提供有关交叉点成本信息的方法和装置及确定路线的方法

专利名称：提供有关交叉点成本信息的方法和装置及确定路线的方法
技术领域：
本发明涉及为道路网络中的交叉点(junction)提供成本信息(诸如关于旅行时间、燃料消耗或类似方面的信息)的方法和装置。本发明尤其涉及可为车辆导航中的交叉点提供成本信息的这种方法和装置。本发明进一步涉及确定路线的方法。
背景技术：
在道路网络中执行路线搜索已经变得越来越重要。这种路线搜索基于地图数据库中的地图数据执行，该地图数据库提供关于道路路段、道路路段的连接性和其他因素的信息，以及诸如道路路段的方向和长度的可能附加信息。从技术上看，路段和交叉点形成了地图，根据该地图执行路线搜索。为了执行路线搜索，基于成本模型根据该地图来执行最小成本搜索。可利用不同成本模型找到相对于不同参量优化的路线。举例说明，提供关于旅行时间的信息的成本模型被用于最快路线搜索，其中该旅行时间与道路网络中的不同道路路段相关联。提供关于燃料消耗的信息的成本模型被用于搜索具有最优燃料消耗的路线，其中该燃料消耗与道路网络中的不同道路路段相关联。数据库中还可以提供对于不同成本模型(诸如最快路线、燃料消耗最小的路线等)的与不同道路路段相关联的成本信息。对于不同成本模型，与交叉点相关联的成本可显著地影响路线搜索的结果。举例说明，在市区的道路交叉口处等待的时间可显著地增加与路线相关联的在时间或燃料消耗方面的总成本。在路线搜索中能够考虑这种与交叉点相关联的成本是令人期望的。当与交叉点相关联的成本方面的信息被人类专家设置时，成本值可能不会正确地反映存在的多种类型的交叉点，以及可以在交叉点上执行的动作(maneuver)。在每个交叉点的基础上存储交叉点的个体成本值可显著增加存储空间需求。本领域需要一种用于提供与交叉点相关联的成本信息的方法和装置，还需要利用这种信息确定路线的方法。尤其是，本领域需要考虑了存在多种类型的交叉点和可在交叉点上执行的可能动作这些事实的这种方法和装置。本领域还需要将提供与交叉点相关联的成本信息所需的备用空间保持在适当水平的这种方法和装置。

发明内容
这些和其他需求通过独立权利要求定义的方法和装置来解决。从属权利要求定义了实施例。根据一个方面，提供了一种提供与道路网络中的交叉点相关联的成本信息的方法。为多个交叉点，接收指示车辆在通过多个交叉点时车辆的至少一个状态的行驶数据。为多个交叉点中的每个交叉点，基于地图数据确定与相应交叉点相关联的特征值集合。基于接收到的行驶数据和为多个交叉点确定的特征值集合来调节交叉点成本模型的参数。参数被调节的交叉点成本模型被配置成响应于接收到与给定交叉点相关联的特征值集合来提供与给定交叉点相关联的成本值。在所述方法中，利用了交叉点成本模型。交叉点成本模型被实现成使得其响应于被供应给交叉点成本模型的特征值集合来提供成本信息。这种配置允许考虑到多种不同类型的交叉点和在其上执行的动作。交叉点的不同类别和动作可与供应给交叉点成本模型的不同特征值集合相关联。可在不同类型的交叉点之间做出区分。通过用特征值集合查询交叉点成本模型，可确定关于具有特征值集合的交叉点的成本信息。可在自适应系统中调节交叉点成本模型，或者交叉点成本模型可在需要时被扩展以覆盖附加成本模型，这种自适应或扩展不需要对地图数据库做出大量的修改。交叉点成本模型可配置成使得其响应于不包括关于相应交叉点的唯一交叉点标识符的特征值集合提供成本信息。举例说明，提供给交叉点成本模型的特征值集合可以是使得该特征值集合描述了相应交叉点的特性，但不包括该交叉点的地理坐标或关于该交叉点的任何其他唯一标识符。该特征值集合可确定成使得不同的交叉点可具有同样的特征值集合。
相应地，分别为多个交叉点中的每个交叉点确定的特征值集合可以是使得其不包括交叉点的地理坐标或关于交叉点的任何其他唯一的标识符。尽管交叉点的地理坐标或另一种唯一的交叉点标识符可用于基于地图数据确定特征值集合，但该特征值集合可被确定成使得其不包括交叉点的地理坐标或另一种唯一的交叉点标识符。在所述方法中，基于反映在通过多个交叉点时的车辆的状态(例如，速度或燃料消耗速率)的行驶数据来调节交叉点成本模型的参数。多个交叉点可在数目上显著地少于道路网络中的交叉点的总数。与多个交叉点的不同交叉点相关联的特征值集合是基于地图数据确定的。基于行驶数据和确定的特征值集合调节交叉点成本模型的参数。因此，可通过基于行驶数据和相应的特征值集合训练模型，来调整交叉点成本模型，使得其是基于在通过不同类型的交叉点时获得的数据，如由确定的特征值集合反映的那样。通过聚集反映车辆通过不同交叉点时的状态的信息和相关的交叉点特征，可建立良好的交叉点成本模型。可以想象到交叉点成本模型和调节的参数有不同的实施方式。在一个实施例中， 交叉点成本模型可配置成，或可包括多维查找表，该查找表可为多个特征值集合分别存储相关联的成本值。在这种情况下，可调节该查找表中的条目。在另一个实施例中，交叉点成本模型可配置为数学函数或算法，并且参数可代表该函数或算法的系数。这种情况下，可调节该系数。在另一个实施例中，交叉点成本模型可提供通过模拟车辆在通过具有特征值集合的交叉点时的行为所产生的成本信息。这种情况下，可从基于行驶数据和为该行驶数据代表的不同交叉点确定的特征值集合确定的分布中，选择所述模拟所基于的随机参数。成本模型可以是，在被通过特征值集合查询时提供指示通过交叉点的过程导致的行进时间或燃料消耗的信息的成本模型。成本模型可以是，在被以不包括相应交叉点的标识符或地理坐标的特征值集合查询时提供这样的信息的成本模型。对于多个交叉点中的每个交叉点，可至少基于连接到交叉点的路段的道路类别和 /或在交叉点处的路段的方向确定特征值集合。交叉点的这些特性影响与交叉点上的动作有关的成本。本文中使用的术语“道路类别”指的是任何指示道路的功能性分类的量。道路类别的示例包括功能性道路类别(FRC)，但本发明并不受其限制。对于多个交叉点中的每个交叉点，可基于关于交叉点的并不作为时间的函数发生改变的信息来确定特征值集合。可基于从地图数据库的静态地图数据检索到的信息确定特征值集合。
可替代地或额外地，也可以动态的方式，即根据一天中的时刻以及可选地根据日期信息来确定特征值集合。举例说明，可至少基于连接到交叉点的路段的交通模式和在交叉点处的路段的方向确定特征值集合。可检索关于车辆通过相应交叉点时所处于的一天中的时刻的信息，和可选地关于星期几的信息，并且这些信息可用于调节交叉点成本模型的参数。举例说明，交叉点成本模型可适用于响应于与交通模式和方向改变对应的特征值来提供成本值，并且可利用确定出的交通模式来调整这个成本模型的参数。 对于多个交叉点中的每个交叉点，可至少基于到来路段的道路类别或交通模式、 离去路段的道路类别或交通模式和指示在从到来路段行进到离去路段时的方向改变的动作分类，来确定特征值集合。交叉点的这些特性影响与交叉点上的动作有关的成本。举例说明，在通过交叉点时导致的等待时间或燃料消耗将取决于是否从道路类别较高的路段行进到道路类别较低的路段或相反，和到来路段和离去路段之间的行进过程是否包括直行、 左转、右转或掉头。更进一步地，对于任何动作，可基于地图数据确定关于到来和离去路段的道路类别和在交叉点处由这些路段夹成的角的信息。特征值集合可以是η重的，η大于或等于2，特别是η大于或等于3。交叉点成本模型可配置成响应于以特征值的η重数进行的查询来提供成本值。因此，可实现相对于不同的交叉点特征的交叉点进行的分类。可使用为各个交叉点确定的特征值的η重数来训练交叉点成本模型，其中各个交叉点为在记录行驶数据的同时车辆通过的交叉点。可基于行驶数据确定与具有选定的特征值集合的交叉点相关的以测量值为基础的成本值。可基于以测量值为基础的成本值来调节交叉点成本模型的参数。这使得能执行参数匹配。选定的特征值集合可被输入到交叉点成本模型，可将交叉点成本模型提供的成本值与以测量值为基础的成本值相比较，并且可基于该比较来调节交叉点成本模型的参数。用于实现这些步骤的有效方法是已知的，该方法可基于例如在由不同的特征值集合构成的空间中的多维回归分析。行驶数据可包括关于车辆的速度或燃料消耗速率的信息，该速度或燃料消耗速率为时间的函数。可分析该信息来确定以测量值为基础的成本值。举例说明，可分析作为时间的函数的速度分布信息(speed profile)，以识别在通过交叉点时的特性延迟或等待时间， 在交叉点区域中车辆的特性速度、在进入离去道路路段之前遇到的交通信号灯处的多次停止，或类似量。可基于对行驶数据的分析和对于给定动作与到来和/或离去路段相关的成本值， 来确定以测量值为基础的成本值。对于交叉点的影响会在车辆仍旧离道路路段相交点很远时就对车辆速度或其他车辆状态造成显著影响的交叉点，可实施纠正以避免对成本的双重计算。举例说明，如果对行驶数据的分析显示车辆不得不停止在到来道路路段的在实际相交点以前的延伸过一段距离的部分上，则可调节根据该行驶数据确定的在交叉点区域中度过的时间段以避免对成本的双重计算。可确定与到来路段的部分相关联的成本(诸如时间或燃料消耗)，在该到来路段的部分中交叉点影响行驶模式。可从行驶数据确定的交叉点的成本值中减去与到来路段的部分相关的这些成本，以便避免在路线搜索中对成本的双重计笪弁。以测量值为基础的成本值可被确定成，指示在通过具有选定的测量值集合的交叉点时导致的总时间或总燃料消耗。因此，可实现与最快路线搜索或最小燃料消耗路线搜索一起使用的交叉点成本模型。 为了确定以测量值为基础的成本值，可对车辆通过具有选定的特征值集合的交叉点的过程执行多次模拟。每一次模拟可基于根据随机分布选择的至少一个输入参数来执行。随机分布可基于与具有选定的特征值集合的交叉点相关的行驶数据来选择。因此，通过从测量的行驶数据提取一个或几个特性，诸如在具有选定的特征值集合的交叉点处的平均等待时间，通过模拟可产生较大的数据量，该数据量用于作为调节交叉点成本模型的参数的基础。可为多个选定的特征值集合确定以测量值为基础的成本值。因此，可对照着为很多种特征值集合测量的数据来检验由交叉点成本模型返回的值。可根据为多个选定的特征值集合确定的以测量值为基础的成本值，执行回归分析。可根据由不同的特征值集合构成的空间来执行回归分析。这使得能够以有效的方式调节成本模型的参数。根据本文描述的各方面和实施例的为交叉点提供成本信息的方法可在车辆上执行，但并不是必须要在车辆上执行。举例说明，提供成本信息的方法可由评价行驶数据历史日志文件的固定计算装置来执行。因此，交叉点成本模型可建立成可被提供为将要安装在车辆中的导航装置的一部分。提供成本信息的方法可用于调节交叉点成本模型的参数，并且也可以在车辆上执行，来以车辆和/或驾驶员特定的方式调整交叉点成本模型。可从车辆的车载网络接收行驶数据。可在车上调节所述参数。这允许以车辆特定的方式调整交叉点成本模型。可从车辆的CAN总线接收行驶数据。可识别车辆的多个驾驶员中的一个驾驶员。可以驾驶员特定的方式调节交叉点成本模型的参数。根据另一方面，提供了一种计算装置，该计算装置被配置成为道路网络中的交叉点提供成本信息。该计算装置可被配置成导航装置。该计算装置包括接口，该接口被配置成为多个交叉点接收行驶数据，该行驶数据指示车辆在通过相应交叉点时车辆的至少一个状态。该装置包括配置成存储地图数据的存储单元。该装置包括处理器，该处理器配置成为多个交叉点中的每个交叉点基于地图数据确定与相应交叉点相关联的特征值集合，该处理器还被配置成基于在接口处接收到的行驶数据和为多个交叉点确定的特征值集合来调节交叉点成本模型的参数。交叉点成本模型被配置成响应于与交叉点相关联的成本值集合来提供成本值。交叉点成本模型可以例如是指示通过交叉点的过程导致的行进时间或燃料消耗的成本模型。车辆的至少一个状态可以是，或可以包括在通过交叉点时车辆的速度分布信息。 车辆的至少一个状态可以是，或可以包括在通过交叉点时的燃料消耗速率。可分析行驶数据来建立通过交叉点时的速度和/或燃料消耗速率分布的特性。该特性可包括当在交叉点上执行动作时导致的总时间或总燃料消耗。行驶数据可与为不同的交叉点基于地图数据确定的特征值集合相关。基于根据对行驶数据的分析建立的特性和根据地图数据确定的特征值集合来调节交叉点成本模型的参数。因此，交叉点成本模型可建立成，在用可基于地图数据确定的与交叉点相关的特征值集合查询交叉点成本模型时，交叉点成本模型能够提供交叉点成本值，诸如与通过交叉点的过 程相关的时间延迟或燃料消耗。可以想象到交叉点成本模型和被调节的参数具有不同的实施方式，如相对于根据各实施例的方法所解释的那样。举例说明，当交叉点成本模型被实现为查找表时，计算装置的处理器可相应地配置成调节查找表的条目。处理器还可适用于调节计算过程中的系数或其他参数，该计算过程被用于根据与交叉点相关的特征值集合的函数为交叉点确定成本值。处理器还可配置成模拟车辆在通过具有特征值集合的交叉点时的行为。在后者的情况下，处理器可从基于行驶数据和为该行驶数据代表的不同交叉点确定的特征值集合确定的分布中，选择用于执行模拟的至少一个随机参数。处理器可配置成至少基于连接到交叉点的道路路段的道路类别和/或在交叉点处的道路路段的方向确定特征值集合。交叉点的这些特性影响与交叉点上的动作有关的成本。处理器可配置成使得分别为每个交叉点确定的特征值集合不包括交叉点的地理坐标或关于交叉点的任何其他唯一的标识符。特征值集合可确定成使得不同的交叉点可具有同样的特征值集合。在道路网络中可存在多个具有相同的特征值集合的交叉点。处理器可配置成，至少基于到来道路路段的道路类别、离去道路路段的道路类别和指示在从到来道路路段行进到离去道路路段时的方向改变的动作分类，来为在多个交叉点中的给定交叉点上的给定动作确定特征值集合。可基于地图数据来确定道路路段的道路类别和动作分类。处理器可配置成使用从地图数据库检索到的交叉点属性来确定特征值集合。额外地，可从地图数据库检索到关于连接到交叉点的路段的信息。可处理检索到的信息来确定特征值集合。处理器可配置成使得被用于调节成本模型的参数并且随后被用于查询成本模型的特征值集合是η重的，η大于或等于2，特别是η大于或等于3。计算装置可配置为固定计算装置。计算装置还可配置为将要安装在车辆中的导航装置。这使得能以车辆选择的或驾驶员选择的方式来调节交叉点成本模型的参数。在使用中，计算装置可被耦接到车辆的车载网络。计算装置可配置成执行本文描述的任一方面或实施例的方法。根据另一方面，提供了一种计算机程序产品。该计算机程序产品包括指令代码，该指令代码在由计算装置的处理器执行时指示处理器执行本文描述的任一方面或实施例的用于为交叉点提供成本信息的方法。该计算机程序产品可由存储在存储介质(特别是非瞬时性存储介质)上的指令代码来实现。其参数通过使用本文描述的任一方面或实施例的用于提供成本信息的方法来调节的交叉点成本模型，可被车载导航装置所利用。可利用交叉点的特征值集合来查询交叉点模型，以获得与交叉点相关的成本值，以便在例如路线搜索中使用。根据另一方面，提供了根据道路网络确定路线的方法。在该方法中，识别将要确定的成本值所针对的交叉点。例如可在Dijkstra算法、Α*算法或其中探索了图中的新边缘或节点的其他路线搜索算法的扩展步骤中，识别将要确定的成本值所针对的交叉点。基于地图数据，确定与识别的交叉点相关的特征值集合。确定出的特征值集合被作为输入参数提供给交叉点成本模型。响应于该特征值集合，从交叉点成本模型检索到识别的交叉点的成本值。该成本值被用在路线搜索中。
在确定路线的方法中，交叉点成本模型允许建立与给定交叉点相关的成本值。与相应交叉点相关的特征值集合是基于地图数据确定的。交叉点成本模型提供成本值，该成本值是特征值集合的函数。通过调整交叉点成本模型可以很容易执行对与不同交叉点相关的成本的调整，该成本可能被期望能适应新的成本模型或车辆特定或驾驶员特定的路线选择。在确定路线的方法中，可至少基于连接到识别出的交叉点的道路路段的道路类别或在交叉点处的道路路段的方向来确定关于识别出的交叉点的特征值集合。在确定路线的方法中，作为输入参数提供来查询交叉点成本模型的特征值集合可配置成，使得其不包括关于相应交叉点的唯一标识符。多于一个的交叉点可具有相同的特征值集合。 用于查询交叉点成本模型的特征值集合可以是使得其不包括关于交叉点的任何唯一标识符。该特征值集合可以是使得其不包括交叉点的地理坐标。特征值集合可以使得不同的交叉点可具有同样的特征值集合。在确定路线的方法中，可至少基于到来路段的道路类别、离去路段的道路类别和指示在从到来路段行进到离去路段时的方向改变的动作分类，来确定关于识别出的交叉点的特征值集合。在确定路线的方法中，特征值集合可以是η重的，其中η等于或大于2，特别是η等于或大于3。确定路线的方法可利用交叉点成本模型，该交叉点成本模型具有的参数已经用根据本文描述的任一方面或实施例的提供成本信息的方法来调节过。根据另一方面，提供了一种导航装置，其被配置成执行根据一个方面或实施例的确定路线的方法。应理解，以上提到的特征和将在以下解释的特征不仅仅能以指示的相应组合方式来使用，而且还可以实现以其他组合方式或以独立方式包括这些特征的其他实施例。


以下将参考附图描述各实施例。图1是用于为交叉点提供成本信息的装置以及使用成本模型的导航装置的示意性框图。图2Α是当导航装置调节交叉点成本模型的参数时具有导航装置的车辆示意性框图，图2Β是当导航装置执行路线搜索时该车辆的示意性框图。图3是道路网络的一部分的示意图。图4Α-图4C代表行驶数据的各个部分，用于说明提供成本信息的方法。图5是交叉点的示意图，用于说明对特征值集合的提取。图6是表示为交叉点提供成本信息的方法的流程图。图7是表示为交叉点提供成本信息的方法的流程图。图8是用于为交叉点提供成本信息的装置的示意性功能框图。图9是示出了对用于为交叉点提供成本信息的装置在通过交叉点时执行的车辆行为的模拟的图。
图10是表示利用交叉点成本模型的路线搜索方法的流程图。
具体实施例方式以下，将参考附图描述本发明的实施例。应理解，本发明并不受限于本文中描述的特定实施例，并且除非做出明确声明，不然不同实施例的特征可彼此组合。对实施例的描述是为了说明的目的给出的，而不应被考虑为限制的意义。附图应仅仅当作示意性地表示。在附图中示出的被说明的功能框图不应解释为表示这些单元必须被实现为物理上分离的单元。而是，所示的或描述的功能框或单元可以被实现为分离的单元、电路、芯片或电路元件，或者可被组合成集成电路。功能性单元可以硬件、软件或其组合的形式来实现。根据本发明的实施例，提供了用于为道路网络的交叉点提供成本信息的方法和装置。在这些方法和装置中，对交叉点成本模型的参数进行调节。为实现这个目的，对已经存在的行驶数据或在车辆通过交叉点时记录的行驶数据进行分析。可从关于多个不同交叉点的行驶数据中提取出与行驶数据相关联的特性，诸如在交叉点处车辆不得不停止的次数、 通过交叉点时的最小速度、在交叉点处停止的特性等待时间。基于地图数据为每一个不同交叉点确定一特征值集合。具体而言，可基于静态地图数据和在交叉点上执行的特定动作的信息(例如到来和离去链路)确定该特征值集合，同时记录行驶数据。对于多个交叉点中的每一个，行驶数据的特性与相应交叉点的特征值的相关集合组合起来，可用于调节交叉点成本模型的参数。对交叉点成本模型的参数进行的调节可与车载导航相分离地执行，例如使用固定计算机系统执行，如将参考图1所解释的那样。可选地或额外地，可以在车辆上调节交叉点模型的参数，如将参考图2所解释的那样。图1示出电子计算装置1和导航装置11的框图。计算装置1基于行驶数据和基于地图数据确定的多个特征值集合来调节交叉点成本模型的参数。计算装置1因此充当了根据实施例提供成本信息的计算装置。导航装置11适用于安装在车辆上，并利用具有通过计算装置1调整的参数的交叉点成本模型。计算装置1包括处理器2、耦合到处理器2的地图数据库3，和其中存储有例如作为历史日志文件的行驶数据的存储单元4。地图数据库3其中存储了与道路网络相关联的地图数据。对于道路网络的交叉点，地图数据库3可至少包括关于连接到相应交叉点的道路路段的信息。地图数据库3还包括关于道路路段的信息，该信息可包括道路路段的分类和在各个交叉点附近的道路路段的方向。地图数据库3可包括与道路网络的交叉点相关联的附加信息，诸如关于在交叉点处实行的转向限制的信息、在各道路路段处道路信号灯的存在或不存在、交叉道路的名称、车道连通性或类似信息。 存储单元4中已经存储了行驶数据，该行驶数据代表关于在通过多个交叉点时的车辆状态的信息。存储在存储单元4中的信息可包括作为时间函数的在通过多个交叉点时记录的速度分布信息(speed profile)和/或车辆的燃料消耗速率。附加信息可被包括在存储单元4中存储的信息中，诸如时间或位置标记(stamp)。位置标记可以是在记录车辆的速度分布信息和/或燃料消耗速率的同时利用GPS或其他定位系统获得的位置数据。处理器2通过接口 6从存储单元4检索行驶数据7。为达到该目的，处理器2可向存储单元4输出请求，存储单元4响应于该请求提供行驶数据。处理器2从地图数据库3检索包括关于交叉点的信息的地图数据8，以便建立在记录行驶数据时车辆已经通过的交叉点的特征值集合。为此，处理器2可向地图数据库3输出请求，地图数据库3响应于该请求提供关于交叉点的信息。处理器2从存储单元4检索行驶数据7。处理器2分析与车辆已经通过的交叉点相关联的行驶数据7，以建立与通过此交叉点时的车辆状态相关联的某些特性。处理器2基于地图数据确定与交叉点相关联的特征值集合。处理器2基于多个不同交叉点的地图数据8执行对行驶数据7的分析和对特征值相关集合的确定，以调节交叉点成本模型5的参数。
处理器2可执行不同过程来调节交叉点成本模型的参数。处理器2可分析行驶数据7以基于车辆的速度分布信息或燃料消耗速率识别交叉点。然后处理器2可从地图数据库3检索与交叉点相关联的地图数据8。处理器2可生成与相应交叉点相关联的特征值f\、 f2等的η重数(f1; f2，...)。特征值集合不需要是唯一的。所有η重的特征值可以与交叉点的唯一标识符不同，使得道路网络中的多于一个的交叉点可具有相同的特征值集合。处理器2确定的特征值中的至少一个可基于连到相应交叉点的道路路段的道路类别确定。处理器2确定的特征值中的至少另一个可基于连到相应交叉点的道路路段的方向信息而被确定，该方向信息可从地图数据库8中检索到。处理器2可生成η等于或大于3的特征值的η重数(f1; f2，f3...)。其中一个特征值可代表用于行驶数据7代表的交叉点上的动作的到来路段的道路类别。其中另一个特征值可代表用于行驶数据7代表的交叉点上的动作的离去路段的道路类别。其中另外的一个特征值可代表通过交叉点时产生的方向改变，诸如到来路段与离去路段围成的角。可采用对该角的离散化(discretization)。举例说明， 该角可被离散化，使得在向前行驶、右转、左转和掉头之间作出区别。也可以以更复杂的方式确定特征值集合。举例说明，为考虑(account for)动态交通情况，可确定与到来和离去路段相关联的交通模式。可利用关于时刻和日期的信息来确定交通模式。可选地或额外地，可利用交通信息信号来确定交叉点特征值或调节这些特征值。这样的交通信息信号的例子包括TMC或TPEG消息。从交通信息信号提取出的数据可用作特征值或可被用于调节另一个特征值，例如以便考虑交通信息信号中的交通状况广播。处理器2可以不同方式分析行驶数据7，以便基于行驶数据建立与通过交叉点的过程相关联的一个或多个特性。举例说明，处理器2可分析行驶数据7，以确定通过交叉点所需的总的时间。可选地或额外地，处理器2可分析行驶数据7，以确定车辆在进入离去路段之前在交叉点处已经经历过的总的停车次数。可选地或额外地，处理器2可分析行驶数据7，以确定通过交叉点时的平均速度。可选地或额外地，处理器2可分析行驶数据7，以确定通过交叉点时导致的总燃料消耗。后面的量可例如基于被作为时间的函数记录的燃料消耗速率来建立，或基于与车辆模型相结合的速度分布信息来建立。这样确定的量可当作与特定交叉点相关联的成本值，该特定交叉点可基于记录的行驶数据来确定。这种以测量值为基础的成本值与交叉点所关联的特征值集合结合起来，可用于调节交叉点成本模型5的参数。处理器2可使用不同过程来调节交叉点成本模型5的参数。在一种实现中，处理器2可为相关交叉点的基于地图数据确定的不同特征值集合，来对基于行驶数据确定的以测量值为基础的成本值执行多维回归分析。举例说明，处理器2可通过分析行驶数据为通过第一交叉点的过程确定以测量值为基础的成本值c(l)，通过分析行驶数据为通过第二交叉点的过程确定以测量值为基础的成本值c (2)，等等。值C(l)、c (2)等可代表在通过相应交叉点时导致的时间延迟或燃料消耗。处理器2可进一步确定第一交叉点与特征值集合 (f\(l)，f2(l)，f3(l))关联起来，而第二交叉点与特征值集合(f“2)，f2(2)，f3(2))关联起来，等等。然后处理器2可执行回归分析，以确定特征值的η重数的函数，该函数逼近以测量值为基础的成本值。分析行驶数据时所针对的交叉点的数目可被选择成大于特征值的可能不同集合的数目。举例说明，如果特征值集合是三重数，具有到来路段的道路类别、离去路段的路段类别和以90度的步进离散化成条目的方向改变，则分析行驶数据时所针对的交叉点的数目可被选择成大于可能的道路类别的数目的平方乘以四(表示可能的方向改变)。处 理器2可操作来基于行驶数据和多个交叉点的相关特征值确定交叉点成本模型的参数。即，可分别处理多个交叉点的数据，以确定交叉点成本模型的一个参数。在另一种实现中，处理器2可以可选地或额外地执行对车辆通过交叉点的过程进行模拟，该模拟是通过对在进入离去路段之前的不同等待次数、在交叉点区域中的不同最小速度或不同驶出速度进行抽样完成的。交叉点区域中不同等待次数或最小速度可分别根据取决于行驶数据7的概率分布来选择，其中该行驶数据7是针对具有特定的特征值集合(f\，f2, ..·)的交叉点的。对于其中每一个模拟，可确定模拟的成本值。模拟的成本值可例如代表在模拟的通过具有特征值集合(f” f2，...)的交叉点的过程所导致的总的时间或总的燃料消耗。如果模拟的成本值是总的燃料消耗，则可例如通过模拟在通过交叉点时的速度分布信息和通过使用车辆模型基于该速度分布信息确定总的燃料消耗，来确定模拟的成本值。可对在不同的模拟运算中确定的模拟成本值进行平均，以确定具有特征值集合 (f\，f2，...)的交叉点的成本值。这样确定的成本值也是基于测量值的，因为在对通过交叉点的过程进行模拟时使用的概率分布是基于行驶数据设置的。可为不同的特征值集合(f1; f2,...)基于与具有这个特征值集合或类似特征值集合的交叉点相关联的行驶数据，分别执行模拟。不论确定成本值的具体实施方式
如何，处理器2还可以确定关于在行进通过具有给定的特征值集合的交叉点时导致的成本的概率分布的附加信息。举例说明，可建立成本与平均值的方差或均方偏差，该平均值是在回归分析中确定的或通过执行多个模拟确定的。关于统计分布的信息可用于调节交叉点成本模型的参数。举例说明，交叉点成本模型可包括针对特征值每个η重数的关于平均成本值的信息以及关于平均值的统计分布方面的信息(诸如方差)。平均值和方差均可以使用行驶数据来调节。在随后的路线搜索中可利用该信息来确定成本的方差，该后来的路线搜索是基于交叉点成本模型执行的。在另一些实施例中，处理器2可执行其他过程来调节交叉点成本模型的参数，以下将参考图3-9更详细的描述这些实施例中的一部分。可以不同方式实施交叉点成本模型。为了说明而不是为了限制，交叉点成本模型5 可包括对于多个不同的特征值集合分别具有成本值条目的查找表。处理器2可例如通过使用回归分析或车辆通过过程模拟来确定与具有不同的特征值集合(f” f2，...)的交叉点关联的成本值，并能够通过将新数据9写入该查找表中来覆盖或更新查找表5中的条目。如果查找表中的条目被更新，则可计算查找表中的旧条目与基于新的行驶数据7确定的成本值的加权平均值，以产生新的成本值9。可基于已经形成查找表中的旧条目的基础的数据集合的大小和被处理来更新查找表中的条目的数据集合的大小(例如，具有特定的特征值集合(f” f2，...)的行驶数据7中的交叉点的数目)确定加权因子。交叉点成本模型5也可以被实现为软件或固件中的过程。处理器2可配置成调节该过程的参数。经调节的参数可以是特征值的多项式的系数或类似量。交叉点成本模型5还可包括模拟车 辆通过具有特定的特征值集合的交叉点的过程的模拟机。于是，处理器2可配置成基于通过分析行驶数据确定的行驶数据7的特性以及相关联的特征值集合来调节在模拟程序中使用的参数的概率分布。这样的概率分布可包括在交叉点区域中到来或离去的速度、等待时间、停止次数、最小速率的概率分布。对于以上描述的各种实施方式，基于指示车辆通过交叉点时的车辆状态的行驶数据，以及针对多个不同交叉点聚集起来的与相应交叉点相关联的特征值集合调节交叉点成本模型5。可使用与给定交叉点相关联的特征值集合作为输入来访问这样建立起的交叉点成本模型5，以从交叉点成本模型5检索与给定交叉点相关联的成本值。为此，交叉点成本模型5可被用于一个或多个导航装置11，如图1中的虚线所说明的那样。交叉点成本模型 5可作为软件的一部分、固件，或作为导航装置11的数据库的一部分用于导航装置。导航装置11可安装在不同类型的车辆上，这些车辆不需要与用于记录存储单元4中存储的行驶数据的车辆相同。导航装置11包括处理器12、地图数据库13和交叉点成本模型5。地图数据库13 可与计算装置的地图数据库3相同，但不是必须与地图数据库3相同。地图数据库13可配置成允许处理器12为道路网络中的交叉点分别确定连接到该交叉点的道路路段的分类和在该交叉点处各道路路段之间的角度。地图数据库中可包括附加信息，诸如关于交叉点处的转向限制、位于不同道路路段处的交通信号灯、车道连通性或交叉路口名称的信息。当例如在路线搜索中需要关于与交叉点关联的成本值的信息时，处理器12从地图数据库13中检索关于交叉点的地图数据14。基于该地图数据14，处理器12确定与该交叉点相关联的特征值集合。该特征值集合可以是η重的，并可以以与调节交叉点成本模型 5的参数时所用的特征值集合相同的方式来确定。在一种实施例中，处理器12可基于地图数据产生η重的特征值(f1; f2，f3，...)，其中η等于或大于2。η重的特征值可以是使得它们不包括唯一的交叉点标识符。即，道路网络中的多个不同交叉点可具有相同的η重特征值。其中一个特征值可代表针对路线搜索中预期的交叉点的动作的到来路段的道路类别。 其中另一个特征值可代表路线搜索中预期的交叉点中发生的方向改变，诸如由到来路段和离去路段围成的角。可对该角进行离散化。举例说明，可对该角进行离散化，以便在直行、 右转、左转和掉头之间进行区分。处理器12可查询地图数据库13若干次，以便产生η重特征值。举例说明，可在第一次查询中从地图数据库13中检索路段的名称或标识符，随后可在第二次查询中利用此信息来检索关于道路类别的信息和路段的方向。处理器12利用作为输入的为交叉点确定的特征值集合15查询交叉点成本模型5。 作为响应，接收到与具有特征值集合15的交叉点相关联的成本值16。成本值16可用于，例如，从出发点到目的地的路线搜索，用于动态路由，或用于类似操作。即使在交叉点成本模型5已经被布置(cbploy)到导航装置11上之后，对交叉点成本模型5的参数的调整仍可以继续。为此，导航装置11可在其被安装到的车辆通过交叉点的过程中监视该车辆的行为，可以基于地图数据14建立与交叉点相关联的特征值集合 15，并可以基于对通过交叉点时的车辆行为和特征值集合15的分析更新交叉点成本模型5 的参数。这将通过参考图2来更详细地描述。图2A和图2B分别是代表车辆20的示意性框图。车辆20具有导航装置21和车载网络(board network) 230车载网络23可包括连接到导航装置21的CAN总线，以提供指示车辆状态的行驶数据27。导航装置21包括处理器22、地图数据库13和交叉点成本模型5。地图数据库13 和交叉点成本模型5可配置为参考图1描述的那样。地图数据库13可包括允许处理器22 为道路网络中的任意交叉点确定特征值集合的信息。特征值集合可包括诸如路段类别和路段之间的夹角的信息。交叉点成本模型5可配置成使得当用特征值集合查询时可从交叉点成本模型5检索出交叉点的成本值。地图数据库13和交叉点成本模型5可包括存储在存储装置中或导航装置21的存储器29中的数据。可与存储装置29 —体化形成的存储装置28， 其上可存储有指令，该指令在被处理器22执行时指挥处理器执行对交叉点成本模型5的调整或通过查询交叉点成本模型5对交叉点的成本值的检索，这将在以下更详细地描述。图2A示出了在调节交叉点成本模型5的参数时的导航装置21。处理器22通过接口 26从车辆车载网络24检索行驶数据27。行驶数据27可例如包括分别为时间的函数的速度或燃料消耗速率。诸如关于当前位置的信息这样的附加信息可作为行驶数据27被供应，或可直接从诸如GPS的定位装置或其他类似定位装置中检索。当车辆通过交叉点时，处理器22分析行驶数据27，以识别例如速度分布信息的特征。可基于行驶数据27自身和/ 或通过将位置数据与地图数据库13提供的关于交叉点位置的信息相匹配来确定交叉点区域。确定出的特征可以是，例如，与通过交叉点相关联的总时间延迟或总燃料消耗。处理器22为相应交叉点提取特征值集合。为此，处理器22从地图数据库13读取地图数据8。可至少基于连接到交叉点的路段的道路类别来确定特征值集合。处理器22基于对行驶数据和相关特征值集合的分析来调节交叉点成本模型5的参数。可在调节交叉点成本模型的值之前，执行对多个交叉点的这种信息的聚集。交叉点成本模型5的参数可以例如是查找表中的条目、特征值的数学展开式的系数、用于模拟车辆通过交叉点的过程的概率分布的平均值或方差，或类似量。处理器22可执行针对图1的处理器2描述的方法中的任意一种，或者任意另一个用于处理本文描述的行驶数据和特征值组的过程。举例说明， 如果交叉点成本模型5被配置为查找表，则更新的成本值9可被写入查找表中。尽管通过参考处理器22直接处理从车辆车载网络26接收的行驶数据27的场景说明性地解释了导航装置21的操作，但数据可被存储起来以用于后续处理。举例说明，导航装置可仅在预定义的时刻或在预定义的情况中，例如车辆在停车时执行对交叉点成本模型5的参数的更新。处理器22可在车辆行驶的同时识别车辆状态的特性，诸如作为时间的函数的速度分布信息或燃料消耗速率，处理器22可将该特性存储在存储介质以用于后续对交叉点成本模型5的更新，处理器22可将存储的特性与交叉点的相关特征值集合结合起来利用，以在恰当的时刻，例如在车辆已经停放好时更新交叉点成本模型5。图2B示出了当操作来执行路线搜索或执行需要关于与交叉点相关的特征值的信息或关于交叉点的特定动作的信息的另一任务时的导航装置21。成本值可以例如是在最快的路线搜索中的时间延迟，或在燃料消耗方面最优化的搜索中与交叉点相关的总燃料消
^^ ο当需要与交叉点相关的成本值时，处理器22从地图数据库13检索地图数据14。 可使用诸如交叉点坐标这样的唯一的交叉点标识符来检索地图数据。基于该地图数据，处理器22确定交叉点的特征值集合。特征值集合可以是η重的特征值。确定出的特征值集合可以使得其不包括唯一的交叉点标识符。特征值可以指示用于交叉点上的给定动作的到来路段的道路类别、用于交叉点上的给定动作的离去路段的道路类别，和交叉点上的方向改变。处理器22使用特征值集合15来访问交叉点成本模型5和从交叉点成本模型接收成本值16。成本值16与特征值集合15关联起来，并因此与处理器22要求成本值时所针对的交叉点关联起来。取决于交叉点成本模型5的实现方式，可提供访问交叉点成本模型5 的不同实现方式。举例说明，如果交叉点成本模型包括查找表，可基于特征值集合15读出其中一个条目。如果交叉点成本模型包括数学过程，则特征值15可被输入到该数学过程， 而该过程可输出与该特征值集合相关联的成本值。参考图3-图5，将进一步说明用于提供成本信息的方法和装置。该方法和装置通过将车辆通过交叉点时的车辆状态的特性与基于地图数据确定的交叉点的特征值联系起来，来为交叉点提供成本信息。图3是说明道路网络31的一部分的示意图。道路网络31包括交叉点32_35和路段36-42。由较粗的线表示的道路路段37、38、39代表根据道路分类更重要的道路，而由较细的线表示的道路路段36，40-42代表根据道路分类较不重要的道路。在车辆行驶通过道路网络的多个交叉点的同时行驶数据被记录。举例说明，车辆可在交叉点32处从道路路段36进入道路路段38，由此从较不重要的道路路段左转到更重要的道路路段，重要性由分类来指定。车辆可在交叉点33处从道路路段38通过进入道路路段39，S卩，在根据道路分类比交叉街道更重要的街道上继续其行程。在交叉点34处，车辆可从道路路段39通过，进入道路路段42，从更重要的道路路段左转到较不重要的道路路段，重要性由分类来指定。在这些动作期间，作为时间的函数的诸如速度和/或燃料消耗速率这样的车辆状态可被监视。车辆状态的特性可从被监视的车辆状态中提取出。通过将为不同交叉点上的多个不同动作获得的特性与交叉点的特征值集合关联起来，可设置或调节交叉点成本模型的参数。参考图4Α-图4C来针对示例性速度分布信息解释作为时间的函数监视的车辆状态的特性的提取。图4Α示出了当车辆从较不重要的道路路段转弯到更重要的道路路段时可能登记的速度分布信息51。关于这样的动作的示例是在图3中的交叉点32处从道路路段36转弯到道路路段38。从初始速度开始，车辆减速，由下降的速度斜线表示。在52处，车辆例如由于交通信号灯做出第一次停止。在53处，车辆以较慢的速度Vjm移动。在54处，车辆做出第二次停止。可提取出的速度分布信息的特性包括在车辆进入驶出道路路段之前车辆做出的停止的次数、车辆在交叉点处停止的时间段55、57、车辆在交叉点区域中以较低速度行进的时间段56、交叉点区域中的特性速度Vjun，或在时间段55-57中产生的总时间中的一个或多个。图4B示出了当车辆在交叉点处继续行驶在重要道路(即，具有更高的分类的道路)上时可登记的速度分布信息61。这样的动作的示例是在图3的交叉点33处从道路路段38直行到道路路段39。从初始速度开始，车辆减速，由下降的速度斜线表示。在62处， 车辆在交叉点区域中以较慢的速度移动。在时间段63之后，车辆加速并以驶出速度继续其行程。可被提取出的速度分布信息的特性包括车辆在交叉点区域中以较低速度行进的一个或多个时间段62、在交叉点区域中的特性速度\ ，或在通过交叉点区域中产生的总时间。图4C示出了当车辆在从更重要的道路路段转弯到较不重要的道路路段时可登记的速度分布信息65。这样的动作的示例是在图3的交叉点34处从道路路段39转弯到道路路段42。从初始速度开始，车辆减速，由下降的速度斜线表示。在66处，车辆在进入驶出道路路段之前停止。在时间段67之后，车辆加速并以驶出速度继续其行程。可被提取出的速度分布信息的特性包括车辆在交叉点处停止的一个或多个时间段67，或在通过交叉点区域时产生的总时间。还可以建立车辆状态的可替代的或附加的特性。举例说明，确定车辆通过交叉点所需的总时间可能就是足够的。可替代地或额外地，可确定与通过交叉点的过程相关联的操作相关的总燃料消耗。如果得不到关于燃料消耗的直接信息，可使用车辆模型基于速度分布信息确定关于燃料消耗的信息。指示车辆通过交叉点时的行为的行驶数据不仅仅可被分析来建立作为时间的函数的速度或燃料消耗的特性，还可基于行驶数据检测交叉点。可额外地或可替代地利用使用定位信息(使用诸如GPS的定位系统获得)的地图匹配和地图数据来识别车辆何时通过交叉点。图5是交叉点区域71的示意性表示，用于说明可如何基于地图数据建立表示交叉点的特征值。道路路段72-75连接到交叉点。对于交叉点，地图数据可包括连接到交叉点的道路路段的信息，该信息例如是道路路段标识符或道路名称方面的信息。地图数据可包括关于这些道路路段的道路类别的信息。地图数据可进一步包括在交叉点处对于不同道路路段是否存在道路信号灯76方面的信息。地图数据可进一步包括如在77处示意性示出的关于转弯限制的信息。地图数据可进一步包括关于在交叉点处道路路段的取向。基于该关于取向的信息，可确定道路路段夹成的角，如78处所示。地图数据可进一步包括关于连接到交叉点的道路路段的交通模式的信息。基于可从地图数据库得到的此信息，可为交叉点，或为交叉点上的特定动作生成特征值集合。举例说明，除了基于连接到交叉点的道路路段的道路类别并基于与交叉点上的动作相关联的方向改变相关的信息确定的特征值以外，特征值集合还可以包括附加特征值，该附加特征值指示关于到来或离去道路路段的交通模式，或到来道路路段处是否存在交通信号灯。通过利用η重的特征值集合，其中η大于3，当调整交叉点成本模型的参数时刻考虑更多的与不同种交叉点相关联的特征。图6是代表调节交叉点成本模型的参数的方法80的流程图。该方法可由图1的计算装置1的处理器2执行。该方法还可由图2的导航装置21的处理器22执行。
在81处，检索行驶数据。行驶数据包括关于车辆在通过道路网络的交叉点时的车辆状态的信息。车辆状态可包括被作为时间的函数记录的速度，或作为时间的函数记录的燃料消耗。行驶数据可从车辆车载网络中或从存储了历史日志文件的存储单元中直接检索。在82处，检测到通过交叉点。通过交叉点可基于显著的减速或停止来检测，该减速或停止可基于行驶数据来确定。还可通过使用定位信息和基于地图数据确定的交叉点位置的信息执行地图匹配，来检测通过交叉点的过程。检测交叉点可包括识别车辆状态受交叉点影响的时间窗。可执行阈值比较来识别时间窗。在83处，执行坐标匹配来识别与可获得行驶数据的交叉点相对应的地图数据中的交叉点条目。在84处，基于地图数据确定与交叉点相关联的特征值集合。可基于静态地图数据确定该特征值集合。可基于连接到交叉点的道路路段的道路类别方面的信息并且/或者基于道路路段的方向确定该特征值集合。在85处，确定行驶数据是否包括关于另外的通过交叉点的车辆状态的信息，该信息将被用于调节交叉点成本模型的参数。如果可得到关于其他的通过交叉点的过程的行驶数据，则方法回返到82。否则，该方法继续进行到86。在86处，可调节交叉点成本模型的参数。这可以基于通过不同交叉点的行驶数据的特性和相应交叉点的对应特征值集合来完成。行驶数据的特性可包括，关于执行步骤 82-84所针对的每个交叉点的一个或者多个信息，该一个或者多个信息包括车辆在进入驶出道路路段之前不得不停止的总次数、在交叉点处花费的总时间、在交叉点处导致的总燃料消耗，或与交叉点相关的特性速度降低。利用基于行驶数据确定的车辆状态的特性来调节交叉点成本模型的参数，该特性与基于地图数据确定的交叉点特征值相互关联。在调节交叉点成本模型的参数以前，可为多个交叉点聚集从行驶数据得到的特性和相应交叉点的相关特征值集合以及动作。可利用不同的技术来调节交叉点成本模型的参数，诸如回归分析或模拟技术。在87处，可提供交叉点成本模型，以变在导航中使用。当需要关于成本值的信息 (诸如当在给定交叉点处执行给定动作时导致的时间延迟或附加燃料消耗)时，可访问交叉点成本模型以提供此信息。尽管在图6所示的方法中在调节特征值集合之前为多个交叉点聚集行驶数据的特性和相关的特征值集合，但也可以在每当例如通过交叉点时导致的时间延迟或总燃料消耗以及相关的特征值集合被确定的时候执行86处的调节。在其他实施方式中，可为交叉点上的多个动作评价行驶数据的特性，这些特性与同一特征值集合关联起来，并且此信息可以被组合起来调节交叉点成本模型的参数。图7是代表调节交叉点成本模型的参数的方法90的流程图。该方法可由图1的计算装置1的处理器2执行。该方法还可由图2的导航装置21的处理器22执行。方法90 可用于实现图6中的方法的步骤82-86。在91处，确定交叉点是否显著地影响了车辆的行驶状态。在一种实施方式中，可将交叉点区域中的速度改变与阈值进行比较，以确定交叉点是否以对于交叉点成本模型来说很显著的方式影响了行驶状态。
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如果在91处确定车辆状态，例如车辆速度在交叉点区域中没有被显著改变，则方法进行到92。在92处，设置与通过交叉点的过程相关联的一个或多个特性的值。一个或多个特性可包括在交叉点处导致的时间延迟、在交叉点处导致的附加燃料消耗、在交叉点处车辆停止的次数#31~(^5、和在交叉点区域中的速度降低Avjun中的一个或多个。在 92处，这些特性的值被设置成使得指示交叉点不会显著地影响车辆速度分布信息。在一个实施例中，在方法转到97以前，可将这些特性的值设置成零。如果在91处确定车辆状态(例如车辆速度)在交叉点区域中被显著改变，则方法转到93-96。尽管这些步骤被示为部分地以并行方式执行，它们也可以以串行方式执行。在93处，确定其中车辆状态(例如速度)受交叉点影响的时间窗。可比较速度改变与阈值，以确定窗口。在一种实施方式中，可通过识别速度分布信息中的某些部分(在这些部分处车辆在到来路段或离去路段上行进并具有小于阈值的加速或减速)来确定车辆状态受交叉点影响所在的时间窗。由诸如GPS的定位系统提供的位置信息可与行驶数据结合起来，以建立其中交叉点影响车辆状态的时间窗。在94处，评价时间窗中的行驶数据，以建立与交叉点上的动作相关联的一个或多个特性，该特性由行驶数据表示。一个或多个特性可包括在交叉点处导致的时间延迟!~_、 在交叉点处导致的附加燃料消耗Bjm、在交叉点处车辆停止的次数#31~(^3、和在交叉点区域中的速度降低Δ 中的一个或多个。这些特性可通过评价行驶数据来获得。举例说明， 可基于在93处确定的时间窗的长度确定在交叉点处导致的时间延迟Tjun。可基于在93处确定的时间窗中对燃料消耗速率求积分的结果确定在交叉点处导致的燃料消SBjun。在各种实施方式中，可基于与在到来路段和离去路段上的行进相关联的成本来进一步确定在交叉点处导致的时间延迟Tjun或燃料消耗Bjm。为此，可确定与在93处识别的交叉点区域相对应的到来路段的部分和离去路段的部分。因此，可确定在到来路段的某一段内和离去路段的某一段内，车辆的速度分布信息一直受交叉点的影响。可将在交叉点处导致的时间延迟Tjun设置成等于在93处确定的时间窗的长度减去车辆在经过到来路段的所述段时会导致的时间延迟(如依据行进时间成本模型基于路段成本确定的)，再减去车辆在经过离去路段的所述段时会导致的时间延迟(如依据行进时间成本模型基于路段成本确定的)。因此，可避免在随后的路线搜索中对成本的两次计算。类似地，当确定在交叉点处导致的燃料消耗Bjun时，可针对在燃料消耗方面的成本纠正在93处确定的时间窗中对燃料消耗速率求积分的结果，其中成本与位于交叉点区域中到来路段和离去路段的部分相关联。与93和94处的检测和确定相并行地，在95执行坐标匹配以识别与时间窗中车辆通过的交叉点相对应的地图数据中的条目。在96处，基于地图数据中的条目执行对交叉点的分类。该分类可基于静态地图数据执行。可检索与交叉点相关联的地图数据属性，来确定特征值集合。在已经确定了与通过交叉点的过程相关联的车辆状态的特性和特征值集合后，方法转到97。在97处，检索交叉点成本模型的旧参数。在一种实施方式中，可针对96处确定的特征值集合检索所述旧参数。所述旧参数可包括当通过在96处确定的特征值集合查询时由交叉点成本模型返回的成本值，和关于此值的可靠性的信息。关于可靠性的信息可以例如指示了对行驶数据进行分析以得出由交叉点成本模型当前提供的成本值时所针对的若干交叉点。在98处，基于根据行驶数据确定的特性调节交叉点成本模型的参数。举例说明， 如果交叉点成本模型提供行进时间信息，可分别基于如94或92处确定的时间延迟Tjm、在交叉点处车辆停止的次数，或在交叉点区域中的速度降低中的一个或多个来调节表示当在交叉点上执行给定动作时导致的时间延迟的成本值。更新可包括计算旧的成本值与确定的特性的加权平均值。举例说明，如果交叉点成本模型提供行进时间信息，则可计算旧的成本值与的加权平均值，加权因子是基于可靠性信息确定的。可相应地调节可靠性信息，以造成附加行驶数据被评价来得到新的成本值的事实。在一种实施方式中，如果可靠性信息指示了分析行驶数据时所针对的交叉点的数目，则可将此值增加1。在99处，存储交叉点成本模型的新参数。可为多个交叉点反复地执行不同动作91-99。图8是用于为交叉点提供成本信息的装置100的功能性框图。尽管为了说明示出的是分离的功能块，但这些功能块提供的功能可被组合到一个物理实体中。举例说明，匹配模块102、分类模块106、处理模块107和聚集模块109的操作全部可由图1的装置1的处理器2或图2的导航装置21的处理器22执行。装置100包括接口 101、匹配模块102、存储静态地图数据104和动态地图数据105 的地图数据库103、分类模块106、处理模块107、交叉点成本模型108，和聚集模块109。在接口 101处接收到行驶数据111。行驶数据111包括关于在通过交叉点时的车辆状态的信息。行驶数据111可包括分别为时间的函数的速度和/或燃料消耗速率。在行驶数据中可包括附加信息，诸如指定车辆位置的位置信息。在行驶数据中可包括时刻和天的标记，或者当期望考虑动态改变的交通情况时可从其他装置检索关于时刻和天的信息。 进一步地，还可以检索到交通信息信号。匹配模块102从行驶数据111中检索位置信息112，该位置信息112可包括关于车辆坐标的信息。匹配模块还可以从静态地图数据104检索关于交叉点坐标的信息113。执行匹配以确定车辆已经通过的交叉点的标识符。该标识符能允许在地图数据库103中交叉点的条目能够被访问到。分类模块106从匹配模块102接收所述交叉点标识符114。基于该交叉点标识符 114，分类模块从静态地图数据104和动态地图数据105检索交叉点属性115。交叉点属性可包括关于交叉路口、关于道路类别、关于交通标志的存在或不存在或关于转弯限制的信息。 基于交叉点属性115，特征值集合116被确定，并被提供给处理模块107。可执行额外的查询来确定特征值集合116。举例说明，可通过使用时刻和日期的信息来查询数据库103，以检索关于到来和离去路段的交通模式的信息。处理模块107确定通过交叉点时的车辆状态的特性。为此，处理模块107分析关于车辆状态117的信息，以确定以测量值为基础的成本值，诸如在交叉点处从到来路段通过到达离去路段所需的总时间或在交叉点处导致的总燃料消耗。处理模块107从交叉点成本模型108检索交叉点成本模型的当前参数118。对参数118的检索可基于特征值集合116执行。处理模块107基于对关于车辆状态117的信息的分析和已经基于特征值集合116检索的参数118来为交叉点成本模型计算新的参数。可执行加权，其考虑了确定交叉点成本模型的参数118所根据的行驶数据的数量。然后，处理模块107设置交叉点成本模型的新参数119，并将该新参数119写入交叉点成本模型108中。处理模块107还可以将对行驶数据执行的分析的结果120提供给聚集模块109。 结果120可包括适合存储在地图数据库103以用于后续使用的信息。举例说明，期望将关于车辆经常通过的特定交叉点的信息存储在地图数据库103中。聚集模块109聚集信息109， 并将自适应地图信息121写入地图数据库103的动态地图数据105中。为了调节交叉点成本模型的参数，处理模块107可执行不同过程。在一种实施方式中，处理模块107可在由可能的特征值集合组成的参数空间中对为多个交叉点收集的数据执行回归分析。在一种实施方式中，处理模块107可执行随机模拟(stochastic simulation)，以模拟交叉点中车辆的速度分布信息，如将参考图9更详细地解释的那样。在用于为交叉点提供成本信息的方法和装置中，可执行随机模拟。可针对被分类成具有给定的特征值集合的交叉点和动作执行多个模拟，并且可为不同的可能特征值集合重复该模拟处理。对于每一次模拟，根据基于为具有给定的特征值集合的交叉点获得的行驶数据建立的概率分布来选择至少一个运动学量(kinematic quantity)。图9是用于说明模拟过程的示意图。利用该过程，可对于不同的到来速度、离去速度、车辆不得不停止的次数、车辆在交叉点区域中行驶时在交叉点区域中的平均最小速度， 和在交叉点区域中的停止时间来模拟在交叉点处导致的时间延迟或燃料消耗。可基于行驶数据，即，监视的车辆行为来确定模拟的参数。对于每一个指示的量，可基于代表多个通过与特定特征值集合相关联的交叉点的过程的行驶数据来确定平均值、可能的方差。在131处，根据到来速度的概率分布选择到来速度，或者可将到来速度设置成从关于到来路段的地图数据的信息中获得的固定值。为通过具有特征值集合的交叉点的过程执行随机模拟，其中以随机的方式但是使用现实的物理假设(physical assumption)来产生不同的速度分布信息。为了模拟现实的速度分布信息，根据随机分布来选择车辆在交叉点处停止的次数和/或其他描述车辆的运动的输入参数。为停止的次数根据概率分布选择了数次停止。取决于在在132处依据概率分布是选择了零次停止、一次停止还是二次停止等，将在对应于零次停止的路径133、对应于一次停止的路径136、对应于两次停止的路径 138等路径中的一条路径中模拟简化的速度分布信息。在一种实施方式中，在假设车辆具有已知的加速和减速并假设在已经加速或减速到特性最小速度之后车辆在交叉点区域中在两次停止之间以该特性最小速度行驶的条件下，计算简化的速度分布信息。可基于测量到的行驶数据来设置随机分布的参数，诸如平均数或方差或其他参数。举例说明，关于到来速度的概率分布的平均数可被设置成等于关于具有相应特征值集合的交叉点的测量到来速度的平均数。类似地，概率分布的方差可被设置成等于关于相应量(如由行驶数据代表的量)的测量值的方差。对于在对应于零次停止的路径133中的模拟，根据最小速度的概率分布选择在 134处指示的交叉点区域中的特性最小速度\ ，并根据另一个概率分布选择以所述最小速度行进的持续时间Tjm。又可根据另一个概率分布选择驶出速度135，或者可将驶出速度 135设置成从关于驶出路段的地图数据中的信息得到的固定值。于是，可以很容易计算出从到来速度减速到随机选择的v_，以持续行进随机选择的时间，和加速到v-所需的速度分布信息和/或总时间。通过使用车辆模型(该车辆模型提供关于作为速度的函数的燃料消耗速率的信息)，还可以估计与此处理相关联的总燃料消耗。关于加速数据分布的信息如果是可得到的，则可以被供应给车辆模型，以便获得对总燃料消耗的更实际的估计。对于在对应于一次停止的路径136中的模拟，可根据关于车辆在通过交叉点以前停止的持续时间这样的停止时间的概率分布来选择在137处指示的车辆在通过交叉点以前停止的持续时间Tjumlt5可根据又另一个概率分布选择驶出速度135，或者可将驶出速度 135设置成从关于驶出路段的地图数据中的信息得到的固定值。于是，可以很容易计算出从到来速度减速到速度0，在继续行进前等待随机选择的时间段T^ml，和加速到v。ut所需的速度分布信息和/或总时间。通过使用车辆模型，该车辆模型提供关于作为速度的函数的燃料消耗速率的信息，还可以估计与此处理相关联的总燃料消耗。对于在对应于两次停止的路径138中的模拟，可根据关于车辆在通过交叉点以前停止的持续时间这样的停止时间的概率分布来分别选择在139和141处指示的车辆在通过交叉点以前停止的持续时间Lg1和T_,3。类似地，根据最小速度的概率分布选择在140处指示的车辆在两次停止之间行进的特性速度ν_，并根据另一个概率分布选择车辆在两次停止之间行进时的持续时间Τ_,2。可根据又另一个概率分布选择驶出速度135，或者可将驶出速度135设置成从关于驶出路段的地图数据中的信息得到的固定值。于是，可以很容易计算出从到来速度减速到速度0，在继续行进前等待的随机选择时间段，加速到Vjun 并以此速度持续行驶时间段，再次减速到速度0，在继续行进前等待随机选择的时间段，和加速到v。ut所需的速度分布信息和/或总时间。通过使用车辆模型，该车辆模型提供关于作为速度的函数的燃料消耗速率的信息，还可以估计与此处理相关联的总燃料消耗。关于加速分布的信息如果是可得到的，则可以被供应给车辆模型，以便获得对总燃料消耗的更实际的估计。可为任何可能的特征值集合执行多个这样的模拟。可对在这些模拟中确定的结果时间延迟和/或总燃料消耗求平均值。平均值可被用来调节交叉点成本模型的参数。举例说明，如果交叉点成本模型包括查找表，则从多次模拟获得的时间延迟和/或燃料消耗的平均值可被写入到查找表中的由特征值集合确定的位置中。可为不同的特征值集合执行多次模拟。当交叉点成本模型的参数被自适应地调节时，可基于行驶数据更新在模拟过程中利用的概率分布。举例说明，如果确定车辆在进入与特定特征值集合相关联的交叉点的驶出路段前停止了一定次数，例如两次，则可相应地更新关于停止的次数的概率分布。类似地，为此通过过程确定的两个等待时间可用于更新在交叉点中停止时间的概率分布。在稍后可通过使用更新的概率分布执行重复的模拟，以确定新的成本值。交叉点成本模型最终可在车辆上被用于导航的目的。例如当执行路线搜索时，交叉点成本模型可被用于获得关于成本值的信息。图10是代表利用交叉点成本模型的路线搜索方法150的流程图。交叉点成本模型可被配置成使得其响应于特征值集合提供成本值。该成本值可以是在最快的路线搜索中与交叉点相关联的时间延迟，或者是在对于最小燃料消耗相关联的路线的搜索中在交叉点处导致的燃料消耗。在151处，确定在特定交叉点处的特定动作的成本值被需要。这可是例如在路线搜索算法(例如Dijkstra’ s算法或者Α*算法)的扩展步骤中的情况在152处，确定在交叉点处的与动作相关的特征值。基于静态地图数据确定特征值集合。该特征值集合可包括到来路段的道路类别、驶出路段的道路类别，和当从到来路段进入驶出路段时遇到的方向改变。在集合中可包括其他特征值。在153处，使用该特征值集合来查询交叉点成本模型。在一种实施方式中，可利用该特征值集合来识别查找表中的条目。在另一种实施方式中，交叉点成本模型可基于集合中的不同特征值执行数学操作，以便确定代表成本值的输出值。在154处，从交叉点成本模型接收与特征值集合相关联的动作和交叉点的成本值。成本值可指示当在交叉点上执行动作时导致的时间延迟或燃料消耗。在155处，通过使用在154处接收的成本值来执行或继续路线搜索。方法150可由安装在车辆上的导航装置或由另一个电子计算装置执行。在进一步的实施例中，可从交叉点成本模型检索与具有给定的特征值集合的交叉点相关联的平均成本值以及其他信息。举例说明，可从地图数据库接收到与具有特征值集合的交叉点上的给定动作相关联的成本的标准偏差方面的信息，并且在路线搜索中可利用该信息。当要确定与路线相关联的成本的总方差时，这可能是令人期望的。在查询交叉点成本模型之前，可检索附加信息。举例说明，可确定关于车辆被预期通过交叉点所处于的日期中的时刻和日期的信息，以基于该信息建立用于到来和离去路段的交通模式。可使用该交通模式作为特征值来查询交叉点成本模型。类似地，在查询交叉点成本模型的处理中可利用诸如TMC或TPEG消息的交通信息信号。已经参考附图描述了根据示例性实施例的方法和装置。也可以实施其他实施例。 举例说明，尽管用于提供成本信息的方法和装置已经被描述为，其中使用某些特征值来训练(train)交叉点成本模型，和在稍后访问交叉点成本模型中的信息，但还可以使用其他特征值集合。举例说明，根据实施例，到来路段的道路类别与离去路段的道路类别的差异可被用作特征值。可执行表示方向改变的对特征值的离散化。在实施例中，表示方向改变的特征值可被设置成对应于左转、右转、执行和掉头中的一个，因此实现90度的离散化。可以使用关于方向改变的其他离散化。对于在本文中被描述为与交叉点相关联的任何特征值集合或任何成本值，将会理解特征值集合或成本值不仅仅取决于交叉点，还取决于交叉点上的具体动作。S卩，特征值集合或成本值可指示在交叉点上执行的动作。关于交叉点的附加或可替代信息可用作特征值。举例说明，到来和/或离去路段的倾斜度可被用作特征值。对到来和/或离去路段的曲率的测量值可被用作特征值。可以不同方式，例如通过沿道路路段的长度对曲率的半径求积分来确定曲率的测量值。关于交通标志或在从到来路段行进到离去路段时的通过限制的信息也可被用作特征值。在每一种方法和装置中，交叉点成本模型可包括附加信息。举例说明，交叉点成本模型可被配置成使得响应于特征值集合，其不仅提供与具有特征值集合的交叉点相关联的特征值方面的信息，还提供导致的成本的统计分布方面的信息。统计分布方面的信息可包括，例如为具有特征值集合的交叉点确定的成本的标准偏差或方差。相应地，对交叉点成本模型的参数进行调整可包括例如为具有给定特征值集合的交叉点确定标准偏差或方差。根据本发明的实施例的方法和装置非常适合于确定这种信息，因此评价为多个交叉点获得的行驶数据，以更新交叉点成本模型。
在每一种方法和装置中，可考虑道路状态的动态改变。举例说明，与给定交叉点上的动作相关联的到来和离去路段上的交通模式可被用作特征值，来取代到来路段或离去路段的道路类别或对其进行补充。关于时刻和日期的信息可被检索到，并可被用于查询存储了交通模式的动态地图数据库。还可以在调节交叉点成本模型的参数的处理中和在为了路线确定使用交叉点成本模型时考虑交通信息消息。根据本文描述的实施例的方法可以以驾驶员特定的方式来执行。因此，可实现考虑了不同驾驶员的行为的学习导航(learning navigation)。尽管实施例是在为最快路线搜索提供关于时间延迟的信息或为燃料消耗最少的路线搜索提供关于燃料消耗的成本模型的上下文中描述的，但根据本文描述的方法可并行地调节多个不同交叉点成本模型的参数。举例说明，提供关于时间延迟的信息的交叉点成本模型和提供关于燃料消耗的信息的交叉点成本模型可被维持，和被布置到导航装置上。 还可以实现提供另外的成本信息(例如车辆在从到来路段行进到离去路段之前经历的停止的次数方面的信息)的交叉点成本模型。
权利要求
1.一种提供与道路网络(31)的交叉点(32-35 ；71)相关的成本信息的方法，所述方法包括为多个交叉点(32-35 ;71)接收行驶数据(7;27;111，117)，该行驶数据(7 ;27 ;111， 117)指示车辆在通过所述多个交叉点(32-35 ;71)时所述车辆的至少一个状态；为所述多个交叉点(32-35 ；71)中的每个交叉点(32-35 ；71)，基于地图数据(8 ；115，116)确定与相应交叉点(32-35；71)相关联的特征值集合(9)，和调节交叉点成本模型(5 ；108)，特别是指示通过交叉点(32-35 ；71)的过程导致的行进时间或燃料消耗的交叉点成本模型(5 ； 108)的参数，所述交叉点成本模型(5 ； 108)被配置成响应于接收到与交叉点(32-35 ；71)相关联的特征值集合(15)来提供成本值(16)，所述交叉点成本模型(5 ； 108)的所述参数是基于所述接收到的行驶数据(7 ；27 ；111，117)和为所述多个交叉点(32-35 ；71)确定的所述特征值集合(9)来调节的。
2.如权利要求1所述的方法，其中，对于所述多个交叉点(32-35 ;71)中的每个交叉点，至少基于连接到所述交叉点的道路路段(36-42 ；72-75)的道路类别和/或连接到所述交叉点的所述道路路段(36-42 ； 72-75)的交通模式和/或在所述交叉点处的所述道路路段(36-42 ；72-75)的方向(78)，确定所述特征值集合(9)。
3.如权利要求1或2所述的方法，其中，对于所述多个交叉点(32-35 ；71)中的每个交叉点，至少基于到来路段(36-42 ； 72-75)的道路类别和/或交通模式、离去路段(36-42 ；72-75)的道路类别和/或交通模式和指示在从所述到来路段行进到所述离去路段时的方向改变(78)的动作分类，来确定所述特征值集合(9)。
4.如前述权利要求中任一项所述的方法，其中所述特征值集合(9)是η重数，η大于或等于2，特别是η大于或等于3，并且所述交叉点成本模型(5 ； 108)被配置成响应于接收到η重的特征值(15)来提供所述成本值 (16)。
5.如前述权利要求中任一项所述的方法，包括为选定的特征值集合(9)，确定与具有所述选定的特征值集合(9)的交叉点(32-35 ； 71)相关联的以测量值为基础的成本值，其中所述以测量值为基础的成本值(16)是基于对于具有所述选定的特征值集合(9)的所述交叉点(32-35 ；71)的所述行驶数据(7 ；27 ；111，117)来确定的，并且其中所述交叉点成本模型(5； 108)的所述参数是基于所述以测量值为基础的成本值(16)来调节的。
6.如权利要求5所述的方法，其中所述行驶数据(7 ；27 ；111，117)包括关于所述车辆的作为时间的函数的速度(51， 61,65)或燃料消耗的信息，该信息被分析以确定所述以测量值为基础的成本值(16)。
7.如权利要求5或6所述的方法，其中所述以测量值为基础的成本值(16)被确定，以便指示通过具有所述选定的特征值集合(9)的所述交叉点(32-35 ；71)时导致的总时间或总燃料消耗。
8.如权利要求5-7中的任一项所述的方法，其中确定所述以测量值为基础的成本值(16)的所述步骤包括对所述车辆通过具有所述选定的特征值集合(9)的所述交叉点的过程执行多次模拟，每一次所述模拟基于根据随机分布选择的至少一个输入参数来执行。
9.如权利要求5-8中的任一项所述的方法，其中分别为多个选定的特征值集合(9)执行确定以测量值为基础的成本值(16)的所述步骤。
10.如权利要求9所述的方法，其中对为所述多个选定的特征值集合(9)确定的所述以测量值为基础的成本值执行回归分析。
11.如前述权利要求中的任一项所述的方法，其中所述行驶数据(7 ；27 ；111，117)是从所述车辆的车载网络(23)接收到的，并且所述调节所述参数的操作是在所述车辆上执行的。
12.如前述权利要求中的任一项所述的方法，包括检索与所述多个交叉点(32-35 ；71)的到来路段和离去路段相关联的交通信息信号， 所述交通信息信号指示在所述车辆通过相应交叉点(32-35 ；71)时在所述到来路段和离去路段上的交通状态，所述交叉点成本模型(5;108)的所述参数是基于所述交通信息信号来调节的。
13.一种计算装置(1 ；21 ； 100)，特别是一种配置成车辆导航装置的计算装置，包括接口(6 ;26 ;101)，配置成为多个交叉点(32-35 ；71)接收行驶数据(7 ;27 ;111，117)，该行驶数据(7 ；27 ；111，117)指示车辆在通过相应交叉点(32-35 ；71)时所述车辆的至少一个状态，存储单元(3 ；29 ； 103)，配置成存储地图数据(8 ； 104 ； 115 ； 116)，和处理器(2 ；22 ； 102，106-109)，配置成为所述多个交叉点(32-35 ;71)中的每个交叉点(32-35 ;71)，基于所述地图数据(8; 115，116)确定与相应交叉点(32-35 ；71)相关联的特征值集合(9)，和调节交叉点成本模型(5 ； 108)，特别是指示通过交叉点(32-35 ；71)的过程导致的行进时间或燃料消耗的交叉点成本模型(5 ； 108)的参数，所述交叉点成本模型(5 ； 108)被配置成响应于接收到与交叉点(32-35 ；71)相关联的特征值集合(15)来提供成本值(16)，所述处理器(2 ；22 ；102，106-109)被配置成基于在所述接口处接收到的所述行驶数据(7 ；27 ； 111，117)和为所述多个交叉点(32-35 ；71)确定的所述特征值集合(9)，来调节所述交叉点成本模型(5 ； 108)的所述参数。
14.一种计算机程序产品，包括指令代码，该指令代码在由计算装置(1 ；21)的处理器 (2 ；22 ；102，106-109)执行时指示所述处理器(2 ；22 ； 102，106-109)执行如权利要求1-12 中的任一项所述的方法。
15.一种根据道路网络确定路线的方法，包括识别将要确定的成本值(16)所针对的交叉点(32-35 ；71)，基于地图数据(8 ；115，116)确定与所述识别的交叉点(32-35 ；71)相关的特征值集合 (15)，将所述确定的特征值集合(15)作为输入参数提供给交叉点成本模型(5 ；108),响应于所述特征值集合(15)，从所述交叉点成本模型(5 ； 108)检索关于所述识别的交叉点(32-35 ；71)的成本值(16)，和在路线搜索中使用由所述交叉点 成本模型(5 ； 108)提供的所述成本值(16)。
全文摘要
本发明提供了用于提供与道路网络的交叉点相关的成本信息的方法和装置。指示车辆在通过多个交叉点时车辆的至少一个状态的行驶数据被检索。对于多个交叉点中的每个交叉点，基于地图数据(8)确定与相应交叉点相关联的特征值集合(9)。调节交叉点成本模型(5)的参数。配置成响应于与交叉点相关的特征值集合(15)来提供成本值(16)。基于接收到的行驶数据(7)和为多个交叉点确定的特征值集合(9)来调节交叉点成本模型(5)的参数。交叉点成本模型(5)可用于路线搜索。
文档编号G01C21/34GK102346044SQ20111020466
公开日2012年2月8日 申请日期2011年7月21日 优先权日2010年7月21日
发明者A.普里亚金, P.库纳思, S.克卢格 申请人:哈曼贝克自动系统股份有限公司