DE202013012762U1 - Device for using a data structure for path determination in a traffic route network - Google Patents
Device for using a data structure for path determination in a traffic route network Download PDFInfo
- Publication number
- DE202013012762U1 DE202013012762U1 DE202013012762.7U DE202013012762U DE202013012762U1 DE 202013012762 U1 DE202013012762 U1 DE 202013012762U1 DE 202013012762 U DE202013012762 U DE 202013012762U DE 202013012762 U1 DE202013012762 U1 DE 202013012762U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- substructure
- geometric structure
- adjacent
- boundary
- geometric
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
- G01C21/3863—Structures of map data
- G01C21/3867—Geometry of map features, e.g. shape points, polygons or for simplified maps
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
- G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
- G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
- G01C21/34—Route searching; Route guidance
- G01C21/3446—Details of route searching algorithms, e.g. Dijkstra, A*, arc-flags, using precalculated routes
-
- G—PHYSICS
- G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
- G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
- G06F16/00—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor
- G06F16/20—Information retrieval; Database structures therefor; File system structures therefor of structured data, e.g. relational data
- G06F16/29—Geographical information databases
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F15/00—Boards, hoardings, pillars, or like structures for notices, placards, posters, or the like
- G09F15/0006—Boards, hoardings, pillars, or like structures for notices, placards, posters, or the like planar structures comprising one or more panels
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F15/00—Boards, hoardings, pillars, or like structures for notices, placards, posters, or the like
- G09F15/0068—Modular articulated structures, e.g. stands, and articulation means therefor
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F15/00—Boards, hoardings, pillars, or like structures for notices, placards, posters, or the like
- G09F15/02—Bills, posters, or the like therefor
-
- G—PHYSICS
- G09—EDUCATION; CRYPTOGRAPHY; DISPLAY; ADVERTISING; SEALS
- G09F—DISPLAYING; ADVERTISING; SIGNS; LABELS OR NAME-PLATES; SEALS
- G09F21/00—Mobile visual advertising
- G09F21/04—Mobile visual advertising by land vehicles
- G09F21/048—Advertisement panels on sides, front or back of vehicles
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Remote Sensing (AREA)
- Radar, Positioning & Navigation (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Theoretical Computer Science (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Databases & Information Systems (AREA)
- Geometry (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Marketing (AREA)
- Accounting & Taxation (AREA)
- Data Mining & Analysis (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Navigation (AREA)
- Traffic Control Systems (AREA)
Abstract
Vorrichtung zum Ermitteln eines oder mehrerer Pfade in einem in geometrische Strukturen unterteilten Verkehrswegenetz, wobei mindestens eine geometrische Struktur in Unterstrukturen unterteilt ist, wobei die Vorrichtung umfasst:
ein Prozessorsystem, das eingerichtet ist, zum:
a) Ermitteln (510) einer geometrischen Startstruktur, in der eine Startposition eines Pfads in dem Verkehrswegenetz liegt;
b) Ermitteln (515) mindestens einer angrenzenden geometrischen Struktur, in die ein Verkehrsweg aus der Startstruktur führt;
c) Ermitteln (525), wenn zu einer angrenzenden geometrischen Struktur Unterstrukturen existieren, einer Unterstruktureingangsgrenze zugehörig zu der angrenzenden geometrischen Struktur, wobei der Verkehrsweg über die Unterstruktureingangsgrenze führt;
d) Ermitteln (530) mindestens einer Unterstrukturausgangsgrenze zugehörig zu der angrenzenden geometrischen Struktur, wobei über die Unterstrukturausgangsgrenze ein Verkehrsweg in eine weitere angrenzende geometrische Struktur führt;
e) Ermitteln (535) mindestens einer weiteren angrenzenden geometrischen Struktur, die an die mindestens eine ermittelte Unterstrukturausgangsgrenze angrenzt;
f) Festlegen (560) der mindestens einen weiteren angrenzenden geometrischen Struktur als jeweils neue Startstruktur; und
g) Wiederholen der Schritte b) bis f) für die mindestens eine neue Startstruktur bis eine Iterationsgrenze erreicht ist.
Apparatus for determining one or more paths in a traffic route network subdivided into geometric structures, wherein at least one geometric structure is subdivided into substructures, the device comprising:
a processor system that is set up to:
a) determining (510) a geometric starting structure in which a starting position of a path lies in the traffic route network;
b) determining (515) at least one adjacent geometric structure into which a traffic route leads from the starting structure;
c) determining (525) if substructures exist with respect to an adjacent geometric structure, a substructure input boundary associated with the adjacent geometric structure, the traffic path leading over the substructure entry boundary;
d) determining (530) at least one substructure exit boundary associated with the adjacent geometric structure, wherein via the substructure exit boundary a traffic route leads into another adjacent geometric structure;
e) determining (535) at least one further adjacent geometric structure adjacent to the at least one determined substructure exit boundary;
f) determining (560) the at least one further adjacent geometric structure as a respective new start structure; and
g) repeating steps b) to f) for the at least one new start structure until an iteration limit has been reached.
Description
Technisches GebietTechnical area
Die vorliegende Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln von Pfaden in einem Verkehrswegenetz, über das aneinander grenzende geometrische Strukturen gelegt sind, mit Hilfe einer Datenstruktur.The present disclosure relates to a device for determining paths in a traffic route network, over which adjacent geometric structures are laid, by means of a data structure.
Hintergrundbackground
Bestimmte Algorithmen, wie sie in Navigationsgeräten eingesetzt werden, bieten die Möglichkeit, bestimmte Pfade in einem Verkehrswegenetz zu ermitteln. Beispielsweise kann von einer Startposition zu einer Zielposition ein Pfad durch das Verkehrswegenetz ermittelt werden. Eine andere Anwendung solcher Algorithmen bietet die Möglichkeit, eine Restreichweite eines Fahrzeugs in einer Kartenansicht darzustellen. In beiden Fällen ermitteln die Algorithmen von der Startposition aus Pfade durch das Verkehrswegenetz unter Berücksichtigung einer bestimmten Kostenfunktion. Im ersten Fall wird mindestens ein Pfad zur Zielposition gesucht, während im zweiten Fall alle Pfade um die Startposition herum ermittelt werden, die mit einer Restenergie des Fahrzeugs erreicht werden können.Certain algorithms, such as those used in navigation devices, offer the possibility of determining specific paths in a traffic route network. For example, a path through the traffic route network can be determined from a start position to a destination position. Another application of such algorithms offers the possibility to display a remaining range of a vehicle in a map view. In both cases, the algorithms determine paths from the starting position through the traffic network, taking into account a specific cost function. In the first case, at least one path to the target position is searched, while in the second case, all paths around the starting position are determined which can be achieved with a residual energy of the vehicle.
Häufig wird bei der Pfadermittlung ein Routengraph eingesetzt, dessen Knotenpunkte mit den Knoten im Verkehrswegenetz übereinstimmen und dessen Kanten (bzw. Kantengewichte) die Kosten einer Durchfahrung des Verkehrswegs von einem Verkehrswegenetzknoten zum nächsten wiederspiegeln. Ein Algorithmus, der mit solch einem Routengraph arbeitet, ist zum Beispiel der Dijkstra-Algorithmus. In die Kostenfunktion fließen systemseitig festgelegte oder benutzerdefinierte Vorgaben ein, wie zum Beispiel die kürzeste Strecke, schnellste Strecke, energieeffizienteste Strecke, bevorzugte Straßenklassen etc., um den entsprechenden Pfad durch das Verkehrswegenetz zu ermitteln.Frequently, path determination uses a route graph whose nodes coincide with the nodes in the traffic route network and whose edges (or edge weights) reflect the cost of passing the traffic route from one traffic route network node to the next. An algorithm that works with such a route graph is, for example, the Dijkstra algorithm. The cost function incorporates system-defined or user-defined specifications, such as the shortest route, fastest route, most energy-efficient route, preferred road classes, etc., in order to determine the corresponding path through the traffic route network.
Die
Bei der Verwendung solcher Flächensegmente definiert jede Seite bzw. Kante dieser Flächensegmente einen Knoten in einem Routengraph. Als Kantengewichte werden Durchfahrungsinformationen oder Energiekosten zwischen den Seiten eines Flächensegments angegeben, die in die Kostenfunktion des Algorithmus (zum Beispiel wieder der Dijkstra-Algorithmus) einfließen können. Wenn mehrere Verkehrswege von einer Seite zu einer anderen Seite eines Flächensegments führen, kann ein Durchschnittswert der Kosten dieser Verkehrswege als Kantengewicht zur Durchfahrung des Flächensegments herangezogen werden.When using such surface segments, each side or edge of these surface segments defines a node in a route graph. As edge weights, penetration information or energy costs between the sides of a surface segment are given, which can be included in the cost function of the algorithm (for example, the Dijkstra algorithm again). If several traffic routes lead from one side to another side of an area segment, an average of the costs of these traffic routes can be used as the edge weight for passing through the area segment.
Kurzer AbrissShort outline
Der vorliegenden Offenbarung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Verwendung einer Datenstruktur für einen Routengraph bereitzustellen, auf deren Grundlage eine präzisere Ermittlung von Pfaden durch das Verkehrswegenetz ohne große Einbußen bei der Geschwindigkeit der Pfadberechnung möglich ist.The present disclosure has for its object to provide a device for using a data structure for a route graph, based on which a more precise determination of paths through the traffic route network is possible without great losses in the speed of the path calculation.
Gemäß einem Aspekt zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum Erstellen einer Datenstruktur beschrieben. Das Verfahren dient der Verwendung durch einen Algorithmus, der Pfade in einem Verkehrswegenetz ermittelt, wobei aneinandergrenzende geometrische Strukturen, die jeweils durch mindestens eine Strukturgrenze definiert sind, auf das Verkehrswegenetz gelegt sind. Das Verfahren umfasst ein Unterteilen mindestens einer geometrischen Struktur in Unterstrukturen, wobei jede Unterstruktur mindestens zwei Unterstrukturgrenzen aufweist, ein Ermitteln von ersten Unterstrukturinformationen für die mindestens eine unterteilte geometrische Struktur, wobei die ersten Unterstrukturinformationen anzeigen, über welche der Unterstrukturgrenzen einer Unterstruktur ein Verkehrsweg aus der Unterstruktur in eine angrenzende Unterstruktur oder eine angrenzende geometrische Struktur führt, und ein Speichern der ersten Unterstrukturinformationen in einer Datenstruktur.In accordance with an aspect for better understanding of the present disclosure, a method of creating a data structure is described. The method is for use by an algorithm that determines paths in a traffic route network, wherein adjacent geometric structures, each defined by at least one structural boundary, are placed on the traffic route network. The method includes subdividing at least one geometric structure into substructures, each substructure having at least two substructure boundaries, determining first substructure information for the at least one subdivided geometric structure, the first substructure information indicating over which of the substructure boundaries of a substructure a traffic route from the substructure into an adjacent substructure or adjacent geometric structure, and storing the first substructure information in a data structure.
In einer Implementierung umfasst das Verfahren auch ein Ermitteln von zweiten Unterstrukturinformationen für die mindestens eine unterteilte geometrische Struktur, wobei die zweiten Unterstrukturinformationen anzeigen, über welche Unterstrukturgrenze einer Unterstruktur ein Verkehrsweg aus der geometrischen Struktur in eine angrenzende geometrische Struktur führt, und ein Speichern der ermittelten zweiten Unterstrukturinformationen in der Datenstruktur.In one implementation, the method also includes determining second substructure information for the at least one subdivided geometric structure, wherein the second substructure information indicates over which substructure boundary of a substructure a traffic path leads from the geometric structure to an adjacent geometric structure, and storing the determined second Substructure information in the data structure.
Zusätzlich können die zweiten Unterstrukturinformationen ausgehend von einer bestimmten Unterstruktur ermittelt werden. Dabei werden eine oder mehrere Unterstrukturgrenzen, über welche ein Verkehrsweg ausgehend von der bestimmten Unterstruktur aus der geometrischen Struktur in eine angrenzende geometrische Struktur führt, ermittelt.In addition, the second substructure information may be determined based on a particular substructure. In this case, one or more substructure boundaries over which a traffic route leads from the specific substructure from the geometric structure into an adjacent geometric structure are determined.
Dabei kann das Speichern der ersten und/oder zweiten Unterstrukturinformationen in Abhängigkeit der zugehörigen geometrischen Struktur erfolgen. Alternativ oder zusätzlich hierzu können die ersten und/oder zweiten Unterstrukturinformationen in Abhängigkeit der zugehörigen Unterstruktur gespeichert werden.In this case, the storage of the first and / or second substructure information in Depend on the associated geometric structure. Alternatively or additionally, the first and / or second substructure information can be stored as a function of the associated substructure.
Alternativ oder zusätzlich hierzu umfasst das Verfahren des Weiteren ein Ermitteln mindestens einer geometrischen Struktur mit mindestens zwei Verkehrswegschnittpunkten, wobei ein Verkehrswegschnittpunkt ein Schnittpunkt zwischen einer Strukturgrenze und einem Verkehrsweg ist, und ein Ermitteln, ob bei einer geometrischen Struktur mit mindestens zwei Verkehrswegschnittpunkten mindestens ein Verkehrswegschnittpunktpaar nicht durch einen Verkehrsweg verbunden ist.Alternatively or additionally, the method further comprises determining at least one geometric structure having at least two traffic intersections, wherein a traffic intersection is an intersection between a structural boundary and a traffic route, and determining whether at least one traffic intersection pair is not determined in a geometric structure having at least two traffic intersections connected by a traffic route.
Dabei kann das Unterteilen einer geometrischen Struktur in Unterstrukturen auf geometrische Strukturen mit mindestens einem Verkehrswegschnittpunktpaar, das nicht durch einen Verkehrsweg verbunden ist, beschränkt sein. Die Überprüfung, ob Verkehrswegschnittpunktpaare durch einen Verkehrsweg verbunden sind, kann dabei auf Verkehrswege beschränkt sein, die durch die zugehörige geometrische Struktur verlaufen. Alternativ hierzu können aber auch Verkehrswege berücksichtigt werden, die zumindest teilweise nicht durch die zugehörige geometrische Struktur verlaufen.In this case, the subdivision of a geometric structure in substructures may be restricted to geometric structures having at least one traffic intersection pair that is not connected by a traffic route. The check as to whether traffic route intersection pairs are connected by a traffic route can be limited to traffic routes that run through the associated geometric structure. Alternatively, however, it is also possible to take account of traffic routes which at least in part do not run through the associated geometric structure.
In einer weiteren Implementierungsmöglichkeit erfolgt das Unterteilen derart, dass innerhalb keiner der resultierenden Unterstrukturen jegliche zwei Schnittpunkte zwischen einer Unterstrukturgrenze und einem Verkehrsweg nicht über mindestens einen Verkehrsweg miteinander verbunden sind.In a further implementation possibility, the subdivision takes place in such a way that, within none of the resulting substructures, any two intersections between a substructure boundary and a traffic route are not interconnected via at least one traffic route.
Ferner kann das Unterteilen einer geometrischen Struktur in Unterstrukturen ein Unterteilen der geometrischen Struktur entlang von Längengraden und Breitengraden und/oder ein Unterteilen der geometrischen Struktur entlang von Symmetrieachsen und/oder ein Unterteilen der geometrischen Struktur in gleich große Unterstrukturen umfasst.Further, subdividing a geometric structure into substructures may include subdividing the geometric structure along longitudes and latitudes and / or dividing the geometric structure along symmetry axes and / or dividing the geometric structure into equally sized substructures.
In einer Implementierung sind die geometrische Struktur und die Unterstrukturen jeweils als Polygon ausgebildet und die Strukturgrenze und die Unterstrukturgrenze jeweils als Polygonkante ausgebildet.In one implementation, the geometric structure and the substructures are each formed as a polygon, and the structural boundary and the substructure boundary each take the form of a polygon edge.
Zusätzlich kann das Unterteilen einer geometrischen Struktur in Unterstrukturen derart erfolgt, dass Verkehrswegschnittpunkte auf unterschiedlichen Polygonkanten einer Unterstruktur liegen.In addition, the subdivision of a geometric structure into substructures may be such that traffic intersections lie on different polygon edges of a substructure.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann ein ganzzahliges Vielfaches einer Seitenlänge der Unterstruktur einer Seitenlänge der unterteilten geometrischen Struktur entsprechen.Alternatively or additionally, an integer multiple of a side length of the substructure may correspond to a side length of the subdivided geometric structure.
Ebenfalls alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Ermitteln von Unterstrukturinformationen ein Ermitteln, welche der Polygonkanten einer Unterstruktur einen Verkehrswegschnittpunkt aufweist, umfassen, wobei die ersten Unterstrukturinformationen kennzeichnen, dass über die ermittelten Polygonkanten ein Verkehrsweg verläuft.Likewise alternatively or additionally, the determination of substructure information may include determining which of the polygon edges of a substructure has a traffic intersection, wherein the first substructure information indicates that a traffic route runs over the determined polygon edges.
Weiterhin alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Speichern ein Speichern eines einzelnen Bit-Werts für eine Polygonkante umfassen, wobei der Bit-Wert angibt, dass über die zugehörige Polygonkante ein Verkehrsweg verläuft oder nicht.Still alternatively or additionally, the storing may include storing a single bit value for a polygon edge, the bit value indicating that a traffic path is passing over the associated polygon edge or not.
In einer weiteren Implementierungsmöglichkeit umfasst das Verfahren ein Ermitteln eines oder mehrerer Pfade von einem Anfangsverkehrswegschnittpunkt zu einem Endverkehrswegschnittpunkt, wobei ein Anfangsverkehrswegschnittpunkt ein Schnittpunkt zwischen einer ersten Strukturgrenze und einem Verkehrsweg ist und ein Endverkehrswegschnittpunkt ein Schnittpunkt zwischen einer zweiten Strukturgrenze und einem Verkehrsweg ist, und wobei die erste und die zweite Strukturgrenze unterschiedliche Strukturgrenzen sind. Dabei umfasst das Verfahren ferner ein Gruppieren aller Pfade, deren Anfangsverkehrswegschnittpunkt und Endverkehrswegschnittpunkt jeweils auf derselben Strukturgrenze liegen, und ein Berechnen von Durchfahrungsinformationen für jede Gruppe von Pfaden einer geometrischen Struktur.In a further implementation possibility, the method comprises determining one or more paths from a starting traffic intersection to a final traffic intersection, wherein an initial traffic intersection is an intersection between a first structural boundary and a traffic route and a final traffic intersection is an intersection between a second structural boundary and a traffic route, and wherein first and the second structural boundary are different structural boundaries. In this case, the method further comprises grouping all paths whose initial traffic intersection and final traffic intersection are each on the same structural boundary, and calculating intersection information for each group of paths of a geometric structure.
Dabei kann das Ermitteln einer oder mehrerer Pfade alle Kombinationen von Verkehrswegschnittpunktpaaren einer geometrischen Struktur berücksichtigen.In this case, determining one or more paths can take into account all combinations of traffic intersection pairs of a geometric structure.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann das Berechnen von Durchfahrungsinformationen ein Berechnen, für jede Gruppe, einer durchschnittlichen Länge, eines durchschnittlichen Höhenunterschieds und/oder eines durchschnittlichen Energieverbrauchs umfassen.Alternatively or additionally, computing through information may include calculating, for each group, an average length, an average height difference and / or an average energy consumption.
Gemäß einem weiteren Aspekt zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung wird eine Datenstruktur zur Verwendung durch einen Algorithmus, der Pfade in einem in geometrische Strukturen unterteilten Verkehrswegenetz ermittelt, beschrieben. Dabei ist mindestens eine geometrische Struktur in Unterstrukturen unterteilt. Die Datenstruktur umfasst mindestens einen Strukturdatensatz, der Strukturidentifizierungsdaten umfasst, welche eine geometrische Struktur identifizieren. Die Datenstruktur umfasst ferner mindestens einen Unterstrukturdatensatz, der Strukturidentifizierungsdaten umfasst, die eine geometrische Struktur identifizieren, die in Unterstrukturen unterteilt ist, und erste Unterstrukturinformationen für die unterteilte geometrische Struktur, die anzeigen, über welche Unterstrukturgrenze einer Unterstruktur ein Verkehrsweg aus der Unterstruktur in eine angrenzende Unterstruktur oder eine angrenzende geometrische Struktur hinausführt.According to another aspect for better understanding of the present disclosure, a data structure for use by an algorithm that determines paths in a traffic route network subdivided into geometric structures is described. At least one geometric structure is subdivided into substructures. The data structure includes at least one structural data set that includes structure identification data that identifies a geometric structure. The data structure further comprises at least one substructure data record comprising structure identification data identifying a geometric structure subdivided into substructures and first substructure information for the subdivided geometric structure indicating over which substructure boundary A substructure will result in a traffic route from the substructure to an adjacent substructure or adjacent geometric structure.
Der Unterstrukturdatensatz kann ferner zweite Unterstrukturinformationen für die unterteilte geometrischen Struktur, die anzeigen, über welche Unterstrukturgrenze einer Unterstruktur ein Verkehrsweg aus der geometrischen Struktur in eine angrenzende geometrische Struktur führt, umfassen.The substructure record may further include second substructure information for the subdivided geometric structure indicating over which substructure boundary of a substructure a traffic route from the geometric structure leads into an adjacent geometric structure.
Alternativ oder zusätzlich hierzu kann der Strukturdatensatz ferner Durchfahrungsdaten ausgehend von jeder Strukturgrenze, die von einem Verkehrsweg geschnitten wird, umfassen. Dabei enthalten die Durchfahrungsdaten Durchfahrungsinformationen zur Durchfahrung bis zu einer der anderen Strukturgrenzen.Alternatively or additionally, the structural data set may further comprise run-through data from each structural boundary intersected by a traffic route. The drive-through data contains drive-through information for passing through to one of the other structural boundaries.
Ebenfalls alternativ oder zusätzlich hierzu können die ersten und/oder zweiten Unterstrukturinformationen Unterstrukturdaten in einer vorgegebenen Anordnung enthalten, wobei durch die vorgegebene Anordnung die zugehörige Unterstruktur und Unterstrukturgrenze identifizierbar ist.Likewise alternatively or additionally, the first and / or second substructure information may contain substructure data in a predetermined arrangement, wherein the associated substructure and substructure boundary can be identified by the predetermined arrangement.
In einer Implementierung umfasst die Datenstruktur Grenzüberlappungsinformationen, die mindestens eine Unterstrukturgrenze, die auf einer Strukturgrenze liegt, und die zugehörige Strukturgrenze angeben.In one implementation, the data structure includes border overlap information that specifies at least one substructure boundary that is on a structure boundary and the associated structure boundary.
Die Datenstruktur kann nach dem oben beschriebenen Verfahren erstellt worden sein.The data structure may have been created according to the method described above.
Gemäß einem weiteren Aspekt zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung wird ein Verfahren zum iterativen Ermitteln eines oder mehrerer Pfade in einem in geometrische Strukturen unterteilten Verkehrswegenetz beschrieben. Dabei ist mindestens eine geometrische Struktur in Unterstrukturen unterteilt. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Ermitteln einer geometrischen Startstruktur, in der eine Startposition eines Pfads in dem Verkehrswegenetz liegt;
- b) Ermitteln mindestens einer angrenzenden geometrischen Struktur, in die ein Verkehrsweg aus der Startstruktur führt;
- c) Ermitteln, wenn zu einer angrenzenden geometrischen Struktur Unterstrukturen existieren, einer Unterstruktureingangsgrenze zugehörig zu der angrenzenden geometrischen Struktur, wobei der Verkehrsweg über die Unterstruktureingangsgrenze führt;
- d) Ermitteln mindestens einer Unterstrukturausgangsgrenze zugehörig zu der angrenzenden geometrischen Struktur, wobei über die Unterstrukturausgangsgrenze ein Verkehrsweg in eine weitere angrenzende geometrische Struktur führt;
- e) Ermitteln mindestens einer weiteren angrenzenden geometrischen Struktur, die an die mindestens eine ermittelte Unterstrukturausgangsgrenze angrenzt;
- f) Festlegen der mindestens einen weiteren angrenzenden geometrischen Struktur als jeweils neue Startstruktur; und
- g) Wiederholen der Schritte b) bis f) für die mindestens eine neue Startstruktur bis eine Iterationsgrenze erreicht ist.
- a) determining a geometric start structure in which a start position of a path lies in the traffic route network;
- b) determining at least one adjacent geometric structure into which a traffic route leads from the starting structure;
- c) determining if substructures exist for an adjacent geometric structure, a substructure input boundary associated with the adjacent geometric structure, the traffic path leading over the substructure entry boundary;
- d) determining at least one substructure exit boundary associated with the adjacent geometric structure, wherein via the substructure exit boundary a traffic route leads into another adjacent geometric structure;
- e) determining at least one further adjacent geometric structure adjacent to the at least one determined substructure exit boundary;
- f) defining the at least one further adjacent geometric structure as a respective new start structure; and
- g) repeating steps b) to f) for the at least one new start structure until an iteration limit has been reached.
In einer Implementierung umfasst das Verfahren nach dem Schritt b) ein Ermitteln, ob für mindestens eine angrenzende geometrische Struktur Unterstrukturen existieren. Dabei wird, wenn für eine angrenzende geometrische Struktur Unterstrukturen existieren, mit Schritt c) fortgefahren, und, wenn für eine angrenzende geometrische Struktur keine Unterstrukturen existieren, ein Ermitteln mindestens einer Strukturausgangsgrenze zugehörig zu der angrenzenden geometrischen Struktur durchgeführt wird. Dabei führt über die Strukturausgangsgrenze ein Verkehrsweg in eine weitere angrenzende geometrische Struktur. Anschließend springt das Verfahren zu Schritt f).In one implementation, after step b), the method includes determining if substructures exist for at least one adjacent geometric structure. In this case, if substructures exist for an adjacent geometric structure, the method continues with step c), and if there are no substructures for an adjacent geometric structure, determining at least one structure output boundary associated with the adjacent geometric structure is performed. A traffic route leads into another adjacent geometric structure via the structure exit boundary. Subsequently, the process jumps to step f).
Alternativ oder zusätzlich hierzu umfasst der Schritt d) einen Schritt d1) eines Ermitteins mindestens einer Unterstrukturgrenze zugehörig zu der Unterstruktur, in die der Verkehrsweg führt, wobei über die mindestens eine Unterstrukturgrenze ein Verkehrsweg in eine angrenzende Unterstruktur oder eine angrenzende geometrische Struktur führt, und ein Wiederholen des Schritts d1) für die angrenzende Unterstruktur bis mindestens eine Unterstrukturausgangsgrenze der angrenzenden geometrischen Struktur erreicht ist.Alternatively or additionally, step d) comprises a step d1) of determining at least one substructure boundary associated with the substructure into which the traffic route leads, with a traffic route leading into an adjacent substructure or adjoining geometric structure over the at least one substructure boundary Repeating step d1) for the adjacent substructure until at least one substructure exit boundary of the adjacent geometric structure is reached.
Ebenfalls alternativ oder zusätzlich hierzu umfasst das Verfahren nach dem Schritt a) folgende Schritte:
- a1) Ermitteln einer Unterstruktur in der Startstruktur, wobei die Startposition in der Unterstruktur liegt;
- a2) Ermitteln mindestens einer Unterstrukturgrenze der Unterstruktur, über die ein Verkehrsweg in eine angrenzende Unterstruktur oder eine angrenzende geometrische Struktur führt; und
- a3) Wiederholen des Schritts a2) für die angrenzende Unterstruktur bis mindestens eine Unterstrukturausgangsgrenze der Startstruktur erreicht ist.
- a1) determining a substructure in the start structure, wherein the start position is in the substructure;
- a2) determining at least one substructure boundary of the substructure over which a traffic route leads into an adjacent substructure or an adjacent geometric structure; and
- a3) repeating step a2) for the adjacent substructure until at least one substructure exit boundary of the start structure has been reached.
Ferner kann das Verfahren ein Speichern aller erreichten geometrischen Strukturen umfassen. Furthermore, the method may include storing all achieved geometric structures.
In einer weiteren Implementierungsmöglichkeit umfasst der Schritt d1) und/oder der Schritt a2) ein Aufrufen einer Datenstruktur, die für die geometrische Struktur erste Unterstrukturinformationen enthält, die anzeigen, über welche Unterstrukturgrenze einer Unterstruktur ein Verkehrsweg aus der Unterstruktur in eine angrenzende Unterstruktur oder eine angrenzende geometrische Struktur hinausführt, und ein Ermitteln der mindestens einen Unterstrukturgrenze anhand der ersten U nterstru ktu ri nformationen.In a further implementation possibility, step d1) and / or step a2) comprises invoking a data structure that contains first substructure information for the geometric structure indicating over which substructure boundary of a substructure a traffic route from the substructure to an adjacent substructure or an adjacent substructure geometric structure, and determining the at least one substructure boundary based on the first U nterstru ktu ri information.
In einer Implementierungsmöglichkeit umfasst Schritt d) ein Aufrufen einer Datenstruktur, die für die geometrische Struktur zweite Unterstrukturinformationen enthält, die anzeigen, über welche Unterstrukturgrenze einer Unterstruktur ein Verkehrsweg aus der geometrischen Struktur in eine angrenzende geometrische Struktur führt, und ein Ermitteln der mindestens einen Unterstrukturausgangsgrenze anhand der zweiten Unterstrukturinformationen.In one implementation, step d) includes invoking a data structure that includes second substructure information for the geometric structure indicating which substructure boundary of a substructure a traffic path from the geometric structure leads to an adjacent geometric structure, and determining the at least one substructure exit boundary the second substructure information.
Alternativ oder zusätzlich hierzu umfasst das Aufrufen einer Datenstruktur ein Übermitteln von Strukturidentifizierungsdaten einer bestimmten geometrischen Struktur, und ein Abrufen eines Unterstrukturdatensatzes aus der Datenstruktur für die bestimmte geometrische Struktur.Alternatively or additionally, invoking a data structure comprises communicating structure identification data of a particular geometric structure, and retrieving a substructure data set from the data structure for the particular geometric structure.
Ferner kann die Iterationsgrenze eine Reichweite eines Fahrzeugs oder eine geometrische Struktur mit einer Zielposition widerspiegeln.Further, the iteration boundary may reflect a range of a vehicle or a geometric structure with a target position.
Ein anderer Aspekt zum besseren Verständnis der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Erstellen einer Datenstruktur zur Verwendung durch einen Algorithmus, der Pfade in einem Verkehrswegenetz ermittelt, wobei aneinandergrenzende geometrische Strukturen, die jeweils durch mindestens eine Strukturgrenze definiert sind, auf das Verkehrswegenetz gelegt sind. Dazu umfasst die Vorrichtung ein Prozessorsystem, das eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren zum Erstellen einer Datenstruktur durchzuführen.Another aspect for better understanding of the present disclosure relates to an apparatus for constructing a data structure for use by an algorithm that determines paths in a traffic route network, wherein adjacent geometric structures, each defined by at least one structural boundary, are placed on the traffic route network. To this end, the device comprises a processor system which is set up to carry out one of the above-described methods for creating a data structure.
Dabei kann die Vorrichtung einen Speicher umfassen, der eingerichtet ist, eine oben beschrieben Datenstruktur zu speichern.In this case, the device may comprise a memory which is set up to store a data structure described above.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Offenbarung betrifft eine Vorrichtung zum Ermitteln eines oder mehrerer Pfade in einem in geometrische Strukturen unterteilten Verkehrswegenetz, wobei mindestens eine geometrische Struktur in Unterstrukturen unterteilt ist. Dazu umfasst die Vorrichtung ein Prozessorsystem, das eingerichtet ist, eines der oben beschriebenen Verfahren zum iterativen Ermitteln eines oder mehrerer Pfade durchzuführen.Another aspect of the present disclosure relates to an apparatus for determining one or more paths in a traffic route network subdivided into geometric structures, wherein at least one geometric structure is subdivided into substructures. To this end, the device comprises a processor system which is set up to carry out one of the methods described above for iteratively determining one or more paths.
Dabei kann die Vorrichtung auch einen Speicher umfassen, der eingerichtet ist, eine oben beschrieben Datenstruktur zu speichern.In this case, the device can also include a memory which is set up to store a data structure described above.
Jede dieser Vorrichtungen kann ein PC, Server, Tablet-PC, Smartphone, Navigationsgerät oder ein Fahrzeug-Bordsystem sein.Each of these devices may be a PC, server, tablet PC, smartphone, navigation device or a vehicle on-board system.
Figurenlistelist of figures
Weitergehende Aspekte, Vorteile und Einzelheiten der vorliegenden Offenbarung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen im Zusammenhang mit den Figuren, wobei:
-
1 ein Blockdiagramm eines Ausführungsbeispiels einer Vorrichtung zeigt; -
2a bis2c schematische Darstellung von Verkehrswegenetzen darstellen, wobei aneinander grenzende geometrische Strukturen auf das Verkehrswegenetz gelegt sind; -
2d eine schematische Ansicht von zwei benachbarten geometrischen Strukturen, die in Unterstrukturen unterteilt sind, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel zeigt; -
3 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum Erstellen einer Datenstruktur zeigt; -
4a bis -
4d schematische Darstellungen von Datenstrukturen zur Verwendung durch einen Pfadermittlungsalgorithmus gemäß weiterer Ausführungsbeispiele zeigen; -
5 ein Ablaufdiagramm eines Ausführungsbeispiels eines Verfahrens zum iterativen Ermitteln von Pfaden in einem in geometrische Strukturen unterteilten Verkehrswegenetz darstellt; und -
6a und6b jeweils zwei benachbarte geometrische Strukturen, die in Unterstrukturen unterteilt sind und über ein Verkehrswegenetz gelegt sind, gemäß weiterer Ausführungsbeispiele zeigen.
-
1 shows a block diagram of an embodiment of a device; -
2a to2c represent schematic representation of traffic networks, with adjacent geometric structures are placed on the network of traffic routes; -
2d a schematic view of two adjacent geometric structures, which are subdivided into substructures, according to another embodiment shows; -
3 Fig. 3 shows a flow diagram of an embodiment of a method for creating a data structure; -
4a to -
4d show schematic representations of data structures for use by a path determination algorithm according to further embodiments; -
5 Figure 3 is a flow chart of one embodiment of a method for iteratively determining paths in a traffic route network subdivided into geometric structures; and -
6a and6b each two adjacent geometric structures, which are subdivided into substructures and placed over a traffic route network, according to further embodiments show.
Detaillierte BeschreibungDetailed description
Die vorliegende Offenbarung wird anhand von schematischen Ablaufdiagrammen und Blockdiagrammen erläutert. Die diesen Diagrammen zugrunde liegende technische Lehre kann sowohl in Hardware als auch Software oder einer Kombination aus Hardware und Software implementiert werden. Dazu zählen auch digitale Signalprozessoren (DSP), anwendungsspezifische integrierte Schaltkreise (ASICs) und andere Schalt- oder Rechenkomponenten.The present disclosure will be explained with reference to schematic flowcharts and block diagrams. The technical teaching underlying these diagrams can be implemented in hardware as well as software or a combination of hardware and software. These include digital signal processors (DSP), application specific integrated circuits (ASICs) and other switching or computational components.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel betrifft die vorliegende Offenbarung eine Vorrichtung zur Datenverarbeitung, die in dem Blockdiagramm der
Die Vorrichtung
In dem Speicher
In dem Speicher
Zur Vereinfachung der Routen- oder Pfadermittlung durch das Verkehrswegenetz werden einzelnen geometrischen Strukturen Durchfahrungsinformationen zugeordnet. Durchfahrungsinformationen umfassen durchschnittliche Werte (bzw. Kosten, beispielsweise, Streckenlänge, Höhenunterschied, Energieverbrauchswerte, Straßenklassen und andere Attribute) für eine geometrische Struktur, um diese von einer Grenze oder Seite der Struktur zu einer anderen zu durchfahren. Bei den Strukturen, die in
Zu den Durchfahrungsinformationen zählt auch, dass ein Verkehrsweg in eine geometrische Struktur hineinführt, aber nicht wieder aus ihr herausführt. Insbesondere in entlegenen Regionen, wie zum Beispiel Bergtälern, gibt es viele solcher „Sackgassen“, also Verkehrswege, die in einer Struktur enden. Zu diesen endenden Verkehrswegen können Erreichbarkeitsinformationen als Durchfahrungsinformation ermittelt werden. Für eine Strukturgrenze, über die ein Verkehrsweg in die zugehörige Struktur hineinführt, kann ein Prozentsatz ermittelt werden, der angibt, wie weit der Verkehrsweg durch die Struktur führt. Der Prozentsatz kann in Abhängigkeit einer geometrischen Größe der Struktur, wie zum Beispiel Breite oder Höhe, angegebene werden. Ebenso kann auch, wie bei normalen Durchfahrungsinformationen eine zweite Grenze als Richtung angegebenen werden. Beispielsweise kann ein Verkehrsweg zu 80% von West nach Ost durch eine Struktur führen. Die übrigen oben genannten Durchfahrungsinformationen (Strecke, Steigung etc.) können auch für diese Teilstrecke ermittelt werden.Driving-through information also means that a traffic route leads into a geometric structure, but does not lead out of it again. Especially in remote regions, such as mountain valleys, there are many such "dead ends", ie traffic routes that end in a structure. Accessibility information can be determined as transit information for these terminating traffic routes. For a structural boundary over which a traffic route leads into the associated structure, a percentage can be determined which indicates how far the traffic route leads through the structure. The percentage may vary depending on a geometric size of the structure, such as Example width or height, to be specified. Likewise, as with normal drivability information, a second boundary may be indicated as the direction. For example, 80% of the traffic route from west to east may be through a structure. The other above-mentioned driving-through information (route, gradient, etc.) can also be determined for this section.
Zum vereinfachten Ermitteln einer Route oder eines Pfads durch das Verkehrswegenetz greift nun ein Algorithmus nicht mehr auf die Verkehrswegeinformationen selbst zu, sondern auf die zu den geometrischen Strukturen gespeicherten Durchfahrungsinformationen. Dafür wird ein Graph gebildet, entlang dem der Algorithmus Pfade finden kann. Jede Grenze oder Kante einer geometrischen Struktur bildet dabei einen Knoten in dem Graphen. Die Durchfahrungsinformationen zwischen den Grenzen oder Kanten stellen das Kantengewicht für die Kostenfunktion des Algorithmus dar. Die Ermittlung eines Pfads ist somit schneller als auf Verkehrswegeebene, sie ist jedoch auch ungenauer. Diese Ungenauigkeit kann jedoch häufig in Kauf genommen werden, etwa bei der Berechnung einer Restreichweite oder der ersten Berechnung alternativer Routen bevor eine genauere zweite Berechnung für eine bestimmte Route durchgeführt wird.For the simplified determination of a route or a path through the traffic route network, an algorithm no longer accesses the traffic route information itself, but instead accesses the transit information stored for the geometric structures. For this, a graph is formed along which the algorithm can find paths. Each boundary or edge of a geometric structure forms a node in the graph. The passing information between the boundaries or edges represents the edge weight for the cost function of the algorithm. The determination of a path is thus faster than at the traffic route level, but it is also less accurate. However, this inaccuracy can often be accepted, for example when calculating a remaining range or the first calculation of alternative routes before a more accurate second calculation for a particular route is performed.
Die Ungenauigkeit wird nun anhand der in
In der geometrischen Struktur „D“ hingegen verläuft nur eine der beiden Straßen von der westlichen Grenze der Struktur „D“ zu deren östlicher Grenze (von p0 zu p1). Die andere Straße verläuft von der westlichen Grenze zur südlichen Grenze (von p2 zu p3). Daher sind mindestens zwei Durchfahrungsinformationen zu der Struktur „D“ gespeichert, die die Durchfahrungsmöglichkeiten von der westlichen Grenze zur östlichen und auch zur südlichen Grenze mit entsprechenden (durchschnittlichen) Kosten angeben. Der Algorithmus, der sich nur auf diese Durchfahrungsinformationen stützt, expandiert von der Struktur „A“ kommend durch Struktur „B“, Struktur „C“ und sowohl durch Struktur „D“ und weiter nach Osten als auch durch Struktur „D“ und weiter zur Struktur „E“ nach Süden. In Wirklichkeit gibt es jedoch für die zweite Variante nach Süden keine passende Verkehrsnetzverbindung, da kein Verkehrsweg zwischen den Schnittpunkten p0 und p3 vorhanden ist. Der daraus resultierende Fehler führt zu einer fehlerhaften Expansion des Algorithmus und deswegen auch zu fehlerhaften Informationen für den Fahrer (z.B. bezüglich der angezeigten Restreichweite des Fahrzeugs oder einer Routenalternative).In the geometric structure "D", however, only one of the two roads runs from the western boundary of the structure "D" to its eastern boundary (from p0 to p1). The other road runs from the western border to the southern border (from p2 to p3). Therefore, at least two passage information on the structure "D" is stored, indicating the passage possibilities from the western border to the eastern and also to the southern border with corresponding (average) costs. The algorithm relying solely on this traversal information expands from structure "A" through structure "B", structure "C" and through structure "D" and further east as well as structure "D" and further to Structure "E" to the south. In reality, however, there is no suitable traffic network connection for the second variant to the south, since there is no traffic route between the intersections p0 and p3. The resulting error results in erroneous expansion of the algorithm and, therefore, also erroneous information for the driver (e.g., regarding the displayed residual range of the vehicle or a route alternative).
Um solche Fehler bei der Expansion zu vermeiden, wird gemäß der vorliegenden Offenbarung eine Datenstruktur mit optimierten Durchfahrungsinformationen erzeugt. Die Erzeugung der Datenstruktur kann zum Beispiel durch die Vorrichtung
Eine mögliche Kennzeichnung der Unterstrukturen zur Betrachtung der Unterstrukturen innerhalb einer geometrischen Struktur wird anhand des Beispiels in
Die geometrische Struktur „A“ ist in sechzehn gleich große Unterstrukturen unterteilt. Die linke untere (südwestliche) Ecke der geometrischen Struktur bildet dabei den Ursprung für eine Nummerierung der Unterstrukturen. Die Unterstrukturen können beispielsweise vom Ursprung aus durchnummeriert werden. Diese Nummerierung kann auf eine Nummerierung innerhalb einer geometrischen Struktur beschränkt sein, so dass gleiche Unterstrukturnummern in zwei verschiedenen geometrischen Strukturen vorkommen. Alternativ hierzu können auch sämtliche Unterstrukturen durchnummeriert sein. In dem Beispiel in
Alternativ oder zusätzlich hierzu können auch eine Art Koordinaten in Längs- und Querrichtung verwendet werden, um jede Unterstruktur innerhalb einer Struktur zu identifizieren. Diese kann durch die Notation „i, j“ für i=0..m-1 und j=0..n-1 angegeben werden. Dabei stellt n die Anzahl von Unterstrukturen dar, deren Grenzen auf unterschiedlichen geographischen Längen liegen, und m die Anzahl von Unterstrukturen dar, deren Grenzen auf unterschiedlichen geographischen Breiten liegen. Für den Fall, wie er in
Die Strukturgrenzen der geometrischen Struktur werden in ähnlicher Weise nummeriert. Dabei erhält die Strukturgrenze einen Kennzeichner für die Richtung sowie einen Kennzeichner für die zugehörige Unterstruktur. Bei den in
Diese Kennzeichnung ist besonders vorteilhaft, um für eine Expansion auf einfache Weise von einer geometrischen Struktur zur nächsten bzw. von einer Unterstruktur zur benachbarten Unterstruktur zu gelangen. Innerhalb der Unterstrukturen muss der jeweilige Index in Längs- oder Querrichtung nur um 1 erhöht oder verringert werden. Bei einem Wechsel von einer geometrischen Struktur zu einer benachbarten geometrischen Struktur auf Unterstrukturebene kann dies wie folgt berechnet werden. Beispielsweise kann von der Unterstruktur (
Das Verfahren zum Erzeugen einer Datenstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung wird nun mit Hilfe der
In einem ersten Schritt
Für die Ermittlung der Durchfahrungsinformationen werden Verkehrswegschnittpunkte der geometrischen Struktur ermittelt. Ein Verkehrswegschnittpunkt ist ein Schnittpunkt zwischen einer Strukturgrenze und einem Verkehrsweg. Ein Schnittpunkt einer Struktur ist ein Schnittpunkt, der auf einer zu der Struktur gehörenden Grenze liegt. Jeder Verkehrswegschnittpunkt gehört somit zu mindestens zwei geometrischen Strukturen.For the determination of the transit information, traffic intersections of the geometric structure are determined. A traffic intersection is an intersection between a structural boundary and a traffic route. An intersection of a structure is an intersection that lies on a boundary belonging to the structure. Each traffic intersection thus belongs to at least two geometric structures.
Eine Strukturgrenze wird durch die geometrische Form der Struktur bestimmt und kann eine gerade (vgl.
Selbstverständlich kann jegliche geometrische Form für die geometrischen Strukturen verwendet werden, um das Verkehrswegenetz zu unterteilen. Die Grenzen der geometrischen Formen sind dann durch entsprechende Funktionen in einem Koordinatensystem darstellbar. Durch Ableiten von Vektoren aus den Koordinaten der Strukturgrenzpunkte und obiger Berechnung mit Wegteilen des Verkehrswegenetzes lassen sich Schnittpunkte ermitteln.Of course, any geometric shape for the geometric structures may be used to divide the traffic route network. The boundaries of the geometric shapes can then be represented by corresponding functions in a coordinate system. By deriving vectors from the coordinates of the structure boundary points and the above calculation by dividing the traffic route network, intersections can be determined.
Anschließend wird von jedem ermittelten Schnittpunkt einer geometrischen Struktur mittels eines geeigneten Algorithmus ermittelt, ob jeder andere Schnittpunkt derselben Struktur über das Verkehrswegenetz erreicht werden kann. Dies kann auf Verkehrswegschnittpunktpaare beschränkt sein, deren Schnittpunkte auf verschiedenen Strukturgrenzen liegen. Der Algorithmus, der dabei eingesetzt wird, kann derselbe Algorithmus sein, wie er zur Routenberechnung oder Restweitenermittlung herangezogen wird. Ein beispielhafter Algorithmus ist der Dijkstra-Algorithmus. Der Algorithmus ist dabei nicht auf Verkehrswege beschränkt, die ausschließlich innerhalb der zu betrachtenden geometrischen Struktur liegen. Am Beispiel der mittigen Struktur in
Durch diesen Algorithmus können Verkehrsweginformationen zwischen Verkehrswegschnittpunktpaaren ermittelt und als Durchfahrungsinformationen gespeichert werden. Sind mehrere Verkehrswege zwischen einem Verkehrswegschnittpunktpaar vorhanden, werden Durchschnittswerte der Verkehrswegeinformationen dieser Wege als Durchfahrungsinformationen ermittelt. Hierbei werden nur Verkehrswegschnittpunktpaare berücksichtigt, deren Schnittpunkte auf unterschiedlichen Grenzen liegen. Durchfahrungsinformationen zwischen Schnittpunkten auf derselben Strukturgrenze sind für den späteren Algorithmus zum Ermitteln von Pfaden irrelevant.Through this algorithm, traffic route information may be determined between traffic intersection pairs and stored as transit information. If there are several traffic routes between a traffic route intersection pair, average values of the traffic route information of these routes are determined as transit information. Only traffic intersection pairs whose intersections lie on different boundaries are considered here. Passage information between intersections on the same structure boundary is irrelevant to the later algorithm for determining paths.
Dabei können auch Verbindungsmöglichkeiten mit hohen Kosten ausgeschlossen werden. Es können beispielsweise Verkehrswegverbindungen zwischen zwei Schnittpunkten, für die bestimmte Kosten anfallen (die beispielsweise eine bestimmte Länge, eine bestimmte Steigung, einen bestimmten Energieverbrauch überschreiten), unberücksichtigt bleiben. Alternativ hierzu kann auch der Algorithmus zur Suche nach Verbindungen zwischen einem Verkehrswegschnittpunktpaar nach einer bestimmten Expansionslänge oder aufsummierten Kosten abgebrochen werden. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn bereits Verbindungen zwischen Schnittpunkten auf denselben Grenze ermittelt wurden. Die kostenintensiven Schnittpunktverbindungen werden dann höchst wahrscheinlich nie in eine Routenermittlung einfließen und brauchen daher hier auch nicht gespeichert werden. Sind hingegen noch keine Verbindungen zwischen den entsprechenden Strukturgrenzen ermittelt worden, kann auch eine kostenintensive Verbindung zur Speicherung von Durchfahrungsinformationen genutzt werden.It also connection options with high costs can be excluded. For example, traffic links between two intersections that incur certain costs (for example, exceed a certain length, slope, energy consumption) may be disregarded. Alternatively, the algorithm for searching for connections between a traffic intersection pair may be aborted after a certain expansion length or accumulated cost. This is particularly advantageous if connections between intersections have already been determined to the same limit. The cost-intensive intersection connections will then most likely never be included in a route determination and therefore need not be stored here. If, on the other hand, no connections between the corresponding structural boundaries have yet been determined, a cost-intensive connection can also be used to store transit information.
In
Der Strukturdatensatz enthält neben der Struktur-ID auch Strukturinformationen
Wieder mit Bezug zu
In Schritt
Für die meisten geometrischen Strukturen, die über Verkehrswegen liegen, dürfte die in Schritt
In dem Verfahrensschritt
Im Beispiel der
In dem anderen Beispiel nach
Wieder mit Bezug auf
In dem darauffolgenden Schritt
In
Die Unterstrukturinformationen
In
Die vorliegende Offenbarung ist selbstverständlich nicht auf die oben beschriebene Reihenfolge der Unterstrukturen innerhalb der geometrischen Struktur sowie der Reihenfolge der Unterstrukturgrenzen innerhalb einer Unterstruktur festgelegt. Jede andere Reihenfolge kann ebenso gewählt werden. Um eine einfache Auswertung zu ermöglichen, sollte die Reihenfolge jedoch für alle Unterstrukturen und Unterstrukturgrenzen gleich sein.Of course, the present disclosure is not limited to the above-described order of the substructures within the geometric structure and the order of the substructure boundaries within a substructure. Any other order can be chosen as well. However, to allow easy evaluation, the order should be the same for all substructures and substructure boundaries.
Wieder mit Bezug auf
Ein Beispiel eines Datensatzes für diese weiteren Unterstrukturinformationen ist schematisch in
Die Unterstrukturausgangsinformationen
In
Selbstverständlich können auch hier die Reihenfolge der Bit-Werte bzw. die Richtung, in der die Unterstrukturen betrachtet werden, geändert werden. Es ist nur zu beachten, dass dies für alle geometrischen Strukturen identisch geschieht, um das Abrufen und Auswerten der Bitinformationen einfach zu halten.Of course, the order of the bit values or the direction in which the substructures are considered can also be changed here. It is only to be noted that this is done identically for all geometric structures to make retrieving and evaluating the bit information simple.
Es ist jedoch zu beachten, dass die Struktur in Unterstrukturen unterteilt ist, d.h. es gibt unabhängige Verkehrswege. Somit sind die Unterstrukturausgangsinformationen
Anschließend oder nach Schritt
Alternativ hierzu geht das Verfahren zu Schritt
Falls in Schritt
Die so ermittelte Datenstruktur mit Strukturdaten und ersten und/oder zweiten Unterstrukturdaten kann durch einen Algorithmus verwendet werden, der einen oder mehrere Pfade ermittelt. Die Ermittlung erfolgt durch eine Expansion von Knotenpunkt zu Knotenpunkt in einem durch die Datenstruktur festgelegten Graphen. Wie eingangs erwähnt, kann durch die Expansion eine bestimmte Route, eine oder mehrere Alternativrouten oder eine Restreichweite eines Fahrzeugs bestimmt werden. Die
Die Expansion durch das Verkehrswegenetz erfolgt gemäß dem Ausführungsbeispiel aus Geschwindigkeitsgründen bzw. zur Reduzierung der Prozessorlast nicht auf der Verkehrswegenetzebene, sondern auf einer Strukturebene. Daher beginnt das Verfahren in Schritt
Ziel der Expansion ist das Erreichen einer Zielstruktur für den Fall, dass eine Route zwischen der Startposition und einer Zielposition gesucht wird. Dafür kann eine grobe Richtung zu der Zielposition ermittelt werden und im weiteren Verlauf die Expansion durch bevorzugen von Strukturen in diese Richtung gelenkt werden. Alternativ hierzu kann die Expansion in alle Richtungen erfolgen, beispielsweise wenn die Restreichweite eines Fahrzeugs ermittelt und auf einer Kartendarstellung (z.B. in einem Fahrzeug) angezeigt werden soll.The goal of the expansion is to reach a target structure in case a route is searched between the start position and a target position. For this, a rough direction to the target position can be determined and, in the further course, the expansion can be guided by structures preferring this direction. Alternatively, expansion may be in all directions, for example, when the remaining range of a vehicle is to be determined and displayed on a map display (e.g., in a vehicle).
Als nächstes wird in Schritt
Weiterhin ist es möglich, dass die Startstruktur in Unterstrukturen unterteilt ist. In diesem Fall wird zunächst eine Startunterstruktur ermittelt, d.h. eine Unterstruktur, in der die Startposition liegt. Durch einfache Koordinaten- oder Vektorermittlung wird die Unterstruktur ermittelt. Mit der Struktur-ID der Startstruktur werden die zugehörigen ersten Unterstrukturinformationen
Alternativ können die angrenzenden geometrischen Strukturen durch die Unterstrukturausgangsinformationen
In einer Implementierungsvariante der vorliegenden Offenbarung sind die zweiten Unterstrukturdaten bzw. Unterstrukturausgangsinformationen
Bei dieser Implementierungsvariante ist jedoch zu berücksichtigen, dass in Unterstrukturen aufgeteilte Strukturen verschiedene sich nicht kreuzende Verkehrswege enthalten können. Daher sind die Unterstrukturausgangsinformationen
Nachdem alle angrenzenden geometrischen Strukturen ermittelt wurden, in die ein Verkehrsweg aus der Startstruktur führt, wird in Schritt
Für den Fall, dass Unterstrukturen vorhanden sind, werden in Schritt
In dem nachfolgenden Schritt
Anschließend wird in Schritt
Dieser expansive Vorgang wird nun anhand eines Ausführungsbeispiels in
Die beiden Straßen verlaufen über die Strukturgrenze zwischen den beiden geometrischen Strukturen. Somit ergeben sich die Unterstrukturausgangsgrenzen O3 und O1 als mögliche „Grenzübergänge“ zu der angrenzenden geometrischen Struktur rechts in
Da die Startstruktur selbst in Unterstrukturen unterteilt ist, ist es möglich, dass von der Startposition aus nicht beide Unterstrukturausgangsgrenzen
Ausgehend von dieser Unterstruktur, in der sich die Startposition befindet, werden die Unterstrukturgrenzen ermittelt, über die ein Verkehrsweg in eine angrenzende Unterstruktur oder eine angrenzende geometrische Struktur führt. Diese Ermittlung erfolgt durch Abrufen eines Datensatzes mit ersten Unterstrukturinformationen
Anschließend werden die Bit-Informationen zu den Unterstrukturen westlich und östlich von der Startunterstruktur evaluiert und weitere Unterstrukturen aufgedeckt, durch die der Verkehrsweg verläuft. Hier die Unterstrukturen (
Die Ermittlung der angrenzenden Strukturen kann aus den Unterstrukturausgangsgrenzen
Im Fall einer Routenberechnung kann die Expansion in eine bestimmte Richtung bevorzugt werden. Liegt die Zielposition im Osten von der Startposition, kann eine Expansion nach Westen verworfen werden. Dabei können aber auch andere Faktoren als die Richtung berücksichtigt werden, beispielsweise die Straßenkategorie, Höhenunterschiede oder andere Kosten aus den Durchfahrungsinformationen der angrenzenden geometrischen Strukturen. Für eine Restreichweitenbestimmung würden natürlich alle Richtungen bei der Expansion berücksichtigt.In the case of a route calculation, the expansion in a certain direction may be preferred. If the target position is in the east of the starting position, a westward expansion can be discarded. However, factors other than the direction can also be taken into account, for example the road category, height differences or other costs from the drivability information of the adjacent geometric structures. For a residual range determination, of course, all directions would be considered in the expansion.
Für die angrenzende geometrische Struktur (rechts in
In der angrenzenden geometrischen Struktur (rechts in
Wieder mit Bezug auf
Nachfolgend wird die Annahme getroffen, dass in der
In dem weiteren Schritt
Im Anschluss an Schritt
In dem nachfolgenden Schritt
Ist die Iterationsgrenze nicht erreicht, geht das Verfahren zu Schritt
Dies wird solange wiederholt, bis in Schritt
Die oben dargelegte Expansion kann zwischen geometrischen Strukturen mit und ohne Unterstrukturen erfolgen. In einer weiteren Implementierungsmöglichkeit können geometrische Strukturen auch eine unterschiedliche Anzahl von Unterstrukturen aufweisen. Wie in
Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Anzahl der Bits in den ersten Unterstrukturinformationen
Es ist von Vorteil, wenn n und m von benachbarten Strukturen jeweils ein Vielfaches des entsprechenden Wertes der angrenzenden Struktur ist. Dadurch fallen immer sämtliche Unterstrukturgrenzen der Struktur mit weniger Unterstrukturen auf eine Unterstrukturgrenze der Struktur mit mehr Unterstrukturen. So ist eine eindeutige und damit bessere Zuordnung von Unterstrukturen möglich.It is advantageous if n and m of adjacent structures are each a multiple of the corresponding value of the adjacent structure. As a result, all substructure boundaries of the structure with fewer substructures always fall on a substructure boundary of the structure with more Substructures. Thus, a clear and therefore better allocation of substructures is possible.
Mit Bezug auf
Beispielsweise können dann von der Unterstrukturausgangsgrenze
Die vorliegende Offenbarung erlaubt somit eine präzisere Ermittlung von Pfaden durch das Verkehrswegenetz, ohne große Einbußen bei der Geschwindigkeit der Pfadberechnung in Kauf nehmen zu müssen. Für jede Unterstruktur müssen nur so viele Bit-Werte gespeichert werden, wie sie Unterstrukturgrenzen aufweist. Anstatt die Durchfahrungsinformationen der geometrischen Strukturen auf die Unterstrukturen aufzubrechen oder sogar neu zu berechnen, werden nur gemäß einer Variante ausschließlich Durchfahrungsrichtungen gespeichert. Somit muss ein Expansionsalgorithmus lediglich auf der Ebene der Unterstrukturgrenzen arbeiten, während die Durchfahrungsinformationen auf Strukturebene berücksichtigt werden. Hier wären natürlich auch andere Varianten denkbar.The present disclosure thus allows a more precise determination of paths through the traffic route network, without having to accept large losses in the speed of the path calculation. For each substructure, only as many bit values as they have substructure boundaries need to be stored. Instead of breaking up or even recalculating the passing information of the geometric structures onto the substructures, only directions of passage are stored according to a variant. Thus, an expansion algorithm only has to work at the level of the substructure boundaries while taking into account the structural level drivability information. Here, of course, other variants would be conceivable.
Zusammengefasst ermöglicht die vorliegende Offenbarung eine genauere Pfadberechnung, ohne die zur Verfügung stehenden Prozessor- und Speicherresourcen unnötig zu belasten. Von der genaueren Pfadberechnung profitiert ein Fahrer vor allem bei der zuverlässigeren Restreichweitenbestimmung bei vorgegebenem Energievorrat. Allerdings lässt sich die höhere Genauigkeit auch bei vielen weiteren Applikationen, beispielsweise im Bereich der Routenberechnung bzw. Navigation, in vorteilhafter Weise ausnutzen.In summary, the present disclosure allows a more accurate path calculation without unduly burdening the available processor and memory resources. From the more accurate path calculation, a driver benefits especially in the more reliable residual range determination for a given energy supply. However, the higher accuracy can also be used advantageously in many other applications, for example in the area of route calculation or navigation.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.
Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- DE 102011104258 A1 [0004]DE 102011104258 A1 [0004]
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202013012762.7U DE202013012762U1 (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Device for using a data structure for path determination in a traffic route network |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE202013012762.7U DE202013012762U1 (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Device for using a data structure for path determination in a traffic route network |
DE102013008936.0A DE102013008936B4 (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Creation and use of a data structure for path determination in a traffic route network |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE202013012762U1 true DE202013012762U1 (en) | 2019-05-09 |
Family
ID=69144164
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE202013012762.7U Expired - Lifetime DE202013012762U1 (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Device for using a data structure for path determination in a traffic route network |
DE102013008936.0A Active DE102013008936B4 (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Creation and use of a data structure for path determination in a traffic route network |
Family Applications After (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102013008936.0A Active DE102013008936B4 (en) | 2013-05-24 | 2013-05-24 | Creation and use of a data structure for path determination in a traffic route network |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (2) | DE202013012762U1 (en) |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011104258A1 (en) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Audi Ag | Method for determining a partial area of a map and motor vehicle describing the remaining range of a motor vehicle |
Family Cites Families (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6167332A (en) | 1999-01-28 | 2000-12-26 | International Business Machines Corporation | Method and apparatus suitable for optimizing an operation of a self-guided vehicle |
US7783687B2 (en) | 2002-07-30 | 2010-08-24 | Xanavi Informatics Corporation | Map data product and map data processor |
US7672778B1 (en) | 2004-07-20 | 2010-03-02 | Navteq North America, Llc | Navigation system with downloaded map data |
DE102005029334A1 (en) | 2004-09-27 | 2006-04-06 | Daimlerchrysler Ag | Vehicle navigation method in which a grating is defined and individual grating elements linked together to form one or more possible preferred trajectories |
ATE527518T1 (en) | 2005-11-09 | 2011-10-15 | Harman Becker Automotive Sys | DETERMINING AN OPTIMAL ROUTE USING MAP TILES |
DE102006052483A1 (en) | 2006-11-07 | 2008-05-08 | Robert Bosch Gmbh | Storage medium on which geographical data of a geographical area are stored combined as map units, method for generating a map of the geographical data and navigation device |
EP2641060B1 (en) | 2010-11-18 | 2016-02-24 | Audi AG | Range- and/or consumption calculation with energy costs associated with area segments |
-
2013
- 2013-05-24 DE DE202013012762.7U patent/DE202013012762U1/en not_active Expired - Lifetime
- 2013-05-24 DE DE102013008936.0A patent/DE102013008936B4/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102011104258A1 (en) | 2010-11-19 | 2012-05-24 | Audi Ag | Method for determining a partial area of a map and motor vehicle describing the remaining range of a motor vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102013008936B4 (en) | 2021-09-02 |
DE102013008936A1 (en) | 2014-11-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE69732015T2 (en) | Carthographical database device | |
DE69625084T2 (en) | COST AREAS | |
DE3853719T2 (en) | SEARCH PROCEDURE FOR NAVIGATION SYSTEM. | |
DE102011003155A1 (en) | Map data, map data generation method, map data storage medium and navigation device | |
EP2641061B1 (en) | Method for automatically determining a boundary of a partial area of a total area | |
EP2507589B1 (en) | Method for simplifying a description of a route | |
DE3718996A1 (en) | METHOD AND DEVICE FOR DETERMINING THE POSITION OF A LANDING VEHICLE | |
DE60119403T2 (en) | Apparatus and method for changing card information | |
DE102011003152A1 (en) | Map data, methods of creating the same, data product containing the same, storage medium containing the same, and navigation device using the same | |
DE112014006392T5 (en) | A map information processing device, a map information processing method, and a method of setting update data | |
DE202014010884U1 (en) | Customize turn symbols for road geometry | |
DE102009019498A1 (en) | Method for generating a digital road map, navigation system and method for operating a navigation system | |
EP2602591B1 (en) | Method for simplified storage of data representing shapes | |
EP0276366A1 (en) | Error correction method for the location of terrestrial vehicles within an enclosure | |
DE112010005294T5 (en) | Image display device | |
EP1027578B1 (en) | Method and device for computer assisted graph processing | |
DE102006044438A1 (en) | Display device for displaying a travel route | |
DE112012005733B4 (en) | Map data structure, map data creation process and onboard information terminal | |
Dickmann et al. | Quadratische Gitterzellen in Topographischen Karten erhöhen die Genauigkeit von Distanzschätzungen | |
DE202013012762U1 (en) | Device for using a data structure for path determination in a traffic route network | |
EP2198244A1 (en) | Method for operating a navigation system | |
DE112011105919T5 (en) | The map information processing device | |
WO2014202347A1 (en) | Method and apparatus for ascertaining a route and correction values for heuristic values | |
DE102018210677A1 (en) | Process for merging card records | |
DE102005063013B4 (en) | Method for representing a surface and a device therefor |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R150 | Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years | ||
R207 | Utility model specification | ||
R151 | Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years | ||
R152 | Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years | ||
R071 | Expiry of right |