预测交通状况和行车时间的制作方法

预测交通状况和行车时间的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及地图与导航，更具体地，涉及预测交通状况和行车时间。
【背景技术】
[0002]目前，电子地图广泛应用于移动应用或桌面应用中。只要网络支持，人们可以随时随地查看电子地图，查找自己想要了解的目的地。电子地图上可以显示当前交通状况。例如，绿色代表畅通路段，黄色代表行驶缓慢路段，红色则代表拥堵路段。人们在驾车出行时，可以参考地图上显示的交通状况，一方面可以对行程有一定的心理预期，另一方面可以在一定程度上选择相对顺畅的路线以避免拥堵。
[0003]但是，人们往往是在出行之前看地图，以便对行程进行了解或规划。也就是说，看地图时的交通状况并不等于实际出行到某个路段时的交通状况。
[0004]在一些电子导航应用上，会提供多条候选行车路线。对于这多条候选路线，电子导航会估计出可能需要的时间，以供人们在选择路线时参考。但是，电子导航所估计出的时间一般都是基于当前的交通状况。由于选择路线时的交通状况并不等于实际出行到该路段时的交通状况，所以估计出的时间实际上与实际出行时该路线所花费的时间相差较多。

【发明内容】

[0005]考虑到以上的情况，希望在地图中加入预测未来时间的交通状况的元素。而且，当人们选择行车路线时，可以提供对未来交通状况的预测从而更准确地估计所花费的行车时间，以供参考。
[0006]根据本发明的一个方面，提供了一种在地图上体现预测交通状况的方法，包括如下步骤:将地图上的道路进行分段；获取各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况；基于当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算各个分段道路的相对交通状况；获取各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况；基于各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路的未来时间的交通状况；以及将估计出的各个分段道路的未来时间的交通状况呈现在地图上。
[0007]优选地，所述交通状况是通行速度，通过将当前通行速度与历史同期平均通行速度进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。
[0008]优选地，所述交通状况是拥堵指数，通过将当前拥堵指数与历史同期平均拥堵指数进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。
[0009]优选地，通过将各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况相乘来估计各个分段道路的未来时间的交通状况。
[0010]优选地，以不同颜色呈现具有不同交通状况的地图上的分段道路。
[0011]根据本发明的另一个方面，提供了一种预测行车时间的方法，包括如下步骤:根据出发地和目的地，在地图上识别出一条或多条候选行车路线；将每条候选行车路线进行分段；获取每条候选行车路线的各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况；基于每条候选行车路线的各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算每条候选行车路线的各个分段道路的相对交通状况；根据当前交通状况，估计每条路线中到达各个分段道路的时间；获取各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况；基于各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况；基于各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况，估计每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间；以及根据每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间而估计总行车时间。
[0012]优选地，所述交通状况是通行速度，通过将当前通行速度与历史同期平均通行速度进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。
[0013]优选地，所述交通状况是拥堵指数，通过将当前拥堵指数与历史同期平均拥堵指数进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。
[0014]优选地，通过将各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况相乘来估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况。
[0015]优选地，通过将每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间相加而得到每条候选行车路线的总行车时间。
【附图说明】
[0016]下面参考附图结合实施例说明本发明。在附图中:
[0017]图1是根据本发明实施例的在地图上体现预测交通状况的方法的流程图。
[0018]图2是根据本发明实施例的预测行车时间的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0019]下面将详细描述本发明的具体实施例。
[0020]图1是根据本发明实施例的在地图上体现预测交通状况的方法的流程图100。
[0021]根据图1中所示，在步骤101，首先将地图上的道路进行分段。目前的电子地图基本都会对地图上的道路进行分段，用来标注不同的交通状况。例如，道路的分段可以基于距离，例如，每I公里或每500米、100米、50米、10米或者任意其他适当距离作为一段；道路的分段也可以基于交通信号灯的设置，例如，每两个(或更多个)交通信号灯之间的道路作为一段；道路的分段也可以基于街区的规划，例如，每个街区、每个十字路口之间的道路作为一段。理论上，道路分段越细，所反映出来的交通状况也就越精确，但同时对于电子地图的计算与存储的要求也就越高。此外，应该注意，在同一条道路上或同一条路线上，道路的分段标准可以不同，因此，有的路段是500米，有的路段I公里。
[0022]在步骤103，获取各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况。
[0023]获取道路的交通状况的方式有很多种。例如，考察一定时间内通过此路段的汽车的行驶速度、一定时间内通过此路段的首尾相接的汽车的数目等。根据不同的方式，反映交通状况的物理量可以是行车速度，也可以是拥堵指数。例如，以行车速度作为反映交通状况的物理量，时速40-60公里可认为是畅通，时速20-40公里可认为是行驶缓慢，时速20公里以下可认为是拥堵，时速5公里以下可认为是严重拥堵，等等。在另一例子中，以拥堵指数作为反映交通状况的物理量，例如，可以使用0-10的拥堵指数，拥堵指数越大，表明交通状况越拥堵；反之，拥堵指数越小，则表明交通状况越通畅。拥堵指数可以基于一定时间内通过此路段的汽车的行驶速度得到，也可以基于一定时间内通过此路段的首尾相接的汽车的数目等得到。
[0024]在步骤103中，可以通过当地交通管辖机关实测的公开实时数据而得到当前交通状况，例如该路段的通行速度或拥堵指数。同时，可以根据历史大数据，查到该路段在历史同时期的平均交通状况，例如该路段在该时段的平均通行速度或平均拥堵指数。
[0025]下面来探讨“历史同期”的概念。一般来说，历史同期可以是公历上的同月同日的相同时间或相同时段。例如，同样是6月I日的18:00-18:15的时段。历史同期也可以是农历意义上。例如，农历除夕的12:00-12:15的时段、中秋节(农历八月十五)的17:00或17:00-17:15的时段。历史同期也可以考虑星期的概念。例如，周五的16:00或16:00-16:15的时段。或者，考虑节假日前一天的16:00或16:00-16:15的时段、节假日当天的10:00或10:00-10:15的时段。另外，在有尾号限行措施的城市，还可考虑尾号限行的影响。例如，北京市执行机动车尾号限行的规定:机动车按照牌照上的尾号，每周有一天在规定时间内不能上路行驶。例如，周四限行的是尾号4、9的车辆。由于北京市尾号为4的车辆很少，导致这一天被限行的车辆较少，所以较容易出现拥堵。而周三限行的是尾号3、8的车辆。由于北京市尾号为8的车辆较多，导致这一天被限行的车辆较多，所以很可能一路畅通。由于尾号限行的规则每隔一段时间(例如3个月)会进行轮换，所以单纯考虑星期的概念还不够，还需考虑到尾号限行规则轮换的情况(例如4、9限行与周一早 高峰或周五晚高峰相组合会加重交通负担)，以此来统计同等因素下(尾号限行相同且无其他影响因素不同)的所谓的历史同期平均交通状况。另外，还可考虑学校的寒暑假时间，由于缺少家长接送车流量，对交通状况带来的正面影响。
[0026]此外，“同期”还涉及到“同时间”或“同时段”的概念。在本发明中，时间可以指具体时刻。时段可以指的是5分钟、10分钟、15分钟的时段或者任意其他适当时段。与道路分段的理论相似，时段越细，所反映出来的交通状况也就越精确，但同时对于电子地图的计算与存储的要求也就越高。
[0027]另一个值得探讨的概念是“平均”。历史大数据的范围可以是I年、2年、3年、5年或者任意其他适当时间。但由于机动车数量不断增长，更长的历史范围则不太实用。一旦机动车数量达到峰值或平衡值，则更长的历史范围才合适。平均交通状况，可以是在历史范围内的同期的交通状况数值的平均值。例如，某条道路分段上，在最近3年内每年6月I日18:00-18:15时段的车速记录更有3条(分别是I年前、2年前、3年前的6月I日18:00-18:15时段的车速)，将这三个车速取平均值，就得到了该条道路分段上历史同期平均交通状况(平均通行速度)。此外，历史同期平均交通状况也可以是平均拥堵指数。例如，某条道路分段上，在最近I年内每个周五18:00-18:15时段的拥堵指数记录共有30条可供参考(尽管I年有52周，但筛除一些特殊情况的周五，例如节假日(不拥堵)、或者节假日之前(特别拥堵)，大约可以得到可供参考的有意义的30条记录)，将这30个拥堵指数取平均值，就得到了该条道路分段上历史同期平均交通状况(平均拥堵指数)。
[0028]在步骤105，基于当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算各个分段道路的相对交通状况。在一个实施例中，将当前交通状况与历史同期平均交通状况进行比较，以计算各个分段道路的相对交通状况。例如，相对交通状况可以是速度的比值，即将当前通行速度与历史同期平均通行速度进行比较，得到的比值为相对速度指数。相对速度指数在l±a的范围内(a可以取20%、10%、5%等或任意其他适当数值)时，可以认为当前交通状况与历史同期无太大差别。当相对速度指数小于l_a时，该路段比历史同期更加拥堵；当相对速度指数大于Ι+a时，该路段比历史同期更加畅通。类似地，相对交通状况可以是拥堵指数(O到10之间，数值越大表示越拥堵)的比值，即将当前拥堵指数与历史同期平均拥堵指数进行比较，得到的比值为相对拥堵指数。相对拥堵指数在I±b的范围内(b可以取20%、10%、5%等或任意其他适当数值)时，可以认为当前交通状况与历史同期无太大差别。当相对拥堵指数小于l_b时，该路段比历史同期更加畅通；当相对速度指数大于Ι+b时，该路段比历史同期更加拥堵。
[0029]在步骤107，获取各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况。
[0030]一般来说，用户希望预测未来时间或未来时段的交通状况，例如预测30分钟之后的交通状况。如果当前是16:00，用户希望预测30分钟之后，即16:30或16:30-16:45时段的交通状况，则获取各个分段道路在16:30或16:30-16:45时段的历史同期平均交通状况。
[0031]在步骤109，基于各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路的未来时间的交通状况。
[0032]在一个实施例中，通过将各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况相乘来估计各个分段道路的未来时间的交通状况。
[0033]这里的历史同期平均交通状况指的是在未来时间的历史同期平均交通状况。例如，尽管现在是16:00或16:00-16:15的时段，但由于用户指定预测30分钟之后的交通状况，所以步骤109中使用的是16:30或16:30-16:45的时段的历史同期平均交通状况。但是，这里的相对交通状况指的是当前时段的相对交通状况，即16:00或16:00-16:15的时段的当前交通状况与历史同期平均交通状况的比值。因此，这里实际上用了一个假设，即当前的相对交通状况与未来时间(30分钟之后)的相对交通状况大致相同。
[0034]例如，对于某一分段道路，在16:00时要预测16:30的交通状况，可以用16:30的历史同期平均交通状况(例如30公里/小时的车速或4.0的拥堵指数)乘以16:00时测得的相对交通状况(例如1.2或0.8)，这样就估计得到了 16:30的交通状况(例如36公里/小时的车速或3.2的拥堵指数)。
[0035]在步骤111，将估计出的各个分段道路的未来时间的交通状况呈现在地图上。通过以上的步骤，地图上的每个分段道路都估计出了各自在未来时间的交通状况。需要将这些预测的交通状况，在地图上进行呈现。其中，针对预测交通状况不同的分段道路，在地图上分别进行不同的呈现。在一个实施例中，以不同颜色呈现具有不同预测交通状况的地图上的分段道路。本领域技术人员将理解，呈现方式除了颜色之外，还可以是灰度、纹理、阴影、闪烁，甚至可以是声音提示、语音提示、音调变化，或者触觉方面的区分呈现。
[0036]通过图1的流程图100的方法，人们更易于通过观看地图来了解交通状况。例如，用户在选择查看交通状况时，可以选择查看当前交通状况，也可以选择查看未来某个时间或某个时段的预测交通状况。这样，人们可以对未来的出行有一定的心理预期，也可以根据预测来规划或调整自己的时间与行程。
[0037]图2是根据本发明实施例的预测行车时间的方法的流程图200。
[0038]根据图2中所示，在步骤201，根据出发地和目的地，在地图上识别出一条或多条候选行车路线。目前许多电子地图都具有行程规划或行车导航的功能，此外，车载导航仪也都具有行程规划或行车导航的功能。根据用户所选择的目的地以及用户当前位置(出发地)或者用户指定的出发地，在地图上识别出一条或几条候选行车路线。例如，识别出路线1、路线2、路线3等三条行车路线。
[0039]在步骤203，将每条候选行车路线进行分段。在步骤205，获取每条候选行车路线的各个分段的当前交通状况与历史同期平均交通状况。
[0040]关于获取每条候选行车路线的各个分段的当前交通状况与历史同期平均交通状况的方式，可以参照图1的流程图中步骤103的具体讨论。
[0041]在步骤207，基于每条候选行车路线的各个分段的当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算每条候选行车路线的各个分段的相对交通状况。在一个实施例中，所述交通状况是通行速度，通过将当前通行速度与历史同期平均通行速度进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。在另一个实施例中，所述交通状况是拥堵指数，通过将当前拥堵指数与历史同期平均拥堵指数进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。可以参照图1的流程图中步骤105的具体讨论。
[0042]在步骤209，根据当前交通状况，估计每条路线中到达各个分段道路的时间。现有的电子导航应用均具有相应的功能。实际上，相当于让电子导航根据当前交通状况分别计算从出发点到各个分段道路所需的时间。例如，某条候选路线中，一共有10个分段道路，则根据各个分段道路的当前交通状况分别计算从出发点到第2个、第3个、……、第10个分段道路所需的时间。例如，分别需要10分钟、20分钟、……、70分钟。
[0043]在步骤211，获取各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况。
[0044]仍然沿用上面的有10个分段道路的例子。可以获取第2个、第3个、……、第10个分段道路分别在10分钟之后、20分钟之后、……70分钟之后的历史同期平均交通状况。可参见图1的方法流程图中步骤107的讨论。
[0045]在步骤213，基于各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相 对交通状况，估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况。
[0046]在一个实施例中，通过将各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况相乘来估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况。
[0047]仍然沿用上面的有10个分段道路的例子。已经获得第I个、第2个、第3个、……第10个分段道路在当前、10分钟之后、20分钟之后、……、70分钟之后的历史同期平均交通状况。例如，平均车速分别为40、40、30、……、50公里/小时，或者平均拥堵指数分别为4.0,4.0,4.8、……、3.0o而这些分段道路的当前相对交通状况分别为1.0,1.Ul.2、……、1.2 (相对车速)或1.0、0.9、0.8、……、0.8(相对拥堵)。因此，可以如下估计各个分段道路在所估计到达时间的交通状况:
[0048]第I个分段道路:当前-车速40*1.0 = 40公里/小时，拥堵指数4.0*1.0 =4.0 ；
[0049]第2个分段道路:10分钟后-估计车速40*1.1 = 44公里/小时，估计拥堵指数4.0*0.9 = 3.6 ；
[0050]第3个分段道路:20分钟后-估计车速30*1.2 = 36公里/小时，估计拥堵指数4.8*0.8 = 3.84 ；
[0051]......
[0052]第10个分段道路:70分钟后-估计车速50*1.2 = 60公里/小时，估计拥堵指数 3.0*0.8 = 2.4。
[0053]因此，这里实际上用了一个假设，即当前的相对交通状况与未来时间(10、20、......、70分钟之后)的相对交通状况大致相同。
[0054]在步骤215，基于各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况，估计每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间。
[0055]例如，用各个分段道路的长度分别除以在步骤213中估计的所估计到达的时间的车速，就得到了所估计的各个分段道路的行车时间。或者，基于各个分段道路的长度与在步骤213中估计的所估计到达的时间的拥堵指数，也能得到所估计的各个分段道路的行车时间。例如，仍然沿用上面的有10个分段道路的例子，得到第I个、第2个、第3个、……、第1个分段道路的行车时间分别为1分钟、8分钟、9分钟、......、5分钟。
[0056]在步骤217，根据每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间而估计总行车时间。
[0057]通过将每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间相加而得到每条候选行车路线的总行车时间。例如，仍然沿用上面的有10个分段道路的例子，将第I个、第2个、第3个、……、第10个分段道路的行车时间分别相加得到N= 10+8+9+...+5。每条候选行车路线的总行车时间为N分钟。
[0058]在一些电子导航应用上，会提供一条或多条候选行车路线。对于这一条或多条候选路线，电子导航会估计出可能需要的时间，以供人们在选择路线时参考。但是，电子导航所估计出的时间一般都是基于当前的交通状况。由于选择路线时的交通状况并不等于实际出行到该路段时的交通状况，所以估计出的时间实际上与实际出行时该路线所花费的时间相差较多。
[0059]考虑到以上的情况，本发明使得当人们选择行车路线时，可以提供对未来交通状况的预测从而更准确地估计所花费的行车时间，以供参考。
[0060]上面已经描述了本发明的实施例。但是本发明的精神和范围不限于此。本领域技术人员将能够根据本发明的教导而做出更多的应用，而都在本发明的范围之内。
【主权项】
1.一种在地图上体现预测交通状况的方法，包括如下步骤: 将地图上的道路进行分段； 获取各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况； 基于当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算各个分段道路的相对交通状况； 获取各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况； 基于各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路的未来时间的交通状况；以及 将估计出的各个分段道路的未来时间的交通状况呈现在地图上。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交通状况是通行速度，通过将当前通行速度与历史同期平均通行速度进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述交通状况是拥堵指数，通过将当前拥堵指数与历史同期平均拥堵指数进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。4.根据权利要求1所述的方法，其中，基于各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路的未来时间的交通状况，包括:通过将各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况相乘来估计各个分段道路的未来时间的交通状况。5.根据权利要求1所述的方法，其中，将计算出的各个分段道路的未来时间的交通状况呈现在地图上包括:以不同颜色呈现具有不同交通状况的地图上的分段道路。6.一种预测行车时间的方法，包括如下步骤: 根据出发地和目的地，在地图上识别出一条或多条候选行车路线； 将每条候选行车路线进行分段； 获取每条候选行车路线的各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况；基于每条候选行车路线的各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算每条候选行车路线的各个分段道路的相对交通状况； 根据当前交通状况，估计每条路线中到达各个分段道路的时间； 获取各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况； 基于各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况； 基于各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况，估计每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间；以及 根据每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间而估计总行车时间。7.根据权利要求6所述的方法，其中，所述交通状况是通行速度，通过将当前通行速度与历史同期平均通行速度进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。8.根据权利要求6所述的方法，其中，所述交通状况是拥堵指数，通过将当前拥堵指数与历史同期平均拥堵指数进行比较而计算各个分段道路的相对交通状况。9.根据权利要求6所述的方法，其中，基于各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况，包括:通过将各个分段道路在所估计到达的时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况相乘来估计各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况。10.根据权利要求6所述的方法，其中，根据每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间而估计总行车时间包括:通过将每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间相加而得到每条候选行车路线的总行车时间。
【专利摘要】本发明涉及预测交通状况和行车时间。将地图上的道路进行分段；获取各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况；基于各个分段道路的当前交通状况与历史同期平均交通状况，计算各个分段道路的相对交通状况；获取各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况；基于各个分段道路的未来时间的历史同期平均交通状况与相对交通状况，估计各个分段道路的未来时间的交通状况；以及将估计出的各个分段道路的未来时间的交通状况呈现在地图上。该方法可以应用于预测行车时间。基于各个分段道路在所估计到达的时间的交通状况，估计每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间；以及根据每条候选行车路线的各个分段道路的行车时间而估计总行车时间。
【IPC分类】G08G1/0969, G01C21/34
【公开号】CN104882020
【申请号】CN201510303288
【发明人】刘光明
【申请人】刘光明
【公开日】2015年9月2日
【申请日】2015年6月5日