CN101495861B - 用于监视行驶状况的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

一般而言，本发明的实施例提供用于搜集和发布行驶状况的系统和方法。这些状况可以包括交通拥塞和空气质量数据(例如CO、NOx和臭氧(O3)浓度级别)或气象状况。在某些实施例中，已经在给定区域内操作的公用车辆装配有监视设备，以收集期望的数据。可以将收集到的数据发送到中央计算机，所述中央计算机将所述数据与道路地图进行关联，并且将所述数据发布给公众。可以通过各种方式来进行发布，包括：将所述数据提供给无线电台以用于广播，将所述数据张贴在网站上，或者将所述数据推送到车辆或移动通信设备(例如蜂窝电话和个人数字助理(PDA))中的导航系统。

Description

用于监视行驶状况的系统和方法
背景技术
在离开家之前，通勤者一般搜索与他们将在途中经历的状况以及他们应避开的区域有关的信息。这种信息也可能在途中是有用的，从而他们可以随时改变他们的路径。对于多数通勤者重要的状况包括沿着他们的计划路径的行驶拥塞以及环境状况。对于有用的信息，必须及时地提供，从而个人可以响应于该信息而改变他们的路径。
关于交通拥塞，存在很多可用的系统，其提供特定道路的交通状况，包括道路上放置以对通过的汽车进行计数的高速路相机和照片。在某些都市区域，无线电台和电视台基于从高速路相机接收到的信息、警察报告以及要么来自处于交通中的个人要么来自头顶的直升飞机的现场目击而广播交通状况。在某些情况下，探测车辆的速度受监视。这种信息一般关注于主要高速路，并且不提供整个交通情形的全面图景。附加的信息可能对于通勤者有用，因为他们典型地将至少一部分他们的通勤花费在不受这些系统所监视的道路上。相应地，需要用于提供更全面的交通拥塞图景的系统来代替或者补充当前系统。
除了避开交通拥塞之外，通勤者还可能希望避开经历特定环境状况(例如高空气污染浓度)的区域。对于有哮喘或使得他们对空气污染物敏感的其它医疗状况的个人尤其真是这样的。虽然当前在有限的基础上经由无线电或电视广播来提供交通状况，但典型地不提供其它行驶状况(例如空气质量)。相应地，需要改进的系统和方法来收集并且发布(disseminate)空气质量数据。
目前的空气质量监视器收集有用的数据，然而，该系统典型地被限制在几个收集站点。为了有效分析，应该在近似相同时间在大的地理区域上搜集数据，从而可以获得该区域全面的图景。需要收集并且分析行驶状况数据以评估污染模式和影响空气质量改变的因素的系统和方法。
对于长期的计划和评估补救措施，与行驶状况有关的数据也可能是重要的。例如，当评估在何处建造道路、土地使用问题以及划区请求时，交通拥塞和空气质量数据对于城市规划者可能是重要的。交通工程师也可以使用这些数据来标识交通拥塞问题以及影响交通拥塞的因素。当前系统(例如交通相机以及现场目击)并未提供在进行这些评估中有用的数据。汽车计数器以及探测车辆提供某些有用的信息，但信息的广度是有限的。所需的是一种全面的系统，其在长收集时段上收集高质量数据，从而使得可以评估影响行驶状况的因素。
发明内容
一般而言，本发明的实施例提供用于搜集并且发布行驶状况的系统和方法，其针对现有技术的某些缺陷，以上讨论了其中一些缺陷。这些状况可以包括交通拥塞和空气质量数据(例如CO、NOx和臭氧(O3)浓度级别)或气象条件。在某些实施例中，已经在给定区域内操作的行使车辆装配有监视设备，以收集期望的数据。可以将收集到的数据发送到中央计算机，所述中央计算机将所述数据与道路地图进行关联，并且将所述数据发布给公众。可以通过各种方式来进行发布，包括：将所述数据提供给无线电台以进行广播，将所述数据张贴在网站上，或者将所述数据推送到车辆或移动通信设备(例如蜂窝电话和个人数字助理(PDA))中的导航系统。
在一个实施例中，提供一种用于收集地理区域的空气质量数据的系统。所述系统包括：车辆，其装配有空气质量监视设备，所述空气质量监视设备被配置成收集空气质量数据，所述空气质量数据包括至少一种污染物的浓度和所述车辆的物理位置；控制器，被配置成从所述空气质量监视设备接收所述空气质量数据，并且进一步被配置成将所述空气质量数据传递到中央计算机，其中，所述中央计算机被配置成分析所述空气质量数据，并且近实时地发布所述分析的结果，从而使得接收方可以部分基于所述结果改变他们的行为。
在另一实施例中，提供一种用于收集和分析交通拥塞信息的方法。所述方法的步骤包括：根据对多个已安排停留处(stop)进行标识的分派计划，收集用于在地理区域中操作的多个车辆的多个数据点，其中，所述数据点中的每一个包括车辆速度和车辆位置；将所述数据发送到中央计算机；通过过滤出当所述车辆处于距所述已安排停留处预定距离之内时收集到的数据点，对所述多个数据点的子集进行分离；以及将所述子集与所述地理区域的数字地图进行关联。
在另一实施例中，提供一种用于收集和分析周围状况信息的方法。所述方法包括以下步骤：
根据对多个已安排停留处进行标识的多个分派计划，收集用于在地理区域中操作的多个车辆的多个速度数据点，其中，所述速度数据包括车辆速度和车辆位置；收集用于所述多个车辆的多个空气质量数据点，其中，所述空气质量数据点包括至少一种污染物的浓度和车辆位置；将所述速度数据点和所述空气质量数据点发送到中央计算机；通过过滤出当所述车辆处于距所述已安排停留处预定距离之内时收集到的速度数据点，对所述多个速度数据点的子集进行分离；将所述速度数据点的子集以及所述空气质量数据点与所述地理区域的数字地图进行关联；以及发布所述关联步骤的结果。
在另一实施例中，提供一种用于收集地理区域的周围状况信息的系统。所述系统包括：多个车辆，被分派以在地理区域中执行除了数据收集之外的任务；安装在所述多个车辆中的多个空气质量监视设备，被配置成收集空气质量数据，所述空气质量数据包括至少一种污染物的浓度以及关联车辆的物理位置；安装在所述多个车辆中的多个速度监视设备，被配置成收集与它们的关联车辆的速度以及它们的关联车辆的物理位置有关的速度数据，其中，所述车辆中的每一个包括一个或多个数据无线电，用于传送所述空气质量数据和所述速度数据；以及中央计算机，被配置成接收和分析来自所述一个或多个数据无线电的所述空气质量数据和所述速度数据。
在另一实施例中，提供一种用于收集地理区域的气象数据的系统。所述系统包括：多个车辆，被分派以在地理区域中执行除了数据收集之外的任务；安装在所述多个车辆中的多个气象传感器，被配置成收集气象数据，所述气象数据包括关联车辆的物理位置，所述车辆中的每一个包括一个或多个数据无线电，用于传送所述气象数据；以及中央计算机，被配置成接收和分析来自所述一个或多个数据无线电的所述气象数据。
附图说明
已经因此概括地描述了本发明，现将参照附图，附图不必是按比例绘制的，并且其中：
图1是提供根据本发明实施例的数据收集系统的高级视图的示意图。
图2是示出根据本发明实施例的数据收集系统10的组件的示意图。
图3是示出根据本发明实施例的中央计算机的示例性架构的示意图。
图4是示出根据本发明实施例的中央计算机的示例性分布式处理架构的示意图。
图5是示出根据本发明实施例的示例性数据收集方法的步骤的流程图。
图6是示出用于分析速度和空气质量数据以准备发布的步骤的流程图。
图7A和图7B是示出结合本发明实施例而使用的距离和在十字路口处的交通拥塞的示意图。
具体实施方式
现将在下文中参照附图更全面地描述本发明，附图中示出本发明的某些实施例但并非所有实施例。实际上，本发明可以通过许多不同的形式而被实施，并且不应理解为受限于在此所阐述的实施例；此外，提供这些实施例，从而该公开将满足可实用的法律要求。此外，在受益于在前面的描述中提出的教导以及关联的附图的情况下，在此所阐述的本发明的许多修改和其它实施例将对于本发明所属领域技术人员是明显的。相似的标号通篇表示相似的元件。
一般描述和操作
一般而言，本发明实施例提供用于搜集和发布行驶条件的系统和方法。这些条件可以包括交通拥塞和空气质量数据(例如CO、NOx和臭氧(O3)浓度级别)或气象条件，但不限于此。在某些实施例中，已经在给定区域内操作的公用车辆(fleet vehical)装配有监视设备，以收集期望的数据。这种类型的数据搜集的合适车辆的示例包括由快递服务所操作的车辆、公共交通工具、出租车、需给电表读取器、废物收集车辆或私人家庭服务公司，但不限于此。由执行其主要任务并且同时搜集数据的车辆所创建的共生关系允许以减少的成本在大地理区域上收集数据。
在本发明其它实施例中，将收集到的数据发送到中央计算机，所述中央计算机将所述数据与道路地图进行关联，并且将所述数据发布给公众。可以通过各种方式来进行发布，包括：将所述数据提供给无线电台以用于广播，将所述数据张贴在网站上，或者将所述数据推送到车辆或移动通信设备(例如蜂窝电话和个人数字助理(PDA))中的导航系统。此外，中央计算机还可以对随着时间而收集的数据进行分析，以测量平均状况，或者对时间、事件或其它参数与沿着路径的交通拥塞或空气质量或其它状况之间的趋势以及相关性进行标识。也可以由政府机关或其它感兴趣的团体来使用所述数据，以制定用于抗击污染并且规定公共政策的策略。
数据收集系绕
在图1中，示出本发明的实施例，其中，车辆12装配有数据收集系统10。数据收集系统10包括速度监视设备20、空气质量监视设备30和控制器40。在所示的实施例中，速度监视设备20和空气质量监视设备30是不同的远程信息处理类型的设备，其收集行驶状况数据，并且将行驶状况数据传送到控制器40。然而，本领域技术人员应理解，这三个分离的设备所执行的功能可以根据期望而被合并到一个或多个设备中。
速度监视设备
参照图2，速度监视设备20的实施例包括J-Bus协议接口，其提供对于车辆的引擎控制模块14(“ECM”)的访问。本领域技术人员应理解，为了控制排放和引擎操作，多数现代车辆装配有ECM，ECM从各种传感器接收数据，包括车辆速度。速度监视设备20被配置成从ECM 14接收车辆速度信号，并且将所监视的速度传送到控制器40。速度监视设备还可以包括：内部时钟21，其对数据加时间戳；全球定位卫星(GPS)接收机22，其用于在数据收集事件期间确定车辆12的全球位置。相应地，传送到控制器40的速度数据可以包括车辆速度、车辆位置、以及每一数据收集事件的时间戳。
在替换实施例中，速度监视设备被配置有其自己的速度传感器，并且因此将不使用车辆的ECM。在另一实施例中，控制器40可以直接从ECM接收速度数据。
所示速度监视设备20还包括数据无线电23，用于促进速度监视设备20与控制器40之间的通信。在一个实施例中，无线个域网(WPAN)数据无线电23提供通信链路。在该实施例中，可以使用任意无线通信标准，例如BluetoothTM(IEEE 802.15.1标准兼容)或IEEE802族标准中的任意其它标准。IEEE 802族标准在此被完全引入作为参考，并且构成本发明的一部分。本领域技术人员将容易知道，存在可以用于本发明的其它无线协议，或者可以开发可以用于本发明的其它无线协议。在替换实施例中，速度监视设备20使用有线连接代替数据无线电23来与控制器40进行通信。
空气质量监视设备
根据本发明实施例的空气质量监视设备30包括一系列环境传感器31，用于检测周围空气质量。在一个实施例中，空气质量监视器30包括一个或多个气体传感器，其检测普通污染物(例如一氧化碳(CO)、氮氧化物(NOx)、硫氧化物(SOx)和臭氧(O3))的浓度。所述设备还可以包括具有对硫化氢(H2S)和铵(NH4)或包括微粒的其它空气传播物质进行采样的能力的传感器。
除了气体浓度监视之外，空气质量监视设备还可以包括气象传感器，用于监视周围状况(例如温度、大气压力、相对湿度、降水量和风速)。远程信息处理类型设备也可以用于监视气象状况。例如，如果激活车辆的风挡刮水器，则可以指示降水量。这种数据还可以用于在整个地理区域提供比可以由一些固定天气收集站点所提供的更细致的当前天气状况的图景。在某些实施例中，空气质量监视设备可以仅采用气象传感器。
如同速度监视设备20，空气质量监视设备30可以包括数据无线电32，用于促进将收集到的数据传递到控制器40。或者，空气质量监视设备30和控制器40之间的通信链路是有线连接。
应理解，可以结合本发明而使用任意类型的气体传感器，例如电化学传感器、电机械(MEMS)传感器、固态传感器或红外线传感器。典型地，传感器将以百万分率(ppm)或十亿分率(ppb)来检测特定气体的浓度。
与速度监视设备相似，空气质量监视设备30还可以包括：内部时钟33，用于对数据加时间戳；GPS接收机，用于当收集数据时确定车辆的全球位置。空气质量监视设备30传递每一空气质量数据收集事件的空气质量数据，包括污染物浓度、时间戳和全球位置。
控制器
一般而言，控制器40将从速度监视设备20和空气质量监视设备30所接收到的数据传递到中央计算机50。在一个实施例中，控制器40包括WPAN数据无线电41，其被配置成提供与监视设备的通信链路，以促进接收收集到的数据。数据无线电41可以使用任意无线通信标准，例如BluetoothTM(IEEE 802.15.1标准兼容)或任意其它IEEE802族标准。或者，控制器可以使用标准接口(例如RS-232、RS422、DIN、USB或其它已知的接口或开发的接口)经由有线连接从监视设备接收数据。
除了与监视设备的通信链路之外，控制器40还提供与中央计算机50的通信链路。在一个实施例中，由数据无线电42提供该通信链路，数据无线电42使用标准3G无线电信协议，例如CDMA2000 1xEV-DO、GPRS、W-CDMA或其它协议。在替换实施例中，数据无线电42可以使用无线IEEE 802.11或802.15.4协议。
在另一实施例中，控制器40包括大容量存储设备43，其将接收到的数据写入到存储介质(未示出)(例如软盘、硬盘、光盘、DVD、存储卡或任意其它类型的已知类型的或开发类型的大容量存储介质)。当无线连接不可用时，或者当数据的发布对于时间不敏感时，可以使用这种存储介质。在该实施例中，可以通过以下方式在轮换(shift)的结束将存储介质上的数据传递到中央计算机50：将存储介质自身传递到中央计算机或本地计算机，所述本地计算机具有经由网络(例如互联网、内联网或LAN)与中央计算机的通信链路。
在替换实施例中，控制器的功能被合并到速度监视设备20和空气质量监视设备30中。例如，这两个监视设备中的数据无线电可以被配置成直接与中央计算机进行通信。
中央计算机
中央计算机50对由监视设备收集到的数据进行分析并且存储。现将参照图3描述中央计算机50的一般架构和能力。处理器61(例如微处理器)用于执行软件指令，以用于执行定义的步骤(例如对从监视设备接收到的数据进行分析)。处理器从电源77接收功率，电源77还根据需要而将功率提供给其它组件。处理器61使用数据总线65进行通信，数据总线65典型地是(例如，并行)16比特或32比特宽的。数据总线65用于典型地在处理器与存储器之间传递数据和程序指令。在该实施例中，存储器可以被看作主存储器62，主存储器是RAM或仅在操作期间保存内容的其它形式的，或者主存储器可以是非易失性存储器63(例如ROM、EPROM、EEPROM、FLASH或在所有时间保存存储器内容的其它类型的存储器)。存储器还可以是副存储器64(例如盘存储设备)，其存储大量数据。在某些实施例中，盘存储设备可以另外使用I/O总线66或专用总线(未示出)与处理器进行通信。副存储器可以是软盘、硬盘、光盘、DVD、或本领域技术人员已知的任意其它类型的大容量存储设备。如上所述，可以使用大容量存储设备将数据从控制器传递到中央计算机。
处理器61还使用I/O总线66来与各种外围设备或外部设备进行通信。在该实施例中，外围I/O控制器67用于提供标准接口，例如RS-232、RS422、DIN、USB、或适于与各种输入/输出设备进行接口的其它接口。典型输入/输出设备包括本地打印机78、监视器68、键盘69、鼠标70或其它典型指示设备(例如滚球、轨迹板、操纵杆等等)。
处理器61还可以使用通信I/O控制器71与外部通信网络进行通信，并且可以使用各种接口，例如面向数据通信的协议72(例如X.25、ISDN、DSL、电缆调制解调器等等)。通信控制器71可以包括调制解调器(未示出)，用于与标准电话线路73进行接口并且通信。最后，通信I/O控制器可以包括以太网接口74，用于在LAN上进行通信。任意这些接口可以用于访问互联网、内联网、LAN或其它数据通信设施。
最后，处理器61可以与无线接口76进行通信，无线接口76操作性地连接到天线75，以用于通过使用例如IEEE 802.11协议、802.15.4协议或标准3G无线电信协议(例如CDMA20001x EV-DO、GPRS、W-CDMA或其它协议)之一与其他设备进行无线通信。如上所述，控制器可以使用无线协议之一将收集到的数据发送到中央计算机。
中央计算机50的替换实施例是图4所示的处理系统。在该实施例中，示出分布式通信和处理架构，其包括服务器80，服务器80与本地客户机计算机86a进行通信，或者与远程客户机计算机86b进行通信。服务器80典型地包括处理器81，其与数据库82以及主存储器84进行通信，数据库82可以被看作副存储器的形式。处理器还使用I/O控制器83与外部设备进行通信，I/O控制器83典型地与LAN 85进行接口。LAN可以提供对于连网打印机88和本地客户机计算机86a的本地连接。它们可以位于与服务器相同的设施中，但不必在同一房间中。典型地，通过经过通信设施将数据从LAN 85路由至互联网87来完成与远程设备的通信。远程客户机计算机86b可以执行web浏览器，从而远程客户机86b可以通过互联网87经过LAN 85将数据发送到服务器80而根据需要来与服务器进行交互。
数据网络操作领域的技术人员应理解，许多其它替换方式和架构是有可能的，并且可以用于实施本发明的原理。图3和图4所示的实施例可以按不同的方式而被修改，并且落入所要求权利的本发明的范围内。
使用方法
图5提供示出对于根据本发明的实施例的数据收集系统10的使用的示例性方法的流程图。在该示例性示例中，将数据收集系统10安装到公用车辆(例如包裹投递车辆)中，并且在驾驶员投递包裹的同时收集数据。应理解，根据本发明实施例的方法可以使用被分配有搜集数据的主要目的的探测车辆、或被分配用于其它目的的车辆，例如由快递服务所操作的车辆、公共交通工具、出租车、需给电表读取器、废物收集车辆或私人家庭服务公司，但不限于此。
在示例性包裹投递的情况下，处理在步骤100开始，其中，从操作的基地分派包裹投递车辆，以在特定地理区域中收取并且投递包裹。包裹投递车辆装配有数据收集系统10。
在步骤110，数据收集系统10的速度监视设备20发起数据收集。数据收集表示收集包括车辆速度和车辆位置的数据点。在一个实施例中，当投递车辆离开服务中心时，或者在投递车辆离开服务中心之后，发起数据收集。可以由驾驶员或预定车辆状况(例如车辆的物理位置、在轮换的开始时车辆的初始运动)来触发该操作，或者，该操作可以被绑定到引擎的点火。可以由速度监视设备20中的GPS接收机来确定物理位置，并且可以当投递车辆进入或者退出特定地理边界时进行所述触发。
速度监视设备20所进行的数据收集按预定频率发生，例如每隔八秒执行数据收集事件。在步骤115，对特定事件的数据收集加时间戳。于是，在步骤120，速度监视设备20将收集到的数据传送到控制器40。
相似地，在步骤125，空气质量监视设备30发起数据收集。该设备的数据收集表示：收集包括至少一种空气污染物的浓度和车辆的位置的空气质量数据点。如同速度监视设备，可以由驾驶员或预定车辆状况(例如车辆的物理位置、在轮换的开始时车辆的初始运动，或引擎的启动)来触发空气质量监视设备30。应理解，可以在相同时间或者由相同触发机制来触发速度监视设备和空气质量监视设备，或者不在相同时间或者由相同触发机制来触发速度监视设备和空气质量监视设备。例如，当车辆进入其GPS接收机所确定的预定地理区域时，在触发空气质量监视设备30的同时，可以通过车辆引擎的启动来触发速度监视设备20。
由空气质量监视设备30进行的数据收集按预定频率发生。所述频率可以与速度监视设备20的频率相同，或者可以与其不同。例如，速度监视设备可以被配置成每隔八秒执行数据收集事件，而空气质量监视设备可以被配置成每隔三分钟执行数据收集事件。
在步骤130，对空气质量监视设备30关于数据收集事件所收集的数据加时间戳，并且在步骤135，将收集到的数据传送到控制器40。在某些实施例中，还提供车辆标识符。在采用多个车辆来搜集数据的情况下，这种标识符将是有用的。
在步骤140，控制器40将接收到的数据从监视设备传送到中央计算机50。在一个实施例中，在从所述监视设备的之一或二者接收到数据之后不久便发送接收到的数据。或者，接收到的数据可以被控制器40临时存储，并且基于特定时间日程表，或基于临时存储的数据的阈值容量，而被周期性地发送到中央计算机。
在步骤145，中央计算机分析并且然后发布接收到的数据。所执行的分析的类型至少部分地取决于接收数据的听众。例如，当大量发布给公众时，可能需要快速分析数据，以及近实时地(例如几分钟之内)且以容易理解的形式对其进行呈现，从而进行接收的个体可以基于该数据做出判断。另一方面，如果将数据发布给例如政府机构或其它感兴趣的团体的实体，则在特定时间段上所收集到的数据可能是更有价值的。
转向图6，提供用于分析数据以准备大量发布给公众的步骤。在步骤200，中央计算机将速度或空气质量数据或它们两者与关联的地理区域的道路地图进行关联。可以通过将由速度监视设备和空气质量监视设备提供的GPS物理位置信息与数字道路地图(例如由NavteqTM或Tele AtlasTM所提供的数字道路地图)进行关联来完成该操作。
在步骤205，使用用于连续速度数据事件的位置数据来确定车辆的行驶方向。通过该信息，中央计算机可以区分在特定道路上的任何方向所经历的交通拥塞。
使用已经在给定地理区域中操作的公用车辆来收集数据的结果是，数据可能有偏差，这是由于与处于所述地理区域中的公用车辆的主要目的有关的停留而导致的。例如，如果使用包裹投递车辆来收集数据，则为了投递包裹而进行的停留可能使得车辆速度数据有偏差。在一个实施例中，中央计算机过滤出用于车辆所做出的停留的速度数据，所述停留与车辆的分派目的关联。通过对位置信息与车辆分派计划进行比较来执行该操作，所述位置信息与每一速度数据收集事件关联，所述车辆分派计划将对日程表停留处的地址进行标识。
因此，在步骤210，过滤出具有安排停留处的地理位置的预定距离阈值内的地理位置的速度数据点。然后对数据点的其余子集进行分析并且发布。在包裹投递的情况下，分派计划包括一系列与对于给定车辆的包裹投递和收取关联的街道地址。中央计算机可以从包裹投递组织的遗留系统检索投递车辆的分派计划。街道地址被转换为纬度/经度坐标，以用于与和车辆速度关联的位置数据进行比较。具有安排停留位置的预定阈值距离(例如100英尺)内的位置的速度数据点将被过滤掉，这样留下了用于分析的速度数据点的子集。
向公众的发布方式可采用多种不同形式，例如张贴到互联网网站、电视广播或无线电广播。在另一实施例中，将信息推送到导航系统、蜂窝电话、个人数字助理(“PDA”)或其它移动通信设备。
在步骤215，为了有助于公众理解，可以对数据进行分类，进行色彩编码，并且与数字街道地图关联，以用于在网站、电视广播、导航系统、PDA、蜂窝电话或其它移动通信设备上显示。当然，对于无线电广播，可以通过个人来描述视觉显示。
对于空气质量，可以基于污染物的整个浓度(例如百万分率或十亿分率)来对数据进行分类。或者，分类可以是基于普通人敏感度(例如，干净、小刺激、大刺激、有害)的。每一范围可以与一种色彩关联，从而呈现在地图上，由此指示哪些区域已经提高了污染级别。更进一步地，如果具体污染物超过预定阈值，则可以在地图上标识出它们。
相似地，可以基于特定速度范围对速度数据进行分类并且进行色彩编码。在一个实施例中，对各个速度数据点进行分类并且色彩编码。
例如，不同色彩可以与0-20mph、20-45mph、45-55mph以及超过55mph的速度关联。在替换实施例中，对于在特定道路上行驶的给定距离，对多个速度数据点取平均，以确定平均速度。于是可以如上所述对平均速度进行分类并且色彩编码。
或者，可以使用用于接近于期望地标(例如建筑、十字路口或坡道)的数据点的时间戳数据来计算在特定地标之间行驶所需的时间。也可以对这些时间进行分类并且色彩编码。在另一实施例中，可以随着具体十字路口或地标之间的行驶时间而在地图上显示速度数据。对于速度数据，优选地指示行驶方向。当然，可以结合本发明实施例使用任意类型的范围或显示。
通过将数据近实时地(例如几分钟内)直接提供给公众，可以响应于该数据而改变行为模式。例如，个人可以基于交通拥塞和污染数据来确定最佳路径。
除了将数据直接提供给公众之外，还可以基于请求而将数据提供给政府机构或其它感兴趣的组织。所述请求将典型地包括时间段、以及感兴趣的地理区域或感兴趣的地标。对于这种类型的请求，典型地不需要立即报告单独数据点。此外，对多个数据点进行分析，以确定趋势，并且对影响行驶状况的因素进行标识。为了提供用于感兴趣的给定区域的数据，可以聚合并且分析多个车辆的数据。当使用多个车辆收集数据时，数据点将典型地包括车辆标识符，从而所述数据点可以与具体车辆所采用的路径关联。
当随着时间评估交通拥塞时，可能有用的是：获知已知地标(例如高速路驶入坡道、驶出坡道、交通信号和十字路口)附近的交通拥塞。交通工程师可以使用该信息，从而标识交通问题，以及评估补救措施的影响。本发明实施例可以分析收集到的数据，以提供这种类型的信息。
参照图7A和图7B，可以使用本发明实施例来评估进入十字路口的拥塞。在一个实施例中，参照地标来分析装配有数据收集系统10(未示出)的车辆12的位置和速度，在所示示例中，所述地标是具有交通灯13的十字路口。
在已经标识十字路口以用于评估之后，中央计算机对具有十字路口的阈值距离“D”内的车辆位置的数据点进行定位。通过使用时间戳和车辆标识符数据，中央计算机可以在特定车辆靠近十字路口以及退出十字路口时确定所述特定车辆的运动。拥塞的一个测量是距十字路口的距离“d”，在该距离“d”处，主要由于所述车辆与十字路口之间的车辆的数量，强迫所述车辆减速到阈值速度之下，或者停下，如图7A所示。在一个实施例中，通过对与零车辆速度数据点关联的地理位置以及由数字地图提供的十字路口的地理位置进行比较来计算距离“d”。交通工程师可以使用该数据来评估与交通信号有关的拥塞以及关于拥塞的信号效果。
此外，本发明实施例可以根据停留处的状况确定对于车辆进入十字路口所必须的交通灯周期的数量。在一个实施例中，在确定接近十字路口的特定车辆的零速度数据点之后，中央计算机对进入十字路口所需的时间进行评估。可以通过对零速度数据点的时间戳(如图7A所示)和与同一车辆的接近十字路口的中心的位置关联的时间戳(如图7B所示)进行比较来确定所述所需的时间。可以通过这两个时间戳之间的差除以交通信号的周期时间来计算周期的数量。当然，在进入十字路口之前，车辆可能停留几次。在此情况下，对于这种计算，将利用预定阈值距离“D”内的零速度数据的首次出现。
除了使用时间来评估与交通灯周期有关的拥塞之外，本发明实施例还可以对靠近十字路口的特定车辆的零速度数据点的数量进行计数。计数操作将在车辆处于距十字路口给定阈值距离“D”内之后出现。
在其它实施例中，可以对车辆速度小于阈值的数据点进行标识，这与零车辆速度状况相对。也可以使用具有小于阈值速度的车辆速度值的数据点来执行关于零速度状况的如上所述的相同的一般类型的计算。
应理解，本发明实施例可以在给定时间段内对于多个车辆执行以上计算，并且提供期望的统计数据(例如均值和标准分布)，以用于感兴趣的给定地标。
存在本发明实施例可以与收集到的交通拥塞数据进行相关的多种其它因素。例如，可以将交通拥塞数据与吸引大多数人的事件(例如音乐会、游玩以及体育赛事)的日期进行相关。在此情况下，对于给定时间段(例如在事件开始之前一小时延长直到事件之后一小时)，实施例可以提供给定地理区域的交通拥塞数据。该数据对于标识瓶颈可能是有价值的，这样可以缓解将来的事件。使用这种技术，也可以将交通拥塞数据与节假日进行相关。
可能影响交通拥塞的附加因素是每天的时间。该数据可以用于对早上和下午“高峰时间”的开始和结束进行标识。响应于该数据，可以在高峰时间调整交通信号周期，以减少拥塞。
更进一步地，天气状况也可能影响交通拥塞。可以将本发明实施例所收集的数据与天气状况(例如雨、雪、或雾的出现)进行相关，可以由外部源或车载系统来提供该操作。或者，空气质量监视设备可以包括气象传感器，其能够检测雨、雪、温度和雾的出现。
中央计算机50还可以对收集到的空气质量数据进行过滤。在某些情况下，可能期望监视具体地理区域中(例如疑似污染源附近)的空气质量。期望的区域可以是由一个或多个车辆收集到的数据的子集。可以由中央计算机对使用本发明实施例所收集到的数据进行过滤，以对给定地理区域的数据点进行标识。本领域技术人员应理解，可以通过使用与由一个或多个车辆中的监视设备所提供的每一数据收集事件一起提供的物理位置信息来执行这种过滤操作。所述数据可以用于对给定地理区域中的整个污染进行评估，以对具体污染源进行监视，或者对各种规章的遵守程度进行评估。
如同速度数据，空气质量数据可以与各个参数(例如每日的时间、节假日、体育赛事以及天气状况)进行相关。此外，所述数据可以与速度数据进行相关。
结论
通过总结所述详细描述，本领域技术人员应理解，可以在基本上不脱离本发明原理的情况下对所公开的实施例进行各种改变和修改。此外，这些改变和修改在此意欲被包括在所附权利要求中阐述的本发明的范围之内。
应强调，本发明的上述实施例(尤其是任意“优选实施例”)仅仅是实现方式的可能示例，仅仅被阐述以便清楚地理解本发明的原理。可以在基本上不脱离本发明的原理的精神的情况下对以本发明的上述实施例进行变化和修改。所有这些修改和变化在此意欲被包括在该公开和本发明的范围内，并且受所附权利要求的保护。

Claims (14)

1.一种用于收集地理区域的空气质量数据的系统，包括：
车辆，其装配有空气质量监视设备，所述空气质量监视设备被配置成收集空气质量数据，所述空气质量数据包括至少一种污染物的浓度和所述车辆的物理位置，其中，通过所述车辆的物理位置来触发数据收集；
控制器，被配置成从所述空气质量监视设备接收所述空气质量数据，并且进一步被配置成将所述空气质量数据传递到中央计算机；
其中，所述中央计算机被配置成分析所述空气质量数据，并且近实时地发布所述分析的结果，从而使得接收方能部分基于所述结果改变他们的行为。
2.如权利要求1所述的系统，其中，所述车辆进一步装配有速度监视设备，以用于收集与所述车辆的速度以及所述车辆的物理位置有关的数据，并且其中，经由所述控制器将速度数据传递到所述中央计算机，并且其中，所述中央计算机进一步被配置成分析并且发布所述速度数据。
3.如权利要求1所述的系统，其中，所述空气质量数据进一步包括：时间戳。
4.如权利要求1所述的系统，其中，所述中央计算机被配置成将所述空气质量数据与所述地理区域的数字地图进行关联。
5.如权利要求2所述的系统，其中，所述控制器将所述空气质量数据和所述速度数据以无线方式传递到所述中央计算机。
6.如权利要求1所述的系统，其中，所述发布包括：发送到多个移动通信设备。
7.如权利要求1所述的系统，其中，所述空气质量监视设备进一步被配置成收集气象数据。
8.如权利要求2所述的系统，其中，所述中央计算机进一步被配置成对所述空气质量数据与所述速度数据进行相关。
9.一种用于收集地理区域的周围状况信息的系统，包括：
多个车辆，用于根据分派计划在地理区域中执行除了数据收集之外的任务；
安装在所述多个车辆中的多个空气质量监视设备，被配置成收集空气质量数据，所述空气质量数据包括至少一种污染物的浓度以及关联车辆的物理位置，其中，通过所述车辆的物理位置来触发数据收集；
安装在所述多个车辆中的多个速度监视设备，被配置成收集与它们的关联车辆的速度以及它们的关联车辆的物理位置有关的多个速度数据点；
所述车辆中的每一个包括一个或多个数据无线电，用于传送所述空气质量数据和速度数据；以及
中央计算机，被配置成接收和分析来自所述一个或多个数据无线电的所述空气质量数据和所述速度数据，以及进一步被配置成过滤出具有在安排停留位置的预定阈值距离内的位置的速度数据点。
10.如权利要求9所述的系统，其中，所述中央计算机被配置成基于地理边界分离速度数据与空气质量数据。
11.如权利要求9所述的系统，其中，所述中央计算机进一步被配置成将所述分析的结果发布到多个移动通信设备，从而使得接收方能部分地基于所述结果改变他们的行为。
12.一种用于收集地理区域的气象数据的系统，包括：
多个车辆，根据分派计划在地理区域中执行除了数据收集之外的任务；
安装在所述多个车辆中的多个速度监视设备，被配置成收集与它们的相应车辆的速度以及它们的相应车辆的物理位置有关的多个速度数据点；
安装在所述多个车辆中的多个气象传感器，被配置成收集气象数据，所述气象数据包括关联车辆的物理位置，其中，通过所述车辆的物理位置来触发数据收集；
所述车辆中的每一个包括一个或多个数据无线电，用于传送所述气象数据；以及
中央计算机，被配置成接收和分析来自所述一个或多个数据无线电的所述气象数据和所述速度数据点，以及进一步被配置成过滤出具有在安排停留位置的预定阈值距离内的位置的速度数据点。
13.如权利要求12所述的系统，其中，所述中央计算机进一步被配置成将所述分析的结果发布到多个移动通信设备，从而使得接收方能部分地基于所述结果改变他们的行为。
14.如权利要求12所述的系统，进一步包括：远程信息处理设备，被配置成检测何时激活车辆的风挡刮水器，并且其中，所述中央计算机被配置成接收指示激活所述风挡刮水器的信号。
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