TW201031893A - Method for computing an energy efficient route - Google Patents

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TW201031893A
TW201031893A TW099101149A TW99101149A TW201031893A TW 201031893 A TW201031893 A TW 201031893A TW 099101149 A TW099101149 A TW 099101149A TW 99101149 A TW99101149 A TW 99101149A TW 201031893 A TW201031893 A TW 201031893A
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road
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speed
energy cost
energy
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TW099101149A
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Siobbel Stephen T
Edwin Bastiaensen
Essen Robert Van
Volker Hiestermann
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Tele Atlas Bv
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    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
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    • Y02D—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES [ICT], I.E. INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGIES AIMING AT THE REDUCTION OF THEIR OWN ENERGY USE
    • Y02D30/00—Reducing energy consumption in communication networks

Description

201031893 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明揭示具有用於顯示道路或路程資訊 之類型之數位
之一具能源效率路程之方法。 本專利文件之揭示之一 之一部分含有受著作權保護之材料。
進行複製，但是在其他方面無論如何保留所有著作權。 【先前技術】 ，所以著 愚示内容 舉例來說，如圖1中之10所大體展示之導航裴置的個人 導航裝置利用與來自GPS或其他資料串流之精確定位資料 組合的數位地圖。這些裝置1〇亦被研發用於尋求導航協助 的通勤客、嘗試最小化運輸成本的商務以及許多其他應 用。此等導航系統之效率固有地依賴於以數位地圖及相關 特徵以及屬性資料之形式而提供給導航系統的資訊之精喊 度及元整度。與之類似’此等導航系統之效率亦依賴於導 航裝置之實際、真實世界位置與該數位地圖之一對應部分 的精確及快速匹配。一般而言，一導航系統10包含一顯示 器螢幕12或圖形使用者介面，顯示器螢幕12或圖形使用者 介面將一街道路網描繪成一系列線段，包含一大體沿著各 個街道或路線之中心而延伸的中心線，如圖1所例示。然 後旅行者可靠近或相對於該中心線而被大體定位於該數位 145904.doc 201031893 地圖上。此等啟用GP S之個人導般裝置（例如由美國内華達 州TomTom(www.tomtom.com)製造的導航裝置）亦可被組態 成按固定間隔記錄其位置的探測器。此等探測資料點包括 一序列不連續位置，該等不連續位置係於一天中之一特定 時間依例如一秒之間隔予以記錄。其他適合裝置可用於產 生探測資料點，包含手持裝置、行動電話、pDA及類似 物。 • 最大化能源效率為一全球性目標。已知（例如）利用頻繁 開始停止類型運動驅動之運載工具歸因於此類型驅動之 加速及減速態樣係非常無能源效率。相反地，使一運載工 具保持在一穩定速度（尤其在大約45至6〇瓜沖之範圍内）係 極其高能源效率。 導航裝置由於其等之—數位地圖内規劃介於兩個位置之 間的-路程之能力而眾所周知。例如，如顯示在圖2中， 原始在底特律（Det叫之-讀者可選㈣數位地圖内之 一目的地洛杉離QS Angeles)並開啟—演算法以計算該兩 個位置之間的一路程。當可能有替代路程時，可基於原始 點與目的地點之間的最短距離執行此路程規劃。或者，若 該網路内之接駁道路包含相關聯行料間屬性，則可推^ 指示最短行駛時間之路程。其他變數可包含基於受關注的 點及類似物規劃一路程。 一些先前技術裝置已經提出基於燃料經濟、碳覆蓋範圍 及燃料定價計算原始點與目的地點之間的—路程。例如， 由Gannm Ltd.提供之ec〇R〇uteTM使用來自一特定運載工且 145904.doc 201031893 數據圖表之資訊來計算-燃料消耗估算。亦即，使用者輸 入關於其等在城市及高速公路設Μ者巾之具體運載工且 的燃料經濟之細節，選擇關於該運载I具之—燃料類型， 並或許提供額外細節。㈣，該“演算法基於沿著一規 劃路程將行駛之距離計算燃料消耗估算。此方法之一特定 缺點在於其並*依賴於與—數位地圖資料庫内之接驳道路 網路相關聯之任意速度或加速度屬性。因此，該 —ng功能不為尤其有用之—代表性規劃工且。因 此’㈣參考圖2實例’期望在底特律與洛㈣之間行驶 之一駕驶者不能智慧地評鑑最經濟的行敬路程。此外，類 似該eC〇R〇ute™之程式需要與該導航裝置之一些繁重的使 用者互動及關於該運載工具特性、燃料價格等之使用者認 lij 〇 如前文所建議，已知採用來自具有整合之⑽功能之手 持裝置及行動電話内之低成本定位系統之探測資料點以使 用某些叢集化技術漸進地獲悉一地圖。待處理之輸入由或 許以-標準ASCH串m㈣案之形式所記錄的Gps 跡線組成。輸出可為呈具有與行料間資訊相關聯之節點 及接驳道路之-引導圖形式之一道路地圖。建立該等節點 或每隔一定間隔探測位置之探測資料可傳輸至一收集服務 或其他地圖製作或資料分析服務。藉由此方法，（其中分 析大量探測資料），可由合適演算法推斷路形並導出其他 特徵及屬性。 ' 圖3為一反映在若干天期間從加拿大渥太華之市中心區 145904.doc 201031893 域之一鬧區收集之原始探測資料的代表實例。基於此原始 探測資料，即使一未經訓練的眼睛亦可辨明道路幾何。展 示於圖3中的各個資料點包含關於該資料點被記錄當天之 • 特定時間的資訊。因此，雖然圖3僅展示縱向及橫向散佈 • 位置資料，被記錄之該資料亦提供各個位置的—時間戳 記。此外，各個單獨的探測器產生可被用於分析行駛速 度、加速度、停車及類似物的一跡線。縱向及橫向分佈散 ❹ 佈 傳統的路程安排方法使用如沿著道路段存在之最高速度 制來計算行駿時間估算，但在實踐中，速度限制資訊因 為此等速度在該天之各種時間並不總是能取得而不精確。 已經藉由精細處理此探測資料以建立對於各道路段（即， 對於該數位地圖内之各道路區段）之該天的不同時槽或時 刻之平均交通速度而導出速度數據圖表。例如，見 TomTom IQ R0utesTM產品。 ❿ 該1Q R〇UtesTM產品使用匿名探測資料以發現駕駛速度之 實際型様。通常，IQ R〇utesi前的路程計算在其之計算中 使用0.85%的最大速度限制，相比之下，iq使用在 • 該等道路上實際駕驶的速度。（或者，可自道路分類導出 ·—可能的速度值，例如當不能取得法定速度限制時）。將 此資料應用到-數據圖表模型且全天以時間跨距（例如5分 鐘增量）識別道路速度之型様。將該等速度數據圖表應用 I亥等道路使用歷史資料增建—精確速度圖像。將此 等速度數據圖表全部加入至内建於儲存在該導航襄置_ 145904.doc 201031893 之地圖的既有IQ Routes資料’以使其對於優質路程安排及 行驶時間估算更加精確且有用。因此，速度數據圖表代表 從探測資訊導出的沿著相同路段及方向行駛的運載工具之 一連續或半連續之平均速度分佈。速度數據圖表反映每一 時間間隔每一路段的速度變化，但在速度數據圖表不描述 沿著一接驳道路或道路段之長度之速度變化的意義上來說 速度數據圖表並非被縱向分佈。此資訊可由一導航系統用
作為與計算最佳路程及提供行駛/到達時間估算相關聯之 一成本因素。 此等先前技術雖然非常有用，但是不提供在一數位地圖 内表示之兩個位置之間的最高效率路程之任意指示。因 需要建立用於計算-原始位置與目的地位置之間的路 程之新穎及改良的方法’該方法提供最高能源效率策略且 考慮包含靜態及動態元素兩者之現實生活狀況。靜態元素 可包含影響交通速度之特徵’包含（例如）道路中的急弯、
交通控制及作為一幾何事項影響交通速度之其他措施。動 態元素包含交通容量’ |等在卫作日期間隨#地高峰時間 狀況波動’且受週末旅行、假期及類似物影響。亦需要建 立I連同-數位地圖-起使用之新穎及改良㈣料作為 -單獨介面資料庫或作為直接增強為—既有地圖資料庫之 資料’以實現交通模型化應用。 【發明内容】 本發明提供一種用於建立對於上 , ^耵於各種父通模型化應用有月 之縱向速度數據圖表（LSp)資料 )頁枓之方法。以運載工具流^ 145904.doc -8- 201031893 形式自通過一道路段之複數個探測器收集探測資料。各探 測器形成一各自探測跡線，該探測跡線包括在一天的一特 定時間記錄之一序列離散探測位置。建立每日時間跨距 * (例如每隔五分鐘）且集束各時間跨距之探測資料。然後， • 使用該探測資料以獲得通過該道路段之運載工具在各時間 跨距期間的縱向速度數據圖表（LSP)。然後使此等縱向速 度數據圖表（LSP)相關聯於該各自道路段，並將此等縱向 φ 速度數據圖表儲存在一獨立資料庫中或作為一資料層加入 至一既有數位地圖中。 本發明亦考量一種在一數位地圖包含在一原始位置與一 目的地位置之間延伸之道路段或接駁道路之一網路情形中 計算該原始位置與該目的地位置之間的一具能源效率路程 之方法。自通過該等接驳道路之探測器收集探測資料，且 然後集束並處理探測資料以獲得各時間跨距之縱向速度數 據圖表（LSP)。使用此等縱向速度數據圖表（LSp)計算在各 鲁日寺間跨距期間由該接駁道路支援之至少一個行敬方向之一 能源成本，使得可藉由分析該網路内之替代接駁道路組合 之能源成本並優選最小化平均能源消耗值之接驳道路而規 . s彳介於该原始位置與目的地位置之間的一路程。 • 自沿著如從探測f料導出之該㈣駁道路之細節縱向速 度數據圖表（LSP)，可（諸如）藉由採用速度對時間的―严匕導 數或獲得如可取得之具體感測器資料而計算沿著該等^敬 道路在該行敬方向上及或許甚至經過多車道道路中之 之一細節能源成本。自此資訊，該等路程安排演算法可以 145904.doc 201031893 與當前路程安排演算法使用如行敬時間或距離資訊之里他 :本因素差不多的方式引入並使用能源成本。雖然能源成 本之-完全計算需要額外參數，諸如氣動阻力、滾動阻力 與道路等級資料，但是申請人已發現可以至少—基本能力 使用一能源成本參數以預測或估算能源/燃料消耗特性， 而無需求助於運載工具具體資訊，諸如質量、前部面積、 乳動阻力及類似物。因&，雖'然此等其他參數可有助於提 供該網路中之各接駁道路之—更精確能源成本，但是最基 本足以僅使用自縱向速度數據圖表(LSp)導出之一能源成 本且然後使用此能源成本資訊以規劃一數位地圖内之兩個 點之間的一路程。 已知，燃料及/或能源經濟係非常依賴於對於將行駛之 總距離之加速/減速次數且亦依賴於運载工具速度。每次 加速期間，引擎(或在電動車_應用中之馬達)產生更多過 多的熱量’其意為由消耗的燃料/能源產生的能源較低效 地轉移到機械運動中，且在較高速度時歸因於如氣動阻力 之因素能源消耗更大。在應用刹車之減速期間，動能轉換 為熱能’並釋放至大氣。雖㈣動馬達可回收—些能源， 但是傳統刹車不回收此能源。 本發明允許該使用者規劃在路程上含有較少加速/減速 點，且此外，可能降低行駛速度之路程，由此允許該等引 擎以更间效率（更接近穩定RPM)模式工作，其將提供欲得 之能源經濟性且亦減少污染。操作路程規劃軟體之導航系 統可具有輸入一人行駛一特定選用路程可花費之時間之一 145904.doc -10· 201031893 選擇且觀察對於每次時間設定該路程將為如何「更綠」。 或者，該人士可輸入對於較高能源效率路程所允許之最快 時間之多少超長（時間）百分率（形式）之參數（作為一可能之 .時間設定之一實例）。 .本發明用於規劃-不損害生態的路程之—相異優點不必 需要任意運载工具具體資訊來導出有用結果，儘管可利用 額外運載工具具體資訊進行較精確計算。因此，絕對不需 ❹冑該導航器知道該使用者具有的運載工具類型及附近加油 站的燃料價格為多少。因此，所提出的路程規劃方法利用 關於所有運載工具引擎/馬達效率之一般知識（亦即利用最 少加速/減速次數行駛）以提供較經濟路程。為此，本發明 亦適用於發生在非現場（off_board)或經由網頁檢索之路程 安排服務，諸如在網際網路使用者所使用的地圖查詢及路 程安排網站中者。 【實施方式】 • 當連同下列細節描述及附加圖式考慮時，本發明之此等 及其他特徵及優點將變得更易於理解。 參考圖式，其中貫穿若干視圖，相同數字指示相同或對 * 應之元件，本發明係關於位置讀取裝置、導航系統、具有 GNSS(全球導航衛星系統）之八〇八8系統及導航裝置所使用 的數位地圖。因此，本發明係適用於所有種類導航系統、 位置讀取裝置及具GNSS能力之單元，包含但不限於具有 導航軟體之手持裝置、PDA、行動電話及操作為可移除戍 内建裝置之運載工具搭載導航系統。只要涉及具能源效率 145904.doc 201031893 路程規劃，可w + 一 M在市場上可購得之之任意類型標準導航系 統、在繪圖；5道^ M久導航網站/伺服器上；以及將來可能開發的 適合系統中實施本發明。 °亥具導航能力裝置一般包含一電腦可讀媒體，該媒體具 有3己錄於其上的導航軟體。與該裝置相關聯之一微處理器 可經程式化以臨時地匹配該導航裝置與一數位地圖内之一 特定道路段’且然後評鑑該臨時匹配是否可靠。若不可 罪，則系統可依賴其他技術判定該具導航能力裝置之位 置，諸如（例如）一輔助慣性引導系統。此等慣性引導系統 亦可包含其他特徵，諸如一 DMI(距離測量儀），該DMHi 經由一個或多個車輪之旋轉圈數而量測該運載工具之行駛 距離的里程計之形式。可利用經配置以量測旋轉加速度之 陀螺單元、利用經配置以量測平移加速度之適合加速度計 來實施慣性量測單元（IMU)。該導航裝置内部之該處理器 可進一步連接至一寬頻資訊接收器、一數位通信網路及/ 或一蜂巢式網路。 一種連同根據本發明之導航裝置提供之類型的微處理器 可包括一執行算數運算的處理器。一處理器通常連接至複 數個記憶體組件’包含一硬碟、唯讀記憶體、電可擦除可 程式化唯讀記憶體及隨機存取記憶體。然而，並非需要所 有此等記憶體類型。該處理器通常連接至用於使一使用者 輸入指令、資料或類似物之呈一鍵盤、觸控肇幕及/戍狂 音轉換器形式之一特徵。 該處理器可進一步憑藉一適合輸入/輸出裝置經由一無 145904.doc - >2* 201031893 線連接而連接至-通信網路’例如公共交換電話網路、一 區域網路、-廣域網路、網際網路或類似物。在此模式 中，該處理器可經配置以作為一值 鬥得输器透過該網路與其他 通k裝置通信。同樣地，該呈莫分_ 士壯班 _ 涊具導航旎力裝置可傳輸其座 標、資料及時戳至一合適收隼服旅 、叹果服務及/或至一交通服務中 〇
如前文陳述’已知可藉由保持一惶定、最佳運載工且速 度達到改良的燃料效率。就經驗法則而言，此互定運載工 具速度可為大約45至6〇 mph，“該範圍可隨運載工具類 型而變化，以及受環境狀況、道路地形及類似項影響。又 已知’各種道路特性（諸如急轉f、減速路脊、車道擴張/ 合併、交通控制及其他特徵）可影響以一恆定速度沿著一 特定段安全行驶之能力1此，本發明提供將連同該導航 軟體應用程式-起使用之新穎、細節地圖内容，以提供最 佳具能源效率行歇速度推薦。 根據在圖4中概述之步驟，可自經收集的探測資料導出 —原始道路設計速度限制（娜SL)。關於判定_ RRDSL， 第一步驟為識·別交通流量暢順（無擁塞）發生期間之時間範 圍。-旦已知知道此交通暢順時間跨距，集束該時間跨距 之仏測貝_ ’且然後統計地分析該探測資料以導出在沿著 ^接駁道路（亦即該道路段）每—點處之速度。作為對選擇 ―最佳時間跨距的替代，可分析該探測資料以識別較高探 測速度而不㈣日㈣跨距n道路段（或與實際一樣 多的路段)執行導出在沿著該接驳道路之每點處之速度之 145904.doc 13 201031893 此程序。可使該RRDSL相關聯於其各自道路段作為一屬 性。如此，利用該RRDSL屬性擴增該數位地圖。另外，反 映該探測資料沿著該道路元素的平均化或縱向統計資訊的 一屬性（例如標準差）可被加入至該數位地圖。 該RRDSL代表在未觀測到交通堵塞的一方向中在沿著一 道路段之任何位置的縱向可變（運載工具）速度。各道路段 之RRDSL係取自觀測到交通流量暢順狀況的一時間跨距的 探測資料，或取自擁有最高速度的探測資料而不管該時間 跨距。對於許多道路段，交通暢順狀況將發生在當最少數 目運載工具行驶該等道路之早晨時間。因此，在最少交通 擁塞時取得之一速度數據圖表（如自TomTom IQ RoutesTM 產品獲得之速度數據圖表）可稍微相似於一給定道路段之 RRDSL，但是該IQ RoutesTM速度數據圖表將為整個道路段 之一單一平均速度，而該RRDSL將通常具有沿著該道路段 長度之速度改變。 因此，該RRDSL為沿著一道路接駁道路之特定位置的特 性並展現實際上限制該等運載工具以更快速度行驶的所有 效果。因為該資訊係自運載工具探測導出且反映真實行 駛，所以可有時超過法定速度限制。當以一連續或半連續 方式沿著一道路表示該RRDSL時，可稱其為一未受干擾速 度，當行駛時，該未受干擾速度主要受該道路段之實體屬 性（例如其幾何））及公告的速度限制（若存在）影響。因此， 該RRDSL可分類為一道路段之一屬性，其不隨一天的時間 (流逝）而變化。僅當道路建設發生變化或改變道路設備或 145904.doc -14- 201031893
探測統計發生變化時’預期該狀跳發生變化。作為一屬 性，可考慮此概念之將來應用，其中⑽知天氣/地 面狀況情況下，可採用該儲存卿弘之—百分率。因為探 測資料内容及解析度改良係可用，所以可在該rrdsl中表 示車道及/或運載工具類別相依性。例如，利用充分的資 料内容’該RRDSL可反映諸如左車道之較高速度限制或商 用運載工具之較低速度限制等的管制狀況。亦即，該 RRDSL可視情況而取決於特定的運載卫具類型，或對運載 工具類別更一般化（例如二輪摩托車、重型卡車、輕型商 用車輛或客運車輛）。該RRDSL^進階駕驶協助（adas) 及其他駕駛控制目的尤其有用。 因此，該RRDSL係導出自經選擇且經過遽之探測資料， 該探測資料係於交通流量處於或接近於其在一特定道路段 之最低值（即，交通暢順狀況）或交通流量已展現最高速度 之時間段期間予以收集。該_SL 16為基於沿著一道路
段之位置的縱向數據圖表以及基於行歇之方向數據圖表的 一個函數（即，f(p，d))。如果想考量到諸如建設、道路設 備之變化及類似物的較長階段之變化，亦可將該娜A 16視為-基於時„隔之數據圖表以及—車道特定數據圖 表之一函數（即f(p，d，t, 1))。 圖5展示以連續的3 〇分鐘時間跨距從一特定行駛方向之 一假定道路段（AB)之探測資料（類似於圖3之資料）導出的 不例性縱向速度數據圖表（LSp)。與例如IQ R〇utesTM產品 所得出的傳統速度數據®表不同，這些數據圖表代表從探 145904.doc -15- 201031893 測資訊導出之沿著相同道路段及方向駕駛之運載工具的縱 向（亦即，在該道路中心線之方向上）變化平均速度分佈。 此等LSP描述在一特定時間跨距沿著一接駁道路或道路段 之長度的速度變化。對於與交通流量暢順狀況相符之時間 跨距，該LSP將等效於該RRDSL 16。一旦從所收集之探測 資料中導出LSP，使該等LSP相關聯於各自道路段並被儲 存於一獨立資料庫或作為一資料層加入至一現存的數位地 圖。 圖6為描繪連續道路段AB、BC、…π之一樣本圖表。各 道路段具有作為一屬性而記錄在該數位地圖内之一法定速 度限制。此等速度限制係由出現在3〇、5〇及75 km/h處之 粗、水平線表示。虛線16表示該等相同道路段（AB、 BC…IJ)之RRDSL，其已經藉由集束在一最佳時間跨距 (例如0200至〇23 0)期間記錄之探測資料且然後平均化該等 、‘果而形成。該RRDSL 16速度之變化可歸因於與各道路 段相關聯之特徵及形狀及屬性，如沿著該圖式之上邊緣所 建議。展示諸如良好實體能見度（例如視線中無障礙物或 物件）及自單一行車道至雙行車道之道路擴張之特徵而導 致產生该RRDSL 16速度之速度增加，而諸如減速路脊、 急轉彎及超速照相機標誌之特徵而使該RRDSL丨6速度下 降，在許多情況下低於法定速度限制。該rrdsl丨6甚至 可在一單一道路段情況内變化，其在該數位地圖内係與特 定道路段相關聯且使其對以一互動方式使用該數位地圖之 具導航能力之裝置可用。如前文所建議，本發明之一實施 145904.doc -16 - 201031893 :藉由考慮動態環境情形(例如損壞的路面狀況或惡劣天 氣）且計算該狀亂之—分率而導出之—目標駕駛速度。 省RRDSL 16可以各種方式歸屬於其在一數位地圖資料 庫内之相關聯道路段。舉例而言，可將—狀亂16表示 且儲存為㈣之-函數之—參數㈣，或可能表*且儲存 為一組離散最佳速度（在其等之間線性内插），或高於及低 於一法定速度限制/人工臨限值之正規化變化（百分率）。熟 似數位地圖Η料庫建構及實施領域之技術者將容易理解此 等及可能其他適合技術如何在一地圖資料庫内展示且儲存
RRDSL 16。此外，各種平均值可被儲存於一數位地圖 中，並被提供用於不同類型的運載工具。在多車道路段 (例如雙行車道）之情況下，此等數據圖表之變化亦可相依 於車道1外，表示該RRDSL 16之統計信號（例如以一標 準差之形式）之一子屬性亦可儲存在該地圖内。作為一平 均值，或者作為沿著該道路元素之一縱向變化表示。 一旦在已經判定該RRDSL 16且然後與一數位地圖内之 道路段相關聯之後，操作一具導航能力裝置之一駕駛者能 夠不停地比較其當前速度（自當前時間之連續GPS座標導 出’或視情況自運載工具搭載感測器資料導出）與rRDSL 16所表示之特定道路段之未受干擾速度。倘若存在惡劣天 氣、環境或路面狀況，則使用該rrDSL 16之一百分率， 以取代成比例於降級的駕駛狀況之實際導出之速度。然後 該導航裝置以聲音、視覺及/或觸覺形式提供連續指示或 建4給该駕驶者’使得該駕跋者可改變其等之行駛速度以 145904.doc -17- 201031893 匹配或更相似於沿著該運載 _ 執丄具虽剛正在行駛的該道路段 之目標速度。結果，該絮點g 篇&駛員可預期以最真實的可行方 最佳化使用燃料，因為吞.s姐， u為父通暢順狀況（基於其而導出 RRDSL 16)表示最接近考慮道路幾何及影響駕驶速度之盆 他現實世界因素之實際考慮之穩定速度操作。此不僅減二 運載工具之操作成本，而且減少 廢氣’並可藉由減小駕㈣緊張及疲勞而改良駕驶者舒適 度。在更進階系統中’包含部分自動化或接管駕敎任務之 所謂的ADAS應用，該導航裝置甚至可在使當前速度與該 等RRDSL 16速度一致中發揮積極作用。因此，為實現較 高的能源節省’若裝載運載工具之當前、瞬時速度超出該 RRDSL 16目標速度達一些臨限值，則該導航裝置將啟動 感官信號（例如聲音、視覺及/或觸覺）。例如，可建置—臨 限值±5 km/h或一百分率（例如1〇%)。 如圖6所示，可預見的是，在許多現實生活情形中，該 RRDSL 16有時超過一特定道路段之張貼法定速度限制。 因此，可能甚至或許其實較佳的是，每當該1^〇弘“超 過沿著該特定道路段之任意點處所建立的速度限制時，使 該RRDSL 16之目標速度減小到法定速度限制。因此，如 圖6中所示，可在目標速度上升超過當地法定速度限制之 各點處給該等目標速度定上限，從而產生一所謂的法定原 始道路設計速度限制（LRRDSL)17。然而，應瞭解，在此 内谷貪景中使用術語「法定」不排除由於除符合當地速产 規定以外之原因對該等RRDSL速度之策略性限制。例如， 145904.doc -18- 201031893 在一些司法管轄範圍中的道路段可不設任何速度上限。例 如’此為有時沿著德國高速公路區段之情況。將本發明原 理應用到此等未受限制之道路段可導致一種具有極大範圍 的i未測速度分佈’例如’介於1〇〇 kph與200 kph之間的真 實速度。在此等情況下，可建議強加慮及燃料經濟統計之 一人工最大臨限值。因此，例如在無法定速度限制之道路 段中，可建置一人工最大臨限值11〇 kph，且可使用該臨
限值以在該LRRDSL 17超過該人工臨限值之處限制該 LRRDSL 17。 可藉由參考圖7所示之RRDSL 16及LRRDSL 17曲線而理 解，目標速度有時可能發生急劇變化。急劇目標速度增大 需要大加速度，而急劇目標速度減小需要強減速度。為了 改良該目標速度急劇變化之間之能源效率，可引入一最佳 縱向速度數據圖表（〇LSP)18。該OLSP 18為反映無需過多 加速/減速且由此表示最小能源損耗之一流利數據圖表。 圖8之流程圖描述導出該〇LSp 18之兩種替代方法。在一 種方法中，基於各種運載工具類型或類別之動能模擬而導 出該OLSP 18。在此情況下，該〇Lsp 18係簡單地歸屬於 該數位地圖内之各自道路段。或纟，可基於對於該運載工 具特定之資料動態（亦即即時）計算該〇LSp 18。不管所使 用的方法’由4 OLSP屬性1 8指示的該目標速度隨後被用 作與當前運載工具速度進行比較的標準。如圖所示，一選 用步驟「動態即時參數或係數(例如天氣、路面或能見 度)」可饋送到步驟「導航裝置或運載工具搭載駕驶辅助 145904.doc -19· 201031893 系統監視當前速度並與當前位置前面之道路段上之〇LSP 相比較」中。此經增強即時0LSP 18可交替地應用至 RRDSL 16或LRRDSL 17。該動態參數可明示為一絕對差 異速度，或者一相對速度微分（即一百分率）或被分類/編索
引（例如低/中/高）至該OLSP 18(或該RRDSL 16或LRRDSL 17)的速度。可將此動態參數提供給該導航裝置1〇，使得 -
該系統可相對於由該OLSP 18(或該RRDSL 16或LRRDSL 17)指示的交通暢順目標速度而計算將即時動態狀況考慮 在内的導航及駕.驶引導指示。另外，識別該參數變化之原 藝 因（擁塞、部分道路/車道封閉、道路施工、路面狀況、能 見度、天氣、事件及事故專）的資訊可被提供至該導航裝 置10。 理想上’從在當前位置之前面道路段上進行該比較，使 得可發出一合適感官信號（例如視覺、聲音、觸覺等），該 駕駛者考慮該信號且適時利用運載工具之運動做出反應之 意義上而吕，該比較係主動。圖9展示疊加一 〇Lsp丨8之圖 7之圖表。如同該RRDSL 16，該OLSP 18亦為基於沿著一 © 道路段之位置的縱向數據圖表及基於行駛之方向之一函數 (即f(P，d))。該〇LSP IS亦可為運載工具類別（客運車、公 共汽車/卡車、二輪摩托車）之一函數，且亦係較佳地但不-需為一法規相依性之一函數（如同該1^尺〇乩17)。除歸因 於最小加速度而具效率以外，最小化在該道路段之能源耗 費亦反映在較高之道路級別上接近該法定速度限制的_速 度。事實上’運載工具製造商通常最佳化其等運載工具之 145904.doc •20· 201031893 動力傳動系統使得在其等之最高速度之85至95%之間具有 最高效率，其幾乎總是反映該區域内之法定速度或速度限 制。簡言之，當未接近交又路口時，考慮該rrDSL 1 6或 • 该LRRDSL 1 7並最小化加速/減速次數但保持接近該 . RRDSL 16(或RRDSL 17)，該〇LSP 18為沿著相同道路及方 向行驶之運載工具之一連續或半連續平均化速度分佈。再 者’出現在該OLSP中之術語「縱向」係指沿著一道路轴 φ 線之此資訊之（半）連續描述。該RRDSL 16表示最大平均速 度數據圖表。使用該RRDSL 16 ’或更確切地說使用修整 版本之LRRDSL 17，可藉由研究該系統中涉及之能源變化 計算該OLSP 18。 計算該OLSP 1 8重視使加速度變化儘量小之需要與保持 一流暢數據圖表同時保持該運載工具在一速度區域（製造 商對於該區域最佳化運載工具之動力傳動系統之功能）内 之需要之間的差異。熟悉此項技術者將瞭解自該lRrdsl ❹ 17(或自該RRDSL 16(若更佳））導出該〇LSp 18之各種方 法。關於導出最佳加速度及減速度策略，在目前先進技術 中存在一些可適用於此目的之模型。在一方法中，對加速 • 度值設定界限。舉例而言，請參閱描述於hUP:// s〇lit〇n.ae.gatech.edu/people/ptsi〇tra/papers/acc〇5b pdf 處 之給定加速度限制之最佳速度數據圖表產生。在另一種方 法中，可建構數學模型以預測機動運載工具沿著道路之能 源成本。將運載工具特性及一特定縱向速度數據圖表绩送 給此等模型。使預測燃料成本以及排放值相關聯於該等能 145904.doc -21 · 201031893 源估算模型。模型化實例包含PAMVEC、ARFCOM及 ARTEMIS。關於PAMVEC模型之細節可在http://www. itee.uq.edu_au/~serl/_p am vec/PhD_Thesis_AGS_Chap3.pdf 處尋得。關於ARFCOM模型之細節可在http://www· transportlinks.org/transport_links/filearea/publications/l_773_ PA3639.pdf處尋得。關於ARTEMIS模型之細節可在http:// www.epa.gov/ttn/chief/conference/ei 18/session6/andre.pdf 處尋得。 圖10中的陰影區域表示由該OLSP 18相對於該RRDSL 16 而最佳化的能源差異。藉由觀察該OLSP 18而非該RRDSL 16所節約之能源係成比例於可用之能源節省。根據該 OLSP 1 8駕駛之個別運載工具將使用較少燃料。根據基於 該OLSP 18(或利用一動態參數而增強之一 〇LSP 18)之推薦 而駕駛之運載工具行為將影響周圍交通。因此，該OLSP 1 8將不僅影響實際使用該資訊之運載工具，亦對周圍交通 具有一明顯且有益之次級影響。 在比較一原始位置與目的地位置之間的許多不同路程並 判定最可能或最佳路程方面，個人導航裝置1 〇(如上所述） 係尤其高效率，如顯示在圖2中。通常，此等路程規劃演 算法考慮與該網路中之各可能接駁道路相關聯之一所謂的 成本屬性，經尋求以由該導航/路程規劃軟體最小化或最 大化該屬性。此類型路程規劃技術由於判定兩個點之間的 最快、最短或其他成本準則路程而眾所周知。然而，迄今 不存在一便利方法，該方法可計算兩個點之間的最高能源 145904.doc •22- 201031893 效率路程並然後優先於根據一些傳統基礎計算之一路程提 供給一使用者。使用計算該等LSP之技術，亦可導出對於 各時間跨距之該網路内之各接驳道路之一能源成本。因為 ' 在父通暢順狀況（亦即在具有最高觀察速度分佈之時間間 • 隔期間）下該LSP係等效於該RRDSl 16，所以可藉由參考 該RRDSL 16判定在交通暢順時間跨距期間之能源成本之 一特殊情況。因此，接著亦可藉由參考該1^尺〇乩17或該 Φ 〇LSP 18具體地判定交通暢順狀況之能源成本之一有用版 本。 圖11顯示一方法，該方法可判定任意道路段（在此實例 中之道路段AB)之一縱向分佈能源成本。在此圖中，基於 該LSP下面的面積計算對於一時間跨距之該道路段之能 源成本。然而’在一些情況下其可有助於簡單計算不與時 間相關聯之該道路段AB之一單一能源成本。在此等特殊 情形下’如該LRRDSL 17表示在交通暢順時間間隔期間段 • AB之LSP，可使用該LRRDSL 17。或者，可基於該0LSP 18計算一（實務上）最佳、時間獨立能源成本，其亦對應於 在交通暢順時間間隔期間路段AB之LSP。雖然不為較佳， •但是亦同樣可能自該RRDSL 16導出-時間獨立能源成 本0 較佳地將能源成本編索引到該等Lsp之時間間隔，例如 每隔五分鐘或每隔半小時，如在圖5中。因此，將自如自 探測資料收集之真實交通資訊導出此能源成本，且因此併 入可歸因於道路形狀及類似物之動態態樣及靜態態樣。然 145904.doc -23- 201031893 而，在—些路程安排應用中其可有助於僅考慮在交通_ 狀況期間之能源成本之特殊情況，其可自該rrdsl Η、 LRRDSL 17或OLSP 18之任一者導出（由於其等與該交通 順時間跨距之該LSP之對應）。 該能源成本可表示為成本資訊且與純駁道路（亦即與 -數位地圖内之兩個節點之間的各道路段）直接相關聯，、 並藉此表示關於在該接驳道路上之能源消耗之一成本準 則。因此’至少自獲得自探測資料之速度及加速度數據圖 表（亦即LSP)計算該能源成本且該能源成本係相對於該地 圖上之其他接駁道路。鑑於模型化建立在熟知道路負載方 程式上之運载卫具能源;肖耗之參數方法，平均速度數據圖 表與平均加速度數據圖表係尤其相關：
= Ρ^〇+Ρ^+^α+Ρσ =7 pCDAv3 + C^m^gv+kjn^av + mt〇lalgZv 其中：
Proad為道路負載功率（W)， 乂為運載工具速度（m/s)， a為運載工具加速度（m/s2)， P為空氣密度（〜1.2 kg/m3)， cd為氣動阻力係數， A為前部面積（m2)，
Crr為滾動阻力係數， mt°tal為運載工具總質量（kg)， g為重力加速度（9.81 m/s2)， 145904.doc 201031893 z為道路梯度（％)及 為考慮動力傳動系統之轉動慣量之一因數（pl〇tkin等 人（2001)使用一個 km=l.l 值而 Moore(1996)使用一個 km=1.2 . 值）。 在此方程式中，通常賦予加速度負載（Paccel)大於由於氣 動阻力（Paer。）引起之阻力，或大於由於滾動（Pr。丨I)引起之阻 力’或大於由於重力（pgrade)引起之阻力的權值。如顯示在 Φ 以上等式中，由於加速引起的負載（Paccel)包含加速度乘以 速度之積（av)。因此，藉由將該速度-加速度指數（av)建立 為在平均能源值中使用且對該網路内之各接駁道路進行判 疋之一參數，可基於關於任意運載工具通過該接驳道路所 需要之能源之一普遍基礎進行一大致上可靠預測或估算。 換言之，雖然取決於大量條件及變數，具體能源量會隨運 載工具而改變，但是該速度_加速度指數將用作為一有用 估算工具，使得路程安排演算法可應用至少作為一成本之 Φ +均能源值之-簡化版本，並藉由嘗試最小化能源損耗而 選擇一數位地圖内之兩個位置之間的最佳路程。 用於判定-道路段（假設AB)之能源成本之一替代技術為 . 採用可特徵化為一加速度數據圖表之該LSP之一階導數。 •使用此加速度數據圖表，可保持追縱高於-設定臨限值之 加速及減速之數目。然後可將此計數指派給一道路段。此 —加速度減圖表會提供—簡化之㈣存依切用於計算 能源成本之資^。一路程安排演算法會偏愛具有高速度: 路段。在-較高等級上，該路程安排演算法需要識別具有 145904.doc -25- 201031893 整體最小能源損耗之-序列道路段q在導航系統中使用 此資訊以選擇最小耗能路程。因此，該等Lsp(或該 LRRDSL 17、0LSP 18或甚至該Rrdsl 16，對於時間獨立 應用）可用作為-預測性或路程安排函數以藉由在路程安 排演算法中考慮之而尋得—經濟路程。此外，可結合一適 合導航裝置H)使用該OLSP 18以藉由提供—參考信號（該 OLSP 18可與之進行即時比較以便於提醒該駕驶者）而提供 一瞬時性能指示符。
在圖！2中，將計算能源成本之另一方法表示為對於一特 定行駛方向沿著該接駁道路之長度繪製之_速度乘加速度 指數。如在藉由建立—加速度指數判定能源成本之前文替 代技術中，此方法亦可保持追蹤延伸超過一臨限值之峰值 之數H®12中’該臨限值係顯示為自x軸等距間隔之 水平虛線，使延伸超過㈣限值之各自峰值變為陰影。當 該加速度為空或零(亦即恆定速度)時，該速度-加速度指數 在該圖上將為空/零。因為該速度·加速度指數存在於正的 區域中，戶斤以會產生正的或最高速度峰值，而在出現負值 之減速模式期間顯示負#或最小速度每i。因此，可利用 沿著該接駁道路存在之最AA/或最小♦值數目補充該能 源成本。可利用—絕對數目簡單表示此或由一些其他高效 率方法表達此。例如’可使用對自該接駁道路上之探測資 料導出之速度-加速度指數之統計而計算該數目。藉由此 方法’可斷定的是，—具能源效率路程安排應用可包含路 程安排演算法，該演算法根據速度-加速度指數比較不同 145904.doc • 26 - 201031893 接駁道路之間的峰值，數目與峰值幅度。可自動計算此一值 並將其加入對於在時間跨距劃分中提供之速度數據圖表及 加速度數據圖表互補之各接驳道路之—數位地圖。 - 因此’可使用許多不同技術(包含但不限於本文描述之 •技術)計算與一特定道路段或接驳道路相關聯之能源成 本》計算之後，可基於該數位地圖内之一接敬道路連接驳 道路比較該能源成本以評鑑任意特定路程上存在多少干 ❹擾。（再參考圖2)已經建立-較佳路程後，該導航裝置㈣ 沿著該路程對駕駛者提供導航輔助以藉由 該⑽Μ而獲得進-步改良之燃料經濟性。因 該駕駛者將能夠計算兩個點之間的最高能源效率路程，而 且該駕駛者亦將經輔助以考慮沿著整個路程之形狀及其他 靜態道路特徵之一更高效率方式而沿著該路程駕駛。 在一較佳實施例中，一具能源效率路程之計算係使用基 於如考慮沿著道路段之速度分佈之時間相關本質之l s p之 _ -能源成本指數n實施例中，具能源效率路程安排 使用基於OLSP 18或RRDSL 16或LRRDSL 17(其等之任一 者不為一時間相關LSP但表示理想（交通暢順）交通狀況）之 能源成本。此允許取得至少一基本等級具能源效率路程安 排，其中仍然可基於整體能源成本比較替代路程。以此方 式，可建立一期望路程之可能最低整體能源成本。取決於 對RRDSL 16、LRRDSL 17或OLSP 18之選擇，可想到具有 可旎最低整體能源成本之三個不同特性，如熟習此項技術 之一人士將瞭解。在另一實施例中，可以一組合方式考慮 145904.doc -27- 201031893 基於LPS之能源成本及基於rRDSL 16、LRRDSL丨了或 OLSP 18之能源成本，其中將藉由LSp判定之能源成本與 可能最低整體能源成本（亦即基kRRDSL 16lrrdsl 或OLSP 18之能源成本）比較。可記錄表達為比率、百分 率、正規化分數或其他適合的度量之關於效率比較之資訊 或將其呈現給該使用者（諸如一實際效率分數）。在另一實 施例中，一使用者可預設定作為路程規劃練習之部分之一 效率比較目標。 因此，根據本發明之原理，可沿著一網路内之各接駁道❹ 路計算詳細速度及加速度資訊，如以rrdsl 16、咖亂 17及OLSP 18之時間獨立屬性形式或以時間相關Lsp形式 自探測資料導出。使用此等參考中之一個（或多個）參考， ❿ 可基於此等導出值之一個或多個值使用各種替代技術估算 沿著該道路之能源消耗。事實上，若已知額外參數(諸如 運載工具質里、空虱密度、氣動阻力、前部面積、滚動阻 力重力加速度、道路梯度及動力傳動系統之轉動慣 量），則甚至可更精確估算沿著一道路之能源消耗。計算 一能源成本亦可包含運载工具類別之限定，諸如對於貨 車、轎車、公共汽車等之單獨類別。然後，可自根據運載 工具種類集束之探测資料導出運載工具類別具體能源成 本換。之，自公共汽車運輸獲得之探測資料將用於計算 對於公共汽車似之―能源成本，其餘依此類推。 在已知此等參數之—些參數或所有參數之狀況下，可較 佳地將此資訊合計為—單一指數，該指數可按照每-行驶 145904.doc -28· 201031893 方向或甚至每一車道歸屬於一數位地圖資料庫内之一接駁 道路。然後可在該路程安排演算法中考慮此值以優先選擇 最精確地最小化能源消耗之該等接駁道路。可使用上文提 出之熟知的道路方程式連同所描述之參數方法計算此等 值0 如前文陳述，加速度為採集及評鑑運載工具能源消耗之 相關組成要素。將加速度之變化量化為一速度加速度指 φ 數，其為沿著該道路接駁道路之運載工具加速度與運載工 具速度之積。量化加速度對一道路接驳道路之影響之一方 法為計算速度乘加速度函數包圍之面積，此係包含具有正 加速度及具有負加速度之面積兩者。參考圖12(其中正加 速度顯示在該空/零線上且負加速度在該空/零線下）描述此 面積。可儲存為該道路接駁道路之一屬性之另一額外值可 為大於（及小於）一預定義臨限值之加速度能源峰值數目之 和，如由圖12中之水平虛線表示。（此亦可在該道路接驳 • 道路長度上正規化。）此將給出正加速度能源峰值及負加 速度能源峰值之一計數，如前文陳述，其可用於更完全地 發展一能源成本並提供一高效率估算工具。 • 氣動阻力亦為一有價值參數。此處，運載工具速度之三 . 次方（如在該細節探測速度數據圖表中可用）係重要的。一 方法可為使用臨限值（例如30 km/h、5〇 km/h、9〇 km/h、 120 km/h)量化由於氣動阻力造成之能源消耗並以米為單位 量測該等臨限值所限定之各區段長度。例如，一 i km長之 一道路，250 m在 3 0至 50 km/h中，500 m高於 120 km/h，及 145904.doc -29- 201031893 250 m在 50至 90 km/h 中。 滾動阻力為另一參數。如由前文陳述之能源負載等式描 述，運載工具能源消耗係由運載工具速度控制。可藉由^ 用與上文（即加總運載工具速度落在一特定類別内之道^ 段之長度）類似之一方法而完成對此能源之量化。評鑑滾 動阻力參數之其他參數可為估算滾動阻力係數（Crr)、假= 每一等級之運載工具質量等等。 由於道路梯度造成之負載為另一因素。可假設或給定運 載工具質量且重力係已知。因此，量化由於道路梯度造成 之能源消耗之決定性參數為道路梯度與速度之積。道路梯 度在大多數數位地圖資料庫内係可取得或可設法取得。从 著運載4行敎道路之速度與料梯度之積產生類㈣ 速度加速度指數之一信號。因此，將證明一類似正峰值及 負峰值計算為有賴。然而，作為—有些較簡單的替代， 可沿該料連結求取該料梯度輯_之積分以獲得並 ❹ 高度。允許以米計之正高度及以米計之負高度應足以產生 一精確計算》 因此，更精確料算或估算該_資料庫内之各接驳道 路上之能源消耗之一公式可包含上文涉及之組成要素之任 、—或所有組成要素，但是在所有情況下包含至少如定義之 速度加速度指數（亦即LSP)。藉由此等技術，—具能源效 率路程安排演算法使用自探 '、 ,,^ 休及1 #枓導出之速度數據圖表及 =度數據圖表有效地進行—估算，使得可提供非常精確 且有用的路程規劃及導航辅助。 145904.doc -30- 201031893 如同該OLSP 18, 一加速度指數亦可以各種方式歸屬於 其在該數位地圖資料庫内之相關聯道路段。舉例而令，可 藉由依據沿著一接駁道路之正峰值及負峰值之位置以及各 自之垂直尺寸及水平寬度概算正峰值及負峰值，或作為一 - 距離函數之一參數曲線，或可能作為在該道路接駁道路長 度上正規化之一組離散最佳速度（在其間線性内插）等在一 地圖資料庫内表示並儲存一加速度指數。熟習數位地圖資 ❹ 料庫構造及實施方案領域之人士將容易理解如何在—地圖 資料庫内表示並儲存一加速度指數之此等及可能其他適合 技術。 10 、反映一最佳、高效率速度之一運載工具速度係基於低交 通（流量）情形。因此，期望自處理由一最小交通量產生之 其他數據囷表導出屬性16、17、18。然而，在一替代實施 1中可使用導出之LSP資料基於歷史交通情形導出不同 時間跨距之屬性16、17、18。所導出之屬性將較佳地包含 ❼ Μ有運載工具及/或特定運载工具類型（諸如重型卡車、送 f車及類似物）所經歷之加速及減速。較佳地導出在一特 2時間跨距或間隔期間對於一特定行駛方向（亦即對於一 二車道路段之各車道）之此等屬性。因為此資料反映駕駛 ， =為、’所以暗示地包含由基礎設施（交通號誌、彎曲道路 奴減速路脊等）及亦或許最終由熟練駕駛者引起之速度 ^應咖亦即’裝備增強燃料經濟裝置之汽車之駕欲者以及 已研九不損害生態的駕駛風格之駕駛者。當探 ° 出速度數據圖表）將識別駕駛者等級及/或運載工 145904.doc -31· 201031893 具特性時，可判定後者貢獻之重點β 已經根據相關法定標準描诚 所L产 …田述以上發明，因此該描述在本 貝上係例不性而非限制性。 揭不實粑例之變更及修改對 於熟習此項技術者可變得顯鈇 茭付顯然且洛在本發明之 【圖式簡單綱】 圖1為根據本發明之—眘九，& 之實施例之-可攜式導航系統之一 例不性視圖，該可攜式導舫备 导叙系統包含用於呈現地圖資料資 〇凡之顯不榮幕且包含 雷赃·5Γ社IXt 電腩了璜媒體，該電腦可讀媒體 於其上記錄有導航軟體； 圖2為說明可單獨評鑑燃料經濟制之底特律與洛杉石幾 之間的替代路程之一數位地圖之一樣本部分； 圖3為反映自加拿大渥太華之市區'市中心區域收集之 橫向及縱向位置（亦即相對於道路中心線）之原始探測資料 之一實例； 圖4為描述自探測資料導出一原始道路設計速度限制 (RRDSL)及/或一法定原％道路設計速度限制以 及自探測資料建立縱向速度數據圖表（Lsp)之一流程圖； 圖5為顯示對於一特定道路段（AB)、對於一特定行駛方 向之在不同時間跨距（在此實例中30以分鐘為增量）期間所 導出之縱向速度數據圖表（LSP)之一圖表； 圖6為表示若干連續道路段（AB至u)之張貼速度限制以 及相同道路段之該rRDSL(16)之一圖表； 圖7為如在圖6中但是亦顯示相同道路段（AB至u)之該 LRRDSL(17)之一圖表； 145904.doc -32- 201031893 圖8為描述自該RRDSL或LRRDSL導出之對於一特定行 駛方向之一最佳縱向速度數據圖表（OLSP)之一流程圖。 圖9為如在圖7中但是亦顯示相同道路段（AB至IJ)之該 OLSP之一圖表； 圖10為一道路段AB之一簡化縱向速度圖，其顯示該 RRDSL及OLSP兩者以及顯示為該等曲線之間的一能源差 異之該OLSP所表示之能源節約； 圖11描述用於判定對於一道路段，對於一特定時間跨距 之一能源成本之一方法；及 圖12繪示用於判定對於一道路段，對於一特定時間跨距 之一能源成本之另一方法。 【主要元件符號說明】 10 個人導航裝置 12 顯示螢幕 16 原始道路設計速度限制（RRDSL) 17 法定原始道路設計速度限制（LRRDSL) 18 最佳縱向速度數據圖表（OLSP) 145904.doc •33-

Claims (1)

  1. 201031893 七、申請專利範園： L 一種用於建立縱向速度數據圖表(LSP)資料之方法，該方 法包括下列步驟： =運載工具交通流量形式自通過—道路段之複數個探 1器收集探測貝料，各探測器形成一各自探測跡線，該 探測跡線包括—序列離散時戳探測位置； 建立每日時間跨距；
    集束在各4間跨距期間所記錄之探測資料； 自該經集束之探測資料統計地導出縱向速度數據圖表 L向速度數據圊表（LSP)描述在該等各自時 間跨距期間沿著該道路段之若干速度變化； 使該等縱向速度數據圖表（LSP)相關聯於該道路段；及 將該等縱向速度數據圖表（LSP)餘存在-數位媒體中。 求項1之方法’其中統計地導出縱向速度數據圖表 ()之該步驟包含：個別地按照沿著該相關聯道路區段 之母一行敬方向判定一給定縱向速度數據圖表㈣Ρ)。 3. 求項2之方法，其中統計地導出縱向速度數據圖表 :)之該步驟包含：個別地按照沿著該相關聯道路區段 之母仃敬車道判定一給^縱向速度數據圖表(up)。 ::::1至3中任一項之方法’其中集束探測資料之該 i表=·導出至少—運載工具類別特定縱向速度數據 圖表（LSP) 〇 5. 如請求項1至3中任一項之方法，其進_ 對應於該道路段之至少一接驳道路之 步包含提供具有 一數位地圖之步 145904.doc 201031893 驟；且儲存該等縱向速度數據圖表（LSP)之該步驟包含利 用含有該等儲存的縱向速度數據圖表（LSP)之一資料層增 強該數位地圖。 6. 如請求項1至3中任一項之方法，其進一步包含下列步 驟：使用該等縱向速度數據圖表（LSP)資料來計算該接駁 道路所支援之一行駛方向之一能源成本；及使該能源成 本相關聯於該道路段。 7. 如請求項5之方法，其中該數位地圖包含在一原始位置 與一目的地位置之間延伸的一接駁道路網路，計算該網 路中之各接驳道路之一能源成本，且進一步包含藉由分 析該網路中之諸替代接駁道路之能源成本並優選最小化 該能源成本之該等接驳道路而規劃介於該原始位置與該 目的地位置之間的一路程之步驟。 8. 如請求項6之方法，其中計算該接駁道路之一能源成本 之該步驟包含：加上該接駁道路上之最大及/或最小速度 蜂值之數目。 9·如請求項6之方法，其中建立一能源成本之該步驟包 含：採用如自該探測資料導出之速度對時間之一階導 數。 10. 如請求項6之方法，其中建立一能源成本之該步驟包 含：採用已含有來自若干特定感測器之經量測之速度及/ 或加速度值之該探測資料自身。 11. 如請求項6之方法’其中計算一能源成本之該步驟包 含：對於具有正加速度及具有負加速度之面積兩者量 145904.doc 201031893 化由逮度乘加 迷度函數所包圍之面積。 12. 如請求項6 預 A. 法，其中計算一能源成本之該步驟包 3 ·目由該 x戰工具類別所集束之探測資料導出至少一 運載工具類別特定能源成本。 13. 如請求項6之方 含：計算—a ' ，/、中判定一能源成本之該步驟包 〇 —氣動阻力，該能源成本係與該氣動阻力成比 例〇 14. 如凊求項6之方法 八·上林 ，”中計算一能源成本之該步驟包 3 阻力’該㉟源成本係與該滾動阻力成比 例0 1 5 ·如5青求項6夕、4* . 人· ^ & ，，、中計算一能源成本之該步驟包 3冲算#度’該能源成本係與該梯度成比例。 16. 如請求項1至3中 士 ^ 項之方法，其中建立每日時間跨距 之及步驟包含：建立_周之各天的獨特時間跨距。 ❹ 17. 如請求項1至3中任一項之方法，其中建立每曰時間跨距 之-亥步驟包含：建立國定假日的獨特時間跨距。 、種-V航能力之裝置（1G)，其經組態以實現如前述請 求項中任-項之-具能源效率行驶路程，該具導航能力 之裝置⑽通過該接駁道路，且進—步包含下列步驟： 比較該具導航能力之裝置⑽之當前速度與-最佳縱向 速度數據圖表（18)，且若瞬時速度超出該最佳縱向速度 數據圖表（18)速度-預定臨限值則產生一感官信號。 19· -種用於計算-數位地圖中之—原始位置與一目的地位 置之間之一具能源效率路程的方法，該方法包括下列步 145904.doc 201031893 驟： 提供一數位地圖，該數位地圖具有在該數位地圖中由 對應於支援在至少一方向上的運載工具行駛之若干實際 道路區4又之接驳道路之一網路表示的複數個道路段，該 等接驳道路延伸在一原始位置與一目的地位置之間； 自複數個通過該等接驳道路之探測器收集探測資料， 各仏測器形成一各自探測跡線，該探測跡線包括一序列 離散時戳探測位置； 建立每日時間跨距； 集束在各時間跨距期間所記錄之各接駁道路的探測資 料； 自該經集束之探測資料統計地導出縱向速度數據圖表 (LSP) ’該等縱向速度數據圖表（LSp)描述在該等各自時 間跨距期間沿著該道路段之若干速度變化； 使用在至少一時間跨距期間之該等縱向速度數據圖表 (LSP)來計算該接駁道路所支援之行駛方向之—能源成 本； 藉由分析該網路中之替代接駁道路組合之能源成本並 優選最小化該能源成本之料接駁道路而㈣介於該原 始位置與該目的地位置之間的一路程。 20. 21. 月求項19之方法，其進一步包含在該數位地圖中使各 此源成本;關聯於該各自接驳道路作為一屬性的步驟。 種-導航月b力之裝置（1 〇)，其經組態以實現如請求項 19之方去之__具能源效率行驶路程，該具導航能力之裝 145904.doc 201031893 置（ίο)通過該接駁道路，且進—步包含下列步驟··比較 該具導航能力之装置⑽之當前速度與儲存在該具導航 月b力之裝置（10)中之-最佳縱向速度數據圖表⑽，且 右瞬時速度超出該最佳縱向速度數據圖表⑽速度—預 定臨限值，則產生一感官信號。 22. -種儲存媒體’其係用於儲存若干縱向速度數據圖表 (LSP)、若干加速度指數或若干能源成本指數以增強前述 請求項中任一項之地圖資料。 ^
    145904.doc
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