專利名稱：用于測量交通流量的系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于測量交通流量的一種系統(tǒng)和方法，并且特別涉及使用現(xiàn)有的移動電話和網(wǎng)絡(luò)來測量車輛交通流量。
美國聯(lián)邦通信委員會已經(jīng)決定網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者必須在2001年10月1日能夠在至少三分之二的時間上在一個呼叫始發(fā)地400英尺(150m)內(nèi)識別呼叫的位置。在這樣短的時間范圍上進(jìn)行有效的判決需要一種正規(guī)的管理，要基于網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行解決(也就是說，智能性的精確定位不在于手機(jī))。硬要用戶升級他們的手機(jī)不一定是一個受歡迎的主張，除非網(wǎng)絡(luò)愿意支付；當(dāng)然，如果這樣做比升級他們的網(wǎng)絡(luò)更為便宜的話，他們將愿意這樣做。盡管基于網(wǎng)絡(luò)的解決對于經(jīng)營者進(jìn)行配置來說很昂貴，但還是比對全部用戶進(jìn)行升級便宜，給出了這樣的背景，好像將要提倡美國的LBS，至少在開始，使用了緊急911訊息并將是基于網(wǎng)絡(luò)的。
在非美國市場中的焦點(diǎn)可能有些不同之處。雖然在EU中對于LBS有一個管理要求，但時間范圍在某種程度上更為寬松；2008年必須服務(wù)到位。事實(shí)上很久以前在歐洲就具有LBS，但作為商業(yè)的結(jié)果，不是正規(guī)化的，強(qiáng)制的。
基于位置可以向客戶提供許多業(yè)務(wù)。這些業(yè)務(wù)中的某些業(yè)務(wù)對于下一代移動通信來說將是“唯一的銷售點(diǎn)”，并因此對于網(wǎng)絡(luò)經(jīng)營者來說它們的介紹值得商業(yè)上的重視·繪圖
·緊急情況·廣告·黃頁·局部信息·被盜財產(chǎn)的安全性/跟蹤·車隊跟蹤·電信息業(yè)務(wù)·業(yè)務(wù)量信息(作為每個業(yè)務(wù)主管)·基于位置的計費(fèi)·沿岸航行·天氣·實(shí)時公共運(yùn)輸信息(注意用戶和當(dāng)前信息移動！)·朋友/雇員尋找器從一種業(yè)務(wù)到另一種業(yè)務(wù)需要變化位置的精確性，并且所要求的精確性還影響實(shí)現(xiàn)位置檢測的方法。
美國專利5,465,289公開了監(jiān)視車輛交通的一個系統(tǒng)。該系統(tǒng)使用附加的無線接收機(jī)通過檢測小區(qū)邊界之間的過區(qū)切換來檢測移動電話的大致位置。過區(qū)切換是移動電話和基站發(fā)射機(jī)之間發(fā)射的信號，表明該移動電話將與一個鄰近小區(qū)的一個基站進(jìn)行通信，當(dāng)從一個小區(qū)移動到另一個時。附加的無線接收機(jī)需要具有檢測小區(qū)過區(qū)切換的功能性，存儲過區(qū)切換記錄并檢測和記錄地理位置數(shù)據(jù)。然而，除了第一代系統(tǒng)該系統(tǒng)不能適用于其他的系統(tǒng)，并且不能與一個網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行工作-它是一個獨(dú)立的系統(tǒng)。
根據(jù)小區(qū)到小區(qū)的過區(qū)切換和地理位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生車輛計數(shù)和流率數(shù)據(jù)。通常在公路上的相同位置出現(xiàn)小區(qū)切換的入和出。每個單位時間可以對過區(qū)切換進(jìn)行累計以便估計在一個公路上的車輛計數(shù)。在切換和已知的行進(jìn)距離之間的時間允許作出一個流率的確定。在時間上的車輛的地理位置也可以得出流率。此外，地理位置允許過區(qū)切換數(shù)據(jù)定位一個特殊的公路。根據(jù)監(jiān)視對這些公路產(chǎn)生周期性的報告。
雖然在‘289中的系統(tǒng)中公開了提供有用的業(yè)務(wù)，我們應(yīng)該清楚還存在許多不足。該系統(tǒng)僅僅精確到蜂窩網(wǎng)絡(luò)中小區(qū)的大小，這可以是從100米到10公里的任何地方。此外，現(xiàn)有的系統(tǒng)不適于提供基于位置的業(yè)務(wù)并因此存在進(jìn)一步的缺點(diǎn)。
因此，提供一種包括一個移動電話網(wǎng)絡(luò)的車輛交通監(jiān)視系統(tǒng)，包括用于從和到移動電話接收和發(fā)射信號的多個基站，和一個位置監(jiān)視單元，用于導(dǎo)出經(jīng)移動電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的移動電話的位置，該位置監(jiān)視單元包括一個存儲器，用于存儲多個移動電話的標(biāo)識和位置數(shù)據(jù)，和包括一個交通流量分析儀，用于確定移動電話位置上的交通流量，其中配置存儲器和交通流量分析儀以便只從移動電話的一個子集的標(biāo)識和位置數(shù)據(jù)中就可顯著的確定交通流量，該子集是那些已經(jīng)發(fā)射了一個交通監(jiān)視請求到移動電話網(wǎng)絡(luò)的移動電話。
本發(fā)明提供了這樣的優(yōu)點(diǎn)，用于交通監(jiān)視的分析數(shù)據(jù)從正在行進(jìn)的用戶帶有的移動電話中被顯著地導(dǎo)出并因此已經(jīng)請求了交通信息。這就減少了從來自移動電話的包括抽樣數(shù)據(jù)中可能出現(xiàn)的錯誤，這些移動的電話并沒有在公路車輛中行進(jìn)。各種加權(quán)因數(shù)可以用于評估交通流量，作為那些在車輛(請求交通信息)和其他方面中已知的HHP的因數(shù)。
本發(fā)明還提供這樣的優(yōu)點(diǎn)，通過一個用戶接收交通信息可以取得一種特殊的作用，通過啟動一個交通監(jiān)視請求，并當(dāng)需要時可以重新配置用戶的移動電話。特別的是，每個移動電話子集中的移動電話被安排比不在子集中的移動電話更頻繁的廣播一個信號給網(wǎng)絡(luò)。該系統(tǒng)因而能夠確保確定移動電話的頻繁的位置更新，這些移動電話正在行進(jìn)和已經(jīng)“選擇了進(jìn)入”交通系統(tǒng)。作為一種可替換的方式，這可以通過在網(wǎng)絡(luò)用戶數(shù)據(jù)庫的用戶帳戶上放置一個標(biāo)記來實(shí)現(xiàn)。這將允許系統(tǒng)將使用不改變的手機(jī)進(jìn)行工作。此外，應(yīng)該注意的是，根據(jù)“SIM工具包”可以實(shí)現(xiàn)手機(jī)驅(qū)動“選擇參加”選項(xiàng)，這還是不需要手機(jī)的修改，因?yàn)槎鄶?shù)手機(jī)已經(jīng)支持它。
此外，本發(fā)明還在于適用于與一個移動電話網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一個車輛交通監(jiān)視系統(tǒng)的一種移動電話，包括一個無線單元，用于提供與一個移動電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電話通信的處理器和存儲器，該網(wǎng)絡(luò)包括周期的更新信號和安排提供交通更新的信號功能，交通更新信號功能包括一個輸入，用于從一個為了交通信息的移動電話用戶接收一個請求，和一個輸出，用于引起無線單元比通常更頻繁的廣播一個更新的信號。
因此，帶有這種特點(diǎn)的移動電話與交通監(jiān)視系統(tǒng)共同合作來保證得到精確的交通流量。請求交通信息的一個用戶自動地變成交通流量統(tǒng)計數(shù)字中的一個采樣。
在直接參考的權(quán)利要求中定義了這些和其他的有創(chuàng)造性的特征。
簡述附圖現(xiàn)在，僅僅通過示例的方式，結(jié)合參考附圖將描述本發(fā)明的一個實(shí)施例，其中

圖1顯示了本發(fā)明的一個具體的交通監(jiān)視系統(tǒng)；圖2顯示了一個移動電話的功能部件；圖3顯示了按照本發(fā)明在操作一個移動電話中的關(guān)鍵功能步驟；圖4是本發(fā)明具體的一個位置監(jiān)視單元的主功能的一個流程圖；圖5是詳述圖4的路程計算的一個流程圖；圖6是詳述圖5的行駛速度計算的一個流程圖；和圖7是詳述圖4的延遲通知的一個流程圖。
一個實(shí)施例的描述在圖1中顯示了一個車輛交通監(jiān)視系統(tǒng)。各個手提便攜(HHP)移動電話1通過多個基站2與一個移動電話網(wǎng)絡(luò)3進(jìn)行通信。網(wǎng)絡(luò)3和基站2可以是用于任意類型的移動電話技術(shù)協(xié)議和頻率的。比如GSM1900MHz，900MHz或1800MHz或者諸如UMTS這樣的新業(yè)務(wù)。這些和其他的都在本發(fā)明的范疇內(nèi)。此外，該實(shí)施例還包括一個位置監(jiān)視器4，分析移動電話的位置和導(dǎo)出交通信息作為結(jié)果。后面將詳細(xì)描述由位置監(jiān)視器提供的功能。
可以通過網(wǎng)絡(luò)3本身，位置監(jiān)視器4或者通過兩者的結(jié)合來得到與網(wǎng)絡(luò)3進(jìn)行通信的每個移動電話1的地理位置。對于技術(shù)人員來說，確定移動電話位置的適當(dāng)?shù)姆椒ㄊ鞘熘?，包括在每個基站上的相控陣天線來得到來自移動電話到達(dá)信號的角度。用該角度與在其它基站上得到的角度相對照給出一個位置。一種替換方式是，測量在多個基站上來自移動電話的一個信號到達(dá)的時間，得到相對的距離并因此得到位置。這兩種替換方式即使有的話也很少需要改變一個移動電話來測量位置，但需要對現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行一些改變。有許多其他的方式得到位置數(shù)據(jù)，所有這些方式將與建議的系統(tǒng)工作。實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)所需的軟件可以遍布在網(wǎng)絡(luò)中；這將減輕任何保密性的擔(dān)心，因?yàn)橹挥幸粋€電話在這個時間從這里移動到這里的在一個基站控制器之外通過的數(shù)據(jù)，而不是特別針對用戶。
在圖2中顯示了一個移動電話關(guān)鍵功能部分的一個示意圖。根據(jù)ROM20中的軟件控制和利用存儲RAM16，一個CPU10提供該單元的處理功能。一個顯示器在這里被配備一個LCD12，和一個輸入設(shè)備，這里是一個鍵盤14。一個無線單元18提供RF發(fā)射和接收功能并轉(zhuǎn)換到和來自的語音數(shù)據(jù)和RF信號。至今，這些功能部件對于技術(shù)人員來說是共知的。
配置處理器10，無線單元18和存儲器RAM16/ROM20以便提供圖3中的功能。在一個通常的HHP移動電話中，無線單元周期的廣播位置更新，典型的每30秒，或者當(dāng)在小區(qū)間移動時。然而，為了交通監(jiān)視的目的，以及通過圖3的交通更新信號功能進(jìn)行尋址，這是不夠的。
交通更新信號功能確保的是，當(dāng)一個用戶請求交通信息時，實(shí)際上是發(fā)射到網(wǎng)絡(luò)并且該用戶的HHP被重新配置以便比通常時更頻繁的發(fā)射更新訊息。第一步驟30是當(dāng)用戶選擇了交通信息選項(xiàng)時。作為結(jié)果，一個信號請求這樣的信息被發(fā)送到網(wǎng)絡(luò)并且利用上述的任意的地理位置的方法，在步驟31，同時在HHP的位置上提供一個更新。實(shí)際上該用戶已經(jīng)選擇參加該系統(tǒng)，如步驟32所示。如果該用戶選擇決定退出該系統(tǒng)，則進(jìn)行步驟33的動作，并且交通更新功能在步驟34結(jié)束。接著移動電話返回正常狀態(tài)并以正常方式向網(wǎng)絡(luò)廣播。
當(dāng)在交通監(jiān)視模式中時，一個信號延遲步驟35減少了更新信號的傳輸間的時間以便HHP更頻繁地發(fā)送更新信號到網(wǎng)絡(luò)。本發(fā)明范圍內(nèi)一種可替換的方式是不改變手機(jī)，但改變與手機(jī)相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)。位置更新之間的定時可能完全由網(wǎng)絡(luò)驅(qū)動；也就是，網(wǎng)絡(luò)將詢問“你在哪里？”而不是等待被告訴“我在這里”。這允許網(wǎng)絡(luò)和交通系統(tǒng)更精確地監(jiān)視用戶的位置和速度，并且還知道用戶更可能正行進(jìn)在一個車輛中?，F(xiàn)在將結(jié)合參考圖4-7描述這種幫助的位置數(shù)據(jù)的分析。
圖4顯示了按照本發(fā)明的一個實(shí)施例的有關(guān)交通監(jiān)視的整個處理過程(圖表1)。第一步40是當(dāng)手機(jī)在交通監(jiān)視系統(tǒng)上注冊時(手機(jī)選項(xiàng)接收，圖3)。在得到新位置步驟42上，已經(jīng)重新選擇參加的收集的位置被重新得到。該位置在增加新位置步驟44上被存儲在位置/事件數(shù)據(jù)庫45中，并且由一個時鐘47控制管理刪除任何“老的”數(shù)據(jù)。給定時間的位置的存儲允許在計算最可能路由步驟46計算最可能的路線，進(jìn)一步顯示在圖5的圖表1a中，稍后描述。接著在計算平均速度步驟48計算平均速度。速度和位置的計算都參考一個存儲的道路地圖集50。指定一個可信的等級作為速度數(shù)據(jù)并在速度存儲步驟52把它存儲在一個速度數(shù)據(jù)庫54中，進(jìn)一步在圖6的圖表2中顯示。
至此的步驟允許測定流通量條件。下一步，在通知手機(jī)步驟56手機(jī)被通知本地的流通量狀況，進(jìn)一步在圖7的圖表3中顯示。最后，在重新得到用于手機(jī)的新位置數(shù)據(jù)和報告該處理之前，在等待步驟58包括與一個手機(jī)速度相關(guān)的相反的一個可變延遲。
在圖5的圖表1a中顯示了用于一個給定的手機(jī)的計算最可能的路由。在得到當(dāng)前位置步驟60，從位置/時間數(shù)據(jù)庫45中檢索針對一個給定手機(jī)的位置和時間數(shù)據(jù)的列表。然后在計算路由步驟62，從道路地圖集50檢索可能的路由。如果只有一種可能的路由，在步驟64可信的等級被設(shè)置較高(100)。如果有許多路由，則在最小平方步驟66執(zhí)行最小平方差的計算。在步驟68設(shè)置可信閥作為最小平方計算的一個函數(shù)。在計算差的步驟70調(diào)整可信閥，以便結(jié)合參考一個平均行駛速度數(shù)據(jù)庫與其他的相同路由相比較來考慮手機(jī)的平均速度。結(jié)果，針對圖表1，在步驟46出現(xiàn)了最可能的路由和可信的等級。
允許統(tǒng)計分析路由數(shù)據(jù)來提供交通流量信息，用于每個手機(jī)的路由和可信等級以及計算的那個手機(jī)的速度提供給一個粗略速度和可信等級數(shù)據(jù)庫54以便進(jìn)一步進(jìn)行分析，如圖6的圖表2所示。粗略的速度和可信數(shù)據(jù)庫包含在給定位置上針對每個移動電話進(jìn)入的速度和可信數(shù)據(jù)的時間，以及路段。為處理這種數(shù)據(jù)，在得到數(shù)據(jù)步驟80，首先檢索用于給定路段的數(shù)據(jù)。確保與當(dāng)前流通量條件有關(guān)的數(shù)據(jù)，在刪除數(shù)據(jù)步驟82，比某一確定分鐘數(shù)老的數(shù)據(jù)被刪除。為了進(jìn)一步增加數(shù)據(jù)精確性，在忽略進(jìn)入步驟84忽略進(jìn)入的一部分以便留下屬于較高可信等級值的一給定數(shù)或進(jìn)入的因數(shù)。
此外在忽略最低百分?jǐn)?shù)步驟86保證用于增加精確性的步驟，其中由速度忽略一給定的最低進(jìn)入的百分?jǐn)?shù)。這將除去不在汽車中的用戶；這與這種情況特別相關(guān)，如果選擇加入是通過一種帳戶選項(xiàng)的方法而不是通過手機(jī)設(shè)置。剩下的進(jìn)入者從而與最近的相關(guān)，較高的可信的進(jìn)入者在給定的路段上具有更可能接近中值速度的速度。從而在更新平均速度步驟90上計算平均行駛速度，并提供給一個平均行駛速度數(shù)據(jù)庫91，它提供數(shù)據(jù)用于計算圖5(圖表1a)中的可信等級值和用于向用戶提供信息。最后，在步驟92根據(jù)再次執(zhí)行的計算檢索下一個路段。
得到的數(shù)據(jù)可以以各種方式提供給用戶，如圖7所示(圖表3)。如果用戶正在進(jìn)行請求信息，如同從一個HHP移動一樣，則同先前描述的那樣請求首先被用于重新配置HHP，以便比平常更頻繁地發(fā)送更新數(shù)據(jù)，并像已經(jīng)描述的那樣，使用那個HHP的位置信息來得到流通量條件。
如上所述，在輸入步驟100得到HHP的位置和最可能的當(dāng)前道路。接著在詢問數(shù)據(jù)庫102詢問平均行駛速度數(shù)據(jù)庫91并在步驟103結(jié)合參考接收信號的類型能夠確定手機(jī)。如果手機(jī)能處理圖形，在步驟104發(fā)送一個更新的地圖，如果不能，在SMS步驟106發(fā)送一個是否有延遲的SMS，或者如果手機(jī)具有一種自動應(yīng)答能力，發(fā)送一個描述延遲的短語音訊息。
然后，在網(wǎng)絡(luò)/位置監(jiān)視器上繼續(xù)處理以便繼續(xù)監(jiān)視交通流量狀況，只要用戶保持“選擇參加”到該系統(tǒng)。
如果請求這不是在網(wǎng)絡(luò)上的一個移動電話用戶，例如因特網(wǎng)上，則得到用戶請求步驟110檢索數(shù)據(jù)，在步驟112以步驟114的請求方式提供它。
雖然描述的系統(tǒng)是作為分離的網(wǎng)絡(luò)和位置監(jiān)視器，但應(yīng)該清楚具有的邏輯劃分，并且位置監(jiān)視器功能可以在一個位置上或分布的位置上由網(wǎng)絡(luò)本身執(zhí)行。
權(quán)利要求
1.一種包括一個移動電話網(wǎng)絡(luò)的車輛交通監(jiān)視系統(tǒng)，包括用于從和到移動電話接收和發(fā)射信號的多個基站，和一個位置監(jiān)視單元，用于導(dǎo)出經(jīng)移動電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的移動電話的位置，該位置監(jiān)視單元包括一個存儲器，用于存儲多個移動電話的標(biāo)識和位置數(shù)據(jù)，和包括一個交通流量分析儀，用于確定移動電話位置上的交通流量，其中配置存儲器和交通流量分析儀，以便只從移動電話的一個子集的標(biāo)識和位置數(shù)據(jù)中就可顯著的確定交通流量，該子集是已經(jīng)表示了一個交通監(jiān)視請求到移動電話網(wǎng)絡(luò)的那些移動電話。
2.按照權(quán)利要求1的一種系統(tǒng)，其中移動電話的子集是已經(jīng)發(fā)射了一個交通監(jiān)視請求到移動電話網(wǎng)絡(luò)的那些移動電話。
3.按照權(quán)利要求1或2的一種系統(tǒng)，其中每個移動電話子集中的移動電話被安排比不在子集中的移動電話更頻繁的廣播一個信號給網(wǎng)絡(luò)。
4.按照權(quán)利要求1，2或3的一種系統(tǒng)，其中通過給出一個較大的加權(quán)到移動電話的子集的位置數(shù)據(jù)配置交通流量分析儀來確定交通流量。
5.按照權(quán)利要求1-4的任意的一種系統(tǒng)，其中為了子集中每個移動電話的路由配置交通流量分析儀來確定一個可信的等級。
6.按照權(quán)利要求5的一種系統(tǒng)，其中配置交通流量分析儀來確定是具有較高可信等級的子集數(shù)據(jù)的一個函數(shù)的交通流量。
7.按照上述任一權(quán)利要求的一種系統(tǒng)，其中配置位置監(jiān)視器來確定作為具有較高速度的子集數(shù)據(jù)的一個函數(shù)的交通流量。
8.一種如上述任一權(quán)利要求中所要求的交通流量分析儀。
9.適用于與一個移動電話網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的一個車輛交通監(jiān)視系統(tǒng)的一種移動電話，包括一個無線單元，用于提供與一個移動電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行電話通信的處理器和存儲器，該網(wǎng)絡(luò)包括周期的更新信號和安排提供交通更新的信號功能，交通更新信號功能包括一個輸入，用于從一個為了交通信息的移動電話用戶接收一個請求，和一個輸出，用于引起無線單元比通常更頻繁的廣播一個更新的信號。
10.按照權(quán)利要求9的一種移動電話，其中交通更新信號功能被安排引起無線單元廣播一個更新信號，作為由交通監(jiān)視系統(tǒng)提供的交通流量數(shù)據(jù)的一個函數(shù)。
11.一種方法，用于在一個移動電話網(wǎng)絡(luò)中監(jiān)視車輛交通，包括得到經(jīng)移動電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信的移動電話的位置，存儲用于多個移動電話的每個的標(biāo)識和位置數(shù)據(jù)，確定在移動電話位置上的交通流量，其中確定交通流量的步驟被有遠(yuǎn)見地僅從移動電話的一個子集的標(biāo)識和位置數(shù)據(jù)中確定，該子集是已經(jīng)表示了一個交通監(jiān)視請求到移動電話網(wǎng)絡(luò)的那些移動電話。
12.按照權(quán)利要求11的一種方法，其中移動電話的子集是已經(jīng)發(fā)射了一個交通監(jiān)視請求到移動電話網(wǎng)絡(luò)的那些移動電話。
13.按照權(quán)利要求11或12的一種方法，其中確定一個交通流量的步驟是通過給出一個較大的加權(quán)到移動電話的子集的位置數(shù)據(jù)而完成的。
14.按照權(quán)利要求11，12或13的一種方法，其中確定交通流量的步驟包括把一個函數(shù)放在子集中每個移動電話路由的一個可信等級上。
15.按照權(quán)利要求11-14任意的一種方法，其中確定交通流量的步驟的交通流量是具有一個較高可信等級的子集的數(shù)據(jù)的一個函數(shù)。
16.按照權(quán)利要求11-15的任意一種方法，其中確定交通流量的步驟的交通流量是具有較高速度的子集的數(shù)據(jù)的一個函數(shù)。
全文摘要
用于確定車輛交通流量的一種方法和裝置,包括在一個電信網(wǎng)絡(luò)中的一個位置監(jiān)視器,它匯集和處理來自移動電話的位置數(shù)據(jù)以便確定交通流量。系統(tǒng)內(nèi)每個移動電話的位置在時間間隔上被確定,并且結(jié)合存儲的道路地圖集確定可能的路由和速度。根據(jù)已經(jīng)請求了交通信息的從移動電話手機(jī)接收的數(shù)據(jù)可以顯著的確定交通流量。這些手機(jī)或許正在行進(jìn)在車輛中,從而可以給出很精確的交通流量測量。此外,請求交通信息的移動電話手機(jī)被重新配置提供更精確的數(shù)據(jù),比如通過比通常更大的比率廣播更新信號。
文檔編號G08G1/01GK1373616SQ0114563
公開日2002年10月9日 申請日期2001年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2000年11月30日
發(fā)明者R·奧森 申請人:日本電氣株式會社