專利名稱:確定車輛行駛路線的方法和系統(tǒng)的制作方法
發(fā)明背景I.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明總的涉及確定車輛行駛路線的方法和系統(tǒng)。本發(fā)明尤其涉及在無需車輛駕駛員的人工介入的情況下，估算車輛行駛路線、里程以及相關(guān)距離的電子系統(tǒng)。
II.相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域：
的描述在許多車輛行駛的環(huán)境下，需要跟蹤車輛在管轄區(qū)中的移動或者活動，尤其是在特定的管轄區(qū)中確定車輛的行駛里程。特別是在商用卡車工業(yè)中，需要這樣的信息，以便確定所需的耗油量以及所欠某州或其它預(yù)定轄區(qū)的高速公路的征稅。耗油量和每一管轄區(qū)的高速公路征稅因該管轄區(qū)中行駛的高速公路里程數(shù)和在該管轄區(qū)中所購的油量的不同而不同。
當(dāng)代貨車工業(yè)中所采用的燃油稅報告方法是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠并且價格昂貴。大多數(shù)公司投入了大量的資金，來確定它們對高速公路的使用、計算燃油稅，并使之與州的報告要求相符。附加稅、利息費(fèi)，以及罰款可以使得不一致性的費(fèi)用極其高。負(fù)擔(dān)是由各個汽車貨運(yùn)公司承擔(dān)的，以便能夠滿足規(guī)定，并保持詳細(xì)的記錄，以證實他們所報告的內(nèi)容。
以前，里程信息是由車輛駕駛員自己提供給汽車貨運(yùn)公司總部的。大多數(shù)承運(yùn)人將旅行單、駕駛記錄和購油收據(jù)/貨物倉儲記錄用于燃油稅報告。這些輸入數(shù)據(jù)隨后經(jīng)審核，并由職員輸入，作為州燃油稅報告的基礎(chǔ)。因每一管轄區(qū)而進(jìn)行的判斷通常包含計算整個車隊每一加侖的平均里程、計算所考慮的該(或這些)車輛在每一州中所行駛的總里程數(shù)，以及車輛行駛的每一州中所購的燃油數(shù)量。因此，可以確定在所駛過每一州中所消耗的燃油的估計數(shù)，將該估計數(shù)與實際的燃油采購量比較，從而確定所征的稅額或所欠的稅額。
確定給定管轄區(qū)中所通過的里程的另一種方法包含向里程路由包(mileagerouting package)遞交車輛的始發(fā)點(diǎn)、目的地、中途停留點(diǎn)和各種其他的站點(diǎn)(即，加油停留、付費(fèi)點(diǎn))，以獲得所通行的“最實際的路線”，并且隨后報告，作為所行駛的實際路線。采用這種方法的承運(yùn)人通常還要涉及其他的稅種，這是因為其他的文件使得審計人員對實際行駛的路線持有異議。
判斷州里程的另一種方法需要在沿車輛的通行路線的預(yù)定地點(diǎn)處對應(yīng)答器進(jìn)行讀、寫。例如，可以將應(yīng)答器放置在每一州邊界處，該應(yīng)答器感測或發(fā)出車輛穿越州邊界的信號，從而可以參考穿越時車輛里程計的讀數(shù)，作出里程判斷。成本和私密性是這一方法廣泛使用的主要障礙。
管轄區(qū)里程判斷的另一種已知的方法依賴于用衛(wèi)星通信發(fā)送車輛的位置、對位置作出判斷的時間的以及對于某個固定站點(diǎn)的里程計里程數(shù)，在該固定站點(diǎn)處進(jìn)行處理，以確定每一管轄區(qū)中行駛的里程。這種方法的一個例子見國際公開號為WO 96/36018的文獻(xiàn)，其標(biāo)題是“METHOD AND APPARATUSFOR DETERMINING TAX OF A VEHICLE”，其
公開日為1996年11月14日，且已轉(zhuǎn)讓給Highwaymaster Communications of Dallas，Texas。相同的技術(shù)還可以參見1995年5月9日申請的美國專利申請08/437,404。至今，這兩個專利申請還未授權(quán)。這種方法的主要缺點(diǎn)是，它需要與每一車輛位置一起發(fā)送的里程計讀數(shù)。由于所發(fā)生的費(fèi)用與數(shù)據(jù)消息的長度成正比，所以采用衛(wèi)星進(jìn)行通信時的費(fèi)用是很貴的。采用每一車輛位置傳輸來發(fā)送里程計讀數(shù)會使得汽車貨運(yùn)公司，特別是具有很大車隊的公司增加很大的成本。
州里程判斷的另一種已知的方法包含用GPS(全球定位系統(tǒng))接收機(jī)、里程計、含有經(jīng)度和緯度州邊界信息的存儲器裝置以及處理器，該處理器用于連續(xù)地判斷從GPS接收機(jī)接收的位置信息是否對應(yīng)于特定的州邊界內(nèi)，并且在根據(jù)位置和州邊界的比較結(jié)果作出出現(xiàn)州邊界的變化時，記錄車輛的里程。這樣一例系統(tǒng)見轉(zhuǎn)讓給Rockwell International Corporation并且授權(quán)日為1994年10月25日的美國專利5,359,528，其標(biāo)題為“SYSTEM FOR ACCURATELYDETERMINING THE MILEAGE TRAVELLED BY A VEHICLE WITHIN ASTATE WITHOUT HUMAN INTERVENTION”。輸出的數(shù)據(jù)(包括特定州內(nèi)所需的里程數(shù))被存儲在車輛上的一個存儲裝置內(nèi)。這種方法要求化費(fèi)另外的勞力和費(fèi)用，用來從車載的存儲裝置中移出該信息，并將其裝入承運(yùn)人的計算機(jī)系統(tǒng)中。這一方法的進(jìn)一步的缺點(diǎn)是，信息不是多個車輛(例如整個車隊)可以直接具備的，該信息也不是一個中央站處所具備的。盡管該信息是有助于某些人(例如車隊經(jīng)理)所需的。該方法的另一個缺點(diǎn)是，它需要由GPS接收機(jī)和處理單元進(jìn)行連續(xù)的位置監(jiān)視，從而可以盡可能接近地確定穿越州邊界時的準(zhǔn)確時間和里程計里程。
發(fā)明概述本發(fā)明的目的是提供一種無需車輛駕駛員的人工介入來估算車輛的行駛路線和與之相關(guān)的里程的改進(jìn)的系統(tǒng)和方法。根據(jù)路線信息，可以計算燃油稅，或者可以產(chǎn)生一個數(shù)據(jù)庫，用來跟蹤車隊行駛的里程。
本發(fā)明提供了一種確定車輛行駛的路線的方法，它包含下述步驟確定在第一個預(yù)定的事件中所述車輛的地點(diǎn)；在確定了所述車輛的位置以后，向一個固定站提供對于每一車輛地點(diǎn)的相應(yīng)的時間標(biāo)記和車輛的識別號；在第二個預(yù)定的事件處，將至少兩個里程計讀數(shù)從所述車輛發(fā)送到所述固定站；用一個路由選擇程序，估算所述車輛行駛的路線；用所述至少兩個里程計讀數(shù)確認(rèn)(validate)所述行駛的路線。
本發(fā)明還提供了一種確定車輛行駛路線的系統(tǒng)，所述車輛具有一個移動通信終端，用來向一個固定站發(fā)送一個MCT號、里程計讀數(shù)和文字消息，所述系統(tǒng)包含向所述固定站發(fā)送所述里程計讀數(shù)和所述文字消息的移動通信終端；計算多個車輛地點(diǎn)和每一地點(diǎn)的相應(yīng)時間標(biāo)記的車輛地點(diǎn)確定裝置；存儲從所述車輛傳送而來的所述車輛地點(diǎn)、所述時間標(biāo)記、所述車輛識別號和所述里程計里程的存儲裝置；以及確定所述車輛車輛行駛的所述路線、確定所述車輛沿所述路線行駛的總里程和用所述里程計里程校正行駛的所述路線的處理器。
本發(fā)明還提供了一種確定涉及車輛運(yùn)動的信息的系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包含隨時接收一組數(shù)據(jù)而每一數(shù)據(jù)代表車輛所產(chǎn)生的距離信息、以及接收標(biāo)識車輛的位置的數(shù)據(jù)的接收器；以及對接收的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行處理從而通過將接收的距離信息和時間信息比較來估算車輛所覆蓋的路線并確認(rèn)所估算的路線的處理器。
本發(fā)明一個實施例的特征是包括了一個確定車輛地點(diǎn)并向一個固定站提供地點(diǎn)數(shù)據(jù)和時間標(biāo)記用于處理的衛(wèi)星系統(tǒng)。另外，車輛里程計或車輪轉(zhuǎn)速計提供的實際里程計讀數(shù)被傳送到固定站，用來幫助改進(jìn)(refine)給定的管轄區(qū)內(nèi)所行駛的估算里程。傳送里程計讀數(shù)的頻率通常要考慮傳送的成本。所以，本發(fā)明的特征是，無論在什么樣的里程計傳送頻率下，精確地計算管轄區(qū)內(nèi)里程。
本發(fā)明的實施例可以在預(yù)定的時間區(qū)間內(nèi)(如一個小時內(nèi))，向固定站提供地點(diǎn)信息。車輛位置可以用各種定位方法(如LORAN-C或全球定位衛(wèi)星(GPS)方法)中的一種方法來完成。在該較佳實施例中，位置數(shù)據(jù)是用雙衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)由固定站來計算的，參見轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人的、授權(quán)日為1991年5月21日的美國專利5,017,926，其標(biāo)題為“DUAL SATELLITE NAVIGATIONSYSTEM AND METHOD”，該發(fā)明在此引述供參考。時間標(biāo)記，或獲取地點(diǎn)信息的日期和時間還由固定站記錄下來。里程計/車輪轉(zhuǎn)速計讀數(shù)是不在小時位置報告中傳送的。但是，里程計/車輪轉(zhuǎn)速計是在出現(xiàn)其他事件如當(dāng)車輛駕駛員將文字消息從車輛發(fā)送到固定站的時候發(fā)送的。
固定站在車輛傳送車輛的地點(diǎn)、時間標(biāo)記和里程計/車輛轉(zhuǎn)速計讀數(shù)時，記錄下這些讀數(shù)。車隊中的多輛車輛是可以同時被監(jiān)視的。固定站含有一個處理器和存儲每一車輛傳送的信息的存儲器裝置。首先檢查位置信息的有效性，隨后依次提供給一個路由選擇程序，返回一個車輛行駛的路線的估算。估算的路線是以一系列路段表示的，它具有與每一路段相關(guān)的相應(yīng)里程和平均期望速度。將與每一路段相關(guān)的里程相加，以確定總的行駛距離。
路線選擇程序含有一個數(shù)據(jù)庫，該數(shù)據(jù)庫識別州邊界和其他的管轄區(qū)信息，例如存在收費(fèi)路線。當(dāng)路線選擇程序識別到任何一個位置段中出現(xiàn)邊界穿越的時候，根據(jù)邊界穿越前后那一刻的車輛位置，將里程數(shù)分配到每一管轄區(qū)。插入邊界穿越的位置，把它作為數(shù)據(jù)組中的一個位置。另外，通過對車輛傳送而來的位置數(shù)據(jù)的時間標(biāo)記進(jìn)行內(nèi)插，可以估算邊界穿越的時間標(biāo)記信息。因此，路線選擇程序通?？梢蕴峁┮粋€每一標(biāo)識的管轄區(qū)內(nèi)行駛里程的良好估算。
如果具備，通過將由路線選擇程序提供的估算里程與從車輛傳送而來的實際里程計/車輪轉(zhuǎn)速計讀數(shù)比較，可以得到車輛行駛路線的更精確的估計。如果估計行駛里程不同于實際行駛里程一個預(yù)定量，審核估計的路線，以確定車輛是否行駛了與原先估計不同的路線，并且/或者識別明顯的車輛平均速度與每一路段中的平均期望速度顯著不同的路段?？梢詫⒗锍虜?shù)分配或不分配到懷疑的路段，因此也可分配或不分配到合適的管轄區(qū)，從而對每一管轄區(qū)中行駛的里程作出更精確的判斷。
即使在采用不常見的里程計/車輪轉(zhuǎn)速計讀數(shù)的情況下，上述系統(tǒng)也能很好地工作。由于衛(wèi)星通信系統(tǒng)中傳送信息的花費(fèi)，所以可能不需要常用的里程計、車輪轉(zhuǎn)速計讀數(shù)。另外，某些通信系統(tǒng)受可以在一個消息包中傳送的數(shù)據(jù)量方面報文協(xié)議限制。這些系統(tǒng)中，必須傳送附加的數(shù)據(jù)包，從而將里程計/車輪轉(zhuǎn)速計讀數(shù)傳送到固定站。在不常用的基礎(chǔ)上通過提供里程計/車輪轉(zhuǎn)速計信息，將成本保持在最小，而無需兼顧里程數(shù)判斷的精度。
附圖簡述在參考附圖對本發(fā)明的實施例作了詳細(xì)描述以后，讀者將會更清楚地了解本發(fā)明的特征、目的和優(yōu)點(diǎn)。圖中，相同的標(biāo)號所表示的意義相同。

圖1描繪的是與固定站進(jìn)行通信的車輛；圖2描述的是本發(fā)明系統(tǒng)的典型實施例，它包括存儲、處理和報告預(yù)定的管轄區(qū)邊界內(nèi)車輛行駛的里程所必須的元件；圖3a和3b是路線判斷和確認(rèn)過程的流程圖；圖4是描繪沿多管轄區(qū)路線行駛的車輛的位置和里程計/車輪轉(zhuǎn)速計讀數(shù)的圖；圖5是描繪如何估算路線以及如何確定位置路段的詳細(xì)圖；以及圖6描繪的是路線選擇程序所確定的估計路線。
較佳實施例的詳細(xì)描述I.綜述實施本發(fā)明的的路線和距離判斷的方法最好是結(jié)合陸基移動單元(通常是商用卡車工業(yè))來描述。然而應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明可以應(yīng)用于要求在給定的管轄區(qū)邊界中進(jìn)行精確里程判斷的場合。路線和距離判斷所需的元件如圖1中所示。描繪路線判斷和里程分配的流程圖如圖3a和3b所示。
圖1中所示的通信樞紐或固定站能夠與數(shù)據(jù)衛(wèi)星4和定位衛(wèi)星6進(jìn)行通信。固定站2通過衛(wèi)星與車輛8進(jìn)行通信，車輛8在本例中是一個具有安裝在車輛牽引車或駕駛室(未示出)中的移動通信終端(MCT)的商業(yè)運(yùn)輸車輛。移動通信終端能夠分別將通信信號發(fā)送到數(shù)據(jù)衛(wèi)星4以及從數(shù)據(jù)衛(wèi)星4接收通信信號，并且能夠從定位衛(wèi)星6接收通信信號。本領(lǐng)域中人們還眾所周知的是，車輛位置可以通過衛(wèi)星，例如通過從雙衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)起的三邊測量，來確定，這種方法見標(biāo)題為“DUAL SATELLITE NAVIGATION SYSTEM ANDMETHOD”的美國專利5,017,926(“AMES”專利)，該專利已轉(zhuǎn)讓給本發(fā)明的受讓人，在此引述共參考。
位置數(shù)據(jù)和相應(yīng)的時間標(biāo)記是在固定站2處計算的，而其他的信息，如車輛點(diǎn)火、車輛標(biāo)識和里程計信息，是在不同的時刻，由車輛8傳送到固定站2，并存儲起來供以后使用的。當(dāng)要求確定車輛行駛的路線時，該數(shù)據(jù)被檢索出來，并首先用一系列確認(rèn)檢查進(jìn)行誤差估計。在確認(rèn)了數(shù)據(jù)以后，數(shù)據(jù)被提供到路線選擇程序，該程序用位置數(shù)據(jù)產(chǎn)生車輛行駛的估計路線。估計的路線包含一系列位置路段，每一位置段具有一個里程數(shù)和與之相關(guān)的估計速度。里程判斷的過程可以在固定站2處進(jìn)行，或者，也可以在遠(yuǎn)端站處進(jìn)行如圖1中所示的發(fā)貨中心10處進(jìn)行。
由第二組確認(rèn)試驗對路線選擇程序所返回的位置段進(jìn)行明顯的錯誤檢查。一旦注意到這些檢查已經(jīng)成功時，通過加上每一管轄區(qū)中位置段里程數(shù)，可以計算每一管轄區(qū)中車輛行駛的里程數(shù)。路線選擇程序包含一個數(shù)據(jù)庫，它存儲管轄區(qū)邊界的地點(diǎn)，使得路線選擇程序能夠根據(jù)需要，按照比例，在相鄰管轄區(qū)內(nèi)分配里程數(shù)。
如果由車輛8沿路線傳送了二個以上的里程計讀數(shù)，則通過將路線選擇程序所提供的車輛估計行駛路線與車輛的里程計讀數(shù)比較，來檢查路線選擇程序所提供的車輛估計行駛路線的精度。兩次里程計傳送之間的車輛8所行駛的路線稱為里程計路段，它由一個或多個位置路段組成。位置路段定義為兩次報告的車輛地點(diǎn)之間行駛的路線，它在每一預(yù)定的時間間隔內(nèi)至少傳送一次。在典型的實施例中，預(yù)定的時間間隔為一個小時。
如果在車輛里程計報告的行駛實際里程與路線選擇程序計算的估計路線里程之間沒有發(fā)現(xiàn)明顯的里程數(shù)差異，則認(rèn)為估計的行駛路線是正確的，并且認(rèn)為分配到每一管轄區(qū)的里程是具有高精度的。
如果在一個里程計路段內(nèi)發(fā)現(xiàn)里程計里程數(shù)與估計的路線里程之間有明顯的里程數(shù)失配，則檢查另外的行駛路線，看看是否可以減小或消除里程數(shù)差異。如果沒有其他的路線能夠解決里程數(shù)失配，則對每一位置路段進(jìn)行測試，以識別表現(xiàn)出明顯不正常的高速或低速車輛速度的懷疑路段。隨后，分析識別的位置路段，以確定可以將里程數(shù)差異分配到哪些路段中。在已經(jīng)將里程數(shù)差異分配到懷疑的位置路段以后，按照實際的里程計里程數(shù)，再次檢查里程計路段內(nèi)的合成里程數(shù)，并且如果還存在明顯的差異，則用戶立即進(jìn)行人工里程數(shù)差異分配。
II.數(shù)據(jù)產(chǎn)生如圖3a所示，執(zhí)行數(shù)據(jù)發(fā)生步驟40，它提供了一個完成路線和里程數(shù)估算的基礎(chǔ)。在本發(fā)明的典型實施例中，車輛8的位置是由AMES專利中所揭示的方法確定，并在預(yù)定的時間間隔內(nèi)由固定站2所計算的。在該典型的實施例中，位置數(shù)據(jù)是每小時確定一次。應(yīng)當(dāng)理解，可以采用任何數(shù)量的定位方法，例如，采用全球定位系統(tǒng)(GPS)。位置可以按照任何一個固定在地球上的坐標(biāo)系統(tǒng)例如緯度和徑度來表述。位置信息，以及時間標(biāo)記，或捕獲位置信息的日期和時間被存儲在固定站2處的存儲器裝置內(nèi)。另外，為了進(jìn)行每一種位置判斷，由車輛8傳送車輛標(biāo)號，該標(biāo)號唯一地標(biāo)識系統(tǒng)中的每一車輛。車輛標(biāo)號可以是任何一個唯一標(biāo)識車輛的數(shù)字。例如，車輛標(biāo)號可以是車輛上標(biāo)記的實際車輛登記號，或者是與特定的車輛相關(guān)的移動通信終端序號。在本典型的實施例中，車輛標(biāo)號是一個MCT序號。
由于系統(tǒng)容量和成本的限制，本典型實施例中，位置數(shù)據(jù)每小時僅收集一次。然而，也可以按更高的頻率獲得位置數(shù)據(jù)，例如在車輛8傳送文字消息的時候。文字消息可以包括由車輛駕駛員傳送到用以將預(yù)定的消息傳送到固定站2的預(yù)定格式化的消息。例如，格式化的文字消息可以由駕駛員在運(yùn)送負(fù)載以后立即傳送，并且可以包括預(yù)定的數(shù)據(jù)段，它表示駕駛員、他的當(dāng)前位置、負(fù)載的卸下時間和/或其他感興趣的信息。通過傳送呈格式化文字信息的數(shù)據(jù)，最少數(shù)量的數(shù)據(jù)被傳送到固定站2，從而減小了數(shù)據(jù)消息的長度，從而減少了傳輸成本。在AMES專利中揭示的車輛定位系統(tǒng)中，車輛位置是在傳送任何一個預(yù)格式化或沒有預(yù)格式化的文字消息的時候確定的，這是因為車輛位置是根據(jù)從數(shù)據(jù)衛(wèi)星4接收的數(shù)據(jù)和定位衛(wèi)星6接收的數(shù)據(jù)之間的時間差來計算的。所以，當(dāng)傳送文字消息時，車輛位置的計算無需另外的費(fèi)用。
除了能夠在傳送文字消息的時候計算車輛位置以外，在經(jīng)濟(jì)上可以容易地在這樣一個消息中包括車輛里程計所報告的實際車輛里程計。里程計信息代表來自車輛的任何一種里程讀數(shù)，它表示車輛運(yùn)行的任何一個路段中行駛距離的增量變化。所以，里程計信息不必是從實際的控制板里程計發(fā)出，也不必代表車輛的最新的(1ife-to-date)的里程數(shù)。例如，車輛8發(fā)出的里程數(shù)信息可以是從車輛上的車輪轉(zhuǎn)速計發(fā)出的，完全獨(dú)立于由位于控制板上的車輪里程計傳送到駕駛員的里程數(shù)。
在典型的實施例中，里程數(shù)信息對于傳送文字信息而言相對不頻繁而可與傳送的每一文字消息一起傳送的。每一次位置傳送時將里程數(shù)信息包括在大系統(tǒng)中是不容易的，這是因為這樣的系統(tǒng)每天能夠處理來自系統(tǒng)中成千輛車輛的三到四百萬次的位置傳輸。附加的里程數(shù)信息會限制系統(tǒng)的容量，并且因支付消息傳送能力而顯著增加運(yùn)輸公司的成本。應(yīng)當(dāng)理解，車輛的里程數(shù)信息可以在出現(xiàn)傳送文字消息以外的事件時發(fā)送，并且可以根據(jù)成本或其他方面的考慮，以更多或更少的頻度來發(fā)送。
無論何時，只要確定了位置，就可以由車輛8來傳送其他有用的信息。例如，在本典型實施例中，車輛的點(diǎn)火狀態(tài)，無論是點(diǎn)火的還是關(guān)閉的，是自動包括作為由車輛8傳送的任何一個消息的一部分的。正如將在后文中討論的那樣，該信息用來改進(jìn)兩個報告的位置之間車輛視在的速度分析。因為只需要一個位來傳送信息，所以這種信息成本低，并且可以被包括在每一個定位中。
圖2是本發(fā)明的這一較佳實施例的方框圖。存儲器20存儲由固定站2接收和處理的車輛信息。存儲的數(shù)據(jù)可以包括具有相應(yīng)的時間標(biāo)記、與特定的車輛標(biāo)識對應(yīng)的移動通信終端(MCT)號、實際的里程讀數(shù)的車輛位置，以及與車輛的操作特征有關(guān)的其他的信息。移動通信終端(MCT)號可以是任何一種字母數(shù)字序列，它唯一地標(biāo)識該車輛。存儲器20通常位于固定站2內(nèi)，但也可以位于遠(yuǎn)端。計算裝置22執(zhí)行數(shù)字確認(rèn)過程、執(zhí)行路線確定程序以進(jìn)行初始里程估計和確認(rèn)路線確定程序所確定的路線并將估計的里程數(shù)與實際的里程計讀數(shù)(如果有的話)比較的后確認(rèn)過程。路線確定程序用車輛位置產(chǎn)生車輛行駛的實際路線的估計。
實際的里程數(shù)信息、車輛標(biāo)號、估計的行駛路線、徑/緯數(shù)字以及其他任何一種有用的數(shù)據(jù)可以通過顯示器24顯示給系統(tǒng)用戶，或用打印機(jī)28打印出來。數(shù)據(jù)也可以存儲在第二存儲器26上，例如，存儲在軟盤上，提供到第二地點(diǎn)，并且/或者用處理器30作進(jìn)一步的處理。上述任何一種或全部功能也可以在遠(yuǎn)端點(diǎn)例如在發(fā)貨中心10處來完成。
III.數(shù)據(jù)確認(rèn)圖3a中的步驟42代表在數(shù)據(jù)被遞送到路線選擇程序前確認(rèn)存儲器20中存儲的數(shù)據(jù)的步驟。在該步驟進(jìn)行幾種檢查，包括位置確定、里程計確認(rèn)和車速確認(rèn)。
對存儲器20中存儲的所有車輛位置進(jìn)行檢查，檢查與相鄰車輛位置不一致的位置。例如，如果一系列位置地點(diǎn)表示車輛是在每小時55英里的速度下沿特定的高速公路行駛，則在步驟42處將表示該車輛距高速公路200英里的單個車輛位置標(biāo)記為一個錯誤的地點(diǎn)，并且不將其包括在路線選擇程序的輸入內(nèi)。另外，在步驟42處檢查每一位置地點(diǎn)，以確認(rèn)它與一個可能性不大的車輛地點(diǎn)(例如在一條湖泊或河流內(nèi))是不相符的。
在步驟42中還對包含里程計讀數(shù)的各個確認(rèn)進(jìn)行認(rèn)證。首先對每一里程計讀數(shù)檢查，以確保它大于最后一個里程計讀數(shù)。有時，用車輛上的一個里程數(shù)小于有故障的單元的新的里程計或車輪轉(zhuǎn)速計來取代車輛上由故障的里程計或車輛轉(zhuǎn)速計。如果不進(jìn)行這一檢查，突然更換里程計/車輛轉(zhuǎn)速計讀數(shù)將對后續(xù)里程數(shù)的確定不利。如果確認(rèn)失敗，則會通知該系統(tǒng)用戶，并廢棄該里程計讀數(shù)。
還檢查定義為里程計段的里程計讀數(shù)之間的里程數(shù)，以確保里程數(shù)等于或大于組成里程計段的所有位置段的點(diǎn)對點(diǎn)里程數(shù)。例如，如果車輛報告了5個位置點(diǎn)(即，四個位置段)，而在里程計段的端點(diǎn)處提供里程計信息，則里程計讀數(shù)之間估計的路線里程數(shù)應(yīng)當(dāng)大于或等于所組成的四個位置段的直線里程數(shù)。采用位置點(diǎn)的經(jīng)度/緯度坐標(biāo)，可以容易地確定每一直線位置段的里程數(shù)。任何一個位置段中車輛行駛的實際里程通常由于道路曲線和高度變化而大于直線里程數(shù)計算。如果該確認(rèn)檢查失敗，則將這一問題通知系統(tǒng)的操作員，并且不去管該里程計讀數(shù)。
檢查任意兩個里程計讀數(shù)之間車輛的平均速度，以確保它不超過預(yù)定的最大值。在本典型實施例中允許的最大速度是每小時70英里，盡管這一數(shù)值是可以由用戶配置的(configurable)。通過簡單地將行駛的距離除以里程計讀數(shù)之間的時間，里程計信息和讀數(shù)之間的時間可用來取得車輛的平均速度。如果這一確認(rèn)失敗，則將這一問題通知系統(tǒng)操作員，并且不去管這一里程計讀數(shù)。
在步驟42處進(jìn)行的最終數(shù)據(jù)確認(rèn)檢查確保了不會有兩個車輛位置多于兩個相互分開的預(yù)定的時間周期。在本典型的實施例中，車輛的位置每小時報告一次，所以，不會有兩個處于“點(diǎn)火”狀態(tài)的車輛位置在時間上分開大于兩個小時?？梢圆贿M(jìn)行車輛位置傳送，例如，在該車輛與一個或多個衛(wèi)星之間丟失了通信衛(wèi)星鏈路的時候。這可能是由于物理障礙的緣故，比如，是一座天橋或一幢高的建筑物的時候。另外，在“熄火”消息以后不會有車輛的位置信息，直到再接收到“點(diǎn)火”消息。
如果在“點(diǎn)火”狀態(tài)時連續(xù)丟失了兩個或更多個位置，則假設(shè)在定位系統(tǒng)中出現(xiàn)了不正常，并將這一問題通知系統(tǒng)操作員。如果該確認(rèn)是令人滿意的，則如圖3a中的步驟44所示的那樣，將車輛的位置數(shù)據(jù)、時間標(biāo)記和里程計讀數(shù)提供給路線選擇程序，以確定車輛行駛的估計路線。
IV.估計路線確定圖4地圖描繪的是當(dāng)車輛8行駛在管轄區(qū)61和63之間時，固定站2所捕獲的車輛8的位置地點(diǎn)。數(shù)據(jù)點(diǎn)62、68、70、72、76、78、80和82代表在一個小時的增量內(nèi)固定站2所確定的車輛地點(diǎn)，盡管應(yīng)當(dāng)理解，根據(jù)系統(tǒng)容量和/或成本限制，可以以較大或較少頻度確定車輛位置。數(shù)據(jù)點(diǎn)64、74和84代表由車輛8傳送的文字消息，車輛8還能夠使固定站2能夠確定那些點(diǎn)處車輛的地點(diǎn)。里程計信息是由固定站2在數(shù)據(jù)點(diǎn)64、74和84處與文字消息一起接收的。圖中的車輛8從管轄區(qū)61通過管轄區(qū)63，這些管轄區(qū)通常代表一個個州，盡管也可以是代表本地管轄區(qū)。地點(diǎn)、時間標(biāo)記、車輛標(biāo)號、里程計信息、點(diǎn)火狀態(tài)以及任何其它相關(guān)數(shù)據(jù)是存儲在固定站2處的存儲器20內(nèi)的。
車輛地點(diǎn)從位于固定站2處的存儲器20處取得，并提供給市售路線選擇程序的，路線選擇程序含有識別已知的行駛路線如快車道、州際公路(interstate)、高速公路或其他道路的坐標(biāo)。例如，可以采用任何一種市售的軟件程序，如ALP Associates，Inc出售的PC Miler。市售的路線選擇程序采用存儲器20中存儲的位置數(shù)據(jù)來返回一組估計車輛8行駛的路線的位置段(positionsegment)。路線選擇程序提供一個車輛8行駛的路線的“最適合的”近似，它可以不是與每一位置數(shù)據(jù)點(diǎn)精確吻合的。位置段可以是以字母數(shù)字格式提供，通過將位置段映射到(mapping)給出所取路線的地圖上(或采用二者)來提供?？梢詫⒏郊訑?shù)據(jù)提供給路線選擇程序，如負(fù)載的裝運(yùn)、負(fù)載的卸下、燃料的采購以及接收業(yè)務(wù)記錄，來提供對車輛8行駛的最可能的路線進(jìn)行確定的更大的精確性。路線選擇程序還返回一組期望的平均速度，它們相應(yīng)于每一位置段，代表沿每一位置段的車輛的期望速度。
將跨越管轄區(qū)邊界的位置段分成兩個位置段，每一段的結(jié)束點(diǎn)在管轄區(qū)邊界處。這使得路線選擇程序能夠在車輛8從一個管轄區(qū)跨越到另一個管轄區(qū)時精確地分配管轄區(qū)之間的里程。一旦已經(jīng)標(biāo)識了所有的位置段以后，通過將給定管轄區(qū)中行駛的每一位置段的里程數(shù)加在一起，可以計算該管轄區(qū)中行駛的總距離。然而，采用從車輛8得到的里程計信息作為路線選擇程序提供的估計里程數(shù)的檢查，可以進(jìn)行進(jìn)一步的路線分析、確認(rèn)、校正和/或里程數(shù)分配。隨后，在完成了所有的附加變更(additional change)以后，可以重新計算管轄區(qū)所管轄的里程數(shù)。
圖5給出的是如何進(jìn)行路線估計和如何進(jìn)行位置段確定的詳細(xì)地圖。當(dāng)車輛8沿高速公路96行駛時，在典型本實施例中，如位置98、100、102和104所示的那樣，每一小時一次，固定站2對車輛的位置進(jìn)行計算。每一位置與一個時間標(biāo)記或確定車輛位置的日期和時間相關(guān)。本例中，假設(shè)車輛8是不傳送文字消息的，所以，就沒有里程計信息。
路線選擇程序首先使用來自存儲器20的位置數(shù)據(jù)，確定車輛8采用的最有可能的路線。路線選擇程序僅采用位置數(shù)據(jù)進(jìn)行估計，車輛8首先沿高速公路96行駛，隨后行駛到高速公路92上，最后行駛到高速公路94上。盡管車輛8能夠沿另外不同的路線行駛，并且可以記錄下(log)所示的位置地點(diǎn)，但路線選擇程序是根據(jù)到達(dá)所采取的最可能的路線的車輛位置數(shù)據(jù)來作出判斷的。注意，估計的路線是不包括位置數(shù)據(jù)點(diǎn)100的。路線選擇程序根據(jù)“最適合”的情況，估計車輛8是行駛在高速公路92上的。結(jié)果，位置100a用來表示位置段的端點(diǎn)。
圖5中，路線段用字母A、B、C、D、E、F、G和H來表示。每一路線段定義為一個已知的沿一條高速公路的兩個交叉點(diǎn)之間或高速公路交叉點(diǎn)與管轄區(qū)邊界之間的固定距離，如圖5所示一個管轄區(qū)邊界90作為管轄區(qū)邊界。路線選擇程序隨后將路線段組合成由車輛地點(diǎn)數(shù)據(jù)點(diǎn)98、100a、102和104定義的位置段。例如，路線選擇程序?qū)盐恢枚?定義為在數(shù)據(jù)點(diǎn)98和數(shù)據(jù)點(diǎn)100a之間行駛的路線，把位置段2定義為在數(shù)據(jù)點(diǎn)100a和102之間行駛的路線，等等。當(dāng)車輛地點(diǎn)落在路線段之間時，路線選擇程序?qū)⑼ㄟ^把路線段和估計里程數(shù)相加來計算每一位置段的里程。如果某一位置跨越一個管轄區(qū)邊界，則它被分成兩個不同的位置段，每一個位置段定義為在車輛位置和邊界之間的距離。例如，在圖5中，一個位置段將被定義為是在數(shù)據(jù)點(diǎn)102和邊界90之間，而另一位置段被定義為是在邊界90和數(shù)據(jù)點(diǎn)104之間。
V.路線確認(rèn)在已經(jīng)產(chǎn)生了初始估計路線以后，如圖3a中步驟46所示的那樣，對在路線估計過程中可能已經(jīng)出現(xiàn)的任何主要差異進(jìn)行檢查。
第一路線確認(rèn)通過路線選擇程序?qū)⒚恳晃恢枚螆蟾娴睦锍虜?shù)與通過相應(yīng)于位置段端點(diǎn)的緯度/徑度信息計算得到的直線里程比較。如果由路線選擇程序得到的任何位置段的估計里程小于位置段端點(diǎn)之間的直線里程，則向系統(tǒng)用戶提示差錯，從而可以由系統(tǒng)用戶完成人工校正。
下一次確認(rèn)對每一位置段中視在平均車輛速度進(jìn)行估計，以確定該速度是否超過了預(yù)定的最大閾值。在典型的實施例中，預(yù)定的最大速度是每小時80英里。視在平均車輛速度是通過將路線選擇程序所報告的任一位置段中的里程數(shù)除以位置段端點(diǎn)之間的時間差來確定的。如果在任一位置段中超過了預(yù)定的平均速度閾值，則向系統(tǒng)用戶提示差錯，從而用戶可以人工審核(review)路線段，并調(diào)查問題的來源。
VI.每一管轄區(qū)中的里程數(shù)計算如圖3a中的步驟48所示的那樣，在由路線選擇程序產(chǎn)生了車輛8行駛的估計路線以后，通過加上每一管轄區(qū)中所包含的位置段里程數(shù)，可以確定每一管轄區(qū)中行駛的里程。參見圖5，計算管轄區(qū)91中車輛8行駛的里程數(shù)，作為與位置段1、2和3相關(guān)的里程數(shù)，而管轄區(qū)93中行駛的里程數(shù)是與位置段4相關(guān)的里程數(shù)。應(yīng)當(dāng)理解，一個或多個路線段包含一個位置段，并且一個或多個位置段包含一個里程計段。如果某一里程計段完全落在某單個管轄區(qū)內(nèi)，例如完全落在給定的州邊界內(nèi)，則將與里程計段相關(guān)的里程數(shù)用作正確的里程數(shù)讀數(shù)，并忽略從路線選擇程序得到的估計里程數(shù)。
VII.采用里程計信息進(jìn)行的路線確認(rèn)。
在計算了每一管轄區(qū)中行駛的里程以后，如圖3a中的步驟50所示的那樣，通過將估計的路線里程與車輛8報告的實際里程數(shù)比較，可以檢查行駛的估計路線。里程計信息是在任何時候車輛8傳送文字消息時所具備的。如果估計的路線里程數(shù)很好地與里程計里程數(shù)吻合，則可以假定事實上車輛是沿由路線選擇程序提供的估計路線行駛的，每一管轄區(qū)內(nèi)的里程數(shù)分配也是精確的。這一概念可以參照圖6來描述，它是象路線選擇程序所確定的那樣，由車輛8行駛的估計路線的描述。
正如前面所描述的那樣，在典型的實施例中，車輛的位置是在一個小時的時間間隔內(nèi)確定的，在圖6中表示為數(shù)據(jù)點(diǎn)116、118、120、122和124。數(shù)據(jù)點(diǎn)114和126代表由車輛8發(fā)送文字消息時車輛的位置。地點(diǎn)114和126處實際的里程計里程數(shù)還與文字消息一道被傳送到固定站2。如前面所描述的那樣，里程計讀數(shù)之間的路線稱為里程計段，在本例中，它由幾個位置段組成。
路線選擇程序確定從數(shù)據(jù)點(diǎn)114到數(shù)據(jù)點(diǎn)126沿高速公路行駛。路線選擇程序按照車輛位置數(shù)據(jù)將估計的行駛路線分成位置段，用標(biāo)記A到G表示，隨后，將每一位置段中的里程數(shù)加在一起，以確定每一管轄區(qū)中行駛的總里程數(shù)。例如，在管轄區(qū)108中，將與位置段A相關(guān)的里程數(shù)加到到達(dá)該管轄區(qū)中行駛的估計里程數(shù)的位置段B、C和D相關(guān)的里程數(shù)上。與此類似，在管轄區(qū)110中，將與位置段E、F和G相關(guān)的里程數(shù)加在一起，以確定該管轄區(qū)中行駛的里程數(shù)。本例中通過簡單地從結(jié)束時的里程計讀數(shù)中減去開頭時的里程計讀數(shù)，可以容易地計算車輛8實際行駛的里程數(shù)。可以將實際的里程數(shù)與里程計段中估計的路線里程數(shù)比較，如果發(fā)現(xiàn)明顯的不一致，則對估計的路線里程數(shù)進(jìn)行分析，以確定它是否可以與實際的里程計讀數(shù)協(xié)調(diào)。例如，如果估計里程計讀數(shù)中估計的路線里程數(shù)是110英里，但實際的里程計讀數(shù)是135英里，相差25英里，則進(jìn)行診斷過程，以確定是否可以校正這一差值。
在本發(fā)明的典型實施例中，有兩種協(xié)調(diào)的方法。一種方法是確定車輛8是否是沿里程計段端點(diǎn)之間的另一條路線行駛。第二種方法是識別與路線選擇程序提供的期望速度有明顯速度差異的位置段。
1.另一種路線分析路線選擇程序首先通過嘗試?yán)锍逃嫸沃械牧硪粭l行駛路線來嘗試協(xié)調(diào)里程數(shù)的不一致，從而確定是否有新的路線協(xié)調(diào)該里程數(shù)不一致。該步驟在圖3b中如步驟52所示。另外，可以檢查每一位置段，以確定位置段中是否有另一條路線會減小或抵消里程數(shù)的不一致。
由路線選擇程序計算的初始估計路線是按照位置數(shù)據(jù)根據(jù)最“實際的”的路線進(jìn)行的。另一些路線可以根據(jù)最短的可能路線由路線選擇程序來計算得到，這些路線不包括收費(fèi)道路的線路、采用收費(fèi)道路的路線或任何可能變化的數(shù)量。如果有來自車輛的附加信息，例如，表示在正被處理的時間內(nèi)是否行駛的是收費(fèi)道路的收費(fèi)條，它可以用來指定收費(fèi)或非收費(fèi)路線。如果有收費(fèi)條，則可以進(jìn)行確認(rèn)，看看路線選擇程序提供的估計路線是否包括收費(fèi)道路，如果是，則對收費(fèi)道路的名稱進(jìn)行交錯檢查。如果采用另一條路線的里程數(shù)不一致是在可接受的容許范圍內(nèi)，則將該路線選擇作為車輛8可能行駛的路線，并且無需再進(jìn)行進(jìn)一步的分析。如果另一條路線仍然不能協(xié)調(diào)不一致的里程，則缺省取為該最“實際的”路線，作為車輛8最可能行駛的路線，并且隨后單獨(dú)檢查每一位置段，以確定該位置段中的另一些路線是否可以協(xié)調(diào)這種里程數(shù)不一致。
可以自動或人工處理另一些路線。本典型實施例中，僅可以手工嘗試另一些路線，盡管可以自動進(jìn)行各種里程數(shù)分配?？梢远卮傧到y(tǒng)用戶人工嘗試路線協(xié)調(diào)和/或里程數(shù)分配，作為在完成自動處理以后的最后一個步驟。在另一種實施例中，自動或人工路線校正出現(xiàn)在里程數(shù)分配之前。自動里程數(shù)分配是自動嘗試的，除非里程數(shù)不一致超過了可由用戶構(gòu)成的、預(yù)定的閾值。如果不一致的里程數(shù)超過了預(yù)定的閾值，則將敦促系統(tǒng)用戶去手工嘗試路線的協(xié)調(diào)。這可以通過將估計路線圖投影到車輛8可能已經(jīng)行駛的所有可能路線圖上來完成。例如，相互很靠近的位置可以表示遠(yuǎn)離位置段可能的迂回路線。再參照圖6，地圖可以表示出現(xiàn)高速公路130，例如，在高速公路128的北面有一個貨車站點(diǎn)109。于是，系統(tǒng)用戶可以假設(shè)車輛8繞過貨車站點(diǎn)109，隨后再沿高速公路128恢復(fù)其行駛路線。操作員隨后可以將采用另一條路線的估計路線與里程計段中的里程計讀數(shù)比較。如果估計的里程與里程計里程之間的里程數(shù)不一致小于預(yù)定的閾值，則可以正比地按照里程計段中的每一位置段，來分配剩下的里程。這將下文中描述。如果采用另一條路線的里程數(shù)不一致是在可接受的范圍外面，則可以選擇另一條路線，并重復(fù)上述過程。任一這樣的路線校正可以在以后由車輛駕駛員有選擇地確認(rèn)，以確保精確性。在本典型實施例中，如果沒有其他的路線，則缺省采用最實際的路線，并采用識別懷疑位置段的過程來協(xié)調(diào)里程數(shù)的不一致。
2.懷疑位置段的檢測減小或去除里程數(shù)不一致的第二種通用的方法是如圖3b中步驟54所示的那樣，根據(jù)每一段中車輛的視在平均速度，檢測懷疑位置段。對于每一位置段，計算車輛的視在平均速度，并將其與路線選擇程序數(shù)據(jù)庫提供的平均期望速度比較。如果發(fā)現(xiàn)平均速度中有顯著的不同，則它表示該位置段中車輛8所行駛的估計路線有問題。
例如，主要高速公路上車輛的平均期望速度可以由路線選擇程序數(shù)據(jù)庫存儲起來，作為每小時55英里。圖6中，接著對數(shù)據(jù)點(diǎn)114和126之間的位置段進(jìn)行分析，以找到哪一個位置段表示大于或小于每小時55英里的視在平均速度。通過將每一位置段中估計的里程數(shù)除以位置段端點(diǎn)之間的時間差，可以在每一位置段中計算車輛的視在平均速度。如果視在平均速度和期望平均速度之間的差值超過了任何一個位置段中預(yù)定的閾值，則將該位置段標(biāo)記為是受懷疑的。對位置段中的另一些行駛路線進(jìn)行估計，以確定是否有一條路線能解決里程數(shù)的不一致。如果不能，則如下文中將要討論的那樣，根據(jù)分配方法，或者將里程數(shù)相加，或者從位置段中減去。
確定懷疑位置段的另一種方法是確定實際的車輛位置是否比與之相關(guān)的位置段端點(diǎn)要遠(yuǎn)某一預(yù)定的距離。例如，路線選擇程序根據(jù)車輛發(fā)送的實際位置，向系統(tǒng)用戶提供一個估計的路線，它由一些位置段組成。但是，路線選擇程序僅返回一條“最合適的”路線，該路線可以是不完全與每一條實際車輛位置一致的。在大多數(shù)情況下，實際車輛位置和路線段端點(diǎn)事實上將是相互一致的。然而，當(dāng)實際的位置自身不是與估計的路線一致的時候，當(dāng)直接落在估計的路線上時，由路線選擇程序報告實際位置所定義的位置段端點(diǎn)。所以，實際的車輛位置及其相關(guān)的位置段可以有兩個不同的位置。如果實際的車輛位置與相關(guān)的位置相隔大于預(yù)定的距離，則將含有該端點(diǎn)的兩個位置段標(biāo)記為是受懷疑的。于是，對這兩個受懷疑的位置段進(jìn)行檢查，看看是否可以通過嘗試另外的行駛路線而從估計的路線迂回的可能性。
VIII.懷疑位置段的去除如果滿足某些標(biāo)準(zhǔn)，有時要從被考慮為懷疑的位置段中去掉受懷疑的低速位置段。例如，如果受懷疑的位置段在任何一個位置段端點(diǎn)處是“熄火”狀態(tài)，則將從受懷疑的路段表中去掉該路段。去除受懷疑位置段的步驟如圖3中的步驟56所示。正如前文中所討論的那樣，車輛的點(diǎn)火狀態(tài)是在計算位置的任何時候傳送的。如果低速位置段在一個端點(diǎn)處被識別為是“熄火狀態(tài)”，則這意味著車輛處于停止?fàn)顟B(tài)，這使得車輛看上去是在該路段中以更慢的速度行駛。如果有一個位置段端點(diǎn)是正接收文字消息的結(jié)果，則這一推理同樣成立。在這種情況下，假設(shè)車輛停止是為了發(fā)送消息，則再次導(dǎo)致在該位置路段中低得多的平均速度。
因為受懷疑而去掉受懷疑的低速位置段的另一個途徑是看看是否發(fā)現(xiàn)多個低速位置段相互鄰接。在這種情況下，假設(shè)車輛因交通阻塞而減速，所以，路線選擇程序報告的里程數(shù)可能是有效的。在本典型實施例中，將從受懷疑的路段表中去掉至少有一個其他低速段靠近的任何一個受懷疑的低速位置段。
從進(jìn)一步的調(diào)查中去除懷疑低速位置段的另一種途徑是確定在位置段中的任何一個點(diǎn)處是否有進(jìn)出路線。如果沒有，則車輛不可能從估計的路線迂回，所以，從路線選擇程序估計的里程數(shù)可能是正確的。例如，如果某一位置段僅由收費(fèi)道路組成，則車輛通常不會有其他的路線，并且不存在選擇迂回路線的高度的可能性。所以，路線選擇程序報告的里程數(shù)是正確的，這種高度的確定性是存在的。
IX.懷疑位置段的校正通過在位置段中嘗試其他的行駛路線，或者通過以預(yù)定的過程中向懷疑路段分配里程，可以校正懷疑的位置段。不管是那種方法都可以自動進(jìn)行，而無需人工介入。但是，系統(tǒng)用戶可以對自動校正的里程的數(shù)目或百分比設(shè)置極限值。如果校正的里程數(shù)超過預(yù)定量，則將不分配里程數(shù)，并且將敦促駕駛員人工進(jìn)行校正。
1.位置段中其他的路線-高視在平均速度如圖3b所示，執(zhí)行步驟58，以確定每一懷疑位置段內(nèi)的車輛是否行駛另外的行駛路線。如果任一位置段中車輛的視在平均速度大于位置段中的平均期望速度，則假設(shè)車輛實際行駛了比路線選擇程序已經(jīng)估計的路線短。這樣，由路線選擇程序計算一條或多條更短的其他的路線，并根據(jù)另外路線更短的距離，計算新的視在平均速度。如果一條或多條這些更短的路線產(chǎn)生的平均速度是在新路線的平均期望速度的可以接受的范圍內(nèi)，則將最接近一致的路線選擇作為車輛所采用的最可能的路線。如果沒有一條路線會產(chǎn)生所描述的一致性，但一個或多個結(jié)果會產(chǎn)生低的平均速度，則將那些最高的路線選擇作為所采用的最可能的路線。最后，如果這些結(jié)果都沒有發(fā)生，則選擇具有最低平均速度(在被認(rèn)為是太高的平均速度中)的路線。在本典型實施例中，如果車輛的視在平均速度是大于路線選擇程序所提供的平均期望速度的20％和每小時10英里，則將位置段標(biāo)記為是受懷疑的。
2.位置段中的另一些路線-低視在平均速度如果任一位置段中車輛的視在平均速度小于位置段中的平均期望速度，則可能車輛已經(jīng)行駛了比路線選擇程序已經(jīng)估計的路線要長。本例中，由路線選擇程序計算可能更長的另一條路線，并根據(jù)這一條路線的更長的距離來計算新的視在速度。如果這一新的視在平均速度落在新的路線平均期望速度的可接受的容許范圍內(nèi)而沒有超過平均期望速度，則將這條路線選擇為車輛最可能行駛的路線。如果不是，就將目前在容許范圍內(nèi)的最長的另一條路線選擇作為車輛行駛的最可能的路線。本典型實施例中，如果車輛的視在平均速度為小于路線選擇程序提供的平均期望速度的20％和10每小時英里，那么就將該位置段標(biāo)記為是受懷疑的。
判斷某一車輛是否從計算的位置段迂回的一種方法是識別車輛可能已經(jīng)行駛的附近的通過點(diǎn)或地標(biāo)。如果在估計路線的附近出現(xiàn)地標(biāo)或“通過點(diǎn)”，那么就可以預(yù)計有這樣的迂回出現(xiàn)。一張非窮盡的地標(biāo)或通過點(diǎn)的表包括車輛的站點(diǎn)和加油站。地標(biāo)和通過點(diǎn)的地點(diǎn)是預(yù)定并存儲在路線選擇程序內(nèi)的。如果通過地標(biāo)或通過點(diǎn)的另一條路線與里程計段中的里程數(shù)失配是一致的，則該路線將被用作車輛最可能行駛的路線。反之，就缺省取為這條“最實際的”路線。
如果所要求的信息僅僅是每一管轄區(qū)中行駛的里程數(shù)，那么在路線校正以后，就不需要對完全落在給定管轄區(qū)內(nèi)的所有里程計段進(jìn)行進(jìn)一步的分析。車輛傳送的實際里程計里程數(shù)被用來確定行駛的里程，而由路線選擇程序計算的估計路線里程被忽略。但是，如果還要求其他的信息，例如，對車輛行駛的實際路線進(jìn)行精確的判斷，則可以如下所述執(zhí)行實際里程和估計路線里程之間的里程失配(mismatch)。
3.里程分配如果用另一條行駛路線不能對里程不一致進(jìn)行校正，則可以如圖3b中的步驟60所示的那樣，在里程計段中的位置段之間分配或不分配里程數(shù)的差異。分配里程數(shù)時執(zhí)行下面的步驟a)大于里程計里程的路線里程如果在嘗試對另一些路線進(jìn)行了校正以后，估計的路線里程大于實際報告的里程計里程，則駕駛員或者可以選擇接受更高的里程數(shù)，或者可以嘗試沿從具有高平均速度的懷疑段開始的路線對里程進(jìn)行去分配(deallocate)。用戶可能會希望更高的里程數(shù)，例如，為了向稅務(wù)管轄區(qū)報告燃料稅而達(dá)到保守數(shù)量的時候。自動采用更高數(shù)值的決定是可以由用戶作出的。即，除非里程計讀數(shù)和估計的里程數(shù)之間的差值超過預(yù)定的允許范圍，否則將采用這一更高的里程數(shù)。
如果采用從路線選擇程序得到的更高的里程數(shù)，則進(jìn)行檢查，以確保每一位置段的視在平均速度不會超過預(yù)定的最大速度，例如在本典型實施例中為每小時80英里。如果一個或多個位置段顯示超過了預(yù)定的最大速度，則減小那些位置段中的里程，從而使視在平均速度落在預(yù)定的最大速度以下。隨后，將去掉的里程按比例分配到其視在平均速度明顯低于預(yù)定最大速度以下的所有位置段。
如果選擇實際的里程計里程而不是更高的估計路線里程，用來計算每一管轄區(qū)內(nèi)行駛的里程，則首先從具有顯著更高視在平均速度的位置段中去掉一些里程數(shù)，直到預(yù)定的極限。隨后，從所有的位置段中按比例去掉所有剩余的里程，同時確保沒有位置段落在每一位置段的預(yù)定最小平均速度以下。
b)里程分配-小于里程計里程的路線里程如果從路線選擇程序得到的估計里程小于兩個位置之間報告的里程計里程，則可以在先前標(biāo)識的懷疑低速位置段之間按比例分配兩個數(shù)之間的里程差。對里程數(shù)進(jìn)行分配，直到受懷疑的位置段的視在平均速度等于每一位置段中的平均期望速度。這種分配是自動完成的，直到預(yù)定的里程數(shù)。
如果在初始分配以后在估計里程和報告的里程計里程之間保持顯著的里程數(shù)差，則可以將其余的里程數(shù)差分配到已經(jīng)劃為懷疑的其他的低速位置段。里程數(shù)是按比例分配到這些低速位置段的，直到它們的視在平均速度等于來自路線選擇程序數(shù)據(jù)庫的平均期望速度。這一分配是自動完成的，直到預(yù)定的里程數(shù)。
如果在第二次分配以后在估計的路線里程和報告的里程計里程之間仍然保持顯著的里程數(shù)差，則可以按比例將其余的里程數(shù)差分配到所有的位置段，直到每一位置段的視在平均速度等于被認(rèn)為是可信的最大速度，例如每小時80英里。再有，分配是自動完成的，直到達(dá)到預(yù)定的里程數(shù)。
如果在第三次分配以后在估計的路線里程和報告的里程計里程數(shù)之間仍然保持顯著的里程數(shù)差值，則敦促用戶分配其余的里程，或者人工對數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，以達(dá)到車輛行駛路線最合適的數(shù)值。
5.其他的確認(rèn)可以用由路線選擇程序確定的估計路線得到的里程數(shù)來進(jìn)行車輛全部里程計精確性的確認(rèn)。首先，根據(jù)所考慮的，去掉給出報告里程計讀數(shù)和從路線選擇程序得到的里程之間大的不一致的所有位置段。隨后，將總的里程計里程數(shù)與路線選擇程序里程數(shù)比較。只要一個顯著的里程數(shù)是在該數(shù)據(jù)組中，并且有許許多多的路段和里程計讀數(shù)，那么平均看來，兩個讀數(shù)應(yīng)當(dāng)是相互接近的。如果在兩個里程數(shù)之間有顯著的不一致，則可能里程計校準(zhǔn)有問題，或者可能存在包含位置數(shù)據(jù)和/或路線選擇程序故障的全局性(global)問題。不管是在哪一種情況下，都可以通知駕駛員，并進(jìn)行校正。例如，駕駛員可以發(fā)出車輛里程計的校準(zhǔn)命令，或者完成先前管轄區(qū)計算結(jié)果的人工再檢查。
前文中對較佳實施例的描述使得本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員能夠制造或使用本發(fā)明。很明顯，對本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員來說，還可以對這些實施例進(jìn)行各種修改，并且無需發(fā)明人的幫助，還可以將所描述的基本原理應(yīng)用于其他的實施例。所以，本發(fā)明并非僅限于所描述的實施例，應(yīng)當(dāng)從最大的范圍來理解所揭示的原理和新特征。
權(quán)利要求
1.一種確定車輛行駛的路線的方法，其特征在于，它包含下述步驟在第一預(yù)定事件時確定所述車輛的位置；在所述車輛位置確定以后，向一個固定站提供對于每一車輛地點(diǎn)的相應(yīng)的時間標(biāo)記和車輛的標(biāo)號；在第二預(yù)定事件時，將至少兩個里程計讀數(shù)從所述車輛發(fā)送到所述固定站；用一個路線選擇程序估計所述車輛行駛的路線；用至少兩個里程計讀數(shù)確認(rèn)所行駛的所述路線。
2.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，確定所述車輛位置的所述步驟包含在所述車輛上計算車輛位置的步驟。
3.如權(quán)利要求
2所述的方法，其特征在于，采用一個全球定位系統(tǒng)(GPS)來確定所述車輛位置。
4.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，在所述固定站處進(jìn)行車輛位置確定的計算。
5.如權(quán)利要求
4所述的方法，其特征在于，采用一個雙衛(wèi)星定位系統(tǒng)來確定所述車輛位置。
6.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第一預(yù)定事件是一個時間間隔。
7.如權(quán)利要求
6所述的方法，其特征在于，所述時間間隔是一小時。
8.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述第二預(yù)定事件是將一個文本消息從所述車輛傳送到所述固定站。
9.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，還包括在用所述路線選擇程序估計所述行駛路線之前預(yù)確認(rèn)所述車輛地點(diǎn)、所述時間標(biāo)記和所述實際里程數(shù)的步驟。
10.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述路線選擇程序提供多個估計位置段，每一位置段具有一個相應(yīng)的里程數(shù)和平均期望速度，其中，所述車輛行駛的里程數(shù)是通過將每一所述位置段的里程數(shù)加在一起來估計的。
11.如權(quán)利要求
1所述的方法，其特征在于，所述確認(rèn)步驟包含下述步驟將所述車輛行駛的實際里程數(shù)與所述路線選擇程序提供的里程數(shù)比較，并檢測其間的差值；以及如果所述差值超過了一個預(yù)定的量，則校正所述路線選擇程序提供的所述車輛里程數(shù)。
12.如權(quán)利要求
11所述的方法，其特征在于，校正所述車輛里程數(shù)的步驟是在沒有系統(tǒng)操作員的介入下進(jìn)行的。
13.如權(quán)利要求
11所述的方法，其特征在于，校正所述車輛里程數(shù)的步驟是由系統(tǒng)操作員人工執(zhí)行的。
14.如權(quán)利要求
11所述的方法，其特征在于，校正所述車輛里程數(shù)的步驟包含下述步驟識別至少一個位置段，在所述位置段中，所述車輛的視在平均速度小于所述路線選擇程序提供的平均期望速度一個預(yù)定量；以及在所述識別的位置段之間，按比例分配所述里程數(shù)差。
15.如權(quán)利要求
11所述的方法，其特征在于，校正所述車輛里程數(shù)的步驟包含下述步驟提供由所述車輛行駛的另一條估計的路線，從而所述另一條估計的路線包含至少一個位置段，每一位置段具有一個與之相關(guān)的相應(yīng)的里程數(shù)；將每一里程數(shù)加在一起，形成一個新的總估計里程數(shù)；將所述新的總估計里程數(shù)與所述實際的里程數(shù)比較，并檢測其間的差值；以及如果所述里程數(shù)差值小于某一預(yù)定量，則將所述另一條估計的路線用作所述車輛行駛的實際路線。
16.一種確定某一車輛行駛的路線的系統(tǒng)，所述車輛具有一個用來向一個固定站傳送移動通信終端號、里程計讀數(shù)和文本消息的移動通信終端，其特征在于，所述系統(tǒng)包含用來向所述固定站傳送所述里程計讀數(shù)和所述文本消息的移動通信終端；用來計算多個車輛地點(diǎn)和每一地點(diǎn)的相應(yīng)時間標(biāo)記的車輛地點(diǎn)判斷裝置；用來存儲從所述車輛傳送而來的所述車輛的所述車輛地點(diǎn)、所述時間標(biāo)記、所述車輛標(biāo)號和所述里程計讀數(shù)的存儲裝置；以及處理器，用來確定所述車輛行駛的所述路線、確定所述車輛沿所述路線行駛的總里程數(shù)以及用所述里程計里程數(shù)校正所述行駛的路線。
17.一種確定與車輛的運(yùn)動有關(guān)的信息的系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包含隨時接收數(shù)據(jù)組的接收機(jī)，每一所述數(shù)據(jù)組代表所述車輛產(chǎn)生的距離信息和標(biāo)識所述車輛的位置的數(shù)據(jù)；以及處理器，用來對接收的位置數(shù)據(jù)進(jìn)行處理以估計所述車輛所經(jīng)過的路線，并通過與所述接收的距離信息和時間信息比較，用來確認(rèn)估計的路線。
專利摘要
本發(fā)明揭示了一種確定車輛行駛的路線和相關(guān)里程數(shù)的系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)記錄通過衛(wèi)星向固定站(40)傳送的車輛的地點(diǎn)和里程計讀數(shù)。地點(diǎn)數(shù)據(jù)被提供到處理器，由處理器用路線選擇程序(44)確定車輛行駛的估計路線。估計路線由多個位置段組成，每一位置段有一個相應(yīng)的里程數(shù)和平均期望速度。通過將估計的路線里程數(shù)與里程計讀數(shù)比較來檢查行駛路線的精度(50)。如果發(fā)現(xiàn)有顯著的差異，則執(zhí)行一個診斷過程(52，58)，通過估計另一條行駛的路線，用以嘗試校正不一致。一旦確定了行駛的路線，則車輛行駛的里程數(shù)可以被精確地確定，并用作各種計算。例如，可以根據(jù)里程數(shù)信息精確地計算由各州征收的燃料稅。
文檔編號G01C21/28GKCN1129800SQ98805056
公開日2003年12月3日 申請日期1998年3月11日
發(fā)明者T·F·多伊爾, M·鮑克曼, D·哈洛 申請人:夸爾柯姆股份有限公司導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan