CN103258421A - 用于提供交通信息服务的中心服务器以及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于提供交通信息服务的中心服务器以及方法，所述中心服务器包括：接收装置，用于接收从移动体上搭载的用户终端所上传的起点终点信息；第一判断装置，用于判断所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点是否为该移动体的常用起点终点；预测装置，当第一判断装置判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点为该移动体的常用起点终点时，根据实时交通信息和统计交通信息来获取针对该起点终点的预测旅行时间；第二判断装置，用于判断所获取的针对该起点终点的预测旅行时间相对于该起点终点的常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围；以及发布装置，当判断出偏离度超过容许范围时，向用户终端发送实时交通信息。

Description

用于提供交通信息服务的中心服务器以及方法

技术领域

本发明涉及一种用于提供交通信息服务的中心服务器以及方法，能够在减少对用户的打扰且最大限度地保护用户个人隐私的情况下为用户提供个性化的交通信息服务及路径规划服务。

背景技术

目前，实时交通信息的采集和发布系统已经得到了广泛的应用。普通用户在出行前通过互联网、手机、车载导航仪接收和查看各种实时交通信息已经变得越来越普及。其中，有一些车载导航系统能够向用户提供实时交通信息，并根据实时交通信息进行路径规划。

专利文献1(日本专利申请平成09-298506)中提出了一种旅行计划管理系统，根据用户的出发地、目的地和期望到达时刻为用户计算最佳路径并显示给用户。其中，用户需要手动录入自己想走的路线，当系统根据实时交通信息判断出该路线发生拥堵时，向用户发出通知。这一系统的缺点是用户需要手动录入自己想走的路线，比较麻烦。另外，如果用户录入的路线上定期性发生拥堵，系统会定期性向用户发送拥堵通知，但因为用户已经对这一定期性拥堵有所了解，即使不通知也知道某处是拥堵的，所以该系统会因过于频繁的通知而打扰到用户。

针对上面的问题，专利文献2(中国专利申请200410058724.8)中提出了两点改进，一是提出了一种能够自动分析出用户经常使用的路线并录入到系统中的方法；二是对用户经常使用的路线上的历史交通信息与实时交通信息进行比较，只有在两者不一致时才通知用户交通信息存在异常。这两点改进虽然解决了前述专利文献1中的一些不足，但是该公知例的实现需要收集用户的行驶轨迹，这对用户的隐私保护非常不利。而且，该公知例的实现需要系统自动生成用户的经常性路线，就不可避免地需要用户车载设备不断记录用户位置，并不断将位置信息匹配到电子地图上，这一匹配过程很可能由于GPS精度受限及路网复杂而出错，特别是匹配计算是频繁进行的，出错的可能性更大，进而会导致用户经常性路线的计算错误。一旦用户经常性路线计算错误，后续的计算也就失去意义。另外，该公知例所述的系统会判断某一条道路上是否有拥堵或异常现象，并将拥堵的地点发送给用户，但是用户往往更加关心总出行时间是否异常，对于用户的整体路线而言，某一点出现拥堵，并不一定总的旅行时间会出现异常，如果总的旅行时间无异常则不应该打扰用户。

发明内容

本发明为了解决上述问题而实现，其目的在于，提出一种用于提供交通信息服务的中心服务器以及方法，能够在减少对用户的打扰且最大限度地保护用户个人隐私的情况下为用户提供个性化的交通信息服务及路径规划服务。

为了实现上述目的，本发明的中心服务器包括：接收装置，用于接收从移动体上搭载的用户终端所上传的起点终点信息；第一判断装置，用于判断所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点是否为该移动体的常用起点终点；预测装置，当第一判断装置判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点为该移动体的常用起点终点时，根据实时交通信息和统计交通信息来获取针对该起点终点的预测旅行时间；第二判断装置，用于判断所获取的针对该起点终点的预测旅行时间相对于该起点终点的常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围；以及发布装置，当第二判断装置判断出所述偏离度超过容许范围时，向所述用户终端发送实时交通信息。

根据上述中心服务器，由于在判断出所接收到的起点终点信息所表示的移动体的起点终点为该移动体的常用起点终点时，只有在所获取的针对该起点终点的预测旅行时间相对于该起点终点的常用旅行时间的偏离度超过容许范围的情况下才向用户终端发送实时交通信息，因此能够减少对用户不必要的打扰，从而提高交通信息服务的有效性，同时节省数据的通信费用。此外，由于仅从用户终端接收起点终点信息，并不记录用户出行的轨迹，因此能够最大限度地保护用户的个人隐私。

优选地，当第一判断装置判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点并非该移动体的常用起点终点时，所述发布装置向所述用户终端发送实时交通信息。

优选地，当第二判断装置判断出所述偏离度超过容许范围时，所述发布装置还向所述用户终端发送与该起点终点相对应的各虚拟路线、各虚拟路线的预测旅行时间以及常用旅行时间。

优选地，当第二判断装置判断出所述偏离度超过容许范围时，所述发布装置还向所述用户终端发送各虚拟路线中预测旅行时间最短的虚拟路线，作为推荐路线。

优选地，所述起点终点信息包括用户终端的标识符、起点、终点和出发时间。

优选地，该中心服务器还包括存储装置，用于存储常用起点终点、以及与常用起点终点相对应的用户终端的标识符、出发时间区间和常用旅行时间。

优选地，所述接收装置还接收移动体到达终点后上传的实际旅行时间，并存储到所述存储装置中，所述存储装置还存储虚拟车辆沿各虚拟路线到达终点所花费的虚拟旅行时间。

优选地，所述存储装置还存储常用起点终点所对应的各虚拟路线与移动体的实际路线之间的旅行时间相关度。

优选地，所述存储装置中存储的常用起点终点所对应的常用旅行时间以及旅行时间相关度，在每次由所述接收装置接收到实际旅行时间时被更新。

本发明的用于提供交通信息服务的方法包括：接收从移动体上搭载的用户终端所上传的起点终点信息的步骤；判断所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点是否为该移动体的常用起点终点的步骤；当判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点为该移动体的常用起点终点时，根据实时交通信息和统计交通信息来获取针对该起点终点的预测旅行时间的步骤；判断所获取的针对该起点终点的预测旅行时间相对于该起点终点的常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围的步骤；以及当判断出所述偏离度超过容许范围时，向所述用户终端发送实时交通信息的步骤。

本发明所述中心服务器为用户提供个性化的交通信息发布服务，但是不记录用户出行的轨迹，用户只需向中心服务器提供出发地及目的地(以下简称为OD)、出发时间、到达时间这四类信息。中心服务器根据这四类信息自动为用户生成经常用的OD信息，该OD信息包括OD编号、OD坐标、OD总旅行时间，OD出发时间等等。

本发明所述中心服务器保存了用户的经常用OD信息。每次用户出发时通知中心服务器出发地、目的地、出发时间。中心服务器先判断是否为用户的经常用OD。如果判断为是用户的经常用OD，则调出用户保存在中心服务器上的该经常用OD的常用旅行时间，同时基于目前的交通状况来预测用户到达目的地所要花费的时间。一般而言，要预测用户到达目的地所要花费的时间，需要知道用户所行驶的路线。但是，在本发明中，为了保护用户隐私，不要求用户录入个人路线信息，中心服务器会根据用户的经常用OD，建立起用户经常用OD之间所有可能且合理的路线，在此将这些路线称为用户虚拟路线。

预测该OD对应的各虚拟路线的旅行时间时，需要考虑到路面上的交通状况是不断在变化的，不能只是简单地用当前的实时交通信息来预测虚拟车辆到达虚拟路线终点的时间，这是因为总的旅行时间可能比较长，而在该期间内实时交通信息会发生变化。所以，仅用当前的实时交通信息来预测虚拟车辆到达虚拟路线的终点的时间是不准确的，需要采用长期预测方法，长期预测是指不仅预测道路在几分钟内的交通状况，还要预测道路在十几分钟或几十分钟之后的交通状况。对此，可以采用常用的OD旅行时间预测方式，可以是结合实时交通信息和统计交通信息来进行预测的方式，为了使本发明的重点明确，此处不再详细阐述如何预测OD旅行时间。

将上述通过预测得到的虚拟路线的预测旅行时间与该经常用OD的用户常用旅行时间进行比较，判断该预测旅行时间相对于该常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围，如果该偏离度在容许范围内(可由用户设定参数来决定容许范围)，则不向用户提供交通信息和导航路线，由用户按照自己的意愿自由驾驶，这样，可以减少对用户的打扰，同时节省数据的通信费用。另一方面，如果该偏离度不在容许范围内，则向用户发送实时交通数据，并提供推荐路线。

另外，如果中心服务器判断出OD不是用户的经常用OD，则向用户发送实时交通数据。在用户出发时，中心服务器生成该OD之间的用户虚拟路线，并为每条虚拟路线分配一辆虚拟车辆，虚拟车辆按照虚拟路线进行模拟驾驶，并记录到达目的地所花费的时间，中心服务器保存虚拟车辆通过虚拟路线时的交通状况，例如虚拟车辆进入每条路链的时刻以及当时的交通状况。这些操作都发生在中心服务器端，不需要用户端上传数据或下载实时交通信息。

用户实际到达目的地后，向中心服务器上传实际所花费的时间。中心服务器判断此次OD信息是否已经保存在数据库中，如果此OD信息已经保存，则用这条信息去丰富中心服务器上此OD的信息。如果此OD信息还未保存，则将这条信息作为新的OD数据，在中心服务器上建立一条新的OD信息记录。中心服务器上新的OD信息记录不断被用户上传的信息所丰富，当信息量足够多时，就形成一条经常用OD信息。所谓经常用OD信息，其记录了虚拟车辆在各个不同时间段出发时，在OD的各条虚拟路线上所要花费的常用旅行时间，以及记录了用户在OD之间的历次的实际常用旅行时间等信息。

用户到达目的地后，向中心服务器上传实际所花费的时间(实际旅行时间)，中心服务器将用户实际所花费的时间与中心服务器上保存的虚拟车辆在各条虚拟路线上所花费的时间进行比较，推测用户的实际路线。除非OD之间只有唯一的一条路线，否则不可能确切知道用户路线，所以需要计算虚拟路线与用户实际路线的相关度(相关度的计算按虚拟路线所花时间与用户实际时间的接近程度来计算，接近程度越高则相关度越大)，虚拟路线与实际路线的相关度在用户每上传一次OD实际旅行时间后都进行更新，并保存在中心数据库中。

本发明在将经常用OD的虚拟路线预测旅行时间与经常用OD的用户常用旅行时间进行比较时，需要考虑相关度大小。例如，如果两者在相关度大的虚拟路线上有较大的误差(偏离度)，则认为误差超出容许范围的可能性比较大，如果两者在相关度小的虚拟路线上有较大的误差，则认为误差超出容许范围的可能性比较小。可以用一个加权公式来综合考虑各条虚拟路线的预测旅行时间与用户常用旅行时间之间的误差，如果总的误差比较小，在容许范围内，则不向用户提供交通信息和导航路线，由用户按照自己的意愿自由驾驶，这样可以节省下载数据的流量费，并减少对用户的打扰；如果误差不在容许范围内，则向用户发送实时交通数据，并可以提供推荐路线。

在计算虚拟路线与用户实际路线的相关度时，需要用户实际路线在OD之间的常用旅行时间和虚拟路线的常用旅行时间。这就需要对实际用户统计出一个常用旅行时间，在中心服务器上针对OD分别统计出所有可能路线的各自的统计值，然后统计出各路线与用户实际路线的相关度。因为每次用户的实际时间和各路线的虚拟行驶时间都不一样，所以可以通过计算历次实际时间的集合与历次虚拟行驶时间的集合之间的相关系数来计算相关度。虚拟路线与用户实际路线的相关度的计算大致步骤如下：

1)统计用户在同一OD之间的历次旅行时间，将同一用户同类记录中的“实际旅行时间”编为一个集合，集合中每一个元素为用户实际旅行一次的实际旅行时间，例如：(3500，3600，3700，3900，3200)。

2)统计前述用户所对应的各虚拟车辆在OD之间的虚拟路线上的历次旅行时间，将同类记录中的“虚拟旅行时间”编为一个集合，集合中每一个元素为虚拟车辆沿虚拟路线旅行一次的“虚拟旅行时间”，例如：(3400，3500，3650，3830，3330)。

3)对于通过前述步骤1和步骤2得到的用户的“实际旅行时间”集合与“虚拟旅行时间”集合，通过计算两种变量集合的相关系数，确定某一虚拟路线与用户实际路线的相关度，相关系数越大，相关度越大。

附图说明

通过参考以下结合附图对所采用的优选实施方式的详细描述，本发明的上述目的、优点和特征将变得显而易见，其中：

图1是本发明实施例的系统硬件结构图。

图2是表示用户OD数据的数据格式的图。

图3是表示用户出发时上传的数据的格式的图。

图4是用户终端的动作流程图。

图5是中心计算装置的动作流程图。

图6是表示用户OD数据库中的经常用OD数据的格式(统计数据)的图。

图7是表示用户上传的OD数据在中心服务器中保存的格式(历史数据)的图。

图8是更新用户OD数据的细化流程图。

图9是表示OD间虚拟路线保存形式的图。

图10是表示虚拟车辆在虚拟路线上的历史行驶数据的图。

图11是表示实际旅行时间和虚拟旅行时间示例的图。

图12是表示相关系数中间计算结果的图。

图13是表示相关系数计算结果示例的图。

图14是表示用户常用OD数据中的相关度保存格式的图。

图15是步骤S230向用户发送实时交通信息/路径引导信息的流程图。

具体实施方式

下面将参考附图描述本发明的优选实施例。在附图中，相同的元件将由相同的参考符号或数字表示。此外，在本发明的下列描述中，将省略对已知功能和配置的具体描述，以避免使本发明的主题不清楚。

图1是本发明实施例的系统硬件结构图，包含用户终端和中心服务器，用户终端包含位置采集装置110、时间采集装置120、用户输入装置130、信息输出装置140、通信装置150、计算装置200。中心服务器包含通信装置300、存储装置400、中心计算装置500。

位置采集装置110接收全球定位系统(GPS)信号，检测车辆(移动体)当前的位置。时间采集装置120检测当前日期与时间。用户输入装置130可以让用户输入目的地名称(或坐标)和出发地名称(或坐标)，用户可以只输入目的地名称(或坐标)，而由位置采集装置110自动检测车辆出发时所处的位置来作为出发地。位置采集装置110自动检测车辆当前的位置，如果当前位置与目的地位置相同，说明车辆抵达目的地。用户终端的计算装置200把时间采集装置120所得到的抵达目的地时间和出发时间相比较，得出车辆行驶的总时间。车辆每次旅行结束时，其旅行信息都会以OD数据的形式通过通信装置150和300上传到中心服务器的存储装置400中，保存在用户OD数据库中。

图2示例了保存在用户OD数据库中的由车辆上传的数据格式。OD的起点、终点可以是地点名称或坐标。

用户终端的信息输出装置140用于显示中心服务器发送给用户终端的交通信息或路径引导信息。信息显示的形式可以是图像画面或文字画面。由于信息的显示不是本发明的重点，所以本说明书中不再过多说明。

用户出发时，中心服务器是否向用户发送交通信息或路径引导信息，首先取决于用户的出发地、目的地是否作为经常用OD(常用起点终点)保存在中心服务器的数据库中。因此，用户出发时需要与中心服务器进行协作，上传一次数据。上传的数据包含用户编号(用户终端的标识符)、起点、终点、出发时间，如图3所示。

用户终端的动作流程图如图4所示。用户终端首先判断用户是否通过用户输入装置130输入了目的地，如果用户没有输入目的地，说明用户不想以协作的方式获得交通信息。该情况下，中心服务器既可以广播式地向用户发送无差别的交通信息，也可以不向用户提供任何信息，这取决于系统的设置，由于广播式地发布无差别的交通信息不是本发明的内容，在此不讨论这种非协作式的交通信息发布方式。

在用户终端通过步骤S101判断为设定了目的地后，用户可以继续在步骤S103和步骤S107中设定出发地和出发时间，如果用户不设定出发地和出发时间，则由位置采集装置110和时间采集装置120自动采集出发地和出发时间。在步骤S111中，将用户编号、出发时间、出发地、目的地一起上传给中心服务器。

中心服务器在接收到某个用户上传的OD信息后，通过将该OD信息与保存在存储装置400中的已有数据进行比较，作出判断，处理的流程图如图5所示。如果判断出该OD不是用户的经常用OD，则向用户发送实时交通数据。如果判断出该OD是用户的经常用OD，则预测用户到达目的地所要花费的时间，同时调出用户保存在存储装置中的该经常用OD的常用旅行时间。将预测的时间与该经常用OD的常用旅行时间进行比较，如果两者之间的偏离度在容许范围内则不向用户提供交通信息和导航路线，由用户按照自己的意愿自由驾驶。如果两者之间的偏离度不在容许范围内，则向用户发送实时交通数据，并提供推荐路线。

中心服务器通过步骤S205比较用户上传的OD数据和数据库中保存的用户OD数据，判断是否为经常用OD。图6示例给出保存在用户OD数据库中的经常用OD数据的格式。在步骤S205中，将用户上传的OD数据(图3所示格式)中的用户编号、OD起点、OD终点、出发时间进行解析后，与图6中的用户编号、OD起点、OD终点、出发时间区间、日期类型、天气类型进行比较。如果能找到相同的记录，步骤S205的判断结果就为“是”，如果找不到相同的记录，步骤S205的判断结果就为“否”。其中，如果出发地和目的地是用经纬度坐标表示的，那么在查找位置时允许有一定的波动范围，因为GPS坐标是存在一点误差的，用户即使每次从同一地点出发，也不可能上传完全一致的坐标值。波动的范围可以由系统参数来设定。另外，由于用户每次出发的时间也不可能完全相同，所以在查找时间时也允许有一定的波动范围，在本实施例中，一天24小时被划分为144个时间区间，每个时间区间为10分钟。只要出发时间落在同一时间区间内，就认为出发时间是相同的。进而，日期还可以划分为工作日和休息日，因为工作日和休息日的道路交通状况也大不相同。还可以更进一步根据天气状况将日期时间进行分类，例如分为雨雪天气、非雨雪天气。如何按日期、时间、天气等对出发时间进行统计分类不是本发明的重点，在此不再过多论述。无论具体的实施例中如何对日期、时间、天气进行区间划分，或者是否细分不同的日期、天气等都不影响本发明的实现，都应该视为对本发明的一种实现。

当步骤S205的判断结果为“否”时，处理流程分别转入步骤S210来更新用户OD数据和转入步骤S230来向用户发送实时交通信息/路径引导信息。在步骤S210中，用户上传的OD数据将被用于更新已经存在的用户OD数据、或者在数据库中新建一条用户OD数据。图7表示了用户上传的OD数据在中心服务器中保存的格式。因为保存的是用户经常用的OD数据，所以同一用户在同一经常用OD之间会多次上传OD数据，因此用户每次上传一条OD数据，都会有一条唯一的记录编号以示区别。图7中的“出发时间区间”、“日期类型”、“天气类型”等信息是中心服务器根据用户上传数据中的日期时间信息(如图3中所示)解析生成的。而图7中的“实际旅行时间”是由用户在结束旅行时上传的。

步骤S210所对应的处理不仅是在用户OD数据库中增加一条记录，还包括要计算和更新OD之间虚拟路线与用户实际路线的相关度(旅行时间相关度)。其细化后的处理流程图如图8所示。

在图8中，在步骤S211中临时保存用户上传的OD数据，这些数据是用户出发时上传的。在步骤S212中判断用户上传的OD数据是否完整，只有当用户在到达目的地并且上传了实际旅行时间时，用户本次上传的OD数据才算是完整的，数据才会被步骤S214处理并保存在中心服务器的用户OD数据库中，处理后的保存格式如图7所示。如果用户最终没有上传实际旅行时间，并且中心服务器等待超时，那么用户最初上传的OD数据就会被步骤S213删除。

在步骤S215中，判断前述步骤S214中新增的记录是否属于已存在的经常用OD。虽然在图5的步骤S205中已经作了这一判断，但是步骤S210的入口有两个，即无论S205的判断结果如何，最终都可能进入步骤S210进行处理，所以还需要通过步骤S215再次判断新增的记录是否属于已存在的经常用OD。不过，在步骤S215中可以直接利用步骤S205的判断结果，无需进行复杂的分析。

如果在前述步骤S215中判断出新增的记录属于已存在的经常用OD，则转入步骤S216来更新经常用OD数据。在本实施例中，更新过程是指利用历次记录的OD数据(如图7所示格式)统计生成用户经常用OD之间统计意义上的常用旅行时间(如图6所示格式)。如何从历史数据中生成统计数据可以有很多方式，不是本发明的重点，所以本实施例中只给出一种最简单的方式，即，将历次OD数据的实际旅行时间按出发时间区间、日期类型和天气类型进行分类，同一类的数据进行相加，得到各分类的总时间，然后计算各分类的平均值，得到如图6所示格式的结果。每当数据库中新增了一条用户上传的OD数据(图7)时，就通过步骤S216更新一遍统计数据(图6)。

在步骤S217中，更新已存在的经常用OD之间各虚拟路线与实际路线的相关度。在经常用OD被创建的同时，与之对应的OD间的各条虚拟路线也被创建，并且每次用户实际行驶在OD之间时，虚拟车辆也行驶在各条虚拟路线上，虚拟车辆到达目的地后，其虚拟旅行时间也被记录下来。用于记录虚拟路线数据的表格如图9、图10所示。

图9中记录了OD之间的每条虚拟路线，路网是相对固定的，而OD之间的虚拟路线是OD之间所有可能的合理路线，所以OD之间的虚拟路线也是相对固定的，不会因为用户不同而不同。在图9中通过OD起点、OD终点、虚拟路线编号来唯一确定一条虚拟路线，不需要用户编号。

图10示例了虚拟车辆在虚拟路线上的历史行驶数据，其中“虚拟车辆的出发日期时间”是中心服务器开始模拟驾驶的时间，与图3中用户的实际出发时间接近，图10中的“虚拟旅行时间”是指虚拟车辆沿某一条虚拟路线到达目的地所花费的时间。因为虚拟车辆的虚拟旅行时间要用于计算虚拟路线与用户实际路线的相关度，所以在图10中保留了用户编号，以区分不同用户上传的虚拟路线历史行驶数据。

用户每次的实际旅行时间和各虚拟路线的虚拟行驶时间都不一样，所以计算相关度时可以用历次的时间进行比较来计算相关度，虚拟路线与实际路线的相关度计算的大致步骤如下：

1)统计用户在同一OD之间的历次旅行时间。在图7中以下字段拥有相同值的记录被归为一类：“用户编号”、“OD起点”、“OD终点”、“出发时间区间”、“日期类型”、“天气类型”。将同类记录中的“实际旅行时间”编为一个集合，集合中的每一个元素为用户实际旅行一次的“实际旅行时间”，例如：(3500，3600，3700，3900，3200)。

2)统计前述用户所对应的各虚拟车辆在OD之间的虚拟路线上的历次旅行时间。在图10中以下字段拥有相同值的记录被归为一类：“用户编号”、“OD起点”、“OD终点”、“虚拟路线编号”、“出发时间区间”、“日期类型”、“天气类型”。将同类记录中的“虚拟旅行时间”编为一个集合，集合中每一个元素为虚拟车辆沿虚拟路线旅行一次的“虚拟旅行时间”，例如：(3400，3500，3650，3830，3330)。

3)通过前述步骤1和步骤2得到用户的“实际旅行时间”集合与“虚拟旅行时间”集合。通过计算两种变量集合的相关系数，确定某一虚拟路线与用户实际路线的相关度。相关系数越大，相关度越大。如图11所示，图中列出了某一用户在某一OD之间的同类记录的历次实际旅行时间，以及与之对应的某一虚拟路线上的同类记录的历次虚拟旅行时间。

根据图11可得到计算相关系数所需的数据，如图12所示，相关系数r的计算公式如下述公式(1)所示。

$r=\frac{\mathrm{n\Σxy}-\mathrm{\Σx\Σy}}{\sqrt{\mathrm{n\Σ}{x}^2-{\left(\mathrm{\Σx}\right)}^2}\sqrt{\mathrm{n\Σ}{y}^2-{\left(\mathrm{\Σ}\right)}^2}}---\left(1\right)$

$=\frac{5\×63.598-17.9\×17.1}{\sqrt{5\×64.35-{17.9}^2}\sqrt{5\×62.8903-{17.71}^2}}$

$=0.9431$

如果已知虚拟路线1、2、3、4的历次虚拟旅行时间，则根据公式(1)可分别计算出虚拟路线1、2、3、4与用户实际路线的相关系数，如图13所示。从相关系数的大小可以看出虚拟路线3与用户实际路线的相关度最大，虚拟路线4与用户实际路线的相关度最小。

在图8的步骤S217中虚拟路线与实际路线的相关度更新完毕后，将新的相关度信息保存在如图14所示的数据库表格中。每当用户上传了新的数据(如图7中的数据)时，步骤S217都要对图14中的相关度进行更新。相关度的计算可以有很多种方法，本实施例给出了一种利用相关系数来计算相关度的方法，但本发明并不局限于这一种计算相关度的方法，采用其它计算相关度的方法都应该视为对本发明的一种实现。

如果在前述图8的步骤S215中判断出新增的记录不属于任何已存在的经常用OD，则转入步骤S218，判断新增的记录是否促成新的经常用OD的产生。如果新增的记录使得用户历次上传的OD数据(图7所示数据)的总量满足了进行统计运算的要求，则认为新增的记录促成了新的经常用OD的产生，转入步骤S219，通过统计分析新建一条经常用OD记录(保存在图6所示表格中)，并建立该经常用OD记录对应的虚拟路线集(保存在图9所示表格中)。历史OD数据的总量要达到多少才能满足进行统计运算的要求取决于具体的统计运算的方法，可由系统参数设定，由于统计分析不是本发明的重点，所以此处不再过多论述。在步骤S220中，针对前述步骤S219中新建的一条经常用OD记录，计算该经常用OD之间各虚拟路线与实际路线的相关度，其计算方法与前述步骤S217相同。

当在图5的步骤S205中判断结果为“否”时，处理流程除了转入前述步骤S210来更新用户OD数据之外，还转入步骤S230来向用户发送实时交通信息/路径引导信息。步骤S230对应的处理流程图如图15所示。在步骤S231中，向用户发送OD之间各路链的实时交通信息。这种实时交通信息的发布方式可采用现有技术中的发布方式，由于该发布方式不是本发明的目的，所以此处不再过多论述。

在步骤S233中，判断用户上传的OD数据是否为用户经常用OD。虽然在图5的步骤S205中已经作了这一判断，但是步骤S230的入口有两个，即无论S205中的判断结果如何，最终都可能进入步骤S230进行处理，所以还需要通过步骤S233再次判断用户上传的OD数据是否为用户经常用OD。不过，在步骤S233中可以直接利用步骤S205中的判断结果，无需进行复杂的分析。

如果步骤S233中的判断结果为“否”，则流程结束，该情况下，通过步骤S230只向用户发送实时交通信息，不提供路径引导信息。如果步骤S233中的判断结果为“是”，则表示当前OD之间的系统预测的旅行时间明显异常于用户常用旅行时间(根据图5中的步骤S206可知，可能是异常快，也可能是异常慢)，说明用户的常用路线上可能有异常发生。此时转入步骤S235，提供路径引导信息。

在步骤S235中提供路径引导信息的方式可以根据用户端的设备不同而不同，有多种实现方式，无论采用哪种方式都不影响本发明的实现。例如，如果用户端装有车载导航仪，则可以向用户导航仪上发送OD对应的各虚拟路线，及其常用旅行时间和预测旅行时间，并向用户指出各虚拟路线中预测旅行时间最短的路线。或者在导航仪上向用户显示出现了异常的虚拟路线，如果用户觉得这些虚拟路线不是他经常用的路线，那么用户仍然可以按照历史经验去驾驶，当然如果出现异常的虚拟路线是异常畅通而不是异常拥堵，则用户可以按照这条异常畅通的路线去驾驶。再或者，中心服务器在计算时，排除掉异常拥堵的虚拟路线后，将剩余虚拟路线中与用户实际路线相关度最小、且预测的旅行时间最短或者明显小于用户常用旅行时间的虚拟路线发送给用户，相关度最小表明很可能是用户之前不知道的一条路线，如果能找出这样的虚拟路线且其旅行时间比用户常用的旅行时间还要少，那么这样一条路线对用户而言是非常有用的，这也正是本发明所追求的效果之一。

当图5的步骤S205中判断结果为“是”时，处理流程转入步骤S250来预测OD旅行时间。因为用户上传的OD已经是用户经常用OD，所以OD之间的虚拟路线也已经在图8的步骤S219中建立了。所以在步骤S250中可以基于当前的实时交通信息和统计交通信息，预测虚拟车辆沿各虚拟路线到达目的地所需的旅行时间。

在图5的步骤S250中预测得到OD之间的虚拟路线的虚拟旅行时间后，在步骤S206中接着计算预测得到的OD旅行时间是否明显异常于用户在OD之间的常用旅行时间，即，预测旅行时间相对于常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围。此处所说的异常既可能是异常拥堵，也可能是异常畅通。其计算流程如下：

N1)假设根据之前的所有计算，已知对虚拟路线3的虚拟旅行时间的预测值为y。虚拟路线3与用户实际路线的相关度最大，相关系数为r，虚拟路线3的历史数据记录中的历次虚拟旅行时间的均值为er，均方差为sr。已知用户经常用OD的历史数据记录中的历次实际旅行时间的均值为et，均方差为st。

N2)根据3倍均方差法来判断虚拟路线3的虚拟旅行时间的预测值y是否异常，包含两部分。第一部分首先计算下面的计算式(2)是否成立，即判断预测值y与虚拟旅行时间均值的误差绝对值是否大于3倍的均方差。

|y-er|＞3*sr    (2)

如果上式(2)成立，则说明相对于虚拟路线3的历史的虚拟旅行时间，本次预测的虚拟旅行时间是异常的。第二部分再计算下面的计算式(3)是否成立，即判断预测值y与实际旅行时间均值的误差绝对值乘以相关系数(保存在图14中)是否大于3倍的均方差。

|y-et|*r＞3*st    (3)

N3)根据前述步骤N1、N2，如果计算式(2)、(3)同时成立，则认为预测得到的OD旅行时间明显异常于用户在OD之间的常用旅行时间，中心服务器的处理流程转入图5中的步骤S230。否则，取出相关度排在第二位的虚拟路线1的数据，重复步骤N1、N2、N3中的操作，直到所有虚拟路线都处理完毕或者判断出预测的OD旅行时间明显异常于用户在OD之间的常用旅行时间。

N4)如果处理完所有虚拟路线后，上述步骤N2中的计算式(2)和(3)仍没有被同时满足过，则认为预测的OD旅行时间无明显异常。中心服务器的处理流程不会转入图5中的步骤S230，即中心服务器相对于用户保持静默，不向用户发送任何交通信息，让用户按照自己的经验去驾驶。

中心服务器接下来的处理包括两个并行的部分。其一是通过图5中的步骤S207判断用户是否到达目的地，如果用户到达目的地，则在步骤S208中接收用户实际OD旅行时间，并保存到图7所示的实际旅行时间字段中。否则循环等待，如果等待超时，则结束等待。中心服务器另一个并行的处理流程是通过步骤S204记录虚拟车辆行驶数据，并保存在如图10所示的表格中，这一处理流程直到步骤S209判断出所有虚拟车辆都到达目的地后才结束。

本发明所述系统在不记录用户出行轨迹的前提下为用户提供个性化的交通信息服务，其目的在于为用户提供个性化的交通信息服务的同时能够最大限度地保护用户的个人隐私。本发明的另一个重要特性是首先判断交通信息是否对用户有效，只在交通信息对用户有帮助的情况下，才向用户提供交通信息和路径规划建议，由此尽量减少对用户不必要的打扰，提高交通信息服务的有效性。

尽管以上已经结合本发明的优选实施例示出了本发明，但是本领域的技术人员将会理解，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以对本发明进行各种修改、替换和改变。因此，本发明不应由上述实施例来限定，而应由所附权利要求及其等价物来限定。

Claims (10)

1.一种用于提供交通信息服务的中心服务器，包括：

接收装置，用于接收从移动体上搭载的用户终端所上传的起点终点信息；

第一判断装置，用于判断所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点是否为该移动体的常用起点终点；

预测装置，当第一判断装置判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点为该移动体的常用起点终点时，根据实时交通信息和统计交通信息来获取针对该起点终点的预测旅行时间；

第二判断装置，用于判断所获取的针对该起点终点的预测旅行时间相对于该起点终点的常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围；以及

发布装置，当第二判断装置判断出所述偏离度超过容许范围时，向所述用户终端发送实时交通信息。

2.根据权利要求1所述的中心服务器，其特征在于，

当第一判断装置判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点并非该移动体的常用起点终点时，所述发布装置向所述用户终端发送实时交通信息。

3.根据权利要求1或2所述的中心服务器，其特征在于，

当第二判断装置判断出所述偏离度超过容许范围时，所述发布装置还向所述用户终端发送与该起点终点相对应的各虚拟路线、各虚拟路线的预测旅行时间以及常用旅行时间。

4.根据权利要求3所述的中心服务器，其特征在于，

当第二判断装置判断出所述偏离度超过容许范围时，所述发布装置还向所述用户终端发送各虚拟路线中预测旅行时间最短的虚拟路线，作为推荐路线。

5.根据权利要求1所述的中心服务器，其特征在于，

所述起点终点信息包括用户终端的标识符、起点、终点和出发时间。

6.根据权利要求1所述的中心服务器，其特征在于，

该中心服务器还包括存储装置，用于存储常用起点终点、以及与常用起点终点相对应的用户终端的标识符、出发时间区间和常用旅行时间。

7.根据权利要求6所述的中心服务器，其特征在于，

针对该起点终点，所述接收装置还接收移动体从起点到达终点后上传的实际旅行时间，并存储到所述存储装置中，

针对该起点终点，所述存储装置还存储虚拟车辆沿各虚拟路线从起点到达终点所花费的虚拟旅行时间。

8.根据权利要求7所述的中心服务器，其特征在于，

所述存储装置还存储常用起点终点所对应的各虚拟路线与移动体的实际路线之间的旅行时间相关度。

9.根据权利要求8所述的中心服务器，其特征在于，

所述存储装置中存储的常用起点终点所对应的各虚拟路线与移动体的实际路线之间的旅行时间相关度，在每次由所述接收装置接收到实际旅行时间时被更新。

10.一种由中心服务器提供交通信息服务的方法，包括：

接收从移动体上搭载的用户终端所上传的起点终点信息的步骤；

判断所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点是否为该移动体的常用起点终点的步骤；

当判断出所接收到的起点终点信息所表示的该移动体的起点终点为该移动体的常用起点终点时，根据实时交通信息和统计交通信息来获取针对该起点终点的预测旅行时间的步骤；

判断所获取的针对该起点终点的预测旅行时间相对于该起点终点的常用旅行时间的偏离度是否超过容许范围的步骤；以及

当判断出所述偏离度超过容许范围时，向所述用户终端发送实时交通信息的步骤。

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