CN103854505B - 车辆实时导航方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆实时导航方法及装置，其中方法包括导航服务中心接收车载导航终端上报的导航需求信息，所述导航需求信息包括：目的地信息；所述导航服务中心根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径；所述导航服务中心将所述计算得到的至少一条导航路径反馈给所述车载导航终端；其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息，本发明可以为用户提供多条更合理的导航路径供用户选择。

Description

车辆实时导航方法及装置

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种车辆实时导航方法及装置。

背景技术

目前，在车辆导航中，应用最广泛的是单一的卫星定位***（即：GPS），该***通过卫星定位车辆现处位置，然后根据车辆的目的地，并结合已存储的导航电子地图，计算出车辆到达目的地的一条或几条导航路径，然后提供给用户。

本申请的发明人在实践中发现：该导航***在计算路径时，仅考虑车辆当前位置和目的地，而没有考虑道路上其它的相关信息，例如：道路是否禁行、道路是否限行、道路能见度等相关因素，因此其提供给用户的导航路径可能存在非常大的不合理性，而不合理的导航。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种车辆实时导航方法及装置，可以为用户提供更合理的导航路径供选择。

本发明提供了一种车辆实时导航方法，包括：

导航服务中心接收车载导航终端上报的导航需求信息，所述导航需求信息包括：目的地信息；

所述导航服务中心根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径；

所述导航服务中心将所述计算得到的至少一条导航路径反馈给所述车载导 航终端；

其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息。

进一步，所述导航服务中心在计算导航路径之前，接收所述车载导航终端上报的车辆的实时车速信息；

所述导航服务中心在计算导航路径时，使用的与道路相关的各种信息为根据所述实时车速信息预测的车辆行驶到某位置时该位置的与道路相关的各种信息。

进一步，所述道路信息包括：道路收费信息和道路结构物安全信息；所述环境信息包括：道路能见度信息和道路天气信息；所述交通信息包括：交通管制信息、交通控制信息、交通诱导信息和交通拥堵状况信息。

进一步，所述计算得到的至少一条导航路径包括：时间最省路径、成本最省路径、介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径和环境适宜出行路径。

进一步，所述导航需求信息包括：期望抵达目的地时间；

所述导航服务中心在计算导航路径时，根据所述实时车速信息，计算时间控制在所述期望抵达目的地时间内的介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径。

进一步，所述导航服务中心基于云技术而实现，所述导航服务中心将所述计算得到的至少一条导航路径反馈给所述车载导航终端后，根据出行者选择所述导航路径控制所述车载导航终端全程语音导航。

本发明还公开了一种车辆实时导航装置，包括：

接收模块，用于接收车载导航终端上报的导航需求信息，所述导航需求信息包括：目的地信息；

导航路径计算模块，用于根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径；

导航路径发送模块，用于将所述导航路径计算模块计算得到的至少一条导 航路径反馈给所述车载导航终端；

其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息。

进一步，车速信息接收模块，用于在导航路径计算模块计算导航路径之前，接收所述车载导航终端上报的车辆的实时车速信息；

所述导航路径计算模块，用于在计算导航路径时，使用的与道路相关的各种信息为根据所述实时车速信息预测的车辆行驶到某位置时该位置的与道路相关的各种信息。

进一步，所述道路信息包括：道路收费信息和道路结构物安全信息；所述环境信息包括：道路能见度信息和道路天气信息；所述交通信息包括：交通管制信息、交通控制信息、交通诱导信息和交通拥堵状况信息。

进一步，所述计算得到的至少一条导航路径包括：时间最省路径、成本最省路径、介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径和环境适宜出行路径。

本发明的有益效果：

本发明实施例在导航时，不再仅仅是从电子地图中选择一条或几条从当前位置至目的地的路径推荐给用户，而是在计算导航路径时，充分的考虑到与道路相关的各种信息，例如：环境信息、交通信息等，从而使得计算出的导航路径更加的合理，当出行者采用这更加合理的导航路径时，将有助于提高出行者的出行效率，节约其出行成本，可真正意义上的实现借助于导航改善交通拥堵的情况。

本实施例，可以为用户提供多条可供选择的路径，例如时间最省路径、成本最省路径、介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径和环境适宜出行路径，这样用户可以根据需要选择最适宜自己的路径出行。

本实施例，即可以根据车辆信息层、地理信息层、环境信息层、交通信息层和交通规则信息层等多种信息确定路径，也可以根据用户的需求分层确定并显示路径。

本实施例还可以引入告警功能，即在导航时若检测到有来自其它车辆的危险，可以及时地在导航中告知用户。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：

图1是本发明提供的车辆实时导航方法的实施例的流程示意图。

图2是道路车辆导航寻找路径的具体实施例的示意图。

图3是路径是否可行或符合条件的判断示意图。

图4是车辆变道时示意图。

图5是车辆急刹时的示意图。

图6是本发明提供的车辆实时导航装置的第一实施例的结构示意图。

图7是本发明提供的车辆实时导航装置的第二实施例的结构示意图。

具体实施方式

传统的基于单一的卫星定位***的导航方式，不能及时准确采集交通信息，例如：不能准确感知交通流的状态，或者根本没有交通流信息监测，而是利用历史交通流数据，更不能给出或者预测出未来一段时间的交通流状态，以至现有导航***给出的只是瞬时导航路径，而非适时导航路径；不能全面感知道路导航所需要参考的信息，例如：所经道路的结构信息（道路，桥梁，隧道结构物是否完好，是否漫水，是否塌方）；所经道路的交通信息（道路饱和度，服务等级，交叉口个数，）；所经道路的管理信息（禁行，单双号，限时，限高，是否单向交通）；以及所经区域的环境信息（温度，能见度，环境质量，噪声污染）等。基于此，本申请提出了如下方案。

请参考图1，是本发明提供的车辆实时导航方法的实施例的流程示意图。该流程主要包括：

步骤S11、导航服务中心接收车载导航终端上报的导航需求信息，其中导航需求信息包括：目的地信息。

步骤S12、导航服务中心根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径，其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息。

步骤S13、导航服务中心将计算得到的至少一条导航路径反馈给车载导航终端。

本实施例在导航时，不再仅仅是从电子地图中选择一条或几条从当前位置至目的地的路径推荐给用户，而是在计算导航路径时，充分的考虑到与道路相关的各种信息，例如：环境信息、交通信息等，从而使得计算出的导航路径更加的合理，当出行者采用这更加合理的导航路径时，将有助于提高出行者的出行效率，节约其出行成本，可真正意义上的实现借助于导航改善交通拥堵的情况。

继续如图1所示，其中的导航服务中心可以基于云技术而开发实现，由于导航服务中心牵涉到道路信息、环境信息、交通信息等的采集、存储和更新，以及基于这些信息的路径计算，因此其所需处理的数据量是现有的导航***无法想象的，而云技术具有海量存储、海量计算的能力，因此导航服务中心采用云服务器而实现，能够最优化的保证导航性能。

继续如图1所示，导航服务中心将计算得到的至少一条导航路径反馈给车载导航终端后，根据出行者选择的导航路径控制车载导航终端全程语音导航，采用全程语音导航的方式可以避免驾驶者分散精力查看导航地图，使驾驶者能将注意力集中在车辆行驶上，提高了驾驶的安全系数。

继续如图1所示，步骤S12计算得到的至少一条导航路径可以包括：时间最省路径、成本最省路径、介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径、和环境适宜出行路径（即该条路径的环境指标达到设定的要求）。本实施例，不再单一的向用户推荐一条或几条路径，而是向用户推荐时间最省的路径、成本最省路径、介于两者之间的路径和环境适宜出行路径，因此出行者可以根据自己的需求选择适合自己的出行方案，从而满足出行者在时间、成本等多方面的 要求，提高出行者对于导航***的体验度。

继续如图1所示，步骤S12中的道路信息可以来自实时卫星监测***，其包括：道路收费信息和道路结构物安全信息，其中道路收费信息主要是指该路段是否收费，以及具体的收费规则，该信息主要在于计算路径的成本时考虑；道路结构物安全信息是指道路结构物（主要指公路、桥梁、隧道）是否出现断裂、漫水、塌方等影响车辆通过的情况。在此基础上，道路信息还可以更全面的包括道路结构的方方面面，例如：道路的线性，转弯角，交叉口个数，路宽等。

步骤S12中的环境信息可以来自交通气象管理部门，其包括：道路能见度信息和道路天气信息，其中能见度和天气（冰、霜、雨、雪等）是影响交通的主要因素，需要特别考虑，在此基础上，还可以包括：温度、风速、环境质量等。

步骤S12中的交通信息可以来自路面交通监测***和交通管理部门，其包括：交通管制信息、交通控制信息、交通诱导信息和交通拥堵状况信息。其中交通管制信息是指该路段是否出现管制，若出现管制，则该路段已不能通行，则在导航时需要排除包含该路段的所有路径；交通控制信息是指该路段的禁行，单双号，限时，限高，是否单向交通等信息；交通诱导信息是指道路状况，堵车信息，政府公告，天气预报等；交通拥堵状况信息是指该路段的道路饱和度等信息，若该路段的饱和度达到拥堵的情况，则在考虑路径时，应尽量不考虑。除此之外，交通信息还可以包括：红绿灯信息、车道的左转、右转、直行以及掉头与禁止掉头等信息，以红绿灯信息为例，如果两地之间某路径的红绿灯数量多且等待时间长，即使该路径最短，那么也可能是耗时的路径，对于对时间有高要求的出行者并不适用。

继续如图1所示，导航服务中心在计算导航路径之前，接收车载导航终端上报的车辆的实时车速信息，该信息可以由车辆上安装的车速传感器采集，然后传递给车载导航终端。有了车速信息之后，导航服务中心在计算导航路径时，使用的与道路相关的各种信息可以为根据实时车速信息预测的车辆行驶到某位 置时该位置的与道路相关的各种信息，这样在计算导航时参考的与道路相关的各种信息更加贴近于实际的情况，尤其是长距离导航时，效果更加的显著。

继续如图1所示，步骤S11的导航需求信息包括：期望抵达目的地时间。这样，步骤S12中，导航服务中心在计算导航路径时，将根据实时车速信息，计算时间控制在期望抵达目的地时间内的介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径，以满足用户的要求。

继续如图1所示，除了上述涉及的信息外，导航服务中心还可以接受车辆的类型、油耗、排量等与车辆自身相关的多种信息，然后在计算成本时，针对每辆车具体的情况，计算成本，以确定针对每辆车的最省成本的路径。

下面举一例对本发明如何将与道路相关的各种信息结合到导航中的实施例。

如图2，假设出行者预计从A点出发抵达目的地B点。根据最短路径法得出其最短路径为A-①-②-B，然后适时判断A①路径是否可行或者符合条件，判断过程如图3所示，在图3中主要引入的是阈值的概念进行路径是否可行或者符合条件的判断。当车辆行近其他路径时，***也依此方法，分别依次判断其他路径是否可行或者是否需要改变路径从而实现实时导航。若某一条路径判断不可用，并且在一定范围内没有找到合适的路径，则调大其相应阈值判断其是否可用。如此循环，直至寻找到一条符合出行者需求的路径。如已规划路径可用，则无需提醒用户；如已规划路径有变更，则在车载终端和语音提示交通使用者新的规划路径，以达到适时导航的目的。

做为本发明的一种扩展，如图4和5所示，本发明实施例在实现导航的同时，还实现了事故预警。

如图4所示，当导航服务中心监测到A车违规变道，而且可能会威胁到目标车辆的安全，导航服务中心立即提醒目标车辆及时避让A车，以确保安全，并同时警告A车其违规行为，及时阻止其违规变道。

如图5所示，当导航服务中心监测到目标车辆前方A车紧急刹车时，导航 服务中心将这一信息及时传送给目标车辆，以提醒目标车辆适当保持车距，以确保安全。

以上实施例，采用智能交通云计算的技术，该技术主要是实时调用、存储分别来自车辆自身状况的信息（车辆信息层）、来自实时卫星监测***的信息（地理信息层）、来自交通气象管理部门的信息（环境信息层）、来自路面交通监测***的信息（交通信息层）和来自交通管理部门的信息（交通规则信息层）。并且以上的车辆实时导航方法不仅可以分析出现状交通流，而且还可以预测未来一段时间的交通流，从而可以大大提高道路导航路径提供的有效率，并且路径实时在线更新，避免因道路突发状况带来的路径无效性，并且全程语音导航，避免了因驾驶员读地图时对驾车注意力的分散。

请参考图6，是本发明提供的车辆实时导航装置（即前述的导航服务中心）的第一实施例的结构示意图。其主要包括：

导航需求接收模块1，用于接收车载导航终端上报的导航需求信息，其中导航需求信息包括：目的地信息。

导航路径计算模块2，用于根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径，其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息。

导航路径发送模块3，用于将计算得到的至少一条导航路径反馈给车载导航终端。

本实施例在导航时，不再仅仅是从电子地图中选择一条或几条从当前位置至目的地的路径推荐给用户，而是在计算导航路径时，充分的考虑到与道路相关的各种信息，例如：环境信息、交通信息等，从而使得计算出的导航路径更加的合理，当出行者采用这更加合理的导航路径时，将有助于提高出行者的出行效率，节约其出行成本，可真正意义上的实现借助于导航改善交通拥堵的情况。

继续如图6所示，其中的车辆实时导航装置可以基于云技术而开发实现， 由于车辆实时导航装置牵涉到道路信息、环境信息、交通信息等的采集、存储和更新，以及基于这些信息的路径计算，因此其所需处理的数据量是现有的导航***无法想象的，而云技术具有海量存储、海量计算的能力，因此车辆实时导航装置采用云服务器而实现，能够最优化的保证导航性能。

继续如图6所示，车辆实时导航装置将计算得到的至少一条导航路径反馈给车载导航终端后，根据出行者选择导航路径控制车载导航终端全程语音导航，采用全程语音导航的方式可以避免驾驶者分散精力查看导航地图，使驾驶者能将注意力集中在车辆行驶上，提高了驾驶的安全系数。

继续如图6所示，导航路径计算模块2计算得到的至少一条导航路径可以包括：时间最省路径、成本最省路径和介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径。本实施例，不再仅仅的单一向用户推荐一条或几条路径，而是向用户推荐时间最省的路径、成本最省路径和介于两者之间的路径，因此出行者可以根据自己的需求选择适合自己的出行方案，从而满足出行者在时间、成本等多方面的要求，提高出行者对于导航***的体验度。

继续如图6所示，其中的道路信息包括：道路收费信息和道路结构物安全信息，其中道路收费信息主要是指该路段是否收费，以及具体的收费规则，该信息主要在于计算路径的成本时考虑；道路结构物安全信息是指道路结构物（主要指公路、桥梁、隧道）是否出现断裂、漫水、塌方等影响车辆通过的情况。在此基础上，道路信息还可以更全面的包括道路结构的方方面面，例如：道路的线性，转弯角，交叉口个数，路宽等。

其中的环境信息包括：道路能见度信息和道路天气信息，其中能见度和天气（冰、霜、雨、雪等）是影响交通的主要因素，需要特别考虑，在此基础上，还可以包括：温度、风速、环境质量等。

其中的交通信息包括：交通管制信息、交通控制信息、交通诱导信息和交通拥堵状况信息。其中交通管制信息是指该路段是否出现管制，若出现管制，则该路段已不能通行，则在导航时需要排除包含该路段的所有路径；交通控制信息是指该路段的禁行，单双号，限时，限高，是否单向交通等信息；交通诱 导信息是指道路状况，堵车信息，政府公告，天气预报等；交通拥堵状况信息是指该路段的道路饱和度等信息，若该路段的饱和度达到拥堵的情况，则在考虑路径时，应尽量不考虑。除此之外，交通信息还可以包括：红绿灯信息、车道的左转、右转、直行以及掉头与禁止掉头等信息，以红绿灯信息为例，如果两地之间某路径的红绿灯数量多且等待时间长，即使该路径最短，那么也可能是耗时的路径，对于对时间有高要求的出行者并不适用。

如图7所示，车辆实时导航装置还包括：车辆信息接收模块4，用于在导航路径计算模块计算导航路径之前，接收车载导航终端上报的车辆的实时车速信息，该信息可以由车辆上安装的车速传感器采集，然后传递给车载导航终端。有了车速信息之后，导航路径计算模块在计算导航路径时，使用的与道路相关的各种信息可以为根据实时车速信息预测的车辆行驶到某位置时该位置的与道路相关的各种信息，这样在计算导航时参考的与道路相关的各种信息更加贴近于实际的情况，尤其是长距离导航时，效果更加的显著。

继续如图7所示，导航需求接收模块接收的导航需求信息包括：期望抵达目的地时间。这样，导航路径计算模块在计算导航路径时，将根据实时车速信息，计算时间控制在期望抵达目的地时间内的介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径，以满足用户的要求。

继续如图7所示，除了上述涉及的信息外，车辆信息接收模块4还可以接受车辆的类型、油耗、排量等与车辆自身相关的多种信息，然后在计算成本时，针对每辆车具体的情况，计算成本，以确定最省成本的路径。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种车辆实时导航方法，其特征在于：包括：

导航服务中心接收车载导航终端上报的导航需求信息，所述导航需求信息包括：目的地信息；

所述导航服务中心根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径；

所述导航服务中心将所述计算得到的至少一条导航路径反馈给所述车载导航终端；

其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息；

所述导航服务中心在计算导航路径之前，接收所述车载导航终端上报的车辆的实时车速信息；

所述导航服务中心在计算导航路径时，使用的与道路相关的各种信息为根据所述实时车速信息预测的车辆行驶到某位置时该位置的与道路相关的各种信息；

所述道路信息包括：道路收费信息和道路结构物安全信息；所述环境信息包括：道路能见度信息和道路天气信息；所述交通信息包括：交通管制信息、交通控制信息、交通诱导信息和交通拥堵状况信息；

导航服务中心接受车辆自身状况信息，并根据所述车辆自身状况信息计算成本，以确定针对每辆车的最省成本的路径。

2.如权利要求1所述的车辆实时导航方法，其特征在于：所述计算得到的至少一条导航路径包括：时间最省路径、成本最省路径、介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径和环境适宜出行路径。

3.如权利要求1所述的车辆实时导航方法，其特征在于：所述导航需求信息包括：期望抵达目的地时间；

所述导航服务中心在计算导航路径时，根据所述实时车速信息，计算时间控制在所述期望抵达目的地时间内的介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径。

4.如权利要求1所述的车辆实时导航方法，其特征在于：所述导航服务中心基于云技术而实现，所述导航服务中心将所述计算得到的至少一条导航路径反馈给所述车载导航终端后，根据出行者选择所述导航路径控制所述车载导航终端全程语音导航。

5.一种车辆实时导航装置，其特征在于：包括：

导航需求接收模块，用于接收车载导航终端上报的导航需求信息，所述导航需求信息包括：目的地信息；

导航路径计算模块，用于根据数据库中存储的与道路相关的各种信息，计算车载导航终端由当前位置至目的地的至少一条导航路径；

导航路径发送模块，用于将所述导航路径计算模块计算得到的至少一条导航路径反馈给所述车载导航终端；

其中与道路相关的各种信息包括：表示道路结构的道路信息、表示道路环境的环境信息和表示道路交通规则和交通状态的交通信息；

还包括：车辆信息接收模块，用于在导航路径计算模块计算导航路径之前，接收所述车载导航终端上报的车辆的实时车速信息；

所述导航路径计算模块，用于在计算导航路径时，使用的与道路相关的各种信息为根据所述实时车速信息预测的车辆行驶到某位置时该位置的与道路相关的各种信息

所述道路信息包括：道路收费信息和道路结构物安全信息；所述环境信息包括：道路能见度信息和道路天气信息；所述交通信息包括：交通管制信息、交通控制信息、交通诱导信息和交通拥堵状况信息；导航服务中心接受车辆自身状况信息，并根据所述车辆自身状况信息计算成本，以确定针对每辆车的最省成本的路径。

6.如权利要求5所述的车辆实时导航装置，其特征在于：所述计算得到的至少一条导航路径包括：时间最省路径、成本最省路径、介于时间最省路径和成本最省路径间的折衷路径和环境适宜出行路径。