实时收集交通数据的方法和装置.pdf

公开了一种用于实时收集交通数据的方法和装置。当已经接收到实时交通数据的移动终端产生包括实时交通数据的位置登记消息、然后发送所产生的位置登记消息时，管理在预定区域内的区域交通信息的区域交通服务器接收位置登记消息，并且从位置登记消息提取交通数据。而且，区域交通服务器在区域交通信息数据库中存储所提取的交通数据，然后向中央交通服务器发送区域交通信息，据此使得中央交通服务器能够综合地管理国家交通信息。因为利用当已经被安装和分布的移动通信系统的移动终端发送/接收的消息，最小化了用于实时收集交通数据的初始投资成本和维护成本。而且，因为来自与导航终端合作的未指定的多个的移动终端的对应位置的交通数据被收集，可以实时地更准确地收集交通数据。

1.  一种用于实时收集交通数据的方法，所述方法包括步骤：
(1)在已经从导航终端接收到实时交通数据的移动终端中产生/发送包括实时交通数据的位置登记消息；
(2)通过区域交通服务器来管理在预定区域内的区域交通数据，并且接收所述位置登记消息；
(3)从所述位置登记消息提取交通数据，并且在一个区域交通信息管理数据库中存储所提取的交通数据。

2.  按照权利要求1的方法，还包括向中央交通服务器发送所提取的数据以综合地管理国家交通信息。

3.  按照权利要求1的方法，其中，在步骤(1)中，提前将实时交通数据加到位置登记消息的剩余区域。

4.  按照权利要求3的方法，其中，实时交通数据包括移动终端的移动方向数据、当前位置数据和移动速度数据至少之一。

5.  按照权利要求1的方法，其中，在步骤(2)中，区域交通服务器从在移动终端所属的BSC接收位置登记消息。

6.  一种移动终端，用于实时发送交通数据，所述移动终端包括：
导航终端接口单元，用于从安装在移动体上的导航终端接收实时的交通数据，并且读取移动体的行驶信息；
移动电话功能处理单元，用于控制移动终端的移动电话功能，并且在确定是否登记了移动终端的位置之后向BSC发送位置登记消息；
格式处理单元，用于从导航终端接口单元接收交通数据，暂时存储它，当由移动电话功能处理单元确定位置登记时产生包括所存储的交通数据的位置登记消息，并且向移动电话功能处理单元发送所产生的位置登记消息。

7.  按照权利要求6的移动终端，其中格式处理单元将实时交通数据加到位置登记消息的剩余区域，然后产生包括交通数据的位置登记消息，所述实时交通数据包括移动终端的移动方向数据、当前位置数据和移动速度数据至少之一。

8.  按照权利要求6的移动终端，其中移动电话功能处理单元向BSC发送包括从格式处理单元发送的包括交通数据的位置登记消息。

9.  一种区域交通信息管理装置，包括：
位置登记消息分析单元，用于从BSC接收位置登记消息，分析所述位置登记消息，然后确定是否已经在位置登记消息中包括交通数据；
交通数据提取单元，用于当已经在位置登记消息中包括交通数据时从位置登记消息提取交通数据；
交通数据解码单元，用于解码由交通数据提取单元提取的交通数据；
区域交通信息存储单元，用于将由交通数据解码单元确定的交通数据存储为区域交通信息。

10.  按照权利要求9的区域交通信息管理装置，还包括：交通数据发送单元，用于向中央交通信息管理装置发送由交通数据解码单元解码的移动终端的当前位置、移动方向、移动速度的至少一个。

11.  按照权利要求9的区域交通信息管理装置，其中交通数据是已经发送了位置登记消息的移动终端的当前位置、移动方向、移动速度的至少一个。

12.  按照权利要求9的区域交通信息管理装置，其中交通数据按照链路被划分为移动速度和移动方向，然后被存储在区域交通信息存储单元中。

13.  按照权利要求9的区域交通信息管理装置，其中管理交通数据的产生时间，在区域交通信息存储单元中丢弃已经过去预定有效时间的交通数据。

实时收集交通数据的方法和装置
技术领域
本发明一般地涉及一种用于实时收集交通数据的方法和装置，具体涉及一种通过当移动终端登记它的位置时发送/接收的、诸如位置登记消息的消息来实时收集交通数据的方法和装置。
背景技术
传统上，诸如船舶、飞机和车辆的可移动体被提供导航系统来用于确定可移动体的位置和提供到达目的地的最佳路径。这些导航系统通过GPS(全球定位系统)位置测量器件来确定可移动体的位置。GPS表示一个通过在大约20,183公里高度上沿轨道飞行的24个人造卫星来追踪全球位置的系统。GPS位置测量器件从包括在GPS中的多个卫星来接收表示纬度、经度和高度等的无线信号，并且计算可移动体的当前位置。而且，GPS位置测量器件根据预先存储的地图数据来显示包括当前位置的地理信息。即，传统的导航系统借助从GPS接收的信息来向司机提供行驶所需要的各种信息。例如，所述导航系统显示移动的当前速度、由司机在行驶前设置的移动路径和到目的地的最佳路径。
导航系统的关键技术包括用于精确地定位车辆的定位技术和用于确定到目的地的路径的取路径技术。具体而言，所述导航系统利用实时的交通数据来向司机提供到目的地的最佳路径。
在现有技术中，通过图像检测器、诸如灯标的交通量检测传感器、环形检测器(loop detector)来收集实时的交通数据。但是，按照现有的方法，需要很大的投资成本和持续的系统升级。另外，存在许多的技术问题。
在通过图像检测器收集交通数据中，在路上行驶的车辆的图像被摄像机收集，然后通过分析和处理所收集的图像获得必要的交通数据，例如交通流量、速度和车辆长度。但是，按照这种方法，必须按照摄像机的安装区域来改变环境设置，并且可能由于天气而发生测量误差。此外，因为摄像机可能由于颗粒物、污染物和雨水等而不工作，因为需要经常的维护。
当通过诸如灯标的交通量检测传感器来收集交通数据时，交通数据收集车辆在行驶在路上时接收安装在重要十字路口上的交通量检测传感器的信号，并且存储所接收的信号。然后，交通数据收集车辆通过无线基站设备向交通数据中心发送所存储的信号。以这种方式，交通数据被实时收集。但是，按照这种方法，交通量检测传感器必须被安装在必须收集交通数据的所有位置处。
另外，当通过环形检测器收集交通数据时，两个环形线圈被埋在高速公路的每条通道的路表面下，并且两个环形线圈传感器被连接到环形检测器上。然后，环形检测器检测由在环形线圈传感器上通过的车辆引起的环形线圈电感的微小变化，并且放大所述变化，借此，检测当前在环形线圈传感器上通过的车辆的存在和速度。但是，也是以这种方法中，环形线圈传感器必须被安装在收集交通数据的所有位置。而且，难于在路表面下埋藏环形线圈传感器。
如上所述，在传统的实时交通数据收集方法中，为了收集交通数据，必须在期望信息的每个位置安装新的设备。而且，初始投资成本和设备的持续维护成本是昂贵的。
发明内容
因此，本发明已经被设计来解决在现有技术中发生的上述和其他的问题，本发明的第一目的是提供一种用于实时收集交通数据的方法和装置，它最小化了初始投资成本和维护成本。
本发明的第二目的是提供用于使用已经被安装和分布的装置而不使用独立的装置来实时地收集交通数据的方法和装置。
本发明的第三目的是提供一种通过移动通信系统来实时地收集交通数据地方法和装置。
本发明的第四目的是提供一种通过当移动终端登记它的位置时发送/接收的、诸如位置登记消息的消息来实时收集交通数据的方法和装置。
为了实现上述和其他目的，按照本发明的一个优选实施例，提供了一种用于实时收集交通数据的方法，所述方法包括步骤：(1)在已经从导航终端接收到实时交通数据的移动终端中产生/发送包括实时交通数据的位置登记消息；(2)通过区域交通服务器来管理在预定区域内的区域交通数据，并且接收所述位置登记消息；(3)从所述位置登记消息提取交通数据，并且在一个区域交通信息管理数据库中存储所提取的交通数据。
另外，提供了一种移动终端，用于实时发送交通数据，所述移动终端包括：导航终端接口单元，用于从安装在移动体上的导航终端接收实时的交通数据，并且读取移动体的行驶信息；移动电话功能处理单元，用于控制移动终端的移动电话功能，并且在确定是否登记了移动终端的位置之后向BSC发送位置登记消息；格式处理单元，用于从导航终端接口单元接收交通数据，暂时存储它，当由移动电话功能处理单元确定位置登记时产生包括所存储的交通数据的位置登记消息，并且向移动电话功能处理单元发送所产生的位置登记消息。
而且，提供了一种区域交通信息管理装置，包括：位置登记消息分析单元，用于从BSC接收位置登记消息，分析所述位置登记消息，然后确定是否已经在位置登记消息中包括交通数据；交通数据提取单元，用于当已经在位置登记消息中包括交通数据时从位置登记消息提取交通数据；交通数据解码单元，用于解码由交通数据提取单元提取的交通数据；区域交通信息存储单元，用于将由交通数据解码单元确定的交通数据存储为区域交通信息。
附图说明
通过下面参照附图的详细说明，本发明的上述和其他目的、特点和优点将会变得更加清楚，其中：
图1示出了一种用于通过移动通信系统实时收集交通数据的装置；
图2示出了按照本发明的一个实施例的一种用于实时收集交通数据的方法；
图3示出了按照本发明的一个实施例的通过移动终端发送的位置登记消息的数据格式；
图4的框图示出了按照本发明的一个实施例的一种用于实时发送交通数据的移动终端；
图5示出了按照本发明的一个实施例的一种其中移动终端实时发送交通数据的方法的流程图；
图6示出了按照本发明的一个实施例的、从移动终端接收实时交通数据然后处理它的基于BSC的交通服务器的方框图；
图7示出了按照本发明的一个实施例的一种方法的流程图，通过这种方法，基于BSC的交通服务器实时处理交通数据；
图8示出了按照本发明的一个实施例的中央交通服务器的处理方法的流程图；
图9a-图9e示出了按照本发明的一个实施例的在区域中收集的交通数据。
具体实施方式
以下，参照附图来详细说明本发明的优选实施例。在本发明的下面的说明中，当在此并入的公知的功能和配置的详细说明将使得本发明的主题很不清楚时将省略它。
图1示出了了一种用于通过移动通信系统实时收集交通数据的装置。参见图1，用于使用移动通信系统来实时地收集交通数据的装置包括移动终端500、BTS(基本收发机站，BTS#1至BTS#N)400、BSC(基站控制器)300、基于BSC的交通服务器200、中央交通服务器100。移动终端500经由BTS 400和BSC 300向基于BSC的交通服务器200发送关于移动终端500的位置的交通数据。在典型的移动通信系统中，位于位置移动等，移动终端500向移动终端500所位于的区域中的区域基站登记它的位置。按照本发明，移动终端500向当移动终端500登记它的位置时发送的、诸如位置登记消息的一个消息增加交通数据，然后经由BTS 400和BSC 300向基于BSC的交通服务器200发送位置登记消息。下面参照图3来说明示出了按照本发明的包括交通数据的位置登记消息的结构的示例。
基于BSC的交通服务器200从自移动终端500发送的交通数据产生区域交通信息，然后向中央交通服务器100发送所述区域交通信息。中央交通服务器100收集从基于BSC的交通服务器200发送的区域交通信息，然后产生/管理国家交通信息。
而且，当从移动终端500请求交通信息时，中央交通服务器100经由基于BSC的交通服务器200、BSC 300和移动终端500所属的BTS 400向对应的移动终端发送对应的交通信息。因为本发明涉及一种用于实时收集交通数据的方法和装置，因此不详细说明用于提供交通数据的方法。
图2示出了了按照本发明的一个实施例的一种用于实时收集交通数据的方法。参见图2，当移动终端500满足文件登记条件时，移动终端500产生包括交通数据的位置登记消息(S105)，然后经由BTS 400和BSC 300向基于BSC的交通服务器200发送位置登记消息(S110、S115、S120)。
如图3所示，在步骤105产生的位置登记消息600包括用于一般位置登记的消息610和交通数据620。交通数据620包括导航站标记(NS_Flag_Message)630、交通数据(Info_Message)640和结束消息(End_Message)650。导航站标记(NS_Flag_Message)630和结束消息(End_Message)650是用于通告交通数据的开始和结束的标示信息，并且向上幅度的实际交通数据是存储在实际交通数据640中的数据。实际交通数据(Info_Message)640包括移动方向(当前方向)641、当前位置(当前GPS位置)642和移动速度(当前速度)643。最好当前位置642是包括在数字图数据上的移动终端的位置的链路编号。
而且，为了产生包括交通数据620的位置登记消息600，移动终端500必须知道移动终端的移动方向、当前方向和移动速度。但是，在传统的导航系统中，从安装在可移动体上的导航终端接收诸如移动方向、当前位置和移动速度的信息，并且向导航服务器发送移动终端500的当前位置。但是，为了产生包括交通数据620的位置登记消息600，本发明的移动终端500使用从导航终端发送的信息，诸如移动方向、当前位置和移动速度。
参见图2和图3，具有在步骤S120所接收的位置登记消息600的基于BSC的交通服务器200分析包括在位置登记消息600中的交通数据以解码它(S125)。而且，作为解码的结果(S125)，基于BSC的交通服务器200接收在移动终端500的当前位置的移动终端500的移动速度和移动方向，然后将所述信息存储为区域交通信息(S130)。而且，基于BSC的交通服务器200向中央交通服务器100发送区域交通信息(S135)，因此使得中央交通服务器100能够存储/管理综合每个区域交通信息的国家交通信息(S140)。
图4是示出了按照本发明的一个实施例的一种用于实时发送交通数据的移动终端500的方框图。参见图4，按照本发明的一个实施例的移动终端500包括导航终端接口单元510、格式处理单元520、移动电话功能处理单元530和数据收发单元540。导航终端接口单元510从导航终端接收实时交通数据，诸如当前位置、移动方向和移动速度。在此，导航终端被安装在可移动体上并且读取可移动体的行驶信息。格式处理单元520从导航终端接口单元510接收交通数据，然后暂时存储它。当从移动电话功能处理单元530发送位置登记顺序时，格式处理单元520产生包括交通数据的位置登记消息，并且然后向移动电话功能处理单元530发送一般的位置登记消息。移动电话功能处理单元530执行移动电话功能，它们是移动终端500的一般功能。而且，当移动终端500的位置必须被登记时，移动电话功能处理单元530向格式处理单元520输出位置登记顺序，然后响应于输出、尤其是包括交通数据的位置登记消息向数据收发单元540发送从格式处理单元520发送的位置登记消息。数据收发单元540发送/接收用于执行移动电话功能的各种数据，并且特别发送包括从移动电话功能处理单元530接收的交通数据的位置登记消息。而且，数据收发单元540可以从位置登记消息仅仅提取交通数据并且发送它。
图5示出了按照本发明的一个实施例的一种其中移动终端实时发送交通数据的方法的流程图。参见图5，导航终端接口单元510从导航终端接收实时交通数据(S205)，然后向格式处理单元520发送交通数据。然后，格式处理单元520暂时存储交通数据(S210)。而且，移动电话功能处理单元530确定是否移动终端500满足位置登记条件(S215)。当移动终端500满足位置登记条件时，移动电话功能处理单元530向格式处理单元520发送位置登记顺序。
在这种情况下，移动终端500的位置登记条件包括如下的9个典型情况：
①当接通移动台的电源并且过去诸如20秒的预定时间时；
②当移动台的电源关闭时；
③在通过寻呼信道(系统参数消息)设置的每个预定周期内；
④每当移动台移动预定的距离时，如当移动台与一个基站相距超过预定距离时，在所述基站，所述移动台已经通过包括在系统参数消息中的基站的纬度和经度数据而登记了它的最后位置；
⑤当移动台移动到新的区域时；
⑥当用户人为地改变移动台的状态时；
⑦由于基站的强制命令；
⑧当用户发出呼叫或接收呼叫时；
⑨当移动台所属的基站由于切换而改变时。
因此，当移动终端500满足所述9个条件中的多于一个的条件时，移动电话功能处理单元530向格式处理单元520发送位置登记命令。然后，格式处理单元520产生一般的位置登记消息(S220)，然后在位置登记消息的剩余区域中存储交通数据(S225)。即，格式处理单元520产生包括交通数据的位置登记消息，然后经由移动电话功能处理单元530和数据收发单元540发送包括交通数据的位置登记消息(S230)。
图6示出了按照本发明的一个实施例的、从移动终端500接收实时交通数据然后处理它的基于BSC的交通服务器200的方框图。参见图6，按照本发明的一个实施例的基于BSC的交通服务器200包括位置登记消息分析单元210、交通数据提取单元220、交通数据解码单元230、区域交通信息数据库(DB)240和交通数据发送单元250。
当从移动终端500接收位置登记消息时，位置登记消息分析单元210分析位置登记消息，然后确定是否交通数据已经被包括在位置登记消息中。从位置登记消息分析单元210的分析结果，当从移动终端500接收的位置登记消息中已经包括交通数据时，交通数据提取单元220从位置登记消息提取交通数据。交通数据解码单元230解码由交通数据提取单元220提取的交通数据，然后确定移动终端500的当前位置、移动方向和移动速度。
由交通数据解码单元230接收的移动终端500的当前位置、移动方向和移动速度被存储在区域交通信息数据库(DB)240中作为区域交通信息。按照链路由区域交通信息数据库DB 240管理信息。例如，信息被按照链路分类为移动速度和移动方向，然后被存储在区域交通信息数据库DB 240中。而且，优选的是，为了保证交通数据的可靠性，交通数据和交通数据的产生时间或存储时间被一起管理，并且在区域交通信息数据库DB 240中丢弃已经过去预定有效时间的交通数据。
交通数据发送单元250向中央交通服务器100发送区域交通数据以便中央交通服务器100可以综合地管理国家交通信息。而且，当移动终端500从位置登记消息分离交通数据、然后向基于BSC的交通服务器200仅仅发送交通数据时，位置登记消息分析单元210和交通数据提取单元220向交通数据解码单元230发送交通数据而不处理来自移动终端500的交通数据。
图7是示出了按照本发明的一个实施例的一种方法的流程图，通过这种方法，基于BSC的交通服务器实时处理交通数据。参见图7，当从移动终端500接收到位置登记消息时(S305)，位置登记消息分析单元210分析所述位置登记消息，然后确定是否在位置登记消息已经包括了交通数据(S310)。当在从移动终端500接收的位置登记消息中还没有包括交通数据时，所述消息被丢弃(S335)。当在从移动终端500接收的位置登记消息中已经包括交通数据时，交通数据提取单元220从位置登记消息提取交通数据(S315)。交通数据解码单元230解码在步骤S315提取的交通数据，然后理解移动终端500的当前位置、移动方向和移动速度(S320)。
在步骤S320确定的移动终端500的当前位置、移动方向和移动速度被存储在区域交通信息数据库DB 240中作为区域交通信息(S325)。交通数据发送单元250向中央交通服务器100发送区域交通信息，以便中央交通服务器100可以综合地管理国家交通信息(S330)。
图8示出了按照本发明的一个实施例的中央交通服务器的处理方法的流程图。参见图8，当从基于BSC的交通服务器200接收到区域交通信息时(S405)，中央交通服务器100通过区域交通信息来存储国家交通信息(S410)。即，中央交通服务器100合成从基于BSC的交通服务器200接收的区域交通信息，然后将合成的信息作为国家交通信息来管理。
在此，中央交通服务器100按照链路来管理国家交通信息。例如，国家交通信息按照链路被分类为移动速度和移动方向，然后被存储。即，中央交通服务器100以与区域交通信息数据库DB 240管理区域交通信息的相同方式来管理国家交通信息。例如，优选的是，为了保证交通数据的可靠性，中央交通服务器100管理交通数据和交通数据的产生时间或存储时间，并且丢弃已经过去了预定有效时间的交通数据。而且，当从任意的移动终端500请求交通信息时(步骤S415)，中央交通服务器100经由基于BSC的交通服务器200、BSC 300和移动终端500所属的BTS 400向对应的移动终端发送对应的交通信息(S420)。由于本发明实际用于实时收集交通数据的方法和装置，因此在此不说明用于提供交通数据的方法。
图9a-图9e示出了按照本发明的一个实施例的在区域中收集的交通数据。参见图9a，当车辆从开始位置S向目的地E行驶时，车辆通过多个链路L1-L7和多个结点n1-n6。在此，车辆通过由BTS#1(以下称为BTS#1区域)控制的一个区域和由BTS#2(以下称为BTS#2区域)控制的一个区域。因此，当在车辆提供的或由车辆的司机携带的移动终端满足按照对应的车辆的行驶而描述的下面9个位置登记条件时，移动终端必须向BTS#1或BTS#2登记它的位置。
所述9个位置登记条件如下：
①当接通移动台的电源并且过去诸如20秒的预定时间时；
②当移动台的电源关闭时；
③在通过寻呼信道(系统参数消息)设置的每个预定周期内；
④每当移动台移动预定的距离时，如当移动台与一个基站相距超过预定距离时，在所述基站，所述移动台已经通过包括在系统参数消息中的基站的纬度和经度数据而登记了它的最后位置；
⑤当移动台移动到新的区域时；
⑥当用户人为地改变移动台的状态时；
⑦由于基站的强制命令；
⑧当用户发出呼叫或接收呼叫时；
⑨当移动台所属的基站由于切换而改变时。
例如，当车辆在开始点S开始并且在链路L1上行驶时，在图9a中示出的路径上行驶的车辆中提供的或车辆的司机携带的移动终端按照基站的强制指令(⑦)执行第一位置登记。当车辆在链路L2上行驶时，因为车辆已经移动了超过预定的距离(④)，移动终端执行第二位置登记。当车辆在链路L3上行驶时，因为车辆已经移动到新的区域，因此移动终端执行第三位置登记。当车辆在链路L4上行驶时，因为位置登记条件未发生，因此移动终端不发送位置登记消息。当车辆在链路L5上行驶时，移动终端按照预定的时间的过去(③)而执行周期的位置登记，即第四位置登记。当车辆在链路L6上行驶时，移动终端按照超过预定时间的移动(⑦)来执行第五位置登记。当车辆在链路L7上行驶时，因为车辆已经移动到新的区域内，因此移动终端执行第六位置登记，然后到达目的地E。
结果，移动终端在通过七个链路L1-L7时向BTS发送包括六个交通数据的位置登记消息。
图9b示出了当多个移动终端在周围的路上行驶时发送包括交通数据的位置登记消息的示例。图9b示出了当三个移动终端(移动终端#1、移动终端#2、移动终端#3)在下述链路上行驶时发送交通数据的时候、从其收集交通数据的链路。
图9c示出了通过道路链路的交通数据，这可以从在BTS#1区域接收的位置登记消息获得，图9d示出了通过道路链路的交通数据，这可以从在BTS#2区域接收的位置登记消息获得。
基于BSC的交通服务器200将如图9c和图9d中所示的在BSC的控制内通过从BTS发送的道路链路合成交通数据，然后可以获得图9e所示的区域交通信息。如上所述，按照基于BSC的交通服务器200构造的区域交通信息被中央交通服务器100转换为国家交通信息。
在用于实时收集交通数据的本发明的方法和装置中，如上所述，可以利用当在现有的移动通信系统中的移动终端登记它的位置时发送/接收的、诸如位置登记消息的消息而不用独立的装置。因此，可以最小化用于实时收集交通数据的初始投资成本和维护成本。而且，本发明从与一个导航终端合作的未指定的多个的移动终端收集对应位置的交通数据，据此更准确地实时收集交通数据。
虽然已经参照本发明的实施例具体示出和说明了本发明，本领域的技术人员会明白，在不脱离所附的权利要求所限定的本发明的精神和范围的情况下，可以进行形式和细节上的各种改变。