CN101313199B - 根据群组分析的最优路线计算 - Google Patents

Abstract

本发明包括群组分析作为车载导航系统的元件。当操作者从起点旅行到目的地时，导航系统记录各个选择的路线段。把这些选择与包括为旅程所计算的最短时间路线的路线段相比较。不是规定路线一部分的路线段被收集并连同起点和目的地一起定期发送到集中式服务器，其中它们被存储在数据库中。中央服务器还具有大规模的地图数据库，其列出了通常并不包括在车载数据库中的每条路线段的许多属性。所述属性包括关于以下内容的变量：交通流量，例如速度、车道数目、车道宽度；拓扑，例如在端点的可能转弯；几何形状，例如地平线形状，垂直曲率和超仰角；使用，例如高速公路、主干线、地方、住宅、商业；和地形，例如建筑、树木、开放空间、工厂和商店。

Description

根据群组分析的最优路线计算

技术领域

本发明总体上涉及机动车辆，并且尤其涉及具有车载导航系统的机动车辆。

背景技术

车载(in-vehicle)导航系统通常是已知的。当前的导航系统一般要求操作者输入出发点和目的地。根据这两个点，导航软件访问现有的地图数据库，计算最优路线，并且提供详细的操纵指令来从出发点到达目的地。

计算在起点和目的地之间的最优路线通常涉及定义将被最大化或最小化的目标函数。行驶时间和距离包括目标函数的通用和明显的例子。可能有时许多车辆操作者更喜欢用于路线选择的其它准则，其更为抽象并更难于定义。例如，一类操作者可能更喜欢由绿化街道组成的路线而另一个更喜欢有许多购物机会的路线，或者两者都喜欢。在现实旅程期间根据观察操作者的选择来发现并分类操作者的路线偏好可能是有用的。用于实现这点的有用方法在下面详细描述，并且被称为群组分析(cohort analysis)。

发明内容

群组分析包括车载导航系统的元件。当操作者从起点旅行到目的地时，导航系统记录各个选择的路线段。把这些选择与包括为旅程所计算的最短时间路线的路线段相比较。不是规定路线一部分的路线段被收集并连同起点和目的地一起定期发送到集中式服务器，其中它们被存储在数据库中。中央服务器还具有大规模的地图数据库，其列出了通常并不包括在车载数据库中的每条路线段的许多属性。所述属性包括关于以下内容的变量：交通流量，例如速度、车道数目、车道宽度；拓扑，例如在端点的可能转弯；几何形状，例如地平线形状，垂直曲率和超仰角；使用，例如高速公路、主干线、地方、住宅、商业；和地形，例如建筑、树木、开放空间、工厂和商店。

对于每个操作者来说，群组分析器收集频繁出现的属性值和属性值的组合以便形成简档。还在操作者的简档中包括频繁行驶路线段的标识。把操作者简档与其它操作者的简档相比较以便发现相似性和区别。形成并调整共享类似简档的操作者群以便把他们与其它群分隔开来。群被组合到可管理的多个类别中。根据在操作者简档中属性和路线段的相似性以及类别中的相似性，向每个操作者分配一类别。每个类别和相关联的属性值信息被发送到每个操作者的车载导航系统，在那里被存储以供将来查阅。当操作者请求计算随后的路线时，车载导航系统连同行驶时间和距离一起使用群组确定的数据来形成目标函数。操作者选择被分配给每个准则的权重，包括群组数据、行驶时间和行驶距离。

因此，本发明与常规的导航系统相比通过提供一种用于为车辆的操作者识别优选的行驶路线的方法和制造产品而作出改进。这包括建立具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统，选择起点和目的地点；并且根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶路线。

本发明的另一方面包括根据所述导航系统来产生导航指令。

本发明的另一方面包括根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息的操作者可选权重来确定行驶路线。

本发明的进一步方面包括通过确定多个车辆操作者的信息来建立具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统，其中确定多个车辆操作者的信息包括为每个操作者创建操作者简档。优选通过把操作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较，捕获与最优路线段偏离(divergent)的操作者所选的路线段，并且根据属性来估计操作者所选的偏离路线段来创建操作者简档。创建操作者简档的多个群，每个群基于操作者所选的偏离路线段的属性相似性。确定操作者的多个类别，每个类别由操作者所选的偏离路线段的属性来定义。根据操作者简档向每个操作者分配多个类别之一。

本发明的另一方面包括把操作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较，其包括把操作者所选的路线段与相应的最短时间路线段相比较。

本发明的另一方面包括通过把操作者所选的路线段与相应的最短距离路线段相比较来把操作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较。

本发明的另一方面包括预定属性，其包括以下至少一个：交通流量、路线拓扑、道路几何形状、道路类型和地形。

当阅读并理解以下具体实施方式时，本发明的这些及其它方面对那些本领域技术人员变得更加清楚。

附图说明

本发明在某些部分和部分方案中可以采用物理形式，在形成本发明一部分的附图中详细描述并图示了其优选实施例，并且其中：

图1是依照本发明的示意性系统图；和，

图2是依照本发明的流程图。

具体实施方式

现在参照附图，其中展示只用于图示本发明而并非是限制本发明，图1示出了已经依照本发明实施例构造的示例性系统的示意图，包括可操作来向车辆的操作者提供导航服务的示例性系统。所述系统一般包括多个车辆、一个或多个载体系统120、一个或多个通信网络130、一个或多个服务管理子系统140和一个或多个导航子系统150。服务管理子系统可以包括一个或多个服务管理应用142和一个或多个服务管理器144。导航子系统150可以包括一个或多个路线应用151、152和一个或多个坐标数据库153、154。

车辆101可以是任何适当的车辆，举例来说包括汽车或诸如公共汽车或火车之类的载客装置。所述车辆具有客户端，其是车辆101的操作者或其它乘坐者，或在所述车辆101中所包含的任何适当设备。在本发明的一个实施例中，客户端是被装备来与服务管理子系统140通信的移动或便携式设备。载体系统120是用于从车辆101向服务管理子系统140发送信号的任何适当系统。载体系统120还可以从服务管理子系统140向车辆101发送信号。在本发明的一个实施例中，载体系统120是在本领域中公知的无线载体系统。载体系统120例如可以是附着到车辆101上的发送器/接收器部件。作为选择，载体系统120可以是由车辆101携带的独立发送器/接收器。

通信网络130是用于在车辆101和服务管理子系统140之间通信的任何适当的系统。在本发明的一个实施例中，通信网络是公用交换电话网络(PSTN)。作为选择，通信网络130可以是能够采用模拟或数字形式或两者结合来发送语音和/或数据的多协议因特网或内部网网络。作为选择，通信网络130可以是混合通信网络或虚拟网络。

服务管理子系统140是用于管理将被递送给车辆101或从车辆101递送的各种服务的系统。在本发明的一个实施例中，服务管理子系统140管理经由各种信道分送的服务。例如，可以经由诸如人类顾问之类的活代理或经由诸如交互计算机程序之类的虚拟代理来递送服务。服务管理子系统140的结构可以使服务能够依照统一方式递送，而不管用于递送的信道或递送的服务。

导航子系统150是用于产生被递送给车辆101的路线并且用于从车辆101接收路线信息的系统。导航子系统150可以与服务管理子系统140连接或通信。服务管理子系统140可以用来管理向或从导航子系统150和其它网络部分递送信息。可以经由诸如人类顾问之类的活代理或经由诸如交互计算机程序之类的虚拟代理来递送路线或接收信息。

导航子系统150一般包括具有适当硬件或软件配置或硬件和软件组合的远程服务器，所述硬件和软件被配置为产生路线、处理路线信息并接收来自车辆101的信息。导航子系统150一般包括一个或多个路线应用，用于产生路线信息并且处理路线信息，如下所描述。导航系统优选包括一个或多个坐标数据库153、154，具有用于一般根据最短驾驶时间或距离来产生路线信息或者处理路线信息的适当软件应用。坐标数据库可以是用于存储诸如位置坐标之类的路线信息的任何适当数据库。另外，每个坐标数据库153、154优选被修改为包括局部路线属性信息，包括用于描述以下内容的信息：交通流量，例如速度、车道数目、车道宽度；路线拓扑，例如在端点的可能转弯；道路几何形状，例如地平线形状，垂直曲率和超仰角；路线使用，例如高速公路、主干线、地方、住宅、商业；和地形，例如建筑、树木、开放空间和各个工厂。

现在参照图2，参考在图1中详细描述的导航系统提供了用于使用群组信息来为车辆的操作者识别优选的行驶路线的方法和系统的更详细论述。优选的导航子系统150包括路线计算和最优化功能以及使用群组属性信息的分析模型。优选执行导航子系统150来与车辆101相交互，所述车辆101具有车载导航计算机，并且导航子系统150可操作来提供车载导航功能，如上文所描述。车辆101优选装备有可由车载计算机控制的通信系统，所述通信系统可操作来当收到来自外部设备的询问时或当收到来自所述车载计算机的命令时与导航子系统150通信。

在整个操作中，当操作者通过使用与导航子系统连接的用户接口设备选择起点和目的地点来请求导航帮助时，激活具有路线优化功能的导航子系统150(步骤1)。进行最优路线计算(步骤2)。监视实际路线执行(步骤3)，并且确定路线差异(步骤4)。连同来自其它操作者的路线信息一起向导航子系统150提供路线差异信息(步骤5)，以用于群组分析(步骤6)。

在包括路线优化功能和群组模型的示例性导航子系统150的操作中，当操作者通过使用与导航计算机连接的用户接口设备选择起点和目的地点来请求导航帮助时，激活导航子系统。导航计算机根据所估计的行驶时间、行驶距离以及由群组分析模型所识别的群组属性信息来识别行驶路线。在没有群组属性信息的情况下，导航计算机优选识别使行驶时间和距离最小化或得到优化的行驶路线。通过增加群组模型和群组属性信息，导航子系统150根据群组分析识别了使行驶时间和距离最小化或得到优化的行驶路线，同时考虑其它分类属性。优选地是，车载计算机允许引入可归因于所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息的操作者可选加权系数。这允许操作者选择能够反映即时行驶愿望和需要的加权系数，使得完全消除群组模型，或者与行驶时间或距离相比更高度地加权所述群组模型。技术专业人员能够实现引入满足操作者需要的加权系数。

属性信息优选包括用于每条路线段的描述符或属性。局部属性信息可以被存储在车载导航计算机中，或作为选择存储在导航子系统150的数据库153中，并且当被车载计算机请求时可用。局部属性信息优选包括用于描述交通流量、路线拓扑、道路几何形状、道路使用和地形的信息。

导航子系统150优选可操作来执行群组分析以便确定群组属性信息以供在个人车辆101中进行导航帮助使用。这优选包括为每个车辆的一个或多个操作者创建操作者简档，并且向导航子系统150传送操作者简档。为每个操作者创建操作者简档包括监视所请求的旅程(即图2的步骤3)，并且把操作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较(步骤2和4)。导航系统识别并捕获与最优路线段偏离的具体操作者所选的路线段，其中根据已知使行驶时间或距离最小化或得到优化的路线段来确定最优路线段。导航子系统150根据如上所述的预定属性来估计操作者所选的偏离路线段，其可通过车载导航计算机可用或通过导航子系统150可用。当询问时或者当经过一定规则的时间间隔或旅程时从每个车辆101向导航子系统150传送对操作者所选的偏离路线段的估计。

导航子系统150可操作来从许多车辆操作者收集信息(参见图2的步骤5)。根据操作者所选的偏离路线段的属性相似性来在导航子系统150中创建操作者简档的群。根据操作者简档的多个群来确定操作者的类别，每个类别由操作者所选的偏离路线段的属性来定义。每个类别由操作者填充，作为具有由类别属性所定义的一个或多个通用特征的结果，每个操作者变为类似属性的操作者的‘群组’。根据操作者简档向每个操作者分配一个类别。导航子系统150向每个车载导航计算机传送被确定为与每个操作者相关联的属性。因此，当操作者随后使用车载导航计算机来确定行驶路线时，导航子系统150能够根据由操作者群组根据群组属性信息先前进行的路线选择来选择路线段。

尽管这被描述为用于在高速公路上使用的车辆的导航系统，不过应当理解本发明的候选实施例可以包括其中操作者能够选择候选路线的各种运输系统。已经在具体引用优选实施例及其修改的情况下描述了本发明。当阅读并理解说明书时可以对其进行进一步修改和改变。旨在包括落入本发明范围内的所有这种修改和改变。

Claims (9)

1.一种用于为车辆的操作者识别优选的行驶路线的方法，包括：

提供具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统；

选择起点和目的地点；并且，

根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶路线；

其中提供具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统包括：

A)为多个车辆操作者确定信息，包括：

1)基于操作者所选的路线段为每个操作者创建操作者简档，包括：

a)把操作者所选的路线段与多个旅程的最优路线段相比较；

b)捕获与所述最优路线段偏离的操作者所选的路线段；

c)根据操作者所选的路线段的属性来估计与所述最优路线段偏离的操作者所选的路线段；

2)捕获多个操作者简档，每个操作者简档基于操作者所选的偏离路线段的属性的相似性；

B)确定操作者的多个类别，每个类别由操作者所选的偏离路线段的属性来定义；并且，

C)根据操作者简档向每个操作者分配多个类别之一。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括：

D)产生导航指令。

3.如权利要求2所述的方法，其中根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶路线进一步包括：根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息的操作者可选权重来确定行驶路线。

4.如权利要求1所述的方法，其中把操作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较包括把操作者所选的路线段与相应的最短时间路线段相比较。

5.如权利要求1所述的方法，其中把操作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较包括把操作者所选的路线段与相应的最短距离路线段相比较。

6.如权利要求1所述的方法，其中所述属性包括以下至少一个：交通流量、路线拓扑、道路几何形状、道路类型和地形。

7.一种用于为车辆的操作者识别优选的行驶路线的设备，包括：

用于提供具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统的装置；

用于选择起点和目的地点的装置；以及

用于根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶路线的装置；

其中用于提供具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统的装置包括：

A)用于为多个车辆操作者确定信息的装置，包括：

1)用于基于操作者所选的路线段为每个操作者创建操作者简档的装置，包括：

a)用于把操作者所选的路线段与多个旅程的最优路线段相比较的装置；

b)用于捕获与所述最优路线段偏离的操作者所选的路线段的装置；

c)用于根据操作者所选的路线段的属性来估计与所述最优路线段偏离的操作者所选的路线段的装置；

2)用于捕获多个操作者简档的装置，每个操作者简档基于操作者所选的偏离路线段的属性的相似性；

B)用于确定操作者的多个类别的装置，每个类别由操作者所选的偏离路线段的属性来定义；以及

C)用于根据操作者简档向每个操作者分配多个类别之一的装置。

8.如权利要求7所述的设备，其中用于根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶路线的装置进一步包括：用于确定可由所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息的操作者可选权重修改的行驶路线的装置。

9.一种用来确定导航系统的群组属性信息的方法，包括下列步骤：

捕获多个操作者简档，每个操作者简档包括多个属性；

根据操作者所选的偏离路线段的属性的相似性来创建操作者简档的多个群；

确定操作者的多个类别，每个类别由操作者所选的偏离路线段的属性来定义；和，

根据操作者简档来向每个操作者分配操作者的多个类别之一。

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