TWI574236B - Road speed detection system using cell delivery and its method - Google Patents

Description

利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統及其方法

本發明係關於一種利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統及其方法，特別指一種具備自動學習機制，追蹤儲存行動網路間，手機通話交遞(Handover)事件的發生位置與對應移動時間，透過資料過濾與處理演算法，縮小其估計誤差，以求得各路段之近似車速，再整入道路資訊，輔助該交通資訊蒐集之系統與方法。

由於資通訊技術不斷推陳出新，智慧型運輸系統(Intelligent Transportation System，ITS)成為世界競相發展之重要技術。而ITS應用範疇廣泛，商機龐大，其中即時先進旅行者資訊系統(Advanced Traveler Information System，ATIS)能提供旅行者即時地交通資訊，透過所收集之即時路況資訊，藉資訊融合及通訊技術處理後，能透過任何管道發布於各種地點，適時地供路人使用。

完善的旅行者即時交通資訊，建立於交通資訊蒐集的基礎上，傳統的交通資訊蒐集，主要是透過道路旁所設置之車輛偵測設備(Vehicle Detector，VD)，來偵測路段的車流量與車速。然而，此種方法需在每個偵測路段，布建線路與偵測設備，造成設備成本昂貴外，還需一筆龐大的維護成本；而現況僅能倚靠政府公部門建置，但同樣也受限於經費及成本，導致無法提供全面性的ATIS服務。

有鑑於此，近年來國內外熱門議題之交通資訊蒐集技術，有利用蜂巢式車流資訊蒐集(Cellular-based Floating Car Data，CFCD)技術之趨勢。因國內民眾使用行動電話相當普遍，若能以行動電話作為交通資訊偵測工具，不但大幅增加 交通資訊涵蓋路段，還不需增購前端探測設備，亦可大幅降低系統建置與維運成本。

CFCD技術蒐集車輛駕駛人或乘客的行動電話與行動通訊系統間傳遞之信令，該信令包含撥接電話時發生的通話交遞(Handover)、位置更新(Location Update)、以及收發簡訊等事件，藉由行動電話發生兩次信令間之的位置與時間差，進而產生道路交通資訊。然而，CFCD技術有以下限制：一特定路段上的交遞細胞，以往必須經由偵測車實地路測取得，但如此之方法不僅費時費力，且基地台異動時，交遞細胞也無法即時更新。

透過信令內容僅能取得發生事件時，手機所連接之基地台，但基地台涵蓋範圍大小不一，無法精確得知車輛所在位置，因此蒐集的車速會有若干誤差。

受上述之影響下，目前CFCD系統所產生之交通資訊準確率很低，並無法滿足實務需求。儘管陸續有許多業者提出各種方式來提高CFCD系統分析準確度，例如在基地台額外加裝硬體設備以提高手機定位精準度、利用實際道路實驗收集分析道路交遞資料、利用持續來話呼叫(paging)監控特定手機之方式等，然而這些方法都將提高網路業者硬體成本或營運成本，有違原本CFCD系統低成本之優勢。

由此可見，上述習用方式仍有諸多缺失，實非一良善之設計，而亟待加以改良。

本案發明人鑑於上述習用方式所衍生的各項缺點，乃亟思加以改良創新，並經苦心孤詣潛心研究後，終於成功研發完成「利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統及其方法」。

達成上述發明目的之利用細胞交遞定位之道路車速偵測 系統，其係以一預先式細胞交遞定位資訊收集器，持續收集車速發布道路之細胞通話交遞(Handover)定位資訊，以行動網路信令訊號為輸入資料，結合行動網路信令訊號、基地台資訊與道路GIS資訊進行分析，預先建立更新道路路徑之細胞交遞定位資訊，包括交遞細胞序列與交遞位置定位，產出之資訊存入一細胞交遞定位資料庫，並同步以一交通資訊偵測器，結合細胞交遞定位資料庫運作，持續分析行動網路信令訊號，產出車速發布道路之交通資訊。

系統主要由三方組成：預先式細胞交遞定位資訊收集器、細胞交遞定位資料庫、及交通資訊偵測器。

(1)預先式細胞交遞定位資訊收集器：

該收集器之運作，係持續判斷是否需更新計算交通資訊，若為所需之細胞交遞定位資訊，則利用行動網路信令訊號、基地台資訊及道路GIS資訊，分析行動用戶在道路路徑上發生交遞的細胞定位資訊，將結果儲存於一細胞交遞定位資料庫。

(2)細胞交遞定位資料庫：

該資料庫會回饋細胞交遞定位資訊至交通資訊偵測器，其偵測器之運作係依此資訊，持續從行動網路信令訊號中篩選有效樣本，分析行動用戶通話交遞事件發生位置與對應移動時間，並以資料過濾與處理演算法縮小其估計誤差，偵測發布道路之交通資訊。

細胞交遞定位資料庫儲存儲存道路之細胞交遞序列與定位資訊，包括細胞基本資訊、交遞順序、於道路之交遞位置座標等，並在需計算道路交通資訊時回饋至交通資訊偵測器，作為有效樣本篩選條件。

(3)交通資訊偵測器：

該偵測器，以行動網路信令訊號為輸入資料，透過細胞 交遞定位資料庫篩選有效樣本，以通話交遞資料處理與過濾演算法，分析行動用戶通話交遞事件，產出道路交通資訊。

預先式細胞交遞定位資訊收集器負責產生移動路徑上的細胞交遞序列與定位資訊，其運作包含以下步驟：

(a)分析基地台資訊與GIS資料庫，篩選出該路段可能的交遞基地台與細胞資訊。

(b)分析歷史行動網路信令訊號中，位置更新程序與通話交遞程序之行動網路信令訊號，由步驟a產生的細胞資訊中，篩選產出出於該路段移動的用戶群組產生的細細胞交遞序列資訊。

(c)由步驟b產生的細胞交遞序列資訊，依天線指向性、基地台高度、涵蓋範圍等資訊，對應至實際道路上的行車位置，產出細胞交遞序列與定位資訊。

(d)將細胞交遞序列與定位資訊儲存於細胞交遞定位資料庫。

交通資訊偵測器負責分析行動網路信令訊號，計算產出道路車速資訊，運作包含以下步驟：

(a)以行動網路信令訊號為輸入資料，將行動網路信令訊號與細胞交遞定位資料庫比對，篩選產出在道路路徑上發生通話交遞的行動用戶之有效樣本資料。

(b)以步驟a產出的有效樣本資料為輸入資料，由單一用戶交遞程序經過的細胞中，取任兩細胞為一組，定義出多組路徑樣本，樣本資訊包含交遞時間與移動路徑距離等。擴大有效樣本空間並計算各別用戶之樣本平均速度。

(c)以步驟b產出的個別用戶車速樣本為輸入資料，計算歷史與現在於道路路徑上移動用車速之平均值與標準差，透過移動平均線結合標準差為過濾方法，從個別用戶車速樣本中過濾使用不同交通工具或並非在偵測路段上移動的用戶 樣本，篩選合理樣本分析道路資訊。

(d)在發布道路交通資訊時，若道路發布路段與交遞路段不一致，可比對車速發布路段與交遞路段起迄點，將交遞路段車速依空間分割進行分類，以加權平均方式融合對應至道路發布路段。

如上所述之預先式細胞交遞定位資訊收集器與交通資訊偵測器共包含五個運作模組。(一)道路之細胞交遞序列建立模組，屬於預先式細胞交遞定位資訊收集器，目的在建立與維護指定道路上發生交遞之基地台資訊。(二)交遞細胞之指向性道路定位模組，屬於預先式細胞交遞定位資訊收集器，將發生交遞事件之細胞資訊依天線指向性對應至實際道路上的行車位置。(三)細胞交遞序列之多重路徑樣本建立模組，屬於交通資訊偵測器，將長距離的多細胞交遞事件作多重路徑取樣，可擴大有效樣本空間。(四)多重路徑樣本之極值過濾模組，以移動平均線結合標準差達到篩選正確樣本、縮小取樣誤差之目的。(五)道路發布路段與交遞車速融合模組，將有效事件依空間分割進行整理，可模組化對應到各個發布路段。

請參閱圖一所示，為本發明利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統之系統架構圖，其中行動網路1為本發明分析處理之資料來源。行動網路信令訊號擷取模組2、預先式細胞交遞定位資訊收集器3、細胞交遞定位資料庫4、交通資訊偵測器5為本系統組成元件。道路GIS資訊6與基地台資訊7為本系統所需之外部參考資料。道路車速資訊8為本系統輸出之分析結果。

行動網路信令訊號擷取模組2用以自行動網路1擷取行動網路信令訊號。預先式細胞交遞定位資訊收集器3用以自 動學習偵測路段之交遞細胞資訊，包括以歷史行動網路訊號資料庫31儲存行動網路信令訊號；以道路之細胞交遞序列建立模組32分析行動網路信令訊號，建立偵測道路路徑上發生交遞之基地台資訊；以交遞細胞之指向性道路定位模組33利用交遞細胞之天線指向性，估計車輛在實際道路上的交遞位置。細胞交遞定位資料庫4儲存道路路徑之細胞交遞序列與定位資訊。交通資訊偵測器5負責透過細胞交遞定位資料庫篩選有效樣本，分析行動用戶通話交遞事件，產生道路交通資訊。包括以資料選取過濾模組51篩選出在道路路徑上發生交遞可能用戶的行動網路信令訊號；以交遞序列之多重路徑樣本建立模組52將同一用戶移動經過多個細胞的交遞事件作多重路徑取樣，擴大有效樣本空間；以多重路徑樣本之極值過濾模組53利用移動平均線結合標準差，過濾使用不同交通工具或並非在偵測路段上移動的用戶樣本；以道路發布路段與交遞車速融合模組54將有效事件依空間分割進行整理，可模組化對應到各個發布路段。

利用行動網路偵測道路交通資訊優點在於涵蓋範圍廣，然在先前技術中，存在兩大議題影響交通資訊偵測精準度，包括不易由廣大的基地台布建範圍中取樣偵測路段上交遞細胞，與難以確認排除不在偵測路段移動的行動用戶。參閱圖一所示，本系統包含預先式細胞交遞定位資訊收集器與交通資訊偵測器，目的在改進此兩大議題提高以行動網路訊務偵測道路交通資訊之正確性。

圖二為本發明利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統之預先式細胞交遞定位資訊收集器3架構圖，由行動網路信令訊號擷取模組2接取行動網路信令訊號後，歷史行動網路訊號資料庫31儲存歷史行動網路信令訊號；道路之細胞交遞序列建立模組32分析行動網路信令訊號、基地台資訊與GIS資 料庫，篩選出該路段可能的交遞基地台與細胞資訊；交遞細胞之指向性道路定位模組33利用交遞細胞之天線指向性，估計車輛在實際道路上的交遞位置；分析結果儲存於細胞交遞定位資料庫4。

圖三為本發明利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統之交通資訊偵測器5架構圖，由行動網路信令訊號擷取模組2接取行動網路信令訊號後，資料選取過濾模組51將行動網路信令訊號與細胞交遞定位資料庫4比對，篩選出在受測路段上發生通話交遞的行動用戶之行動網路信令訊號資料；交遞序列之多重路徑樣本建立模組52將個別用戶移動經過多細胞的交遞事件，作多重路徑取樣，擴大有效樣本空間，並計算產出各行動用戶多路徑樣本之平均速度；多重路徑樣本之極值過濾模組53以移動平均線結合標準差為過濾方法，從交遞序列之多重路徑樣本建立模組52產生之行動用戶車速樣本中篩選合理樣本，縮小誤差。道路發布路段與交遞車速融合模組54計算各交遞序列路段之車速，再將交遞路段車速依空間分割進行整理，可模組化對應至道路發布路段。

圖四為利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統之系統運作流程圖，系統啟始運作後同步進行細胞交遞定位資訊收集程序91a、91b、91c與交通資訊分析處理程序91d。步驟91a為預先式細胞交遞定位資訊收集器，依細胞交遞定位資訊資料庫內容與更新週期，判斷車速發布道路各路段之細胞交遞定位資訊是否已收集完成；若否，則進入步驟91b結合行動網路信令訊號、基地台資訊與道路GIS資訊，分析產出行動用戶在道路路徑上發生交遞的細胞定位資訊；步驟91c將細胞交遞定位資訊儲存於細胞交遞定位資料庫，此細胞交遞定位資訊將回饋至交通資訊偵測器；步驟91d為交通資訊偵測器針對細胞交遞定位資訊資料庫中已建立細胞交遞定位資訊 路段，透過細胞交遞定位資訊，自行動網路信令訊號篩選有效樣本，分析行動用戶通話交遞事件發生位置與對應移動時間，以資料過濾與處理演算法縮小估計誤差，偵測發布道路交通資訊。

圖五為預先式細胞交遞定位資訊收集器3運作流程圖，以行動網路信令訊號為輸入資訊，儲存於歷史行動網路訊號資料庫開始運作，其中92a為道路之細胞交遞序列建立模組，整合歷史行動網路信令訊號、道路GIS資訊與基地台資訊，分析產生道路上之細胞交遞序列資訊；92b為交遞細胞之指向性道路定位模組，利用交遞細胞之天線指向性，結合道路GIS資訊與基地台資訊，估計車輛在實際道路上的交遞位置；92c為細胞交遞定位資訊資料庫，儲存道路路徑之細胞交遞序列與定位資訊；92d為在需作交通資訊分析時，細胞交遞定位資訊資料庫將交遞細胞序列與定位資訊回饋至交通資訊偵測器以篩選有效樣本。

圖六為交通資訊分析處理器5運作流程圖，以行動網路信令訊號為輸入資訊開始運作，其中93a為資料選取過濾模組，透過細胞交遞定位資訊資料庫，篩選適當用戶的行動交遞訊務作為分析樣本；93b為交遞序列之多重路徑樣本建立模組，以步驟93a產出的有效樣本資料為輸入資料，由單一用戶交遞程序經過的細胞中，取任兩細胞為一組，定義出多組路徑樣本，樣本資訊包含交遞時間與移動路徑距離等，可擴大有效樣本空間並計算各別用戶之樣本平均速度；93c為多重路徑樣本之極值過濾模組，93b產出之個別用戶車速樣本中過濾使用不同交通工具或並非在偵測路段上移動的用戶，產出合理樣本；93d為道路發布路段與交遞車速融合模組，布道路交通資訊時，若道路發布路段與交遞路段不一致，可比對車速發布路段與交遞路段起迄點，將交遞路段車速依空間分割 進行分類，以加權平均方式融合對應至道路發布路段。

圖七為道路之細胞交遞序列建立模組32運作流程圖，以行動網路信令訊號為輸入資訊開始運作，其中步驟94a分析基地台資訊與GIS資訊，由道路與基地台相對位置篩選出該路段可能的交遞基地台與細胞資訊；步驟94b分析行動網路信令訊號中，位置更新程序與通話交遞程序之行動網路信令訊號，以位置更新程序篩選在道路路徑移動的用戶，再以通話交遞程序篩選發生交遞的細胞，結合步驟a產生的細胞資訊中，篩選產出於該路段移動的用戶群組產生的細胞交遞序列資訊；步驟94c將步驟94b產出之細胞交遞序列資訊輸出至交遞細胞之指向性道路定位模組。請參附圖一，為此流程示意圖，先由基地台涵蓋範圍定義出車速發布道路之基地台取樣範圍，篩選出該路段可能的交遞基地台與細胞A^~I；分析行動網路信令訊號之位置更新程序，篩選出在該路段移動，由LA1(10a)經LA2(10b)移動到LA3(10c)的手機10；分析手機10之通話交遞程序，由細胞A^~I中篩選出通話交遞過程中曾連結的細胞：A、C、E、G、H、I為細胞交遞序列。

圖八為交遞細胞之指向性道路定位模組33運作流程圖，以道路之細胞交遞序列資訊為輸入資訊開始運作，其中步驟95a由基地台資料庫找出細胞位置與天線方位角；步驟95c以逼近法找出基地台延方位角與道路直線交點之交遞點座標，結合道路GIS資訊，計算各交遞點間的實際路徑距離；步驟95d將偵測道路之交遞細胞資訊、序列、路徑距離，存入細胞交遞定位資訊資料庫4。請參附圖二，為此示意圖，其中細胞11a與細胞11d為道路之細胞交遞序列建立模組31建立的細胞交遞序列，由基地台資料得知細胞天線方位角分別為180度(11b)與225度(11e)，可以此方位角與道路之直線交點得到發生交遞之道路定位點11c與11f，並計算兩交遞點間的實際 路徑距離。

圖九為資料選取過濾模組51運作流程圖，以行動網路信令訊號為輸入資訊開始運作，其中步驟96a係將行動網路信令訊號與細胞交遞定位資訊資料庫比對，由預先選定的道路路徑細胞資訊，篩選道路上的行動網路信令訊號；步驟96b產出比對符合之有效樣本資料；步驟96c輸出有效樣本資料至交遞序列之多重路徑樣本建立模組。請參附圖三，為此示意圖，三筆行動網路信令訊號之細胞識別碼分別為A、B、F，利用細胞交遞定位資訊資料庫A、B及C進行篩選，選取細胞識別碼為A、B的訊號，過濾去除細胞識別碼與細胞交遞定位資訊資料庫不符的訊號。

圖十為交遞序列之多重路徑樣本建立模組52運作流程圖，以有效樣本資料為輸入資訊開始運作，其中步驟97a從篩選出的行動交遞訊務中，取出單一用戶的通話交遞序列；步驟97b由單一用戶交遞程序經過的細胞中，取任兩細胞為一組，定義出多組路徑樣本，樣本資訊包含交遞時間與移動路徑距離等，請參附圖四，為多重路徑樣本取樣示意圖，其中用戶手機12a由起點12b移動至終點12c過程中，發生通話交遞，途中經過A、B、C三個細胞，經此步驟可由此用戶之通話交遞程序取出A與B、B與C及B與C三組樣本；步驟97c依各樣本之路徑距離與交遞時間，計算儲存單一用戶之平均車速；步驟97d判斷是否已分析完成所有用戶之交遞程序；步驟97e產出所有用戶之估計車速；步驟97f輸出所有用戶估計車速樣本至多重路徑樣本之極值過濾模組。

圖十一為多重路徑樣本之極值過濾模組53運作流程圖，以所有用戶估計車速樣本為輸入資訊開始運作，其中步驟98a計算現在與一預定時間範圍內的歷史車速之平均值與標準差；步驟98b以歷史移動平均線結合標準差作為過濾範圍； 步驟98c判斷用戶樣本車速是否在過濾範圍內，是則進行步驟98d儲存用戶樣本，否則進行步驟98e刪除用戶樣本；步驟98f判斷是否已過濾所有用戶樣本，是則以步驟98g計算產出過濾範圍內用戶樣本平均車速，否則回到步驟98c進行用戶樣本車速過濾；步驟98h輸出交遞路段估計車速至道路發布路段與交遞車速融合模組。請參附圖五，為多重路徑樣本之極值過濾示意圖，以四個歷史時段之用戶車速平均值、標準差為例，其中13a與13b為各時段偵測車速13c、13d、13e之歷史車速平均加減標準差之移動平均線；以13a與13b為過濾範圍，刪除範圍外的用戶車速13f與13g，取得合理用戶車速13h與13i之平均車速13j，作為交遞路段之估計車速。

圖十二為道路發布路段與交遞車速融合模組54運作流程圖，以各交遞路段估計車速為輸入資訊開始運作，當道路發布路段與交遞路段不一致時，以此模組作車速融合，其中步驟99a取得各交遞路段之平均車速；步驟99b比對車速發布路段與交遞路段起迄點；步驟99c與步驟99d計算交遞路段起迄點均在車速發布路段範圍內之平均車速，步驟99e與步驟99f計算交遞路段起迄點之一在車速發布路段範圍內之平均車速，步驟99g以以加權平均計算融合路段車速；步驟99h產出道路車速資訊。請參附圖六，為此示意圖，14a為道路發布路段，交遞路段14c、14d起迄點均在車速發布路段範圍14a內，計算此兩路段車速VB與VC之平均；交遞路段14b、14e起迄點之一在車速發布路段範圍14a外，計算此兩路段車速VA與VD之平均。取計算兩平均車速加權後之和，產出道路發布路段車速資訊，在此分別以權重20%與80%為例。

上列詳細說明乃針對本發明之一可行實施例進行具體說明，惟該實施例並非用以限制本發明之專利範圍，凡未脫離本發明技藝精神所為之等效實施或變更，均應包含於本案之 專利範圍中。

綜上所述，本案不僅於技術思想上確屬創新，並具備習用之傳統方法所不及之上述多項功效，已充分符合新穎性及進步性之法定發明專利要件，爰依法提出申請，懇請 貴局核准本件發明專利申請案，以勵發明，至感德便。

1‧‧‧行動網路

2‧‧‧行動網路信令訊號擷取模組

3‧‧‧預先式細胞交遞定位資訊收集器

31‧‧‧歷史行動網路訊號資料庫

32‧‧‧道路之細胞交遞序列建立模組

33‧‧‧交遞細胞之指向性道路定位模組

4‧‧‧細胞交遞定位資訊資料庫

5‧‧‧交通資訊偵測器

51‧‧‧資料選取過濾模組

52‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組

53‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組

54‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組

6‧‧‧道路GIS資訊

7‧‧‧基地台資訊

8‧‧‧道路車速資訊

91a‧‧‧細胞交遞定位資訊建立觸發條件判斷步驟

91b‧‧‧預先式細胞交遞定位資訊收集器運作步驟

91c‧‧‧細胞交遞定位資訊資料庫運作步驟

91d‧‧‧交通資訊分析處理器運作步驟

92a‧‧‧道路之細胞交遞序列建立模組運作步驟

92b‧‧‧交遞細胞之指向性道路定位模組運作步驟

92c‧‧‧細胞交遞定位資訊資料庫運作步驟

92d‧‧‧預先式細胞交遞定位資訊收集器結果輸出步驟

93a‧‧‧資料選取過濾模組運作步驟

93b‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組運作步驟

93c‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組運作步驟

93d‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組運作步驟

93e‧‧‧道路交通資訊發布步驟

94a‧‧‧道路之細胞交遞序列建立模組之道路範圍基地台選取步驟

94b‧‧‧道路之細胞交遞序列建立模組之細胞交遞序列篩選步驟

94c‧‧‧道路之細胞交遞序列建立模組之細胞交遞序列輸出步驟

95a‧‧‧交遞細胞之指向性道路定位模組之基地台資訊取得步驟

95b‧‧‧交遞細胞之指向性道路定位模組之定位資訊分析步驟

95c‧‧‧交遞細胞之指向性道路定位模組之定位資訊儲存步驟

95d‧‧‧細胞交遞定位資訊資料庫儲存與回饋步驟

96a‧‧‧資料選取過濾模組之資料比對步驟

96b‧‧‧資料選取過濾模組之樣本選取步驟

96c‧‧‧資料選取過濾模組之樣本輸出步驟

97a‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組之用戶取樣步驟

97b‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組之樣本產出步驟

97c‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組之樣本車速計算步驟

97d‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組之分析狀態判斷步驟

97e‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組之車速樣本產出步驟

97f‧‧‧交遞序列之多重路徑樣本建立模組之車速樣本輸出步驟

98a‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之過濾數值產出步驟1

98b‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之過濾數值產出步驟2

98c‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之過濾條件觸發判斷步驟

98d‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之樣本刪除步驟

98e‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之樣本儲存步驟

98f‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之過濾狀態判斷步驟

98g‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之交遞路段車速估計步驟

98h‧‧‧多重路徑樣本之極值過濾模組之交遞路段車速輸出步驟

99a‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之交遞路段車速擷取步驟

99b‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之路段分類判斷步驟1

99c‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之路段分類判斷步驟2

99d‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之路段分類判斷步驟3

99e‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之分類交遞路段車速計算步驟

99f‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之分類交遞路段車速計算步驟

99g‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之發布路段車速計算步驟

99h‧‧‧道路發布路段與交遞車速融合模組之發布路段車速產出步驟

10‧‧‧道路發布路段上移動之手機

10a‧‧‧道路發布路段上之行動網路位置區域(Location Area)LA1

10b‧‧‧道路發布路段上之行動網路位置區域(Location Area)LA2

10c‧‧‧道路發布路段上之行動網路位置區域(Location Area)LA3

11a‧‧‧道路發布路段上發生交遞基地台1

11b‧‧‧道路發布路段上發生交遞基地台之細胞方位角1

11c‧‧‧道路發布路段上發生交遞位置座標1

11d‧‧‧道路發布路段上發生交遞基地台2

11e‧‧‧道路發布路段上發生交遞基地台之細胞方位角2

11f‧‧‧道路發布路段上發生交遞位置座標2

12a‧‧‧道路發布路段上移動之手機

12b‧‧‧交遞路段之起點

12c‧‧‧交遞路段之迄點

13a‧‧‧過濾條件1

13b‧‧‧過濾條件2

13c‧‧‧歷史偵測車速1

13d‧‧‧歷史偵測車速2

13e‧‧‧歷史偵測車速3

13f‧‧‧用戶車速樣本1

13g‧‧‧用戶車速樣本2

13h‧‧‧用戶車速樣本3

13i‧‧‧用戶車速樣本4

13j‧‧‧交遞路段偵測車速

14a‧‧‧道路發布路段範圍

14b‧‧‧交遞路段範圍1

14c‧‧‧交遞路段範圍2

14d‧‧‧交遞路段範圍3

14e‧‧‧交遞路段範圍4

請參閱有關本發明之詳細說明及其附圖，將可進一步瞭解本發明之技術內容及其目的功效；有關附圖為：圖一表示本發明之系統架構圖；圖二表示本發明之預先式細胞交遞定位資訊收集器架構圖；圖三表示本發明之交通資訊偵測器架構圖；圖四表示本發明之系統運作流程圖；圖五表示本發明之預先式細胞交遞定位資訊收集器運作流程圖；圖六表示本發明之交通資訊分析處理器運作流程圖；圖七表示本發明之道路之細胞交遞序列建立模組運作流程圖；圖八表示本發明之交遞細胞之指向性道路定位模組之運作流程圖；圖九表示本發明之資料選取過濾模組運作流程圖。

圖十表示本發明之交遞序列之多重路徑樣本建立模組運作流程圖；圖十一表示本發明之交遞序列之多重路徑樣本之極值過濾模組之運作流程圖； 圖十二表示本發明之交遞序列之道路發布路段與交遞車速融合模組之運作流程圖。

【附圖簡單說明】

附圖一表示本發明之道路之細胞交遞序列建立示意圖；附圖二表示本發明之交遞細胞之指向性道路定位示意圖；附圖三表示本發明之資料選取過濾示意圖；附圖四表示本發明之多重路徑樣本取樣示意圖；附圖五表示本發明之多重路徑樣本之極值過濾示意圖；附圖六表示本發明之多重路徑樣本之道路發布路段與交遞車速融合示意圖。

1‧‧‧行動網路

2‧‧‧行動網路信令訊號擷取模組

3‧‧‧預先式細胞交遞定位資訊收集器

4‧‧‧細胞交遞定位資訊資料庫

5‧‧‧交通資訊偵測器

6‧‧‧道路GIS資訊

7‧‧‧基地台資訊

8‧‧‧道路車速資訊

Claims (13)

1. 一種利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其至少包括：一預先式細胞交遞定位資訊收集器，其持續以行動網路信令訊號為輸入資料，並利用該行動網路信令訊號、基地台資訊及道路GIS資訊，以預先建立更新道路路徑用之細胞交遞定位資訊，其中該細胞交遞定位資訊包括交遞細胞序列與交遞位置定位，而該細胞交遞定位資訊是用於行動網路偵測道路交通資訊；一細胞交遞定位資料庫，其用以儲存道路路徑之細胞交遞定位資訊，並在需作道路交通資訊偵測時，回饋至交通資訊偵測器，以作為有效樣本過濾依據；以及該交通資訊偵測器，係持續以該行動網路信令訊號為輸入資料，並透過該細胞交遞定位資料庫篩選有效樣本，以分析行動用戶通話交遞事件發生位置與對應移動時間，並資料過濾與處理演算法縮小估計誤差，以偵測發布道路交通資訊。
2. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該行動網路信令訊號來自於一行動網路，而該行動網路為泛歐式數位行動電話系統、無線電服務系統、全球行動通訊系統、分碼多重擷取系統、或長期演進技術系統。
3. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該行動網路信令訊號為手機傳送給網路之訊息，而該手機傳送給網路之訊息至少包括位置更新或通話交遞。
4. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該細胞交遞定位資訊是產生於執行當車輛在道路路徑上移動時，發出通話交遞的基地台細胞之定位資訊，而該基地台細胞之定位資訊包括細胞基本資訊、交遞順序、或道路之實際交遞位置座標。
5. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該細胞交遞定位資訊是產生於執行當車輛在道路路徑上移動時，發 出通話交遞的基地台細胞之定位資訊，而該基地台細胞之定位資訊包括細胞基本資訊、交遞順序、或道路之實際交遞位置座標。
6. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該發布道路交通資訊是產生於透過分析該行動網路信令訊號，藉以得到車速資訊之路段資訊，而該路段資訊可新增、刪除或修改。
7. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該預先式細胞交遞定位資訊收集器之運作方法包括：其中該細胞交遞定位資訊包括交遞細胞序列與交遞位置定位，而該細胞交遞定位資訊產出之資訊存入一細胞交遞定位資料庫，其中該細胞交遞定位資料庫包括道路之細胞交遞序列建立模組與交遞細胞之指向性道路定位模組。
8. 如申請專利範圍第7項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該交遞細胞之指向性道路定位模組是用於執行道路之細胞交遞序列建立模組產生的細胞交遞序列資訊。
9. 如申請專利範圍第1項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該交通資訊偵測器包括資料選取過濾模組、交遞序列之多重路徑樣本建立模組、多重路徑樣本之極值過濾模組、或道路發布路段與交遞車速融合模組。
10. 如申請專利範圍第9項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該資料選取過濾模組之運作方法包括：以行動網路信令訊號為輸入資料，並透過與該細胞交遞定位資料庫篩選比對，以產出在道路路徑上發生通話交遞之行動用戶有效樣本資料。
11. 如申請專利範圍第9項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該交遞序列之多重路徑樣本建立模組之運作方法包括：(a)以篩選出的有效樣本資料，取出單一用戶之通話交遞；(b)以單一用戶通話交遞經過之任兩細胞為一組，定義出多組路徑樣本，而該多組路徑樣本資訊包括交遞時間與移動路徑距離；以及(c)計算各行動用戶多路徑樣本之平均速度，並產出個別用戶車速樣本。
12. 如申請專利範圍第9項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該多重路徑樣本之極值過濾模組之運作方法包括：以交遞序列之多重路徑樣本建立模組產出之個別用戶車速樣本為輸入資料，並計算歷史與現在於道路路徑上移動用車速之平均值與標準差，又透過移動平均線結合標準差，而從個別用戶車速樣本篩選合理樣本，以分析道路資訊縮小估計誤差。
13. 如申請專利範圍第9項所述之利用細胞交遞定位之道路車速偵測系統，其中該道路發布路段與交遞車速融合模組是用於執行發布道路交通資訊，而道路發布路段與交遞路段不一致時，以比對車速發布路段與交遞路段起迄點，並將交遞路段車速，以空間分割進行分類，且分別計算交遞路段起迄點均於道路發布路段範圍內，與交遞路段起迄點之一在車速發布路段範圍外，以該兩大類之平均車速乘以權重百分比後相加，並產出道路發布路段之偵測出速，其中該發布道路交通資訊包括網頁、應用程式、或介接資料庫。