CN102128630B - 导航方法和导航仪 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种能够自动地评估和调整导航数据的导航方法。根据本发明的导航仪包括：存储记忆装置，用于存储导航仪的其他装置执行处理所需的各种数据；发送/接收装置，用于与导航服务器进行通信，并将接收到的各种数据存储到存储记忆装置中；定位信息接收器，用于实时接收当前时间和当前位置信息，并将其存储到存储记忆装置中；用户界面，用于接收用户输入的信息，以及显示规划路径和导航仪的当前位置；以及计算处理装置，用于在根据定位信息接收器实时采集到的信息而计算出的真实旅行时间与所存储的规划时所使用的估计旅行时间之间的误差大于预定阈值时，以当前位置为起点，根据从导航服务器接收到的当前的最新估计旅行时间，重新规划路径。

Description

导航方法和导航仪

技术领域

本发明涉及导航领域，特别是一种能够自动地评估和调整导航数据的导航方法和导航仪。

背景技术

为了改善路径规划结果的准确性，导航仪除了利用电子地图里的一些静态数据进行路径规划，还需要利用交通信息服务中心发送的实时估计的交通数据来。但是，不可避免地，这些估计的数据和实际的交通数据之间会存在误差，从而导致导航仪计算的旅行时间仍然不够准确，而且有时误差还比较大。所以，本发明希望导航仪在为驾驶员导航的同时也能够收集实时的交通数据，并利用收集到的数据作为真值，对估计的交通数据进行评估，评估的结果既可以用于本导航仪自身来动态地修正从交通信息服务中心收到的估计数据，从而改善从当前位置到目的地的二次路径规划的准确性，也可以将评估反馈给交通信息服务中心用于优化估计的交通数据，从而改善其它车辆的导航质量或者输出评估结果供实地走行实验使用。

到目前为止，也有一些现有技术提出在导航的同时收集真实的交通数据，并利用这些真值对估计的交通数据进行评估。例如，美国专利“提供候选路线的导航仪”(US 6,317,685 B1)公开了一种方法，它利用采集到的真实旅行时间和估计的旅行时间比较，如果两者的差值大于指定的阈值则为用户计算候选路线。美国专利“用于指导道路车辆的导航系统和方法”(US 6,061,630 B1)提出在导航仪系统中增加采集装置来收集真实的路况信息，然后基于这些信息来评估是否需要重新规划一条到达目的地的新路线。这些专利都是关于在行驶过程中如何利用实时评估的结果来决定是否为驾驶员重新进行路径规划，而用于重新路径规划的数据没有变化，仍然是电子地图里的一些静态数据或者从交通信息服务中心收到的估计的交通数据。

另外，美国专利申请“用于导航系统的路况评估方法和设备”(US2008/0040031A1)提出的方法用于当一条道路上有多种交通信息时，判断这些信息是否冲突，如果冲突，则调整这些信息的优先级，并重新计算路线代价。该方法只是调整了用于计算的数据的优先级，并没有调整数据本身。

发明内容

因此，本发明的目的是提供一种导航方法和导航仪，能够在导航的同时收集真实数据(真值)并对交通信息中心发布的估计数据进行评估，然后，根据评估结果，选择有价值的评估结果反馈给交通信息中心，并动态地修正导航仪接收到的估计数据，另外，也可以支持输出评估结果供离线评估使用。

根据本发明的第一方案，提出了一种导航仪，包括：存储记忆装置，用于存储所述导航仪的其他装置执行处理所需的各种数据；发送/接收装置，用于与导航服务器进行通信，并将接收到的各种数据存储到所述存储记忆装置中；定位信息接收器，用于实时接收当前时间和所述导航仪的当前位置信息，并将其存储到所述存储记忆装置中；用户界面，用于接收用户输入的信息，以及向用户显示规划路径和所述导航仪的当前位置；以及计算处理装置，用于在根据定位信息接收器实时采集到的信息而计算出的真实旅行时间与所存储的规划时所使用的估计旅行时间之间的误差大于预定阈值时，以当前位置为起点，根据从所述导航服务器接收到的当前的最新估计旅行时间，重新规划路径。

优选地，所述计算处理装置可以在到达每条路链的终点时，判断真实旅行时间与规划时所使用的估计旅行时间之间的误差是否大于预定阈值。

优选地，所述存储记忆装置还可以用于存储到达路链的起点和/或终点的时间、路链当前的最新估计旅行时间、路链的真实旅行时间，作为路链的历史评估结果。

优选地，所述计算处理装置还可以用于在重新规划路径之前，在真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于另一预定阈值时，修正满足预定条件的每一条路链当前的最新估计旅行时间。更优选地，所述预定条件包括：从当前位置流出的路链，且尚未走行通过该路链；以及路链的起点与当前位置之间的距离小于终点与当前位置之间的距离。

优选地，所述计算处理装置可以根据真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差和路链的历史评估结果的加权和，修正所述路链当前的最新估计旅行时间。更优选地，路链的起点与当前位置之间的距离越小，则真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差的权重越大，而路链的历史评估结果的权重越小。

优选地，所述计算处理装置还可以用于将满足另一组预定条件的路链的路链编号和真实旅行时间通过所述发送/接收装置反馈给所述导航服务器。更优选地，所述另一组预定条件包括：路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于一阈值；以及路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差与路链的真实旅行时间的比值大于另一阈值。

根据本发明的第二方案，提出了一种导航方法，包括：当沿规划路径行驶时，如果真实旅行时间与规划时所使用的估计旅行时间之间的误差大于预定阈值，则以当前位置为起点，根据当前的最新估计旅行时间，重新规划路径。

优选地，可以在到达每条路链的终点时，判断真实旅行时间与规划时所使用的估计旅行时间之间的误差是否大于预定阈值。

优选地，所述导航方法还可以包括：存储到达路链的起点和/或终点的时间、路链当前的最新估计旅行时间、路链的真实旅行时间，作为路链的历史评估结果。

优选地，所述导航方法还可以包括：在重新规划路径之前，如果真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于另一预定阈值，则修正满足预定条件的每一条路链当前的最新估计旅行时间。更优选地，所述预定条件包括：从当前位置流出的路链，且尚未走行通过该路链；以及路链的起点与当前位置之间的距离小于终点与当前位置之间的距离。

优选地，可以根据真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差和路链的历史评估结果的加权和，修正所述路链当前的最新估计旅行时间。更优选地，路链的起点与当前位置之间的距离越小，则真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差的权重越大，而路链的历史评估结果的权重越小。

优选地，所述导航方法还可以包括：将满足另一组预定条件的路链的路链编号和真实旅行时间反馈给导航服务器。更优选地，所述另一组预定条件包括：路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于一阈值；以及路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差与路链的真实旅行时间的比值大于另一阈值。

根据本发明，提出了一种导航方法，包括：实时接收和存储每条路链的最新估计旅行时间；根据起点和终点、以及每条路链的最新估计旅行时间，规划由至少一条路链构成的规划路径，并存储构成规划路径的各条路链和所使用的估计旅行时间，此时的估计旅行时间称为规划估计旅行时间；实时接收和存储当前位置和当前时间；当经过每条路链，并到达每条路链的终点时，根据所存储的位置和时间，计算从所述起点开始到所述路链的终点为止的真实旅行时间，并计算从所述起点开始到所述路链的终点为止的规划估计旅行时间与所述真实旅行时间之间的第一误差；当所述第一误差大于第一预定阈值时，以当前位置作为新的起点，根据所存储的每条路链的最新估计旅行时间，重新规划由至少一条路链构成的规划路径，并重新存储构成规划路径的各条路链和对应的最新估计旅行时间。

所述导航方法还可以包括：当经过每条路链，并到达每条路链的终点时，计算所述路链的真实旅行时间，存储到达所述路链的起点和/或终点的时间、所述路链的最新估计旅行时间、所述路链的真实旅行时间，作为所述路链的历史评估结果。

所述导航方法还可以包括：在重新规划规划路径之前，计算从所述起点开始到所述路链的终点为止的最新估计旅行时间与所述真实旅行时间之间的第二误差；当所述第二误差大于第二预定阈值时，根据所述终点和所述路链的终点，确定待修正路链的集合；以及根据所述第二误差和/或待修正路链的集合中的每一条待修正路链的历史评估结果的加权和，修正所确定的待修正路链的集合中的每一条待修正路链的已存储的最新估计旅行时间。当存在多条历史评估结果时，可以选取到达待修正路链的起点和/或终点的时间的小时、分钟和秒与当前时间的小时、分钟和秒最接近的历史评估结果，和/或可以选取最新的历史评估结果。

可以根据以下规则确定待修正路链的集合：任一待修正路链均为从当前位置流出的路链，且尚未走行通过该路链；以及任一待修正路链的起点与当前位置之间的距离小于所述终点与当前位置之间的距离。此时，待修正路链的起点与当前位置之间的距离越小，则所述第二误差的权重越大，而所述待修正路链的历史评估结果的权重越小。

所述路链的历史评估结果还可以包括：所述路链的最新估计旅行时间和所述路链的真实旅行时间的绝对差值，以及所述绝对差值与所述路链的真实旅行时间的比值，分别称为所述路链的误差值和误差率。

所述导航方法还可以包括：如果所述路链的误差值大于第三预定阈值，且所述路链的误差率大于第四预定阈值，则将所述路链的路链编号和真实旅行时间反馈给导航服务器。

所述第一误差可以是从所述起点开始到所述路链的终点为止的规划估计旅行时间与所述真实旅行时间的绝对差值与所述真实旅行时间的比值。

所述第二误差可以是从所述起点开始到所述路链的终点为止的最新估计旅行时间与所述真实旅行时间的绝对差值与所述真实旅行时间的比值。

根据本发明，还提出了一种导航仪，包括：存储记忆装置，用于存储所述导航仪的其他装置执行处理所需的各种数据；发送/接收装置，用于实时接收每条路链的最新估计旅行时间，并将其存储到所述存储记忆装置中；GPS接收器，用于实时接收当前位置和当前时间，并将其存储到所述存储记忆装置中；以及计算处理装置，包括：路径规划装置，用于根据起点和终点、以及每条路链的最新估计旅行时间，规划由至少一条路链构成的规划路径，并将构成规划路径的各条路链和所使用的估计旅行时间存储到所述存储记忆装置中，此时的估计旅行时间称为规划估计旅行时间；真值计算装置，用于在经过每条路链，并到达每条路链的终点时，根据所存储的位置和时间，计算从所述起点开始到所述路链的终点为止的真实旅行时间；以及评估装置，用于计算从所述起点开始到所述路链的终点为止的规划估计旅行时间与所述真实旅行时间之间的第一误差，其中当所述第一误差大于第一预定阈值时，所述计算处理装置指示所述路径规划装置以当前位置作为新的起点，根据所存储的每条路链的最新估计旅行时间，重新规划由至少一条路链构成的规划路径，并将构成规划路径的各条路链和对应的最新估计旅行时间重新存储到所述存储记忆装置中。

所述真值计算装置可以在经过每条路链，并到达每条路链的终点时，计算所述路链的真实旅行时间，以及所述计算处理装置可以将到达所述路链的起点和/或终点的时间、所述路链的最新估计旅行时间、所述路链的真实旅行时间存储到所述存储记忆装置中，作为所述路链的历史评估结果。

所述评估装置还可以用于：在重新规划规划路径之前，计算从所述起点开始到所述路链的终点为止的最新估计旅行时间与所述真实旅行时间之间的第二误差；当所述第二误差大于第二预定阈值时，所述计算处理装置可以根据所述终点和所述路链的终点，确定待修正路链的集合；以及所述计算处理装置还可以包括：自修正装置，用于根据所述第二误差和/或待修正路链的集合中的每一条待修正路链的历史评估结果的加权和，修正所确定的待修正路链的集合中的每一条待修正路链的已存储的最新估计旅行时间。当存在多条历史评估结果时，所述自修正装置可以选取到达待修正路链的起点和/或终点的时间的小时、分钟和秒与当前时间的小时、分钟和秒最接近的历史评估结果，和/或可以选取最新的历史评估结果。

所述计算处理装置可以根据以下规则确定待修正路链的集合：任一待修正路链均为从当前位置流出的路链，且尚未走行通过该路链；以及任一待修正路链的起点与当前位置之间的距离小于所述终点与当前位置之间的距离。此时，待修正路链的起点与当前位置之间的距离越小，则所述第二误差的权重越大，而所述待修正路链的历史评估结果的权重越小。

所述评估装置还可以用于计算所述路链的最新估计旅行时间和所述路链的真实旅行时间的绝对差值、以及所述绝对差值与所述路链的真实旅行时间的比值，分别称为所述路链的误差值和误差率。

所述计算处理装置还可以包括：反馈判断装置，用于判断所述路链的误差值是否大于第三预定阈值，以及所述路链的误差率是否大于第四预定阈值，以及所述发送/接收装置还可以用于在所述反馈判断装置判断所述路链的误差值大于第三预定阈值，且所述路链的误差率大于第四预定阈值时，将所述路链的路链编号和真实旅行时间反馈给导航服务器。

所述第一误差可以是从所述起点开始到所述路链的终点为止的规划估计旅行时间与所述真实旅行时间的绝对差值与所述真实旅行时间的比值。

所述第二误差可以是从所述起点开始到所述路链的终点为止的最新估计旅行时间与所述真实旅行时间的绝对差值与所述真实旅行时间的比值。

根据一具体实施例，本发明的导航仪可以包括GPS接收器、存储记忆装置、真值计算装置、自修正装置、评估装置、反馈装置、接收/发送装置。

车辆在沿着导航仪规划的路径行驶时，导航仪的GPS接收器实时地收集车辆的最新位置信息。每当车辆到达一条路链的终点时，真值计算装置根据收集到的GPS数据计算出该路链的真实旅行时间，并将其作为评估的真值传给评估装置。评估装置基于该真值，对交通信息中心发送的该路链上的最新估计旅行时间进行评估。评估的结果存储在导航仪的存储装置中。根据评估结果，反馈判断装置确定将误差率(相对误差)和误差值(绝对误差)都大于指定阈值的路链信息反馈给交通信息中心。相对误差用于反映估计数据和真实数据的偏离程度。该值越大说明估计数据与真实数据偏离的越多。绝对误差用于反映估计数据的误差的大小。该值越大，说明该误差对整体旅行时间预测的影响越大。只有两者同时偏大的路链才是值得向交通信息中心汇报的路链。具体的阈值可以根据通信代价和各个城市的路网特征决定。如果需要支持实地实验中的离线评估，只需要将阈值都设置为0即可评估车辆经过的每一条路链。

另外，当车辆经过的路段(指从起点到当前位置)上的规划估计旅行时间的误差率超过指定的阈值时，路径规划装置将判断是否需要为驾驶员重新计算路径，如果判定为需要重新计算路径，则根据所经过路段上的真实旅行时间来计算最新估算数据的误差率，如果误差率超过指定的阈值，则自修正装置将根据路网的拓扑结构，以及实时的评估结果和历史的评估结果对接收到的最新估计数据进行动态的自修正。自修正的方法是：以当前位置(即某条路链的终点)为中心，一定范围内的流出路链是待修改路链。由于不同的导航路线长度可能差距很大，所以本发明采用动态距离作为这里的范围阈值，即选择从当前位置到目的地的距离作为自修正的范围阈值。如果一条流出路链的起点与当前位置之间的最短路线的长度大于该值，则不修正该流出路链上的数据。在计算待修正路链的修正值时，本发明综合考虑已经过路段的实时评估结果和该路链本身的历史评估结果。如果待修正路链离当前位置很近，其上的数据将会受已经过路段上的数据影响较大，所以已经过路段上实时的评估结果将对修正结果占较大比重。如果待修正路链离当前位置较远，其上的数据将会受已经过路段影响较小，所以该路链上历史的评估结果将对修正结果占较大比重。在具体实施中，二者的权重由当前位置到待修正路链起点的距离和当前位置到目的地的距离比来决定。到数据自修正完成后，路径规划装置将根据最新的数据为用户重新计算从当前位置到目的地的行使路线。

本发明的优点如下：

(1)对估计数据的实时评估。车辆在行驶的过程中不断地利用采集到的最新的真实旅行时间来评估交通信息中心发送的最新的估计旅行时间，保证了评估结果的时效性和新鲜度。

(2)动态地修正从交通信息中心接收到的估计数据。即导航仪根据已走过路段的实时评估结果来动态的预测未走过的路链上的旅行时间并自修正，保证了数据修正的及时性，另外该过程不需要用户的干预。

(3)导航仪对接收到的数据的自修正有助于改善本导航仪自身二次路径规划的合理性，以及总体旅行时间预测的准确性。

(4)选择有价值的评估结果向交通信息中心反馈，既减少了导航仪和交通信息中心之间的通信代价以及交通信息中心处理的代价，又保证了对旅行时间影响较大的误差能够及时反馈。

(5)实时地反馈评估结果，即每当获得一条路链的真实旅行时间后，立即评估并判断该路链是否应该作为反馈路链，有助于交通信息中心及时地检查和调整估计数据。

(6)支持以离线方式输出评估结果，有助于简化实地走行实验中评估的工作量。

附图说明

通过参考附图对实施例的详细描述，本发明的上述目的和优点将变得更清楚，其中：

图1是导航仪100的结构示意图；

图2是导航仪100进行数据处理的流程图；

图3是本发明的导航方法的典型流程图；

图4是数据自修正处理的具体流程图；

图5是用于说明路链评估和反馈路链选择的一个实施示意图；以及

图6是导航仪100进行数据自修正处理的一个具体实施例。

具体实施方式

下面参照附图对本发明的优选实施例进行详细说明，在描述过程中省略了对于本发明来说是不必要的细节和功能，以防止对本发明的理解造成混淆。

图1是本发明的导航仪100的结构示意图。本发明的导航仪100可以包括：GPS接收器1、用户界面2、计算处理装置3、发送/接收装置4和存储记忆装置5。其中，GPS接收器1用于采集车辆的当前位置信息。用户界面2用于接收用户的指令，例如起点和终点的输入等，并显示导航仪路径规划的结果和车辆的当前位置等信息。计算处理装置3的主要功能是根据用户的需求规划出一条最优的路线。发送/接收装置4主要用于和交通信息中心(导航服务器)200的通信，即从交通信息中心(导航服务器)200接收实时的交通数据，并根据需要，反馈特定路链的真实旅行时间给交通信息中心200。存储记忆装置5用于存储路径规划结果51、地图数据库52、交通数据库53和评估结果库54。本导航仪的载体主要包括汽车，但也可以应用于其他交通工具或者可以手持。

表1是GPS接收器接收到的GPS数据的格式示例，主要包括导航仪100所在的位置信息和相关的时间。位置信息可以用一对经度和纬度坐标的形式来表示，时间的格式可以为“年年年年月月日日时时分分秒秒”。例如本图所示的表中的第一行数据表示该导航仪100在2009年03月10日13点10分30秒时位于经度为X1、纬度为Y1的位置。

表1

经度	纬度	时间
			X1	Y1	20090310131030
…	…	…
			X5	Y5	20090310131536
…	…	…
			X9	Y9	20090310133842
…	…	…

表2是导航仪100根据用户的需求进行路径规划的结果示例(路径规划结果51)。表2所示的数据表示当前路径规划的起点位于点(X1，Y1)，终点位于点(X11，Y11)，依次经过路链L0001、L0002、L0003、L0004，经过每个路链的估计旅行时间(规划估计旅行时间)为310秒、720秒、640秒、500秒。

表2

起点(经度，纬度)	途经的路链信息(路链号，旅行时间)	终点(经度，纬度)
			X1，Y1	(L0001，310)、(L0002，720)、(L0003，640)、(L0004，500)	X11，Y11

表3是包含在地图数据库52中的路链数据的格式示例。路链是地图中道路的最小单位，通常情况下，将相邻两个路口之间的道路作为一个路链。和实际道路的方向一样，路链是有方向性的。每条路链都有唯一的编号。表3主要描述了每个路链的起点、终点和长度信息，例如，表3中的第一行数据表示路链L0001的起点是0，坐标为(X1，Y1)，终点是A，坐标为(X5，Y5)，长度是1780米。

表3

路链号	路链起点的名称	路链起点的坐标(经度，纬度)	路链终点的名称	路链终点的坐标(经度，纬度)	长度(米)
						L0001	0	X1，Y1	A	X5，Y5	1780
L0002	A	X5，Y5	B	X9，Y9	2530
						L0003	B	X9，Y9	C	X14，Y14	3100
L0004	C	X14，Y14	D	X11，Y11	1500
						L0010	B	X9，Y9	E	X17，Y17	1200
L0011	E	X17，Y17	F	X21，Y21	4000
						L0012	F	X21，Y21	G	X15，Y15	2001
…	…	…	…	…	…

表4是交通数据库53的格式示例，主要记录了所有路链的最新估计旅行时间。交通信息中心200每隔一定的时间间隔发布最新的估计的交通数据，其中包括每条路链上的最新旅行时间。导航仪100不断地用接收到的最新旅行时间刷新表4中第二列(最新估计旅行时间)的数据。例如，从表4可以看出，对于路链L0001、L0002，交通信息中心100发布的最新估计旅行时间为312秒、701秒。

表4

路链号	最新估计旅行时间(秒)
		L0001	312
L0002	701
		L0003	512
L0004	1030
		L0010	328
L0011	900
		L0012	230
L0013	426
		…	…

表5是导航仪100对路链评估的历史数据。表5中保存了所有路链的历史评估结果(评估结果库54)。

表5

路链号	评估时间	被评估的估计旅行时间(秒)	真实旅行时间(秒)	误差值	误差率
						L0011	200903011030	912	960	48	5.0％
L0004	200903041510	900	356	544	152.8％
						L0001	200903101315	312	306	6	2.0％
L0002	200903101338	701	1386	685	49.4％
						…	…	…	…	…	…

表5中的第一列“路链号”表示被评估的路链号。第二列“评估时间”表示评估发生的时间点。第三列“被评估的估计旅行时间”是对应的评估时间点接收到的最新估计旅行时间。第四列“真实旅行时间”表示导航仪100采集到的旅行时间。第五列“误差值”和第六列“误差率”分别表示在对应的评估时间点上该路链上的绝对误差(即误差值)和相对误差(即误差率)。假设在某个时间点T，路链L的最新估计旅行时间是NET(L)，真实旅行时间是RT(L)。

在时间点T时，路链L上的误差值的计算方法为

NETErrorVal(L)＝|NET(L)-RT(L)|；

误差率的计算方法为

NETErrorRate(L)＝|NET(L)-RT(L)|/RT(L)。

图2是导航仪100进行数据处理的流程图。为了方便说明，图2中示出了计算处理装置3的各个示例模块，但是本发明并不局限于这些示例模块，也可以采用其他实现方式。如图2所示，计算处理装置3主要包括：路径规划装置31、真值计算装置32、评估装置33、自修正装置34和反馈判断装置35。

参考图2，在导航功能打开的状态下，导航仪100不断地利用发送/接收装置4从交通信息中心200接收最新的估计交通数据，并用这些数据来刷新存储在交通数据库53中的相应路链的最新旅行时间。当用户有导航需求时，路径规划装置31根据交通数据库53中的数据给用户规划出一条路线，并将结果存储在路径规划结果51中。当车辆开始沿着导航仪规划的路线行驶时，导航仪100的GPS接收器1将以一定的时间周期来采集车辆的当前位置信息，格式可以如表1所示。每当车辆到达一条路链的终点时，真值计算装置32根据GPS接收器1采集到的数据和地图数据库52中的路链信息，计算出刚经过的路链上的真实交通数据，同时评估装置33利用该真值计算装置32所计算出的真实交通数据(真值)对交通数据库53中该路链上的最新估计的交通数据进行评估。将针对该路链的评估结果存储在评估结果库54中，同时根据该评估结果，反馈判断装置35选择出对交通预测准确性影响较大的路链作为反馈路链(具体的选择方法可参考对图5的详细描述)，然后通过发送/接收装置4将反馈路链的信息(例如，反馈路链的路链号和真实旅行时间)发送给交通信息中心200。与此同时，当车辆到达一条路链的终点时，导航仪100还要判断是否需要重新计算路径，判断方法可参考对表6的详细描述。如果需要重新计算路径，导航仪100则启动自修正装置34对交通数据库53中的数据进行自动修正(自修正的判断方法和修正方法分别可参考对表7和图6的详细描述)。然后，路径规划装置31根据修正后的交通数据为用户重新进行路径规划。

图3是本发明的导航方法的典型流程图。具体描述如下：

步骤S301：在车辆行进的过程中，导航仪100(GPS接收器1)不断地收集当前的位置信息。

步骤S302：判断车辆是否到达导航的终点。

如果车辆到达导航的终点(步骤S302：是)，则本发明的导航方法结束(步骤S310)。如果车辆还未到达导航的终点(步骤S302：否)，则判断车辆是否位于一条路链的终点(步骤S100)。如果车辆不是位于一条路链的终点(步骤S100：否)，则返回步骤S301，如果车辆位于一条路链的终点(步骤S100：是)，则进入步骤S303。

步骤S303：判断是否需要重新计算路径。判断的方法可以为：计算从本次路径规划的起点到当前位置所经过路段R上的规划旅行时间的误差率(PETErrorRate(R))：

PETErrorRate(R)＝|PET(R)-RT(R)|/RT(R)，

其中，PET(R)表示路段R的规划估计旅行时间(即，路段R所包含的所有路链的规划估计旅行时间之和)，即在规划包含路段R的路线时所使用的估计旅行时间，RT(R)是路段R上的真实旅行时间(即，路段R所包含的所有路链的真实旅行时间之和)。

如果PETErrorRate(R)小于指定的阈值TH1(步骤S303：否)，则不重新计算路径，返回步骤S301。如果PETErrorRate(R)大于等于指定的阈值TH1(步骤S303：是)，则进入步骤S304。

步骤S304：判断是否需要对数据进行自修正。判断的方法可以为：计算从本次路径规划的起点到当前位置所经过路段R上的最新估计旅行时间的误差率(NETErrorRate(R))：

NETErrorRate(R)＝|NET(R)-RT(R)|/RT(R)，其中，NET(R)是导航仪100接收到的路段R的最新估计旅行时间(即，路段R所包含的所有路链的最新估计旅行时间之和)，RT(R)是路段R上的真实旅行时间(即，路段R所包含的所有路链的真实旅行时间之和)。

如果NETErrorRate(R)大于或等于指定的阈值TH2(步骤S304：是)，则启动数据自修正处理(步骤S200，具体修正处理流程可参考对图4的详细描述)，在完成数据自修正处理(步骤S200)后进入步骤S305。如果NETErrorRate(R)小于指定的阈值TH2(步骤S304：否)，则不修正数据，直接进入步骤S305。

步骤S305：重新计算路径。以当前位置为起点，以最终目的地为终点，以最新的数据(如果启动了数据自修正(步骤S200)，则使用修正过的数据，如果未进行数据自修正，则使用最新收到的估计数据)为基础，运用导航仪100中原有的路径计算算法(例如Dijkstra算法)，重新进行路径计算。然后，返回步骤S301。

图4是数据自修正处理(步骤S200)的具体流程图。当导航仪100发现当前位置满足启动自修正处理的条件(步骤S304：是)时，在步骤S210，生成待修正路链集合，待修正路链集合中的路链Link_i满足如下条件：(a)Link_i是一条从当前位置流出的路链，且车辆还未走过Link_i；

(b)Link_i的起点和当前位置的距离小于当前位置沿规划路线到本次导航终点的距离。距离Dis(CurPos，SPLinki)表示当前位置CurPos和待修正路链Link_i的起点SPLink_i之间的最短路线的长度。距离Dis(CurPos，Dest)表示从当前位置CurPos沿规划路线到本次导航终点Dest的长度。则条件(b)可以表示为以下不等式：Dis(CurPos，SPLink_i)＜Dis(CurPos，Dest)。

导航仪100的自修正装置34可按照如下步骤进行数据自修正处理：

步骤S220：检查待修正路链集合中是否还存在未修正的路链。如果不存在(步骤S220：否)，则数据自修正处理结束(步骤S410)。如果仍然存在未修正的路链(步骤S220：是)，则执行步骤S401。

步骤S401：选取待修正路链集合中的一条未修正路链Link_i，判断该路链是否存在历史评估结果。如果该路链存在历史评估结果(步骤S401：是)，则进入步骤S402；如果该路链不存在历史评估结果(步骤S401：否)，则进入步骤S403。

步骤S402：根据已经过路段R上的实时评估结果和路链Link_i上的历史评估结果，计算历史评估结果和实时评估结果在对该路链Link_i上的最新估计旅行时间进行修正时所占的权重。

因为一条路链Link_i可能有多条历史评估结果，这里只选取其中的一条历史评估结果，其原则如下：(1)不考虑日期(例如，只考虑表1所示数据格式中的“时时分分秒秒”)，选择与当前时间点位于同一时间段内且离当前时间最近的历史评估结果。位于同一时间段是指两个时间点的差距小于或等于2小时。(2)如果没有满足条件(1)的历史评估结果，选择离当前时间(包含日期)最近的一个历史评估结果。

实时评估结果和历史评估结果各自在自修正中所占的权重由待修正路链Link_i所在的位置决定。Link_i离当前位置越近，已经过路段的实时评估结果对本次修正的影响越大，反之，Link_i离当前位置越远，该路链的历史评估结果对本次修正的影响越大。例如，可以如下选取历史评估结果的权重f：f＝Dis(CurPos，SPLink_i)/Dis(CurPos，Dest)。因为必有0≤Dis(CurPos，SPLink_i)＜Dis(CurPos，Dest)，所以存在0≤f＜1。此时，可以选取实时评估结果所占的权重为1-f。

步骤S403：因为路链Link_i不存在历史评估结果，所以将历史评估结果和实时评估结果在对该路链Link_i上的最新估计旅行时间进行修正时所占的权重分别设置为f＝0和1-f＝1。

步骤S404：对该路链Link_i上的最新估计旅行时间NET(Link_i)进行修正。

例如，路链Link_i上的修正的旅行时间RevT(Link_i)可以如下计算：

RevT(Link_i)＝(RT(R)/NET(R)*(1-f)+HRT(Link_i)/HET(Link_i)*f)*NET(Link_i)

其中，已经过的路段R上的真实旅行时间(即RT(R))和最新估计旅行时间(NET(R))可由该路段R上的实时评估结果得到。路链Link_i在历史上的真实旅行时间(HRT(Link_i))和对应的估计旅行时间(HET(Link_i))可以从历史评估结果库54中关于该路链的历史评估结果中得到。

将修正后的旅行时间RevT(Link_i)更新到交通数据库53(表4的第二列)中，完成对该路链Link_i的自修正处理，然后返回步骤S220。

图5是用于说明路链评估(由评估装置33执行)和反馈路链选择(由反馈判断装置35执行)的一个实施示意图。图5中所示的是导航仪100给出的一条规划路线PR。路链评估的对象是规划路线中的每条路链的最新估计旅行时间，该最新估计旅行时间存储在交通数据库53(表4)中。反馈路链选择的标准是：选择误差值和误差率都大于各自给定的阈值TH3和TH4的路链作为反馈路链(由反馈判断装置35进行选择)。

对于图5所示实施例，假设设定的误差值阈值TH3为600秒，误差率阈值TH4为40％。当车辆沿着规划路线PR行驶时，GPS接收器1收集车辆的当前位置信息和时间，具体数据如表1所示，真值计算装置32根据该表1可以得到路链的真实旅行时间。例如，表1显示，当车辆在2009年3月10日13点10分30秒时位置坐标为(X1，Y1)即位于起点0处。当车辆运行到路链L0001的终点A时，坐标为(X5，Y5)，此时时间是2009年3月10日13点15分36秒，那么，路链L0001的真实旅行时间为两者的时间差，即306秒。此时，交通数据库53(表4)显示L0001的最新估计旅行时间为312秒。根据该路链的真实旅行时间和最新估计旅行时间，评估装置33可以计算出该路链L0001上的误差值和误差率(具体方法可参见对表5的详细描述)，并将结果存储在评估结果库54中，见表5中第三行数据。因为路链L0001上的误差值＜600秒，且误差率＜40％，所以该路链L0001不是反馈路链。

当车辆继续行驶到B点时，坐标为(X9，Y9)，表1显示此时时间为2009年3月10日13点38分42秒。可知路链L0002上的真实旅行时间为1386秒，此时，交通数据库53(表4)中L0002的最新估计旅行时间为701秒。与路链L0001的处理方法类似，评估装置33将计算并存储该路链L0002上的误差值和误差率，结果见表5中的第四行数据。因为路链L0002上的误差值＞600秒，且误差率＞40％，所以反馈判断装置35将L0002选择为反馈路链。

结合图5、表1和表2，表6给出了判断是否重新计算路径的一个实施例。

表6

路段	规划估计旅行时间(秒)	真实旅行时间(秒)	PETErrorRate
				OA	310	306	1.3％
OB	1030	1692	39.1％

假设设定的重新计算路径的阈值TH1为35％。评估对象是从导航的起点到当前位置的路段，待评估的数据是该路段的规划估计旅行时间，即路径规划结果51(表2中的数据)。当车辆行驶到第一条路链的终点时，即A点，导航仪100对已经走过的路段(路段OA)进行整体评估。路段OA只包含了一条路链L0001，所以路段OA的真实旅行时间为L0001的真实旅行时间，可从表1中的数据计算得到。即路段OA的真实旅行时间306秒。根据表2中数据可知，路段OA的规划估计旅行时间为310秒，可以得到PETErrorRate(OA)为1.3％(见表6中的第一行数据)，小于指定的误差阈值TH1(35％)，所以当车辆行驶到A点时导航仪100不需要重新计算路径。当车辆继续行驶到B点时，导航仪100对已经走过的路段(OB)进行整体评估。路段OB包括路链L0001和L0002。根据表1中的数据。可知路链L0001和L0002上的真实旅行时间分别为306秒和1386秒，所以路段OB的真实旅行时间为1692秒。根据表2中的数据知，路段OB的规划估计旅行时间为1030，进而得到PETErrorRate(OB)为39.1％(见表6中第二行数据)。因为该值大于指定的阈值TH1(35％)，所以此时导航仪100将重新进行路径规划。

结合图5、表4和表6，表7给出了判断是否执行数据自修正的一个实施例。

表7

路段	最新估计旅行时间(秒)	真实旅行时间(秒)	NETErrorRate
				OB	1013	1692	40.1％

当车辆运行到B点时，发现需要重新进行路径规划(参考表6)，接着判断是否进行数据自修正。假设设定的数据自修正的阈值TH2为40％。检查交通数据库53(表4)，得到L0001和L0002上的最新估计旅行分别为312秒、701秒。即OB上的最新估计旅行时间为1013秒，而真实旅行时间为1692，所以得到误差率NETErrorRate(OB)为40.1％，结果如表7所示。因为NETErrorRate(OB)大于阈值40％，所以启动数据自修正处理(可参见对图6的详细描述)。

图6是导航仪100进行数据自修正处理的一个具体实施例。图6展示了路链之间的拓扑关系。此时，车辆位于B点，本次导航的终点是D，Dis(B，D)为4600米。对于图6所示的路链，待修正路链集合包括路链L0003、L0004、L0010、L0011。

L0012虽然是当前位置B的流出路链。但是，Dis(B，F)等于路链L0010和L0011的长度和(5200米)，大于Dis(B，D)，所以，L0012不是待修正路链。

假设当前时间为2009年03月10日13点38分。根据由表1中的数据计算出的真实旅行时间、表4中的最新估计旅行时间和表5中的历史评估结果，自修正装置34可以基于自修正公式得到如下结果：

对于待修正路链L0003，评估结果库54(表5)中并不存在关于该路链的历史评估结果，所以f＝0。由此，得到该路链上的修正值为：RevT(L0003)＝RT(OB)/NET(OB)*NET(L0003)＝1692/1030*512＝841。

对于待修正路链L0004，在评估结果库54(表5)中存在关于该路链的历史评估结果(存在与当前时间点位于同一时间段内且离当前时间最近的历史评估结果)，所以选择该历史评估结果，即表5中第二行数据。由此，得到该路链上的修正值为：

$\mathrm{RevT}\left(L0004\right)=[\frac{\mathrm{RT}\left(\mathrm{OB}\right)}{\mathrm{NET}\left(\mathrm{OB}\right)}*(1-\frac{\mathrm{Dis}(B,C)}{\mathrm{Dis}(B,D)})+\frac{\mathrm{HRT}\left(L0004\right)}{\mathrm{HET}\left(L0004\right)}*\frac{\mathrm{Dis}(B,C)}{\mathrm{Dis}(B,D)}]*\mathrm{NET}\left(L0004\right)$

$=[\frac{1692}{1030}*(1-\frac{3100}{4600})+\frac{356}{900}*\frac{3100}{4600}]*1031$

$=827$

对于待修正路链L0010，评估结果库54(表5)中并不存在关于该路链的历史评估结果，所以f＝0。由此，得到该路链上的修正值为：RevT(L0010)＝RT(OB)/NET(OB)*NET(L0010)＝1692/1030*328＝539。

对于待修正路链L0011，在评估结果库54(表5)中存在关于该路链的历史评估结果(虽然不存在与当前时间点位于同一时间段内且离当前时间最近的历史评估结果，但是存在离当前时间最近的一个历史评估结果)，所以选择该历史评估结果，即表5中第一行数据。由此，得到该路链上的修正值为：

$\mathrm{RevT}\left(L0011\right)=[\frac{\mathrm{RT}\left(\mathrm{OB}\right)}{\mathrm{NET}\left(\mathrm{OB}\right)}*(1-\frac{\mathrm{Dis}(B,E)}{\mathrm{Dis}(B,D)})+\frac{\mathrm{HRT}\left(L0011\right)}{\mathrm{HET}\left(L0011\right)}*\frac{\mathrm{Dis}(B,E)}{\mathrm{Dis}(B,D)}]*\mathrm{NET}\left(L0011\right)$

$=[\frac{1692}{1030}*(1-\frac{1200}{4600})+\frac{960}{912}*\frac{1200}{4600}]*900$

$=1338$

本次数据自修正的最终结果如表8所示(结合上述表4)：

表8

在以上示例中，将修正后的数据直接更新到交通数据库53(表4)中，从而得到表8所示的最终结果，为了区分的目的，用方框示出了修正后的数据。当然，本领域普通技术人员也可以针对修正后的数据重新建立新的数据库或新的数据表格。

此外，在以上的描述中，针对各个实施方式，列举了多个单元结构实例或步骤实例，虽然发明人尽可能地标示出彼此关联的实例，但这并不意味着这些实例必然按照相应的标号存在对应关系。只要所选择的单元结构实例或步骤实例所给定的条件间不存在矛盾，可以在不同的实施方式中，选择标号并不对应的实例来构成相应的技术方案，这样的技术方案也应视为被包含在本发明的范围内。

此外，本发明也可以实现为计算机可读介质中的计算机可执行指令。计算机可读介质包括其中存储或包括了计算机可读数据、或者可以包括能够由计算机或处理单元读取的任何类型的数据的所有种类的介质。计算机可读介质包括但不局限于以下存储介质：例如，磁存储介质(例如，ROM、软盘、硬盘等)、光读取介质(例如CD-ROM(只读光盘存储器)、DVD(数字通用盘)、可重写光盘等)、混合磁光盘、有机盘、系统存储器(只读存储器、随机存取存储器)、非易失性存储器诸如闪速存储器或其他任何类型的易失性或非易失性存储器、其他半导体介质、电介质、电磁介质、红外线、以及如载波等其他通信介质(例如，通过因特网或另外的计算机的传输)。通信介质通常实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者在如载波或包括任何信息传送介质的其他可传输介质等调制信号中的其他数据。如通信介质等计算机可读介质可以包括如射频、红外线微波等无线介质、以及如有线网络等有线介质。此外，计算机可读介质可以存储和执行分布在通过网络连接的计算机中的计算机可读代码。计算机可读介质还包括处于处理系统中、或者分布在位于处理系统的本地或远端的多个处理系统中的协同或互连的计算机可读介质。本发明可以包括其上存储有数据结构的计算机可读介质，所述数据结构包括包含表示本发明的技术的数据的多个字段。

至此已经结合优选实施例对本发明进行了描述。应该理解，本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围的情况下，可以进行各种其它的改变、替换和添加。因此，本发明的范围不局限于上述特定实施例，而应由所附权利要求所限定。

Claims (12)

1.一种导航仪，包括：

存储记忆装置，用于存储所述导航仪的其他装置执行处理所需的各种数据；

发送／接收装置，用于与导航服务器进行通信，并将接收到的各种数据存储到所述存储记忆装置中；

定位信息接收器，用于实时接收当前时间和所述导航仪的当前位置信息，并将其存储到所述存储记忆装置中；

用户界面，用于接收用户输入的信息，以及向用户显示规划路径和所述导航仪的当前位置；以及

计算处理装置，用于在根据定位信息接收器实时采集到的信息而计算出的真实旅行时间与所存储的规划时所使用的估计旅行时间之间的误差大于预定阈值时，以当前位置为起点，根据从所述导航服务器接收到的当前的最新估计旅行时间，重新规划路径，

其中，所述计算处理装置还用于在重新规划路径之前，在真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于另一预定阈值时，修正满足预定条件的每一条路链当前的最新估计旅行时间，

所述预定条件包括：

从当前位置流出的路链，且尚未走行通过该路链；以及

路链的起点与当前位置之间的距离小于终点与当前位置之间的距离。

2.根据权利要求1所述的导航仪，其特征在于：

当到达每条路链的终点时，所述计算处理装置判断真实旅行时间与规划时所使用的估计旅行时间之间的误差是否大于预定阈值。

3.根据权利要求1所述的导航仪，其特征在于：

所述存储记忆装置还用于存储到达路链的起点和／或终点的时间、路链当前的最新估计旅行时间、路链的真实旅行时间，作为路链的历史评估结果。

4.根据权利要求1所述的导航仪，其特征在于：

所述计算处理装置根据真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差和路链的历史评估结果的加权和，修正所述路链当前的最新估计旅行时间。

5.根据权利要求4所述的导航仪，其特征在于：

路链的起点与当前位置之间的距离越小，则真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差的权重越大，而路链的历史评估结果的权重越小。

6.根据权利要求1～3之一所述的导航仪，其特征在于：

所述计算处理装置还用于将满足另一组预定条件的路链的路链编号和真实旅行时间通过所述发送／接收装置反馈给所述导航服务器，

所述另一组预定条件包括：

路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于一阈值；以及

路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差与路链的真实旅行时间的比值大于另一阈值。

7.一种导航方法，包括：

当沿规划路径行驶时，如果真实旅行时间与规划时所使用的估计旅行时间之间的误差大于预定阈值，则以当前位置为起点，根据当前的最新估计旅行时间，重新规划路径；以及

在重新规划路径之前，如果真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于另一预定阈值，则修正满足预定条件的每一条路链当前的最新估计旅行时间，

所述预定条件包括：

从当前位置流出的路链，且尚未走行通过该路链；以及

路链的起点与当前位置之间的距离小于终点与当前位置之间的距离。

8.根据权利要求7所述的导航方法，其特征在于：

当到达每条路链的终点时，判断真实旅行时间与规划时所使用的估计旅行时间之间的误差是否大于预定阈值。

9.根据权利要求7所述的导航方法，还包括：

存储到达路链的起点和／或终点的时间、路链当前的最新估计旅行时间、路链的真实旅行时间，作为路链的历史评估结果。

10.根据权利要求7所述的导航方法，其特征在于：

根据真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差和路链的历史评估结果的加权和，修正所述路链当前的最新估计旅行时间。

11.根据权利要求10所述的导航方法，其特征在于：

路链的起点与当前位置之间的距离越小，则真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差的权重越大，而路链的历史评估结果的权重越小。

12.根据权利要求7～9之一所述的导航方法，还包括：

将满足另一组预定条件的路链的路链编号和真实旅行时间反馈给导航服务器，

所述另一组预定条件包括：

路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差大于一阈值；以及

路链的真实旅行时间与当前的最新估计旅行时间之间的误差与路链的真实旅行时间的比值大于另一阈值。