ES2326946A1

ES2326946A1 - System of search of optimum routes for the traffic of vehicles using the localization of the mobile terminals of telephone users or other mobile communication systems. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Info

Publication number: ES2326946A1
Application number: ES200702688A
Authority: ES
Inventors: David Perez Fernandez
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2007-10-15
Filing date: 2007-10-15
Publication date: 2009-10-21
Anticipated expiration: 2027-10-15
Also published as: ES2326946B1

Abstract

Search system for optimal routes for assistance in driving vehicles using the location of mobile terminals of telephone users or other mobile communication systems. It consists of a search system for optimal routes for driving vehicles. Unlike existing systems, the weightings of the track segments are set dynamically from the average speeds of the users that circulate through them with some mobile communication system that allows, anonymously, their location, spatially. Telephony users or other mobile communication systems are detected and located using existing mobile terminal positioning systems. We use the information of your position to establish the average travel times of each road segment that is in use. Once the dynamic weights of the road axes are fixed, well-known optimal route search algorithms are used, such as dijkstra, to find the best route to the destination selected by the user of the system, given the current state of the traffic. (Machine-translation by Google Translate, not legally binding)

Description

Sistema de búsqueda de rutas óptimas para el tráfico de vehículos empleando la localización de terminales móviles de usuarios de telefonía u otros sistemas de comunicación móvil.Search system for optimal routes for the vehicle traffic using mobile terminal location of telephone users or other mobile communication systems.

Technical sector

La invención se encuadra en el sector técnico de las telecomunicaciones, los servicios para terminales de comunicación móvil y los servicios de asistencia a la conducción de automóviles u otros vehículos. Concretamente se sitúa en el campo de los servicios basados en la localización de dispositivos de comunicación móvil y de cálculo de rutas óptimas en sistemas de asistencia a la conducción de vehículos.The invention falls within the technical sector of telecommunications, services for terminals mobile communication and driving assistance services of Cars or other vehicles. Specifically it is located in the field of services based on the location of devices mobile communication and optimal route calculation in systems Vehicle driving assistance.

State of the art

Actualmente los sistemas de localización de terminales móviles se basan en sistemas satélite (GPS) o en técnicas de localización de los terminales que emplean algún tipo de comunicación móvil, por ejemplo: WIFI, GSM, UMTS, etc... Entre los métodos actuales de localización de terminales móviles cabe citar: Cell-ID, E-Cell ID, A-GPS, U-TDOA, E-OTD. Estos sistemas son empleados generalmente por operadores de telefonía o de comunicación para localizar terminales móviles. En otros casos es el propio dispositivo el que realiza el cálculo de la posición identificando señales cuya posición de emisión es bien conocida.Currently the location systems of mobile terminals are based on satellite systems (GPS) or terminal location techniques that employ some type of mobile communication, for example: WIFI, GSM, UMTS, etc ... Among the Current methods of locating mobile terminals include: Cell-ID, E-Cell ID, A-GPS, U-TDOA, E-OTD. These systems are generally used by telephone or communication operators to locate terminals mobile phones In other cases it is the device itself that performs the position calculation identifying signals whose position of broadcast is well known.

Por otra parte, los métodos de búsqueda de rutas óptimas para la asistencia a la conducción de vehículos utilizan para su cálculo mapas vectoriales de ejes viarios. Dichos ejes se encuentran ponderados incluyendo información sobre el ancho de la vía, la velocidad máxima u otros parámetros para el cálculo de los caminos óptimos. Generalmente estos datos no se actualizan de manera continua ni en línea y se encuentran predefinidos en el momento de calcular la trayectoria.Moreover, the route search methods optimal for driving assistance vehicles use for its calculation vector maps of road axes. These axes are find weights including information on the width of the via, the maximum speed or other parameters for the calculation of optimal paths Generally this data is not updated from continuously or online and are predefined in the time to calculate the trajectory.

Entre las mejoras para la actualización del estado de los ejes viarios se encuentran los sistemas de comunicación de incidencias de tráfico. Los sistemas de comunicación de incidencias de tráfico actuales son principalmente RDS y TMC. Ambos sistemas transmiten la información de incidentes puntuales en las vías como accidentes, cortes, obras, etc.. Dichos sistemas no proporcionan información sobre las velocidades medias actualizadas de cada eje viario.Among the improvements for updating the state of the road axes are the systems of communication of traffic incidents. Communication systems Current traffic incidents are mainly RDS and TMC. Both systems transmit the information of specific incidents in the roads such as accidents, cuts, works, etc. Such systems do not provide information on the updated average speeds of each road axis.

Otra mejora de algunos sistemas destinados al cálculo de rutas óptimas es la inclusión de datos estadísticos de los recorridos de otros usuarios. En cualquier caso, ninguno de estos sistemas permite conocer el estado de la red viaria de forma actualizada, es decir, tener una estimación de las velocidades medias de cada eje viario en un instante
dado.Another improvement of some systems destined to the calculation of optimal routes is the inclusion of statistical data of the routes of other users. In any case, none of these systems allows to know the state of the road network in an updated way, that is, to have an estimate of the average speeds of each road axis in an instant
dice.

Posteriormente se realiza el cálculo del camino óptimo usando las ponderaciones de cada eje viario. Habitualmente se emplea el algoritmo de Dijkstra para este fin.Subsequently the road calculation is performed optimal using the weights of each road axis. Habitually Dijkstra's algorithm is used for this purpose.

En resumen, los sistemas de búsqueda de rutas óptimas para vehículos existentes emplean ponderaciones de los ejes viarios predefinidas o de escasa frecuencia en su actualización. Estos sistemas no incorporan el estado actual del tráfico en los ejes viarios, salvo incidencias puntuales o estadísticas de los recorridos, por tanto, las rutas calculadas no garantizan ser óptimas en un instante dado ya que no se tiene en cuenta el estado de circulación en ese momento.In short, route search systems optimal for existing vehicles use axle weights predefined or low frequency roads in its update. These systems do not incorporate the current state of traffic in the road axes, except for specific incidents or statistics of the routes, therefore, the calculated routes do not guarantee to be optimal at any given time since the state is not taken into account of circulation at that time.

Detailed description of the invention

Para solventar el problema de la actualización de la información de tráfico en cada eje del mapa, la presente invención se centra en conseguir información actualizada y precisa del estado del tráfico en cada eje viario para incorporarlo al sistema de cálculo de rutas óptimas.To solve the update problem of the traffic information on each axis of the map, this invention focuses on getting updated and accurate information of the traffic status on each road axis to incorporate it into the optimal route calculation system.

La información del tráfico de las vías también puede utilizarse para recalcular rutas previamente establecidas. Esto puede ser especialmente útil en caso de que el tráfico, que pueda afectarnos en nuestro recorrido, cambie de manera brusca.Road traffic information also It can be used to recalculate previously established routes. This can be especially useful in case the traffic, which may affect us in our journey, change abruptly.

Esta invención se refiere al uso de la información de localización de terminales móviles u otros dispositivos comunicación para la determinación del estado del tráfico actual en los ejes viarios para su posterior uso en el cálculo de rutas óptimas u otros estudios derivados de la explotación de dicha información del tráfico vehículos obtenida por este método.This invention relates to the use of the location information of mobile or other terminals communication devices for determining the status of the current traffic on road axes for later use in the calculation of optimal routes or other studies derived from the exploitation of said vehicle traffic information obtained by this method.

La presente invención permite establecer las ponderaciones de los ejes viarios basadas en el estado actual del tráfico. Posteriormente se emplea un algoritmo para el cálculo de la ruta óptima, habitualmente el algoritmo de Dijkstra, aunque puede utilizarse cualquier otro ideado para este fin.The present invention allows establishing road axle weights based on the current state of the traffic. Subsequently an algorithm is used to calculate the optimal route, usually the Dijkstra algorithm, although it can be used any other designed for this purpose.

El sistema de búsqueda de rutas óptimas para vehículos según el estado del tráfico admite diversas estructuras lógicas de sus elementos. El modo de operación del sistema depende de la implementación hardware y software particular que se realice. Algunos de estos componentes pueden encontrarse en un sistema completamente central o distribuido entre el sistema central y el propio dispositivo de comunicación del usuario.The optimal route search system for vehicles according to the state of traffic supports various structures Logic of its elements. The mode of operation of the system depends of the particular hardware and software implementation carried out. Some of these components can be found in a system completely central or distributed between the central system and the The user's own communication device.

A continuación se presenta un ejemplo de operación del sistema para clarificar el funcionamiento del mismo. El servicio propuesto sería prestado por un operador de telefonía móvil (por ejemplo, un operador de telefonía GSM) que emplee un sistema de localización de terminales móviles (por ejemplo, U-TDOA):Below is an example of system operation to clarify its operation. The proposed service would be provided by a telephone operator mobile (for example, a GSM telephone operator) that uses a mobile terminal location system (for example, U-TDOA):

1.one.: El operador actualiza la información de tráfico de los ejes viarios:He operator updates the axes traffic information roads:

a. to.: Se realiza el almacenamiento de las posiciones de los terminales móviles localizados después de cuadrar las diferencias de los tiempos de recepción, intensidad y dirección de la señal del dispositivo móvil (localización de dispositivos por el sistema U-TODA). Dicha información puede ser anonimizada (tratamiento de la información para impedir la identificación del individuo propietario del terminal o dispositivo) para proteger la privacidad de los datos de los ciudadanos, si la legislación aplicable así lo requiera. En cualquier caso, el sistema realiza un uso estadístico de la información de localización de los usuarios.The storage of the positions of mobile terminals located after squaring the differences in reception times, intensity and direction of the mobile device signal (location of devices by the U-ALL system). This information can be anonymized (treatment of information to prevent identification of the individual who owns the terminal or device) to protect the privacy of data citizens, if applicable legislation so requires. In In any case, the system makes statistical use of the user location information.

b. b.: Proyección y corrección de las posiciones recibidas sobre los ejes viarios cercanos. La corrección se realiza por medio de la proyección simple sobre los ejes cercanos. Dicha información permite definir uno o varios segmentos sobre los ejes viarios colindantes en los que el terminal o dispositivo puede encontrarse con cierta probabilidad. La estimación de estos segmentos se mejora empleando el propio algoritmo de Dijkstra sobre el conjunto de datos disponibles del mismo terminal o dispositivo.Projection and correction of the positions received on the nearby road axes. The correction is done through of the simple projection on the nearby axes. Such information allows defining one or several segments on the road axes adjoining in which the terminal or device can be found With some probability. The estimation of these segments is improved using Dijkstra's own algorithm on the set of data available from the same terminal or device.

c. C.: Una vez tenemos la información registrada se emplean distintos métodos estadísticos para descartar valores atípicos:Once we have the registered information they are used different statistical methods to discard values atypical:

i. i.: Eliminación de errores del sistema de localizaciónElimination of system errors location

ii. ii.: Eliminación de valores de posiciones de terminales pertenecientes a peatones, personas que no respeten los límites de velocidad de la vía, etc.Elimination of terminal position values pedestrians, people who do not respect the limits of track speed, etc.

\quadquad: La información depurada sirve para establecer los valores de las velocidades medias actuales en los ejes viarios sobre los que circulan usuarios de la red de telefonía móvil en ese momento. Se emplearán los valores predefinidos para aquellos ejes viarios sobre los que no circulen vehículos con terminales de comunicación, siempre y cuando no se trate de una incidencia de circulación.The purified information is used to establish the values of current average speeds on road axes over those circulating mobile network users in that moment. The predefined values will be used for those axes roads on which vehicles with terminals do not circulate communication, as long as it is not an incidence of circulation.

2. 2.: Se incorpora la información del tráfico actual de los ejes viarios al sistema de cálculo de rutas óptimas. El cálculo de las rutas óptimas puede ser realizado por el operador, valiéndose de la información anterior, o por el propio dispositivo móvil. Cuando el cálculo de las rutas sea realizado dispositivo móvil, el sistema tendrá la opción de enviar al terminal la información completa del estado de tráfico de todos los ejes viarios o sólo los cambios desde su última actualización.The current traffic information of the road axes to the optimal route calculation system. He Optimal route calculation can be performed by the operator, using the above information, or by the device itself mobile. When the route calculation is performed device mobile, the system will have the option to send to the terminal the complete information on the traffic status of all axes roads or just changes since your last update.

3. 3.: El programa de asistencia a la conducción de vehículos visualiza la ruta y comprueba periódicamente que la ruta sigue siendo efectivamente la óptima.The driving assistance program of vehicles visualize the route and periodically check that the route remains effectively the optimum.

Description of a preferred embodiment

A continuación se describe un ejemplo de realización del sistema de búsqueda de rutas óptimas para terminales GSM y los elementos necesarios del sistema de localización basados en tecnología U-TDOA.An example of realization of the optimal route search system for GSM terminals and the necessary system elements location based on U-TDOA technology.

Los usuarios de terminales móviles son localizados por un sistema U-TDOA. Dicho sistema de localización consistente en distintas estaciones base con un mecanismo muy preciso de medición de las diferencias en los tiempos de llegada de la señal del usuario. Llamamos a estas estaciones base LMU. El sistema de localización se compone también de un sistema central de cálculo de las posiciones llamado SMLC. Dicho sistema calcula la localización del usuario con una precisión aproximada de 50 metros.Mobile terminal users are located by a U-TDOA system. Said system of location consisting of different base stations with a very precise mechanism for measuring time differences of the user's signal arrival. We call these stations LMU base. The location system is also composed of a central position calculation system called SMLC. Saying system calculates user location with precision Approximately 50 meters.

La información recibida de forma periódica (aproximadamente cada 20 segundos en el sistema GSM) permite calcular la velocidad media aproximada en ese intervalo de tiempo del terminal móvil y asignarla a la ponderación de los ejes viarios recorridos. En cada intervalo de tiempo, las posiciones recibidas son convenientemente corregidas; se realiza la eliminación de valores atípicos y se emplean otros métodos estadísticos que tienen en cuenta los datos de localiza-
ción durante el recorrido del mismo terminal. De este modo se eliminan valores atípicos en la ruta del propio vehículo.The information received periodically (approximately every 20 seconds in the GSM system) makes it possible to calculate the approximate average speed in that time interval of the mobile terminal and assign it to the weighting of the traveled road axes. In each time interval, the positions received are conveniently corrected; the elimination of outliers is carried out and other statistical methods that take into account the location data are used.
tion during the tour of the same terminal. This eliminates outliers in the route of the vehicle itself.

Las velocidades medias son tratadas estadísticamente y previamente se ha anonimizando la identidad del propietario del terminal móvil.The average speeds are treated statistically and previously the identity of the Mobile terminal owner.

Como resultado se obtienen las velocidades medias de los ejes viarios por los que transitan los usuarios de la operadora en cada momento. Esto supone un amplio porcentaje de los ejes viarios de una ciudad y una gran cantidad de información de las principales vías a interurbanas. La información de las vías que no están en uso puede suplirse por información estadística histórica o pueden emplearse las velocidades nominales de la red viaria. Así mismo debe tenerse en cuenta el estado de las vías sobre las que se dispone de información de incidencias de tráfico.As a result the speeds are obtained averages of the road axes through which users of the Operator at all times. This represents a large percentage of road axes of a city and a lot of information about Main routes to interurban. The information of the routes that do not are in use can be supplemented by historical statistical information or nominal speeds of the road network can be used. So the state of the roads on which it is It has information on traffic incidents.

Con esta base de información se presta el servicio de cálculo de rutas óptimas a los usuarios de terminales móviles. En caso de que los usuarios dispongan de algún tipo de sistema de asistencia a la conducción, dicho sistema solicita el cálculo de la ruta a nuestro servicio e incorpora la respuesta en su sistema de visualización de la cartografía y de la ruta. Existe también la posibilidad de que el terminal reciba el estado de tráfico de la red viaria y sea el propio dispositivo quien realice el cálculo de la ruta óptima.With this information base the optimal route calculation service for terminal users mobile phones In case the users have some type of driving assistance system, said system requests the calculation of the route to our service and incorporates the answer in its system of visualization of the cartography and the route. Exists also the possibility that the terminal receives the status of road network traffic and it is the device itself that performs the calculation of the optimal route.

Claims

1. Search method for optimal routes for vehicle traffic using terminal location mobile phone users or other communication systems mobile for the determination of the current traffic on the axes roads.

Characterized by the different stages of the system:

a.to.: El sistema detecta las posiciones de los terminales telefónicos u otros dispositivos de comunicación.He system detects the positions of telephone or other terminals communication devices

b.b.: El sistema corrige el error de las localizaciones obtenidas.He system corrects the error of the locations obtained.

c.C.: El sistema calcula las velocidades medias de las vías sobre los que recibe información y la incorpora al mapa de ejes viarios empleado para el cálculo de rutas óptimas. Dicha actualización puede ser completa o incremental y ser almacenada en un servicio central o en el dispositivo.He system calculates the average speeds of the tracks on which receives information and incorporates it into the road axis map used for the calculation of optimal routes. This update can be complete or incremental and be stored in a central service or in the device.

d.d.: Empleando la información actualizada de tráfico en la red viaria se realizan:Using the updated information from Traffic on the road network are performed:

i. i.: nuevos cálculos de rutas óptimas solicitados al sistema.new calculations of optimal routes requested at system.

ii. ii.: recálculo de rutas en curso en las que hayan cambiado bruscamente las condiciones de tráfico.recalculation of ongoing routes where sharply changed traffic conditions.

2. Method of searching for optimal routes for vehicle traffic based on the location of mobile communication devices according to claim 1, characterized in that in step a) the system identifies the identifiers of the located users.

3. Search method for optimal routes for vehicle traffic based on the location of mobile communication devices according to claim 1, characterized in that in step b) the system corrects errors in terminal locations by eliminating outliers ( pedestrians, vehicles that do not respect the speed limits of the road, etc.).

4. Search method for optimal routes for vehicle traffic based on the location of mobile communication devices according to claim 1, characterized in that in step b) the system corrects errors in the terminal locations by other statistical methods that eliminate Systematic errors of the particular location procedure used.

5. Search system for optimal routes for vehicle traffic using terminal location mobile phone users or other communication systems mobile for the determination of the current traffic on the road axes. The following logical elements make up the search system for optimal routes by location of communication terminals mobile:

a.to.: Medios de localización de terminales móviles u otros dispositivos de comunicación.Terminal location means mobile or other communication devices.

b.b.: Medios de cálculo de velocidades medias de los ejes viarios transitados. Debe incluir la depuración de los errores y la eliminación de valores atípicos de posiciones de los terminales. Debe realizar la incorporación de las velocidades medias al mapa de ejes viarios empleado para el cálculo de las rutas óptimas.Means of calculation of average speeds of the trafficked axes. It should include debugging the errors and the elimination of outliers of positions of the terminals You must perform the incorporation of the speeds means to the road axis map used to calculate the optimal routes

c.C.: Medios para el cálculo de rutas óptimas.Means for route calculation optimal.