專利名稱：道路交通監(jiān)視系統(tǒng)及相關(guān)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及道路交通監(jiān)視系統(tǒng)及其相關(guān)方法。
背景技術(shù)：
目前使用的多數(shù)道路交通監(jiān)視系統(tǒng)采用來自道路沿線布置的傳 感器和攝像機(jī)的信息，來自駕駛員通過電話機(jī)向無線電廣播電臺通知 的信息(所述無線電廣播電臺涉及提供與交通有關(guān)的信息)和/或交通 警察的信息進(jìn)行交通監(jiān)視。
使用來自裝有能夠確定車輛位置的接收器，比如全球定位系統(tǒng)
(GPS )接收器的車輛的位置信息的系統(tǒng)也被用于道路交通監(jiān)視。
此外，近年來，還使用能夠使用來自蜂窩通信系統(tǒng)的位置數(shù)據(jù)的 道路交通監(jiān)視系統(tǒng)。這些系統(tǒng)具有不要求在車輛上裝配額外的基礎(chǔ)設(shè) 施，比如傳感器、攝像機(jī)或GPS接收器的優(yōu)點(diǎn)。它們總是可以進(jìn)行 毛細(xì)交通估計，即，只要存在蜂窩網(wǎng)絡(luò)覆蓋，就能夠進(jìn)行交通估計。
例如，US6577946公開一種起源于現(xiàn)有蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)的智能數(shù)據(jù) 收集和處理系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用實(shí)時的蜂窩電話機(jī)位置數(shù)據(jù)重構(gòu)并發(fā)的 交通情況。
該系統(tǒng)通過跟蹤指定區(qū)域內(nèi)的所有車內(nèi)的移動電話機(jī)，及時地建 立和保存在特定時刻沿所有路段行駛的車輛的列表。
在每個時刻，該系統(tǒng)保存一系列的這種列表。這使系統(tǒng)可以獲得 在每個特定路段行駛的車輛的總數(shù)的準(zhǔn)確估計，以及車輛的行駛方向 和平均速度。根據(jù)這些數(shù)據(jù)，系統(tǒng)能夠l)計算各個道路和路段的 實(shí)時交通負(fù)荷；2)生成車輛轉(zhuǎn)彎的詳細(xì)列表，所有相關(guān)十字路口的 實(shí)時轉(zhuǎn)彎數(shù)據(jù)；和3)其它交通參數(shù)。該系統(tǒng)使用試探算法，區(qū)分來 自布置在車輛上的蜂窩電話機(jī)的位置數(shù)據(jù)或來自其它用戶的蜂窩電
話機(jī)的位置數(shù)據(jù)。
US6650948公開一種監(jiān)視由移動通信設(shè)備網(wǎng)服務(wù)的區(qū)域的路網(wǎng) 中的車輛交通流量，所述移動通信設(shè)備網(wǎng)具有呼叫管理系統(tǒng)，所述呼 叫管理系統(tǒng)配有提供使用中的移動通信設(shè)備的位置數(shù)據(jù)的移動通信 設(shè)備定位系統(tǒng)。該方法包括捕捉各個車栽設(shè)備的地理定位數(shù)據(jù)，并 將這些數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成表示車輛到達(dá)與捕捉的地理位置數(shù)據(jù)相符的路網(wǎng) 的任意可能道路分支的可能性的概率向量。隨著車輛向前行駛，重復(fù) 該過程，并根據(jù)與新的概率向量相關(guān)的道路分支位置和與前一概率向 量相關(guān)的道路分支位置之間的任意可用路線的概率，構(gòu)成新的概率向 量。計算可用路線的預(yù)期通過時間Atx,并將其與實(shí)際的通過時間進(jìn) 行比較，從而提供可用路線的延遲因素。
US6490519公開一種交通監(jiān)視系統(tǒng)，包括適合于從多個移動通信 設(shè)備用戶收集位置信息的交通數(shù)據(jù)收集設(shè)備，和適合于分析來自多個 用戶的位置信息，并除去不涉及車輛交通的位置信息的交通數(shù)據(jù)篩選 器。

發(fā)明內(nèi)容
申請人注意到迄今為止，現(xiàn)有的道路交通監(jiān)視方法都不完全令人滿意。
例如，盡管在定位精度方面極其可靠，不過使用基于GPS(或 者輔助GPS-AGPS，其中GPS接收器被集成到蜂窩電話機(jī)中，并與 蜂窩電話機(jī)以及移動網(wǎng)絡(luò)合作，以便定義其位置)接收器的定位方法 的道路交通監(jiān)視系統(tǒng)具有幾個問題。例如，第一個問題與配備有GPS 接收器的可用移動終端的用戶的百分率較低關(guān)聯(lián)。此外，即使存在大 量的配備GPS接收器的移動終端，使用由這些接收器提供的定位數(shù) 據(jù)的道路交通估計會要求這些接收器持續(xù)處于運(yùn)行狀態(tài)。這意味移動 終端的電池的嚴(yán)重消耗，另外要求蜂窩通信網(wǎng)絡(luò)不斷關(guān)于終端的位置 更新終端自身，其結(jié)果是網(wǎng)絡(luò)自身的信令和連接的過載。
另一問題涉及在市區(qū)環(huán)境中，GPS定位功能并不總是可用。事 實(shí)上，在具有許多建筑物的市區(qū)中，可能發(fā)生GPS接收器無法使它 自身與足夠數(shù)目的衛(wèi)星連接，以便荻得精確的位置估計的情況，于是 在這些區(qū)域中，會造成定位功能不可用。
就使用來自蜂窩通信系統(tǒng)(比如，在3GPP TS 25,305和TS 43.05 規(guī)范中描述的諸如CI (小區(qū)識別)，增強(qiáng)型CI， TDOA (增強(qiáng)型觀 測時差)，EOTD (觀測的到達(dá)時差)之類的方法)的移動終端位置 數(shù)據(jù)的道路交通監(jiān)視系統(tǒng)來說，在估計終端位置時，這些方法可能形 成誤差，在小區(qū)密度較高的區(qū)域(通常市區(qū))中，所述誤差約為100 米/200米，不過在小區(qū)密度低的區(qū)域(一般郊區(qū)或者偏遠(yuǎn)地區(qū))，所 述誤差也可達(dá)到幾公里。
于是，申請人解決了實(shí)現(xiàn)能夠提供準(zhǔn)確并且相當(dāng)詳細(xì)的道路交通 估計，進(jìn)一步適合于需要這種估計的特定服務(wù)的道路交通監(jiān)^L系統(tǒng)的 技術(shù)問題。
具體地說，本發(fā)明涉及一種道路交通監(jiān)視系統(tǒng)及其相關(guān)方法，所 述系統(tǒng)和方法能夠根據(jù)移動終端位置估計和適當(dāng)?shù)妮斎胍?guī)范，建立詳 細(xì)的基于像素的道路交通圖。
應(yīng)指出的是在本說明書中，術(shù)語"像素"指的是具有可變大小的版 圖元素，其形狀一般為矩形，更特別的是為正方形。特別地，每個道 路交通圖與覆蓋相關(guān)地理區(qū)域的一組像素關(guān)聯(lián)，并且對于屬于該組像 素的每個像素，包含在觀測這樣的特定像素本身的一段時隙中，在該
特定像素內(nèi)行進(jìn)的移動終端/車輛的移動性指數(shù)值(例如，平均速度)。 作為本發(fā)明的主題的道路交通監(jiān)視系統(tǒng)可使用以來自蜂窩通信
系統(tǒng)(例如GSM、 EDGE、 UMTS、 PDC"個人數(shù)字蜂窩，，通信系統(tǒng))
的信息為基礎(chǔ)的移動終端位置估計。
本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)還可使用以來自其它系統(tǒng)(比如GPS、 AGPS、
Galileo或者輔助Galileo系統(tǒng))的信息為基礎(chǔ)的位置估計，只要從這
些系統(tǒng)獲得的位置估計考慮到終端的子集正在移動中。
不過，申請人注意到通過利用來自上述系統(tǒng)的信息獲得的移動終
端位置估計的精確度的缺失，確定在設(shè)置了像素大小和觀測所述像素
的時隙寬度之后，監(jiān)視系統(tǒng)計算的移動性指數(shù)值受誤差影響的條件。 在某 一像素中并且持續(xù)某 一觀測時隙，當(dāng)被觀測的正在移動的終端的 數(shù)目增大時，移動性指數(shù)的誤差降低。
申請人還注意到移動中的被觀測終端的數(shù)目取決于像素大小(像 素大小越大，在該像素中行進(jìn)的終端的數(shù)目越大)，以及取決于觀察 時隙大小(觀察時隙大小越大，觀測到的終端的數(shù)目越大)。這意味 在設(shè)置了使移動性指數(shù)估計可靠的被觀測終端的數(shù)目之后，在像素自 身的像素大小和觀察時隙大小之間存在折衷。
通過利用從像素大小，觀測時隙長度和移動性指數(shù)估計的最大 容許誤差中選擇的至少兩個參數(shù)作為監(jiān)視系統(tǒng)的輸入規(guī)范，本發(fā)明能 夠考慮到這樣的折衷，使移動性指數(shù)估計更準(zhǔn)確。在設(shè)置了上面列舉 的參數(shù)中的至少兩個參數(shù)，比如觀測時隙和移動性指數(shù)估計的最大容 許誤差之后，依據(jù)預(yù)先計算的關(guān)系，即允許描述在輸入規(guī)范和待計算 參數(shù)之間存在的關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，另外考慮到其它參數(shù)(所謂的特征 參數(shù))，包括每個像素內(nèi)的用戶呼叫的密度和使用的定位方法的誤 差，按照本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)能夠確定另一參數(shù)(這種情況下為像素大 小)。
這種輸入規(guī)范的存在可使監(jiān)視系統(tǒng)更好地適合于需要這種監(jiān)視 的服務(wù)。特別地，存在一些在具有設(shè)定的分辨率的地圖上提供交通顯 示的服務(wù)，這些服務(wù)要求設(shè)置像素大小和移動性指數(shù)估計的最大容許 誤差作為輸入規(guī)范。對于其它服務(wù)，例如要求和道路交通有關(guān)的"實(shí) 時"信息的那些服務(wù)，最好除移動性指數(shù)的最大容許誤差之外，還設(shè) 置觀測時隙長度作為輸入規(guī)范。在其它服務(wù)中，例如要求每天的道路 交通信息的那些服務(wù)中，除了移動性指數(shù)的最大容許誤差之外，最好 還設(shè)置盡可能小的像素大小作為輸入規(guī)范。
本發(fā)明的目前優(yōu)選的實(shí)施例涉及一種道路交通監(jiān)視系統(tǒng)，包括 至少一個第一輸入端，用于接收移動終端的位置估計；至少一個第二 輸入端，用于接收根據(jù)為其進(jìn)行道路交通監(jiān)視的服務(wù)的類型選擇的輸 入規(guī)范；至少一個輸出端，用于產(chǎn)生道路交通圖，每個道路交通圖與
一組版圖元素關(guān)聯(lián)，并且對于每個所述版圖元素，包括在所述版圖元 素內(nèi)行進(jìn)的移動終端的至少一個移動性指數(shù)。
本發(fā)明的另一方面涉及一種道路交通監(jiān)^f見方法，包括下述步驟 -接收移動終端的位置估計； $; 、、、、、、' -, '
-產(chǎn)生道路交通圖，每個道路交通圖與一組版圖元素關(guān)聯(lián)，并且 對于每個所述版圖元素，包括在所述版圖元素內(nèi)行進(jìn)的移動終端的至 少一個移動性指數(shù)。
在從屬權(quán)利要求和本說明書中描述了本發(fā)明的其它優(yōu)選方面。


下面參考附圖舉例說明本發(fā)明，其中
圖l表示按照本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)；
圖2表示由按照本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的方法的流程圖3、 4和5表示由按照本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)使用的數(shù)量的可能特
性；
圖6表示與由按照本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)產(chǎn)生的一組像素相關(guān)的車 輛交通圖。
具體實(shí)施例方式
如圖1中所示，本發(fā)明的道路交通監(jiān)視系統(tǒng)l包括至少一個第一 輸入端la，至少一個第二輸入端lb和至少一個第三輸入端lc，用于 分別接收移動終端的位置估計(下面稱為"位置估計")，輸入規(guī)范和 將在下面詳細(xì)說明的所謂特征數(shù)據(jù)，以及至少一個輸出端ld，用于產(chǎn) 生基于像素的道路交通圖。特別地，每個道路交通圖與覆蓋相關(guān)的地 理區(qū)域的一組像素相關(guān)，并且對于屬于該組的每個像素，包含持續(xù)像 素本身的某一觀測時隙在該像素內(nèi)行駛的移動終端/車輛的移動性指 數(shù)值(例如，平均速度)。 位置估計
移動終端的位置信息能夠以來自蜂窩通信系統(tǒng)(例如GSM、 EDGE、 UMTS、 PDC通信系統(tǒng))，或者來自GPS、 AGPS、 Galieo 或輔助Galileo系統(tǒng)； 一般而言，來自能夠提供考慮到終端的子集在 移動中的位置估計的系統(tǒng)的信息為基礎(chǔ)。
特別地，來自蜂窩通信系統(tǒng)的信息最好是已存在于系統(tǒng)本身內(nèi)， 并用于系統(tǒng)的正常操作的那些信息，比如接收信號的功率度量，傳播 延遲時間度量，服務(wù)小區(qū)和相鄰小區(qū)的標(biāo)識等等。這些信息隨后由定 位方法(比如CI、增強(qiáng)型CI、 TDOA、 EOTD)用于獲得位置估計。
有利的是，已存在于蜂窩系統(tǒng)中的這種信息的使用避免主動作用 于蜂窩系統(tǒng)以請求新信息的生成。這樣，避免了系統(tǒng)自身的信令和連 接的過度過栽。
進(jìn)一步可取的是假定使用的定位方法能夠提供后續(xù)位置估計，即 在后續(xù)時間中(例如每5秒)適用于每個用戶，并且考慮到能夠被定 位的終端的子集正在移動中，即，在車輛上，如下在本說明書中更詳 細(xì)所述。
輸入規(guī)范
可用于位置估計的定位方法一般具有兩類問題
1)能夠被跟蹤的移動終端的數(shù)目只是能夠在車輛上找到的所有
移動終端的子集。特別地，就以與蜂窩通信系統(tǒng)操作關(guān)聯(lián)的信息為基
礎(chǔ)的定位方法而論，可以i人為
o不是所有位于車輛上的用戶都具有開啟的移動終端；
o通常，移動電話運(yùn)營商不能獲得屬于其它移動電話運(yùn)營商的用
戶的位置；
o通過利用非侵入式定位方法，即使用可在蜂窩通信系統(tǒng)的信令 接口獲得的數(shù)據(jù)的定位方法，能夠僅僅定位進(jìn)行呼叫的那些用戶(連 接的用戶)。事實(shí)上，這些數(shù)據(jù)并不僅僅存在于連接終端的信令接口 中。
除了前述問題之外，基于GPS、 AGPS、 Galileo、輔助Galileo
系統(tǒng)的定位方法還存在裝備有能夠利用這種系統(tǒng)的接收器的移動終 端的數(shù)目有限的問題，以及尤其是在市區(qū)環(huán)境中可能不能利用這種系 統(tǒng)的問題。
2)利用上述定位方法荻得的位置估計通常受誤差影響。例如， 利用來自蜂窩通信系統(tǒng)的信息的移動終端的位置估計可能包含估計
誤差，在小區(qū)密度高的區(qū)域(通常市區(qū))，所述估計誤差可能約為100
米或200米，不過在小區(qū)密度低的區(qū)域(通常郊區(qū)或偏遠(yuǎn)地區(qū))，所
述估計誤差可能達(dá)到幾公里。這些位置估計誤差既意味向像素分配移
動終端方面的誤差，例如推斷移動終端位于指定的像素中，而實(shí)際上
該移動終端在另一像素中(推測起來在相鄰的一個像素中)，又意味
車速估計方面的誤差。
申請人注意到在設(shè)置了像素大小和像素觀測時隙寬度之后，這確
定監(jiān)視系統(tǒng)l計算的移動性指數(shù)值受誤差影響的條件。不過，在某一 像素中和某一觀測時隙內(nèi)，當(dāng)觀測到的移動終端的數(shù)目增大時，移動
性指數(shù)誤差減小。
申請人還注意到觀測到的移動終端的數(shù)目取決于像素大小(像素 大小越大，那么在該像素中行進(jìn)的終端的數(shù)目越大)，以及取決于觀 測時隙大小(觀測時隙大小越大，那么觀測到的終端的數(shù)目越大)。 這意味在設(shè)置了使移動性指數(shù)估計可靠的觀測終端的數(shù)目之后，在像 素大小和像素觀測時隙大小之間存在折衷。
按照本發(fā)明，通過利用從像素大小，觀測時隙長度和移動性指 數(shù)估計的最大容許誤差中選擇的至少兩個參數(shù)作為輸入規(guī)范，監(jiān)視系 統(tǒng)l能夠管理這種折衷，使移動性指數(shù)估計更準(zhǔn)確。在設(shè)置了上面列 舉的參數(shù)中的至少兩個參數(shù)，比如觀測時隙和移動性指數(shù)的最大容許 誤差之后，依據(jù)預(yù)先計算的關(guān)系或者允許描述在輸入規(guī)范和待計算參 數(shù)之間存在的關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，另外考慮到其它參數(shù)(所謂的特征參 數(shù))，例如包括每個像素內(nèi)的用戶呼叫的密度(下面稱為"呼叫密 度，，)和使用的定位方法的誤差，按照本發(fā)明的監(jiān)視系統(tǒng)能夠確定另 一參數(shù)(這種情況下為像素大小)。
不過，有益的是認(rèn)為就作為取決于受影響像素中的通話用戶的數(shù) 目，以及取決于通信用戶在像素本身上的分布的參數(shù)的呼叫密度，例 如每平方公里的呼叫密度而論，處理呼叫密度相當(dāng)復(fù)雜。事實(shí)上，呼
叫密度分布通常因像素而異，并且隨時間變化。于是，為了使選擇該 參數(shù)作為特征數(shù)據(jù)更為容易，可以假定對于每個正被觀測的像素，收 集和呼叫分布有關(guān)的一些統(tǒng)計數(shù)據(jù)，以便預(yù)先了解該參數(shù)。另一方面， 可以根據(jù)在被觀測像素中行進(jìn)的用戶進(jìn)行的呼叫的實(shí)際數(shù)目，"運(yùn)行
地(run time )"計算該參數(shù)。
另外，申請人注意到考慮到從像素大小，觀測時隙大小和移動性 指數(shù)估計的最大容許誤差中選擇的至少兩個參數(shù)的輸入規(guī)范的存在， 可以更好地使監(jiān)視系統(tǒng)1適合于使用它的服務(wù)。
特別地，存在一些在具有設(shè)定分辨率的地圖上提供交通顯示的服 務(wù)，這些服務(wù)要求設(shè)置像素大小和移動性指數(shù)估計的最大容許誤差作 為輸入規(guī)范。對于其它服務(wù)，例如嚴(yán)格要求"實(shí)時"信息的那些服務(wù)， 可以設(shè)置下述觀測時隙大小和移動性指數(shù)估計的最大容許誤差作為 輸入規(guī)范。在另一些服務(wù)中，例如要求每天的交通信息的那些服務(wù)中， 除了移動性指數(shù)估計的最大容許誤差之外，如下面在本說明書中更詳 細(xì)所述，還可以提供盡可能小的像素大小作為輸入規(guī)范。
移動性指數(shù)地圖
監(jiān)視系統(tǒng)1為每個像素提供包含與該像素本身的某一觀測時隙 相關(guān)的一組移動性指數(shù)的值的道路交通圖的輸出ld的生成。
下面在本說明書中，術(shù)語"像素"意味具有不同大小的通常為矩 形，或者更特別地為正方形的版圖元素。
按照本發(fā)明，監(jiān)視系統(tǒng)1使每個像素與一個或多個移動性指數(shù)關(guān) 聯(lián)，所述一個或多個移動性指數(shù)指示存在于該像素本身內(nèi)的用戶及其 移動終端的移動狀態(tài)。例如，下迷可用作移動性指數(shù)
-在某一像素觀測時隙中，在被觀測像素中行駛的車輛的平均行
駛速度的值；該平均值意味作速度模量；
-分解成其四個主要分量(北、東、南、西)的在某一像素觀測
時隙中，在被觀測像素中行駛的車輛的平均速度值，如在下面的說明
中更詳細(xì)所述；
-在所考慮的觀測時隙中，在被觀測像素中行進(jìn)的移動用戶的數(shù)
目S
-在所考慮的觀測時隙中，用戶在被觀測像素內(nèi)行進(jìn)的軌跡的數(shù) 目；和
-在所考慮的觀測時隙中并在被觀測像素中，移動用戶的出現(xiàn)次 數(shù)，即所使用的定位方法估計的位置的數(shù)目。
必須注意的是，所有移動性指數(shù)涉及具有一定大小的指定像素， 以及一 定的像素觀測時隙。
監(jiān)視系統(tǒng)l從而能夠產(chǎn)生呈矩陣形式的一個或多個車輛交通圖 作為輸出，每個移動性指數(shù)一個矩陣。
例如，圖6表示與屬于某一地理區(qū)域的一組像素關(guān)聯(lián)的車輛交通 圖。按照本發(fā)明，這些像素與一個或多個移動性指數(shù)的值關(guān)聯(lián)。 移動性指數(shù)計算模式
為了計算前述移動性指數(shù)，監(jiān)視系統(tǒng)i使用下面列舉的圖2中所 示的步驟
步驟1)使用(圖2的方框2a )在輸入端la中接收的位置估計 作為跟蹤算法的輸入?yún)?shù)，所述跟蹤算法能夠確定每個移動終端遵循 的軌跡及其移動速度；
步驟2)區(qū)分(圖2的方框2b)屬于在車輛上移動的用戶的移動 終端和屬于不在車輛上移動的用戶(例如步行者)的移動終端；和
步驟3)計算(圖2的方框2c)每個被觀測像素的移動性指數(shù)。
具體地說，步驟1中監(jiān)視系統(tǒng)1使用的位置估計要求定期地，即 跟蹤算法確定終端速度和軌跡所必需的最小時段(例如5秒)定位移 動終端。如前所述，通過利用向移動終端或者向服務(wù)于移動終端的蜂 窩通信系統(tǒng)要求確定移動終端本身的位置所需的全部信息的方法(例 如，前面列舉的定位方法)，能夠?qū)崿F(xiàn)所述定位。另一方面，可以使 用當(dāng)移動終端正在通信時，在蜂窩通信系統(tǒng)的信令鏈路中傳播的信說明書第10/14頁
息。例如，對于以0.480秒的周期在Abis信令鏈路(即，允許GSM 系統(tǒng)的兩個節(jié)點(diǎn)，比如BTS和BSC相互通話的信令接口 )上通信的 GSM移動終端移動性的正常管理來說，關(guān)于服務(wù)小區(qū)的時間和功率 測量以及從GSM移動終端對最多6個相鄰小區(qū)進(jìn)行的功率測量不斷 在傳送。這些信息允許以0.480秒周期定位終端。為了降低定位設(shè)備 處理負(fù)荷，可以增大相鄰兩次定位之間的時間，通過對所收集的測量 執(zhí)行十中抽一，即在獲得的測量中每10個接受一個，并丟棄其它的 測量，可以每4.8秒獲得一個估計的位置。在接下來的時間中關(guān)于相 同的移動終端計算的位置由監(jiān)視系統(tǒng)1通過跟蹤算法處理，以便確定 移動終端軌跡和移動速度。如前所述，估計的移動終端位置受誤差影 響，尤其是當(dāng)定位方法并不定位于某一點(diǎn)，而是定位于移動終端可存 在的不定區(qū)域時。通過利用許多順次的移動終端位置，跟蹤算法的使 用可以更準(zhǔn)確地估計移動終端遵循的軌跡，同時確定移動終端的速 度。速度可被確定為移動終端遵循的整個路線上的平均速度，移動終 端遵循的路線的有限區(qū)間(例如，被觀測像素內(nèi)的區(qū)間)內(nèi)的平均速 度，或者在移動終端沿其路線假定的每個新位置的估計速度。跟蹤算 法允許通過文獻(xiàn)中已知的過濾技術(shù)之一，例如低通過濾或者借助 Kalman過濾器的過濾(后者在例如Brown, R.G.， Hwang, P.Y.C.， Introduction to Random Signals and Applied Kalman Filtering, 3rd ed.， John Wiley&Sons, Inc., 1997中描述)，恰當(dāng)?shù)剡^濾在輸入la 中獲得的位置估計。
在步驟S2，監(jiān)視系統(tǒng)l區(qū)分將被指出為步行者的移動終端和將 被指出為車輛的移動終端。特別地，在本說明書中，術(shù)語"步行者"意 味屬于徒步行走或者未移動的用戶的移動終端，而術(shù)語"車輛"意味屬 于位于行駛中的車輛中的用戶的移動終端。通過實(shí)現(xiàn)使用移動終端速 度作為主信息的算法，實(shí)現(xiàn)步行者和車輛之間的區(qū)分。例如，如果其 在整個終端觀測路線上計算的速度超過預(yù)先關(guān)于步行者確定的最大 速度，那么移動終端可被看作車輛。將移動終端指定為移動終端的另 一種備選方案是核實(shí)終端瞬時速度是否在占沿跟蹤路線或者一部分
跟蹤路線行進(jìn)的所需時間預(yù)定百分率的時間內(nèi)，保持在某一閾值之 上。
在步驟3，監(jiān)視系統(tǒng)1計算前面描述的移動性指數(shù)。監(jiān)視系統(tǒng)1 通過僅僅考慮分配給移動中的終端的那些軌跡，計算移動性指數(shù)。
每個移動性指數(shù)的計算由交通監(jiān)視系統(tǒng)1的方框2c進(jìn)行，如下 所述地發(fā)生
-通過求在所考慮的觀測時隙中，在被觀測像素內(nèi)估計速度的絕 對值的平均值，確定該像素內(nèi)的平均速度值；
-通過假定水平平面上的移動終端移動相對于南方、北方、東方 和西方被分解，確定呈4個主要分量形式的平均速度值，其中在所考 慮的觀測時間中并在被觀測像素內(nèi)，沿上述方向計算估計速度的平均 值。如果在三維空間中考慮移動終端移動，那么還要考慮沿垂直方向
的平均速度分量；
-依據(jù)在所考慮的觀測時隙中，在被觀測像素內(nèi)測量的移動用戶
的數(shù)目，確定移動中的用戶的數(shù)目；
-依據(jù)在所考慮的觀測時隙中，在被觀測像素內(nèi)測量的軌跡的數(shù) 目，確定在被觀測像素內(nèi)用戶的軌跡的數(shù)目。該值不同于移動用戶的 數(shù)目，因?yàn)槔碚撋希谒紤]的觀測時隙中，同一用戶能夠在被觀測 像素內(nèi)完成許多軌跡；和
-通過計算由用于在所考慮的觀測時隙中，在被觀測像素內(nèi)的移 動用戶的定位方法估計的位置的數(shù)目，確定出現(xiàn)次數(shù)。
輸入規(guī)范管理模式
如前所述，監(jiān)視系統(tǒng)1關(guān)于被觀測像素估計的移動性指數(shù)受誤 差例如向像素分配終端方面的誤差和/或估計終端速度方面的誤差的 影響。
有利的是，申請人注意到一旦知道使用的定位方法，就能夠創(chuàng)建 允許描述存在于輸入規(guī)范像素大小，觀測時隙長度和移動性指數(shù)估 計的最大容許誤差與所謂的特征數(shù)據(jù)，比如呼叫密度和使用的定位方 法誤差之間的關(guān)聯(lián)的數(shù)學(xué)模型，以及使用這些數(shù)學(xué)模型使移動性指數(shù) 估計更準(zhǔn)確。
舉例來說，圖3表示在設(shè)置觀測時隙之后，指示存在于作為被觀 測像素內(nèi)的估計速度的絕對值的平均值獲得的速度的移動性指數(shù)誤 差與像素大小之間的關(guān)系。該關(guān)系由取決于呼叫密度，例如每平方公 里的呼叫密度的參數(shù)給出，并假定具有在67。/。的情況下具有150米精 度的定位方法(這可通過使用例如增強(qiáng)型CI定位方法來獲得)。注 意到在設(shè)置了一定的呼叫密度之后，當(dāng)像素大小增大時，指示估計速 度的移動性指數(shù)誤差降低。另外注意到在其它參數(shù)相同的情況下，即 像素大小和定位方法精度相同的情況下，當(dāng)每平方公里的呼叫密度增 大時，誤差降低，這是因?yàn)橛糜趯?shí)現(xiàn)估計的可用測量樣本的數(shù)目增大。
圖4和5表示在將每平方公里的平均呼叫密度設(shè)置成40個呼叫/ 平方公里之后，關(guān)于當(dāng)被觀測像素的大小隨著觀測時隙長度參數(shù)變化 時，作為估計速度的絕對值的平均值獲得的速度的誤差的特性。特別 地，圖4表示對于在67%的情況下，具有150米精度的定位方法，估 計速度的誤差和被觀測像素的大小之間的關(guān)系，而圖5表示對于在 67%的情況下，具有200米精度的定位方法(這可通過利用例如增強(qiáng) 型CI定位方法來獲得)，估計速度的誤差和被觀測像素的大小之間 的關(guān)系。注意到當(dāng)被觀測像素的大小增大時，在其它參數(shù)相同的情況 下，估計的像素速度的誤差降低。此外，當(dāng)觀測時隙增大時，誤差降 低。通過比較圖4和5，注意到當(dāng)定位方法誤差增大時，被觀測像素 中的估計速度的誤差增大。
下面，說明當(dāng)服務(wù)要求道路交通估計時的輸入規(guī)范管理的一些示 例。例力ff:
a)所述服務(wù)可能需要適當(dāng)?shù)南袼卮笮『鸵苿有灾笖?shù)的最大容許 誤差，不過對于觀測時隙長度沒有約束。這種類型的服務(wù)可以是向市 政當(dāng)局提供的服務(wù)，所述市政當(dāng)局將統(tǒng)計交通分布用于城市規(guī)劃，例 如用于規(guī)劃道路干預(yù)，停車等，或者用于確定公共運(yùn)輸?shù)囊?guī)模。這種 情況下，下述被作為監(jiān)視系統(tǒng)1的輸入規(guī)范像素大小和所考慮的移 動性指數(shù)的最大容許誤差，即所需精度，而使用的定位方法精度被提
供為特征數(shù)據(jù)。通過了解這些參數(shù)，監(jiān)視系統(tǒng)1能夠確定(通過前面 說明的數(shù)學(xué)模型)達(dá)到獲得所考慮移動性指數(shù)的所需精度的呼叫密度 參數(shù)的值。 一旦計算了這樣的值，那么在相關(guān)區(qū)域的所有像素中，存 在大于或等于計算值的呼叫數(shù)目(呼叫密度)的觀測時隙之后，監(jiān)視 系統(tǒng)1將具有所需精度的各個移動性指數(shù)提供給道路交通圖。另一方 面，通過計數(shù)用戶進(jìn)行的呼叫，能夠"運(yùn)行地"計算呼叫密度參數(shù)，直
到移動性指數(shù)達(dá)到所需精度為止；
b )所述服務(wù)可能要求依據(jù)某一定時(例如，每15分鐘)和依據(jù) 關(guān)于移動性指數(shù)估計的最大容許誤差的設(shè)定閾值，更新交通信息。這 種類型的服務(wù)可以是例如針對駕駛員的服務(wù)，駕駛員關(guān)心獲得更新的 交通信息，以便能夠選擇最快的路線。這種情況下，下述被用作輸入 規(guī)范觀測時隙和關(guān)于移動性指數(shù)的最大容許誤差的設(shè)定閾值，而使 用的定位方法精度被提供為特征數(shù)據(jù)。通過利用兩種備選方案能夠計 算像素大小第一種備選方案是對所有像素設(shè)置相同的大小。這種情 況下，唯一的未指定參數(shù)是像素呼叫密度參數(shù)，不過該參數(shù)可由監(jiān)視 系統(tǒng)1修改。于是，監(jiān)視系統(tǒng)1將限制自身只計算呼叫密度參數(shù)達(dá)到 在預(yù)先設(shè)置的閾值內(nèi)，許可移動性指數(shù)估計的最大容許誤差的程度的 那些像素的相關(guān)移動性指數(shù)。第二種方案是提供車輛交通圖，所述車 輛交通圖的像素大小隨相關(guān)區(qū)域的不同部分中的呼叫密度而變化。這 種情況下，監(jiān)視系統(tǒng)1能夠影響像素大小。特別地，監(jiān)視系統(tǒng)l能夠 根據(jù)呼叫密度將相關(guān)區(qū)域分成大小不同的像素從而，將存在呼叫密 度較低的較大像素，以便在該像素中具有適合于滿足關(guān)于移動性指數(shù) 的最大容許誤差的約束條件的最少數(shù)目的呼叫；
c)向監(jiān)視系統(tǒng)1供給輸入規(guī)范的另一種模式是在設(shè)置了移動性 指數(shù)的最大容許誤差之后，根據(jù)所需服務(wù)的類型，提供像素大小和觀 測時隙長度的適當(dāng)數(shù)值范圍。例如，對于適合于駕駛員的信息類服務(wù)， 可提供下面的輸入規(guī)范
10分鐘^觀測時間530分鐘
邊長50米^f象素大小^邊長300米
這種情況下，監(jiān)視系統(tǒng)l將核實(shí)存在遵守關(guān)于考慮的移動性指數(shù) 的最大容許誤差的規(guī)范的成對輸入(像素大小，觀測時隙長度)，服 務(wù)供應(yīng)商將獲得使其對這兩個參數(shù)之一設(shè)置優(yōu)先權(quán)的選擇機(jī)會。例 如，如果較高的優(yōu)先權(quán)被賦予觀測時隙，那么將選擇像素大小和觀測 時隙以使后一參數(shù)，即觀測時隙最大。
權(quán)利要求
1.一種道路交通監(jiān)視系統(tǒng)，包括-至少一個第一輸入端(1a)，用于接收移動終端的位置估計；-至少一個第二輸入端(1b)，用于接收根據(jù)為其進(jìn)行道路交通監(jiān)視的服務(wù)的類型選擇的輸入規(guī)范；-至少一個輸出端(1d)，用于產(chǎn)生道路交通圖，每個道路交通圖與一組版圖元素關(guān)聯(lián)，并且對于每個所述版圖元素，包括在所述版圖元素內(nèi)行進(jìn)的移動終端的至少一個移動性指數(shù)。
2、 按照權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入規(guī)范選 自下述參數(shù)中的至少兩個參數(shù)版圖元素大小，版圖元素觀察時隙， 所述至少一個移動性指數(shù)的估計的最大容許誤差。
3、 按照權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述輸入規(guī)范是 下述參數(shù)中的兩個參數(shù)版圖元素大小，版圖元素觀察時隙，所述至 少一個移動性指數(shù)的估計的最大容許誤差。
4、 按照前述權(quán)利要求中的任意一個所述的系統(tǒng)，其特征在于， 它包括至少一個第三輸入端(lc)，用于接收特征數(shù)據(jù)，所述特征數(shù) 據(jù)選自下述參數(shù)至少之一每個版圖元素內(nèi)用戶進(jìn)行的呼叫的密度， 所述位置估計的精度。
5、 按照前述權(quán)利要求中的任意一個所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述位置估計以來自蜂窩通信系統(tǒng)的信息為基礎(chǔ)。
6、 按照前述權(quán)利要求中的任意一個所述的系統(tǒng)，其特征在于， 所述位置估計以來自衛(wèi)星通信系統(tǒng)的信息為基礎(chǔ)。
7、按照前述權(quán)利要求中的任意一個所述的系統(tǒng)，其特征在于， 對于每個所述版圖元素，所述至少一個移動性指數(shù)選自下述參數(shù)至少 之一在版圖元素中行進(jìn)的移動終端的平均行進(jìn)速度值；在版圖元素 內(nèi)行進(jìn)的移動用戶的數(shù)目；在版圖元素內(nèi)移動終端行進(jìn)的軌跡的數(shù) 目；版圖元素內(nèi)移動終端的估計位置的數(shù)目。
8、 一種道路交通監(jiān)視方法，包括下述步驟 -接收移動終端的位置估計；-接收根據(jù)為其進(jìn)行道路交通監(jiān)視的服務(wù)的類型選擇的輸入規(guī)范；-產(chǎn)生道路交通圖，每個道路交通圖與一組版圖元素關(guān)聯(lián)，并且 對于每個所述版圖元素，包括在所述版圖元素內(nèi)行進(jìn)的移動終端的至少一個移動性指數(shù)。
9、按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述輸入規(guī)范選 自下述參數(shù)中的至少兩個參數(shù)版圖元素大小，版圖元素觀察時隙， 所述至少一個移動性指數(shù)的估計的最大容許誤差。
10、按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征在于，所述輸入規(guī)范是 下述參數(shù)中的兩個參數(shù)版圖元素大小，版圖元素觀察時隙，所迷至 少一個移動性指數(shù)的估計的最大容許誤差。
全文摘要
一種道路交通監(jiān)視系統(tǒng)，包括第一輸入端(1a)，用于接收移動終端的位置估計；第二輸入端(1b)，用于接收根據(jù)為其進(jìn)行道路交通監(jiān)視的服務(wù)的類型選擇的輸入規(guī)范；和輸出端(1d)，用于產(chǎn)生道路交通圖，每個道路交通圖與一組版圖元素關(guān)聯(lián)，并且對于每個所述版圖元素，包括在所述版圖元素內(nèi)行進(jìn)的移動終端的至少一個移動性指數(shù)。優(yōu)選地，所述輸入規(guī)范選自下述參數(shù)中的至少兩個參數(shù)版圖元素大小，版圖元素觀察時隙，所述至少一個移動性指數(shù)的估計的最大容許誤差。
文檔編號G08G1/01GK101371280SQ200580052550
公開日2009年2月18日 申請日期2005年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月30日
發(fā)明者A·卡普塞爾羅, D·帕拉塔, D·菲理澤拉, P·羅維索洛 申請人:意大利電信股份公司