专利名称：根据群组分析的最优路线计算的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及机动车辆，并且尤其涉及具有车栽导航系统的 机动车辆.
背景技术：
车载(in-vehicle)导航系统通常是已知的.当前的导航系统一 般要求操作者输入出发点和目的地.根据这两个点，导航软件访问现 有的地图数据库，计算最优路线，并且提供详细的搮纵指令来从出发 点到达目的地.
计算在起点和目的地之间的最优路线通常涉及定义将被最大化或 最小化的目标函数.行驶时间和距离包括目标函数的通用和明显的例 子.可能有时许多车辆搮作者更喜欢用于路线选择的其它准则，其更 为抽象并更难于定义.例如， 一类搮作者可能更喜欢由绿化街道组成 的路线而另一个更喜欢有许多购物机会的路线，或者两者都喜欢.在
可能是有用的.用于实现这点的有用方法在下面详细描述，并且被称 为群组分析(cohort analysis),
发明内容
群组分析包括车栽导航系统的元件.当操作者从起点旅行到目的 地时，导航系统记录各个选择的路线段，把这些选择与包括为旅程所 计算的最短时间路线的路线段相比较.不是规定路线一部分的路线段 被收集并连同起点和目的地一起定期发送到集中式服务器，其中它们 被存储在数据库中.中央服务器还具有大规模的地图数据库，其列出 了通常并不包括在车栽数据库中的每条路线段的许多属性.所述属性 包括关于以下内容的变量交通流量，例如速度、车道数目、车道宽 度；拓朴，例如在端点的可能转弯；几何形状，例如地平线形状，垂 直曲率和超仰角；使用，例如高速公路、主干线、地方、住宅、商业； 和地形，例如建筑、树木、开放空间、工厂和商店.对于每个操作者来说，群组分析器收集频繁出现的属性值和属性 值的组合以便形成简档.还在操作者的简档中包括频繁行驶路线段的 标识.把搮作者简档与其它搮作者的简档相比较以便发现相似性和区 别.形成并调整共享类似简档的搮作者群以便把他们与其它群分隔开 来.群被组合到可管理的多个类别中.根据在操作者简档中属性和路 线段的相似性以及类別中的相似性，向每个搮作者分配一类別.每个 类別和相关联的属性值信息被发送到每个操作者的车栽导航系统，在 那里被存储以供将来查阅.当操作者请求计算随后的路线时，车栽导 航系统连同行驶时间和距离一起使用群组确定的数据来形成目标函 数.搮作者选择被分配给每个准則的权重，包括群组数据、行驶时间 和行驶距离.
因此，本发明与常规的导航系统相比通过提供一种用于为车辆的 操作者识别优选的行驶路线的方法和制造产品而作出改进.这包括建 立具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统，选择起点和
目的地点；并且根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来 确定行驶路线.
本发明的另 一方面包括根据所述导航系统来产生导航指令.
本发明的另一方面包括根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组 属性信息的搮作者可选权重来确定行驶路线.
本发明的进一步方面包括通过确定多个车辆操作者的信息来建立 具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统，其中确定多个 车辆搮作者的信息包括为每个操作者创建操作者简档.优选通过把操
作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段相比较，捕获与最优路线 段偏离(divergent)的搮作者所选的路线段，并且根据属性来估计操
作者所选的偏离路线段来创建操作者简档.创建搮作者简档的多个群， 每个群基于操作者所选的偏离路线段的属性相似性.确定搮作者的多 个类别，每个类別由搮作者所选的偏离路线段的属性来定义.根据搮 作者简档向每个搮作者分配多个类别之一.
本发明的另 一方面包括把操作者所选的路线段与每个旅程的最优 路线段相比较，其包括把操作者所选的路线段与相应的最短时间路线 段相比较.
本发明的另 一方面包括通过把搮作者所选的路线段与相应的最短相比较.
本发明的另一方面包括预定属性，其包括以下至少一个交通流 量、路线拓朴、道路几何形状、道路类型和地形.
当阅读并理解以下具体实施方式
时，本发明的这些及其它方面对 那些本领域技术人员变得更加清楚.
本发明在某些部分和部分方案中可以采用物理形式，在形成本发 明一部分的附困中详细描述并图示了其优选实施例，并且其中 图l是依照本发明的示意性系统困；和， 图2是依照本发明的流程图.
具体实施例方式
现在参照附困，其中展示只用于图示本发明而并非是限制本发明， 图1示出了已经依照本发明实施例构造的示例性系统的示意图，包括 可操作来向车辆的操作者提供导航服务的示例性系统.所述系统一般 包括多个车辆、 一个或多个栽体系统120、 一个或多个通信网络130、 一个或多个服务管理子系统140和一个或多个导航子系统150.服务管 理子系统可以包括一个或多个服务管理应用142和一个或多个服务管 理器144。导航子系统150可以包括一个或多个路线应用151、 152和 一个或多个坐标数据库153、 154.
车辆101可以是任何适当的车辆，举例来说包括汽车或诸如公共 汽车或火车之类的栽客装置.所述车辆具有客户端，其是车辆101的 操作者或其它乘坐者，或在所述车辆101中所包含的任何适当设备. 在本发明的一个实施例中，客户端是被装备来与服务管理子系统140 通信的移动或便携式设备.栽体系统120是用于从车辆101向服务管 理子系统140发送信号的任何适当系统.栽体系统120还可以从服务 管理子系统140向车辆IOI发送信号.在本发明的一个实施例中，栽 体系统120是在本领域中公知的无线栽体系统.栽体系统UO例如可 以是附着到丰辆101上的发送器/接收器部件，作为选择，栽体系统120 可以是由车辆101携带的独立发送器/接收器.通信网络130是用于在车辆101和服务管理子系统140之间通信 的任何适当的系统.在本发明的一个实施例中，通信网络是公用交换 电话网络(PSTN).作为选择，通信网络130可以是能够采用模拟或 数字形式或两者结合来发送语音和/或数据的多协议因特网或内部网 网络.作为选择，通信网络130可以是混合通信网络或虚拟网络.
服务管理子系统140是用于管理将被递送给车辆101或从车辆101 递送的各种服务的系统.在本发明的一个实施例中，服务管理子系统 140管理经由各种信道分送的服务.例如，可以经由诸如人类顾问之类 的活代理或经由诸如交互计算机程序之类的虚拟代理来递送服务.服 务管理子系统140的结构可以使服务能够依照统一方式递送，而不管 用于递送的信道或递送的服务.
导航子系统150是用于产生被递送给车辆101的路线并且用于从 车辆101接收路线信息的系统.导航子系统150可以与服务管理子系 统140连接或通信.服务管理子系统140可以用来管理向或从导航子 系统150和其它网络部分递送信息.可以经由诸如人类顾问之类的活 代理或经由诸如交互计算机程序之类的虚拟代理来递送路线或接收信 息.
导航子系统150 —般包括具有适当硬件或软件配置或硬件和软件 組合的远程服务器，所述硬件和软件被配置为产生路线、处理路线信 息并接收来自车辆101的信息.导航子系统150 —般包括一个或多个 路线应用，用于产生路线信息并且处理路线信息，如下所描述.导航 系统优选包括一个或多个坐标数据库153、 154，具有用于一般根据最 短驾驶时间或距离来产生路线信息或者处理路线信息的适当软件应 用.坐标数据库可以是用于存储诸如位置坐标之类的路线信息的任何 适当数据库.另外，每个坐标数据库153、 154优选被修改为包括局部 路线属,信息，包括用于描述以下内容的信息交通流量，例如速度、 车道数目、车道宽度；路线拓朴，例如在端点的可能转弯；道路几何 形状，例如地平线形状，垂直曲率和超仰角；路线使用，例如高速公 路、主干线、地方、住宅、商业；和地形，例如建筑、树木、开放空 间和各个工厂.
现在参照图2，参考在图1中详细描述的导航系统提供了用于使用 群组信息来为车辆的搮作者识別优选的行驶路线的方法和系统的更详
8细论述.优选的导航子系统150包括路线计算和最优化功能以及使用 群组属性信息的分析模型.优选执行导航子系统150来与车辆101相 交互，所述车辆101具有车栽导航计算机，并且导航子系统150可操 作来提供车栽导航功能，如上文所描迷.车辆101优选装备有可由车 栽计算机控制的通信系统，所述通信系统可搮作来当收到来自外部设 备的询问时或当收到来自所述车栽计算机的命令时与导航子系统150 通信，
在整个操作中，当操作者通过使用与导航子系统连接的用户接口 设备选择起点和目的地点来请求导航帮助时，激活具有路线优化功能 的导航子系统150 (步骤1).进行最优路线计算(步骤2).监视实 际路线执行(步骤3)，并且确定路线差异(步骤4).连同来自其它 操作者的路线信息一起向导航子系统150提供路线差异信息(步骤5 )， 以用于群组分析(步骤6),
在包括路线优化功能和群组模型的示例性导航子系统150的搮作 中，当操作者通过使用与导航计算机连接的用户接口设备选择起点和 目的地点来请求导航帮助时，激活导航子系统.导航计算机根据所估 计的行驶时间、行驶距离以及由群组分析模型所识别的群组属性信息 来识别行驶路线.在没有群组属性信息的情况下，导航计算机优选识 别使行驶时间和距离最小化或得到优化的行驶路线.通过增加群组模 型和群组属性信息，导航子系统150根据群组分析识别了使行驶时间 和距离最小化或得到优化的行驶路线，同时考虑其它分类属性.优选 地是，车载计算机允许引入可归因于所估计的行驶时间、行驶距离和 群组属性信息的操作者可选加权系数.这允许操作者选择能够反映即 时行驶愿望和需要的加权系数，使得完全消除群组模型，或者与行驶 时间或距离相比更高度地加权所述群组模型.技术专业人员能够实现 引入满足操作者需要的加权系数.
属性信息优选包括用于每条路线段的描述符或属性.局部属性信 息可以被存储在车栽导航计算机中，或作为选择存储在导航子系统150 的数据库153中，并且当被车栽计算机请求时可用.局部属性信息优 选包括用于描述交通流量、路线拓朴、道路几何形状、道路使用，地 形的信息.
导航子系统150优选可搮作来执行群组分析以便确定群组属性信息以供在个人车辆101中进行导航帮助使用.这优选包括为每个车辆 的一个或多个搮作者创建搮作者简档，并且向导航子系统150传送操 作者简档.为每个搮作者创建搮作者简档包括监视所请求的旅程(即 图2的f骤3)，并且把搮作者所选的路线段与每个旅程的最优路线段 相比较(步骤2和4).导航系统识别并捕获与最优路线段偏离的具体 搮作者所选的路线段，其中根据已知使行驶时间或距离最小化或得到 优化的路线段来确定最优路线段.导航子系统150根据如上所述的预 定属性来估计操作者所选的偏离路线段，其可通过车栽导航计算机可 用或通过导航子系统150可用.当询问时或者当经过一定规则的时间 间隔或旅程时从每个车辆101向导航子系统150传送对搮作者所选的 偏离路线段的估计.
导航子系统150可搮作来从许多车辆操作者收集信息(参见图2 的步骤5 ).根据搮作者所选的偏离路线段的属性相似性来在导航子系 统150中创建搮作者简档的群.根据搮作者简档的多个群来确定操作 者的类别，每个类别由搮作者所选的偏离路线段的属性来定义.每个 类别由操作者填充，作为具有由类别属性所定义的一个或多个通用特 征的结果，每个操作者变为类似属性的搮作者的'群组，.根据搮作 者简档向每个搮作者分配一个类别.导航子系统150向每个车栽导航 计算机传送被确定为与每个搮作者相关联的属性.因此，当搮作者随 后使用车栽导航计算机来确定行驶路线时，导航子系统150能够根据 由操作者群组根据群组属性信息先前进行的路线选择来选择路线段.
尽管这被描述为用于在高速公路上使用的车辆的导航系统，不过 应当理解本发明的候选实施例可以包括其中搮作者能够选择候选路线 的各种运输系统.已经在具体引用优选实施例及其修改的情况下描述 了本发明.当阅读并理解说明书时可以对其进行进一步修改和改变. 旨在包括落入本发明范围内的所有这种修改和改变.
权利要求
1. 一种用于为车辆的操作者识别优选的行驶路线的方法，包括A) 提供具有合并了群组属性模型的路线优化功能的导航系统；B) 选择起点和目的地点；并且，C) 根据所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶
2. 如权利要求l所述的方法，进一步包括 D)产生导航指令.
3. 如权利要求2所述的方法，其中根据所估计的行驶时间、行驶 距离和群组属性信息来确定行驶路线进一步包括根据所估计的行驶 时间、行驶距离和群组属性信息的搮作者可选权重来确定行驶路线.
4. 如权利要求l所述的方法，其中提供具有合并了群组属性模型 的路线优化功能的导航系统，包括A) 为多个车辆搮作者确定信息，包括1) 为每个搮作者创建操作者简档，包括a) 把操作者所选的路线段与多个旅程的最优路线段相比较；b) 捕获与所述最优路线段偏离的操作者所选的路线段；c) 根据属性来估计操作者所选的偏离路线段；2) 捕获多个操作者简档，每个操作者简档基于搮作者所选的偏离 路线段的属性的相似性；B) 确定操作者的多个类别，每个类别由搮作者所选的偏离路线段 的属性来定义；并且，C) 根据操作者简档向每个操作者分配多个类别之一.
5. 如权利要求4所述的方法，其中把操作者所选的路线段与每个 旅程的最优路线段相比较包括把搮作者所选的路线段与相应的最短时 间路线段相比较.
6. 如权利要求4所述的方法，其中把搮作者所选的路线段与每个离路线段相比较.
7. 如权利要求4所述的方法，其中所述属性包括以下至少一个 交通流量、路线拓朴、道路几何形状、道路类型和地形.
8. —种制造产品，包括其中编码有计算机程序的存储介质，用于实现用来为车辆的操作 者识别优选的行驶路线的方法，所述车辆具有可搮作来访问导航系统 的车栽系统，并且具有可搮作来输入操作者可选的起点和目的地点的用户接口；所述计算机程序包括用于所述导航系统的代码，所述导航系统包括合并了群组属性模 型的路线优化功能；用于基于所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息来确定行 驶路线的代码；和，用于产生导航指令的代码.
9. 如权利要求8所述的制造产品，其中用于根据所估计的行驶时 间、行驶距离和群组属性信息来确定行驶路线的代码进一步包括用 于确定可由所估计的行驶时间、行驶距离和群组属性信息的搮作者可 选权重修改的行驶路线的代码.
10. 如权利要求8所述的制造产品，其中所述群组属性信息可从 远程导航系统传送到所述存储介质.
11. 如权利要求10所述的制造产品，其中所述远程导航包括 其中编码有计算机程序的远程存储介质，用于实现用来确定群组属性信息的方法；所述计算机程序包括用于捕获多个搮作者简档的代码，每个操作者简档包括多个属性； 用于根据属性的相似性和操作者所选的偏离路线段的相似性来创 建搮作者简档的多个群的代码；用于确定操作者的多个类别的代码，每个类别由搮作者所选的偏 离路线段的属性来定义；和，用于根据所创建的操作者简档来向每个搮作者分配多个类别之一 的代码.
12. —种制造产品，包括其中编码有计算机程序的远程存储介质，用于实现用来确定导航 系统的群组属性信息的方法； 所述计算机程序包括用于捕获多个搮作者简档的代码，每个操作者简档包括多个属性;用于根据属性的相似性和搮作者所选的偏离路线段的相似性来创建搮作者简档的多个群的代码；用于确定操作者的多个类别的代码，每个类別由採作者所选的偏 离路线段的属性来定义；和，用于根据所创建的搮作者简档来向每个操作者分配多个类别之一 的代码.
全文摘要
本发明包括群组分析作为车载导航系统的元件。当操作者从起点旅行到目的地时，导航系统记录各个选择的路线段。把这些选择与包括为旅程所计算的最短时间路线的路线段相比较。不是规定路线一部分的路线段被收集并连同起点和目的地一起定期发送到集中式服务器，其中它们被存储在数据库中。中央服务器还具有大规模的地图数据库，其列出了通常并不包括在车载数据库中的每条路线段的许多属性。所述属性包括关于以下内容的变量交通流量，例如速度、车道数目、车道宽度；拓扑，例如在端点的可能转弯；几何形状，例如地平线形状，垂直曲率和超仰角；使用，例如高速公路、主干线、地方、住宅、商业；和地形，例如建筑、树木、开放空间、工厂和商店。
文档编号G01C21/00GK101313199SQ200680043925
公开日2008年11月26日 申请日期2006年9月25日 优先权日2005年10月6日
发明者R·A·约翰逊, R·P·勒瑟, X·戴 申请人:通用汽车环球科技运作公司