專利名稱：自動更新系統(tǒng)、自動更新方法及其程序的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
符合本發(fā)明的系統(tǒng)和方法涉及一種自動更新系統(tǒng)，具體涉及一種 用于公路路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的自動更新系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
由先前收集的探測數(shù)據(jù)產(chǎn)生的每一公路路段的旅行時間歷史數(shù) 據(jù)庫是路徑搜索和旅行時間估計過程的基礎(chǔ)。通常認(rèn)為路徑搜索和旅 行時間估計的準(zhǔn)確性依據(jù)路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫對公路交通基本狀 況(例如，依據(jù)季節(jié)、 一周中的一天、時間段等的周期性變化模式) 的反映程度。
基于統(tǒng)計學(xué)習(xí)理論，從累積的每個路段旅行時間數(shù)據(jù)中提取出依 據(jù)季節(jié)、 一周中的一天、時間段(例如，5分鐘到1小時的間隔)等 的交通狀況周期性變化模式，并將其保存在路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫 中。除非稍后進(jìn)行手動更新，否則將路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫中的信 息保持為與預(yù)先由累積數(shù)據(jù)首先產(chǎn)生數(shù)據(jù)庫時的一樣。
在最初產(chǎn)生路段旅行時間之后，數(shù)據(jù)庫可以反映最初期間交通狀 況隨著季節(jié)、 一周中的一天和時間段的周期性波動。然而，數(shù)據(jù)庫不 能反映公路交通狀況隨旅行模式和交通量的中間或長期波動，這是由 公路條件的改變(公路網(wǎng)絡(luò)的改變、公路限制的改變等)、汽車擁有率 的改變、社會和經(jīng)濟(jì)發(fā)展等造成的。這是因?yàn)閿?shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)在產(chǎn)生 之后是未更新的。除非對路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫進(jìn)行更新，否則無
法隨時間流逝而反映實(shí)際公路交通的基本狀況。當(dāng)出現(xiàn)與實(shí)際交通狀 況的較大差異時，基于路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的公路旅行時間估計 和路徑搜索的準(zhǔn)確性將不可避免地下降。
為了解決上述以及其它問題，有必要分析以預(yù)定時間間隔收集的 原始數(shù)據(jù)，并使用這種分析的結(jié)果來手動地更新路段旅行時間歷史數(shù) 據(jù)庫。然而，由于更新和維護(hù)數(shù)據(jù)庫的操作需要諸如清除不必要數(shù)據(jù) 以及分析一系列數(shù)據(jù)等十分麻煩的過程，所以執(zhí)行這種更新和維護(hù)的 效率較低。由于上述原因，在收集并使用探測信息的典型傳統(tǒng)探測系 統(tǒng)中，路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫在最初產(chǎn)生之后尚未得到過更新。
此外，在針對新近引入的探測系統(tǒng)的區(qū)域尚未累積充足時間段 (或數(shù)量)的探測數(shù)據(jù)時，無法產(chǎn)生可靠的路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫。 換言之，只有通過使用在預(yù)定時間段(通常是幾個月)上收集的特定 數(shù)量的探測數(shù)據(jù)，才能夠產(chǎn)生可靠的路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫，并在 產(chǎn)生這種數(shù)據(jù)庫之后，可以在實(shí)際上實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)。由于上述理由，使用 傳統(tǒng)方法無法產(chǎn)生新近引入探測系統(tǒng)的區(qū)域的可靠路段旅行時間歷史 數(shù)據(jù)庫，會出現(xiàn)即使激活了探測系統(tǒng)也無法將整個系統(tǒng)盡快投入實(shí)際 應(yīng)用的問題。
如上所述，路徑搜索和旅行時間估計的準(zhǔn)確性在很大程度上依據(jù) 路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性，路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫是通過 從大量歷史數(shù)據(jù)中提取與季節(jié)、 一周中的一天、時間段等相關(guān)的交通 狀況的周期性變化模式而產(chǎn)生的。隨著時間流逝，實(shí)際交通狀況的中 間和長期變化會根據(jù)交通量的變化而發(fā)生。然而，傳統(tǒng)的路段旅行時 間歷史數(shù)據(jù)庫無法準(zhǔn)確地反映與季節(jié)、 一周中的一天、時間段等相關(guān) 的實(shí)際交通狀況隨時間的周期性變化模式，并且無法避免路徑搜索和 旅行時間估計的準(zhǔn)確性的下降。確實(shí)，因?yàn)榕c最新交通狀況相對應(yīng)的 更新操作較為復(fù)雜且費(fèi)時，所以傳統(tǒng)的路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫在產(chǎn) 生之后保持在初始狀況而沒有進(jìn)行更新。
為了提高準(zhǔn)確性，可以以預(yù)定時間間隔手動地更新歷史數(shù)據(jù)庫， 但是這種手動更新需要包括分析原始探測數(shù)據(jù)、更新路段旅行時間歷 史數(shù)據(jù)庫、清除不必要數(shù)據(jù)等在內(nèi)的一系列操作。此外，當(dāng)該數(shù)據(jù)庫
處于更新操作期間時，系統(tǒng)必須暫時停止，這樣效率非常低。
為了解決上述缺點(diǎn)以及其它，對于路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn) 確性的自發(fā)改善，非常重要的是持續(xù)考慮實(shí)際交通狀況的中間和長期 變化，并在系統(tǒng)操作的同時自動地更新路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫。
作為相關(guān)技術(shù)，日本專利公開No.2004-178518公開了一種旅行時 間估計方法、旅行時間估計裝置、旅行時間估計程序以及存儲這種程 序的計算機(jī)可讀記錄介質(zhì)。
日本專利公開No.2004-178518的旅行時間估計裝置包括旅行時 間信息接收和累積單元，從公路交通信息中心接收交通信息，并將該 交通信息作為關(guān)于旅行時間的年月日信息保存在旅行時間信息歷史數(shù) 據(jù)庫中。旅行時間信息處理單元根據(jù)預(yù)定檢測條件，檢測在旅行時間 信息歷史數(shù)據(jù)庫中累積的旅行時間信息中包括的高頻噪聲分量，對其 進(jìn)行移除及校正。根據(jù)移除了噪聲分量的旅行時間信息以及與該旅行 時間信息相關(guān)的屬性信息，旅行時間估計單元根據(jù)使用判決樹的方法 來估計旅行時間。
另一方面，日本專利公開No.2005-063034公開了一種交通信息估 計裝置、交通信息估計方法以及程序。
如日本專利公開No.2005-063034中所公開的，交通信息提供裝置 從交通信息數(shù)據(jù)庫中讀取必要信息，縮小目標(biāo)路段和相關(guān)路段的范圍， 并計算相關(guān)路段相對于目標(biāo)路段的加權(quán)系數(shù)。在考慮目標(biāo)路段和與目 標(biāo)路段密切相關(guān)的相關(guān)路段之間的相關(guān)性的同時，前述交通信息提供 裝置計算用于指示估計日期的時間旅行與過去日期的時間旅行之間的 相似性的檢索距離。從多個檢索距離中，交通信息提供裝置按照值的 升序來選擇若干天的檢索距離，并使用每個過去日期上的過去數(shù)據(jù)， 獲得估計日的目標(biāo)路段的旅行時間。
日本專利公開No.2005-195329公開了一種路段旅行時間統(tǒng)計數(shù) 據(jù)處理方法、路段旅行時間統(tǒng)計數(shù)據(jù)處理裝置以及路段旅行時間統(tǒng)計 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
如日本專利公開No.2005-195329中所公開的，如果在采樣日期上 的提取目標(biāo)路段L3的路段旅行時間cl大于提取目標(biāo)路段L3的路段
旅行時間正常范圍r3中的時間值，并且在采樣日期和時間上緊接在提 取目標(biāo)L3之后的路段L4的路段旅行時間dl小于提取路段L4的路段 旅行時間正常范圍r4的時間值，那么這兩個路段旅行時間cl和dl之 間的差較大。因此，從路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫(車輛信息和通信系 統(tǒng)(VICS)中關(guān)于大量路段的交通信息的路段旅行時間)中移除路段 旅行時間cl和c2。
日本專利公開No.2005-233815公開了一種平均旅行時間計算裝 置、平均路段旅行時間計算方法以及平均路段旅行時間數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。
如日本專利公開No.2005-233815中所公開的，微型計算機(jī)基于來 自VICS的公路交通信息和來自探測信息通信系統(tǒng)的探測信息中包括 的每個路段旅行時間數(shù)據(jù)，計算路段旅行時間的中心值以及針對每一 路段的平均值，并將路段旅行時間的中心值與平均值的平均值定義為 平均路段旅行時間。
此外，日本專利公開No.2005-316623公開了一種旅行時間分布系統(tǒng)。
如日本專利公開No.2005-316623中所公開的，該旅行時間分布系 統(tǒng)包括地圖數(shù)據(jù)庫，用于存儲公路和公路環(huán)境的數(shù)據(jù)；區(qū)域旅行時 間數(shù)據(jù)庫，用于存儲旅行時間的數(shù)據(jù)；路段旅行時間估計單元，用于 讀取地圖數(shù)據(jù)庫以及區(qū)域旅行時間數(shù)據(jù)庫，并根據(jù)公路環(huán)境確定在提 供了旅行時間的區(qū)域中的旅行速度的分布，以及根據(jù)該分布來計算該 區(qū)域中的路段旅行時間；以及路段旅行時間數(shù)據(jù)庫，用于存儲由路段 旅行時間估計單元所計算的路段旅行時間。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的范例實(shí)施例克服了上述缺點(diǎn)以及以上沒有描述的其它 缺點(diǎn)。此外，并不要求本發(fā)明必須克服上述缺點(diǎn)，并且本發(fā)明的范例 實(shí)施例可以不克服上述任何問題。
本發(fā)明的方面旨在提供一種自動更新系統(tǒng)，其能夠通過自動更新 歷史來持續(xù)維護(hù)高精度狀態(tài)的當(dāng)前歷史數(shù)據(jù)庫。
根據(jù)本發(fā)明的方面， 一種自動更新系統(tǒng)包括原始數(shù)據(jù)保存單元，
用于獲得車輛的實(shí)時位置信息，并將該位置信息保存在原始數(shù)據(jù)存儲
單元；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于以預(yù)定時間間隔，基于原始數(shù)據(jù)存儲單元 中保存的關(guān)于車輛的位置信息，估計車輛旅行的公路，計算車輛的路 段旅行時間，在路段速度位于預(yù)定范圍內(nèi)時將車輛的路段旅行時間保 存在中間結(jié)果存儲單元中，并從原始數(shù)據(jù)存儲單元中刪除處理后的車 輛位置信息；以及歷史數(shù)據(jù)庫更新單元，用于以預(yù)定時間間隔，檢查 中間結(jié)果存儲單元中保存的每種路段條件的路段旅行時間的數(shù)據(jù)個 數(shù)，當(dāng)該個數(shù)等于或大于產(chǎn)生可靠信息所必需的數(shù)據(jù)個數(shù)時，計算路 段旅行時間的平均值，使用該平均值來更新歷史數(shù)據(jù)庫，并從中間結(jié) 果存儲單元中刪除用于計算該平均值的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面， 一種自動更新方法包括(a)獲得車輛 的實(shí)時位置信息，并將該位置信息保存在原始數(shù)據(jù)存儲單元中；(b) 以預(yù)定時間間隔，基于原始數(shù)據(jù)存儲單元中保存的關(guān)于車輛的位置信 息，估計車輛旅行的公路，計算車輛的路段旅行時間，在路段速度位 于預(yù)定范圍內(nèi)時將車輛的路段旅行時間保存在中間結(jié)果存儲單元中， 并從原始數(shù)據(jù)存儲單元中刪除處理后的車輛位置信息；以及(c)以預(yù) 定時間間隔，檢查中間結(jié)果存儲單元中保存的每種路段條件的路段旅 行時間的數(shù)據(jù)個數(shù)，當(dāng)該個數(shù)等于或大于產(chǎn)生可靠信息所必需的數(shù)據(jù) 個數(shù)時，計算路段旅行時間的平均值，使用該平均值來更新歷史數(shù)據(jù) 庫，并從中間結(jié)果存儲單元中刪除用于計算該平均值的數(shù)據(jù)。
根據(jù)本發(fā)明的方面，可以自動處理以預(yù)定時間間隔為初始路段旅 行時間歷史數(shù)據(jù)庫持續(xù)收集的數(shù)據(jù)，確定其可靠性，并且可以根據(jù)最 近路段旅行時間信息來自動更新路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫。此外，可 以避免手動更新數(shù)據(jù)庫的復(fù)雜操作，并自動維護(hù)數(shù)據(jù)庫。此外，可以 在運(yùn)行系統(tǒng)的同時，根據(jù)實(shí)際交通狀況的中間和長期改變來逐步并自 發(fā)地提高數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性。此外，還存在優(yōu)點(diǎn)即使在并未預(yù)先收集 大量探測數(shù)據(jù)的區(qū)域中，也可以在收集原始數(shù)據(jù)的同時自動產(chǎn)生歷史 數(shù)據(jù)庫。因此，可以將探測系統(tǒng)快速地投入實(shí)際應(yīng)用。


參考附圖，通過詳細(xì)地描述范例實(shí)施例，本發(fā)明的方面將變得更 加顯而易見，在附圖中
圖1是根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的自動更新系統(tǒng)的配置框圖。 圖2是根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元的操作流程圖。 圖3是根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的數(shù)據(jù)格式。
圖4是示出了根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的歷史數(shù)據(jù)庫更新單元的操 作流程圖。
圖5示出了在將加權(quán)系數(shù)"設(shè)定為1/3時根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例 的歷史數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)計算結(jié)果。圖5 (a)示出了用于更新本范例實(shí)施 例的路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的方程。圖5 (b)示出了歷史數(shù)據(jù)庫 ; 的值。此外，圖5 (c)示出了更新)t個時間段之后第；時間段數(shù)據(jù)^對
歷史數(shù)據(jù)庫7;的影響度。
圖6示出了在將加權(quán)系數(shù)a設(shè)定為1/2時根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例 的歷史數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)計算結(jié)果。圖6 (a)示出了用于更新本范例實(shí)施 例的路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的方程。圖6 (b)示出了歷史數(shù)據(jù)庫7; 的值。此外，圖6 (c)示出了更新*個時間段之后第/時間段數(shù)據(jù),,對
歷史數(shù)據(jù)庫7;的影響度。
圖7是根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的另一自動更新系統(tǒng)的配置框圖。
具體實(shí)施例方式
圖l示出了根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的自動更新系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括 原始數(shù)據(jù)收集設(shè)備l、數(shù)據(jù)處理設(shè)備2、以及存儲設(shè)備3。
原始數(shù)據(jù)收集設(shè)備1收集信息，例如由加載到移動車輛內(nèi)的車上 (on-board)單元獲得的車輛當(dāng)前位置。車上單元不局限于固定在車 輛上的單元，而是例如可以由用戶帶入車輛中。
數(shù)據(jù)處理設(shè)備2包括原始數(shù)據(jù)保存單元21、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22、 歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23。
存儲設(shè)備3包括原始數(shù)據(jù)存儲單元31、中間結(jié)果存儲單元32、 以及歷史數(shù)據(jù)庫33。
原始數(shù)據(jù)保存單元21從原始數(shù)據(jù)收集設(shè)備1實(shí)時接收探測原始
數(shù)據(jù)(例如，由加載到移動車輛內(nèi)的車上單元獲得的車輛的位置信息
等)，并將該數(shù)據(jù)保存在原始數(shù)據(jù)存儲單元31中。原始數(shù)據(jù)存儲單元 31存儲記錄有車輛的旅行路線并由原始數(shù)據(jù)收集設(shè)備收集的位置信 息等。
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22通過使用原始數(shù)據(jù)存儲單元31中的探測原始數(shù) 據(jù)(例如，從前天23: OO到處理開始時刻)作為目標(biāo)數(shù)據(jù)，以預(yù)定時 間間隔(例如，以每天25: OO為處理開始時刻)執(zhí)行地圖匹配和對異 常值的撿測。
在地圖匹配中，使用探測信息來估計旅行所在的公路。通過將路 段的旅行速度與預(yù)定速度閾值進(jìn)行比較，確定異常檢測。
旅行時間依據(jù)車輛的停止、繞路和等候，根據(jù)交通、乘客上或下 車等計算路段的旅行速度。如果確定值為異常，則該數(shù)據(jù)是不必要的。
此外，根據(jù)針對每一時間段的路段旅行時間所計算的結(jié)果，數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換單元22將僅針對前一天的路段旅行時間(例如，前一天0: 00 到24: 00)保存在中間結(jié)果存儲單元32中。此外，數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22 刪除已經(jīng)由原始數(shù)據(jù)存儲單元31處理過的直到前一天的預(yù)定時刻(例 如23: 00)的探測原始數(shù)據(jù)。此時，根據(jù)每一車輛旅行路線數(shù)據(jù)段估 計實(shí)際旅行的公路，并且中間結(jié)果存儲單元32存儲針對每一旅行過的 公路路段而實(shí)際獲得的旅行時間。
歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23以預(yù)定時間間隔(以每天25: OO為處理 開始時刻)檢査存儲在中間結(jié)果存儲單元32中的針對每一季、 一周中 的一天以及時間段的每一路段的路段旅行時間數(shù)據(jù)的個數(shù)。此外，當(dāng) 該個數(shù)等于或大于用于產(chǎn)生可靠信息所必需的數(shù)據(jù)的預(yù)定個數(shù)時，歷 史數(shù)據(jù)庫更新單元23計算路段旅行時間的平均值，并使用該平均值來 更新歷史數(shù)據(jù)庫33。然后，歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23從中間結(jié)果存儲 單元32中刪除用以計算該平均值的數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)庫33存儲針對每 一季、 一周中的一天以及時間段的路段旅行時間，并且隨著系統(tǒng)操作 時間的推移，使用中間結(jié)果存儲單元32中的數(shù)據(jù)來自動更新該歷史數(shù) 據(jù)庫33。另一方面，如果中間結(jié)果存儲單元32中針對路段的每一季、 一周中的一天以及時間段的數(shù)據(jù)個數(shù)小于所計算的必要數(shù)據(jù)個數(shù)，那
么原樣不變地保存該數(shù)據(jù)，并將其連同后續(xù)數(shù)據(jù)一起重新處理。
實(shí)際上，通過以下方程來更新歷史數(shù)據(jù)庫33的路段旅行時間 7;-a/,+(I—a)7;—,
其中，？;指示在存儲設(shè)備33被更新后的時間段/內(nèi)的路段旅行時
間；a指示加權(quán)系數(shù)(0Sad)(隨著a變大，更新后的歷史數(shù)據(jù)庫 33受到新數(shù)據(jù)的影響更大)；f,指示根據(jù)中間結(jié)果存儲單元32中的數(shù) 據(jù)所計算時間段f內(nèi)的平均路段旅行時間；以及；,指示歷史數(shù)據(jù)庫33 時間段/內(nèi)未更新的路段旅行時間f (當(dāng)；為1時，它是初始?xì)v史數(shù)據(jù) 庫)。
接下來，作為示例，通過使用特定日(例如星期二)的數(shù)據(jù)來實(shí) 際描述自動更新路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的操作。
原始數(shù)據(jù)保存單元21從原始數(shù)據(jù)收集設(shè)備1接收實(shí)時探測原始 數(shù)據(jù)，并將該數(shù)據(jù)保存在原始數(shù)據(jù)存儲單元31中。例如，典型地可以 將針對此過程的時間窗設(shè)定為5分鐘。
圖2示出了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22的范例操作。該操作如下
(1) 操作S101:
數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22在星期三(后一天)的1: 00從原始數(shù)據(jù)存儲 單元31中提取從周一23: OO到當(dāng)前時刻(星期三的l: 00)的數(shù)據(jù)。
(2) 操作S102:
使用該提取數(shù)據(jù)來估計車輛旅行的公路，并計算每一路段的旅行 時間。
(3) 操作S103:
通過將路段的旅行速度與預(yù)定速度閾值進(jìn)行比較，執(zhí)行對異常值 的檢測過程。
(4) 操作S104:
如果路段時間是異常值，則刪除這種異常數(shù)據(jù)。
(5) 操作S105:
如果路段時間并非異常值，僅將非異常數(shù)據(jù)中其路段進(jìn)入時間為
星期二 (前一天)的數(shù)據(jù)保存在中間結(jié)果存儲單元32中。此外，從原 始數(shù)據(jù)存儲單元31中刪除直到星期二 (前一天)23: 00的己處理的
探測原始數(shù)據(jù)。
如圖3所示，由于在同一時間段可能存在來自不同車輛的若干旅
行時間數(shù)據(jù)，所以與路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫33不同，對于同一路段， 中間結(jié)果存儲單元32包括針對同一季節(jié)、一周中的一天以及時間段的 路段旅行時間記錄的個數(shù)。
圖4示出了歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23的范例操作。 歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22的處理終止之后開始 其操作。首先，歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23檢查針對每一路段在每一時間 段(本示例中為星期二)在中間結(jié)果存儲單元32中所保存的數(shù)據(jù)的個 數(shù)，并將該個數(shù)與用以產(chǎn)生可靠信息所必需的數(shù)據(jù)的預(yù)定個數(shù)(例如 10)進(jìn)行比較。當(dāng)該個數(shù)等于或大于預(yù)定的必要日期個數(shù)時，則歷史 數(shù)據(jù)庫更新單元23計算路段的旅行時間的平均值，并使用該平均值和 當(dāng)前時間來更新歷史數(shù)據(jù)庫33中的路段旅行時間以及路段旅行時間 的更新時間。此外，歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23從中間結(jié)果存儲單元32 中刪除用以計算該平均值的數(shù)據(jù)。如果中間結(jié)果存儲單元32中針對路 段的每一季、 一周中的一天以及時間段的數(shù)據(jù)個數(shù)小于預(yù)定的必需數(shù) 據(jù)個數(shù)，那么原樣不變地保存該數(shù)據(jù)，并再次執(zhí)行上述對包括后續(xù)數(shù) 據(jù)的數(shù)據(jù)個數(shù)的確定過程。根據(jù)本范例實(shí)施例，在處理了所有路段在 星期二的每個時間段的數(shù)據(jù)之后，歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23的操作終 止。
參考圖4，下面將詳細(xì)描述歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23的范例操作。
(1) 操作S201:
在數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元22終止之后，歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23首先將變 量/和_/的值設(shè)定為1 (!'=1，尸l)。
(2) 操作S202:
從中間結(jié)果存儲單元32提取針對星期二 (星期二在這里僅作為 示例，本領(lǐng)域的技術(shù)人員將很容易理解本發(fā)明不局限于此)的每個時 間段的數(shù)據(jù)，并對路段_/的第/時間段的數(shù)據(jù)個數(shù)^計數(shù)。
(3) 操作S203:
根據(jù)路段等級，獲取用于產(chǎn)生可靠信息所必需的預(yù)定數(shù)目"的數(shù)據(jù)。
(4) 操作S204: 將路段/的第/時間段的數(shù)據(jù)個數(shù)^與w進(jìn)行比較。
(5) 操作S205-
當(dāng)數(shù)據(jù)個數(shù)m等于或大于w時，計算路段y的旅行時間的平均值， 并使用歷史數(shù)據(jù)庫更新方程來更新歷史數(shù)據(jù)庫33中的路段旅行時間。 然后，使用當(dāng)前時間來更新路段旅行時間的更新時間。
(6) 操作S206:
從中間結(jié)果存儲單元32中刪除用以計算平均值的數(shù)據(jù)。
(7) 操作S207:
/的值加值1 (/ = / + 1)(遞增)。如圖4所示，當(dāng)數(shù)據(jù)個數(shù)w小于 必需的數(shù)據(jù)個數(shù)"時，執(zhí)行此相同操作。
(8) 操作S208:
確定/的值是否超過時間段的總數(shù)。如果否，則此過程再次從計 算路段/在第/時間段的數(shù)據(jù)個數(shù)w的操作繼續(xù)。
(9) 操作S209:
如果/的值超過時間段的總數(shù)目，則給/的值賦值i (/=1)，并給y 的值加上值i ("乂+i)(遞增)。
(10) 操作S210:
確定路段y是否超過路段總數(shù)。如果是，則歷史數(shù)據(jù)庫更新單元
23的操作終止。如果否，則此過程再次從計算路段y第/時間段的數(shù)據(jù) 個數(shù)的操作繼續(xù)。
在圖5中示出了路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)計算結(jié)果的示 例。根據(jù)圖5中所示的范例實(shí)施例，將歷史數(shù)據(jù)庫更新方程中的加權(quán) 系數(shù)a設(shè)定為l/3 (這僅作為示例，并且a的值可以稍微小一些)。
圖5 (a)示出了用于更新本范例實(shí)施例的路段旅行時間歷史數(shù)據(jù) 庫的方程。圖5 (b)示出了歷史數(shù)據(jù)庫7;的值。此外，圖5 (c)示出 了更新A個時段之后第f時間段數(shù)據(jù)/'對歷史數(shù)據(jù)庫7;的影響度。
根據(jù)圖5 (a)、 5 (b)和5 (c)中所示的范例實(shí)施例，針對每一 季、 一周中的一天以及時間段來組織路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫。此外，
如圖5 (a)、 5 (b)和5 (c)所示，先前的一個時間段的數(shù)據(jù)表示針 對特定路段的至少一個星期前的數(shù)據(jù)(即，在一個星期的同一天的相 同時間段中的數(shù)據(jù))。如果每隔一定時間段更新一次路段旅行時間歷史 數(shù)據(jù)庫，那么先前四個時間段(大約一個月)的影響度為0.066，這 是不能完全忽略的。初始?xì)v史數(shù)據(jù)庫的影響度保持為0.132。當(dāng)加權(quán) 系數(shù)a較低時，指示歷史數(shù)據(jù)的價值較高。因此，當(dāng)使用足夠個數(shù)的 數(shù)據(jù)來準(zhǔn)備初始產(chǎn)生的歷史數(shù)據(jù)庫，并且該數(shù)據(jù)的可靠性較高，以及 當(dāng)交通狀況的長期變化較為緩慢時，采用這種低加權(quán)系數(shù)a 。
如果初始路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的可靠性不夠(例如，在新近 實(shí)現(xiàn)探測系統(tǒng)的區(qū)域中，或者當(dāng)用于產(chǎn)生初始?xì)v史數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)量很 小時)，或者如果交通狀況的變化較快，那么通過設(shè)置較大加權(quán)系數(shù)《 ， 使當(dāng)前信息顯著影響更新歷史數(shù)據(jù)庫的結(jié)果，從而更加密切地反映出 路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫中的當(dāng)前信息。
根據(jù)本發(fā)明的另一范例實(shí)施例，圖6 (a)、 6 (b)和6 (c)示出 了在將歷史數(shù)據(jù)庫更新方程的加權(quán)系數(shù)"設(shè)定為1/2 (稍微大于圖5
(a)、 5 (b)和5 (c)中所示的范例實(shí)施例)時的路段旅行時間歷史 數(shù)據(jù)庫的實(shí)驗(yàn)計算的示例結(jié)果。
圖6 (a)示出了用于更新根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的路段旅行時間 歷史數(shù)據(jù)庫的方程。圖6 (b)示出了歷史數(shù)據(jù)庫7;的值。此外，圖6
(c)示出了更新fc個時間段之后第/時間段數(shù)據(jù)^對歷史數(shù)據(jù)庫7;的影 響度。
如果針對每一季、 一周中的一天以及時間段來組織路段時間歷史 數(shù)據(jù)庫，以及如果每隔一定時間段更新一次路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫， 并且該時間段等于一個星期，那么先前四個時間段(大約一個月之前) 的數(shù)據(jù)的影響度以及初始?xì)v史數(shù)據(jù)庫對于更新路段旅行時間歷史數(shù)據(jù) 庫的影響僅為0.03125，這是可忽略水平。換言之，將在四個星期之 后幾乎完全切換掉路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫中的初始值。
下面所要描述的是本發(fā)明的另一范例實(shí)施例。
使用圖1中所示的系統(tǒng)配置來更新歷史數(shù)據(jù)庫33。然而，中間結(jié) 果存儲單元32中針對特定路段的每一時間段的數(shù)據(jù)量取決于由原始
數(shù)據(jù)收集設(shè)備l收集的探測數(shù)據(jù)的實(shí)際收集情況。因此，可能存在其
旅行時間頻繁更新的時間段，同時，可能存在針對歷史數(shù)據(jù)庫33的各
個路段的旅行時間極少更新的時間段。如果路段旅行時間的更新時間
早于相對于當(dāng)前時間的預(yù)定閾值(例如，30天)，優(yōu)選但非必要地， 根據(jù)相鄰時間段中的旅行時間來執(zhí)行重新計算(內(nèi)插)。這是因?yàn)閼?yīng)該 考慮每一路段的旅行時間的連續(xù)性。圖7示出了根據(jù)這種范例實(shí)施例 的系統(tǒng)。
如圖7所示，根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的自動更新系統(tǒng)與圖l所示 的配置相同，包括原始數(shù)據(jù)收集設(shè)備1、通過程序控制來進(jìn)行操作的 數(shù)據(jù)處理設(shè)備2、以及用于存儲信息的存儲設(shè)備3。此外，在圖7中所 示的范例配置中，數(shù)據(jù)處理設(shè)備2包括原始數(shù)據(jù)保存單元21、數(shù)據(jù)轉(zhuǎn) 換單元22、歷史數(shù)據(jù)庫更新單元23、以及數(shù)據(jù)內(nèi)插單元24。換言之， 與圖1中所示的本發(fā)明的范例實(shí)施例相比，區(qū)別在于圖5 (a)、 5 (b) 和5 (c)中所示的范例數(shù)據(jù)處理設(shè)備2還包括數(shù)據(jù)內(nèi)插單元24。
數(shù)據(jù)內(nèi)插單元24確定要內(nèi)插的目標(biāo)，并執(zhí)行內(nèi)插過程。如果路 段旅行時間的更新時間早于相對于當(dāng)前時間的預(yù)定閾值(例如，30 天)，那么確定要對該時間段的路段旅行時間進(jìn)行重新計算，以及確定 要對該時間段進(jìn)行內(nèi)插。另一方面，如果路段旅行時間的更新時間比 閾值晚，那么確定該路段旅行時間的數(shù)據(jù)是新的。例如，內(nèi)插方法是 如果與已內(nèi)插的時間段相鄰的在先以及隨后時間段中的旅行時間是新 近的，那么使用那些時間段的旅行時間的平均值來執(zhí)行內(nèi)插過程。如 果在先或隨后時間段中的旅行時間是新近的，那么使用該新旅行時間 來執(zhí)行內(nèi)插過程。如果相鄰的在先和隨后時間段中的旅行時間都不是 新近的，那么不對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并且不執(zhí)行內(nèi)插過程。例如，該"在 先和隨后時間段"可以是要內(nèi)插的時間段之前和之后的時間段、在先 和隨后日期中的相同時間段、與目標(biāo)路段相鄰的路段的相同時間段等。
例如，當(dāng)使用公路路段或公路區(qū)段的基本狀況(周期性波動模式) 來提供諸如旅行時間估計、路徑搜索之類的公路交通信息服務(wù)時，可 以應(yīng)用本發(fā)明。
此外，例如當(dāng)有必要使用屬性的中間和長度變化來自動更新關(guān)于
屬性的基本信息數(shù)據(jù)庫時，可以應(yīng)用本發(fā)明。
下面描述了本發(fā)明的范例實(shí)施例的若干特征。
(1) 為了維護(hù)并提高描述路段旅行時間的基本狀況的路段旅行 時間歷史數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性，持續(xù)地考慮交通量的中間和長期變化的影 響，并持續(xù)地合并新的變化，由此修改數(shù)據(jù)庫。
(2) 通過自動并周期性地執(zhí)行程序，可以避免復(fù)雜的手動更新 操作，并且可以容易地更新路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫。
(3) 在更新歷史數(shù)據(jù)庫之前，只有確認(rèn)了新數(shù)據(jù)的可靠性之后
才使用該新數(shù)據(jù)，除非該數(shù)據(jù)滿足與下一個收集數(shù)據(jù)的可靠性標(biāo)準(zhǔn)， 否則不能使用該數(shù)據(jù)，從而避免了使用可靠性較低的數(shù)據(jù)。
(4) 基于初始路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫和實(shí)際交通狀況改變的 快慢速度，調(diào)整用于更新該歷史數(shù)據(jù)庫的加權(quán)系數(shù)"。
(5) 考慮旅行時間的時間段波動的連續(xù)性，使用同一路段的相 鄰時間段的新值來更新具有較早路段旅行時間值的時間段。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明范例實(shí)施例的公路路段旅行時間歷史數(shù)據(jù) 庫的自動更新系統(tǒng)可以持續(xù)及自動地獲得公路交通量等的隨著社會經(jīng) 濟(jì)發(fā)展的變化所產(chǎn)生的公路交通狀況的長期變化。通過使用持續(xù)收集 的探測原始數(shù)據(jù)(例如，由加載到車輛內(nèi)的車上單元獲得的車輛的位 置信息等),本發(fā)明的范例實(shí)施例還可以持續(xù)地提高公路旅行時間估計 和路徑搜索所需要的公路路段旅行時間歷史數(shù)據(jù)庫的準(zhǔn)確性。
盡管上面已經(jīng)描述了本發(fā)明的范例實(shí)施例，可以理解的是，對于 本發(fā)明的技術(shù)人員而言，在不背離下列權(quán)利要求中限定的本發(fā)明的精 神和范圍的前提下，多種修改是顯而易見的。
權(quán)利要求
1.一種自動更新系統(tǒng)，包括原始數(shù)據(jù)保存單元，用于獲得車輛的位置信息并將所述位置信息保存在原始數(shù)據(jù)存儲單元中；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于計算所述車輛的路段旅行時間并將所述路段旅行時間保存在中間結(jié)果存儲單元中；以及歷史數(shù)據(jù)庫更新單元，用于檢查在所述中間結(jié)果存儲單元中保存的路段旅行時間的數(shù)據(jù)個數(shù)，并在所述數(shù)據(jù)個數(shù)等于或大于用于預(yù)定數(shù)據(jù)個數(shù)時，計算所述路段旅行時間的平均值，并使用所述平均值來更新歷史數(shù)據(jù)庫的路段旅行時間。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動更新系統(tǒng)，其中，使用以下方程來 更新所述歷史數(shù)據(jù)庫的所述路段旅行時間7;,+(l-a)7^ ;其中，？;是更新后路段旅行時間；其中，《是加權(quán)系數(shù)；其中，^是時間段/上的平均路段旅行時間；以及其中，？;—,是時間段/上的更新前路段旅行時間。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動更新系統(tǒng)，其中，所述數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單 元使用所述車輛的所述位置信息來估計所述車輛旅行的公路。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的自動更新系統(tǒng)，其中，所述歷史數(shù)據(jù)庫更新單元使用所述歷史數(shù)據(jù)庫的可靠性以及交通狀況的變化頻率來確 定所述加權(quán)系數(shù)a。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動更新系統(tǒng)，還包括 數(shù)據(jù)內(nèi)插單元，用于在一時間段上的路段旅行時間是在大于預(yù)定時間之前更新的情況下，確定是否有必要重新計算所述路段旅行時間。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動更新系統(tǒng)，其中，如果兩個相鄰時 間段的旅行時間都己在晚于預(yù)定值的最近時間更新，則所述數(shù)據(jù)內(nèi)插 單元通過使用所述兩個相鄰時間段的旅行時間的平均值來執(zhí)行內(nèi)插。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的自動更新系統(tǒng)，其中，當(dāng)兩個相鄰時間 段中一個的旅行時間最近尚未更新時，所述數(shù)據(jù)內(nèi)插單元通過使用其 中另一時間段的旅行時間來執(zhí)行內(nèi)插。
8. —種自動更新方法，包括獲得車輛的位置信息；將所述位置信息保存在原始數(shù)據(jù)存儲單元中；計算所述車輛的路段旅行時間；檢査所述路段旅行時間的數(shù)據(jù)個數(shù)；計算所述路段旅行時間的平均值；通過使用所述平均值來更新歷史數(shù)據(jù)庫。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動更新方法，其中，對所述車輛的路 段旅行時間的所述計算包括從所述原始數(shù)據(jù)存儲單元中提取預(yù)定時間段上所述車輛的所述位 置信息的數(shù)據(jù)；根據(jù)所述提取的數(shù)據(jù)來估計所述車輛旅行的公路； 計算旅行路段的旅行時間；通過將所述路段的旅行速度與預(yù)定速度進(jìn)行比較來檢測異常值； 刪除所述異常值；以及將非異常數(shù)據(jù)保存在中間結(jié)果存儲單元中。
10. 根據(jù)權(quán)利要求9所述的自動更新方法，其中，對所述路段旅行 時間的數(shù)據(jù)個數(shù)的所述檢査包括從所述中間結(jié)果存儲單元中提取每一時間段的數(shù)據(jù)； 對所述旅行路段的時間段的數(shù)據(jù)個數(shù)w計數(shù)； 將所述數(shù)據(jù)個數(shù)m與預(yù)定數(shù)據(jù)個數(shù)"進(jìn)行比較；以及 如果m等于或大于"，則計算所述旅行路段的旅行時間的平均值。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動更新方法，其中，通過使用所述平 均值來更新歷史數(shù)據(jù)庫的步驟是通過使用以下方程來執(zhí)行的<formula>formula see original document page 3</formula>其中，？;是更新后路段旅行時間； 其中，a是加權(quán)系數(shù)； 其中，/,是時間段/上的平均路段旅行時間；以及其中，z;一是時間段/上的更新前路段旅行時間。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的自動更新方法，還包括 如果一時間段上的路段旅行時間是在大于預(yù)定時間之前更新的，則確定是否有必要重新計算所述路段旅行時間。
13. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的自動更新方法，還包括 如果兩個相鄰時間段的旅行時間都已在晚于預(yù)定值的最近時間更新，則通過使用所述兩個相鄰時間段的旅行時間的平均值來執(zhí)行內(nèi)插。
14. 根據(jù)權(quán)利要求12所述的自動更新方法，還包括 當(dāng)兩個相鄰時間段中一個的旅行時間最近尚未更新時，通過使用其中另一時間段的旅行時間來執(zhí)行內(nèi)插。
15. —種計算機(jī)可讀存儲介質(zhì)，包括用于使計算機(jī)執(zhí)行根據(jù)權(quán)利要 求8所述的自動更新方法的指令。
全文摘要
提供了一種能夠通過自動更新歷史數(shù)據(jù)庫來持續(xù)維護(hù)高精度狀態(tài)的當(dāng)前歷史數(shù)據(jù)庫的自動更新系統(tǒng)。該自動更新系統(tǒng)包括原始數(shù)據(jù)保存單元，用于獲得車輛的位置信息并將該信息保存在原始數(shù)據(jù)存儲單元中；數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換單元，用于計算車輛的線路旅行時間并將車輛的路段旅行時間保存在中間結(jié)果存儲單元中；以及歷史數(shù)據(jù)庫更新單元，用于檢查在中間結(jié)果存儲單元中所保存的路段旅行時間的數(shù)據(jù)個數(shù)，并在該個數(shù)等于或大于用于產(chǎn)生可靠數(shù)據(jù)庫的預(yù)定數(shù)據(jù)個數(shù)時，計算路段旅行時間的平均值，并使用該平均值來更新歷史數(shù)據(jù)庫。
文檔編號G06F17/30GK101187943SQ20071019279
公開日2008年5月28日 申請日期2007年11月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月20日
發(fā)明者姚恩建 申請人:日本電氣株式會社