预测乘客信息的系统和搜索乘客信息的系统及其方法

专利名称：预测乘客信息的系统和搜索乘客信息的系统及其方法
技术领域：
本发明涉及车辆导航领域，更具体地，涉及一种为出租车预测乘客信 息的系统和为出租车搜索乘客信息的系统及其方法。
背景技术：
日本专利文献2002-334396(以下称专利文献l)中公开了一种出租车 业务支援系统，能够收集出租车运营过程中的各种信息，通过分析和统计 这些信息，出租车公司统一制定更加有效的车辆调配计划，告知司机在何 处等待及走哪条路线。这样出租车公司就能更加合理的分配其所拥有的车 辆。
在专利文献1中也考虑了乘客存在的概率信息，但是只是基于静态的 位置点去计算乘客的信息，没有考虑点到点之间的道路的信息，如道路的 方向信息，交通拥堵信息。例如地点A可能比地点B具有更高的乘客概率， 按照专利文献l中公开的系统，出租车应该去往A。但是去往B的路径比 去往A的路径可能拥有更高的乘客概率，而且交通可能更加畅通。文献l 中通过对出租车的一天或多天的历史数据进行汇总后，分析得出第二天更 好的车辆调度计划，但是不能为出租车司机提供实时乘客概率信息，即出 租车正在运营时无法根据当前路面上的乘客概率来决定行驶路径。
另外，在专利文献1中没有考虑道路的方向性，因此无法区分某地的 乘客概率在上行和下行两个方向上是如何分配的，如果上行和下行两个方 向的乘客概率相差很大，那么基于地点的乘客概率信息就可能给司机提供 错误的信息，特别当该道路上禁止车辆调头或车辆无法调头时。

发明内容
发明的目的在于用过去和当前收集的出租车运营信息预测每条道路的 乘客概率，考虑道路的方向性和实时交通信息，本发明通过预测乘客信息，
7能够更加准确的提供搜索乘客的路径。
对于司机来说，乘客概率的实时性是很重要的，所以乘客的概率的计 算都要基于最新的数据计算而得。要引导出租车司机有效的搜索乘客，必 须知道未来短时间内的乘客概率，而这一概率的获得是通过对最近一段时 间内的数据进行分析，通过预测计算而得到的。如果一条道路上最近一段 时间内没有数据，那么就用分类存储的统计数据作为替代值，该统计数据 由过去收集的数据按照一定条件进行分类统计分析而得到。
任何一条双向道路在地图中都至少包含两条路链，分别代表上行和下 行两个行驶方向。这两个路链在地图中有各自的编号，两个路链上的乘客 概率也是分别计算。每条路链的交通信息主要是指拥堵程度，可以用平均 行驶速度或旅行时间来表示，交通信息可以由本系统的实时信息处理装置 生成，也可以通过位于中心的通信装置接收外来的交通信息，如果接收外 来的交通信息，交通信息就可以进一步包括临时道路限行，道路施工，交 通事故等信息。
计算得到所有路链的乘客概率后，如果只是简单的将路链信息向司 机反映，由于信息量太多，司机仍然会感到困惑，不知道走哪个方向才最 有可能尽快搜索到乘客。为解决上述问题，本发明为出租车搜索乘客信息 的系统可以根据条件搜索在一定范围内出租车当前所有可能的路径，每条 路径都可以包含多条路链，在综合计算所有路径的参数后，向司机提供搜 索乘客的最优路径。司机沿着最优路径行驶，最有可能搜索到乘客。
根据本发明第一方面，提出一种为出租车预测乘客信息的系统，包 括接收装置，用于接收由多个出租车采集的出租车运营信息；实时数据 处理装置，用于组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营 信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出 租车运营信息；预测处理装置，用于根据计算出的出租车运营信息，预测 每条路链上的乘客信息；发送装置，用于发送预测的乘客信息。
根据本发明第二方面，提出一种为出租车预测乘客信息的方法，包括
接收步骤，接收由多个出租车采集的出租车运营信息；实时数据处理步骤，
组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营信息实时计算
与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理步骤，根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘客信 息；发送步骤，发送预测的乘客信息。
根据本发明第三方面，提出一种为出租车搜索乘客信息的系统，包括: 安装在多个出租车上的车载系统，每一个车载系统包括出租车运营信息釆 集装置，用于采集出租车运营信息；道路搜索请求装置，用于向中心系统 请求乘客信息；车载通信装置，用于向中心系统发送采集的出租车运营信 息；中心系统，包括中心通信装置，用于接收由多个出租车采集的出租 车运营信息；实时数据处理装置，用于组合采集的多条出租车运营信息并 基于组合的出租车运营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所 包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理装置，用于根据计算出的 出租车运营信息，预测每条路链上的乘客信息；路链参数生成装置，用于 利用预测的每条路链上的乘客信息生成包括加权乘客概率的路链参数；其 中车载系统还包括路径生成装置，用于根据请求搜索乘客的出租车所处 的位置，计算出该出租车附近的所有可能路径；路径参数计算装置，用于 根据计算的所有可能路径利用路链参数计算所有可能路径的乘客概率，并 选择乘客概率最高的路径作为搜索的乘客信息。
根据本发明第四方面，提出一种中心系统为出租车搜索乘客的方法， 包括发送步骤，向中心系统发送采集的出租车运营信息；接收步骤，接 收由多个出租车采集的出租车运营信息；实时数据处理步骤，组合采集的 多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营信息实时计算与出租车运 营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理步 骤，根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘客信息；路链参 数生成步骤，利用预测的每条路链上的乘客信息生成包括加权乘客概率的 路链参数；路径生成步骤，根据请求搜索乘客的出租车所处的位置，计算 出该出租车附近的所有可能路径；路径参数计算步骤，根据计算的所有可 能路径利用路链参数计算所有可能路径的乘客概率，并选择乘客概率最高 的路径作为搜索的乘客信息。


图1示出了根据本发明第一实施例的用于搜索乘客信息的系统的示意结构图2是车载系统采集的信息的格式和内容的一个示例；
图3是车载系统的结构图4是路链的示意图5是实时信息处理装置生成的路链实时信息数据格式； 图6是预测处理装置生成的路链预测信息数据格式；
图7是根据本发明第一实施例的用于搜索乘客信息的方法的流程图8是统计分析装置生成的统计数据格式；
图9是天气类型和日期类型的分类示例图IO是地图数据中路链的部分属性；
图ll是路径生成装置生成的路径示意图12是路径生成装置生成的路链表；
图13是路径参数计算装置生成的路径参数表；
图14是路径生成装置生成的多种路径的示例图15a示出了根据本发明第二实施例的用于搜索乘客的系统的示意结 构图15b示出了根据本发明第二实施例的用于搜索乘客的方法的流程图； 图16为车载路径参数计算装置所需的路链数据示例； 图17为路链乘客概率表现方式示例； 图18为路径概率表现方式示例。
具体实施例方式
下面，将参考附图描述本发明的优选实施例。在附图中，相同的元件 将由相同的参考符号或数字表示。此外，在本发明的下列描述中，将省略 对已知功能和配置的具体描述，以避免使本发明的主题不清楚。
图1示出了根据本发明第一实施例的用于搜索乘客的系统的示意结构 图。参考图1，用于搜索乘客的系统包括可以安装在出租车上的车载系统 1和提供搜索乘客服务的中心系统2。
车载系统1包括车载信息采集装置100，信息显示装置150和车载通 信装置170。车载信息采集装置IOO用于采集出租车的运营信息。运营信息可以包括车辆编号，车辆位置信息(GPS坐标)，时间信息(GPS时间)， 车辆速度信息，车辆方向信息，车辆载客状态(空车，实车，乘客上车，乘 客下车)。信息显示装置150用于显示数据，例如，显示搜索乘客的最优 路径。车载通信装置170用于向中心系统2传送出租车的运营信息，并且 用于接收来自于中心的搜索到的乘客的路径信息。
图2示出了采集的运营信息的格式和内容的一个示例，其中，状态=00
表示空车(未搭载乘客)；11表示实车(搭载了乘客)；01表示乘客上车；10表示乘 客下车。此外，车载系统l可以包含一个电子地图，并且将出租车的当前位
置(GPS坐标)直接匹配到电子地图上的路链上，然后将路链编号发送给中 心系统。那么图2中的运营信息将增加一个"路链编号"数据栏，用于表 示出租车当前所在的路链。从而中心系统2就可以直接得到出租车在各路 链上的状态。减少中心系统的计算负荷。本发明将同一道路上的两个方向 分别编号，因此路链编号本身隐含了方向信息。
对于本领域的技术人员来说，很明显地，车载系统可以不安装信息显 示装置，只向中心提供车载信息采集装置采集到的运营信息，也可以不安 装信息采集装置，只用信息显示装置显示中心系统提供的路径信息。
图3是所述车载系统的框图。系统中的每辆出租车都装有用于采集运 营信息的车载信息采集装置100，包括GPS定位装置120和车辆状态检测 装置121。 GPS定位装置120可以不限于GPS系统，还可以是基于其它系 统的定位装置，例如伽利略导航系统，北斗导航系统，或是基于手机信号的 定位系统。安装于出租车上的车载通信装置170将运营信息发送给中心系 统2。信息显示装置150可以是车载显示终端，也可以是司机所携带的便 携式显示终端，用于显示中心系统提供的搜索乘客的路径信息。如果便携 式显示终端本身具有通信功能，那么就可以直接从中心接收搜索乘客的路 径信息。如果出租车本身装有导航仪，可以利用导航仪显示部件充当信息 显示装置。
中心系统2包括中心通信装置190，实时数据处理装置200，预测处 理装置210，路径生成装置500，路径参数计算装置600,统计分析装置 400，以及存储装置(未示出)，存储有多个数据库，包括预测道路数据库 300，历史数据库330，统计数据库350，实时外部环境数据库370以及地图数据库320。中心系统2可以安装在服务器上或者可以安装在一台出租车上。
通信装置190执行接收发送数据的功能，接收车载通信装置170发送 出租车运营信息，以及将乘客搜索信息发送到发出搜索乘客请求的出租 车。实时数据处理装置200通过通信装置190接收出租车运营信息。在接 收到车载系统向中心系统请求与乘客概率有关的道路信息时，实时数据处 理装置200基于道路上所包括的路链计算每条路链的实时信息。预测处理 装置210用于根据实时数据处理装置200计算出的出租车运营信息预测预 测每条路链上的道路数据，并将预测的道路数据保存到预测道路数据库 300中。路径生成装置500用于计算出租车附近所有可能的路径，每条路 径都以当前位置为出发点，可以包含多条路链。路径参数计算装置600用 于计算路径生成装置500所生成的所有路径的参数。然后将乘客概率最高 的路径信息通过中心通信装置发送给出租车。统计分析装置400用于基于 日期、时间、天气中的至少之一根据历史数据库存储的出租车运营信息生 成包括路链的乘客概率的每条路链的统计信息。
下面将对中心系统中的各个装置进行详细描述。
实时信息处理装置200将的运营信息匹配到地图中的每条路链上。实 时数据处理装置200基于路链计算每条路链的实时信息，包括出租车和乘 客信息。实时信息处理装置200生成的实时信息存储在历史数据库330中。
路链是实际道路中被划分为出来的一段有向路段，每条道路都包含多 条路链， 一条双向通行的道路至少包含两条路链。如图4所示，图中横向 有一条道路，纵向有两条道路，用直线表示，每条道路都包含多条有向线 段，即路链。图4中总共有含有14条路链。地图数据库320中保存了所有 路链的静态信息，如形状，位置，宽度，长度，方向等，以及各个路链之 间的连接情况。实际的地图数据库要更加复杂，图io只是示例了一部分路 链属性。
如图5所示，实时信息处理装置200所生成的路链的实时信息可以包 含路链编号，日期，时间，空车(未搭载乘客)的数量，实车(搭载了乘客) 的数量，上车乘客数量，路链的拥堵程度。路链的拥堵程度可以用平均速 度或平均旅行时间来表示，平均速度指路链上车辆的平均时速，平均旅行时间指车辆通过该路链平均所需要的时间。路链的拥堵程度可以由实时数
据处理装置200生成，也可以从实时外部环境数据库370中获得。为了合 理的反映路链上的实时信息，将一天24小时划分为多个时间片断，如果 以10分钟为一个时间片，那么全天就有144个片断，图5中的时间1640 就表示在16:40-16:50之间的时间范围。如果以5分钟为一个时间片，那 么全天就有288个片断，图5中的时间1640就表示在16:40-16:45之间 的时间范围。时间的划分可以根据系统的需要来制定。
预测处理装置210预测出租车当前所处的时间段内的道路数据。例如， 当前时间为16:46,如果每5分钟为一个时间片段，其所属的时间段为 16:45-16:50，要预测该时间段内的道路数据，就要用到 16:40-16:45， 16:35-16:40， 16:30-16:35，等等之间时间片段内的道路数 据。
需要预测的道路数据包含空车数量，实车数量，乘客数量，拥堵程度等， 正常情况下这些数据在短时间内的变化是渐进式的，所以可以用趋势外推 法对道路数据进行短期的预测。以图5中路链578231的数据为例，已知 前三个时间段16:30-16:35、 16:35-16:40、 16'.40-16:45的道路数据，预 测当前时间段16:45-16:50的道路数据，采用拟合直线法，可计算得到图 6中关于路链578231的预测数据。其中预测的乘客数量可作为当前时间段 正在等待出租车的乘客的预测值。用于预测计算的预测模型可以不限于拟 合直线法，还可以采用加权拟合直线法，二次曲线趋势外推法等其它预测 模型。预测的道路数据和实际的道路数据总是存在一定误差，但是每次预 测都是基于实际的数据进行计算，所以预测的误差不会累积起来。只要时 间片段划分合理，就可以将误差控制在一个合理的范围内。
对道路数据的预测并不限于预测方法，可以根据实际数据的特性和时 间片段的大小进行适当选择。预测处理装置210生成的预测的道路数据作 为当前时间段的实时数据，用于预测当前时间段的乘客概率。
统计分析装置400分析历史数据库330中存储的历史数据，生成每条 路链的统计信息。因为日期，天气，时间都会影响各个路链的数据。所以 统计分析是基于日期，天气和时间的分类进行的。生成的统计信息至少包 括路链编号、时间、天气类型、日期类型、乘客概率、拥堵程度、误差。如图8所示。
天气类型(天气条件)会极大的影响人们对出行工具的选择，从而改变某 条路链上出租车乘客的流量。例如雨天选择乘坐出租车的人比晴天多。而 日期类型也会影响路面上的乘客流量，例如写字楼附近的道路上，周末和 工作日的乘客流量会有显著的差别。可以根据经验将天气类型分为好天 气、坏天气两种，将日期分为工作日、假日两种。这样就可以把的历史数 据首先基于天气类型和日期类型进行分类。如图9所示，历史数据被分为 四大类。那么对于每条路链的每个时间段，统计所得的乘客概率就有四个， 分别是:工作日好天气下的乘客概率、工作日坏天气下的乘客概率、假日 好天气下的乘客概率、假日坏天气下的乘客概率。天气类型和日期类型也 可以根据历史数据之间的相关性分析和聚类计算得到一个客观的分类，所
分的种类数不定。然后在分类的基础上进行统计分析，如果天气类型有N 个，日期类型有M个，那么对于每条路链的每个时间段，其乘客概率就有 A/xyV个。
统计信息中的乘客概率是指出租车在路链上搜索到乘客的概率，公式
(1)给出了所述乘客概率的定义
'A/B如果 爿<5,爿》0,5>0 尸=j 1 如果 ^^5,爿>0,520 (1) N/A 如果 ^ = 0,5 = 0
P是路链的乘客概率，A是路链上乘客的数量，对于历史数据，即指在该
路链上车的乘客数量，B是路链上空车的数量。如果某一时段上，路链上
的空车数量为零，乘客数量的也为零，那么乘客概率是不可知的。因为乘
客数量是通过计算上车乘客而得到的，很可能路链上有等待的乘客，但是
因为没有空车，所以乘客无法上车，导致乘客数量被计为零。当然也可能
此路径上的乘客数量实际就是为零。所以当A二0且B二0时，乘客概率不可
知的。对于乘客概率不可知的数据，在进行统计分析时需要进行剔除。也
可以根据经验设定一个缺省值，如0. 5，做为乘客概率不可知时的默认值。
考虑到路链的拥堵程度，公式(2)定义加权乘客概率^，
jPxC如果 C>0 尸,0 否则 WP是公式(1)中计算所得乘客概率，C是路链的拥堵系数，反映了路链的拥堵 程度，取值范围为(0， l]，如果路链的拥堵程序是由路链的平均速度表
示的，用公式(3)定义路链的拥堵系数C
^ 「r/s 如果 osv^s
t 1如果r 〉 s v是路链的平均速度，s是路链的限速或者是根据经验制定的一个小于
道路限速的值。如果路链的拥堵程度是由路链的平均旅行时间表示，则首
先根据路链的长度换算得到的路链的平均速度，再由公式(3)计算拥堵系 数。生成的统计信息中的"误差"反映了乘客概率的可信度，可以是乘客 概率的标准方差或平均差等。
统计数据库350保存统计分析装置400所生成的统计数据，当中心系 统无法实时获得路链的数据时,将用统计数据库中的对应数据作为替代。 所谓对应数据在本实施例中是指，在统计数据库中与当前路链编号、天气 类型、日期类型、时间段都相同的数据。统计数据是离线生成的，需要用 几个月甚至更长时间积累的历史数据来生成。各路链的统计数据一旦全部 生成后，在具体实施本发明时，如果完全用统计数据替代所有实时数据，理 论上所组成的系统也能够运行，但准确性会降低。
路径生成装置500根据请求预测乘客的出租车所处的位置，计算出出 租车附近的所有可能路径。图11示意了其中两条路径。其中一条路径包 含路链578231、 578232、 578233;另外一条路径包含路链578231、 578236、 578237、 578238。因为路链是有方向性的，所以路径生装置500在计算路 径时不仅考虑出租车的地点，还要考虑所处的路链的方向，以及能否调头 行驶。路径生成装置500计算路径时并不指定固定的目的地,而是计算出 所有满足计算条件的走得通的路径。所谓计算条件可以是(1)距离,如2 公里范围内，这样路径生成装置500就只在以出租车为中心2公里范围内 的地图上计算路径。计算条件可以是(2)旅行时间，如两分钟，即装置500 只计算2分钟路程内的路径。以时间作为计算条件，需要知道路链的拥堵 程度。计算条件也可以是(3)路链数目，例如每条路径所包含的路链数 不得超过3条。无论采用何种计算条件，其目的是只计算出租车附近的路 径，因为出租车如果不能在短时间内赶到，等车乘客的情况可能就发生了 很大变化，导致提供给司机错误的信息。所以远处的乘客信息对司机来说 意义不大。出租车停在原地等待也作为一种路径被考虑。
如图12所示的路链表给出了路径生成装置500计算所得路径包含的路 链信息格式。图12中路径1包含3条路链。路链序列号是指路链在路径中排列顺序，路径1以路链578231开始，以路链578233结束。路链的加 权乘客概率的计算过程同公式(1)和公式(2)的计算过程相同，不过路径生 成装置500根据预测计算装置210实时预测的道路数据300中的出租车和 乘客信息进行路链生成。
如果无法预测计算得到某条路链的乘客概率，这种情况往往因为某条 路链上很长时间没有出租车通过而导致没有采集到出租车的运营数据，那 么可以采用统计分析装置400生成的统计数据作为预测数据的替代值,计 算加权乘客概率。因为出租车数量有限，实际中并不能保证同一时段每条 路链上都有出租车，不能保证同一时段每条路链都能采集到出租车的运营 数据，所以将统计数据做为补充，能够提高数据的覆盖率。
路径参数计算装置600计算路径生成装置500所生成的所有路径的 参数，最重要参数的就是基于路径的乘客概率，即出租车沿着每条路径行 驶，搜索到的乘客的概率。然后将乘客概率最高的路径信息通过中心通信 装置170发送给出租车。图13是路径参数计算装置所生成的路径参数表。 图13中的路径长度是路径中所有路链长度的总和。有效比率由公式(4)定 义<formula>formula see original document page 16</formula>
RL是路径的长度，LL由生成路径时所使用的计算条件所定义，如果路径生 成时所使用的计算条件是2公里，即只计算2公里范围内的路径，那么LL 就等于2公里。如果计算条件是2分钟，即只计算120秒行程范围内的路 径，那么LL就等于120秒，RL此时是路径的总旅行时间。 路径乘客概率的计算公式可以采用公式(5)，
<formula>formula see original document page 16</formula>i^是藤径乘客概率，Pw是路径中路链的乘客概率，RR是路链长度比例，
即每个路链的长度在所属路径的总长度中所占的比例。i=l， 2，， n是路链
在路径中的序列号。公式(5)利用路径所含的路链的乘客概率来计算整个
路径的乘客概率。
路径生成装置生成的路径的长度可能大于计算条件所规定的距离，也 可能短于计算条件所规定的距离。例如计算条件所规定的距离为2公里， 如果路径中最后一条路链的起点在2公里内，但终点在2公里外,那么整个路径的长度就超过了 2公里。另外如果实际路径的起点位于路链的中间位 置，而路径长度的计算是将路链长度相加，这也可能导致路径长度大于2 公里。路径长度不一致的情况下，基于路径的乘客概率需要统一到同一的
计算条件上来。这样得到的乘客概率才是有可比性的。公式(6)用公式(4) 计算所得的有效比率将各路径的乘客概率统一到相同计算条件上，公式(6) 计算后的结果就是各条路径在计算条件所规定的距离上的乘客概率，即路 径的有效乘客概率。，如果路径的拥堵程序是由路径的平均速度 表示的，用公式(9)定义路链的拥堵系数C
^ 化/S如果OSVSS m、 丄1 如果 r >s
v是路径的平均速度，s是路径的限速或者是根据经验制定的一个小于限速
的值。如果路径的拥堵程度是由路径的平均旅行时间表示，则首先根据路
径的长度换算得到的路径的平均速度，再由公式(9)计算拥堵系数。最后 根据公式(6)计算路径的有效乘客概率。
本发明所述的路径生成装置是根据地图生成路径的，如果出租车位于新 修的小路上或生活小区内，地图还没来得及更新，那么路径生成装置可能 无法生成有效路径。 一种解决方法是，计算离出租车当前位置最近的路链， 假设该路链为出租车当前所在路链，生成路径，然后计算路径的乘客概率。 另一个方法是将出租车附近的路链的乘客概率或乘客数量信息直接发送 给出租车，让出租车司机自己选择行驶的路线。如图17所示，可以用数 字标出图中各路链的乘客概率或乘客数量，也可以用路链线条的粗细或颜 色来示意各路链的乘客概率或乘客数量的大小。如果前述车载系统的能够显示图像，就将如图17所示的信息发送给车载系统，如果前述车载系统 的信息显示系统只能显示文字，就可以用路名加乘客概率或乘客数量的形 式，将出租车附近道路上的乘客信息发送给出租车。
本发明的中心系统在接收到车载系统的服务请求时，根据车辆的当前位 置自动计算当前时段以出租车当前位置为出发点，最优的搜索乘客的路 径。车载系统的服务请求可以自动发出，也可以手动控制。自动发出可以 通过与出租车上的计价器联动来实时，每当计价器结算时，车载系统就认 为当前乘客下车了，需要计算搜索下一乘客的路径，车载系统自动向中心 系统发出请求。当空驶了一段距离后，如果计价器仍未开始计价，就认为 未搜索到乘客，车载系统又会自动再次向中心系统发出服务请求。出租车 的司机也可通过手动的装置禁止车载系统自动向中心系统发送请求，即只 能手动发送请求。如果车载系统本身含有路径生成装置和路径参数计算装 置，那么路径的计算在车载系统中完成，这也可以分为自动模式和手动模 式两种模式，但无论哪种模式，只要车载系统开始计算路径，那么车载系 统都会自动向中心系统请求路径计算所需参数。
本发明所述系统是帮助出租车司机，沿着最优的路径尽快搜索到乘客的 系统。出租车本身既是所述系统的一部分，用于采集出租车的运营数据， 又是所述系统服务的对象。当出租车发送服务请求时，同时会将自己的
位置发送给系统。系统首先将出租车的位置匹配到最近的路链上；然后计
算出在出租车周围一定范围内的所有可行的路径，以及沿着每条路径搜索
到乘客的概率，包括出租车在原地等待时等到乘客的概率。如图18所示。 图18中黑点代表出租车位置，(a)给出了出租车在原地等到乘客的概率， 图18(b) (c) (d) (e) (f) (g) (h)为1公里路程内各条路径的乘客概率。其中 路径(e)搜索到乘客的概率最高。系统将路径(e)的信息发送给出租车。出 租车上的信息显示装置以图像或文本的形式将路径(e)提供给司机。司机 按照路径(e)行驶。系统也可以将(a) (h)的多条路径发送给出租车的信 息显示装置，那么出租车的信息显示装置按乘客概率高低将所有路径排序 后，首先显示乘客概率最高的路径(e)。如果司机不愿意走路径(e)或者路 径(e)因交通管制暂时不通，还可以手动让信息显示装置显示乘客概率第 二高的路径(f)。以此类推，司机可以手动选择任意一条路径。如果出租车沿着所选定的路径行驶，并行驶完预先设定的距离或时间，如1公里或 l分钟，还没有搜索到乘客，那么车载系统就会自动向位于中心的或者车 载的路径生成装置发送请求，请求再次计算搜索乘客的最优路径。直到出 租车搜索到乘客或司机手动禁止系统向其提供服务。
图15b示出了根据本发明第二实施例的用于搜索乘客的方法的流程
图。下面将对结合图15a对该方法进行简要描述。在S1501，车辆状态检 测装置121和GPS设备120采集出租车运营信息，并通过车载通信装置170 发送到中心通信装置190。在S1502，实时数据处理装置200组合通过中 心通信装置190接收的采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运 营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的 出租车运营信息。之后，在S1503，预测处理装置210预测每条路链上的 道路数据。在S1504，路链参数生成装置700利用预测的每条路链上的道 路数据和实时外部环境数据库370生成包括加权乘客概率的路链参数。在 S1505，路链参数生成装置700将路链参数发送到车载系统1。在S1506， 路径生成装置500根据请求搜索乘客的出租车所处的位置，计算出该出租 车附近的所有可能路径。之后，在S1507，路径参数计算装置根据计算的 所有可能路径利用路链参数计算所有可能路径的路径参数(包括乘客概 率)，并选择包括了最高乘客概率的路径参数作为搜索的乘客信息。从而 出租车可以根据实时获取的乘客信息而在附近的路径上搜索乘客。
虽然本发明示出的系统用于搜索乘客信息，但是很明显地，本发明的 系统还可以应用于其它领域，例如搜索路况信息等等。
尽管已经参照具体实施例，对本发明迸行了描述，但本发明不应当由 这些实施例来限定，而应当仅由所附权利要求来限定。应当清楚，在不偏 离本发明的范围和精神的前提下，本领域普通技术人员可以对实施例进行 改变或修改。
权利要求
1.一种为出租车预测乘客信息的系统，包括接收装置，用于接收由多个出租车采集的出租车运营信息；实时数据处理装置，用于组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理装置，用于根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘客信息；发送装置，用于发送预测的乘客信息。
2. 如权利要求1所述的系统，其中预测处理装置利用拟合直线法， 加权拟合直线法和二次曲线趋势外推法之一进行预测。
3. 如权利要求l所述的系统，其中还包括-路径生成装置，用于根据请求预测乘客信息的出租车所处的位置，计 算出出租车附近的所有可能路径；路径参数计算装置，用于利用预测的每条路链上的乘客信息根据生成 的所有可能路径计算所有可能路径的乘客概率，并选择乘客概率最高的路 径作为路径参数。
4. 如权利要求3所述的系统，其中路径生成装置根据预定条件来计 算出出租车附近的所有可能路径。
5. 如权利要求4所述的系统，其中预定条件包括距离，旅行时间， 路链数目之一。
6. 如权利要求3 — 5之一所述的系统，其中路径参数计算装置根据预 测的每条路链上的乘客信息求出每条路链上的乘客概率，依据路径拥堵状 态对每条路链上的乘客概率进行加权并基于加权的每条路链的乘客概率 和每条路链与该路链所属路径的长度比例求出所属路径的乘客概率。
7. 如权利要求6所述的系统，其中路径参数计算装置基于设定条件 与实际条件的有效比率和所属路径的乘客概率计算每条路径的有效乘客 概率。
8. 如权利要求3所述的系统，其中路径参数计算装置根据预测的每条路链上的乘客信息将每条路径的乘客流量与空车流量比作为路径的乘 客概率，依据路径拥堵状态对每条路径的乘客概率进行加权并根据设定条 件与实际条件的有效比率计算每条路径的有效乘客概率。
9. 如权利要求l所述的系统，其中还包括历史数据库，用于存储实时数据处理装置生成的出租车运营信息；统计分析装置，用于基于日期、时间、天气中的至少之一根据历史数 据库存储的出租车运营信息生成包括路链的乘客概率的每条路链的统计 信息。
10. —种为出租车预测乘客信息的方法，包括 接收步骤，接收由多个出租车釆集的出租车运营信息；实时数据处理步骤，组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出 租车运营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理步骤，根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘 客信息；发送步骤，发送预测的乘客信息。
11. 如权利要求10所述的方法，其中所述预测处理装置利用拟合直 线法，加权拟合直线法和二次曲线趋势外推法之一进行预测。
12. 如权利要求IO所述的方法，其中还包括路径生成步骤，根据请求预测乘客信息的出租车所处的位置，计算出 出租车附近的所有可能路径；路径参数计算步骤，利用预测的每条路链上的乘客信息根据生成的所 有可能路径计算所有可能路径的乘客概率，并选择乘客概率最高的路径作 为路径参数。
13. 如权利要求12所述的方法，其中路径生成步骤根据预定条件来 计算出出租车附近的所有可能路径。
14. 如权利要求13所述的方法，其中预定条件包括距离，旅行时间， 路链数目之一。
15. 如权利要求12—14之一所述的方法，其中路径参数计算步骤根 据预测的每条路链上的乘客信息求出每条路链上的乘客概率，对每条路链上的乘客概率进行加权并基于加权的每条路链的乘客概率和每条路链与 该路链所属路径的长度比例求出所属路径的乘客概率。
16. 如权利要求15所述的方法，其中路径参数计算步骤基于设定条 件与实际条件的有效比率和所属路径的乘客概率计算每条路径的有效乘 客概率。
17. 如权利要求IO所述的方法，其中还包括统计分析步骤，基于日期、时间、天气中的至少之一根据历史数据库 存储的出租车运营信息生成包括路链的乘客概率的每条路链的统计信息。
18. 如权利要求12所述的方法，其中路径参数计算步骤根据预测的每条路链上的乘客信息将每条路径的乘客流量与空车流量比作为路径的 乘客概率依据路径拥堵状态对每条路径的乘客概率进行加权并根据设定条件与实际条件的有效比率计算每条路径的有效乘客概率是否需要分出 一个从属。
19. 一种为出租车搜索乘客信息的系统，包括安装在多个出租车上的车载系统，每一个车载系统包括出租车运营信息采集装置，用于采集出租车运营信息； 道路搜索请求装置，用于向中心系统请求乘客信息； 车载通信装置，用于向中心系统发送采集的出租车运营信息； 中心系统，包括中心通信装置，用于接收由多个出租车采集的出租车运营信息； 实时数据处理装置，用于组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理装置，用于根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘客信息；路链参数生成装置，用于利用预测的每条路链上的乘客信息生成包括 加权乘客概率的路链参数； 其中车载系统还包括路径生成装置，用于根据请求搜索乘客的出租车所处的位置，计算出该出租车附近的所有可能路径；路径参数计算装置，用于根据计算的所有可能路径利用路链参数计算 所有可能路径的乘客概率，并选择乘客概率最高的路径作为搜索的乘客信 息。
20. 如权利要求19所述的系统，其中预测处理装置利用拟合直线法，加权拟合直线法和二次曲线趋势外推 法之一进行预测。
21. 如权利要求20所述的系统，其中路径生成装置根据预定条件来 计算出出租车附近的所有可能路径。
22. 如权利要求20所述的系统，其中中心系统还包括 历史数据库，用于存储实时数据处理装置生成的出租车运营信息； 统计分析装置，用于基于日期、时间、天气中的至少之一根据历史数据库存储的出租车运营信息生成包括路链的乘客概率的每条路链的统计"f曰息。
23. —种中心系统为出租车搜索乘客的方法，包括； 发送步骤，向中心系统发送采集的出租车运营信息； 接收步骤，接收由多个出租车采集的出租车运营信息； 实时数据处理步骤，组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路 链上的出租车运营信息；预测处理步骤，根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘 客信息；路链参数生成步骤，利用预测的每条路链上的乘客信息生成包括加权 乘客概率的路链参数；路径生成步骤，根据请求搜索乘客的出租车所处的位置，计算出该出 租车附近的所有可能路径；路径参数计算步骤，根据计算的所有可能路径利用路链参数计算所有 可能路径的乘客概率，并选择乘客概率最高的路径作为搜索的乘客信息。
24. 如权利要求23所述的方法，其中预测处理步骤利用拟合直线法，加权拟合直线法和二次曲线趋势外推 法之一进行预测。
25. 如权利要求24所述的方法，其中路径生成步骤根据预定条件来 计算出出租车附近的所有可能路径。
26. 如权利要求24所述的方法，其中还包括 统计分析步骤，基于日期、时间、天气中的至少之一根据历史数据库 存储的出租车运营信息生成包括路链的乘客概率的每条路链的统计信息。
全文摘要
本发明涉及一种为出租车预测乘客信息的系统，包括接收装置，用于接收由多个出租车采集的出租车运营信息；实时数据处理装置，用于组合采集的多条出租车运营信息并基于组合的出租车运营信息实时计算与出租车运营信息相关的道路上所包括的每条路链上的出租车运营信息；预测处理装置，用于根据计算出的出租车运营信息，预测每条路链上的乘客信息；发送装置，用于发送预测的乘客信息，以及一种为出租车预测乘客信息的方法。以及一种为出租车搜索乘客信息的系统及其方法。从而本发明用过去和当前收集的出租车运营信息预测每条道路的乘客概率，考虑道路的方向性和实时交通信息，能够更加准确的提供搜索乘客的路径。
文档编号G08G1/00GK101620781SQ200810127430
公开日2010年1月6日 申请日期2008年6月30日 优先权日2008年6月30日
发明者伏木匠, 勃 刘, 吉内英也, 王文佳, 谷越浩一郎 申请人:株式会社查纳位资讯情报