CN101751794A - 基于实时交通信息的车载导航系统及方法 - Google Patents

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霍轶玥
汪熊熊
陆珂伟
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Abstract

本发明提出了一种可以实时、直观地获取交通路况信息的车载导航方法及系统。所述方法主要包括如下步骤：车载前端通过已建立的连接向实时交通服务器发送实时交通路况信息请求；该实时交通服务器收到实时交通路况数据后向所述车载前端下发该实时交通路况数据；所述车载前端收到该实时交通路况数据后分析当前规划路径的优劣；导航服务器重新计算规划路径以规避拥堵道路，并将计算出的新的规划路径下发至所述车载前端。所述系统主要包括：呼叫中心、车载前端、实时交通服务器和交管局服务器。

Description

基于实时交通信息的车载导航系统及方法
技术领域
本发明涉及车载导航系统，更具体地，涉及基于实时交通信息的车载导航系统。
背景技术
众所周知，在传统的交通系统中，车辆经常依赖交通广播电台所播报的信息来获取实时路况信息。在这种方式中，路况信息的收集通常采用人工方式，例如找一些志愿者在现场目测，或者根据交管部门传送的事故信息提示出行者。由于缺乏技术手段的支持，此类路况信息预报系统很难做到实时、直观和大范围的覆盖。因此，此类传统的获取实时路况信息的方法的应用性受到很大限制。
此外，随着相关技术的发展，人们可以在某些网站上查询到实时路况信息。然而，当驾驶车辆出行时，人们无法通过通常的互联网及时获得实时交通路况信息，因而同样会给出行者带来不便。因此，提供一种可以实时、直观地获取交通路况信息的车载导航系统是符合市场需求的。
发明内容
为了解决上述传统的交通系统在获取实时路况信息方面所存在的缺陷，本发明提出了一种可以实时、直观地获取交通路况信息的车载导航方法。
所述方法包括如下步骤：
a.车载前端向呼叫中心发起连接请求；
b.所述呼叫中心响应所述连接请求并建立连接；
c.所述车载前端通过已建立的连接向实时交通服务器发送实时交通路况信息请求；
d.所述实时交通服务器收到所述实时交通路况信息请求后向交管局服务器发送实时交通路况信息请求；
e.所述交管局服务器收到所述实时交通路况信息请求后向所述实时交通服务器下发实时交通路况数据；
f.所述实时交通服务器收到所述实时交通路况数据后向所述车载前端下发所述实时交通路况数据；
g.所述车载前端收到所述实时交通路况数据后分析当前规划路径的优劣；
h.如果经分析后判决出所述当前规划路径中的一部分路径不畅，则所述车载前端将通过无线网络连接导航服务器并向所述导航服务器发出导航路径请求，所述导航路径请求中包含车辆当前位置及目的地位置信息；
i.所述导航服务器重新计算规划路径以规避拥堵道路，并将计算出的新的规划路径下发至所述车载前端。
优选地，步骤f中还包括如下步骤：所述实时交通服务器将所收到的所述实时交通路况数据处理为TMC格式，并建立所述实时交通路况数据与地图道路数据之间的映射关系。
优选地，所述车载前端通过HTTP协议与所述呼叫中心建立连接。
优选地，所述实时交通服务器将下发给所述车载前端的所述实时交通路况数据进行加密。
优选地，所述车载导航方法还包括：首次所述实时交通路况信息请求完成之后，当所述车载前端再次发送实时交通路况信息请求时，所述实时交通服务器响应请求并只下发交通路况发生改变的数据。
优选地，所述车载导航方法还包括如下步骤：所述车载前端收到所述实时交通路况数据后，对所述实时交通路况数据进行解析并在显示器中显示。
优选地，所述车载导航方法还包括如下步骤：所述车载前端接收到所述所述实时交通路况数据后，判断所述实时交通路况数据与当前的行驶道路和剩余的规划路径的相关性。
本发明还提出了一种可以实时、直观地获取交通路况信息的车载导航系统。所述系统包括：
呼叫中心，所述呼叫中心用于接收连接请求并建立连接；
车载前端，所述车载前端用于向所述呼叫中心发起连接请求，并接收实时交通服务器发回的实时交通路况数据以及根据所述实时交通路况数据分析当前规划路径的优劣；
实时交通服务器，所述实时交通服务器用于接收所述车载前端发送的实时交通路况信息请求，并向所述车载前端发出实时交通路况数据；
交管局服务器，所述交管局服务器用于接收所述实时交通服务器发送的实时交通路况信息请求并向实时交通服务器发出实时交通路况数据；
导航服务器，所述导航服务器用于接收车载前端发送的导航路径请求，并重新计算规划路径以规避拥堵道路，并将计算出的新的规划路径下发至所述车载前端。
优选地，所述实时交通服务器还包括数据格式处理装置，所述数据格式处理装置所述实时交通路况数据处理为TMC格式，并建立所述实时交通路况数据与地图道路数据之间的映射关系。
优选地，所述车载前端通过HTTP协议与所述呼叫中心建立连接。
优选地，所述实时交通服务器将下发给所述车载前端的所述实时交通路况数据进行加密。
优选地，所述车载导航系统还包括解析装置和显示器，所述解析装置对所述实时交通路况数据进行解析，所述显示器显示解析出的所述实时交通路况数据。
优选地，所述车载导航系统还包括判决装置，所述判决装置对所述实时交通路况数据与当前的行驶道路和剩余的规划路径的相关性进行判断
根据本发明，车载导航终端接收到实时交通路况信息后，会自动分析当前规划路径的优劣，如果有部分路径不畅，将通过无线网络主动连接导航服务器，并告知车辆当前的GPS坐标和目的地。导航服务器会重新计算路径以规避拥堵道路，然后将新的规划路径下发至车载导航终端，车载导航终端将更新规划路径并继续导航。因此，本发明提出车载导航系统及方法可以节省行驶时间，同时也节省燃油并环保，尤其能够在一定程度上缓解交通堵塞的压力。
附图说明
结合附图，本发明的技术特征以及优点将会被本领域技术人员更好地理解，其中：
图1为根据本发明的车载导航系统的架构的示意性框图；
图2为根据本发明的车载导航系统的工作流程图；
图3为根据本发明的车载导航系统所获取的实时交通路况信息的最终显示的示例图。
具体实施方式
图1为根据本发明的车载导航系统的架构的示意性框图。如图1所示，GPS卫星1与车载导航终端2进行通信，以便生成和传递实时导航信息。当用户启动导航服务后，车载导航终端2会定期通过无线网络3与电话交换中心4及数据通信服务器5通信，即传输语音和数据等业务信息。同时，该语音及数据等业务信息被电话交换中心4及数据通信服务器5传递到呼叫中心11及呼叫服务器7中，并由此而被转发到导航服务器8、地图服务器9和交通信息服务器10中。
图2为根据本发明的车载导航系统的工作流程图。如图2所示，该车载导航系统的工作过程如下：车载前端向呼叫中心发起连接请求；呼叫中心响应该连接请求并建立连接；此后车载前端向实时交通服务器发送实时交通路况信息请求；实时交通服务器收到该请求后向交管局服务器发送实时交通路况信息请求；交管局服务器收到该请求后向实时交通服务器下发实时交通路况数据；实时交通服务器收到该实时交通路况数据后向车载前端下发该实时交通路况数据；车载前端收到该实时交通路况数据后分析当前规划路径的优劣，如果有部分路径不畅，则将通过无线网络连接导航服务器并向其发出导航路径请求，该请求中包含车辆当前位置及目的地位置；导航服务器会重新计算路径以规避拥堵道路，然后下发至车载导航终端2。
在本发明的具体实施方式中，当用户启动导航服务后，车载前端向实时交通服务器请求实时交通路况信息，实时交通服务器会将从交通管理局的信息发布服务器获得的实时交通路况信息处理为统一的TMC格式，建立实时交通路况信息同地图道路数据之间的映射关系，然后通过已建立的无线传输链路将与地图道路数据存在映射关系的交通路况信息传送到车载导航终端，并在车载导航终端显示器上将实时交通路况信息和地图道路数据同时直观地展示给用户，以便使用户能够提前获知前方路况。车载导航终端接收到实时交通路况信息后，会分析当前规划路径的优劣，如果有部分路径不畅，则会通过无线网络连接导航服务器，告知车辆当前GPS坐标和目的地；导航服务器会重新计算路径以规避拥堵道路，然后下发至车载导航终端，导航终端将更新规划路径、继续导航。这种导航方式既节省了在路上的行驶时间，同时也节省燃油并且环保，并能在一定程度上缓解交通堵塞压力。
在本发明的具体实施方式中，车载导航系统的具体工作原理如下：
首先，从交通管理局或其他渠道获得的实时交通路况信息数据，由于数据来源不同导致数据格式不统一，因而需要对获得的数据进行整理，转换为统一的TMC(Traffic Message Channel)数据格式，也就是建立实时交通数据从交管局发布平台到实时交通路况服务器之间的数据映射关系。例如：实时路况提示从“紫竹桥”到“花园桥”行驶缓慢，需要把此信息转换为TMC的格式。此后，车载前端把接收到的TMC数据映射到相应的地图数据，从而进行路况信息的显示。例如：实时路况提示从“紫竹桥”到“花园桥”行驶缓慢的TMC格式数据映射到ID为1的地图道路。
随后，车载前端通过HTTP网络协议，与实时交通服务器建立网络连接。成功建立连接后，车载前端发送获取实时交通路况信息数据的请求，该实时交通路况数据服务器响应上述请求，根据车载前端和服务器之间的数据协议，该服务器会对当前请求城市内所有实时交通路况信息数据进行加密打包，并下发到车载前端。首次请求成功之后，车载前端再次发送获取实时交通路况信息数据的请求时，实时交通路况数据服务器响应相求时只下发交通路况发生改变的数据。由于导航路径和实时交通信息具有较大的数据传输量，车载前端和实时交通路况数据服务器之间的通讯协议针对此特定应用进行了如下优化：即从降低传输量的角度出发，删除了所有冗余的信息，使数据包的长度尽可能的精简，并利用续传的特性，将时间戳、包序号等信息只在第一个数据包中出现。
此后，如图3所示，服务器响应请求并把实时交通路况数据下发到车载前端。车载前端对数据进行解析和具体的展现，并以“红”、“黄”、“绿”三种颜色标识出当前路段的畅通情况，红色表示车辆拥堵，黄色表示行驶缓慢，绿色表示道路畅通。另外使用灰色标识没有采集到相应路况信息的道路。
车载导航终端接收到实时交通路况信息后，首先判断与当前的行驶道路和剩余的规划路径的相关性，如果不相关则继续导航，如果相关则分析对于规划路径的影响，如果负面影响达到设定的条件值，则会通过无线网络主动连接导航服务器，告知车辆当前GPS坐标和目的地，该导航服务器会重新计算路径以规避拥堵道路，然后下发至车载导航终端，导航终端将更新规划路径、继续导航。由于后续下载的实时交通信息为增量更新，只包括路况变化的路段信息，因此车载前端接受该信息后会通过检查是否有涉及当前行驶道路或剩余规划路径的路况更新来判断相关性。实时路况信息与当前的行驶道路和剩余的规划路径相关性的判别条件会根据用户选择的导航策略而有所区别。通常的三种导航策略如下：时间优先、距离优先和费用优先。并且，这些判别策略的条件阀值是由低到高的。
尽管本发明是通过上述的优选实施方式进行描述的，但是其实现形式并不局限于上述的实施方式。应该认识到：在不脱离本发明主旨和范围的情况下，本领域技术人员可以对本发明做出不同的变化和修改。

Claims (13)

1.一种基于实时交通信息的车载导航方法，所述方法包括：
a.车载前端向呼叫中心发起连接请求；
b.所述呼叫中心响应所述连接请求并建立连接；
c.所述车载前端通过已建立的连接向实时交通服务器发送实时交通路况信息请求；
d.所述实时交通服务器收到所述实时交通路况信息请求后向交管局服务器发送实时交通路况信息请求；
e.所述交管局服务器收到所述实时交通路况信息请求后向所述实时交通服务器下发实时交通路况数据；
f.所述实时交通服务器收到所述实时交通路况数据后向所述车载前端下发所述实时交通路况数据；
g.所述车载前端收到所述实时交通路况数据后分析当前规划路径的优劣；
h.如果经分析后判决出所述当前规划路径中的一部分路径不畅，则所述车载前端将通过无线网络连接导航服务器并向所述导航服务器发出导航路径请求，所述导航路径请求中包含车辆当前位置及目的地位置信息；
i.所述导航服务器重新计算规划路径以规避拥堵道路，并将计算出的新的规划路径下发至所述车载前端。
2.根据权利要求1所述的车载导航方法，其特征在于，步骤f中包括如下步骤：所述实时交通服务器将所收到的所述实时交通路况数据处理为TMC格式，并建立所述实时交通路况数据与地图道路数据之间的映射关系。
3.根据根据权利要求2所述的车载导航方法，其特征在于，所述车载前端通过HTTP协议与所述呼叫中心建立连接。
4.根据根据权利要求3所述的车载导航方法，其特征在于，所述实时交通服务器将下发给所述车载前端的所述实时交通路况数据进行加密。
5.根据根据权利要求4所述的车载导航方法，其特征在于，所述车载导航方法还包括：首次所述实时交通路况信息请求完成之后，当所述车载前端再次发送实时交通路况信息请求时，所述实时交通服务器响应请求并只下发交通路况发生改变的数据。
6.根据根据权利要求5所述的车载导航方法，其特征在于，所述车载导航方法还包括如下步骤：所述车载前端收到所述实时交通路况数据后，对所述实时交通路况数据进行解析并在显示器中显示。
7.根据根据权利要求6所述的车载导航方法，其特征在于，所述车载导航方法还包括如下步骤：所述车载前端接收到所述所述实时交通路况数据后，判断所述实时交通路况数据与当前的行驶道路和剩余的规划路径的相关性。
8.一种基于实时交通信息的车载导航系统，所述系统包括：
呼叫中心，所述呼叫中心用于接收连接请求并建立连接；
车载前端，所述车载前端用于向所述呼叫中心发起连接请求，并接收实时交通服务器发回的实时交通路况数据以及根据所述实时交通路况数据分析当前规划路径的优劣；
实时交通服务器，所述实时交通服务器用于接收所述车载前端发送的实时交通路况信息请求，并向所述车载前端发出实时交通路况数据；
交管局服务器，所述交管局服务器用于接收所述实时交通服务器发送的实时交通路况信息请求并向实时交通服务器发出实时交通路况数据；
导航服务器，所述导航服务器用于接收车载前端发送的导航路径请求，并重新计算规划路径以规避拥堵道路，并将计算出的新的规划路径下发至所述车载前端。
9.根据根据权利要求8所述的车载导航系统，其特征在于，所述实时交通服务器还包括数据格式处理装置，所述数据格式处理装置所述实时交通路况数据处理为TMC格式，并建立所述实时交通路况数据与地图道路数据之间的映射关系。
10.根据根据权利要求9所述的车载导航系统，其特征在于，所述车载前端通过HTTP协议与所述呼叫中心建立连接。
11.根据根据权利要求10所述的车载导航系统，其特征在于，所述实时交通服务器将下发给所述车载前端的所述实时交通路况数据进行加密。
12.根据根据权利要求11所述的车载导航系统，其特征在于，所述车载导航系统还包括解析装置和显示器，所述解析装置对所述实时交通路况数据进行解析，所述显示器显示解析出的所述实时交通路况数据。
13.根据根据权利要求12所述的车载导航系统，其特征在于，所述车载导航系统还包括判决装置，所述判决装置对所述实时交通路况数据与当前的行驶道路和剩余的规划路径的相关性进行判断。
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