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用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法.pdf

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用于 控制 交通 信息 数据 提供 更新 方法
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摘要
申请专利号:

CN201380015132.5

申请日:

2013.03.05

公开号:

CN104205184A

公开日:

2014.12.10

当前法律状态:

授权

有效性:

有权

法?#19978;?#24773;: 授权|||实质审查的生效IPC(主分类):G08G 1/01申请日:20130305|||公开
IPC分类号: G08G1/01 主分类号: G08G1/01
申请人: 宝马股份公司
发明人: H·贝尔茨纳; G·奥博特; R·卡特斯
地址: 德国慕尼黑
优?#28909;ǎ?/td> 2012.03.19 DE 102012204306.3
专利代理机构: 中国国际贸易促进委员会专利商标事务所 11038 代理人: 邓斐
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法律状态
申请(专利)号:

CN201380015132.5

授权公告号:

||||||

法律状态公告日:

2017.03.01|||2015.01.07|||2014.12.10

法律状态类型:

授权|||实质审查的生效|||公开

摘要

本发明涉及一种用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法,其为例如由交通服务提供商提供的到当前为止在路段上有效的交通信息配置第一增值(G0)。对于路段上的虚拟地借助由车辆生成的交通信息数据更新的交通信息确定第二时间值(G1)。由第一和第二时间值(G0、G1)的比较,可获得优先级特征数(PZ)作为向交通服务提供商传输车辆中生成的交通信息数据以更新到当前为止在交通服务提供商处有效的交通信息的效用的量数。

权利要求书

权利要求书
1.  用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法,包括:
-提供代表在一条路线(S)的第一路段(k)上第一交通信息状况的第一交通信息数据和代表在该路线(S)的第二路段(j)上第二交通信息状况的第二交通信息数据在此,所述第一交通信息数据代表?#20154;?#36848;第二交通信息数据在时间上更早的交通信息状况,
-根据所述第一交通信息数据为每个第一路段(k)确定多个(i)第一行程时间(Ti,k),
-为每个第一路段(k)确定所述第一行程时间(Ti,k)分布的至少一个特征值(T0,p,k),
-根据所述第二交通信息数据为每个第二路段(j)确定多个(i)第二行程时间(Ti,j),
-为每个第二路段(j)确定所述第二行程时间(Ti,j)分布的至少一个特征值(T1,p,j),
-根据所确定的第一行程时间分布的特征值(T0,p,k)确定用于基于所述第一交通信息数据的交通信息的第一时间值(G0),其中该第一时间值(G0)表示所述第一交通信息数据的效用量度,
-根据所确定的第二行程时间分布的特征值(T1,p,j)确定用于基于所述第一交通信息数据和所述第二交通信息数据的组合的另一交通信息的第二时间值(G1),其中该第二时间值(G1)表示所述第二交通信息数据的效用量度,
-比较第一和第二时间值(G0、G1)并且根据第一和第二时间值(G0、G1)的比较提供第二交通信息数据以更新第一交通信息数据

2.  根据权利要求1所述的方法,其中,
-在驶过所述路线(S)时在每个第二路段(j)上计算平均速度(Vj),
-根据相应第二路段上的平均速度(Vj)、相应第二路段的长度(Lj)和相应第二路段上的自由速度(Vfree,j)为每个第二路段提供所述第二交通信息数据

3.  根据权利要求1或2之一所述的方法,其中,
再一次根据第二交通信息数据为每个第二路段(j)确定多个(i)行程时间(Ti,j)并且根据为每个第二路段(j)所确定的多个(i)行程时间(Ti,j)来决定第一和第二时间值(G0、G1)。

4.  根据权利要求1至3之一所述的方法,其中,
-在每个第二路段(j)上确定相应的自由行程时间(tmin,1,j),
-根据相应第二路段(j)的长度(Lj)和配置于相应第二路段(j)的自由行程速度(Vfree,j)确定配置于第二路段(j)的自由行程时间(tmin,1,j),
-根据为每个第二路段(j)所确定的自由行程时间(tmin,1,j)来决定第一和第二时间值(G0、G1)。

5.  根据权利要求1至4之一所述的方法,其中,
所述第一和第二路段(k、j)是相同或不同的。

6.  根据权利要求1至5之一所述的方法,其中,
在出发点(P)和目标点(Q)之间的路线(S)上定义各第二路段(j),其方式是:驶过该路线(S)并?#20197;?#20301;于所述出发点(P)与所述目标点(Q)之间的一个起点?#36879;?#36335;线(S)的一个驶过的路线位置(yj)之间,当所述起点和所述路线位置(yj)之间的第一交通状态与所述路线位置(yj)和所述目标点(Q)之间的预期的第二交通状态不同时,则定义所述第二路段(j)之一。

7.  根据权利要求1至6之一所述的方法,其中,
在出发点(P)和目标点(Q)之间的路线(S)上定义各第二路段(j),其方式是:将所述出发点(P)确定为用于一个第二路段(j)的起始位置并?#20197;?#39542;过该路线(S)时实施下述步骤(a)至(e):
(a)确定在起点和所述路线(S)上的一个驶过的路线位置(yj)之间的第一速度的预期值,
(b)确定在所述驶过的路线位置(yj)和目标点(Q)之间的空间区域中的第二速度的平均值,
(c)比较所述第一速度的预期值与所述第二速度的平均值,
(d)根据在步骤(c)中进行的比较确定用于所述一个第二路段(j)的终点,
(e)在起点和终点之间确定所述一个第二路段(j)并且将该终点定义为用于继所确定的第二路段之后的下一第二路段的起点,并且若尚未驶过目标点(Q)则重复步骤(a)至(e),而在驶过目标点(Q)时在起点和目标点(Q)之间确定所述一个第二路段(j)。

8.  根据权利要求7所述的方法,其中,
以下述方式定义各第二路段(j):确定在驶过的路线位置(yj)和目标点(Q)之间的空间区域中的第二速度的标?#35745;?#24046;并根据该标?#35745;?#24046;确定一阈值,并且,在比较第一速度的预期值与第二速度的平均值时,计算在第一速度的预期值与第二速度的平均值之间的差并且将该差与所述阈值进行比较。

9.  根据权利要求1至8之一所述的方法,其中,
-作为特征值确定一分位数(T0,p,k),
-作为在每个第一路段(k)上第一行程时间(Ti,k)分布的相应的分位数(T0,p,k)确定相应的中位数行程时间(T0,median,k),
-为第二路段(j)配置基于第一交通信息数据的虚拟的中位数行程时间(<T0>j),其方式是,将第一路段(k)的相应中位数行程时间插入到第二路段(j)。

10.  根据权利要求9所述的方法,其中,
根据配置于每个第二路段(j)的虚拟的中位数行程时间(<T0>j)确定第一时间值(G0)。

11.  根据权利要求1至10之一所述的方法,其中,
-作为每个第二路段(j)上第二行程时间(Tj,i)分布的相应的分位数(T1,p,j)确定相应的中位数行程时间(T1,median,j),
-根据配置于每个第二路段(j)的中位数行程时间(T1,median,j)确定第二时间值(G1)。

12.  根据权利要求1至11之一所述的方法,其中,
-将第一和第二时间值(G0、G1)相互比较,其方式是,确定优先级特征数(PZ),该优先级特征数表征提供第二交通信息数据来更新第一交通信息数据的效用,
-根据第一和第二时间值(G0、G1)的差和被提供更新的交通信息数据的车辆数来确定所述优先级特征数(PZ),
-当所述优先级特征数(PZ)超过预定的阈值时,便提供第二交通信息数据用于更新第一交通信息数据

13.  用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的设备(110),包括:
-用于实施根据权利要求1至12之一所述的方法的方法步骤的计算机(111),
-用于采集第二交通信息数据的数据采集装置(113),
-用于将第二交通信息数据传输给总站(200)以更新交通信息的发送装置(114),
-其中,所述计算机(111)构造为,用于根据借助所述方法进行的第一和第二时间值(G0、G1)的比较的结果来控制第二交通信息数据的传输。

14.  根据权利要求13所述的设备(110),其中,
该设备(110)设置在车辆(100)中。

15.  用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的系统,包括:
-根据权利要求13或14之一所述的用于控制交通信息数据的提供的设备(110),
-用于更新交通信息的设备(210),
-其中,所述用于更新交通信息的设备(210)构造为,用于根据由设备(110)提供的第二交通信息数据更新交通信息。

说明书

说明书用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法
?#38469;?#39046;域
本发明涉及一种用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法。
背景?#38469;?
为了使车辆驾驶员获知关于道路交通状态的信息,可以由服务提供商来提供交通信息。在车辆本身中也可通过分析驶过路段上的驾驶行为生成交通信息数据。因此,例如可发现在驶过路段上由服务提供商的交通信息是否实际上仍是最新的。为了?#24917;?#29992;于车辆的交通信息质量,可将在驶过路段时在车辆中生成的交通数据发送到总站(中心)。在总站中,比较由车辆实?#36125;?#36755;的交通信息数据与那里现有的交通状态数据并且有可能进行更新以发?#36879;慕?#30340;交通信息。
交通数据可由车辆在路段上例如以所谓的珠链(Perlenkette)的形式发送。珠链包括定位位置的时间序列亦即每个点一个时标、由GPS信号获得的地理经度和纬度以及可能情况下关于链接、行驶方向和偏移量的说明。此外,可在车辆中生成和传输具有大大扩展的信息谱的的数据。这种类型的数据被称为XFCD(Extended Floating-Car-Data(扩展的浮动车数据))。车辆生成的数据、如XFCD可以在总站与其它数据源关联并且用于产生更新的交通信息。
尽管可能会由每辆装有发送装置的车辆以更新为目的不断向交通服务提供商传输珠链,但?#20013;?#30001;车辆传输数据会引起直接或间接的成本。直接成本例如包括移动运营商的收?#36873;?#38388;接成本例如产生于当无线电波信道超负荷时不能发送重要信息。在这种情况下,通信的不同需求会相互竞争。
然而,在车辆中也可生成这样的交通信息数据,其向中心交通服 务提供商的传输显得很合理。例如当在一个路段上车辆中已有的服务提供商的交通信息显示出相对于理想条件显著增加的行程时间并且同时在驶过该路段时由车辆确定“无拥堵”的交通状态时,向交通服务提供商传输在车辆中新获取的交通信息显得很合理。在确定“无拥堵”的交通状态时,在所提到的示例下,珠链的传输与不传输相比可产生增值。相反,在车辆中确定交通状态为“拥堵”时,如交通服务供应商已有的交通信息数据公开了正确或接近正确的行程时间,报告的传输可能仅产生小的增值。
发明内容
理想的是,提供一种用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法,其中,只有当最新采集的交通信息数据与那时在交通服务供应商处存在的交通信息数据相比具有增值时,最新采集的交通信息数据才被传输给交通信息的交通服务供应商。
权利要求1给出了用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法的一种实施方式。该用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法可包括下述步骤:
-提供代表在路线的第一路段上第一交通信息状况的第一交通信息数据和代表在路线的第二路段上第二交通信息状况的第二交通信息数据,在此第一交通信息数据代表比第二交通信息数据在时间上更早的交通信息状况,
-根据第一交通信息数据为每个第一路段确定多个第一行程时间,
-为每个第一路段确定第一行程时间分布的至少一个特征值,
-根据第二交通信息数据为每个第二路段确定多个第二行程时间,
-为每个第二路段确定第二行程时间分布的至少一个特征值,
-根据所确定的第一行程时间分布的特征值确定用于基于第一交通信息数据的交通信息的第一时间值,并?#19994;?#19968;时间?#24403;硎镜?#19968;交通 信息数据的效用量度,
-根据所确定的第二行程时间分布的特征值确定用于基于第一和第二交通信息数据的另一交通信息状况的第二时间值,并?#19994;?#20108;时间?#24403;硎镜?#20108;交通信息数据的效用量度,
-比较第一和第二时间值并且根据第一和第二时间值的比较提供第二交通信息数据以更新第一交通信息数据。
借助所给出的该方法可确定一个增值,通过传输车辆中实时确定的第二交通信息数据以更新交通服务提供商处已知的第一交通信息数据可求得该增值。由交通服务提供商发送到车辆的交通信息数据例如可包括为路段估算的行程时间?#36879;?#20272;算的置信度特征值。
该方法不仅可用于在固定路段上控制车辆中生成的数据的传输而且也可用于在可变的交通自适应的路段上控制车辆中生成的数据的传输。在两种应用情况下,首?#28909;?#23450;用于基于第一交通信息数据的交通信息的第一时间值。第一时间?#37011;?#26126;第一交通信息数据对于路段上的车辆所具有的效用。此外,确定用于基于借助第二交通信息数据更新的第一交通信息数据的“更新”的交通信息的第二时间值。第二时间值因此说明“更新”的交通信息数据对于路段上的车辆所具有的效用。由两个时间值的比较可确定一个优先级特征数(优先数),该优先级特征数说明车辆中生成的第二交通信息数据向交通服务提供商的传输以更新交通信息是否相对于已知的交通信息构成增值。
例如只有当优先级特征数超过确定的数量级时,第二交通信息数据才由车辆传输给交通服务提供商。因此,通过将所确定的优先级特征数与例如传输给车辆的阈值进行比较,该方法可实现报告(尤其是XFCD报告)总收获量的智能全局控制。此外,该方法能够?#32435;?#23545;现有通信资源的使用效率并?#26131;?#32456;提高了车辆中由服务提供商提供的交通信息的质量。
下面给出本方法的一系列其它适宜的实施方式。
根据本方法的一种可能的实施方式,可以在驶过路线时在每个第二路段上计算平均速度。可根据相应第二路段上的平均速度、相应第 二路段的长度和相应第二路段上的自由速度为每个第二路段提供第二交通信息数据。
根据本发明的另一种实施方式,根据第二交通信息数据为每个第二路段确定多个行程时间。第一和第二时间值可根据为每个第二路段所确定的多个行程时间来决定。
根据本方法的另一种实施方式,可在每个第二路段上确定相应的自由行程时间。可根据相应第二路段的长度和配置于相应第二路段的自由行程速度确定配置于一个第二路段的自由行程时间。第一和第二时间值可根据为每个第二路段所确定的自由行程时间来决定。
本方法不仅可用于第一种应用情况也可用于第二种应用情况,在第一种情况中第一和第二路段是相同的,因为它们例如是固定地预先定义的路段;在第二中情况中第一和第二路段是不同的,因为路段可变或交通自适应地被划分。下面应详细说明本方法用于第二种应用情况的可能的实施方式。
根据本方法的一种可能的实施方式,可以在出发点和目标点之间的路线上定义第二路段,其方式是:驶过该路线并?#20197;?#20301;于出发点和目标点之间的一个起点和路线的一个驶过的路线位置之间,?#22791;?#36215;点?#36879;?#39542;过的路线位置之间的第一交通状态与所述路线位置和目标点之间的预期的第二交通状态不同时,则定义第二路段之一。因此,相对于刚刚驶过的路线位置研究刚刚驶过的路线位置“上游”的空间窗口中的第二交通状态。
根据本方法的一种适宜的实施方式,可在出发点和目标点之间的路线上定义各第二路段,其方式是:将出发点确定为用于第二路段之一的起始位置并?#20197;?#39542;过该路线时实施下述步骤(a)至(e):
(a)确定起点和路线上的一个驶过的路线位置之间的第一速度的预期值,
(b)确定驶过的路线位置和目标点之间的空间区域中的第二速度的平均值,
(c)比较第一速度的预期值和第二速度的平均值,
(d)根据在步骤(c)中进行的比较确定用于所述一个第二路段的终点,
(e)在起点和终点之间确定所述一个第二路段并且将该终点定义为用于继所确定的第二路段之后的下一第二路段的起点,并且若尚未驶过目标点则重复步骤(a)至(e),并在已经驶过目标点时在起点和目标点之间确定一个第二路段。
根据本方法的另一种实施方式,以下述方式定义各第二路段:确定驶过的路线位置和目标点之间的空间区域中的第二速度的标?#35745;?#24046;并且根据该标?#35745;?#24046;确定一个阈值,当超过该阈值?#36125;?#22312;显著的交通状态变化。在比较第一速度的预期值和第二速度的平均值时,现在可计算第一速度的预期值与第二速度的平均值之间的差并且与将该差与所述阈值进行比较。
根据本方法的另一种实施方式,作为特征值确定一个分位数,作为每个第一路段上第一行程时间分布的相应的分位数确定相应的中位数行程时间。为第二路段配置基于第一交通信息数据的虚拟的中位数行程时间,其方式是,将第一路段的相应中位数行程时间插入到第二路段。然后,便可根据配置于每个第二路段的虚拟中位数行程时间确定第一时间值。同样,作为每个第二路段上第二行程时间分布的相应的分位数确定相应的中位数行程时间。然后,根据配置于每个第二路段的中位数行程时间确定第二时间值。
附图说明
下面借助附图所示实施例详细说明本发明。附图如下:
图1示出为第一和第二交通信息数据将路线划分为固定路段;
图2示出为第一和第二交通信息数据将路线划分为可变的交通自适应的路段;
图3A示出用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的系统的一种实施方式;
图3B为示出用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的系 统的另一种实施方式。
具体实施方式
下面给出一个模型,以便为一个路段上的交通信息配置时间值,该时间?#24403;?#24449;该交通信息对于该路段上的车辆的效用。接着,该模型被用来配置(Zuordnung,?#25345;?珠链传输的效用。根据本方法,所述配置这样进行:通过与现有信息的?#24403;?#36739;来估算基于时间上更新的珠链的传输的增值的相对增益。
上述解决方案的第一步骤在于一个模型,以便为具有“自由”行程时间Tmin的路段A配置交通信息的效用值并且估算时间上更短经历的“新”的珠链的传输的增值。自由行程时间Tmin在此表示的是在理想条件下在该路段上可达到的行程时间。
为此——可能假设地——独立观测N个行程时间Ti,其中i=1,2,…,N,所述行程时间例如由路段A上的N辆车所经历的那样。这些观测与由交通服务提供商分别为路段A的车辆报告的行程时间<T>i进行比较。由此可根据下述等式确定用于基于N辆车中所确定的交通信息数据和交通服务提供商的交通信息数据更新的交通信息的时间值G:

因此,时间值G表?#38236;?#22312;车辆中存在更新的交通信息时在路段A上节省的时间的量,所述更新的交通信息可由车辆中生成的交通信息数据和交通服务提供商的在时间上较早的交通信息数据的融合生成。
等式(1)中包含的系数例如可根据路段A的道路等级来选择。例如可为非平面(planfrei)道路选择并且为平面(plangleich)道路选择
根据上面所给出的用于时间值G的模型可如下估算出货币化的增值M0:
M0=G·Zf·F    (2a)
在等式(2a)中G表?#38236;?#24335;(1)的时间值,Zf为时间系数,其说明更新的交通信息对于路段A上的车辆的平均效用,并且F表示路段A上接收更新的交通信息的车辆数。路段A上接收更新的交通信息的车辆数F借助下述等式?#36152;觶?
F=V·D·Pf    (2b)
其中,参数V表示路段A上的交通量,参数D表示交通信息数据的有效时间并且参数Pf表示路段A上的车辆的装载率。
假设路段A上所有车辆的时间系数Zf相同,则作为交通信息的增?#26723;?#24335;(2a)可简化为:
M=G·F    (2c)
为?#23435;?#36710;辆中最新采集的交通信息数据配置优先级特征数PZ作为提供最新的交通信息数据以更新到当前为止交通信息数据的效用的量数,假设交通服务提供商可借助新的交通信息数据计算“更新”的交通信息状况。更新的交通信息状况的估算仅虚拟地在车辆中进行而且并非必须相应于交通信息提供商处的数据融合过程。
现在,为?#23435;?#21487;能待传输的珠链的交通信息数据报告配置优先级,比较在车辆中虚拟更新的交通信息的时间值G1和到当前为止的交通信息状况的时间值G0。由此产生更新的报告的优先级特征数PZ:
PZ=(G1-G0)·F    (3)
在一路段上可完全、部?#21482;?#26681;本不存在交通服务提供商对该路段的交通信息数据的供应。当对于某一路段不存在交通报告时,则有意义的是区分两种可能的交通服务提供商情况。
在第一种情况下,不存在或未确认交通信息服务对该路段的完全供应并且不存在有效的交通报告。在此情况下,当不存在交通报告时,在车辆中也就不知道交通服务提供商是否具有该路段的交通报告。在此情况下,仅通过车辆内部方法来控制在驶过的路段上采集到的交通信息数据的传输。
在第二种情况下,交通信息服务的交通信息完全覆盖该路段。以?#23435;?#20986;发点,当在交通服务提供商处存在拥堵状态信息时,则交通服 务提供商将报告路段上的拥堵状态,而车辆中不存在详细的交通报告则等同于在交通服务提供商处存在“不拥堵”的交通状态。
接下来为后一种所观测的情况提出一种用于控制在车辆中在驶过路段时所采集的交通信息数据的提供以更新到当前为止在交通服务提供商处存在的交通信息数据的方法。
在此其前提是,在车辆中在驶过路段时采集“新”的交通信息数据,该交通信息数据例如作为珠链被提供给本方法。此外,在车辆中应存在“旧”的交通信息数据,该交通信息数据由交通服务提供商对于驶过的路段所提供。交通信息数据定义了一种交通信息状况。所说交通信息状况应理解为不存在报告或者实际的交通报告,实际交通报告包括关于路段上的速度或行程时间的说明或如可能关于不精确性的说明。对于这些说明的要求在下面将具体说明。
对于路段A必须存在关于路段长度L和路段上的自由速度Vfree的说明。为了描述路段A在时刻t的交通状态,首先根据下述公式为行程时间T或为平均速度V定义辅助变量u:
u=U/Tmin=T-TminTmin=VfreeV-1---(4)]]>
辅助变量u说明了路段A上的相对行程时间损失。为?#23435;?#25152;观测的问题制定解决方案,需要适合的统计框架。为此假设实际在路段上经历的行程时间T是一样本的结果。由于在相同的交通状态下不同样本可导致不同的行程时间T的值,参数u=u(t)因此被视为随机变量。交通状态θ相应于关于用于相对时间损失u的概率分布参数θ=[a,B]的说明。概率分布可作为伽玛分布建模为:
F(u;B,a)=Baua-1exp(-Bu)Γ(a)---(5)]]>
在当前模型中,参数a被视为对于路段A已知的。参数a例如可根据路段的道路等级给出。对于立体交叉(planfrei)的道路可假设
a=100    (6)
并且对于平面交叉(plangleich)的道路
a≈0.09*T    (7)
其中,T为路段A交叉口/节点之间的特征行程时间(以秒计)。
相反,参数B被视为不精确的(模糊的)参数,也就是说,参数B本身借助下述概率分布来描述:
P1(B)=βaIBaI-1exp(-βIB)Γ(aI),I=0,1,2,...(8)]]>
参数B在此表示伽玛分布的相反的尺度参数。指数I在等式(8)的表达式中表示不同的独立的信息源。指数I=0例如表示交通服务提供商的信息源,而指数I=1表示车辆的信息源。参数αI或βI被称为“超参数”并且可根据下述公式来确定:
αI=αI-1+α(I)且α(I)≡MI·a    (9)

βI=βI-1+β(I)且β(I)MI&CenterDot;u^I---(10)]]>
在此,为每个信息源配置两个参数(“Bayesian posterior(贝叶斯后验)”)。参数表示相对行程时间损失的估算的平均值。参数M表示配置于一个信息源的虚拟的样本数量。
下面可说明一种用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法。该方法?#19978;?#20998;为下面所给出的方法步骤。
作为该方法的初始基础,提供代表在路线S的路段k上第一交通信息状况的交通信息数据和代表在路线S的路段j上第二交通信息状况的第二交通信息数据在此交通信息数据代表比第二交通信息数据在时间上更早的交通信息状况。在给出的交通信息数据中,参数LI,k表示路段k的长度,参数xI,k表示路段k上的路线位置并且参数tmin,I,k表示路段k上的自由行程时间。参数的含义借助等式(8)和(9)的说明已被解释过。指数I=0说明交通信息数据是由交通服务提供商提供的交通信息数据。用于路线S的路段j的交通信息数据且I=1的含义与上面所解释的参数类似。指数I=1说明交通信息数据是涉及从车辆采集的珠链中获取的交通信息数据。
当交通信息数据和M0不直接由交通服务提供商提供时,则至少假设可借助由交通服务提供商提供的信息重建关于和M0的说明或数据。为了确定假设可从车辆中的珠链中获取关于的说明。对于XFCD报告适宜使M1采取M1=1的值或更大值。因此参数或与参数αI、βI一起表征当前行程时间的概率分布,所述行程时间由交通服务提供商的信息(I=0)或由车辆中的珠链(I=1)产生。
现在,借助下面的方法步骤确定车辆中的交通信息相对于报告的已有交通信息的增值。首先,根据交通信息数据为每个第一路段k确定多个i行程时间Tk,i。为每个路段k确定行程时间Tk,i分布的至少一个分位数T0,p,k。同样,根据交通信息数据为每个路段j确定多个i行程时间Ti,j。为每个路段j确定行程时间Ti,j分布的至少一个分位数T1,p,j。参数p在此说明分位数的数量级。
接着,根据所确定的行程时间Tk,i分布的分位数T0,p,k确定用于第一交通信息数据的交通信息的时间值G0。时间值G0表示交通信息数据对路段k上的车辆的效用量度。另外,根据所确定的行程时间Ti,j分布的特征值T1,p,j确定用于基于到当前为止的和实时的交通信息数据的更新的交通信息的时间值G1。时间值G1表示交通信息数据的效用量度或者说更新的交通信息的效用。在计算出时间值后,可将时间值G0和G1进行比较。根据两个时间值G0和G1的比较提供实时在车辆中生成的交通信息数据以便籍此更新交通服务提供商处存在的交通信息数据
为了实施比较时间值G0和G1,例如可确定一个优先级特征数PZ,该优先级特征数表示提供在车辆中获取的实时交通信息数据来更新交通服务提供商的到当前为止交通信息数据的效用。可以根据时间值G0、G1之间的差和路段上被提供更新的交通信息数据的车辆数确定优先级特征数PZ。因此例如可预先规定一个阈值。当优先级特征数PZ超过 预定的阈值时,将车辆中获取的实时交通信息数据提供给交通服务提供商,用于更新在那里存在的交通信息数据
下面首先为下述情况说明本方法,即在固定的、预先定义的路段上控制在车辆中生成的交通信息数据的传输。
图1为此示出出发点P和目标点Q之间的路线S。在交通服务提供商处,路线S被划分为路段k,路段具?#26032;?#32447;位置x1,…,xk且k=1,…,K。每个路段k设置在两个相继的路线位置xk、xk+1之间。在交通服务提供商处存在的交通信息数据涉?#22885;?#27573;k,这种路段k例如可通过周围的TMC位置来定义。
在车辆中在驶过路线S时所确定的交通信息数据被配置给各路段j,这些路段j设置在相继的路线位置y0,…,yj且j=1,…,J之间。由于路线S的划分是固定地预?#28909;?#23450;的,所以在车辆中生成的交通信息数据与在交通服务提供商处存在的交通信息数据是针对相同的路段。也就是说,在当前情况下,路线位置xk与路线位置yk相同并且因此路段k也与路段j相同。
对更新的交通信息的增值的估算产生于对?#24917;?#35748;识的效用的观测。为?#26031;?#31639;该效用,借助现有数据生成虚拟的行程时间,该行程时间被视为对于特定路段上的其它车辆的经历有代表性的样本。与路段的长度L和路段上的自由速度Vfree一起,参数{a,αI,βI}表征车辆中现有的关于在路段A上经历确定的行程时间的当前概率的认识。因此,为了生成这些样本而使用参数{a,αI,βI}。
?#19978;?#24212;的参数或并?#20197;?#20351;用其余参数L、Vfree、a——其基于相同的路段k、j对于到当前为止有效的交通信息数据并且对于最新的、实时交通信息数据而言是相同的——可根据等式(8-9)确定相应的超参数αI或βI。为已有报告的“旧”的信息状态以及为“新”的信息状态生成虚拟的报告的行程时间。
为此,首先为每个信息源I=0,1、即由交通服务提供商在到当前为止提供的交通信息数据和在车辆中实时采集的交通信息数据借助计 算出的超参数αI、βI和等式(8)和(5)确定用于相对行程时间损失u的概率分布。因此,由等式(4)也已知路段上的用于“旧”的和“新”的信息状态的行程时间分布。由此分别为旧的和新的信息状态抽出路段上的行程时间的样本。可为旧的和新的信息状态估算行程时间分布的次序分位数p={50,60,70,80,90}。这些分位数分别在具有或没有新的信息的情况下来生成虚拟报告的行程时间,以便在使用“悲观”路线选择的情况下也考虑增值。出发点P和目标点Q之间的“悲观”路线例如可理解为在时间上?#20013;?#36739;长、但却被认为较少不可预见的延时的路线。
现在,借助成本/效用模型为路段j上的通过参数表征的现有报告的旧的、到当前为止已知的交通信息状况?#36879;?#36335;段上的新的、实时交通信息状况估算增值。为?#31169;?#21161;超参数αI或βI和其余参数{L,Vfree,a}以及等式(8)、(5)和(4)生成N个由路段j上的车辆虚拟经历的行程时间Ti,j且i=1,…,N,例如N=1000。为这些样本借助等式(1-2c)比较“具有或没有”新的信息的增值。
因此,可借助等式(1)为路段j确定用于旧的交通信息状况的时间值G0,其方式是,为参数Ti使用路段j上所确定的行程时间Ti,j样本、为Tmin使用路段j上的自由行程时间并且为<T>i根据所使用的路线选择算法使用旧的信息状态的分位数之一。相应地,可以确定用于“更新的”交通信息状况的时间值G1,其方式是,为参数Ti使用路段j上所确定的行程时间Ti,j样本、为Tmin使用路段j上的自由行程时间并且为<T>i根据所使用的路线选择算法使用新的实时信息状态的分位数之一。
借助等式(3)可以比较“具有和没有”新的信息的增值,其方式是,确定优先级特征数PZ。该比较可根据用于选择路线的各种不同的可能的策略借助用于每个所观测的虚拟报告的行程时间的分位数重复地进行。此后可输出通过新的交通信息(根据分位数)虚拟?#32435;?#30340;效用。
该方法具有多个有利特性。即使在近似的行程时间估算下,借助车辆中生成的数据,报告准确性(M1>M0)的精确化 也可导致量化的增值并且(根据优先级特征数的数量级)生成报告。这例如在观测“悲观”的路线选择策略时是可能的。在“悲观”策略的情况下,精确化意味着在行驶时所须忍受的缓冲时间减少。在车辆内部方法中,在其中不考虑由交通服务提供商提供的交通信息数据,如车辆内部方法不发出拥堵信号,则不生成报告并且不传输珠链。相反,借助在此提出的方法,?#22791;?#25454;交通服务提供商的交通状态为拥堵(如),而根据车辆中生成的数据延时较少时(如),则可估算提高的增值、生成报告并且传输珠链。另一优点在于,可在多个路段上比较根据等式(2c)的增值或根据等式(3)的优先级特征数。因?#31169;?#21161;增值或优先级特征数提供一个值,该值可在需要时用于控制交通报告的总收获量并且与一个全局阈值进行比较。
下面说明如何借助本方法在可变的交通自适应的路段中控制交通信息数据的传输。
即使用于出发点P和目标点Q之间的路线的总行程时间与到当前为止现有的交通信息相?#26412;?#30830;地一致,一个路线内各路段上的相对行程时间损失u的当前的空间配置关系也可能是错误的。借助下面说明的本方法的实施方式通过更精确或更实时地划分路段或这些路段上的局部平均速度可?#32435;?#25152;述空间配置关系的精确性,由此可产生车辆中生成的数据传输的增值。
下面所说明的本方法的实施方式因此涉及到在考虑现有交通信息的情况下控制车辆中生成的数据的传输,例如通过说明偏移量可以在路线S的可变路段上传输交通信息。
图2在上部分中示出了出发点P和目标点Q之间的路线S,该路线被交通服务提供商划分为路段k,所述路段设置在路线位置xk之间且k=1,…,K。在路段k上可由交通服务提供商为车辆提供交通信息数据。
假设在驶过的路线S上处处存在交通服务提供商的交通信息数据形式的交通信息状况。?#28304;?#21487;理解为存在有效的交通报告或者在假设路线S被完全覆盖的情况下不存在报告。
在每个定义的路段k且k=1,…,K上,作为该方法的输入数据通过由交通服务提供商生成的报告确定参数M0,k和a0,k以?#22885;?#27573;的空间起点和终点。此外,存在关于每个路段k上的自由速度Vfree的说明。各个路段的起点和终点根据交通服务提供商的现有交通信息例如通过路线位置0,x1,x2,…,xk来定义且k=1,2,…K。因此路线位置xk同时表示路段k的终点和下一路段k+1的起点。路段k的长度Lk?#19978;?#36848;公式产生:
L0,k=xk-xk-1    (11)
根据到当前为止的交通信息?#19978;?#36848;公式计算出路段k上的自由行程时间:
tmin,0,k=L0,kVfree---(12)]]>
现在进一步假设,在车辆中在无中断地于路线S上行驶时?#19994;?#36335;等级和自由速度Vfree保持不变的情况下生成珠链作为在车辆中生成的交通信息数据。此外其前提是:珠链?#20013;?#30340;时间不长于报告的有效时间,如5分钟。该假设并不构?#19978;?#21046;,因为珠链必要时可分为更小的满足假设的珠链。
由车辆生成的珠链在第一方法步骤中将驶过的路线划分为路段j=1,…,J。在图2的下部分中,路线s示例性地具?#26032;?#27573;j的不同划分,这些路段设置在路线位置yj之间且j=1,…,J。当在路线S上行驶时,由车辆确定交通信息数据,所述交通信息数据配置给各个路段j。路段的空间起点和终点根据新的划分通过路线位置说明0,y1,y2,…,yj来定义且j=1,2,…J。在这?#21482;?#20998;情况下“新的”路段j的长度为:
L1,j=yj-yj-1    (13)
由图2可以看出,具有xk或yk的划分和因而路段的数量K或J以?#22885;?#27573;的长度L0,k或L1,j可以是不同的。
在第二方法步骤中,现在说明如何进行可变路段的交通自适应的划分。根据本方法,当在路线位置yj上出?#31181;?#21069;所经历的交通状态的显著变化时,在路线位置yj上划分路线S。如至当前为止所驶过的路段中的?#20013;?#36895;度值与路线位置yj“上游”的(较小的)空间窗口中、 即路线位置yj和目标点Q之间的平均值之间的差超过一个阈值,则在路线位置yj上存在交通状态变化。该阈值可以是窗口中的速度的标?#35745;?#24046;的多倍,例如三倍。
第二方法步骤因此可划分为下述子步骤:首先,从路段j的起点起根据路线位置yj确定速度的?#20013;?#39044;期值。接着,确定路线位置yj“上游”的空间窗口中的平均值和标?#35745;?#24046;。可动窗口的长度可以在第二方法步骤开?#38469;?#34987;确定并且例如可为50m。
为了确定是否在路线位置yj上存在显著的交通状态变化,首先要定义一个阈值,在超过该阈值?#36125;?#22312;着交通状态变化的所要求的显著性,由此确定一个路段的终点。此后检验到当前为止驶过的路段中的?#20013;?#36895;度值和窗口中的平均值之间的差是否超过阈值。在超过阈值的情况下并且因此存在交通状态的显著变化时,则在刚刚驶过的路线位置yj上定义路段j的终点和新的路段j+1的起点。
在第三方法步骤中,将在驶过路线S时在路段j上实时采集的交通信息数据配置给在第二方法步骤中确定的路段j的交通状态估算。为此首先在每个路段j上确定出平均速度V1,j。借助由等式(13)确定的路段j的长度通过下述公式得到根据新的交通信息的自由行程时间tmin,1,j:
tmin,1,jL1,jVfree---(14)]]>
现在,可根据下述等式为路段j确定参数M1,j和a1,j:
u^1,j=VfreeV1,j-1---(15a)]]>
M1,j=1    (15b)
a1,j=1CV2---(15c)]]>
在此,CV构成估算的用于相应路段j的变异系数,其例如可由标?#35745;?#24046;和相应路段上的行程时间分布的平均值的比值求出。变异系数CV可根据下述等式按一次近似(in erster Nehrung)估算:
CV=0.3&CenterDot;300L1,j---(16)]]>
参数CV以及因此还有参数a1,j涉及到估算的路段的实?#39135;?#24230;L1,j。由此可考虑所观测的路段上的行程时间的部分显著的不精确性。
在第四方法步骤中,现在由车辆生成的交通信息数据产生形式上为中位数行程时间的虚拟的报告数据。为此由这些参数为每个路段确定相应行程时间分布T1,median,j的中位数。类似地,对于交通服务提供商的已有的交通信息为每个路段计算相应的行程时间分布T0,median,k的中位数,在此如存在的话则使用路段k的到当前为止的划分。
在第五方法步骤中估算出增值,该增值应通过新的交通信息数据更新到当前为止的交通信息数据产生。类似于图1的固定定义的路段,更新的交通信息的增值的估算基于与交通服务提供商的到当前为止的交通信息的比较。为?#26031;?#31639;该增值,在第五方法步骤中实施下述子步骤:
首先,为每个路段j基于新估算的交通信息数据根据等式(9)和(10)计算相应的超参数。借助这些超参数为每个路段j抽取总共i个虚拟的行程时间Ti,j。为此可借助计算的超参数及等式(8)和(5)确定相对行程时间损失的相应分布。因?#31169;?#21161;等式(4)也已知路段j上的虚拟行程时间分布。由该分布可抽取虚拟行程时间Ti,j,其被视为对于该路段j上的其它车辆经历有代表性的样本。由此生成许多个如1000个虚拟轨迹。
为每个虚拟轨迹计算更新的交通信息与到当前为止的交通信息之间的增值。更新的交通信息在此表示基于第一和第二交通信息数据的组合/融合的交通信息。现在,分别根据下述等式为通过路线位置[0,y1,…,yJ]定义的J个路段j上的N个虚拟轨迹配置用于更新的交通信息的时间值G1:

由图2可见,为基于交通服务提供商的交通信息数据的到当前为止的交通信息配置另外的路段k,其通过路线位置[0,x1,…,xK]所定 义。因?#21496;哂新?#32447;位置[0,y1,…,yJ]的每个更新的路段j上的行程速度不是恒定的。但可为路段j配置用于相同的N个虚拟轨迹的时间值,其方式是,将根据“到当前为止的”信息状态的中位数行程时间插入到具?#26032;?#32447;位置[0,y1,…,yJ]的路段j上。
因此,现在可计算辅助值<T0>j,其表示虚拟的中位数行程时间。可根据下述等式确定到当前为止有效的交通信息的时间值:

“自由”行程时间tmin,1,j基于假设的恒定自由速度也出现在时间值G0的表达式中。如到当前为止的交通信息根本没有划?#21482;?#20165;具有“固定”的、即预先定义的路段划分时,也可借助插入来计算出到当前为止有效的交通信息的时间值并进而配置用于N个虚拟轨迹的时间值。
现在为?#23435;?#29664;链报告配置优先级,比较虚拟更新的交通信息的时间值G1和到当前为止由交通信息提供商公开的交通信息的时间值G0。由此最后根据等式(3)?#36152;?#25253;告的优先级特征数:
PZ=(G1-G0)·F    (19)
因此在两种所描述的应用情况下借助优先级特征数产生一个量数,其表示在车辆中生成的珠链的传输的相对值。显得有意义的是,采用两个值中的最大值,对于以更新为目的的当前交通信息数据的传输的触发而言是决定性的。
不仅用于在固定路段上控制车辆中生成的数据的传输的方法的实施方式而且上面所描述的用于在可变的交通自适应的路段上控制车辆生成的数据的传输的方法的实施方式可实现报告、尤其是XFCD报告总收获量的智能全局控制。为此例如可将优先级特征数与可传输到车辆中的阈值进行比较。只有当优先级特征数超过该阈值时,才能传输车辆中实时采集的交通信息数据以更新到当前为止的交通信息。因此,该方法可?#32435;?#23545;现有信息资源的使用效率并?#26131;?#32456;?#32435;?#36710;辆中存在的交通信息的质量。
该方法允许通过确定增值有针对性地发送报告,所述增?#26723;?#33268;传 输实时交通信息数据以便更新已知的交通信息。因此,本方法与始终以更新为目的向交通服务提供商传输珠链的方法相反可节省直接和间接的通信成本。在“错误(假正面)”报告“拥堵”交通状况?#24065;?#22312;自由/空闲的交通中报告实时在路段上采集的交通信息数据。例如当现有交通信息仍显示拥堵,而拥堵已经消除时,也将实时在车辆中生成的交通信息数据提供给总站用以更新那里存在的交通信息。当交通干扰已被一辆车可靠采集时,使用本方法可避免在同一路段上行驶的其它车辆进行多余的重复报告。但当采集的交通状况的可靠性的提高具有显著增值时,可再次进行报告。此外,本方法允许传输与报告“拥堵”和“不拥堵”明显有区别的报告,其方式是,区?#22336;?#21153;水平(Level of Service),如自由的交通、拥堵的交通。例如在拥堵刚刚开始产生或开始消除时,就已经可提供实时的交通信息数据。
借助所述方法,用于在考虑现有交通信息的情况下控制车辆中生成的数据的传输,在行驶于由交通服务提供商提供交通信息的路段上的车辆中就已可确定:将车辆中生成的交通信息数据传输给交通服务提供商以更新那里存在的交通信息是否具有增值。图3A示出包括车辆100的系统,?#36152;?#36742;具有用于在考虑现有交通信息的情况下控制在车辆中生成的数据的传输的设备110,所述设备包括计算机111、电子数据载体112和数据采集装置113。数据采集装置113例如提供在驶过路段时采集的交通信息本方法的所有上述方法步骤可在计算机111上执行。为此,各方法步骤可被实现于程序代码中,该程序代码存储于电子数据载体112或计算机111的?#24067;?#19978;。计算机、如导航计算机的处理器可访问数据载体112或?#24067;?#20197;便执行其中所定义的方法步骤。
若计算机111确定:在车辆中生成的交通信息数据的传输相对于交通服务提供商处存在的关于驶过路段的交通信息构成增值,则由车辆的发送装置114向交通服务提供商的总站(中心)200传输车辆中生成的交通信息数据。总站200具有用于更新交通信息的设备210,该设备具有计算机211和存储单元213。存储单元213可存储由车辆 传输的交通信息数据。计算机211可借助存储于存储单元213上的交通信息数据和已有的交通信息数据确定更新的交通信息数据,该数据可被提供给其它车辆。
图3B示出了一种系统设置,其中,在车辆中借助数据采集装置113获取的关于驶过路段的交通信息数据首先被传输给总站200。与图3A中相同的元件配有同样的附图标记。交通信息数据在总站可被存储于存储单元213中。与图3A所示的实施方式不同,在车辆中仅借助数据采集装置113在驶过路段时采集交通信息数据并由发送装置114传输给总站200。在总站,传输的交通信息数据存储于存储单元213中。所述总站具有电子数据载体212,在该数据载体上存储有程序代码形式的用于确定第一和第二时间值以及优先级特征数的方法的各方法步骤。可选地,各方法步骤也可存储在计算机211的?#24067;?#20013;。计算机211现在便可确定优先级特征数是否超过特定阈值并且根据该比较借助由车辆传输的交通信息数据来更新在总站中现有的交通信息。更新的交通信息数据可由总站200提供给该路段上行驶的其它车辆。

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本文标题:用于控制交通信息数据的提供以更新交通信息的方法.pdf
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