專利名稱：交通信息的估計(jì)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種對(duì)在包括過去交通信息的數(shù)據(jù)庫(kù)中遺漏的特定日 期及特定時(shí)間的交通信息進(jìn)行估計(jì)和補(bǔ)充的方法。
背景技術(shù)：
通常，道路的交通狀況與該道路相鄰的道路的交通狀況密切相關(guān)。 因此，如果一條道路交通繁忙，則一條或更多條鄰接的道路會(huì)受到該 繁忙交通的影響。
此外，當(dāng)前的交通信息對(duì)將來的交通信息產(chǎn)生影響。當(dāng)前的交通 信息對(duì)不久的將來的影響很高，而當(dāng)前的交通信息對(duì)遙遠(yuǎn)的將來的影 響則低。
假設(shè)已經(jīng)以預(yù)定的時(shí)間間隔對(duì)預(yù)定的時(shí)間段(例如，以IO分鐘的 時(shí)間間隔、從2008年7月1日至2008年7月20日)對(duì)具體道路或其 路段的交通信息(例如，駕駛速度)進(jìn)行了測(cè)量，但由于例如自然災(zāi) 害或系統(tǒng)錯(cuò)誤，遺漏了特定時(shí)間點(diǎn)或多個(gè)時(shí)間點(diǎn)(例如，2008年7月 15日07:00)的信息。
為了估計(jì)具體道路或其路段的遺漏的交通信息，應(yīng)當(dāng)考慮2008年 7月15日07:00時(shí)刻關(guān)于相鄰于該具體道路或其路段的道路的交通信 息。此外，應(yīng)當(dāng)考慮在過去(例如，2008年7月15日06:50)關(guān)于該 具體道路或其路段的交通信息。
在此背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅用于增強(qiáng)對(duì)本發(fā)明背景技 術(shù)的理解，因此其可以包含不形成本國(guó)家的本領(lǐng)域普通技術(shù)人員己經(jīng) 知曉的現(xiàn)有技術(shù)的信息。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一方面提供一種用于估計(jì)在第一時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的交
通信息的方法，該方法包括以下步驟(a)計(jì)算在第一時(shí)間點(diǎn)上的第
一道路的平均速度，以及相鄰于該第一路段的第二路段中每一個(gè)的速
度及平均速度；(b)通過將在第一時(shí)間點(diǎn)上的第二路段中每一個(gè)的速 度與平均速度之差乘以相應(yīng)的鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值(adjacent link weighted value),并將由此得到的第二路段的乘積值相加，計(jì)算第一時(shí)間點(diǎn)的空 間相關(guān)信息值(space related information value);禾卩(c)通過將該空間 相關(guān)信息值與第一路段的平均速度相加，計(jì)算在第一時(shí)間點(diǎn)上的第一 路段的速度估計(jì)值。
根據(jù)本發(fā)明的一方面，估計(jì)交通信息的方法進(jìn)一步包括以下步驟 (d)對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算第一路段在第一過去時(shí)間點(diǎn)之前的時(shí) 間相關(guān)信息值(time related information value); (e)對(duì)于第二過去時(shí)間 點(diǎn)，計(jì)算第一路段在第一過去時(shí)間點(diǎn)之前的時(shí)間相關(guān)信息值；和(f) 通過將對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值與對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn) 的時(shí)間相關(guān)信息值的加和值與第一路段的速度估計(jì)值相加，修正速度 估計(jì)值。
在優(yōu)選的實(shí)施方式中，該方法可以進(jìn)一步包括以下步驟(d)對(duì) 于第一過去時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算第一路段的時(shí)間相關(guān)信息值；(e)對(duì)于第二 過去時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算第一路段的時(shí)間相關(guān)信息值；和(f)通過將對(duì)于第 一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值與對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信 息值的加和值與第一路段的速度估計(jì)值相加，修正速度估計(jì)值。
優(yōu)選地，步驟(d)可以包括以下步驟(d-1)計(jì)算在第一過去時(shí) 間點(diǎn)上的第一路段的速度與平均速度之差；(d-2)通過將在第一過去時(shí) 間點(diǎn)上的第二路段中每一個(gè)的速度與平均速度之差乘以相應(yīng)的鄰接關(guān) 聯(lián)權(quán)重值，并將由此得到的第二路段的乘積值相加，計(jì)算第一過去時(shí) 間點(diǎn)上的空間相關(guān)信息值；和(d-3)從在第一過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路 段的速度與平均速度之差中減去第一過去時(shí)間點(diǎn)的空間相關(guān)信息值， 并將減得的值乘以第一過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值。
適當(dāng)?shù)?，步驟(e)可以包括以下步驟(e-1)計(jì)算在第二過去時(shí) 間點(diǎn)上的第一路段的速度與平均速度之差；(e-2)通過將在第二過去時(shí)間點(diǎn)上的第二路段中每一個(gè)的速度與平均速度之差乘以相應(yīng)的鄰接關(guān) 聯(lián)權(quán)重值，并將由此得到的第二路段的乘積值相加，計(jì)算第二過去時(shí)
間點(diǎn)上的空間相關(guān)信息值；和(e-3)從在第二過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路
段的速度與平均速度之差中減去第二過去時(shí)間點(diǎn)的空間相關(guān)信息值，
并將減得的值乘以第二過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值。
鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值可以通過第一路段的速度與平均速度之差與第二 路段的速度與平均速度之差之間的斜率而設(shè)定。
所附附圖結(jié)合在本說明書中并形成其一部分，并與以下具體描述 一起，更詳細(xì)地說明了本發(fā)明的以上特征和優(yōu)勢(shì)，其用于通過實(shí)施例 的方式解釋本發(fā)明的原理，這些特征和優(yōu)勢(shì)由此將是顯而易見的。


現(xiàn)在參考附圖中圖示的某些示范性實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明的上述和其 它特征進(jìn)行詳細(xì)說明，以下附圖僅僅作為圖示給出，因此不是對(duì)本發(fā) 明的限制，其中
圖1是示出第一路段與多個(gè)第二路段鄰接的布局圖。 圖2是示出第一路段的第一過去時(shí)間點(diǎn)和第二過去時(shí)間點(diǎn)的交通 信息的配置圖。
圖3是數(shù)據(jù)庫(kù)的配置圖，在該數(shù)據(jù)庫(kù)中，速度通過關(guān)聯(lián)ID、模式 信息、差值和鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值而存儲(chǔ)。
圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的交通信息估計(jì)方法的流程圖。 圖5是根據(jù)本發(fā)明用于計(jì)算鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值的圖。
具體實(shí)施例方式
在下文中，將參照附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的示例性實(shí)施方式。 圖1是示出第一路段與多個(gè)第二路段鄰接的布局圖。 參照?qǐng)D1，第二路段(@ AB)與第一路段(②)的兩端鄰 接。因此，第二路段((i)⑥①③AB)的交通狀況(例如，擁堵)影響
著第一路段(②)的交通狀況。
圖2是示出在第一時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的交通信息、在第一過去 時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的交通信息和在第二過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的
6交通信息之間的關(guān)系的配置圖，上述在第一時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的交 通信息通過本發(fā)明的估計(jì)方法而估計(jì)。
參照?qǐng)D2，第一時(shí)間點(diǎn)(t)表示其交通信息待估計(jì)的過去的時(shí)間 點(diǎn)(例如，2008年7月8日星期二，下午7:00)。另外，第一過去時(shí)間 點(diǎn)(t-l)表示在第一時(shí)間點(diǎn)(t)之前的任意時(shí)間(例如，2008年7月 8曰星期二，下午6:55)。第二過去時(shí)間點(diǎn)(t-2)表示在第一時(shí)間點(diǎn)(t) 之前的另一任意時(shí)間(例如，2008年7月8日星期二，下午6:50)。因 此，在第一過去時(shí)間點(diǎn)(t-l)及第二過去時(shí)間點(diǎn)(t-2)上的第一路段 的交通狀況(例如，擁堵)影響著在第一時(shí)間點(diǎn)(t)上的第一路段的 交通狀況。
平均速度可以在實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上從額外的交通信息收集服務(wù)器中輸出 并記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中(未示出)。
在下文中，將解釋根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的交通信息估計(jì)方法。
考慮到時(shí)間相關(guān)信息和空間相關(guān)信息，對(duì)第一時(shí)間點(diǎn)上的交通信 息加以估計(jì)，如下列方程所示。
v, = a(O + S卿)+( ^Z(, -1)+y2Z(, - 2))
其中v,是在第一時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的估計(jì)速度，//(0是在第一時(shí) 間點(diǎn)上的第一路段的平均速度，Z/^(0是對(duì)于第一時(shí)間點(diǎn)的空間相關(guān)
乂eW
信息值，y,Z(卜l)是對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值，^Z(Z-2)是
對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值。
圖3是數(shù)據(jù)庫(kù)的配置圖，其中速度通過關(guān)聯(lián)ID、平均速度、差值 和鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值而存儲(chǔ)。圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的交通信息估 計(jì)方法的流程圖。
計(jì)算空間相關(guān)信息值x
參照?qǐng)D3和4，首先，計(jì)算其在第一時(shí)間點(diǎn)上的交通信息待估計(jì)的 第一路段所鄰接的多個(gè)第二路段的速度[X(t)]及平均速度[u(t)] (SIO)。
例如，如圖3所示，在第一時(shí)間點(diǎn)(例如，2008年6月5日星期 四，上午00:00)上的第一路段(即，關(guān)聯(lián)ID 3200001392)的平均速 度為27.38 (km/h)。在第一時(shí)間點(diǎn)上的關(guān)聯(lián)ID 3210001175的第二路段的速度為26 (km/h)，第二路段的平均速度為34.56 (km/h)。其他第二 路段的速度及平均速度可以通過相同的方式加以確定。在第一時(shí)間點(diǎn) (例如，2008年6月5日星期四，上午00:00)上的第一路段(即，關(guān) 聯(lián)ID 3200001392)的平均速度是指，通過對(duì)從2008年6月5日起的 過去預(yù)定期間(例如， 一年每個(gè)星期四的上午0(h00)的速度加以平均 而得到的值。平均速度可以在實(shí)時(shí)基礎(chǔ)上從額外的交通信息收集服務(wù) 器中輸出并記錄在數(shù)據(jù)庫(kù)中(未示出)。
對(duì)于每個(gè)第二路段，計(jì)算速度X(t)與平均速度u(t)之差Y(t)，并將 由此得到的差值Y(t)(即，X(t)-u(t))乘以相應(yīng)的鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值p， 以計(jì)算乘積值pY(t) (S12)。如圖3所示，對(duì)于關(guān)聯(lián)ID 3210001176至 3200001169的第二路段，各個(gè)乘積值pY(t)計(jì)算如下(-8.56*0.03)、 (-0.6*-0.03)、 (-2,12*-0.1)、(畫0.482*-0.13)、 (-9.9*-0.08)和(4.413*0.02)。
同時(shí)，鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值P是表示各第二路段的交通條件對(duì)第一路 段交通條件的影響程度的值。參照?qǐng)D5，在計(jì)算出在第一時(shí)間點(diǎn)上的第 一路段的速度與平均速度之差Y(t)與在第一時(shí)間點(diǎn)上的第二路段中每 一個(gè)的速度與平均速度之差Y(t)之間的斜率之后，通過統(tǒng)計(jì)學(xué)程序 (S-PLUS)的LM函數(shù)可以計(jì)算各個(gè)鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值p。
通過將乘積值pY(t)相加，計(jì)算空間相關(guān)信息值2]py(,) (S14)。在
圖3的情形中，空間相關(guān)信息值為0.45072，其計(jì)算如下
(-8.56*0.03)+(-0.6*-0.03)+(-2.12*-0.1)+(-0.482*-0.13)+(-9.9*-0.08)+
(4.413*0.02)。
計(jì)算對(duì)于第 一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值^Z(Z -1)
計(jì)算在第一過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的速度X(t-l)與平均速度 u(t-l)之間的差值Y(t-l) (S20)。例如，在圖3中，在第一過去時(shí)間點(diǎn) 上的第一路段的速度X(t-l)為25 (km/h)，在第一過去時(shí)間點(diǎn)上的第一 路段的平均速度u(t-l)為29.12(km/h)，則速度與平均速度之差Y(t-l)為 -4.12。
類似地，計(jì)算第二路段中每一個(gè)的速度X(t-l)與平均速度u(t-l)之 差，并將由此得到的差值Y(t-l)(即，X(t-l)-u(t-l))乘以相應(yīng)的鄰接 關(guān)聯(lián)權(quán)重值p，以計(jì)算乘積值pY(t-l) (S22)。在圖3中，以與S12相
8同的方式計(jì)算對(duì)于關(guān)聯(lián)ID 3210001176至3200001169的第二路段的各 個(gè)乘積值pY(t-l): (-10.417*0.02)、 (-1.44*-0.03)、 (-0.333*-0.1)、 (-17.16*-0.08)禾卩(1.966*0.02)。
然后，通過將乘積值pY(t-l)相加，計(jì)算第一過去時(shí)間點(diǎn)的空間相 關(guān)信息值SW(卜1) (S24)。在圖3的情形中，空間相關(guān)信息值為
0.86794，其計(jì)算如下(-10.417*0.02) + (-1.44*-0.03) + (-0.333*-0.1) + (-17.16 *-0.08)+ (1,966*0.02)。
之后，從第一過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的速度與平均速度之差 Y(t-l)(即，-4.12)中減去空間相關(guān)信息值ZAr(卜l)(即，0.86794)，
以得到減得的值Z(t-l)(即，-4.98794)。
將減得的值Z(t-l)乘以第一過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值^ (例如，由下述方 法確定的0.5)，以計(jì)算對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值^Z(/-1) (例如，-2.49397) (S26)。
計(jì)算對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值y2Z(/ - 2)
類似地，計(jì)算在第二過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的速度X(t-2)與平均 速度u(t-2)之間的差值Y(t-2) (S30)。例如，在圖3中，在第二過去時(shí) 間點(diǎn)上的第一路段的速度X(t-2)為28 (km/h)，在第二過去時(shí)間點(diǎn)上的 第一路段的平均速度u(t-2)為31.174 (km/h)，則速度與平均速度之差 Y(t-2)為-3.174。
類似地，計(jì)算每個(gè)第二路段的速度X(t-2)與平均速度u(t-2)之差， 并將由此所得的差值Y(t-2)(即，X(t-2)- u(t-2))乘以相應(yīng)的鄰接關(guān)聯(lián) 權(quán)重值p，以計(jì)算乘積值pY(t-2) (S32)。在圖3中，以與S12相同的 方式計(jì)算對(duì)于關(guān)聯(lián)ID 3210001176至3200001169的第二路段的各個(gè)乘 積值pY(t-2)。
然后，通過將乘積值pY(t-2)相加，計(jì)算第二過去時(shí)間點(diǎn)的空間相 關(guān)信息值SW(卜2) (S34)。在圖3的情形中，空間相關(guān)信息值為
0.21819。
之后，從在第二過去時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的速度與平均速度之差 Y(t-2)(即，-3.174)中減去空間相關(guān)信息值Z戶r(卜2)(即，0.21819)，得到減得的值Z(t-2)(即，-3.39219)。
將減得的值Z(t-2)乘以第二過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值/2 (例如，由下述方 法確定的0.08)乘，以計(jì)算對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值 ^Z(卜2)(例如，-0.271375) (S36)。
計(jì)算第一路段的速度估計(jì)值V 將步驟S14中算出的第一時(shí)間點(diǎn)的空間相關(guān)信息值Z^(f)與第一
路段的平均速度u(t)相加(S40)，然后，與對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間 相關(guān)信息值 ^(/-1)和對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間相關(guān)信息值;^2(>2) 的加和值^Z(/-1) + ^Z(t-2)相加，使得得到第一路段的估計(jì)速度V (S42)。
例如，如圖3所示，將步驟S14中算出的空間相關(guān)信息值或0.45072 與在2008年6月5日星期四上午00:00時(shí)間上的第一路段的平均速度 或27.38相加。之后，與步驟S26中算出的對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)的時(shí)間 相關(guān)信息值或-2.49397和步驟S36中算出的對(duì)于第二過去時(shí)間的時(shí)間 相關(guān)信息值或-0.271375的加和相加，以計(jì)算在2008年6月5日星期四 上午00:00的時(shí)間上的第一路段的估計(jì)速度V，其為25.063375(km/h)。
第一路段的估計(jì)速度V可以用作2008年6月5日星期四上午OO:OO 的時(shí)間上未測(cè)量的第一路段的速度。
第一過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值^和第二過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值^可以確定成 滿足下列條件^Z(t-1)+ y2Z(t-2)=Z(t)。在此，在圖3中，條件變成y, * (-4.98794)+ ^ * (-3.39219) = -2.76，并且滿足條件的y,和^可以分別 為0.5禾D 0.08。優(yōu)選地，它們可以使用統(tǒng)計(jì)學(xué)程序(S-Plus)的AR(2) 函數(shù)通過自回歸系數(shù)而計(jì)算。
通過根據(jù)鄰接道路的交通條件并根據(jù)時(shí)間變化對(duì)交通信息進(jìn)行估 計(jì)，本方法能夠可靠、準(zhǔn)確地補(bǔ)充由于某些原因而未測(cè)量的在具體時(shí) 間上的路段交通信息。
對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員來說顯而易見的是，可以在不偏離本發(fā)明的精 神或范圍的情況下對(duì)本發(fā)明進(jìn)行各種修改和變化。因此，本發(fā)明旨在 涵蓋本發(fā)明的修改和變化，只要其在所附權(quán)利要求及其等同形式的范 圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于估計(jì)在第一時(shí)間點(diǎn)上的第一路段的交通信息的方法，所述方法包括以下步驟(a)計(jì)算在所述第一時(shí)間點(diǎn)上的所述第一路段的平均速度，以及相鄰于所述第一路段的第二路段中每一個(gè)的速度及平均速度；(b)通過將在所述第一時(shí)間點(diǎn)上的所述第二路段中每一個(gè)的所述速度與所述平均速度之差乘以相應(yīng)的鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值，并將由此得到的所述第二路段的乘積值相加，計(jì)算所述第一時(shí)間點(diǎn)的空間相關(guān)信息值；和(c)通過將所述空間相關(guān)信息值與所述第一路段的所述平均速度相加，計(jì)算在所述第一時(shí)間點(diǎn)上的所述第一路段的速度估計(jì)值。
2. 如權(quán)利要求l所述的方法，其進(jìn)一步包括以下步驟(d) 對(duì)于第一過去時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算所述第一路段的時(shí)間相關(guān)信息值；(e) 對(duì)于第二過去時(shí)間點(diǎn)，計(jì)算所述第一路段的時(shí)間相關(guān)信息值；和(f) 通過將對(duì)于所述第一過去時(shí)間點(diǎn)的所述時(shí)間相關(guān)信息值和對(duì) 于所述第二過去時(shí)間點(diǎn)的所述時(shí)間相關(guān)信息值的加和值與所述第一路 段的所述速度估計(jì)值相加，修正所述速度估計(jì)值。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述步驟(d)包括以下步驟: (d-l)計(jì)算在所述第一過去時(shí)間點(diǎn)上的所述第一路段的所述速度與所述平均速度之差；(d-2)通過將在所述第一過去時(shí)間點(diǎn)上的所述第二路段中每一個(gè) 的所述速度與所述平均速度之差乘以相應(yīng)的鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值，并將由 此得到的所述第二路段的乘積值相加，計(jì)算所述第一過去時(shí)間點(diǎn)的空 間相關(guān)信息值；和(d-3)從在所述第一過去時(shí)間點(diǎn)上的所述第一路段的所述速度與 所述平均速度之差中減去所述第一過去時(shí)間點(diǎn)的所述空間相關(guān)信息 值，并將減得的值乘以第一過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值。
4. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中所述步驟(e)包括以下步驟: (e-l)計(jì)算在所述第二過去時(shí)間點(diǎn)上的所述第一路段的所述速度與所述平均速度之差；(e-2)通過將在所述第二過去時(shí)間點(diǎn)上的所述第二路段中每一個(gè) 的所述速度與所述平均速度之差乘以相應(yīng)的鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值，并將由 此得到的所述第二路段的乘積值相加，計(jì)算所述第二過去時(shí)間點(diǎn)的空 間相關(guān)信息值；和(e-3)從在所述第二過去時(shí)間點(diǎn)上的所述第一路段的所述速度與 所述平均速度之差中減去所述第二過去時(shí)間點(diǎn)的所述空間相關(guān)信息 值，并將減得的值乘以第二過去時(shí)間點(diǎn)權(quán)重值。
5. 如權(quán)利要求l所述的方法，其中所述鄰接關(guān)聯(lián)權(quán)重值為所述第 一路段的所述速度和所述平均速度之差與所述第二路段的所述速度和 所述平均速度之差之間的斜率。
全文摘要
本發(fā)明提供一種估計(jì)在特定時(shí)間點(diǎn)上的路段交通信息的方法，其基于在該特定時(shí)間點(diǎn)之前的時(shí)間點(diǎn)或多個(gè)時(shí)間點(diǎn)上的道路交通信息以及鄰接道路的交通信息。
文檔編號(hào)G08G1/01GK101625796SQ20081018244
公開日2010年1月13日 申請(qǐng)日期2008年12月8日 優(yōu)先權(quán)日2008年7月10日
發(fā)明者李柱一, 李范泰, 趙炯來, 金泰秀, 馬永彥 申請(qǐng)人:現(xiàn)代自動(dòng)車株式會(huì)社