CN101246013A - 车载道路导航装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车载道路导航装置，所述装置包括：用于建立实际道路网络模型及其拓扑关系图的道路建模模块；用于划分电子地图中的城区以及郊区范围的城郊区范围划分模块；用于为电子地图中的各条道路赋予相应属性的道路属性信息配置模块；用于确定车辆的行驶路径的路径规划模块；用于确定车辆的当前位置的GPS定位模块；用于根据所述路径规划模块规划的出的路径以及GPS定位模块确定的车辆的位置，进行导航的导航实施模块。采用本发明的车载道路导航装置使得由该车载道路导航装置规划出的路径的优化程度得到了很大的改善，更加符合人们的生活中实际的行车习惯，使得行驶更加便捷。

Description

车载道路导航装置

技术领域

本发明涉及导航电子地图领域，尤指一种车载道路导航装置。

背景技术

GPS(Global Position System，全球定位系统)车载导航系统的主要用途是为车辆驾驶者进行从出发地到目的地的路径规划，提供详尽的导航服务。为了能在路径规划时规划出符合行车习惯的路径，车载道路导航装置需要选择一种路径规划的方法，选用该方法规划出的路径则应尽可能高的满足使用者的实际需求。传统的车载道路导航装置是根据车辆在某一路段的平均通行速度来进行道路规划的，而其平均通行速度则是根据该路段的车道数来估算的，在车载道路导航装置进行路径规划的过程中，当有多两条或两条以上道路可供选择时，车载道路导航装置会优先选择平均通行速度最快(即车道数最多)的道路。

然而，在实际情况中，一些市区道路由于其的车流量较大，设置的红绿灯也较多，使得这些路段上的平均能行速度不能与该道路的车道数成正比。此时，若采用传统的路径规划方法，所选择的道路中就有可能存在一些车道数较多，但实际行驶速度较慢的一条穿城行驶的路段(如图2所示)。经过实地测试，图2中描述的路线从出发地开始一直到标记有五角星的地点为止都是3车道的城市主要道路，由于在该路段行驶车辆较多，中途设有10个以上的红绿灯，使得在该路段上的行驶的平均速度小于40km/h，故沿这条行驶时间较长。从而使得规划的路径大多不尽人意。

发明内容

本发明要解决的问题是提供一种能够更加准确规划路径的车载道路导航装置。

为了解决上述问题，本发明车载道路导航装置的技术方案包括：

道路建模模块，用于根据实际道路情况为电子地图中的道路建立其相应的网络模型并建立道路之间的拓扑关系图；

城郊区范围划分模块，用于划分电子地图中的城区以及郊区的范围；

道路属性信息配置模块，用于为电子地图中的各条道路赋予相应的属性，道路在城区范围内，则将该道路的属性定义为“市区道路”，反之，将该道路属性定义为“郊区道路”；

路径规划模块，用于确定车辆的行驶路径，在同时有城区道路及郊区道路可供选择的情况下，优先选择郊区道路；

GPS定位模块，用于确定车辆的当前位置；

导航实施模块，用于根据所述路径规划模块规划的出的路径以及GPS定位模块确定的车辆的位置，进行导航。

其中，所述城郊区范围划分模块所识别的城市市区范围直径不能小于5公里。

与现有技术相比，本发明车载道路导航装置的有益效果为：

由于采用了道路属性信息配置模块，为每一段道路赋予相应的道路属性，使得其在进行路径规划时可以优先选择车流量较小，行驶较为畅通的郊区道路，而避开了城区部分车流量较大，车辆行驶速度较慢的路段，从而使得由该车载道路导航装置规划出的路径的优化程度得到了很大的改善，更加符合人们的生活中实际的行车习惯，使得行驶更加便捷。

附图说明

图1是本发明车载道路导航装置；

图2是采用现有技术的车载道路导航装置规划的路径示意图；

图3是本发明车载道路导航装置进行城郊区划分的示意图；

图4是本发明车载道路导航装置规划的路径示意图；

图5是图1中路径规划模块的实现示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明车载道路导航装置包括：

道路建模模块1，用于根据实际道路情况为电子地图中的道路建立与其相应的网络模型并建立道路之间的拓扑关系图；

城郊区范围划分模块2，用于划分电子地图中的城区以及郊区的范围；

道路属性信息配置模块3，用于为电子地图中的各条道路赋予相应的属性，道路在城区范围内，则将该道路的属性定义为“市区道路”，反之，将该道路属性定义为“郊区道路”；

路径规划模块4，用于确定车辆的行驶路径，在同时有城区道路及郊区道路可供选择的情况下，优先选择郊区道路；

GPS定位模块5，用于确定车辆的当前位置；

导航实施模块6，用于根据所述路径规划模块4规划的出的路径以及GPS定位模块5确定的车辆的位置，进行导航。

其中，城郊区范围划分模块2具体实现如下：

通过观测城市的道路网密度，利用地图编辑软件在城市的地图上画出包含城区范围的多边形，绘制好的多边形所包含的范围即为城区范围，多边形外部的范围即为郊区范围。

道路属性信息配置模块3具体实现如下：

(1)从电子地图中选择一条道路；

(2)将该路所在的位置与城市城区的范围作比较，若该道路在城区范围内，

则将该道路的属性定义为“市区道路”，反之，将该道路属性定义为“郊区道路”。

(3)依次循环进行步骤(1)和步骤(2)，直至把所有的道路全部赋予“市区道路”或者“郊区道路”的属性。

下表是导航电子地图数据库中的道路属性表的部分结构：

序号	字段	描述
			1	ID	道路的编号
2	NAME	道路的名称
			4	FNODE	道路的起点编号
5	TNODE	道路的终点编号
			6	ROADCLASS	道路等级
7	ROADSTATE	道路属性

其中第7项：

ROADSTATE的取值为：

0——未调查

1——市区道路

2——郊区道路

如图5所示，路径规划模块4具体实现如下：

(1)找出所述目的地坐标所在的道路；

(2)找出所述出发点坐标所在的道路；

(3)找出与所述出发点坐标所在的道路相连的其它道路，程序读取导航电子地图数据库中这些相连的道路的属性表，区分市区道路和郊区道路。如果相连的道路中存在郊区道路，则寻找郊区道路中，距离目的地道路最短的一条。如果没有找到郊区道路，选择市区道路中距离目的地最短的一条道路。(4)判断上述步骤中选取的所述道路是否是所述目的地坐标所在的道路，若否(5)将上述步骤中选取的所述道路作为出发点坐标所在的道路重复执行步骤(3)；

(6)依次将所有选择的道路串起来以获得一条导航线路。GPS定位模块5实现过程如下：

通过GPS接收仪器接收GPS卫星传回来的定位信息，计算出汽车当前所在点的坐标，此坐标对应于导航仪上的电子地图上的相应的坐标点，把以该点为中心的地图显示在导航仪上。

导航实施模块6的实现过程如下：

在汽车行驶过程中，根据GPS定位模块5返回车辆的位置，并显示在导航仪的地图界面上，引导汽车沿规划好的路径前进，显示相应的设施信息、道路信息，播放相应的导航语音信息。

当驾驶员想从图2所示城市的市内某位置到达一个郊区小镇的时候，采用本发明装置，首先根据观测到的城市的道路网密度值对图2所示的城市进行城郊区划分，划分后的结果如图3所示，多边形围起来的范围即为该城市的城区，多边形以外的范围为定义为该城市的郊区。依照此标准，分别对该城市的每一条道路赋予“市区道路”或“郊区道路”的属性。得到赋好属性的道路以后，进行路径规划，得到规划后的最优路径如下图4所示。

经过实测发现，如图4所示，从出发地开始至标记有五角星的地点为止的所行驶的路段是3车道城市主要道路，而其他部分都是市郊2车道或者1车道的次要道路，但是由于在所述次要道路上行驶的车辆较少，且红绿灯设置的数量比较少，故所述次要道路的平均通行速度达到或者超过了50km/h，可见，最后通过图4所示的规划好的路径进行导航，行驶时间与在城区串行的行驶时间相比会缩短不少。

综上所述，采用本发明的技术方案，能够提供更加安全的导航。

Claims (2)

1、一种车载道路导航装置，其特征在于，包括：

道路建模模块，用于根据实际道路情况为电子地图中的道路建立其相应的网络模型并建立道路之间的拓扑关系图；

城郊区范围划分模块，用于划分电子地图中的城区以及郊区的范围；

道路属性信息配置模块，用于为电子地图中的各条道路赋予相应的属性，道路在城区范围内，则将该道路的属性定义为“市区道路”，反之，将该道路属性定义为“郊区道路”；

路径规划模块，用于确定车辆的行驶路径，在同时有城区道路及郊区道路可供选择的情况下，优先选择郊区道路；

GPS定位模块，用于确定车辆的当前位置；

导航实施模块，用于根据所述路径规划模块规划的出的路径以及GPS定位模块确定的车辆的位置，进行导航。

2、如权利要求2所述的车载道路导航装置，其特征在于，所述城郊区范围划分模块所识别的城市市区范围直径不能小于5公里。

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