專利名稱：一種提供旅行時(shí)間預(yù)測(cè)的方法
背景技術(shù)：
本發(fā)明是有關(guān)預(yù)測(cè)通常兩點(diǎn)之間旅行時(shí)間的系統(tǒng)，尤其是關(guān)于基于互聯(lián)網(wǎng)的實(shí)時(shí)和歷史交通數(shù)據(jù)來(lái)提供交通信息的系統(tǒng)。
近年來(lái)，向旅行者提供實(shí)時(shí)的交通信息的各種旅行者信息系統(tǒng)不斷涌現(xiàn)。這種旅行者信息系統(tǒng)的實(shí)例可以在一些主要的交通信息網(wǎng)站上看到，其中包括SmartRoute Systems http//www.smartraveler.com/(1998)；Etakhttp//www.etaktraffic.com/(1997)；Traffic Station Group http//www.trafficstation.com(1998)；TrafficOnline Systemhttp//www.trafficonline.com(1996)；Traffic Assist http//www.trafficassist.com這些旅行信息系統(tǒng)主要是基于可以獲得的可靠的基于計(jì)算機(jī)的地圖和交通數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲得，主要是由每個(gè)州的交通廳來(lái)提供?；ヂ?lián)網(wǎng)所提供的數(shù)據(jù)包括實(shí)時(shí)的車(chē)輛速度和每分鐘通過(guò)選定路段上的車(chē)輛數(shù)量。隨著時(shí)間的推移，這些數(shù)據(jù)還可以提供兩個(gè)選定地點(diǎn)間的歷史旅行時(shí)間?，F(xiàn)有的系統(tǒng)通過(guò)地圖顯示來(lái)指示道路施工及其他的一些事件，以及顯示或預(yù)測(cè)特定路段或兩個(gè)選定點(diǎn)間的旅行時(shí)間。
除了那些提供基于互聯(lián)網(wǎng)交通報(bào)告和車(chē)輛路線方案的公司外，很多其他的組織，包括州交通廳(DOT)和城市交通局(DOT)，以及美國(guó)的一些交通咨詢公司都開(kāi)發(fā)了他們自己的旅行者信息系統(tǒng)，主要利用可變信息板(variable message signs，VMS)、旅行咨詢電臺(tái)(traveladvisory radios，TAR)、電視和有線電視頻道、廣播、信息亭、電話、尋呼機(jī)和手機(jī)來(lái)為使用者個(gè)人提供旅行者信息。
在一個(gè)典型的出行信息系統(tǒng)中，道路地圖被劃分成了多個(gè)路段，并且利用歷史的和(或)實(shí)時(shí)的檢測(cè)器數(shù)據(jù)來(lái)預(yù)測(cè)車(chē)輛沿特定路段旅行的時(shí)間。旅行行程時(shí)間的預(yù)測(cè)就基于把這些路段連接起來(lái)形成一條路線，沿著這條路線來(lái)計(jì)算旅行時(shí)間是比較合理的。
現(xiàn)在需要一個(gè)較好的系統(tǒng)來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)的交通擁堵，主要基于更廣泛的數(shù)據(jù)，包括天氣信息以及已知的由于特殊事件產(chǎn)生的移動(dòng)。此外，在預(yù)測(cè)旅行時(shí)間時(shí)還需要一個(gè)系統(tǒng)來(lái)考慮車(chē)輛和駕駛員的屬性。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明中交通信息系統(tǒng)使用一個(gè)交通路線圖的計(jì)算機(jī)模型，這個(gè)路線圖有許多可能的目的地點(diǎn)，這些點(diǎn)都與路段相聯(lián)系。每一個(gè)路段代表目的點(diǎn)之間特定的路徑。這個(gè)路線可以代表一條道路路段，也可以用來(lái)代表其他的交通鏈接，例如航空路線，鐵道路線，水運(yùn)路線。在任何兩個(gè)目的地之間都有很多不同的路線，每條路線都由一個(gè)或多個(gè)路段組成，為每條路段開(kāi)發(fā)了一個(gè)公式。這個(gè)公式包括了一些變量和常量，分別有關(guān)于一些固定的和變化的參數(shù)，它們代表了沿著特定路段旅行所需要的時(shí)間。一條道路的固定參數(shù)將包括路段的長(zhǎng)度，速度限制及路段的通行能力?？勺儏?shù)包括每天中的時(shí)間、每周中的某天、每年的某天，預(yù)測(cè)或?qū)崪y(cè)的沿路段行駛的車(chē)輛數(shù)量，實(shí)測(cè)的車(chē)輛速度，駕駛員類型，車(chē)輛類型。另外，還包括一些調(diào)整路段通行能力的變量，例如由于施工或事故而引起的車(chē)道關(guān)閉。一條路段的通行能力以及最大速度將依賴于天氣情況和其他一些影響視距的因素。
從短期看，使用一條給定路段的車(chē)輛數(shù)量取決于其他路段上的車(chē)輛數(shù)量，這些路段將為該路段提供交通流。機(jī)動(dòng)車(chē)交通的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)將基于以下幾類數(shù)據(jù)歷史數(shù)據(jù)、關(guān)于備選路線的未來(lái)施工信息的數(shù)據(jù)、以及將增加該路段交通量的計(jì)劃的特殊事件。
通常一條路線的通行能力保持常數(shù)，直到出現(xiàn)了一個(gè)預(yù)測(cè)的事故，例如施工、惡劣的天氣情況，或者由一個(gè)意料之外的事故引起的通行能力的減小，如事故等。
通過(guò)一條路段所需要時(shí)間的不確定性主要與未來(lái)的不可預(yù)見(jiàn)性和目前狀況知識(shí)的不完整性有關(guān)?；谝粋€(gè)給定置信水平的預(yù)測(cè)將產(chǎn)生一個(gè)旅行時(shí)間范圍，這將反應(yīng)出不確定性的類型及其大小。未來(lái)的天氣預(yù)報(bào)以概率形式給出，因此導(dǎo)致了將來(lái)旅行時(shí)間的概率的預(yù)測(cè)。
本發(fā)明的一個(gè)未來(lái)的目標(biāo)就是提供一個(gè)交通信息系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以提供通過(guò)特定路段和多條路段的旅行時(shí)間的長(zhǎng)期預(yù)測(cè)。
本發(fā)明的一個(gè)未來(lái)的目標(biāo)是提供一個(gè)交通信息系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以基于預(yù)測(cè)的天氣狀況來(lái)預(yù)測(cè)路段速度。
本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是提供一個(gè)交通信息系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以提供對(duì)不確定性的估計(jì)，為一條路段的旅行時(shí)間提供目前的估計(jì)或?qū)?lái)的預(yù)測(cè)。
本發(fā)明的另外一個(gè)未來(lái)的目標(biāo)是提供一個(gè)交通信息系統(tǒng)，這個(gè)系統(tǒng)可以提供通過(guò)路段的旅行時(shí)間的估計(jì)，這將考慮到車(chē)輛的類型和沿這條路徑旅行的駕駛員的類型。
關(guān)于本發(fā)明的未來(lái)的目標(biāo)、特征和優(yōu)點(diǎn)將通過(guò)以下詳細(xì)的描述明顯地表現(xiàn)出來(lái)，同時(shí)以一些輔助的圖形來(lái)表現(xiàn)。
附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1描述了本發(fā)明的基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。
圖2概括了用于基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)的輸入數(shù)據(jù)庫(kù)和相應(yīng)的數(shù)據(jù)資源，與這個(gè)發(fā)明的具體內(nèi)容相一致。
圖3顯示了數(shù)據(jù)融合過(guò)程以及如何整合實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，與這個(gè)發(fā)明的具體內(nèi)容相一致。
圖4A描述了一個(gè)交通預(yù)測(cè)模型家族。
圖4B描述了一個(gè)用于滾動(dòng)時(shí)間水平的交通預(yù)測(cè)。
圖5描述了一個(gè)簡(jiǎn)化的基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)。
圖6概括了基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)的輸出數(shù)據(jù)，與這個(gè)發(fā)明的具體內(nèi)容相一致。
圖7A描述了基于出發(fā)點(diǎn)預(yù)測(cè)的旅行時(shí)間地圖。
圖7B描述了基于終點(diǎn)的預(yù)測(cè)的旅行時(shí)間地圖。
圖8描述了一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)。
圖9顯示了用戶輸入過(guò)程和一個(gè)最終的文字報(bào)告輸出的實(shí)例，都是關(guān)于這個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)的，與目前發(fā)明的具體內(nèi)容相一致。
圖10A和圖10B顯示了用戶輸入過(guò)程和一個(gè)最終的文字報(bào)告的輸出實(shí)例，都是關(guān)于這個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)，與目前發(fā)明的具體內(nèi)容相一致。
圖11描述了用于多方式交通網(wǎng)絡(luò)的基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)體系框架。
圖12顯示了信息流的過(guò)程和用于多方式交通網(wǎng)絡(luò)的基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)的實(shí)例，與目前發(fā)明的具體內(nèi)容相一致。
圖13描述了如何決定用于預(yù)測(cè)由于天氣帶來(lái)的交通延誤的天氣因素。
具體實(shí)施例方式
參考圖1-13，在其中類似的數(shù)字代表圖形相應(yīng)的組成部分，一個(gè)用于個(gè)人的提供預(yù)測(cè)交通路線信息的改進(jìn)系統(tǒng)是閉環(huán)的。
隨著州際道路系統(tǒng)的出現(xiàn)，一個(gè)新的學(xué)科——城市交通規(guī)劃在20世紀(jì)50年代中期出現(xiàn)了，并且成為專業(yè)實(shí)踐和學(xué)術(shù)研究的焦點(diǎn)。這個(gè)學(xué)科的目的是預(yù)測(cè)城市旅行需求，從而為交通基礎(chǔ)設(shè)施的投資決策提供基礎(chǔ)。城市交通規(guī)劃學(xué)科建立的一些特定的標(biāo)準(zhǔn)模型，主要是在二十世紀(jì)50年代開(kāi)發(fā)的，用來(lái)預(yù)測(cè)交通系統(tǒng)使用的平均的或穩(wěn)定的狀況。在這個(gè)學(xué)科出現(xiàn)后的第二個(gè)十年里，研究?jī)?nèi)容主要集中在考慮50年代開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的機(jī)械的和行為表現(xiàn)的限制上。大體在80年代仍然使用這些傳統(tǒng)的概念和方法。即使進(jìn)入二十世紀(jì)90年代，此時(shí)開(kāi)發(fā)了一些新的方法，將交通視為供給和需求平衡的很好的主題，并且使用微觀經(jīng)濟(jì)學(xué)，但是新方法在很大程度上仍然保留了關(guān)于平均的或穩(wěn)定狀況的靜態(tài)模型。需要?jiǎng)討B(tài)模型提供實(shí)時(shí)預(yù)測(cè)和應(yīng)用，但是，由于它們的復(fù)雜性，其發(fā)展過(guò)程比較緩慢。
個(gè)體出行者所需要的信息不僅僅包括平均的或穩(wěn)態(tài)的道路狀況。在計(jì)劃一個(gè)出行時(shí)，當(dāng)交通阻塞不是考慮因素的時(shí)候，穩(wěn)態(tài)信息是有用的。在交通阻塞導(dǎo)致明顯延誤的地點(diǎn)，在出行計(jì)劃時(shí)就需要有關(guān)實(shí)時(shí)和將來(lái)狀況的信息。在大城市市區(qū)交通廣播電臺(tái)的交通報(bào)告大致對(duì)應(yīng)于城市交通規(guī)劃學(xué)科的發(fā)展，并且也提供一些關(guān)于交通阻塞的實(shí)時(shí)信息，這些都是個(gè)性化出行者所需要的。隨著互聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)針對(duì)每個(gè)單獨(dú)的用戶提供個(gè)性化服務(wù)成為可能。
許多與交通流有關(guān)的信息資源都可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲得。互聯(lián)網(wǎng)上可以獲得的信息包括來(lái)自WebCams的結(jié)果，它可以提供在一個(gè)大城市區(qū)域內(nèi)不同點(diǎn)的與交通水平有關(guān)的實(shí)時(shí)可視化信息。這個(gè)信息可以由計(jì)算機(jī)視頻識(shí)別系統(tǒng)轉(zhuǎn)化成車(chē)輛速度和交通流車(chē)輛數(shù)量。不同的服務(wù)提供商依次利用該信息來(lái)提供沿著特定路線的交通的實(shí)時(shí)信息，甚至可以為點(diǎn)與點(diǎn)之間的最優(yōu)路徑提供建議。然而，出行者，例如通勤者、旅行者或者投遞員對(duì)有關(guān)出行的將來(lái)可能會(huì)發(fā)生或者被利用的信息是感興趣的。
對(duì)未來(lái)特殊事件的預(yù)測(cè)通?？梢苑譃樗念惔_定性的特殊事件，這可以基于物理規(guī)律來(lái)進(jìn)行預(yù)測(cè)；混沌事件，混沌理論在混沌事件上所加的限制，同時(shí)也限制了能夠提供充分信息以便進(jìn)行預(yù)測(cè)的時(shí)間；第三種是未來(lái)的狀況可能由不可預(yù)測(cè)的隨機(jī)事件所決定；第四種同時(shí)也是非常有用的一種未來(lái)預(yù)測(cè)是從類似的歷史環(huán)境產(chǎn)生的簡(jiǎn)單推斷。
天氣預(yù)報(bào)科學(xué)的困難度可以與預(yù)測(cè)未來(lái)交通堵塞的困難度進(jìn)行比較和對(duì)比。天氣是一種物理系統(tǒng)，它是由大氣及其與土地、水和太陽(yáng)能的相互影響的屬性來(lái)表示。擁有了關(guān)于目前大氣狀況開(kāi)始狀態(tài)的充分知識(shí)，就可以通過(guò)在計(jì)算機(jī)上運(yùn)行數(shù)學(xué)模型來(lái)規(guī)劃一個(gè)物理系統(tǒng)去預(yù)測(cè)未來(lái)的天氣狀況。
然而，天氣本質(zhì)上是一個(gè)混亂的系統(tǒng)，這就意味著隨著時(shí)間的推移，將來(lái)的狀況對(duì)初始狀況是非常敏感的。根據(jù)有關(guān)初始狀態(tài)目前知識(shí)所進(jìn)行的天氣預(yù)報(bào)至少好于基于氣候的對(duì)未來(lái)兩三天內(nèi)的天氣所做的預(yù)測(cè)。對(duì)于一年中的特定時(shí)間，氣候是由歷史決定的一種簡(jiǎn)單的平均狀況。盡管還有一些隨機(jī)的成分，主要是在小規(guī)模的時(shí)間和場(chǎng)所等方面，但是短期的天氣預(yù)報(bào)還是可以非常的精確。在一個(gè)產(chǎn)生特定氣候的物理系統(tǒng)內(nèi)，最終是由大氣中的隨機(jī)運(yùn)動(dòng)，通過(guò)它們對(duì)初始狀態(tài)的影響來(lái)支配明天的天氣。
預(yù)測(cè)交通狀況本質(zhì)上是一個(gè)低確定性的系統(tǒng)，基于目前狀況對(duì)未來(lái)的預(yù)測(cè)要好于基于一天的某個(gè)時(shí)間、一個(gè)星期的某天的歷史平均狀況所進(jìn)行的對(duì)未來(lái)1個(gè)小時(shí)后的預(yù)測(cè)。相對(duì)于基于類似日子的典型通勤狀況預(yù)測(cè)而言，該發(fā)明中的改進(jìn)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)揭示了如何更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)下一個(gè)早通勤高峰的狀況。
參考對(duì)天氣預(yù)報(bào)的類推，盡管混沌理論和對(duì)初始狀況的知識(shí)將天氣預(yù)報(bào)限制在兩三天之內(nèi)，但是基于對(duì)氣候?qū)W現(xiàn)象(如厄爾尼諾)的理解進(jìn)行幾個(gè)月或幾年的預(yù)測(cè)也是可能的。大洋表面氣溫的變化象征著氣候中的暫時(shí)變化，從此可以進(jìn)行降雨和覆蓋云層等變化的預(yù)測(cè)。同樣地，影響道路系統(tǒng)或其他交通路段的出行的外部因素的變化可以用來(lái)更準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)未來(lái)的交通，更一般地來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)一條特定路段上的旅行時(shí)間。
影響可預(yù)測(cè)的交通氣候的因素通常都是一些與道路或路段通行能力有關(guān)的因素。按重要性進(jìn)行排序，三個(gè)主要異常阻塞的根源是施工、天氣和交通事故，例如由于事故而產(chǎn)生的車(chē)道封鎖。這些因素本質(zhì)上通過(guò)增加交通阻塞降低了路段的通行能力，因此改變了期望的平均通勤時(shí)間。在未來(lái)的一天或幾天內(nèi)施工和天氣都是可以預(yù)測(cè)的現(xiàn)象。
在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，一條路段上的總的出行需求可以進(jìn)行預(yù)測(cè)，它們與一些特殊事件有關(guān)，例如，由于一個(gè)文化活動(dòng)的安排、由于施工而關(guān)閉一些道路引起了其他道路出行的增加等等。然而，大多數(shù)與旅行需求有關(guān)的因素都可以由歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)測(cè)，例如，當(dāng)學(xué)校上課時(shí)學(xué)生到學(xué)校的通勤；在陣亡將士紀(jì)念日(Memorial Day)的周末將有明顯數(shù)量的度假出行。因此，較好的關(guān)于旅行需求的預(yù)測(cè)常常與較好的選擇歷史上的類似日子有關(guān)。例如，如果獨(dú)立日(七月四日)是周末的話，交通方式將不同于它是工作日的狀態(tài)。
然而，將來(lái)一條路段上的速度是可以進(jìn)行預(yù)測(cè)的，并且有改進(jìn)的精度，主要是通過(guò)使用一個(gè)因子來(lái)調(diào)整歷史上期望的路段速度，這個(gè)因子考慮到由于預(yù)測(cè)的未來(lái)事件所導(dǎo)致的交通量的可知的增加。隨著時(shí)間的推移，可以通過(guò)期望交通與預(yù)測(cè)事件期間的實(shí)際交通的比較來(lái)開(kāi)發(fā)一個(gè)用于特殊事件的延誤系數(shù)。逐漸地可以通過(guò)這種途徑開(kāi)發(fā)用于特殊事件的延誤因子，例如運(yùn)動(dòng)會(huì)、演出會(huì)或公共事件，從而可以使基于歷史數(shù)據(jù)的預(yù)測(cè)交通和調(diào)整的期望交通速度考慮到那些明顯的未來(lái)特殊事件，因?yàn)檫@些事件很明顯會(huì)引起交通的增加。
更有用的是根據(jù)一條特定路段降低的通行能力來(lái)預(yù)測(cè)降低的車(chē)流速度。一條路段的施工通常出現(xiàn)在預(yù)測(cè)的時(shí)間段內(nèi)，而且有一個(gè)明顯的范圍，例如關(guān)閉車(chē)道的數(shù)量、影響的道路長(zhǎng)度等。作為第一個(gè)近似，沿一條道路運(yùn)動(dòng)的交通量的數(shù)量將是根據(jù)歷史數(shù)據(jù)預(yù)測(cè)的數(shù)量。通過(guò)標(biāo)準(zhǔn)的道路施工咨詢來(lái)計(jì)算出沿路段的交通速度降低是可能的。這些咨詢可能包括如下一些延誤因子考慮道路通行能力限制水平的因子；考慮限制長(zhǎng)度的因子；考慮限制和交通流的相互作用。因此，當(dāng)預(yù)測(cè)到一個(gè)施工事件降低了路段通行能力的時(shí)候，未來(lái)特定時(shí)刻的交通也就是可以進(jìn)行預(yù)測(cè)的了。
天氣是未來(lái)的一個(gè)可預(yù)測(cè)的方面，可以用來(lái)預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)刻路段的通行能力。天氣也是交通阻塞的一個(gè)主要原因。因?yàn)閹仔r(shí)內(nèi)的天氣模式是可以相對(duì)準(zhǔn)確地進(jìn)行預(yù)測(cè)的，而未來(lái)幾天內(nèi)的預(yù)測(cè)精度就要降低，把天氣預(yù)報(bào)用于更好的預(yù)測(cè)路段未來(lái)旅行時(shí)間中會(huì)改進(jìn)將來(lái)指定點(diǎn)間的預(yù)測(cè)旅行時(shí)間。
天氣預(yù)報(bào)可以由萬(wàn)維網(wǎng)來(lái)提供，按照縣郡、城市或者郵編的方式獲得。為了把將來(lái)的天氣預(yù)報(bào)應(yīng)用到未來(lái)交通狀況的預(yù)測(cè)中，只需要開(kāi)發(fā)一個(gè)特定預(yù)測(cè)變量和交通狀況之間的轉(zhuǎn)移函數(shù)，更特別地是，從中將產(chǎn)生一個(gè)特定天氣狀況(如降雨)預(yù)測(cè)與特定交通延誤水平之間的轉(zhuǎn)移函數(shù)。隨著時(shí)間的推移，這樣的一個(gè)轉(zhuǎn)移函數(shù)可以通過(guò)比較天氣對(duì)出行時(shí)間的實(shí)際影響來(lái)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。源自這些實(shí)際的數(shù)據(jù)，可以開(kāi)發(fā)一個(gè)搜索表，用來(lái)表示特定天氣狀況下的減小的交通流速度，或者開(kāi)發(fā)一個(gè)模型，主要是基于天氣狀況如何影響物理模型的參數(shù)。圖13顯示了這樣一個(gè)天氣類型影響樹(shù)，在其中，分別代表了一天中的特定時(shí)間和一周中的特定日子里的不同狀況下交通流速度下降到正常速度的百分比。
傳統(tǒng)的預(yù)測(cè)系統(tǒng)沒(méi)有考慮個(gè)別車(chē)輛或個(gè)別駕駛員的特性。傳統(tǒng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)假設(shè)每個(gè)人都以交通流速度運(yùn)動(dòng)，因此平均的交通流數(shù)量就代表了單獨(dú)的駕駛員完成特定路段的時(shí)間。然而，在很多路徑上，對(duì)不同類型車(chē)輛的速度限制有很大的不同——例如，卡車(chē)通常不允許與小汽車(chē)以同樣速度行駛。而且，不同類型車(chē)輛的操作和加速特征也意味著一些特殊類型的車(chē)輛缺少超過(guò)交通流平均速度的能力。除了法律上在卡車(chē)和小汽車(chē)之間所做的不同速度限制外，大概最重要的因子就是駕駛員的冒險(xiǎn)性。一些駕駛員滿足于最小的駕駛努力，通過(guò)簡(jiǎn)單地跟隨在別的車(chē)輛的后面一定位置行駛。其他的駕駛員積極地尋找最大安全性的動(dòng)作，例如避免距離很近的車(chē)輛組群等，但是有些駕駛員會(huì)嘗試最大速度駕駛，經(jīng)常超過(guò)阻止交通流的車(chē)輛。
一些駕駛員是沿著固定路線的通勤者，他們幾乎很少努力去改變車(chē)道行駛，對(duì)于希望通過(guò)避免由于進(jìn)出匝道引起的交通減速來(lái)優(yōu)化旅行時(shí)間而言，這一點(diǎn)是非常必要的。由于固定的通勤者可以用較少的精力來(lái)考慮他們的路線和觀察路段的特征，他們可以用較多的時(shí)間和精力去分析交通流、避免交通阻塞。隨著時(shí)間的推移，可以使用特定于單獨(dú)駕駛員的系數(shù)來(lái)對(duì)特定駕駛員的表現(xiàn)進(jìn)行分類，或者每個(gè)駕駛員可以進(jìn)行自我評(píng)價(jià)，對(duì)駕駛類型選擇一個(gè)合適的分類。對(duì)于一個(gè)特定的個(gè)人，通過(guò)比較基于交通流數(shù)據(jù)的期望旅行時(shí)間和實(shí)際旅行時(shí)間，隨著時(shí)間的推移，可以開(kāi)發(fā)一個(gè)這樣的系數(shù)，特定于每個(gè)人甚至特定于每條不同的路線，例如一個(gè)人總是沿著這條路線通勤。
因此，通過(guò)在歷史數(shù)據(jù)或?qū)崟r(shí)數(shù)據(jù)上應(yīng)用車(chē)輛和駕駛員特定因子可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)改善的關(guān)于特定人沿特定路徑的旅行時(shí)間的預(yù)測(cè)。在預(yù)測(cè)未來(lái)時(shí)，車(chē)輛和駕駛員特定因子通常是相乘的。
其他的因子，如用于考慮預(yù)測(cè)惡劣天氣的，通常是相乘的，而其他的因子可能是(1-f)的形式，f是一個(gè)0到1之間的參數(shù)。這種方法用于如下情況兩個(gè)互斥的因子聯(lián)合起來(lái)預(yù)測(cè)出行時(shí)間，例如實(shí)時(shí)的交通數(shù)據(jù)相對(duì)于歷史的交通流數(shù)據(jù)。因子f可以由統(tǒng)計(jì)分析、經(jīng)驗(yàn)分析、啟發(fā)式分析或模型分析得到。
1.交通預(yù)測(cè)模型可以建立一個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)模型用于預(yù)測(cè)一個(gè)路段的旅行速度，如下所示Predictive_Speed＝Historical_Speed*b+Current_Speed*(1-b)+Random Error預(yù)測(cè)速度＝歷史速度×b+當(dāng)前速度×(1-b)+隨機(jī)誤差式中預(yù)測(cè)速度是未來(lái)時(shí)刻t的速度預(yù)測(cè)值；歷史速度是同樣類型日子同樣時(shí)刻t的歷史速度平均值；當(dāng)前速度是使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)的實(shí)時(shí)速度；b是加權(quán)系數(shù)；隨機(jī)誤差是速度預(yù)測(cè)的誤差條件。
在實(shí)際應(yīng)用中，歷史速度是可以獲得的，現(xiàn)狀速度可能能夠獲得也可能不能獲得。因此，交通預(yù)測(cè)模型校正的主要工作是估計(jì)加權(quán)系數(shù)b的值以及隨機(jī)誤差的分布。
例子1芝加哥I-90高速公路上城市路段的速度預(yù)測(cè)對(duì)于一個(gè)城市道路路段，加權(quán)系數(shù)b受到以下因素的影響該路段、上游和下游路段上的交通流、交通控制、路段通行能力、事故、施工活動(dòng)以及特殊事件。應(yīng)用基于觀察值和預(yù)測(cè)值的回歸來(lái)決定加權(quán)系數(shù)b。在主要的大城市市區(qū)內(nèi)，城市州際路段的現(xiàn)狀速度是可以獲得的。
例子2從密爾沃基到麥迪遜的I-94高速公路上的鄉(xiāng)村路段的速度預(yù)測(cè)。
對(duì)于鄉(xiāng)村路段而言，加權(quán)系數(shù)b主要受到該路段上的事故、施工活動(dòng)及特殊事件的影響。應(yīng)用基于觀察值和預(yù)測(cè)值的回歸來(lái)決定加權(quán)系數(shù)b。對(duì)于一個(gè)鄉(xiāng)村路段，由于在鄉(xiāng)村道路上缺乏檢測(cè)器或傳感器而不能獲得現(xiàn)狀速度。
表1.對(duì)于短期(0-60分鐘)交通預(yù)測(cè)影響因素和變量之間的關(guān)系

表2.對(duì)于中期(1-3小時(shí))交通預(yù)測(cè)影響因素和變量之間的關(guān)系

表3.對(duì)于長(zhǎng)期(＞3小時(shí))交通預(yù)測(cè)影響因素和變量之間的關(guān)系

1.交通速度和旅行時(shí)間估計(jì)模型的背景一條路段的交通速度是一個(gè)關(guān)于如下變量的函數(shù)車(chē)輛數(shù)量或者車(chē)輛密度，路段通行能力，交通流中不同車(chē)輛和駕駛員的組成以及駕駛員行為。在路段交通流中，不同車(chē)輛和駕駛員的組成由不同類型車(chē)輛(小汽車(chē)、貨車(chē)、巴士、卡車(chē))的百分比和不同類型駕駛員(冒險(xiǎn)的、中性的、保守的)的百分比所決定。基于車(chē)輛密度，格林息爾治(Greendshields)提出了高速公路路段的如下基本速度-密度關(guān)系式V＝V0(1-D/Dj)(1)式中V速度(英里/小時(shí))V0基于路段分類的自由流速度(英里/小時(shí))D密度或者每英里車(chē)輛數(shù)量(車(chē)輛/英里)Dj擁擠密度或者是每英里最大的車(chē)輛數(shù)量(車(chē)輛/英里)上面的模型考慮了一些主要變量的影響——車(chē)輛密度和通行能力(擁擠密度)。但是它忽略了交通流中不同車(chē)輛和駕駛員組成的影響以及駕駛員行為的影響。而且，它忽略了隨機(jī)的變化，主要是由于路段的不確定性，例如天氣和特殊事件等。
對(duì)于主干道路段，沒(méi)有類似于上面確定形式的公式可以利用。因?yàn)樵谥鞲傻郎细鼽c(diǎn)之間的速度有很大的不同，主要是由于通常交通控制的部分有較低的車(chē)速。因此，可以開(kāi)發(fā)一個(gè)旅行時(shí)間公式并且通過(guò)使用旅行時(shí)間和行駛距離獲得一個(gè)平均的駕駛速度。
對(duì)于一個(gè)普通的路段，可以獲得下面一般的旅行時(shí)間公式T＝αT1+βT2(2)式中T1沒(méi)有阻塞時(shí)的巡航時(shí)間(秒)T2由于阻塞和交通控制引起的延誤(秒)α影響路段巡航時(shí)間的參數(shù)β影響路段延誤的參數(shù)巡航時(shí)間T1可以使用巡航速度進(jìn)行計(jì)算，巡航速度由路段的功能性分類來(lái)決定。針對(duì)不同類型的路段，計(jì)算延誤T2的公式有所不同。對(duì)于一個(gè)高速公路路段，開(kāi)發(fā)了如下的計(jì)算公式T2＝T0(D/Dj)m(3)式中T2延誤(秒)T0待校正參數(shù)(秒)D密度或者每英里車(chē)輛數(shù)量(車(chē)輛/英里)Dj擁擠密度或者每英里最大車(chē)輛數(shù)量(車(chē)輛/英里)m整數(shù)參數(shù)對(duì)于一個(gè)主干道路段，開(kāi)發(fā)了如下的計(jì)算公式T2＝β1d1+β2d2(4)式中T2延誤(秒)d1由控制信號(hào)周期影響導(dǎo)致的延誤d2由于路段的過(guò)飽和導(dǎo)致的延誤β1考慮到路段車(chē)輛前進(jìn)的調(diào)整參數(shù)β2考慮交通信號(hào)過(guò)濾效果的調(diào)整參數(shù)由于交通信號(hào)周期效果導(dǎo)致的延誤d1可以使用如下的Webster公式(1958)來(lái)計(jì)算d1=0.5c[1-g/c]21-ρ·g/c---(5)]]>式中c信號(hào)周期長(zhǎng)度(秒)g交通信號(hào)的有效綠燈時(shí)間(秒)ρ路段下游的飽和度，ρ＝u/μ式中u到達(dá)路段下游的車(chē)流流率(輛/秒)μ路段下游的車(chē)隊(duì)釋放能力(輛/秒)由于過(guò)飽和導(dǎo)致的延誤d2可以使用如下的公式進(jìn)行計(jì)算d2＝x/μ (6)式中x到達(dá)路段下游的排隊(duì)車(chē)輛的數(shù)量(輛)μ路段下游的車(chē)隊(duì)釋放能力(輛/秒)2.預(yù)測(cè)旅行時(shí)間公式和影響因子對(duì)于一個(gè)典型的路段，如下的旅行時(shí)間公式可以用于預(yù)測(cè)目的T＝αT1+βT2+ε (7)式中ε隨機(jī)誤差上面的旅行時(shí)間公式可以用于路段中的整個(gè)車(chē)流或者用于單獨(dú)的車(chē)輛或駕駛員。
可以建立一個(gè)簡(jiǎn)單的統(tǒng)計(jì)模型用于預(yù)測(cè)路段旅行時(shí)間，如下所示TP＝TH*θ+TR*(1-θ)+ξ (8)式中TP未來(lái)時(shí)刻t的預(yù)測(cè)值；TH同樣類型日子里同樣時(shí)刻的歷史平均值；TR使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備檢測(cè)實(shí)時(shí)數(shù)值；θ加權(quán)系數(shù)；ξ預(yù)測(cè)的隨機(jī)誤差。
歷史平均值和實(shí)時(shí)數(shù)值可以利用旅行時(shí)間計(jì)算公式(7)分別基于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行計(jì)算。如下所示TH＝αHT1H+βHT2H+εH(9)TR＝αRT1R+βRT2R+εR(10)式中上標(biāo)H和R代表各自變量的歷史值和實(shí)時(shí)值。隨機(jī)誤差ξ用于說(shuō)明誤差，不能由歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲得。把公式(9)和(10)代入公式(8)并且重新合并同類項(xiàng)，得到如下所示公式TP＝θαHT1H+(1-θ)αRT1R+θβHT2H+(1-θ)βRT2R+θεH+(1-θ)εR+ξ (11)簡(jiǎn)化后上面公式可以寫(xiě)為T(mén)P＝T1P+T2P+εP+ξ (12)式中T1P預(yù)測(cè)巡航時(shí)間，并且T1P＝θαHT1H+(1-θ)αRT1RT2P預(yù)測(cè)延誤，并且T2P＝θβHT2H+(1-θ)βRT2RεP由于歷史和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差，εP＝θεH+(1-θ)εRξ由于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差，如天氣和特殊事件。
在實(shí)際應(yīng)用中，歷史旅行時(shí)間是可以獲得的或者是可計(jì)算的而實(shí)時(shí)旅行時(shí)間可以也可能不可以獲得或者計(jì)算。因此，交通預(yù)測(cè)模型校正的主要工作是估計(jì)加權(quán)系數(shù)θ的值、折減系數(shù)αR，αH，βR和βH以及隨機(jī)誤差的分布εP和ξ。
一般而言，影響交通速度和旅行時(shí)間預(yù)測(cè)的主要因素包括交通流/需求、交通控制、路段類別/通行能力、事故、施工活動(dòng)、特殊事件、天氣、車(chē)輛類型、不同車(chē)輛類型的組成、駕駛員行為、不同類型駕駛員的組成。表1-3概括了以上因素對(duì)關(guān)鍵變量的影響——預(yù)測(cè)行程時(shí)間T1P和延誤T2P以及隨機(jī)誤差εP和ξ。這個(gè)表還把預(yù)測(cè)時(shí)間段區(qū)分為短期(0-60分鐘)、中期(1-3小時(shí))、長(zhǎng)期(＞3小時(shí))。在這個(gè)表中還描述了與以上因素相關(guān)的數(shù)據(jù)的可獲得性和這些數(shù)據(jù)如何影響交通預(yù)測(cè)。
短期預(yù)測(cè)在短期預(yù)測(cè)中，所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都對(duì)旅行時(shí)間預(yù)測(cè)產(chǎn)生最大的影響。另一方面，歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)有一些小的影響。對(duì)歷史旅行時(shí)間應(yīng)用一個(gè)小的加權(quán)因子θ來(lái)反應(yīng)這個(gè)事實(shí)。
特別地，交通流/需求和交通控制的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)通過(guò)直接改變T2P的數(shù)值來(lái)顯著地影響預(yù)測(cè)延誤T2P和隨機(jī)誤差εP。交通流/需求和交通控制的歷史數(shù)據(jù)通過(guò)直接改變T1P的數(shù)值而對(duì)預(yù)測(cè)延誤T2P和隨機(jī)誤差εP有很小的影響。路段分類直接決定了預(yù)測(cè)巡航速度和巡航時(shí)間T1P，而且最大通行能力通過(guò)改變T2R和T2H的數(shù)值來(lái)對(duì)預(yù)測(cè)延誤T2P產(chǎn)生大的影響。
實(shí)時(shí)事故數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)延誤T2P以及隨機(jī)誤差εP產(chǎn)生明顯的影響，因?yàn)樗鹇范瓮ㄐ心芰Φ慕档?直接改變T2R和T2H的數(shù)值或者降低折減系數(shù)βR和βH)以及它的持續(xù)及清除時(shí)間的不確定性。施工活動(dòng)和特殊事件的實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)延誤T2P和隨機(jī)誤差εP有類似的影響。施工活動(dòng)和特殊事件的實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)直接增加了T2R和T2H的數(shù)值或者用于延誤估算的折減系數(shù)βR和βH。然而，實(shí)時(shí)和計(jì)劃的施工活動(dòng)顯著地降低了巡航速度因此增加了預(yù)測(cè)的行程時(shí)間T1P。特別地，基于實(shí)時(shí)的和計(jì)劃的施工活動(dòng)，折減系數(shù)αR，αH分別被進(jìn)一步地增加了。
類似地，惡劣天氣的實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分別增大了折減系數(shù)αR和αH，因此降低了巡航速度并且增大了預(yù)測(cè)巡航時(shí)間T1P。而且，惡劣天氣的實(shí)時(shí)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)分別增大了用于延誤估計(jì)的折減系數(shù)βR和βH，因此增大了預(yù)測(cè)延誤T2P。天氣報(bào)告和預(yù)測(cè)的不確定性顯著地影響了預(yù)測(cè)隨機(jī)誤差ξ。例如，冰雪將降低行車(chē)速度，降低路面和車(chē)輛之間的摩擦并且降低可視度。因此，它將惡化阻塞并且增加延誤，因此預(yù)測(cè)行程時(shí)間T1P和預(yù)測(cè)延誤T2P都將增大。同時(shí)，降雪何時(shí)能夠停止的不確定性也將增加未來(lái)旅行時(shí)間預(yù)測(cè)不確定性。
對(duì)于路段上對(duì)一個(gè)個(gè)體駕駛員和整個(gè)交通流的交通預(yù)測(cè)，車(chē)輛類型和駕駛員行為數(shù)據(jù)直接影響折減系數(shù)αR和αH，因此影響到巡航速度和預(yù)測(cè)巡航時(shí)間T1P。例如，一個(gè)載重卡車(chē)的巡航車(chē)速要小于小汽車(chē)，這就意味著載重卡車(chē)的折減系數(shù)αR和αH要大于小汽車(chē)的。而且，在一個(gè)低擁擠度的高速公路路段上，一個(gè)冒險(xiǎn)的駕駛員的行程速度要大于一個(gè)保守的駕駛員的行程速度，這就意味著冒險(xiǎn)駕駛員的折減系數(shù)αR和αH要小于保守駕駛員的。
車(chē)輛類型和駕駛員行為的數(shù)據(jù)直接影響用于延誤估計(jì)的折減系數(shù)βR和βH，因此影響到預(yù)測(cè)延誤T2P。例如，在城市街道上一輛巴士就有頻繁的?？亢蜕舷鲁丝?，因此，在城市街道上，它的折減系數(shù)βR和βH就要大于小汽車(chē)的折減系數(shù)βR和βH。即使在擁擠的路段上，一個(gè)冒險(xiǎn)的駕駛員只要有可能就會(huì)尋找交通流中的空隙，因此相對(duì)于保守的駕駛員而言，他/她具有較小的延誤。因此，冒險(xiǎn)駕駛員的折減系數(shù)βR和βH就要小于保守駕駛員的折減系數(shù)βR和βH。
不同類型車(chē)輛和駕駛員的組成也影響到預(yù)測(cè)的巡航時(shí)間和延誤。例如，一個(gè)卡車(chē)比例很大的交通流相對(duì)于卡車(chē)比例較小的交通流而言就具有較小的巡航速度、較大的巡航時(shí)間和較大的延誤。因此，卡車(chē)比例較大的交通流的折減系數(shù)αR，αH，βR和βH就要大于卡車(chē)比例較小的交通流的折減系數(shù)。
駕駛員行為的隨機(jī)性和不同類型車(chē)輛和駕駛員的隨機(jī)組成都會(huì)影響到交通預(yù)測(cè)的隨機(jī)誤差εP。例如，交通流中駕駛員的冒險(xiǎn)性遵循一個(gè)隨機(jī)分布，這就增大了交通預(yù)測(cè)的隨機(jī)誤差εP。
中期預(yù)測(cè)在中期預(yù)測(cè)中，所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)對(duì)旅行時(shí)間的預(yù)測(cè)的影響都在逐漸減小。另一個(gè)方面，歷史數(shù)據(jù)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)有較大的影響?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)歷史旅行時(shí)間使用一個(gè)加權(quán)系數(shù)θ來(lái)反應(yīng)這個(gè)事實(shí)。
長(zhǎng)期預(yù)測(cè)在長(zhǎng)期預(yù)測(cè)中，所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)都成為了歷史數(shù)據(jù)，對(duì)旅行時(shí)間的預(yù)測(cè)不再有影響。另一方面，歷史數(shù)據(jù)對(duì)預(yù)測(cè)具有最大的影響?？梢酝ㄟ^(guò)對(duì)歷史旅行時(shí)間內(nèi)應(yīng)用加權(quán)系數(shù)θ＝1來(lái)反應(yīng)這個(gè)事實(shí)。
本發(fā)明關(guān)于旅行時(shí)間預(yù)測(cè)模型的獨(dú)一無(wú)二性可以概括如下1.通過(guò)考慮天氣和特殊事件的影響，顯著地改進(jìn)了用于車(chē)流的預(yù)測(cè)模型。
2.通過(guò)考慮車(chē)輛類型和駕駛員行為可以用于單獨(dú)的駕駛員和車(chē)輛的個(gè)性化預(yù)測(cè)模型。
3.交通預(yù)測(cè)中的隨機(jī)誤差在旅行時(shí)間預(yù)測(cè)模型中有兩種類型的隨機(jī)誤差(1)由于歷史數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差εP；(2)由于預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差ξ，例如天氣和特殊事件。影響旅行時(shí)間預(yù)測(cè)的主要因素對(duì)這些隨機(jī)誤差有不同的影響。
天氣的影響在交通預(yù)測(cè)中，天氣對(duì)于隨機(jī)誤差的影響主要反應(yīng)在它對(duì)由天氣預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)引起的預(yù)測(cè)誤差ξ的影響上。由于天氣預(yù)報(bào)伴隨著預(yù)測(cè)概率，這個(gè)概率將影響到ξ的分布。對(duì)具有高精確度和概率的天氣預(yù)報(bào)，交通預(yù)測(cè)的變化是很小的，將產(chǎn)生較高精度和較高概率的旅行時(shí)間預(yù)測(cè)。
天氣對(duì)于交通預(yù)測(cè)的影響可以使用如下的公式進(jìn)行考慮Predictive_Speed＝Original_Predictive_Speed*Weather_Factor+Random Error預(yù)測(cè)速度＝初始預(yù)測(cè)速度×天氣因子+隨機(jī)誤差式中預(yù)測(cè)速度是考慮到天氣影響的最終預(yù)測(cè)值；初始預(yù)測(cè)速度是使用所有其他因素預(yù)測(cè)的速度值；天氣因子是由于天氣影響產(chǎn)生的折減系數(shù)；隨機(jī)誤差是由于天氣影響產(chǎn)生的速度預(yù)測(cè)的誤差值。
使用歷史速度數(shù)據(jù)和相關(guān)的天氣信息，天氣因子可以由不同類型的天氣組合來(lái)進(jìn)行校正。建立一個(gè)天氣矩陣用于代表天氣組合。隨機(jī)誤差由一個(gè)隨機(jī)數(shù)生成器產(chǎn)生，通常的是假設(shè)其有一個(gè)正態(tài)的分布。隨機(jī)誤差的最大值由起因于天氣變化的可行的速度變化范圍來(lái)限制。隨機(jī)誤差的平均值假設(shè)為0，它的方差由天氣預(yù)報(bào)的概率所限制。如果天氣預(yù)報(bào)的概率高的話，隨機(jī)誤差的變化就小，反之亦然。
在數(shù)據(jù)庫(kù)計(jì)劃中把四種天氣狀況定義為標(biāo)準(zhǔn)狀況降雨、大風(fēng)、降雪和冰凍。再基于能見(jiàn)度再次劃分這四種狀況良好的能見(jiàn)度、降低的能見(jiàn)度(＜100m)和急劇降低的能見(jiàn)度(＜50m)。所有的天氣預(yù)報(bào)信息都被轉(zhuǎn)化為以上標(biāo)準(zhǔn)組合。然后使用基于檢測(cè)的旅行速度和預(yù)測(cè)旅行速度的回歸來(lái)決定天氣因子。一個(gè)天氣因子的實(shí)例如圖13所示。
天氣報(bào)告和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)一般地是一個(gè)地區(qū)一個(gè)地區(qū)的獲得。為了在旅行速度預(yù)測(cè)中應(yīng)用天氣報(bào)告和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)，在相同的天氣報(bào)告區(qū)域，同樣的天氣調(diào)整因子將用于所有的路段上。見(jiàn)圖13。
事故、施工活動(dòng)和特殊事件的影響事故、施工活動(dòng)和特殊事件的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)影響實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)產(chǎn)生的預(yù)測(cè)誤差εP。特別的，事故清除時(shí)間和路段通行能力的降低以及旅行時(shí)間有很大的不確定性，這將影響到預(yù)測(cè)誤差εP。由于施工活動(dòng)和特殊事件引起的車(chē)道關(guān)閉和路段通行能力及旅行時(shí)間的下降也是隨機(jī)的，這個(gè)事實(shí)應(yīng)當(dāng)通過(guò)預(yù)測(cè)誤差εP反應(yīng)出來(lái)。
而且，由于計(jì)劃的施工活動(dòng)和預(yù)定的特殊事件所引起的未來(lái)的車(chē)道關(guān)閉和路段通行能力及旅行時(shí)間的降低具有更大的不確定性，這個(gè)事實(shí)應(yīng)當(dāng)通過(guò)預(yù)測(cè)誤差ξ反應(yīng)出來(lái)。
駕駛員行為的影響駕駛員行為明顯地影響到個(gè)人旅行時(shí)間的預(yù)測(cè)。駕駛員冒險(xiǎn)性的廣泛分布將影響到預(yù)測(cè)誤差εP。當(dāng)然，整合的駕駛員行為也將顯著地影響到路段旅行時(shí)間的預(yù)測(cè)而且這將由預(yù)測(cè)誤差εP反應(yīng)出來(lái)。而且，駕駛員行為隨時(shí)間的不同而改變，隨地點(diǎn)的不同而改變，也隨駕駛員的不同而改變。這個(gè)事實(shí)應(yīng)當(dāng)使用預(yù)測(cè)誤差εP反應(yīng)出來(lái)。
交通流中車(chē)輛和駕駛員組成的影響交通流中車(chē)輛和駕駛員組成的隨機(jī)分布將使旅行時(shí)間預(yù)測(cè)的不確定性減小，而且這種不確定性應(yīng)當(dāng)使用預(yù)測(cè)誤差εP反應(yīng)出來(lái)。交通流中車(chē)輛和駕駛員的組成隨著時(shí)間、地點(diǎn)和路段而發(fā)生變化，而且有很大的隨機(jī)性。這在一定程度上將影響到旅行時(shí)間預(yù)測(cè)誤差εP。
這個(gè)發(fā)明的目標(biāo)就是為旅行者提供一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)和個(gè)性化交通預(yù)測(cè)及出行決策支持系統(tǒng)，從而在出行前或途中可以作出智能化的決策。這個(gè)發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)是把基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)和個(gè)性化交通預(yù)測(cè)及出行決策支持系統(tǒng)應(yīng)用到一個(gè)多方式的交通網(wǎng)絡(luò)。
如圖1所示，基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)有一個(gè)數(shù)據(jù)處理和融合服務(wù)器5、一個(gè)交通預(yù)測(cè)服務(wù)器6和一個(gè)數(shù)據(jù)產(chǎn)生服務(wù)器7。數(shù)據(jù)處理和融合服務(wù)器5使用有線或無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)4和通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)獲得靜態(tài)數(shù)據(jù)1、歷史數(shù)據(jù)2和實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)3。利用來(lái)自數(shù)據(jù)處理和融合服務(wù)器5的輸入數(shù)據(jù)庫(kù)，交通預(yù)測(cè)服務(wù)器6，使用一個(gè)或多個(gè)交通預(yù)測(cè)模型8來(lái)為路段網(wǎng)絡(luò)生成預(yù)測(cè)的速度和旅行時(shí)間9。
然后，預(yù)測(cè)的速度和旅行時(shí)間9被用于生成不同類型的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)結(jié)果，包括交通預(yù)測(cè)地圖10、點(diǎn)到點(diǎn)文字報(bào)告和警告11、地址到地址的路線和警告12。在數(shù)據(jù)產(chǎn)生服務(wù)器7中，需要將數(shù)據(jù)結(jié)果進(jìn)行個(gè)性化以用于不同的用途和不同的設(shè)備。例如，對(duì)于無(wú)線應(yīng)用，一些數(shù)據(jù)結(jié)果需要使用XML和WAP標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行創(chuàng)建。然后，這些個(gè)性化的交通預(yù)測(cè)結(jié)果和數(shù)據(jù)服務(wù)被傳輸給用戶，使用各種不同類型的設(shè)備和有線或無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)4。這些設(shè)備包括網(wǎng)站13、手機(jī)14、尋呼機(jī)15、PDA16、掌上電腦17、車(chē)載設(shè)備18和有線電視19。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)指出的是，交通預(yù)測(cè)結(jié)果和數(shù)據(jù)服務(wù)可以被其它類型的設(shè)備利用，無(wú)論是現(xiàn)在可以獲得的還是將來(lái)可以開(kāi)發(fā)出來(lái)的。
輸入數(shù)據(jù)庫(kù)和數(shù)據(jù)來(lái)源將在圖2中進(jìn)一步闡述?；旧希斎霐?shù)據(jù)庫(kù)包括三種主要的數(shù)據(jù)庫(kù)靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)21、歷史和隨時(shí)間而變的數(shù)據(jù)庫(kù)25以及實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)210。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)21定義了路段網(wǎng)絡(luò)23——節(jié)點(diǎn)、連線、節(jié)點(diǎn)坐標(biāo)、連線長(zhǎng)度、地址、路段分類、速度限制、駕駛限制、基礎(chǔ)設(shè)施、地界標(biāo)等，以及路段幾何形狀24——車(chē)道數(shù)量、交叉點(diǎn)形狀、立交形狀、道路曲率、垂直/水平線形等。這些數(shù)據(jù)通過(guò)地圖數(shù)據(jù)庫(kù)賣(mài)主和政府部門(mén)22都可以獲得，例如NavTech、GDT、和美國(guó)交通部。靜態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)21可以每季度或每月更新一次。
歷史的及隨時(shí)間而定的數(shù)據(jù)庫(kù)25主要包括三種類型數(shù)據(jù)庫(kù)交通需求27、旅行速度和旅行時(shí)間28，以及交通控制29。交通需求數(shù)據(jù)庫(kù)通常包括路段交通流量、起點(diǎn)的出行生成、迄點(diǎn)的交通吸引以及起迄點(diǎn)的出行需求。旅行速度和時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)28為不同時(shí)段和不同日子提供歷史信息。交通控制數(shù)據(jù)29存儲(chǔ)了一些有關(guān)控制的信息，包括信號(hào)控制、匝道控制、高速公路主線控制、停車(chē)/讓路控制、高容量車(chē)道控制和收費(fèi)廣場(chǎng)控制。歷史和隨時(shí)間而變的數(shù)據(jù)25主要基于數(shù)據(jù)采集組織和政府部門(mén)26的輸入產(chǎn)生的，每天、每周或每月更新一次，主要取決于不同地區(qū)數(shù)據(jù)的可獲得性。
實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)210由7個(gè)主要的數(shù)據(jù)庫(kù)組成交通需求27、交通控制29、實(shí)時(shí)事故213、旅行速度和旅行時(shí)間28、實(shí)時(shí)天氣報(bào)告和預(yù)測(cè)214、實(shí)時(shí)和計(jì)劃的特殊事件信息217、實(shí)時(shí)和計(jì)劃的施工活動(dòng)信息218。這些實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)庫(kù)通?？梢悦糠昼娀蛎繋追昼姼乱淮?，主要利用有線或無(wú)線互聯(lián)網(wǎng)4通過(guò)從各種不同來(lái)源獲得數(shù)據(jù)。實(shí)時(shí)交通需求27、交通控制29、和事故信息213的數(shù)據(jù)通?？梢杂山煌▓?bào)告服務(wù)商、政府部門(mén)和現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)采集器211來(lái)提供。實(shí)時(shí)旅行速度和旅行時(shí)間數(shù)據(jù)庫(kù)28的數(shù)據(jù)可以直接使用現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備212來(lái)測(cè)量，如檢測(cè)器和傳感器，或者由探測(cè)車(chē)212來(lái)提供。而且，實(shí)時(shí)的天氣報(bào)告和預(yù)測(cè)214可以從天氣預(yù)報(bào)服務(wù)商215獲得。實(shí)時(shí)和計(jì)劃的特殊事件信息217可以從各種不同的公共和私人組織216獲得，實(shí)時(shí)和計(jì)劃的施工活動(dòng)信息218通?？梢詮慕煌ú块T(mén)和施工單位219獲得。
為了為交通預(yù)測(cè)模型提供可靠的數(shù)據(jù)流，需要一個(gè)數(shù)據(jù)融合處理器31。圖3闡述了數(shù)據(jù)融合31過(guò)程和如何把實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)整合到交通預(yù)測(cè)中。這個(gè)數(shù)據(jù)融合31處理與交通預(yù)測(cè)模型8非常緊密地進(jìn)行工作，從而產(chǎn)生準(zhǔn)確的交通預(yù)測(cè)。歷史的和隨時(shí)間而變的數(shù)據(jù)庫(kù)22用作數(shù)據(jù)融合31的基礎(chǔ)。為每條路段產(chǎn)生每天的每個(gè)時(shí)段、每周的每天、每月的每周、每年的每月的歷史旅行時(shí)間和速度。所有其他的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)被融合起來(lái)為短期預(yù)測(cè)39和長(zhǎng)期預(yù)測(cè)310提供更加精確的基礎(chǔ)。數(shù)據(jù)融合31應(yīng)當(dāng)能夠是使用各種不同的模型，包括加權(quán)平均和模糊邏輯。
特別的，實(shí)時(shí)檢測(cè)車(chē)數(shù)據(jù)34、檢測(cè)器數(shù)據(jù)35和傳感器數(shù)據(jù)36被用作更新當(dāng)前旅行時(shí)間和旅行速度估計(jì)的主要基礎(chǔ)以及下面30-60分鐘的短期預(yù)測(cè)的主要基礎(chǔ)。實(shí)時(shí)的事故數(shù)據(jù)32用來(lái)為隨后幾個(gè)小時(shí)內(nèi)的路段通行能力下降和速度下降的估計(jì)和預(yù)測(cè)提供主要的基礎(chǔ)直到事故影響被清除。類似地，實(shí)時(shí)的天氣數(shù)據(jù)33和天氣預(yù)報(bào)用作在整個(gè)交通預(yù)測(cè)期間內(nèi)估計(jì)和預(yù)測(cè)路段通行能力下降和速度下降的基礎(chǔ)，這個(gè)預(yù)測(cè)期間的范圍從幾分鐘到幾天不等。實(shí)時(shí)的施工活動(dòng)數(shù)據(jù)37和計(jì)劃的施工活動(dòng)以及特殊事件數(shù)據(jù)38以類似的方式用作在整個(gè)交通預(yù)測(cè)期間內(nèi)估計(jì)和預(yù)測(cè)路段通行能力下降和速度下降的基礎(chǔ)。
圖4A闡述了一系列交通預(yù)測(cè)模型41和如何把它們用于估計(jì)和預(yù)測(cè)隨時(shí)間而變化的旅行時(shí)間和速度。
這里至少有4種類型的預(yù)測(cè)模型可以利用1)仿真模型42；2)動(dòng)態(tài)交通分配模型43；3)統(tǒng)計(jì)模型44；4)啟發(fā)式模型45。一旦交通流量已經(jīng)由其他方式預(yù)測(cè)了或收集到了，仿真模型42通常就把每輛車(chē)看作一個(gè)實(shí)體并且使用偽隨機(jī)數(shù)來(lái)預(yù)測(cè)速度和時(shí)間。仿真模型42通常用在那些歷史的和/或?qū)崟r(shí)的交通流量數(shù)據(jù)可以獲得的地區(qū)47。動(dòng)態(tài)交通分配模型43可以決定路線交通流的動(dòng)態(tài)軌跡和在每個(gè)時(shí)間段的旅行時(shí)間，主要是由于駕駛員基于一些路徑選擇標(biāo)準(zhǔn)來(lái)使用路徑、給出隨時(shí)間而變的起點(diǎn)-迄點(diǎn)出發(fā)率需求。動(dòng)態(tài)交通分配模型43主要應(yīng)用在可以獲得歷史的和/或?qū)崟r(shí)的OD出行矩陣的地區(qū)48。
統(tǒng)計(jì)模型44使用在最近的關(guān)于交通流狀況的信息來(lái)估計(jì)旅行時(shí)間和交通流的未來(lái)值。統(tǒng)計(jì)模型預(yù)測(cè)交通流特征通過(guò)識(shí)別交通流中的規(guī)律性和隨時(shí)間推移的交通流的模式。除了交通流變量的預(yù)測(cè)值應(yīng)用啟發(fā)式規(guī)則而不是使用正式的統(tǒng)計(jì)模型外，啟發(fā)式模型類似于統(tǒng)計(jì)模型。統(tǒng)計(jì)模型44和啟發(fā)式模型45通常用于那些歷史和/或?qū)崟r(shí)交通速度和旅行時(shí)間數(shù)值可以獲得的地區(qū)49。當(dāng)以上所有模型都不能應(yīng)用的時(shí)候其他類型的預(yù)測(cè)46就是有用的了，而且，有時(shí)在一個(gè)地區(qū)同時(shí)應(yīng)用一個(gè)或幾個(gè)這些交通預(yù)測(cè)模型8從而可以產(chǎn)生一系列交通預(yù)測(cè)值，可以相互進(jìn)行驗(yàn)證。
交通預(yù)測(cè)模型8有兩個(gè)用途1)生成目前時(shí)刻的路段速度和旅行時(shí)間的估計(jì)；2)為將來(lái)某個(gè)時(shí)刻產(chǎn)生路段速度和旅行時(shí)間的預(yù)測(cè)值。目前，從現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備采集到的實(shí)時(shí)速度和旅行時(shí)間數(shù)據(jù)和探測(cè)車(chē)只能覆蓋整個(gè)路段網(wǎng)絡(luò)的一小部分，而且主要是主要城市區(qū)域的高速公路路段。另一方面，歷史速度和旅行時(shí)間數(shù)據(jù)覆蓋了整個(gè)路段網(wǎng)絡(luò)的較大部分，尤其是高速公路和城市主干道。而且，這些歷史速度和旅行時(shí)間數(shù)據(jù)也不是每天的任何時(shí)刻都可以獲得的，也不是每周內(nèi)的每天都可以獲得的，同樣也不是每月中的每周、每年中的每月都可以獲得的。然而，路段網(wǎng)絡(luò)中的很大部分將沒(méi)有歷史速度和旅行時(shí)間數(shù)據(jù)。這些路段包括一些鄉(xiāng)村高速公路、次干道、街道和小巷。因此，我們的任務(wù)就是應(yīng)用交通預(yù)測(cè)模型來(lái)為任何時(shí)刻(一天中的每個(gè)時(shí)刻、一周中的每一天、一月中的每一周、一年中的每一月)每條路段估計(jì)基于時(shí)間的旅行時(shí)間和速度。
由于交通預(yù)測(cè)是一個(gè)持續(xù)的過(guò)程，那么就需要每隔幾分鐘、幾小時(shí)或幾天提供一次。圖4B描述了在一個(gè)不斷滾動(dòng)的時(shí)間水平上的交通預(yù)測(cè)。就如時(shí)間411水平線所示，在目前時(shí)刻412進(jìn)行的交通預(yù)測(cè)過(guò)程是為將來(lái)的交通狀況414提供交通預(yù)測(cè)值的。在這個(gè)預(yù)測(cè)過(guò)程中，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)415用來(lái)修改歷史數(shù)據(jù)從而為短期的交通狀況提供更好的估計(jì)和預(yù)測(cè)。在這個(gè)預(yù)測(cè)過(guò)程中，使用關(guān)于靜態(tài)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫(kù)416作為基礎(chǔ)并且使用實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)415來(lái)進(jìn)行更新。隨著時(shí)間前進(jìn)到一個(gè)將來(lái)的時(shí)刻413，用于目前時(shí)刻412的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)415成為過(guò)時(shí)的數(shù)據(jù)，現(xiàn)在使用更新的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)417來(lái)修改歷史交通數(shù)據(jù)從而為短期的交通狀況提供更好的估計(jì)和預(yù)測(cè)。這個(gè)滾動(dòng)的過(guò)程將隨著時(shí)間411的前移而持續(xù)下去。
使用交通預(yù)測(cè)模型8，交通預(yù)測(cè)服務(wù)器6可以產(chǎn)生一系列關(guān)于預(yù)測(cè)速度和旅行時(shí)間9的基本輸出。與天氣預(yù)報(bào)相似，交通速度和旅行時(shí)間預(yù)測(cè)也存在著預(yù)測(cè)概率。而且，還為每個(gè)路段和預(yù)測(cè)時(shí)段定義了這個(gè)預(yù)測(cè)概率。因此，還可以進(jìn)一步為每條線路、每個(gè)OD對(duì)間和每個(gè)預(yù)測(cè)時(shí)段確定這個(gè)預(yù)測(cè)概率。
有時(shí)，可以利用的交通數(shù)據(jù)是有限的，這就需要一個(gè)簡(jiǎn)化的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)。圖5闡述了一個(gè)簡(jiǎn)化的基于互聯(lián)網(wǎng)的交通預(yù)測(cè)系統(tǒng)。在這種情況下，只有歷史旅行時(shí)間和速度數(shù)據(jù)51是可以利用的，而再?zèng)]有其它的歷史數(shù)據(jù)可以利用。在交通預(yù)測(cè)服務(wù)器6中統(tǒng)計(jì)模型44和啟發(fā)式模型45可以用作交通預(yù)測(cè)模型8。最終的輸出是每一預(yù)測(cè)時(shí)刻的每個(gè)路段的預(yù)測(cè)速度和旅行時(shí)間9。為了使短期交通預(yù)測(cè)更加準(zhǔn)確，可以使用所有的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，包括來(lái)自于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備和探測(cè)車(chē)的實(shí)時(shí)旅行時(shí)間和速度52、實(shí)時(shí)事故數(shù)據(jù)213、實(shí)時(shí)和計(jì)劃的施工行動(dòng)信息218、實(shí)時(shí)和計(jì)劃的特殊事件信息217以及實(shí)時(shí)的天氣報(bào)告和預(yù)測(cè)214。通過(guò)有線和無(wú)線的互聯(lián)網(wǎng)4，可以利用數(shù)據(jù)處理和融合服務(wù)器5對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、處理和融合。
對(duì)于長(zhǎng)期的預(yù)測(cè)(例如，明天早上通勤高峰期)，實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的影響將會(huì)減小。相反地，天氣預(yù)報(bào)、計(jì)劃的施工行動(dòng)信息和計(jì)劃的特殊事件信息將對(duì)預(yù)測(cè)的速度和旅行時(shí)間產(chǎn)生更大的影響。具有代表性的是，不利的天氣、計(jì)劃的施工和計(jì)劃的特殊事件將降低旅行速度和增加旅行時(shí)間。在不同的城市和地區(qū)這些特定的參數(shù)要使用現(xiàn)實(shí)的數(shù)據(jù)來(lái)進(jìn)行校正。
那些基本的交通預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)可以用來(lái)為出行者產(chǎn)生各種不同類型的交通預(yù)測(cè)。圖6闡述了三種類型的預(yù)測(cè)輸出數(shù)據(jù)交通預(yù)測(cè)圖10，點(diǎn)到點(diǎn)的文字報(bào)告和警報(bào)11以及地址到地址的路線和警報(bào)12。交通預(yù)測(cè)圖10和點(diǎn)到點(diǎn)的文字報(bào)告和警報(bào)11可以在網(wǎng)站http//www.trafficcast.com上看到?？梢愿鶕?jù)不同類型的車(chē)輛和不同類型的駕駛員行為來(lái)進(jìn)一步地將交通預(yù)測(cè)圖10進(jìn)行個(gè)性化和用戶化。駕駛員行為可以基于駕駛員的冒險(xiǎn)級(jí)別來(lái)進(jìn)行定義，例如冒險(xiǎn)的、中性的和保守的駕駛行為?？梢允褂媚：壿媮?lái)定義模糊類型的駕駛員行為，其冒險(xiǎn)級(jí)別在非常冒險(xiǎn)和非常保守之間。即使在一個(gè)路段上平均駕駛速度是一樣的，也可以使用車(chē)輛和駕駛員行為的類型來(lái)作進(jìn)一步精確的交通預(yù)測(cè)，因?yàn)閷?shí)際上重型車(chē)輛將明顯地慢于輕型車(chē)輛、保守的駕駛員開(kāi)的速度也將慢于冒險(xiǎn)的駕駛員。車(chē)輛和駕駛員行為的類型將用于點(diǎn)到點(diǎn)的文字報(bào)告和警報(bào)11及地址到地址的路線和警報(bào)12。
至少能夠產(chǎn)生5種類型的交通預(yù)測(cè)圖10旅行速度圖61，旅行時(shí)間圖62，旅行費(fèi)用圖63，交通瓶頸圖64以及延誤圖65。旅行速度圖61被稱為道路擁堵圖，此時(shí)使用不同的顏色來(lái)表示路段上不同的預(yù)測(cè)速度。圖7B說(shuō)明了基于起點(diǎn)的預(yù)測(cè)旅行時(shí)間圖。在基于起點(diǎn)的旅行時(shí)間圖上，一個(gè)起點(diǎn)72首先被定義在路段網(wǎng)絡(luò)71上。然后，使用輪廓線來(lái)表示從起點(diǎn)72到這條輪廓線的預(yù)測(cè)的最小旅行時(shí)間。如圖7A所示，三條輪廓線73-75分別代表著預(yù)測(cè)的最小旅行時(shí)間——10分鐘，20分鐘，30分鐘?？梢詾閺钠瘘c(diǎn)72開(kāi)始的每一出發(fā)時(shí)刻開(kāi)發(fā)這樣的旅行時(shí)間圖。如果為起點(diǎn)72制定了出發(fā)時(shí)間，每條輪廓線將代表從起點(diǎn)72到這條輪廓線的最早的到達(dá)時(shí)間。
如果用終點(diǎn)76來(lái)代替起點(diǎn)72，就需要指定期望的到達(dá)時(shí)間。圖7B說(shuō)明了基于終點(diǎn)的預(yù)測(cè)旅行時(shí)間圖。如圖7B所示，為了在下午5點(diǎn)76到達(dá)終點(diǎn)，乘車(chē)者需要分別在下午445 77、下午430 78、下午415 79離開(kāi)輪廓線所表示的地點(diǎn)。如果要在下午5點(diǎn)76到達(dá)終點(diǎn)，這些時(shí)刻也是乘車(chē)者離開(kāi)的最后時(shí)刻。另一方面，每條輪廓線還代表了到達(dá)終點(diǎn)的預(yù)測(cè)最小旅行時(shí)間。
旅行費(fèi)用圖63類似于旅行時(shí)間圖62。對(duì)于一個(gè)基于起點(diǎn)的旅行費(fèi)用圖，對(duì)任何一個(gè)從起點(diǎn)72的出發(fā)時(shí)間而言，每條輪廓線都代表了從起點(diǎn)到輪廓線的最小的旅行費(fèi)用。對(duì)于一個(gè)基于終點(diǎn)的旅行費(fèi)用圖，對(duì)終點(diǎn)76的每個(gè)期望到達(dá)時(shí)間而言，每條輪廓線都代表了從輪廓線到終點(diǎn)的76的最小旅行費(fèi)用。交通瓶頸圖64使用顏色(紅色或黃色)來(lái)強(qiáng)調(diào)那些具有較低預(yù)測(cè)旅行速度的路段。延誤圖65類似于旅行時(shí)間圖62。對(duì)于從點(diǎn)A到點(diǎn)B的旅行，延誤定義為預(yù)測(cè)旅行時(shí)間和無(wú)阻礙的自由流旅行時(shí)間的差。對(duì)于一個(gè)基于起點(diǎn)的延誤圖，對(duì)任何一個(gè)從起點(diǎn)72的出發(fā)時(shí)間而言，每條輪廓線都代表了從起點(diǎn)到這條輪廓線的最小延誤。對(duì)于一個(gè)基于終點(diǎn)的延誤圖，對(duì)終點(diǎn)76的每個(gè)期望到達(dá)時(shí)間而言，每條輪廓線都代表了從輪廓線到終點(diǎn)76的最小延誤。
如圖6所示，點(diǎn)到點(diǎn)的文字報(bào)告和警報(bào)11提供三種點(diǎn)到點(diǎn)的特定路線的信息1)對(duì)于不同駕駛員和車(chē)輛的預(yù)測(cè)旅行時(shí)間、速度、費(fèi)用、延誤和預(yù)測(cè)置信概率66；2)出發(fā)時(shí)刻/到達(dá)時(shí)刻方案選擇推薦和預(yù)測(cè)置信概率67；3)使用聲音、文字和地圖對(duì)事故、施工、特殊事件、異常旅行時(shí)間和異常出發(fā)時(shí)刻/到達(dá)時(shí)刻進(jìn)行警報(bào)68。
文字報(bào)告進(jìn)一步由圖8和圖9進(jìn)行闡述。圖8闡述了一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)的系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)85。使用由交通預(yù)測(cè)服務(wù)器6產(chǎn)生的普通交通估計(jì)和預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)81作為基礎(chǔ)，基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)85產(chǎn)生個(gè)性化的、點(diǎn)到點(diǎn)的交通預(yù)測(cè)和路線推薦方案。這個(gè)系統(tǒng)可以位于一個(gè)中央服務(wù)器上，也可以位于一個(gè)用戶終端，如車(chē)載計(jì)算機(jī)、掌上電腦或桌上型電腦。
當(dāng)一個(gè)出行者還在他/她的起點(diǎn)83的時(shí)候，通過(guò)有線或無(wú)線裝置82將他/她目前的位置和終點(diǎn)信息86提供給個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)85。然后，需要駕駛者輸入他/她的個(gè)性化參數(shù)87，包括首選的方式、賬號(hào)、和密碼來(lái)獲得個(gè)性化的預(yù)測(cè)交通信息。隨后，用戶需要輸入他/她的駕駛員類型和車(chē)輛類型88、出發(fā)時(shí)間或到達(dá)時(shí)間偏好89和路線選擇標(biāo)準(zhǔn)和偏好810。在最后一步，就可以產(chǎn)生用于個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行推薦的最終輸出結(jié)果。如果以前用過(guò)同樣的路線，那么這個(gè)最終輸出結(jié)果還包括對(duì)用戶歷史統(tǒng)計(jì)的一個(gè)概括。因此，個(gè)性化的旅行預(yù)測(cè)信息和警報(bào)可以根據(jù)用戶偏好的時(shí)刻表來(lái)提供給他們，或者在他們需要的時(shí)候隨時(shí)都可以獲得。通過(guò)這種方式，一個(gè)出行前用戶可以獲得從起點(diǎn)到終點(diǎn)的有關(guān)路線、出發(fā)時(shí)間、到達(dá)時(shí)間和備選終點(diǎn)的個(gè)性化的出行前交通預(yù)測(cè)和推薦。
用戶上路后，可以利用不同的定位技術(shù)，例如GPS來(lái)確定用戶目前的位置813。目前的位置信息可以傳回到個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)85。另一方面，用戶也可以利用聲音或文字來(lái)輸入目前的位置。如果用戶在出行前選擇了所有的個(gè)性化特性和參數(shù)，用戶就可以使用一個(gè)賬號(hào)和密碼找回這些保存的信息從而個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)就可以重新計(jì)算從目前地點(diǎn)到終點(diǎn)的更新的交通預(yù)測(cè)和路線推薦方案。另一方面，用戶也可以使用有線的或無(wú)線的設(shè)備82來(lái)完成所有的這些任務(wù)。用戶僅僅需要通過(guò)聲音或文字命令來(lái)確認(rèn)一些關(guān)鍵的選擇項(xiàng)。通過(guò)這種方式，途中的乘車(chē)者可以獲得有關(guān)從目前地點(diǎn)到終點(diǎn)的關(guān)于路線、到達(dá)時(shí)間和備選終點(diǎn)的更新的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和推薦方案814。
圖9顯示了這個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)的文字報(bào)告的用戶輸入過(guò)程和最終輸出結(jié)果示例。開(kāi)始時(shí)，在菜單“Where do you want to go？Select a City/State(您要去哪里？選擇一個(gè)城市/州)”91中用戶被要求輸入他/她的州和城市選項(xiàng)，然后，在菜單“Select your Highway Type(選擇您要使用的高速公路的類型)”92用戶被要求輸入他/她將要行駛于其上的公路類型，可以利用的公路類型包括所有的城市道路、州內(nèi)道路、州際高速公路，美國(guó)高速公路和其它道路。下一個(gè)菜單是“Select your Vehicle Type(選擇您的車(chē)型)”93。車(chē)輛類型包括小汽車(chē)、中巴、大巴和卡車(chē)。然后，在菜單“Select your Highway&Cross street(選擇您的高速公路和交叉的街道)”94中，用戶被要求確定公路名稱、起點(diǎn)(從交叉的街道)和終點(diǎn)(到交叉的街道)。下一個(gè)菜單是“Select your Driver Type(確定您所屬的駕駛員類型)”95。駕駛員類型包括冒險(xiǎn)的、中性的、保守的。在菜單“Departure Time Choice or Arrival Time Choice(出發(fā)時(shí)間的選擇或到達(dá)時(shí)間的選擇)”96中，用戶被要求確定首選的出發(fā)時(shí)間或首選的到達(dá)時(shí)間。用戶可以輸入今天或明天的任何時(shí)間作為首選的出發(fā)時(shí)間或到達(dá)時(shí)間。而且，用戶還可以在菜單“Parameters forCalculating Predictive Travel Cost(計(jì)算預(yù)測(cè)旅行費(fèi)用的參數(shù))”97中進(jìn)行修改，包括里程費(fèi)用，收費(fèi)，停車(chē)費(fèi)和旅行時(shí)間的單位價(jià)值。利用上面的輸入，就可以產(chǎn)生一個(gè)交通預(yù)測(cè)報(bào)告98。這個(gè)報(bào)告提供了一個(gè)預(yù)測(cè)“Summary for Your Trip(出行概要)”99，包括旅行時(shí)間，旅行速度、旅行延誤、旅行距離、旅行費(fèi)用、到達(dá)時(shí)間和開(kāi)始時(shí)間(或出發(fā)時(shí)間)。
如圖6所示，地址到地址的路線和警報(bào)12提供三種類型的信息1)用戶定義路線的交通預(yù)測(cè)和預(yù)測(cè)置信概率；2)基于主要道路、最小時(shí)間、最小費(fèi)用和備選路線的路線選擇準(zhǔn)則的路線、出發(fā)時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、終點(diǎn)推薦方案和預(yù)測(cè)置信概率610；3)為用戶指定路線和推薦的路線提供事故、施工、特殊事件、異常旅行時(shí)間和異常出發(fā)/到達(dá)時(shí)間的警報(bào)611。
圖10A和圖10B顯示了基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)的用戶輸入過(guò)程和基于路線的最終輸出結(jié)果示例。開(kāi)始時(shí)，用戶被要求以地址的格式“Enter Starting Location(輸入起點(diǎn))”101和“Enter Destination Location(輸入目的地)”102。下一個(gè)菜單是“Select your Vehicle Type(選擇您的車(chē)輛類型)”93。車(chē)輛類型包括小汽車(chē)、貨車(chē)/中巴、大巴和卡車(chē)。隨后，用戶被要求“Select your DriverType(確定您所屬的駕駛員類型)”95。駕駛員類型包括冒險(xiǎn)的、中性的、保守的。在菜單“Departure Time Choice or Arrival Time Choice(出發(fā)時(shí)間選擇和到達(dá)時(shí)間選擇)”96中用戶被要求要確定一個(gè)首選的出發(fā)時(shí)間或者是首選的達(dá)到時(shí)間。而且，在菜單“Enter DesiredRoute Selection Criteria”103中，用戶可以選擇一個(gè)路線選擇準(zhǔn)則?？梢允褂玫穆肪€選擇準(zhǔn)則包括1)首選的高速公路和主要道路，2)用戶定義的道路，3)最短距離，4)最小時(shí)間，5)最小費(fèi)用。根據(jù)以上的輸入，可以產(chǎn)生一個(gè)預(yù)測(cè)的路線報(bào)告和駕駛方向圖。在第一部分“Get Direction or Select Location Along the Way(決定方向或選擇路上的地點(diǎn)？)”104中，預(yù)測(cè)的路線報(bào)告可以提供總旅行距離、基于距離和基于交通預(yù)測(cè)的總的估計(jì)旅行時(shí)間、出發(fā)時(shí)間和到達(dá)時(shí)間。然后，就產(chǎn)生了一個(gè)起點(diǎn)到終點(diǎn)的駕駛方向圖105。可以提供一個(gè)轉(zhuǎn)彎接轉(zhuǎn)彎的駕駛方向和圖106。最后，一個(gè)預(yù)測(cè)的出行“Summary(概要)”107提供了如下信息總距離、基于距離的總的估計(jì)旅行時(shí)間、基于交通預(yù)測(cè)的總的估計(jì)旅行時(shí)間、總延誤、給定的出行時(shí)間和估計(jì)的到達(dá)時(shí)間。
基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化交通預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)85可以用于多模式的交通網(wǎng)絡(luò)。在這樣一個(gè)網(wǎng)絡(luò)中，一個(gè)出行者可以使用一種或者多種交通方式和多模式換乘設(shè)施。這些交通方式包括汽車(chē)、鐵路、公共汽車(chē)、航空和水運(yùn)。圖11闡述了一個(gè)基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化多模式交通預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)117的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。而且，這個(gè)系統(tǒng)可以安裝在一個(gè)中央服務(wù)器上或者用戶終端上，包括車(chē)載計(jì)算機(jī)，手提電腦和桌上型電腦。由交通預(yù)測(cè)服務(wù)器6生成的路段交通預(yù)測(cè)信息仍然作為主要的基礎(chǔ)。而且，公共交通信息中心113和鐵路信息中心114將提供公交和鐵路運(yùn)行時(shí)刻表，實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和每個(gè)站點(diǎn)的預(yù)測(cè)到達(dá)時(shí)間。航空運(yùn)輸信息中心111將提供飛行信息、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)、預(yù)測(cè)的出發(fā)時(shí)間/到達(dá)時(shí)間和延誤。停車(chē)信息中心112將提供不同停車(chē)場(chǎng)可利用的停車(chē)空位。水運(yùn)信息中心115將提供水運(yùn)時(shí)刻表、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和延誤。多模式終端信息中心116將提供如下信息交通模式之間的計(jì)劃的換乘點(diǎn)、換乘時(shí)刻表、實(shí)時(shí)運(yùn)行狀態(tài)和延誤。
以上多種方式的信息通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)絺€(gè)性化多方式旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)117，因此這個(gè)系統(tǒng)就可以產(chǎn)生個(gè)性化的、點(diǎn)到點(diǎn)的旅行預(yù)測(cè)和路線推薦方案。這個(gè)系統(tǒng)可以位于中央服務(wù)器或者用戶終端，如車(chē)載計(jì)算機(jī)、掌上電腦或者桌上型電腦。
當(dāng)一個(gè)旅行者位于他/她的出發(fā)點(diǎn)83，他/她目前的位置和終點(diǎn)信息86將通過(guò)有線或無(wú)線設(shè)備82提供給個(gè)性化多模式旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)117。而且，這個(gè)旅行者還需要輸入他/她的個(gè)性化特征和參數(shù)87，包括首選的設(shè)備、賬號(hào)和密碼(賬號(hào)和密碼組成了一個(gè)用戶標(biāo)識(shí)符)以獲得個(gè)性化的預(yù)測(cè)交通信息。隨后，用戶需要輸入他/她的如下數(shù)據(jù)旅行者行為、車(chē)輛類型、交通方式偏好119、出發(fā)時(shí)間或者到達(dá)時(shí)間偏好89、路線/方式的選擇準(zhǔn)則偏好1110。最后，可以產(chǎn)生關(guān)于個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和出行推薦的最終輸出結(jié)果。如果以前使用過(guò)相同的路線/方式和旅行，最終輸出結(jié)果也將包括對(duì)用戶歷史統(tǒng)計(jì)的概括。因此，個(gè)性化的旅行預(yù)測(cè)信息和警報(bào)可以根據(jù)用戶偏好的時(shí)刻表來(lái)提供給他們，或者在他們需要的時(shí)候隨時(shí)都可以獲得。為了實(shí)現(xiàn)這些功能，個(gè)性化的旅行預(yù)測(cè)信息連同用戶標(biāo)識(shí)符一同以這樣的方式提供給用戶。通過(guò)這種方式，一個(gè)出行前的用戶可以獲得有關(guān)以下信息的出行前個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和推薦方案路線、出行方式、方式換乘、出發(fā)時(shí)間、達(dá)到時(shí)間、路線、參觀點(diǎn)、從整個(gè)出行起點(diǎn)到終點(diǎn)的備選終點(diǎn)118。
當(dāng)進(jìn)入旅程中1112，各種各樣的定位技術(shù)，例如GPS，可以用來(lái)確定用戶目前的位置1113。目前的位置信息可以被傳回個(gè)性化多模式旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)117。另一方面，用戶可以使用聲音或者文字來(lái)輸入目前的位置。如果用戶在出行前已經(jīng)選擇了所有的個(gè)性化特征和參數(shù)，用戶就可以使用一個(gè)賬號(hào)和密碼或者用戶標(biāo)識(shí)符來(lái)找回這些保存的信息從而讓這個(gè)個(gè)性化多模式旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)117來(lái)重新計(jì)算從目前地點(diǎn)到目的地的更新的旅行預(yù)測(cè)和路線推薦方案。與預(yù)測(cè)旅行時(shí)間相關(guān)的信息與用戶標(biāo)識(shí)符聯(lián)系在一起，因此它可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)或者別的方式來(lái)傳遞給用戶。另一方面，用戶也可以通過(guò)有線的或者無(wú)線的設(shè)備82來(lái)完成所有這些事情。用戶只需要通過(guò)聲音或文字命令確認(rèn)一些關(guān)鍵的選擇即可。通過(guò)這種方式，旅途中的出行者可以獲得更新的個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和推薦方案，包括從目前地點(diǎn)到目的地的路徑、旅行交通方式、多模式換乘、出發(fā)時(shí)間、到達(dá)時(shí)間、路線、旅游點(diǎn)以及出行的備選目的地1114。
圖12顯示了用于一個(gè)多模式交通網(wǎng)絡(luò)的基于互聯(lián)網(wǎng)的個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和決策支持系統(tǒng)的信息流動(dòng)過(guò)程和商業(yè)出行實(shí)例。這一商業(yè)出行包括汽車(chē)、公共交通和航空以及在停車(chē)場(chǎng)、公交站點(diǎn)和機(jī)場(chǎng)的模式間換乘。開(kāi)始，當(dāng)旅行者位于他/她的起點(diǎn)121時(shí)，他/她可以通過(guò)PC機(jī)或者無(wú)線設(shè)備112獲得出行前個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和推薦。在步行123到他/她的停車(chē)場(chǎng)124后，他/她開(kāi)始駕駛汽車(chē)沿著路段125駛向遠(yuǎn)處的機(jī)場(chǎng)的停車(chē)場(chǎng)124。在他/她的駕駛過(guò)程中，他/她的汽車(chē)可以報(bào)告他/她目前的位置126，因而他/她可以通過(guò)無(wú)線設(shè)備從個(gè)性化多模式旅行預(yù)測(cè)和出行決策系統(tǒng)117獲得更新的個(gè)性化旅行預(yù)測(cè)和推薦方案128。這個(gè)更新的信息包括路段上額外的駕駛延誤、更新的到達(dá)機(jī)場(chǎng)的到達(dá)時(shí)間估計(jì)、更新的起飛時(shí)間和可能的延誤。
在從停車(chē)場(chǎng)124步行123到終點(diǎn)127后，這個(gè)旅行者利用一個(gè)機(jī)場(chǎng)公交線路129達(dá)到機(jī)場(chǎng)1210。利用航班1211，旅行者到達(dá)距離他/她目的地1213比較近的機(jī)場(chǎng)1211。在他/她的目的地所在的城市，他/她可以利用地面交通方式1212到達(dá)他/她的目的地1213。在整個(gè)旅途中，旅行者在任何時(shí)間任何地點(diǎn)都可以聯(lián)系上個(gè)性化多模式旅行預(yù)測(cè)和出行決策支持系統(tǒng)117，從而可以獲得有關(guān)他/她旅行預(yù)測(cè)和路線推薦方案的更新數(shù)據(jù)。
應(yīng)當(dāng)了解到，用戶將需要一個(gè)用戶標(biāo)識(shí)符，這可能是一個(gè)賬號(hào)和密碼，或者僅僅是一個(gè)互聯(lián)網(wǎng)Cookie(Cookie是當(dāng)你訪問(wèn)某個(gè)站點(diǎn)時(shí)，隨某個(gè)HTML網(wǎng)頁(yè)發(fā)送到你的瀏覽器中的一小段信息)，或者是其它的附有可以提供用戶信息需求的工具的標(biāo)識(shí)符。由本發(fā)明的交通信息系統(tǒng)產(chǎn)生的信息，主要針對(duì)特殊用戶，是與用戶標(biāo)識(shí)符一起傳輸?shù)模虼诉@個(gè)信息會(huì)回到提交特定需求的用戶那里。
應(yīng)當(dāng)了解到，名義上的路線速度表示基于類似日期類似時(shí)刻的歷史數(shù)據(jù)的本路段的速度。
應(yīng)當(dāng)看到本發(fā)明并不僅僅局限于這里所說(shuō)明和描述的特定的部分，它還包括下面聲明的部分中所提到的改進(jìn)的形式。
權(quán)利要求
1.一種預(yù)測(cè)未來(lái)某時(shí)刻一個(gè)路段的交通狀況的方法，由以下幾步組成對(duì)于一個(gè)選定的未來(lái)時(shí)間，對(duì)一個(gè)選定的路段，決定期望的名義路段速度；對(duì)于一個(gè)選定的路段，至少?zèng)Q定一個(gè)包括該路段的天氣預(yù)報(bào)區(qū)域；對(duì)于一個(gè)選定的未來(lái)時(shí)刻，在至少的一個(gè)天氣預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)決定期望的天氣狀況；為路段產(chǎn)生一個(gè)調(diào)整后的路段速度，通過(guò)對(duì)名義路段速度應(yīng)用一個(gè)函數(shù)(這個(gè)函數(shù)將把至少一個(gè)天氣預(yù)報(bào)區(qū)域的預(yù)測(cè)天氣狀況作為參數(shù))來(lái)產(chǎn)生一個(gè)調(diào)整后的路段速度，這個(gè)速度要小于名義路段速度。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中天氣預(yù)報(bào)區(qū)域是郡范圍。
3.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中函數(shù)包括了一個(gè)查找表，包括一些數(shù)值小于1的因子，代表特定的預(yù)測(cè)天氣狀況。
4.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中關(guān)于天氣預(yù)報(bào)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲得。
5.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其中調(diào)整的路段速度包括一個(gè)范圍，這與預(yù)測(cè)的天氣狀況的概率范圍相一致。
6.一種提供起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的預(yù)測(cè)旅行時(shí)間的方法，由如下幾步構(gòu)成通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得對(duì)旅行時(shí)間的需求，包括一個(gè)起點(diǎn)，一個(gè)迄點(diǎn)，旅行起始時(shí)間和一個(gè)用戶標(biāo)識(shí)符；決定一個(gè)起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的路線，包括至少一段路段；在良好的駕駛天氣里，在類似的時(shí)間段內(nèi)，基于上述路段旅行速度的歷史數(shù)據(jù)來(lái)決定這些至少一個(gè)路段的預(yù)測(cè)速度；決定至少一個(gè)天氣預(yù)報(bào)區(qū)域，包括了起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的路徑；決定在類似于出發(fā)時(shí)間的時(shí)刻時(shí)，在天氣預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)的天氣狀況；對(duì)預(yù)測(cè)的天氣狀況決定一個(gè)天氣延誤系數(shù)；基于旅行速度的歷史數(shù)據(jù)決定一個(gè)預(yù)測(cè)的旅行時(shí)間，并且由天氣延誤因子進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)與用戶標(biāo)識(shí)符相聯(lián)系來(lái)傳輸預(yù)測(cè)的出行時(shí)間信息傳送給用戶。
7.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中天氣預(yù)報(bào)區(qū)域是郡范圍。
8.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中天氣延誤因子是由一個(gè)查找表所決定的，包括了一些數(shù)值小于1的系數(shù)，每個(gè)都表示特定的天氣狀況。
9.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中關(guān)于天氣預(yù)報(bào)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào)狀況可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得。
10.根據(jù)權(quán)利要求6的方法，其中預(yù)測(cè)的出行時(shí)間包括了一個(gè)時(shí)間的范圍，這與預(yù)測(cè)的天氣狀況的概率范圍相一致。
11.一種提供在一個(gè)起點(diǎn)和一個(gè)迄點(diǎn)之間的預(yù)測(cè)出行時(shí)間的方法，包括以下步驟通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)獲得對(duì)旅行時(shí)間的需求，包括一個(gè)起點(diǎn)、一個(gè)迄點(diǎn)、一個(gè)旅行起始時(shí)間、一個(gè)用戶標(biāo)識(shí)符和一個(gè)用戶特定系數(shù)；決定起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的一條路線，至少包括一條路段；基于出發(fā)時(shí)間，決定至少一條路段的預(yù)測(cè)速度；決定一個(gè)由用戶特定系數(shù)調(diào)整的預(yù)測(cè)旅行時(shí)間；通過(guò)與用戶標(biāo)識(shí)符相聯(lián)系來(lái)傳輸預(yù)測(cè)的出行時(shí)間信息傳送給用戶。
12.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中用戶特定系數(shù)也就是由用戶駕駛的車(chē)輛類型。
13.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中用戶特定系數(shù)是用戶的一個(gè)行為特征。
14.根據(jù)權(quán)利要求11的方法，其中決定一個(gè)預(yù)測(cè)出行時(shí)間的步驟包括決定至少一個(gè)天氣預(yù)報(bào)區(qū)域，它包含了起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的路徑。決定在類似于出發(fā)時(shí)間的時(shí)刻時(shí)，在天氣預(yù)報(bào)區(qū)域內(nèi)的預(yù)測(cè)的天氣狀況；為預(yù)測(cè)的天氣狀況決定一個(gè)天氣延誤系數(shù)；決定一個(gè)預(yù)測(cè)出行時(shí)間，由天氣延誤系數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整。
15.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中天氣預(yù)報(bào)區(qū)域是郡的范圍。
16.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中函數(shù)包括了一個(gè)查找表，包括一些數(shù)值小于1的因子，代表特定的預(yù)測(cè)天氣狀況。
17.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中關(guān)于天氣預(yù)報(bào)區(qū)域的天氣預(yù)報(bào)可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)來(lái)獲得。
18.根據(jù)權(quán)利要求14的方法，其中包括了一個(gè)調(diào)整的路線速度范圍，與預(yù)測(cè)的天氣狀況的概率范圍相一致。
19.一種提供起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間預(yù)測(cè)出行時(shí)間的方法，包括以下幾步通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從用戶那里獲得對(duì)旅行時(shí)間的需求，包括一個(gè)起點(diǎn)、一個(gè)迄點(diǎn)、一個(gè)旅行出發(fā)時(shí)間、一個(gè)用戶標(biāo)識(shí)符；決定起點(diǎn)和終點(diǎn)間的一條路徑，至少由一條路段組成；基于類似時(shí)間段里提到的路段的旅行速度的歷史數(shù)據(jù)，決定至少一條路段的預(yù)測(cè)速度；決定至少一個(gè)預(yù)定的特殊事件，這將改變起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的路段上的交通流；對(duì)預(yù)測(cè)的特殊事件決定一個(gè)延誤系數(shù)；基于旅行速度的歷史數(shù)據(jù)決定一個(gè)預(yù)測(cè)的出行時(shí)間，由延誤系數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)用戶標(biāo)識(shí)符把預(yù)測(cè)的出行時(shí)間信息傳送給用戶。
20.一種提供起點(diǎn)和終點(diǎn)之間的預(yù)測(cè)出行時(shí)間的方法，包括以下幾個(gè)步驟通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)從用戶那里獲得對(duì)旅行時(shí)間的需求，包括一個(gè)起點(diǎn)、一個(gè)迄點(diǎn)、一個(gè)旅行出發(fā)時(shí)間、一個(gè)用戶標(biāo)識(shí)符；決定起點(diǎn)和終點(diǎn)間的一條路徑，至少由一條路段組成；基于類似時(shí)間段里提到的路段的旅行速度的歷史數(shù)據(jù)，決定至少一條路段的預(yù)測(cè)速度；決定至少一個(gè)預(yù)定的特殊事件，這將導(dǎo)致起點(diǎn)和迄點(diǎn)之間的路段上的通行能力的降低；對(duì)預(yù)測(cè)的特殊事件決定一個(gè)延誤系數(shù)，基于預(yù)測(cè)的交通流和一個(gè)歷史通行能力，這由引起通行能力降低的特殊事件進(jìn)行調(diào)整；基于旅行速度的歷史數(shù)據(jù)決定一個(gè)預(yù)測(cè)的出行時(shí)間，由延誤系數(shù)來(lái)進(jìn)行調(diào)整；通過(guò)用戶標(biāo)識(shí)符把預(yù)測(cè)的出行時(shí)間信息傳送給用戶。
全文摘要
一種利用基于互聯(lián)網(wǎng)的采集和發(fā)布信息的技術(shù)來(lái)預(yù)測(cè)旅行時(shí)間的交通信息系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)可以說(shuō)明車(chē)輛類型、駕駛員特定的行為以及對(duì)未來(lái)交通狀況的預(yù)測(cè)，主要考慮到可預(yù)測(cè)事件及特殊天氣狀況對(duì)交通方式的影響。這個(gè)交通信息系統(tǒng)包括一個(gè)交通路網(wǎng)圖的計(jì)算機(jī)模型，這個(gè)路網(wǎng)圖有許多可能的目的地點(diǎn)，這些點(diǎn)都與路段相聯(lián)系。為每條路段開(kāi)發(fā)了一個(gè)相應(yīng)的公式，這個(gè)公式包含多個(gè)變量和常數(shù)，它們代表了一些固定的和可變的參數(shù)，這些參數(shù)用來(lái)指示沿一個(gè)特定的路段行駛所需要的時(shí)間。因?yàn)橛邢喈?dāng)準(zhǔn)確的天氣預(yù)報(bào)，將來(lái)某個(gè)時(shí)刻的路段預(yù)測(cè)的旅行時(shí)間可以由歷史數(shù)據(jù)(2)進(jìn)行改進(jìn)。通過(guò)開(kāi)發(fā)一個(gè)反映天氣狀況與行駛速度減少之間的關(guān)系式，可以實(shí)現(xiàn)預(yù)測(cè)的天氣狀況對(duì)路段旅行時(shí)間的影響計(jì)算。通過(guò)考慮車(chē)輛類型(88)和特定駕駛員的冒險(xiǎn)性來(lái)生成個(gè)人預(yù)測(cè)時(shí)間。
文檔編號(hào)G08G1/0967GK1434946SQ01810739
公開(kāi)日2003年8月6日 申請(qǐng)日期2001年7月13日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月21日
發(fā)明者冉斌 申請(qǐng)人:交通預(yù)測(cè).Com公司