cè)交通擁塞狀況，并計(jì)算由此所推測(cè)的路段中的可靠性以便將所推測(cè)的交通擁塞狀況和可靠性提供給用戶作為提供的交通信息。
12.一種在根據(jù)權(quán)利要求4，5，9，10和11中任一權(quán)利要求所述的推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)中的探測(cè)車上安裝的車載終端，該終端具有用于測(cè)量流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)的位置檢測(cè)裝置和用于將流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)發(fā)送給中心設(shè)備的通信裝置。
13.一種用于發(fā)射提供的交通信息的通信系統(tǒng)，該交通信息是至少通過(guò)根據(jù)權(quán)利要求4，5，7，8，9，10和11中任一權(quán)利要求所述的交通狀況推測(cè)裝置中的至少一個(gè)交通狀況推測(cè)裝置推測(cè)的交通擁塞狀況或周圍交通狀況。
14.一種用戶終端，包括一通信裝置，該通信裝置接收由至少一個(gè)交通狀況推測(cè)裝置所推測(cè)的交通擁塞狀況作為提供的交通擁塞信息；以及表示裝置，該表示裝置將根據(jù)權(quán)利要求4至11中任一權(quán)利要求所提供的交通擁塞信息提交給用戶。
全文摘要
本發(fā)明涉及用流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)交通狀況的方法和推測(cè)并提供交通狀況的系統(tǒng)。在推測(cè)交通狀況以實(shí)施預(yù)報(bào)并推測(cè)在探測(cè)車當(dāng)前沒(méi)有行進(jìn)的區(qū)域中的交通擁塞狀況的方法中,探測(cè)車將時(shí)間和行進(jìn)的區(qū)域的位置的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)發(fā)送到中心設(shè)備,通過(guò)交通狀況推測(cè)裝置該中心設(shè)備將流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)積累在流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中,并且也推測(cè)在探測(cè)車的前向區(qū)域中的預(yù)報(bào)交通擁塞信息,通過(guò)應(yīng)用當(dāng)前的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)和從過(guò)去到現(xiàn)在所累積的流動(dòng)汽車數(shù)據(jù)推測(cè)在后向區(qū)域中的交通擁塞信息。
文檔編號(hào)G08G1/01GK1372230SQ0210511
公開日2002年10月2日 申請(qǐng)日期2002年2月22日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月23日
發(fā)明者伏木匠, 山根憲一郎, 井上健士, 橫田孝義 申請(qǐng)人:株式會(huì)社日立制作所