專利名稱：基于路口和路段的交通信息處理方法和裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及交通信息數(shù)據(jù)處理領域，具體涉及基于路口和路段的道路網(wǎng)絡的表 示、以及采用該表示對來自不同數(shù)據(jù)源的交通信息數(shù)據(jù)的處理。
背景技術：
在現(xiàn)代社會，社會經(jīng)濟迅速發(fā)展，汽車日益普及，城市交通面臨的壓力越來越大， 交通擁堵日益嚴重。減輕交通擁堵，有利于節(jié)省駕車人出行時間、減少燃油消耗、提高城市 經(jīng)濟效率和促進環(huán)境保護。因此，交通信息服務系統(tǒng)，是城市智能交通系統(tǒng)的重要組件之
ο在交通信息采集方面，當前多媒體技術、移動通信技術的快速發(fā)展及GPS技術的 廣泛應用，為交通信息服務提供了發(fā)展的沃土。在交通信息數(shù)據(jù)采集方面，道路旁邊的固定 檢測設備，如攝像頭、線圈、雷達測速等，能夠較準確地采集交通信息數(shù)據(jù)，但一般僅限于主 干道路網(wǎng)絡；以出租車為主體的浮動車技術，能夠?qū)崟r計算出城市道路網(wǎng)絡的交通信息，但 受浮動車數(shù)量等客觀因素的限制；信息采集員，能夠通過簡易的移動通訊設備，將其看到的 交通信息，以文字形式上載到數(shù)據(jù)中心，但信息數(shù)量有限，準確度較低；用戶上傳，駕車者通 過移動信息服務商提供的通道，將自己所在區(qū)域的交通信息上載至數(shù)據(jù)中心，但覆蓋范圍 有限。綜上所述，交通信息數(shù)據(jù)采集手段已呈現(xiàn)出多樣化，但各自的數(shù)據(jù)基礎不同，表達方 式也不同，在信息的完備性、準確性上各有不足。用一個通用的模型將交通數(shù)據(jù)模型化，兼 容不同來源的交通信息數(shù)據(jù)，獲取不同數(shù)據(jù)源的優(yōu)勢，融合多種數(shù)據(jù)源的交通信息，取長補 短，是提高交通信息精度、擴大覆蓋范圍的有效手段。綜上，一個通用的交通數(shù)據(jù)模型化模型，應遵循生活中的交通信息的地理特征，確 定關鍵的交通信息元素在不同參照系中的對應關系，如在普通城市地圖中、在導航道路拓 撲網(wǎng)絡中、在交通信息報告中；只有這樣，才能將不同來源的交通數(shù)據(jù)進行歸一化處理，并 進行后續(xù)的交通信息融合處理。實際生活中，交通信息的數(shù)據(jù)源有固定監(jiān)控設備，如測速雷達、線圈、攝像頭等，移 動探測設備，如浮動車網(wǎng)絡、移動通信用戶網(wǎng)絡等，以及文本信息，如交通局的路況報告、人 工采集員的信息報告、用戶的即時上載等。這些數(shù)據(jù)源，可能基于簡要的城市地圖，也可能 基于復雜的導航電子地圖道路拓撲網(wǎng)絡，也可能完全基于文字。如何將這些數(shù)據(jù)進行準確 地融合，以獲得更準確的、覆蓋范圍更大的交通信息，是一個解決亟待的問題。在已有的專利和論文中，有一些涉及到了交通數(shù)據(jù)的模型化方法和模型。這些方 法和模型，在準確的表示、融合不同來源交通數(shù)據(jù)的方面，還需要進一步改進。專利文獻1US20060111833(A1) "Method and System for modelingand processing vehicle traffic data and information and applying thereof，，中提出 了一 種交通數(shù)據(jù)和信息的模型化和處理方法和系統(tǒng)。這個專利中提出了有向道路路段的概念， 它充分考慮了道路分岔口的不同流向及之上的交通流特征，并希望用它來融合多種來源的 交通信息數(shù)據(jù)。
專利文獻2CN200610168271. 3“一種交通信息融合方法和系統(tǒng)”提出了一種用于浮 動車技術的交通信息融合方法，它處理的對象是基于導航地圖拓撲網(wǎng)絡的路鏈旅行時間， 將道路分為不同的路段，尋找路段和路鏈之間的地理對應關系，以實現(xiàn)能用路鏈旅行時間 計算道路路況的目標。專利文獻3CN200510125303. 7 “路況信息查詢系統(tǒng)及路況信息查詢方法”及非專 利文獻 1"A Map Ontology Driven Approach to NaturalLanguage Traffic Information Processing and Services，，(發(fā)表于 2006 年的 1st Annual Asian Semantic Web Conference)提出了一種地圖知識庫的生成裝置及生成方法，它提出了如何從語言層面上 建立交通信息描述的知識對象和知識庫，提出了道路和路況點的概念，用于支持交通信息 自然語言處理。在上面提到的相關解決方案中，專利文獻1提出了用有向道路路段(Oriented Road Section)建立的道路網(wǎng)絡，并以此融合不同數(shù)據(jù)來源的交通數(shù)據(jù)，有向道路路段是從 某一個分流口駛出的不同方向路段，這個方法能較好地進行交通信息融合，但它忽略了交 通信息中重要的路口概念。路口在這個融合模型中被完全忽略，路口在道路網(wǎng)絡中的關鍵 節(jié)點作用在此模型中無從獲取和查詢；并且，不同流向的有向道路路段有重合的部分，這將 導致準確率降低的問題。專利文獻2提出了一種主要用于導航道路拓撲網(wǎng)絡路鏈旅行時間 向道路交通信息生成的方法，這種方法將道路分成了若干路鏈及單元路段，建立路鏈和這 些路鏈和單元路段的關系，以此獲得道路的交通信息。這個方法，也沒有考慮到路口在交通 網(wǎng)絡中的重要性，從這個方法中無法獲得路口的交通信息。專利文獻3提出了一種地圖知 識庫的生成方法，它基于道路網(wǎng)絡，抽取道路和交通點，并建立它們之間的從屬關系，并將 其用于自然語言處理。這個方法盡管試圖用更符合人們?nèi)粘Ｐ袨榈恼Z言去描述交通信息， 但是它基本上僅限于文本層面，無法將這個模型對應至不同的地理網(wǎng)絡，無法進行多源數(shù) 據(jù)融合。綜上，現(xiàn)有的交通信息模型化或表達方法仍然存在不足，未從通用、符合實際的角 度建立用于交通信息模型化的模型。因此，需要建立一個通用的、可伸縮的模型來模型化和處理交通信息，其基于道路 網(wǎng)絡地圖在地理空間中的位置，能夠?qū)⒉煌问降臄?shù)據(jù)基礎，包括城市地圖、導航地圖、簡 要地圖、文字地圖等，統(tǒng)一起來。

發(fā)明內(nèi)容
為解決上述問題，本發(fā)明提出了一種道路網(wǎng)絡表示方法及裝置、和采用該表示方 法的交通信息數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。該道路網(wǎng)絡表示方法以路段和路口為核心元素，以地 理空間為參照系，來表示道路網(wǎng)絡，從而建立了能夠反映不同詳細程度的地圖及道路描述 信息的對應關系的模型。同時，采用由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡，能夠?qū)⒔煌〝?shù)據(jù)采集通 常用到的普通城市地圖、導航道路拓撲網(wǎng)絡以及文本形式的交通信息數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為統(tǒng)一的路 口和路段交通信息數(shù)據(jù)，以用于數(shù)據(jù)融合和后續(xù)使用。相比于現(xiàn)有技術的交通信息數(shù)據(jù)模 型化方法，本發(fā)明方法根據(jù)日常生活對交通信息的理解和交流，強調(diào)了路口作為道路網(wǎng)絡 中獨立節(jié)點在信息獲取和呈現(xiàn)方面的作用。路口是一個地理空間，在道路網(wǎng)絡中表現(xiàn)為節(jié) 點，路口是網(wǎng)絡的樞紐，各個方向交通流匯集于一地，極容易發(fā)生擁堵。因此，路口的路況在交通信息中是非常重要的。本發(fā)明方法將路口作為用于交通信息數(shù)據(jù)模型化的一個獨立元 素，將其不同轉(zhuǎn)向關系提取出來，并分析其交通信息路況。同時，作為路口之間道路段落的 路段不再細分為不同轉(zhuǎn)向，而是為路口細分為不同轉(zhuǎn)向關系。這樣，整個道路拓撲網(wǎng)絡從地 理空間上講，就是由路段和路口構成，交通信息體現(xiàn)在路段和路口上。根據(jù)本發(fā)明一方面，提出了一種道路網(wǎng)絡表示方法，包括路口提取步驟，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取與地理空間中道路路口相對應的各 個部分及其屬性，以獲得路口及路口屬性；路段提取步驟，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取所獲得的路口中相鄰路口之間的各 個部分及其屬性，以獲得路段及路段屬性；以及道路網(wǎng)絡表示步驟，采用所獲得的路口及路口屬性和路段及路段屬性，來表示道 路地圖的道路網(wǎng)絡。優(yōu)選地，路口屬性至少包括路口名稱和轉(zhuǎn)向關系，路口名稱對應于地理空間中道 路路口的位置和轉(zhuǎn)向關系，轉(zhuǎn)向關系是對路口的各個轉(zhuǎn)向的描述，至少包括每一個轉(zhuǎn)向的 地理路徑和方向描述。路段屬性至少包括起始路口和終止路口之間的地理路徑。道路地圖可以包括一種或多種形式的地圖，包括導航電子地圖和城市道路地圖。優(yōu)選地，在路口提取步驟中，針對道路地圖中的每個道路名稱，找到該道路名稱對 應的道路在各個行駛方向上的途經(jīng)路徑序列，并找到每個途經(jīng)路徑序列與屬于其他道路名 稱的道路的途經(jīng)路徑序列的相交位置，作為與地理空間中道路路口相對應的部分。根據(jù)本發(fā)明另一方面，提出了一種交通信息數(shù)據(jù)處理方法，包括轉(zhuǎn)化步驟，根據(jù)一種或多種道路地圖的道路網(wǎng)絡與由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡 的對應關系，將基于所述一種或多種道路地圖的交通信息數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為路口和路段交通 信息數(shù)據(jù)，其中，所述由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡是根據(jù)上述道路網(wǎng)絡表示方法而獲得 的；以及融合步驟，對轉(zhuǎn)化得到的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交通 信息數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，在融合步驟中，按照路口的轉(zhuǎn)向關系，融合路口交通信息數(shù)據(jù)。優(yōu)選地，在融合步驟中，對相同路口的交通信息數(shù)據(jù)和相同路段的交通信息數(shù)據(jù) 進行合并。優(yōu)選地，在融合步驟中，對相互關聯(lián)的路口和路段的數(shù)據(jù)進行分析和組合，以獲得 包括該路口和路段的范圍內(nèi)的交通信息數(shù)據(jù)。交通信息數(shù)據(jù)可以包括行駛速度、行駛時間或擁堵程度，在融合步驟中，計算路口 的各個轉(zhuǎn)向上的行駛速度、行駛時間或擁堵程度，和/或計算路段的行駛速度、行駛時間或 擁堵程度。優(yōu)選地，上述處理方法還包括歷史模式生成步驟，分析融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，找出路口和路段交 通信息數(shù)據(jù)的模式，以生成交通信息數(shù)據(jù)歷史模式；以及預測步驟，根據(jù)當前時間的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)、以及生成的交通信息數(shù)據(jù) 歷史模式，預測未來時間的交通信息。本發(fā)明還提出了相應的道路網(wǎng)絡表示裝置和交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。


通過下面結合

本發(fā)明的優(yōu)選實施例，將使本發(fā)明的上述及其它目的、特 征和優(yōu)點更加清楚，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的道路網(wǎng)絡表示裝置的示意框圖；圖2是道路網(wǎng)絡表示裝置執(zhí)行的方法的流程圖；圖3是道路網(wǎng)絡表示裝置獲得的一部分道路網(wǎng)絡表示的示例；圖4是不同類型的路口的示意圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意框圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明另一實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)的示意框圖；圖7示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。
具體實施例方式實際生活中，交通信息的數(shù)據(jù)源多種多樣，如測速雷達、線圈、攝像頭等固定監(jiān)控 設備，浮動車網(wǎng)絡、移動通信用戶網(wǎng)絡等移動探測設備，以及交通局的路況報告、人工采集 員的信息報告、用戶的即時上載等文本信息。這些數(shù)據(jù)源提供的交通信息可能基于簡要的 城市地圖，也可能基于復雜的導航電子地圖道路拓撲網(wǎng)絡，也可能完全基于文字。不同的道 路地圖中道路網(wǎng)絡的復雜程度和構成元素可能不同，通常難以確定基于不同道路地圖的交 通信息之間的關聯(lián)。同時，在文本描述的交通信息和基于道路拓撲網(wǎng)絡的交通信息之間，更 難以確定彼此的關聯(lián)。為導航和路況報道的需要，交通信息數(shù)據(jù)通常是基于地理空間的，可能是具體的 帶有經(jīng)緯度的地理位置信息，也可能是近似的已具有名稱、方向等明確特征的道路信息。此 外，在現(xiàn)實生活中，人們描述交通信息，通常使用道路和路口，如“北四環(huán)路擁堵了”、“學院 橋西向東行駛緩慢”。這些信息，可以看作是交通信息描述的原子模型，可從人們可接受、可 理解的最小粒度去描述交通信息，而對這些原子模型可以進行進一步的整合，得到更大范 圍的交通信息概括，如“整個四環(huán)都堵了”、“學院橋各方向都堵”。如果可以確定來自不同 數(shù)據(jù)源的交通信息之間的關聯(lián)，對其進行融合，那么就能夠更加快速、準確地得到更大范圍 上的交通信息，并且可以更加有效地進行路況預測。例如，來自固定監(jiān)控設備的交通信息是 “學院路，南向北，行駛速度10公里/小時”，同時位于學院橋的人工采集員報告了“學院橋， 西向南，擁堵”，如果能夠自動確定這兩種信息之間的關聯(lián)，就能夠通過融合兩種信息，得到 學院路從南向北、從北向南兩個方向都可能擁堵了。因此，需要一個通用的模型來模型化和處理交通信息，其能夠?qū)⒎謩e基于城市地 圖、導航地圖、簡要地圖、文字地圖等多種道路地圖的不同描述形式的交通信息統(tǒng)一起來。本申請發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，交通信息的描述雖然是多種多樣，但為導航和路況報道的需 要，基本上都基于一個不重復的點和線構成的地理空間，這個點就是路口，這個線就是相鄰 路口之間的道路段落，在本發(fā)明中稱為路段。這樣，一系列間隔的點和線，就構成了一條道 路，可以通過路口和路段，從道路層面上描述交通信息。此外，雖然不同的道路地圖中道路 拓撲網(wǎng)絡的構成元素彼此不同，例如導航電子地圖的道路網(wǎng)絡由具有經(jīng)度緯度信息的路鏈 和節(jié)點構成，普通城市地圖由特定名稱的路徑和交叉點構成，文字地圖由道路名稱、方向等描述構成，但是這些構成元素通常具有與上述路口和路段構成的地理空間的對應關系，例 如代表某條道路的一部分的路鏈或路徑通常具有該道路的名稱，節(jié)點和交叉點也具有地理 空間中路口的名稱。因此，可以考慮將路口和路段構成的地理空間作為用于融合不同來源 的交通信息數(shù)據(jù)的中間模型，當接收到不同來源的交通信息數(shù)據(jù)時，通過各種道路地圖中 道路拓撲網(wǎng)絡的構成元素與路口和路段的對應關系，將基于不同構成元素的交通信息數(shù)據(jù) 首先轉(zhuǎn)化成路口和路段的交通信息數(shù)據(jù)，然后對其進行融合，以提供更加全面、準確的交通 信息，用于路況報道、路況預測等?；谏鲜霭l(fā)明構思，本發(fā)明提出了一種道路網(wǎng)絡表示方法及裝置，其采用路口和 路段來表示道路網(wǎng)絡，以建立能夠兼容多種道路地圖的中間模型。以下參照圖1，具體描述 根據(jù)本發(fā)明實施例的道路網(wǎng)絡表示過程。圖1示出了根據(jù)本發(fā)明實施例的道路網(wǎng)絡表示裝置1，其包括路口提取單元10， 從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取與地理空間中道路路口相對應的各個部分及其屬性，以獲得 路口及路口屬性；路段提取單元20，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取所獲得的路口中相鄰路 口之間的各個部分及其屬性，以獲得路段及路段屬性；以及道路網(wǎng)絡表示單元30，采用所 獲得的路口及路口屬性和路段及路段屬性，來表示道路地圖的道路網(wǎng)絡。如上所述，不同的道路地圖的構成元素彼此不同，導航電子地圖道路拓撲網(wǎng)絡由 路鏈和節(jié)點構成，包含了道路的拓撲關系，部分路鏈含有道路名稱信息。一般情況下，雙向 行駛的道路由兩條路徑線路表示。城市地圖道路網(wǎng)絡一般以簡要的道路路徑表示城市地 圖，道路一般以實際路徑的中心線表示，并有道路名稱和路口名稱。文本形式的道理地圖 也具有道路、路口名稱。要建立這些地圖之間的對應關系，可以從道路名稱出發(fā)，找到每個 道路名稱對應的地理空間。在本實施例中，路口提取單元10從道路地圖中獲取各個道路 名稱，并針對每個道路名稱，找到該道路名稱對應的道路在各個行駛方向上的途經(jīng)路徑序 列。這里的路徑是對各種道路地圖中構成道路的單元的通稱，例如，路徑可以是導航電子地 圖中的路鏈，可以是城市地圖中的道路分段。優(yōu)選地，途經(jīng)路徑序列可以是完整的途經(jīng)地理 路徑，在每個行駛方向的路徑都是連續(xù)的，如圖3的箭頭所示。優(yōu)選地，地理空間中雙向行 駛的道路可以表示為兩條單向行駛的道路，這兩條單向道路可以具有相同的名稱，即，該雙 向行駛的道路的名稱。然后，對于每條道路，路口提取單元10找到其途經(jīng)路徑序列與屬于 其他道路名稱的道路的途經(jīng)路徑序列的相交位置，作為與地理空間中道路路口相對應的部 分，該部分就是該道路與其他道路交叉的路口?？梢愿鶕?jù)地理空間中相交道路的路口的位 置和轉(zhuǎn)向關系對路口進行命名，例如“XX道路到XX道路的路口”。如果路口本身具有名稱， 也可以從道路地圖中直接獲得該路口的名稱，或者手動地設定日常生活中使用的名稱，這 樣能夠兼容日常使用的文本描述的地圖。由此，路口提取單元10能夠通過針對每個道路名 稱執(zhí)行上述操作，得到所有的路口及其名稱。路口是一個地理空間，各個方向交通流匯集于此，在本發(fā)明中，路口作為用于描述 交通信息的一個獨立元素，需要對其進行細分，即，將其不同方向上的轉(zhuǎn)向關系提取出來， 以用于分析交通情況。例如，概括性的描述，“XX路口堵塞/速度10公里/小時”，對于分析 和預測交通情況是不夠的。如果能夠獲得更加具體的信息，例如，“XX路口，東向南，速度10 公里/小時”，“XX路口，西向北，速度40公里/小時”則能夠清楚地獲知該路口東向南轉(zhuǎn)向 上可能發(fā)生了擁堵，而西向北轉(zhuǎn)向上是暢通的。因此，車輛可以判斷在該路口可以行使的路線，而不是僅僅獲知該路口堵塞了。因此，除了名稱屬性之外，路口的屬性至少還包括轉(zhuǎn)向 關系，轉(zhuǎn)向關系是對路口的各個轉(zhuǎn)向的描述，至少包括每一個轉(zhuǎn)向的途經(jīng)地理路徑和方向 描述。一般而言，一個普通的十字交叉路口可以具有12個轉(zhuǎn)向方向(在本實施例中，將路口 的直行方向也歸入轉(zhuǎn)向關系中)，包括從北向南、從南向北、從東向西、從西向東、從北向東、 從東向北、從北向西、從西向北、從南向東、從東向南、從南向西、從西向南。為了為清楚描述 路口的轉(zhuǎn)向關系，在本發(fā)明實施例中，可以利用途經(jīng)地理路徑(通常包括進入道路、駛出道 路)和方向描述來描述路口的轉(zhuǎn)向關系，例如，對于“北四環(huán)到學院路的路口”，其轉(zhuǎn)向關系 可以包括“途經(jīng)地理路徑進入-北四環(huán)，駛出-學院路，轉(zhuǎn)向從東向北”、“進入-學院路， 駛出-轉(zhuǎn)向從南向東”，等等。作為示例，路口的轉(zhuǎn)向關系還可以包括轉(zhuǎn)向角度等描述。此外，本領域技術人員可以理解，除了名稱和轉(zhuǎn)向關系，路口屬性還可以包括其他 內(nèi)容，例如路口類型等。路口可以包括多種類型，例如，十字交叉路口、丁字路口、環(huán)島路口、 干道出口、干道入口、道路終點等，圖4示意性示出了不同類型的路口。對于不同類型的路 口，可以采用其他任何適當方法來表示路口屬性。例如，對于干道出口 /入口，可以明確地 注明干道路徑及輔道路徑。備選地，道路網(wǎng)絡表示裝置1還可以包括路口存儲單元(未示出)，用于在路口提 取單元10提取了路口和路口屬性后，存儲獲得的路口和路口屬性。在由路口提取單元10獲得了各個道路上的路口之后，路段提取單元20在道路地 圖的道路網(wǎng)絡中，沿各個道路行駛方向提取所獲得的路口中相鄰路口之間的各個部分，作 為路段。同時，路段提取單元20獲得各個路段的屬性，路段屬性可以至少包括起始路口與 終止路口之間的地理路徑。此外，本領域技術人員可以理解，路段屬性還可以包括其他內(nèi) 容，例如路段的方向、路段所在的道路的名稱等。備選地，道路網(wǎng)絡表示裝置1還可以包括路段存儲單元(未示出)，用于在路段提 取單元20提取了路段和路段屬性后，存儲獲得的路段和路段屬性。此后，道路網(wǎng)絡表示單元30采用所獲得的路口及路口屬性和路段及路段屬性， 來表示道路地圖的道路網(wǎng)絡。參見圖3，示出了道路網(wǎng)絡表示裝置1獲得的一部分道路網(wǎng) 絡表示的示例。圖3中左上部分表示原始的交通流向，左下部分大括號內(nèi)容表示路段，右 邊的圖是路口與路段關系。Action 16, Section 26, Section 36是路段，在路口之間； Intersection 1 是路口 ；ITRU ITR2、ITR3、ITR4、ITR5 均為 Intersection 1 的轉(zhuǎn)向關系。備選地，道路網(wǎng)絡表示裝置1還可以包括路口路段表示存儲單元(未示出)，用于 在道路網(wǎng)絡表示單元30獲得道路地圖的路口和路段表示之后，存儲獲得的道路地圖的道 路網(wǎng)絡的路口和路段表示。圖2示出了道路網(wǎng)絡表示裝置執(zhí)行的方法的流程圖。在步驟200，路口提取單元 10從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取路口及路口屬性，包括路口名稱和轉(zhuǎn)向關系。在步驟202， 路段提取單元20從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取所獲得的路口中相鄰路口之間的路段及路 段屬性。最后，在步驟204，道路網(wǎng)絡表示單元30采用所獲得的路口及路口屬性和路段及路 段屬性，來表示道路地圖的道路網(wǎng)絡。如上所述，交通信息的描述基本上都基于一個不重復的點和線構成的地理空間， 這個點就是路口，這個線就是相鄰路口之間的路段。這樣，一系列間隔的路口和路段，就構 成了一條道路，這樣，可以通過路口和路段，從道路層面上描述交通信息。那么，由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡也就可以用作兼容各種道路地圖的中間模型，用于轉(zhuǎn)化和統(tǒng)一基于各種 道路地圖的交通信息。此外，在路口和路段的道路網(wǎng)絡表示中，路口和路段的屬性描述實質(zhì) 上已包括了文本描述的地圖，所以對于文本描述的交通信息、用戶上傳、人工采集的交通信 息而言，路口和路段的道路網(wǎng)絡表示也是適用的。下面參照附圖5，具體描述據(jù)本發(fā)明實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2，該處理系 統(tǒng)2采用由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡來對來自不同數(shù)據(jù)源和/或基于不同道路地圖的各 種形式的交通信息數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化和融合。交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2包括轉(zhuǎn)化裝置22，根據(jù)一種或多種道路地圖的道路網(wǎng) 絡與由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡的對應關系，將基于所述一種或多種道路地圖的交通信 息數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，其中，由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡可以是 由上述道路網(wǎng)絡表示裝置1預先獲得并存儲在路口路段表示存儲單元中的；以及融合裝置 M，對轉(zhuǎn)化得到的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交通信息數(shù)據(jù)。備選 地，交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2也可以包括上述道路網(wǎng)絡表示裝置1。參見圖3，交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2的輸入可以包括來自各種數(shù)據(jù)源的各種形式 的交通信息數(shù)據(jù)，例如包括基于導航電子地圖的道路網(wǎng)絡的交通信息數(shù)據(jù)，其來自固定的 交通監(jiān)視裝置、浮動車等；基于城市普通地圖的道路網(wǎng)絡的交通信息數(shù)據(jù)；按照固定格式 表示的格式化交通信息數(shù)據(jù)，例如來自交通管理部門的信息；用戶上傳文本，其按照日常語 言形式表示，在交通信息服務交流平臺中使用，一般是自然語言表達。上述前三種交通信息數(shù)據(jù)均是基于特定形式的道路網(wǎng)絡，一般都具有固定的格 式，例如基于導航電子地圖的交通信息數(shù)據(jù)通常包括基于路鏈的道路行駛時間、行駛速度 等信息，格式化交通信息數(shù)據(jù)通?；趯Φ缆?路口 -路段的交通狀況的描述。因此，這些 信息數(shù)據(jù)可以直接輸入交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2進行處理。用戶上傳文本由于是自然語 言表達，在輸入之前需要對其進行自然語言處理(NLP)分析，可以采用現(xiàn)有技術中已知的 NLP方法，參照NLP知識庫進行自然語言處理分析，提取出有關的路口、道路等的名稱以及 路口、道路的交通狀況?？梢圆捎矛F(xiàn)有技術中已知的方法和裝置來進行分析，在本發(fā)明中不 再對其進行詳細描述。轉(zhuǎn)化裝置22接收以上各種形式的交通信息數(shù)據(jù)輸入，并參照由路口和路段表示 的道路網(wǎng)絡，對這些交通信息數(shù)據(jù)進行轉(zhuǎn)化，例如可以按照交通信息中的道路名稱、方向、 途經(jīng)路徑等，將交通信息數(shù)據(jù)分別與相應地路口和路段關聯(lián)，得到路口和路段交通信息數(shù) 據(jù)。轉(zhuǎn)化后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)可以存儲在存儲單元中，或者直接提供給融合裝置 24。融合裝置M對轉(zhuǎn)化得到的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交 通信息數(shù)據(jù)。交通信息數(shù)據(jù)可以包括行駛速度、行駛時間或擁堵程度，由此，融合裝置M可 以計算路口的各個轉(zhuǎn)向上的行駛速度、行駛時間或擁堵程度，和/或計算路段的行駛速度、 行駛時間或擁堵程度。對于路口，融合裝置M可以按照路口的轉(zhuǎn)向關系，融合路口交通信 息數(shù)據(jù)，從而對路口的交通信息數(shù)據(jù)進行了各個方向上的細分，相對于籠統(tǒng)的“XX路口擁 堵”等形式的描述，可以更加具體、清楚地反映路口的交通狀況。此外，由于存在多種形式的交通信息數(shù)據(jù)，在上述轉(zhuǎn)化后的路口和路段交通信息 數(shù)據(jù)中，一個路口和/或一個路段可能具有多個關聯(lián)的交通信息數(shù)據(jù)。融合裝置M可以融合針對一個路口和/或一個路段的交通信息數(shù)據(jù)，從而獲得更加準確、可靠地交通信息。例 如，對于同一路段，可以對多個交通信息數(shù)據(jù)中分別提供的該路段上的行駛時間進行平均， 將平均值作為該路段的交通信息數(shù)據(jù)。備選地，可以按照不同的交通信息數(shù)據(jù)源的可信度 和實時性，對不同來源的交通信息數(shù)據(jù)進行加權操作，例如，人工采集的交通信息數(shù)據(jù)的可 信度和實時性一般高于交通監(jiān)視裝置提供的交通信息數(shù)據(jù)，因此可以向人工采集的交通信 息數(shù)據(jù)分配較大權重，而向交通監(jiān)視裝置提供的交通信息數(shù)據(jù)分配較小權重，來進行加權 平均運算。本領域普通技術人員可以理解，還可以采用現(xiàn)有技術中公知的各種方法來對同 一對象的信息數(shù)據(jù)進行融合。此外，來自不同數(shù)據(jù)源的交通信息數(shù)據(jù)可能提供了不同路口和/或路段的交通信 息數(shù)據(jù)，由此在上述轉(zhuǎn)化后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)中，可能存在路口 /路段的交通信 息數(shù)據(jù)、以及與該路口 /路段關聯(lián)的其他路段/路口的交通信息數(shù)據(jù)。融合裝置對可以融 合路口 /路段、以及該路口 /路段的關聯(lián)路段/路口的交通信息數(shù)據(jù)，從而獲得更大范圍、 更加全面的交通信息。例如，來自固定監(jiān)控設備的交通信息是“學院路，南向北，行駛速度10 公里/小時”，同時位于學院橋(北四環(huán)與學院路相交的路口)的人工采集員報告了“學院 橋，西向南，擁堵”，如果能夠自動確定這兩種信息之間的關聯(lián)，就能夠通過融合兩種信息， 得到學院路從南向北、從北向南兩個方向都可能擁堵了。另外，融合裝置M可以對同一道 路的路口和路段的交通信息數(shù)據(jù)進行融合，可以獲得整條道路的交通狀況。本領域技術人員可以理解，根據(jù)實際應用和需要，融合裝置M還可以對路口和路 段交通信息數(shù)據(jù)進行其他方式的融合。本發(fā)明不限于上述融合方式。融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)可以存儲在存儲單元或數(shù)據(jù)庫中，以用于交通 信息分析、預測、路況查詢等。圖6示出了根據(jù)本發(fā)明另一實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng) 3的示意框圖，在該處理系統(tǒng)3中，利用融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行路況的歷史 模式分析和路況預測，以提供給交通信息服務平臺。與上述交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)2相比，該處理系統(tǒng)3的轉(zhuǎn)化裝置32和融合裝置34 與上述轉(zhuǎn)化裝置22和融合裝置M在功能上分別相同，在此不再對其進行具體描述。此外， 處理系統(tǒng)3還包括歷史模式生成裝置36，分析融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，找出路 口和路段交通信息數(shù)據(jù)的模式，以生成交通信息數(shù)據(jù)歷史模式；以及預測裝置38，根據(jù)來 自融合裝置34的當前時間的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)、以及生成的交通信息數(shù)據(jù)歷史模 式，預測未來時間的交通信息。將融合裝置34融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)提供給歷史模式生成裝置36， 后者進行交通信息蓄積，作為歷史信息，然后可以根據(jù)這些歷史信息，獲得路段和路口各個 轉(zhuǎn)向上的交通信息數(shù)據(jù)模式，例如，各個時間段上的平均形式時間或速度的曲線，作為歷史 模式，為預測和默認情況使用。預測裝置38根據(jù)來自融合裝置34的當前時間的路口和路 段交通信息數(shù)據(jù)、以及歷史模式生成裝置36生成的交通信息數(shù)據(jù)歷史模式，預測未來時間 的交通信息。歷史模式生成裝置36和預測裝置38的操作可以采用已知的現(xiàn)有技術，例如 專利文獻1中記載的模式生成和預測技術，這里不再對其進行詳細描述。預測裝置38獲得的路口和路段預測交通信息可以存儲在存儲單元中，提供給例 如交通信息服務引擎/平臺50，以利用預測的交通信息進行相關服務，如預測路況提供服 務、駕車導航服務等。
圖7示出了根據(jù)本實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理方法的流程圖。在步驟700，轉(zhuǎn)化裝 置32接收來自不同數(shù)據(jù)源的交通信息數(shù)據(jù)，參照由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡，將交通信 息數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為路口和路段交通信息數(shù)據(jù)。在步驟702，融合裝置34對轉(zhuǎn)化得到的路口 和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交通信息數(shù)據(jù)。在步驟704，歷史模式生成裝 置36，分析融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，找出路口和路段交通信息數(shù)據(jù)的模式，以生 成交通信息數(shù)據(jù)歷史模式。在步驟706，預測裝置38根據(jù)來自融合裝置34的當前時間的路 口和路段交通信息數(shù)據(jù)、以及生成的交通信息數(shù)據(jù)歷史模式，預測未來時間的交通信息。以上描述了根據(jù)本發(fā)明具體實施例的交通信息數(shù)據(jù)處理方法和裝置，其中，將路 口和路段構成的地理空間作為用于融合不同來源的交通信息數(shù)據(jù)的中間模型，當接收到不 同來源的交通信息數(shù)據(jù)時，通過各種道路地圖中道路拓撲網(wǎng)絡的構成元素與路口和路段的 對應關系，將基于不同構成元素的交通信息數(shù)據(jù)首先轉(zhuǎn)化成路口和路段的交通信息數(shù)據(jù)， 然后對其進行融合，以提供更加全面、準確的交通信息，用于路況報道、路況預測等。應當注意的是，在以上的描述中，僅以示例的方式，示出了本發(fā)明的技術方案，但 并不意味著本發(fā)明局限于上述步驟和單元結構。在可能的情形下，可以根據(jù)需要對步驟和 單元結構進行調(diào)整和取舍。因此，某些步驟和單元并非實施本發(fā)明的總體發(fā)明思想所必需 的元素。因此，本發(fā)明所必需的技術特征僅受限于能夠?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明的總體發(fā)明思想的最低 要求，而不受以上具體實例的限制。本發(fā)明具有如下優(yōu)點充分考慮了日常語言描述的交通信息特征，提出以路段、路 口表示的道路網(wǎng)絡作為中間模型，并建立不同層次地圖與路段、路口的對應關系；強調(diào)了路 口作為道路網(wǎng)絡樞紐節(jié)點的重要性，將其不同轉(zhuǎn)向路徑進行了精細化抽取，能更準確的處 理交通數(shù)據(jù)；充分考慮了交通流的特征，同一路段上的交通信息基本一致，而在路口轉(zhuǎn)向處 交通信息更有可能顯現(xiàn)出不同，這樣的考慮，是交通信息數(shù)據(jù)的處理更具有精確性；能兼容 不同形式的地圖表示，具備通用性。至此已經(jīng)結合優(yōu)選實施例對本發(fā)明進行了描述。應該理解，本領域技術人員在不 脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以進行各種其它的改變、替換和添加。因此，本發(fā)明 的范圍不局限于上述特定實施例，而應由所附權利要求所限定。
權利要求
1.一種道路網(wǎng)絡表示方法，包括路口提取步驟，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取與地理空間中道路路口相對應的各個部 分及其屬性，以獲得路口及路口屬性；路段提取步驟，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取所獲得的路口中相鄰路口之間的各個部 分及其屬性，以獲得路段及路段屬性；以及道路網(wǎng)絡表示步驟，采用所獲得的路口及路口屬性和路段及路段屬性，來表示道路地 圖的道路網(wǎng)絡。
2.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，路口屬性至少包括路口名稱和轉(zhuǎn)向關系，路口名 稱對應于地理空間中道路路口的位置和轉(zhuǎn)向關系，轉(zhuǎn)向關系是對路口的各個轉(zhuǎn)向的描述， 至少包括每一個轉(zhuǎn)向的地理路徑和方向描述。
3.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，路段屬性至少包括起始路口和終止路口之間的 地理路徑。
4.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，道路地圖包括一種或多種形式的地圖，包括導航 電子地圖和城市道路地圖。
5.根據(jù)權利要求1所述的方法，其中，在路口提取步驟中，針對道路地圖中的每個道路 名稱，找到該道路名稱對應的道路在各個行駛方向上的途經(jīng)路徑序列，并找到每個途經(jīng)路 徑序列與屬于其他道路名稱的道路的途經(jīng)路徑序列的相交位置，作為與地理空間中道路路 口相對應的部分。
6.一種交通信息數(shù)據(jù)處理方法，包括轉(zhuǎn)化步驟，根據(jù)一種或多種道路地圖的道路網(wǎng)絡與由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡的對 應關系，將基于所述一種或多種道路地圖的交通信息數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為路口和路段交通信息 數(shù)據(jù)，其中，所述由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡是根據(jù)權利要求1-5之一所述的道路網(wǎng)絡 表示方法而獲得的；以及融合步驟，對轉(zhuǎn)化得到的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交通信息 數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，在融合步驟中，按照路口的轉(zhuǎn)向關系，融合路口 交通信息數(shù)據(jù)。
8.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，在融合步驟中，對相同路口的交通信息數(shù)據(jù)和相 同路段的交通信息數(shù)據(jù)進行合并。
9.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，在融合步驟中，對相互關聯(lián)的路口和路段的數(shù)據(jù) 進行分析和組合，以獲得包括該路口和路段的范圍內(nèi)的交通信息數(shù)據(jù)。
10.根據(jù)權利要求6所述的方法，其中，交通信息數(shù)據(jù)包括行駛速度、行駛時間或擁堵 程度，在融合步驟中，計算路口的各個轉(zhuǎn)向上的行駛速度、行駛時間或擁堵程度，和/或計算 路段的行駛速度、行駛時間或擁堵程度。
11.根據(jù)權利要求6所述的方法，還包括歷史模式生成步驟，分析融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，找出路口和路段交通信 息數(shù)據(jù)的模式，以生成交通信息數(shù)據(jù)歷史模式；以及預測步驟，根據(jù)當前時間的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)、以及生成的交通信息數(shù)據(jù)歷史模式，預測未來時間的交通信息。
12.—種道路網(wǎng)絡表示裝置，包括路口提取單元，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取與地理空間中道路路口相對應的各個部 分及其屬性，以獲得路口及路口屬性；路段提取單元，從道路地圖的道路網(wǎng)絡中提取所獲得的路口中相鄰路口之間的各個部 分及其屬性，以獲得路段及路段屬性；以及道路網(wǎng)絡表示單元，采用所獲得的路口及路口屬性和路段及路段屬性，來表示道路地 圖的道路網(wǎng)絡。
13.根據(jù)權利要求12所述的裝置，其中，路口提取單元針對道路地圖中的每個道路名 稱，找到該道路名稱對應的道路在各個行駛方向上的途經(jīng)路徑序列，并找到每個途經(jīng)路徑 序列與屬于其他道路名稱的道路的途經(jīng)路徑序列的相交位置，作為與地理空間中道路路口 相對應的部分。
14.一種交通信息數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)，包括 轉(zhuǎn)化裝置，根據(jù)一種或多種道路地圖的道路網(wǎng)絡與由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡的對 應關系，將基于所述一種或多種道路地圖的交通信息數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為路口和路段交通信息 數(shù)據(jù)，其中，所述由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡是由權利要求12或13之一所述的道路網(wǎng)絡 表示裝置獲得的；以及融合裝置，對轉(zhuǎn)化得到的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交通信息 數(shù)據(jù)。
15.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，融合裝置按照路口的轉(zhuǎn)向關系，融合路口交通 信息數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，融合裝置對相同路口的交通信息數(shù)據(jù)和相同 路段的交通信息數(shù)據(jù)進行合并。
17.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，融合裝置對相互關聯(lián)的路口和路段的數(shù)據(jù)進 行分析和組合，以獲得包括該路口和路段的范圍內(nèi)的交通信息數(shù)據(jù)。
18.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，其中，交通信息數(shù)據(jù)包括行駛速度、行駛時間或擁堵 程度，融合裝置計算路口的各個轉(zhuǎn)向上的行駛速度、行駛時間或擁堵程度，和/或計算路段 的行駛速度、行駛時間或擁堵程度。
19.根據(jù)權利要求14所述的系統(tǒng)，還包括歷史模式生成裝置，分析融合后的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，找出路口和路段交通信 息數(shù)據(jù)的模式，以生成交通信息數(shù)據(jù)歷史模式；以及預測裝置，根據(jù)當前時間的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)、以及生成的交通信息數(shù)據(jù)歷史 模式，預測未來時間的交通信息。
全文摘要
本發(fā)明提出了一種道路網(wǎng)絡表示方法及裝置、和采用該表示方法的交通信息數(shù)據(jù)處理方法及系統(tǒng)。該交通信息數(shù)據(jù)處理方法包括轉(zhuǎn)化步驟，根據(jù)一種或多種道路地圖的道路網(wǎng)絡與由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡的對應關系，將交通信息數(shù)據(jù)分別轉(zhuǎn)化為路口和路段交通信息數(shù)據(jù)，由路口和路段表示的道路網(wǎng)絡是根據(jù)道路網(wǎng)絡表示方法獲得的；融合步驟，對轉(zhuǎn)化的路口和路段交通信息數(shù)據(jù)進行融合，以獲得統(tǒng)一的交通信息數(shù)據(jù)。本發(fā)明提出以路段、路口表示的道路網(wǎng)絡作為中間模型，強調(diào)了路口作為道路網(wǎng)絡樞紐節(jié)點的重要性，能兼容不同形式的地圖表示，具備通用性，并且能夠通過融合不同數(shù)據(jù)源的交通信息數(shù)據(jù)，獲得更加準確、全面的交通信息，有利于交通信息預測等服務。
文檔編號G08G1/01GK102110364SQ20091026561
公開日2011年6月29日 申請日期2009年12月28日 優(yōu)先權日2009年12月28日
發(fā)明者伍濤, 劉曉煒, 厲程海, 張偉力, 王少亞, 胡衛(wèi)松 申請人:日電(中國)有限公司