專利名稱：根據群組分析的最優路線計算的制作方法
技術領域：
本發明總體上涉及機動車輛，并且尤其涉及具有車栽導航系統的 機動車輛.
背景技術：
車載(in-vehicle)導航系統通常是已知的.當前的導航系統一 般要求操作者輸入出發點和目的地.根據這兩個點，導航軟件訪問現 有的地圖數據庫，計算最優路線，并且提供詳細的搮縱指令來從出發 點到達目的地.
計算在起點和目的地之間的最優路線通常涉及定義將被最大化或 最小化的目標函數.行駛時間和距離包括目標函數的通用和明顯的例 子.可能有時許多車輛搮作者更喜歡用于路線選擇的其它準則，其更 為抽象并更難于定義.例如， 一類搮作者可能更喜歡由綠化街道組成 的路線而另一個更喜歡有許多購物機會的路線，或者兩者都喜歡.在
可能是有用的.用于實現這點的有用方法在下面詳細描述，并且被稱 為群組分析(cohort analysis),
發明內容
群組分析包括車栽導航系統的元件.當操作者從起點旅行到目的 地時，導航系統記錄各個選擇的路線段，把這些選擇與包括為旅程所 計算的最短時間路線的路線段相比較.不是規定路線一部分的路線段 被收集并連同起點和目的地一起定期發送到集中式服務器，其中它們 被存儲在數據庫中.中央服務器還具有大規模的地圖數據庫，其列出 了通常并不包括在車栽數據庫中的每條路線段的許多屬性.所述屬性 包括關于以下內容的變量交通流量，例如速度、車道數目、車道寬 度；拓樸，例如在端點的可能轉彎；幾何形狀，例如地平線形狀，垂 直曲率和超仰角；使用，例如高速公路、主干線、地方、住宅、商業； 和地形，例如建筑、樹木、開放空間、工廠和商店.對于每個操作者來說，群組分析器收集頻繁出現的屬性值和屬性 值的組合以便形成簡檔.還在操作者的簡檔中包括頻繁行駛路線段的 標識.把搮作者簡檔與其它搮作者的簡檔相比較以便發現相似性和區 別.形成并調整共享類似簡檔的搮作者群以便把他們與其它群分隔開 來.群被組合到可管理的多個類別中.根據在操作者簡檔中屬性和路 線段的相似性以及類別中的相似性，向每個搮作者分配一類別.每個 類別和相關聯的屬性值信息被發送到每個操作者的車栽導航系統，在 那里被存儲以供將來查閱.當操作者請求計算隨后的路線時，車栽導 航系統連同行駛時間和距離一起使用群組確定的數據來形成目標函 數.搮作者選擇被分配給每個準則的權重，包括群組數據、行駛時間 和行駛距離.
因此，本發明與常規的導航系統相比通過提供一種用于為車輛的 操作者識別優選的行駛路線的方法和制造產品而作出改進.這包括建 立具有合并了群組屬性模型的路線優化功能的導航系統，選擇起點和
目的地點；并且根據所估計的行駛時間、行駛距離和群組屬性信息來 確定行駛路線.
本發明的另 一方面包括根據所述導航系統來產生導航指令.
本發明的另一方面包括根據所估計的行駛時間、行駛距離和群組 屬性信息的搮作者可選權重來確定行駛路線.
本發明的進一步方面包括通過確定多個車輛操作者的信息來建立 具有合并了群組屬性模型的路線優化功能的導航系統，其中確定多個 車輛搮作者的信息包括為每個操作者創建操作者簡檔.優選通過把操
作者所選的路線段與每個旅程的最優路線段相比較，捕獲與最優路線 段偏離(divergent)的搮作者所選的路線段，并且根據屬性來估計操
作者所選的偏離路線段來創建操作者簡檔.創建搮作者簡檔的多個群， 每個群基于操作者所選的偏離路線段的屬性相似性.確定搮作者的多 個類別，每個類別由搮作者所選的偏離路線段的屬性來定義.根據搮 作者簡檔向每個搮作者分配多個類別之一.
本發明的另 一方面包括把操作者所選的路線段與每個旅程的最優 路線段相比較，其包括把操作者所選的路線段與相應的最短時間路線 段相比較.
本發明的另 一方面包括通過把搮作者所選的路線段與相應的最短相比較.
本發明的另一方面包括預定屬性，其包括以下至少一個交通流 量、路線拓樸、道路幾何形狀、道路類型和地形.
當閱讀并理解以下具體實施方式
時，本發明的這些及其它方面對 那些本領域技術人員變得更加清楚.
本發明在某些部分和部分方案中可以采用物理形式，在形成本發 明一部分的附困中詳細描述并圖示了其優選實施例，并且其中 圖l是依照本發明的示意性系統困；和， 圖2是依照本發明的流程圖.
具體實施例方式
現在參照附困，其中展示只用于圖示本發明而并非是限制本發明， 圖1示出了已經依照本發明實施例構造的示例性系統的示意圖，包括 可操作來向車輛的操作者提供導航服務的示例性系統.所述系統一般 包括多個車輛、 一個或多個栽體系統120、 一個或多個通信網絡130、 一個或多個服務管理子系統140和一個或多個導航子系統150.服務管 理子系統可以包括一個或多個服務管理應用142和一個或多個服務管 理器144。導航子系統150可以包括一個或多個路線應用151、 152和 一個或多個坐標數據庫153、 154.
車輛101可以是任何適當的車輛，舉例來說包括汽車或諸如公共 汽車或火車之類的栽客裝置.所述車輛具有客戶端，其是車輛101的 操作者或其它乘坐者，或在所述車輛101中所包含的任何適當設備. 在本發明的一個實施例中，客戶端是被裝備來與服務管理子系統140 通信的移動或便攜式設備.栽體系統120是用于從車輛101向服務管 理子系統140發送信號的任何適當系統.栽體系統120還可以從服務 管理子系統140向車輛IOI發送信號.在本發明的一個實施例中，栽 體系統120是在本領域中公知的無線栽體系統.栽體系統UO例如可 以是附著到豐輛101上的發送器/接收器部件，作為選擇，栽體系統120 可以是由車輛101攜帶的獨立發送器/接收器.通信網絡130是用于在車輛101和服務管理子系統140之間通信 的任何適當的系統.在本發明的一個實施例中，通信網絡是公用交換 電話網絡(PSTN).作為選擇，通信網絡130可以是能夠采用模擬或 數字形式或兩者結合來發送語音和/或數據的多協議因特網或內部網 網絡.作為選擇，通信網絡130可以是混合通信網絡或虛擬網絡.
服務管理子系統140是用于管理將被遞送給車輛101或從車輛101 遞送的各種服務的系統.在本發明的一個實施例中，服務管理子系統 140管理經由各種信道分送的服務.例如，可以經由諸如人類顧問之類 的活代理或經由諸如交互計算機程序之類的虛擬代理來遞送服務.服 務管理子系統140的結構可以使服務能夠依照統一方式遞送，而不管 用于遞送的信道或遞送的服務.
導航子系統150是用于產生被遞送給車輛101的路線并且用于從 車輛101接收路線信息的系統.導航子系統150可以與服務管理子系 統140連接或通信.服務管理子系統140可以用來管理向或從導航子 系統150和其它網絡部分遞送信息.可以經由諸如人類顧問之類的活 代理或經由諸如交互計算機程序之類的虛擬代理來遞送路線或接收信 息.
導航子系統150 —般包括具有適當硬件或軟件配置或硬件和軟件 組合的遠程服務器，所述硬件和軟件被配置為產生路線、處理路線信 息并接收來自車輛101的信息.導航子系統150 —般包括一個或多個 路線應用，用于產生路線信息并且處理路線信息，如下所描述.導航 系統優選包括一個或多個坐標數據庫153、 154，具有用于一般根據最 短駕駛時間或距離來產生路線信息或者處理路線信息的適當軟件應 用.坐標數據庫可以是用于存儲諸如位置坐標之類的路線信息的任何 適當數據庫.另外，每個坐標數據庫153、 154優選被修改為包括局部 路線屬,信息，包括用于描述以下內容的信息交通流量，例如速度、 車道數目、車道寬度；路線拓樸，例如在端點的可能轉彎；道路幾何 形狀，例如地平線形狀，垂直曲率和超仰角；路線使用，例如高速公 路、主干線、地方、住宅、商業；和地形，例如建筑、樹木、開放空 間和各個工廠.
現在參照圖2，參考在圖1中詳細描述的導航系統提供了用于使用 群組信息來為車輛的搮作者識別優選的行駛路線的方法和系統的更詳
8細論述.優選的導航子系統150包括路線計算和最優化功能以及使用 群組屬性信息的分析模型.優選執行導航子系統150來與車輛101相 交互，所述車輛101具有車栽導航計算機，并且導航子系統150可操 作來提供車栽導航功能，如上文所描迷.車輛101優選裝備有可由車 栽計算機控制的通信系統，所述通信系統可搮作來當收到來自外部設 備的詢問時或當收到來自所述車栽計算機的命令時與導航子系統150 通信，
在整個操作中，當操作者通過使用與導航子系統連接的用戶接口 設備選擇起點和目的地點來請求導航幫助時，激活具有路線優化功能 的導航子系統150 (步驟1).進行最優路線計算(步驟2).監視實 際路線執行(步驟3)，并且確定路線差異(步驟4).連同來自其它 操作者的路線信息一起向導航子系統150提供路線差異信息(步驟5 )， 以用于群組分析(步驟6),
在包括路線優化功能和群組模型的示例性導航子系統150的搮作 中，當操作者通過使用與導航計算機連接的用戶接口設備選擇起點和 目的地點來請求導航幫助時，激活導航子系統.導航計算機根據所估 計的行駛時間、行駛距離以及由群組分析模型所識別的群組屬性信息 來識別行駛路線.在沒有群組屬性信息的情況下，導航計算機優選識 別使行駛時間和距離最小化或得到優化的行駛路線.通過增加群組模 型和群組屬性信息，導航子系統150根據群組分析識別了使行駛時間 和距離最小化或得到優化的行駛路線，同時考慮其它分類屬性.優選 地是，車載計算機允許引入可歸因于所估計的行駛時間、行駛距離和 群組屬性信息的操作者可選加權系數.這允許操作者選擇能夠反映即 時行駛愿望和需要的加權系數，使得完全消除群組模型，或者與行駛 時間或距離相比更高度地加權所述群組模型.技術專業人員能夠實現 引入滿足操作者需要的加權系數.
屬性信息優選包括用于每條路線段的描述符或屬性.局部屬性信 息可以被存儲在車栽導航計算機中，或作為選擇存儲在導航子系統150 的數據庫153中，并且當被車栽計算機請求時可用.局部屬性信息優 選包括用于描述交通流量、路線拓樸、道路幾何形狀、道路使用，地 形的信息.
導航子系統150優選可搮作來執行群組分析以便確定群組屬性信息以供在個人車輛101中進行導航幫助使用.這優選包括為每個車輛 的一個或多個搮作者創建搮作者簡檔，并且向導航子系統150傳送操 作者簡檔.為每個搮作者創建搮作者簡檔包括監視所請求的旅程(即 圖2的f驟3)，并且把搮作者所選的路線段與每個旅程的最優路線段 相比較(步驟2和4).導航系統識別并捕獲與最優路線段偏離的具體 搮作者所選的路線段，其中根據已知使行駛時間或距離最小化或得到 優化的路線段來確定最優路線段.導航子系統150根據如上所述的預 定屬性來估計操作者所選的偏離路線段，其可通過車栽導航計算機可 用或通過導航子系統150可用.當詢問時或者當經過一定規則的時間 間隔或旅程時從每個車輛101向導航子系統150傳送對搮作者所選的 偏離路線段的估計.
導航子系統150可搮作來從許多車輛操作者收集信息(參見圖2 的步驟5 ).根據搮作者所選的偏離路線段的屬性相似性來在導航子系 統150中創建搮作者簡檔的群.根據搮作者簡檔的多個群來確定操作 者的類別，每個類別由搮作者所選的偏離路線段的屬性來定義.每個 類別由操作者填充，作為具有由類別屬性所定義的一個或多個通用特 征的結果，每個操作者變為類似屬性的搮作者的'群組，.根據搮作 者簡檔向每個搮作者分配一個類別.導航子系統150向每個車栽導航 計算機傳送被確定為與每個搮作者相關聯的屬性.因此，當搮作者隨 后使用車栽導航計算機來確定行駛路線時，導航子系統150能夠根據 由操作者群組根據群組屬性信息先前進行的路線選擇來選擇路線段.
盡管這被描述為用于在高速公路上使用的車輛的導航系統，不過 應當理解本發明的候選實施例可以包括其中搮作者能夠選擇候選路線 的各種運輸系統.已經在具體引用優選實施例及其修改的情況下描述 了本發明.當閱讀并理解說明書時可以對其進行進一步修改和改變. 旨在包括落入本發明范圍內的所有這種修改和改變.
權利要求
1. 一種用于為車輛的操作者識別優選的行駛路線的方法，包括A) 提供具有合并了群組屬性模型的路線優化功能的導航系統；B) 選擇起點和目的地點；并且，C) 根據所估計的行駛時間、行駛距離和群組屬性信息來確定行駛
2. 如權利要求l所述的方法，進一步包括 D)產生導航指令.
3. 如權利要求2所述的方法，其中根據所估計的行駛時間、行駛 距離和群組屬性信息來確定行駛路線進一步包括根據所估計的行駛 時間、行駛距離和群組屬性信息的搮作者可選權重來確定行駛路線.
4. 如權利要求l所述的方法，其中提供具有合并了群組屬性模型 的路線優化功能的導航系統，包括A) 為多個車輛搮作者確定信息，包括1) 為每個搮作者創建操作者簡檔，包括a) 把操作者所選的路線段與多個旅程的最優路線段相比較；b) 捕獲與所述最優路線段偏離的操作者所選的路線段；c) 根據屬性來估計操作者所選的偏離路線段；2) 捕獲多個操作者簡檔，每個操作者簡檔基于搮作者所選的偏離 路線段的屬性的相似性；B) 確定操作者的多個類別，每個類別由搮作者所選的偏離路線段 的屬性來定義；并且，C) 根據操作者簡檔向每個操作者分配多個類別之一.
5. 如權利要求4所述的方法，其中把操作者所選的路線段與每個 旅程的最優路線段相比較包括把搮作者所選的路線段與相應的最短時 間路線段相比較.
6. 如權利要求4所述的方法，其中把搮作者所選的路線段與每個離路線段相比較.
7. 如權利要求4所述的方法，其中所述屬性包括以下至少一個 交通流量、路線拓樸、道路幾何形狀、道路類型和地形.
8. —種制造產品，包括其中編碼有計算機程序的存儲介質，用于實現用來為車輛的操作 者識別優選的行駛路線的方法，所述車輛具有可搮作來訪問導航系統 的車栽系統，并且具有可搮作來輸入操作者可選的起點和目的地點的用戶接口；所述計算機程序包括用于所述導航系統的代碼，所述導航系統包括合并了群組屬性模 型的路線優化功能；用于基于所估計的行駛時間、行駛距離和群組屬性信息來確定行 駛路線的代碼；和，用于產生導航指令的代碼.
9. 如權利要求8所述的制造產品，其中用于根據所估計的行駛時 間、行駛距離和群組屬性信息來確定行駛路線的代碼進一步包括用 于確定可由所估計的行駛時間、行駛距離和群組屬性信息的搮作者可 選權重修改的行駛路線的代碼.
10. 如權利要求8所述的制造產品，其中所述群組屬性信息可從 遠程導航系統傳送到所述存儲介質.
11. 如權利要求10所述的制造產品，其中所述遠程導航包括 其中編碼有計算機程序的遠程存儲介質，用于實現用來確定群組屬性信息的方法；所述計算機程序包括用于捕獲多個搮作者簡檔的代碼，每個操作者簡檔包括多個屬性； 用于根據屬性的相似性和操作者所選的偏離路線段的相似性來創 建搮作者簡檔的多個群的代碼；用于確定操作者的多個類別的代碼，每個類別由搮作者所選的偏 離路線段的屬性來定義；和，用于根據所創建的操作者簡檔來向每個搮作者分配多個類別之一 的代碼.
12. —種制造產品，包括其中編碼有計算機程序的遠程存儲介質，用于實現用來確定導航 系統的群組屬性信息的方法； 所述計算機程序包括用于捕獲多個搮作者簡檔的代碼，每個操作者簡檔包括多個屬性;用于根據屬性的相似性和搮作者所選的偏離路線段的相似性來創建搮作者簡檔的多個群的代碼；用于確定操作者的多個類別的代碼，每個類別由採作者所選的偏 離路線段的屬性來定義；和，用于根據所創建的搮作者簡檔來向每個操作者分配多個類別之一 的代碼.
全文摘要
本發明包括群組分析作為車載導航系統的元件。當操作者從起點旅行到目的地時，導航系統記錄各個選擇的路線段。把這些選擇與包括為旅程所計算的最短時間路線的路線段相比較。不是規定路線一部分的路線段被收集并連同起點和目的地一起定期發送到集中式服務器，其中它們被存儲在數據庫中。中央服務器還具有大規模的地圖數據庫，其列出了通常并不包括在車載數據庫中的每條路線段的許多屬性。所述屬性包括關于以下內容的變量交通流量，例如速度、車道數目、車道寬度；拓撲，例如在端點的可能轉彎；幾何形狀，例如地平線形狀，垂直曲率和超仰角；使用，例如高速公路、主干線、地方、住宅、商業；和地形，例如建筑、樹木、開放空間、工廠和商店。
文檔編號G01C21/00GK101313199SQ200680043925
公開日2008年11月26日 申請日期2006年9月25日 優先權日2005年10月6日
發明者R·A·約翰遜, R·P·勒瑟, X·戴 申請人:通用汽車環球科技運作公司