CN102636177B - 一种导航路径规划方法和装置、导航系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导航路径规划方法和装置、导航系统，该方法包括：预先为待导航设备确定当前导航路径；根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。本发明能提供精准优化的行车路径，能够对车辆进行合理引导分流，缓解道路交通拥堵状况。
Description
【技术领域】
本发明涉及智能交通和车载导航技术领域，特别涉及一种导航路径规划方法和装置、导航系统。
【背景技术】
导航路径规划的主要目的是在给定的数字道路地图中寻找从出发地到目的地的最优路径。随着智能交通系统、网络通信等应用领域的快速发展，静态导航路径规划已经得到了深入的研究。
静态导航路径规划方法通常是：移动终端(车载导航设备，手机等)根据当前位置和前往的目的地，利用静态测绘的路网数据，得知每一段道路的长度以及道路的设计时速，推断出每一段道路的理论通行时间，从而规划出一条能够在最短时间内到达目的地的合理的路径供驾驶员采纳。这种方式以理论通行时间为权重，采用传统的路径算法如Dijkstra算法和A*算法，即可搜索到任意两点间的通行时间最短的路径。
现有的规划方法还采用历史的交通数据来作为预计道路通行速度，从而推断出道路的平均通行时间。然而在实际行车过程中，由于气象条件、交通拥堵以及其他各种不确定性因素，预计的道路通行速度并不能真实反映交通工具的实际通行速度，使得推断出来的每一段道路的通行时间也可能很不准确，从而导致规划出来的路径不一定是最优路径。由于缺乏实时路况信息，导航系统还会继续引导车辆至拥堵路段，造成更大的交通压力。
【发明内容】
有鉴于此，本发明提供了一种导航路径规划方法和装置、导航系统，利用实时交通路况信息进行路径规划，定时对路径规划结果进行调整，提供精准优化的行车路径，能够对车辆进行合理引导分流，缓解道路交通拥堵状况。
具体技术方案如下：
一种导航路径规划方法，该方法包括以下步骤：
预先为待导航设备确定当前导航路径；
根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；
判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则
根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。
根据本发明一优选实施例，所述根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，包括：
确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
获取每条可用路径各路段的实时预估通行时间；
利用可用路径各路段的实时预估通行时间，确定每条可用路径的总预估通行时间；
选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
根据本发明一优选实施例，所述根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，包括：
确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1，2，...n，n为可用路径数量；
计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间；
选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
根据本发明一优选实施例，所述获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，包括：
根据预设的距离Sa，获取每条可用路径中，Sa内各路段的实时预估通行时间，求和得到通过Sa的实时预估通行时间Tai。
根据本发明一优选实施例，所述获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，包括：
根据预设的时间段Ta，逐段获取每条可用路径中各路段的实时预估通行时间并求和，直到求和结果接近预设的时间段Ta；
其中，所述Tai为求和结果，或者Tai＝Ta。
根据本发明一优选实施例，所述Ta不小于Tu。
根据本发明一优选实施例，所述实时交通信息，从实时数据交通服务器获取。
一种导航路径规划装置，该装置包括：
路径计算单元，用于在预先为待导航设备确定当前导航路径之后，根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；
路径重合判断单元，用于判断新计算的路径与当前导航路径是否重合；
路径更新单元，用于在所述路径重合判断单元判断结果为否的情况下，根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。
根据本发明一优选实施例，所述路径计算单元，包括：
可用路径确定子单元，用于确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
实时数据获取子单元，用于获取每条可用路径各路段的实时预估通行时间；
导航路径选择子单元，用于利用可用路径各路段的实时预估通行时间，确定每条可用路径的总预估通行时间；选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
根据本发明一优选实施例，所述路径计算单元，包括：
可用路径确定子单元，用于确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
通行时间预估子单元，用于获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1，2，...n，n为可用路径数量；
导航路径选择子单元，用于计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间；选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
根据本发明一优选实施例，所述通行时间预估子单元，具体用于：
根据预设的距离Sa，获取每条可用路径中，Sa内各路段的实时预估通行时间，求和得到通过Sa的实时预估通行时间Tai。
根据本发明一优选实施例，所述通行时间预估子单元，具体用于：
根据预设的时间段Ta，逐段获取每条可用路径中各路段的实时预估通行时间并求和，直到求和结果接近预设的时间段Ta；
其中，所述Tai为求和结果，或者Tai＝Ta。
根据本发明一优选实施例，所述Ta不小于Tu。
根据本发明一优选实施例，该装置还包括：
实时数据获取单元，用于从实时数据交通服务器获取实时交通信息。
根据本发明一优选实施例，该装置为移动设备。
根据本发明一优选实施例，该装置为路径规划服务器。
一种导航系统，包括移动设备和路径规划服务器；
所述路径规划服务器，预先为移动设备确定当前导航路径；
所述移动设备根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性向路径规划服务器发送自身当前的导航位置信息；
所述路径规划服务器根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据移动设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、移动设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径，并将更新后的导航路径发送至移动设备；
或者
所述路径规划服务器根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，将新计算的路径发送至移动设备；
所述移动设备判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据自身在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、自身在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。
根据本发明一优选实施例，该系统还包括：实时数据交通服务器，用于向所述路径规划服务器提供实时交通信息。
由以上技术方案可以看出，本发明提供的导航路径规划方法和装置、导航系统，利用互联网高效地传输实时交通信息，进行导航的路径规划，定时对路径规划结果进行调整，提供更加精准的高效交通路径规划与导航服务，实现路径规划结果的最优化，并能在一定程度上起到对交通工具进行合理引导分流，缓解道路交通拥堵状况。
【附图说明】
图1为本发明实施例一提供的导航路径规划方法流程图；
图2a为本发明实施例一提供的一种计算导航路径方法流程图；
图2b为本发明实施例一提供的另一种计算导航路径方法流程图；
图3为本发明实施例一提供的导航路径规划方法的应用实例示意图；
图4为本发明实施例二提供的导航路径规划装置示意图；
图5a为本发明实施例二提供的一种路径计算单元的装置示意图；
图5b为本发明实施例二提供的另一种路径计算单元的装置示意图；
图6为本发明实施例三提供的导航系统示意图；
图7为本发明实施例四提供的导航系统示意图。
【具体实施方式】
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。
实施例一、
图1是本实施例提供的导航路径规划方法流程图，如图1所示，该方法包括：
步骤S101、预先为待导航设备确定当前导航路径。具体包括：
获得待导航设备当前的导航位置信息。
根据当前的导航位置信息以及实时交通信息，计算导航路径。
将所确定的导航路径作为当前导航路径发送至待导航设备。
其中，所述导航位置信息包括：待导航设备当前的自身位置信息和导航终点位置信息。
待导航设备可以是手机，车载终端，平板电脑等移动终端，可以通过WiFi，GPRS，3G网络等方式接入到互联网。在需要进行路径规划时，移动终端通过GPS系统获取自身位置信息，通过互联网在线地图或者本地地图设定目的地位置或者目的地名称作为导航终点位置信息，将该些导航位置信息由互联网、专用网络、电报系统等方式发送到路径规划服务器。例如，可以采用HTTP互联网通讯协议的方式与路径规划服务器进行通讯。
或者，所述待导航设备当前的自身位置信息和导航终点位置信息也可以通过用户手动输入的方式确定。
所述根据当前的导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径是计算最优的路径，其计算过程将在步骤S102中详细介绍。
所述实时交通信息是从实时数据交通服务器获取的。实时数据交通服务器从交通部门、用户采集、第三方采集等各种渠道获得实时交通信息，一般通过实时交通流量或者实时速度等方式来反映实时交通信息。所述实时交通流量与实时速度两者之间成正比关系，可进行相互转换。
步骤S102、根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径。
本发明可以但不限于采用A*算法或者Dijkstra算法来计算导航路径。
具体地，所述根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，图2a为本实施例提供的一种计算导航路径方法流程图，如图2a所示，包括：
步骤S201、确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径。
一个地区的路网构成一个图，在图上搜索确定可用路径。
步骤S202a、获取每条可用路径各路段的实时预估通行时间。
实时预估通行时间等于每一个路段的长度除以实时速度。数据交通服务器中实时交通信息可以但不限于采用实时速度来表示各个路段的实时交通信息。根据各路段的长度和实时速度计算出各路段所需的通行时间。
步骤S203a、利用可用路径各路段的实时预估通行时间，确定每条可用路径的总预估通行时间。
针对每一条可用路径，将该可用路径上各路段的实时预估通行时间求和，得到该可用路径的总预估通行时间。
步骤S204、选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
以上是完全采用实时交通信息来获取实时预估通行时间。
在使用实时交通信息时，需要向实时交通数据服务器请求信息，对系统的性能及效率会有影响。而且，由于实时交通信息是不断更新的数据，对于离当前位置得较远的路段，此时刻的实时交通信息并不能反应经过一段时间之后的到达该路段的情形，用此刻更新的数据作为较长一段时间之后的实时交通信息的估计不是很准确，得到的效果改善有限。
因而，本发明还可以采用实时交通信息和静态数据结合的方式来计算导航路径。在一定距离或者时间之内采用实时交通信息，在一定距离或者时间之后采用静态数据的方式来计算导航路径。
图2b为本实施例提供的另一种计算导航路径方法流程图，如图2b所示，具体包括：
步骤S201、确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径。
步骤S202b、获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1，2，...n，n为可用路径数量。
实时预估通行时间等于每一个路段的长度除以实时速度，静态预估通行时间等于每一个路段的长度除以静态平均速度。
所述获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，包括：
方式一：根据预设的距离Sa，获取每条可用路径中，Sa内各路段的实时预估通行时间，求和得到通过Sa的实时预估通行时间Tai。
或者，方式二：根据预设的时间段Ta(Ta不小于Tu)，逐段获取每条可用路径中各路段的实时预估通行时间并求和，直到求和结果接近预设的时间段Ta。其中，所述Tai为求和结果，或者Tai＝Ta。
所述求和结果接近预设的时间段Ta是指求和结果等于预设的时间段Ta，或者求和结果与预设的时间段Ta之间的差值小于预设阈值。
上述两种方式的区别在于，方式一是选取一段距离内采用实时交通信息，一段距离之后采用静态数据；方式二是选取一段时间内采用实时交通信息，一段时间之后采用静态数据。
步骤S203b、计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间。
将每条可用路径的实时预估通行时间Tai与剩余路段的静态预估通行时间Tbi求和，得到每条可用路径的总预估通行时间。
步骤S204、选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
经过一段时间之后，根据导航位置信息以及实时交通信息重新计算导航路径。所述一段时间可以是到达一个导航路径更新周期Tu，或者是用户发送更新请求命令时。
值得说明的是，上述两种计算导航路径方法的区别在于：图2a所示的方法是完全采用实时交通信息来预估通行时间的，而图2b所示的方法是采用实时交通信息和静态数据结合的方式来预估通行时间的。相比而言，采用结合的方式比较符合实际场景，可提高预估通行时间的准确性，同时，可减少与实时交通数据服务器交互的次数，提高系统的性能和效率。
继续参见图1，步骤S103、判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果是，进入步骤S107，更新预估通行时间；如果否，则进入步骤S104。
由于当前导航路径上实时的行车速度变慢，在重新计算导航路径时，得到了新的导航路径，避开行车速度缓慢的路径，这时新计算的路径与当前导航路径不重合。或者，也可能当前导航路径的行车速度没变化，而其他路段的行车速度增大，在重新计算导航路径时，得到了新的导航路径，可能就选择了其他行车速度快的路段，这时新计算的路径与当前导航路径也不重合。或者，驾驶员并没有按照确定的导航路径行驶，达到了不处于当前导航路径上的任何点，此时重新计算导航路径时，得到了新的导航路径，与当前导航路径也不重合。
如果判断到新计算的路径与当前导航路径重合，则按照当前导航路径行驶，更新待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间。
由于待导航设备在实际行车过程中，可能行车速度超过了道路设计时速时，也可能由于堵车等其他因素导致无法以道路设计时速行驶，还没到达预计点，但仍然在当前导航路径上行驶，则判断到新计算的路径与当前导航路径重合，则更新预估通行时间。
步骤S104、计算待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1。
步骤S105、根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则进入步骤S106，将当前导航路径更新为所述新计算的路径；否则，进入步骤S107，待导航设备按照当前导航路径行驶，更新待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间。
值得一提的是，本发明提供的导航路径规划方法，最主要目的是根据实时交通信息提供最优路径，对于判断到新计算的路径与当前导航路径重合时，是否更新待导航设备的预估通行时间，本发明并不作限定，因而，步骤S107并不是必须的步骤。
本发明的路径规划可以在移动终端上进行，也可以在服务器上进行。采用服务器进行路径规划时，实时交通信息不需要发送到终端，只需要将规划结果发送到终端，好处是数据传输量小。
为了更详细地说明本发明导航路径规划方法，下面结合图3举一个例子：
如图3所示，从A点到B点有两条可用路径：途径C点、D点和路径1(以下简称路径1)，途径C点、D点和路径2(以下简称路径2)。在起始位置A时，根据实时交通信息计算得到最优路径为路径1，移动终端按路径1行驶。经过一段时间Tu后，到达C点，移动终端重新发送导航位置信息进行路径规划，此时根据实时交通信息发现路径1上处于拥堵状态，行车速度缓慢，路径2处于畅通状态，行车速度较快，因而路径规划服务器根据当前位置C点和实时交通信息重新计算得到的新的路径为路径2。此时判断到新的导航路径(路径2)与当前采用的导航路径(路径1)不重合，则根据移动终端在当前位置沿当前的导航路径(路径1)的预估通行时间T1，与路径规划服务器根据当前位置C点和实时交通信息重新计算路径2的通行时间T2相比较，如果T1-T2是否大于预设的阈值，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。比如，T1为2个小时，T2为1.5个小时，阈值为0.2小时，则T1-T2＝0.5＞0.2小时，则更新导航路径。如果计算得到T1为1.6个小时，则T1-T2＝0.1＜0.2小时，则不更新导航路径，仅更新预计通行时间。再经过一段时间Tu后，到达D点，移动终端重新发送导航位置信息进行路径规划，此时，路径2上行车速度没发生变化，但路径1上行车速度恢复到了正常，由于路径1的距离较短，根据当前位置D点和实时交通信息重新计算得到的新的路径为路径1，新路径的通行时间为T2’。则根据移动终端在当前位置D点沿路径2的预估通行时间T1’，判断T1’-T2’是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为路径1，否则，不更新路径，仅更新预估通行时间。
本发明能够在原导航路径比新导航路径耗时多的情况下，及时更新导航路径，使移动终端按新的导航路径行驶。这样，可以实时地根据路况来选择路径。比如说，第一次的导航路径是走八达岭高速主路，但由于八达岭高速主路拥堵，所以规划出了一条新的导航路径是沿八达岭高速辅路。一段时间以后，八达岭高速辅路路况没有变化，但八达岭高速主路的拥堵已经消失了，而八达岭高速主路的行车速度较快，则在这个时候优先选择行车速度较高的八达岭高速主路为更新的导航路径，指导移动终端改为进入主路行驶。
本发明根据各路段的实时通行速度来选择路径，对畅通路段进行优先选择，然而在不可避免的情况下，仍会采纳拥堵的路段。当通往用户目的地的必经之路堵车严重，但如果是唯一的办法，也仍然规划这一条拥堵的路线。
以上是对本发明所提供的方法进行的详细描述，下面对本发明提供的导航路径规划装置进行详细描述。
实施例二
图4是本实施例提供的导航路径规划装置示意图。如图4所示，该装置包括：
路径计算单元401，用于在预先为待导航设备确定当前导航路径之后，根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径。
待导航设备可以是手机，车载终端，平板电脑等移动终端，可以通过WiFi，GPRS，3G网络等方式接入到互联网。在需要进行路径规划时，移动终端通过GPS系统获取自身位置信息，通过互联网在线地图或者本地地图设定目的地位置或者目的地名称作为导航终点位置信息，将该些导航位置信息由互联网、专用网络、电报系统等方式发送到路径规划服务器。例如，可以采用HTTP互联网通讯协议的方式与路径规划服务器进行通讯。
其中，所述导航位置信息包括：待导航设备当前的自身位置信息和导航终点位置信息。
或者，所述待导航设备当前的自身位置信息和导航终点位置信息也可以通过用户手动输入的方式确定。
实时交通信息通过实时数据获取单元404从实时数据交通服务器获取。
所述预先为待导航设备确定当前导航路径具体包括：
获得待导航设备当前的导航位置信息，根据当前的导航位置信息以及实时交通信息，计算导航路径。将所确定的导航路径作为当前导航路径发送至待导航设备。
所述实时交通信息是从实时数据交通服务器获取的。实时数据交通服务器从交通部门、用户采集、第三方采集等各种渠道获得实时交通信息，一般通过实时交通流量或者实时速度等方式来反映实时交通信息。所述实时交通流量与实时速度两者之间成正比关系，可进行相互转换。
图5a为本实施例提供的一种路径计算单元的装置示意图，如图5a所示，路径计算单元401包括：
可用路径确定子单元501，用于确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径。
实时数据获取子单元502a，用于获取每条可用路径各路段的实时预估通行时间。
实时预估通行时间等于每一个路段的长度除以实时速度。数据交通服务器中实时交通信息可以但不限于采用实时速度来表示各个路段的实时交通信息。根据各路段的长度和实时速度计算出各路段所需的通行时间。
导航路径选择子单元503，用于利用可用路径各路段的实时预估通行时间，确定每条可用路径的总预估通行时间；选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
针对每一条可用路径，将该可用路径上各路段的实时预估通行时间求和，得到该可用路径的总预估通行时间。
以上是完全采用实时交通信息来获取实时预估通行时间。
在使用实时交通信息时，需要向实时交通数据服务器请求信息，对系统的性能及效率会有影响。而且，由于实时交通信息是不断更新的数据，对于离当前位置得较远的路段，此时刻的实时交通信息并不能反应经过一段时间之后的到达该路段的情形，用此刻更新的数据作为较长一段时间之后的实时交通信息的估计不是很准确，得到的效果改善有限。
因而，本发明还可以采用实时交通信息和静态数据结合的方式来计算导航路径。在一定距离或者时间之内采用实时交通信息，在一定距离或者时间之后采用静态数据的方式来计算导航路径。
图5b为本实施例提供的另一种路径计算单元的装置示意图，如图5b所示，路径计算单元401包括：
可用路径确定子单元501，用于确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径。
通行时间预估子单元502b，用于获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1，2，...n，n为可用路径数量。
实时预估通行时间等于每一个路段的长度除以实时速度，静态预估通行时间等于每一个路段的长度除以静态平均速度。
通行时间预估子单元502b用于获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，具体包括：
根据预设的距离Sa，获取每条可用路径中，Sa内各路段的实时预估通行时间，求和得到通过Sa的实时预估通行时间Tai。
或者，根据预设的时间段Ta(Ta不小于Tu)，逐段获取每条可用路径中各路段的实时预估通行时间并求和，直到求和结果接近预设的时间段Ta。其中，所述Tai为求和结果，或者Tai＝Ta。
所述求和结果接近预设的时间段Ta是指求和结果等于预设的时间段Ta，或者求和结果与预设的时间段Ta之间的差值小于预设阈值。
导航路径选择子单元503，用于计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间；选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
将每条可用路径的实时预估通行时间Tai与剩余路段的静态预估通行时间Tbi求和，得到每条可用路径的总预估通行时间。
值得说明的是，上述两种计算导航路径的装置区别在于：图5a的装置完全采用实时交通信息来预估通行时间，而图5b的装置采用实时交通信息和静态数据结合的方式来预估通行时间。相比而言，采用结合的方式比较符合实际场景，可提高预估通行时间的准确性，同时，可减少与实时交通数据服务器交互的次数，提高系统的性能和效率。
继续参见图4，路径重合判断单元402，用于判断新计算的路径与当前导航路径是否重合。
由于当前导航路径上实时的行车速度变慢，在重新计算导航路径时，得到了新的导航路径，避开行车速度缓慢的路径，这时新计算的路径与当前导航路径不重合。或者，也可能当前导航路径的行车速度没变化，而其他路段的行车速度增大，在重新计算导航路径时，得到了新的导航路径，可能就选择了其他行车速度快的路段，这时新计算的路径与当前导航路径也不重合。或者，驾驶员并没有按照确定的导航路径行驶，达到了不处于当前导航路径上的任何点，此时重新计算导航路径时，得到了新的导航路径，与当前导航路径也不重合。
如果判断到新计算的路径与当前导航路径重合，则按照当前导航路径行驶，更新待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间。
由于待导航设备在实际行车过程中，可能行车速度超过了道路设计时速时，也可能由于堵车等其他因素导致无法以道路设计时速行驶，还没到达预计点，但仍然在当前导航路径上行驶，则如果判断到新计算的路径与当前导航路径重合，则更新预估通行时间。
路径更新单元403，用于在所述路径重合判断单元判断结果为否的情况下，根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。
如果判断到新的导航路径与当前的导航路径不重合，则更新从当前的起点到终点沿当前的导航路径行驶需要的时间，如果更新的时间与新的导航路径的通行时间差别小于预设阈值，表明两条路径的时间差别在可接受的范围内(如通行时间差别小于半小时，或者时间差别是全程时间的一个百分比)，则通知移动终端按上次规划的路径行驶，移动终端更新预计驾驶时间，使得移动终端获得更加准确的驾驶时间估计；如果大于预设阈值，表明这两条路径的时间差别超过了可接受的范围，则将新的导航路径发送至移动终端，移动终端按新的导航路径行驶。
值得说明的是，本发明的导航路径规划装置可以为移动设备，也可以为路径规划服务器。
以上是对本发明所提供的导航路径规划装置进行的详细描述，下面对本发明提供的导航系统进行详细描述。
实施例三、
图6是本实施例提供的导航系统，如图6所示，包括移动设备、路径规划服务器和实时数据交通服务器。具体工作流程包括：
步骤S601、路径规划服务器预先为移动设备确定当前导航路径。
移动设备发送当前的导航位置信息至路径规划服务器。所述导航位置信息包括：起点信息和终点信息。
路径规划服务器解析出起终点信息以及移动终端的特殊需求配置，在事先建立的基于历史平均路况信息和道路设计时速的通行时间为权重的路网图上进行A*搜索。规划过程中，从起点开始到一定时间Ta内(如一小时)的路段，从实时交通数据服务器处，请求得到路段的基于实时交通信息的路段实际通行速度，作为该路段上的路段权重进行规划，如此得到了一个在开始一小时内考虑了实时交通信息，而一小时后仅考虑了历史平均时速或道路设计时速的路径规划结果。路径规划服务器将此路径进行记录并标记一个通用唯一识别码，并发送给移动终端，供驾驶员采纳。
步骤S602、移动设备根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性向路径规划服务器发送自身当前的导航位置信息。
当驾驶员使用该规划路线行驶一定时间Tu后(Tu＜Ta，如半小时)，移动终端再次将当前位置和目的地位置，以及上次收到的路径规划结果的通用唯一识别码发送给路径规划服务器。
步骤S603、路径规划服务器向实时交通数据服务器发送实时交通信息的请求。实时交通数据服务器发送实时交通信息至路径规划服务器。
路径规划服务器根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径。
路径规划服务器判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据移动设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、移动设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径，并将更新后的导航路径发送至移动设备。
如果判断到新的导航路径与当前的导航路径重合，则通知移动终端按当前的导航路径行驶，移动终端更新预计驾驶时间。
如果判断到新的导航路径与当前的导航路径不重合，则更新从当前的起点到终点沿当前的导航路径行驶需要的预估通行时间T1，如果更新的预估通行时间T1与新的导航路径的通行时间T2差别小于预设阈值，表明两条路径的时间差别在可接受的范围内(如通行时间差别小于半小时，或者时间差别是全程时间的一个百分比)，则通知移动终端按当前的导航路径行驶，移动终端更新预计驾驶时间，使得移动终端获得更加准确的驾驶时间估计；如果大于预设阈值，表明这两条路径的时间差别超过了可接受的范围，则将新的导航路径发送至移动终端，移动终端按新的导航路径行驶。移动终端再次行驶一个Tu时间周期后，再次向服务器发起路径更新请求，直到到达目的地为止。
实施例四、
图7是本实施例提供的导航系统，如图7所示，包括移动设备、路径规划服务器和实时数据交通服务器。具体工作流程包括：
步骤S701、路径规划服务器预先为移动设备确定当前导航路径。
步骤S702、移动设备根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性向路径规划服务器发送自身当前的导航位置信息。
步骤703、路径规划服务器向实时交通数据服务器发送实时交通信息的请求。实时交通数据服务器发送实时交通信息至路径规划服务器。
路径规划服务器根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，将新计算的路径发送至移动设备。
移动设备判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据自身在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、自身在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径。
如果判断到新的导航路径与当前的导航路径重合，则移动终端更新预计驾驶时间。
如果判断到新的导航路径与当前的导航路径不重合，则更新从当前的起点到终点沿当前的导航路径行驶需要的预估通行时间T1，如果更新的预估通行时间T1与新的导航路径的通行时间T2差别小于预设阈值，表明两条路径的时间差别在可接受的范围内(如通行时间差别小于半小时，或者时间差别是全程时间的一个百分比)，则移动终端更新预计驾驶时间；如果大于预设阈值，表明这两条路径的时间差别超过了可接受的范围，则移动终端按新的导航路径行驶。
本发明提供的导航路径规划方法和装置、导航系统，使路径规划的结果最接近真实的道路交通状况，使驾驶员能够根据实时交通的状况实时采纳最优化的路径规划结果，而由于大量驾驶员避开了通行速度较慢的拥堵路段，也能够有效的减少进入拥堵路段的交通工具，有效的缓解交通拥堵。本发明互联网高效的传输实时交通信息，定时对路径规划结果进行调整，实现路径规划结果的最优化。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
Claims (14)
1.一种导航路径规划方法，其特征在于，包括：
预先为待导航设备确定当前导航路径；
根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；
判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则
根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径；其中，
所述根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，包括：
确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1,2,…n，n为可用路径数量；
计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间；
选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，包括：
根据预设的距离Sa，获取每条可用路径中，Sa内各路段的实时预估通行时间，求和得到通过Sa的实时预估通行时间Tai。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，包括：
根据预设的时间段Ta，逐段获取每条可用路径中各路段的实时预估通行时间并求和，直到求和结果接近预设的时间段Ta；
其中，所述Tai为求和结果，或者Tai＝Ta。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述Ta不小于Tu。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实时交通信息，从实时数据交通服务器获取。
6.一种导航路径规划装置，其特征在于，包括：
路径计算单元，用于在预先为待导航设备确定当前导航路径之后，根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性获得待导航设备当前的导航位置信息，根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；
路径重合判断单元，用于判断新计算的路径与当前导航路径是否重合；
路径更新单元，用于在所述路径重合判断单元判断结果为否的情况下，根据待导航设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、待导航设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径；其中，
所述路径计算单元，包括：
可用路径确定子单元，用于确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
通行时间预估子单元，用于获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1,2,…n，n为可用路径数量；
导航路径选择子单元，用于计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间；选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通行时间预估子单元，具体用于：
根据预设的距离Sa，获取每条可用路径中，Sa内各路段的实时预估通行时间，求和得到通过Sa的实时预估通行时间Tai。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述通行时间预估子单元，具体用于：
根据预设的时间段Ta，逐段获取每条可用路径中各路段的实时预估通行时间并求和，直到求和结果接近预设的时间段Ta；
其中，所述Tai为求和结果，或者Tai＝Ta。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述Ta不小于Tu。
10.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置还包括：
实时数据获取单元，用于从实时数据交通服务器获取实时交通信息。
11.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置为移动设备。
12.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，该装置为路径规划服务器。
13.一种导航系统，其特征在于，包括移动设备和路径规划服务器；
所述路径规划服务器，预先为移动设备确定当前导航路径；
所述移动设备根据预设的导航路径更新周期Tu，周期性向路径规划服务器发送自身当前的导航位置信息；
所述路径规划服务器根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径；判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据移动设备在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、移动设备在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径，并将更新后的导航路径发送至移动设备；
或者
所述路径规划服务器根据导航位置信息以及实时交通信息计算导航路径，将新计算的路径发送至移动设备；
所述移动设备判断新计算的路径与当前导航路径是否重合，如果否，则根据自身在当前位置沿当前导航路径的预估通行时间T1、自身在当前位置沿新计算的路径的通行时间T2，判断T1-T2是否大于预设的阈值，如果是，则将当前导航路径更新为所述新计算的路径；其中，
所述路径规划服务器，具体
确定待导航设备当前位置至导航终点的可用路径；
获取每条可用路径中，部分路段的实时预估通行时间Tai，以及剩余路段的静态预估通行时间Tbi；其中i＝1,2,…n，n为可用路径数量；
计算Tai+Tbi，确定每条可用路径的总预估通行时间；
选择总预估通行时间最短的可用路径作为导航路径。
14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，该系统还包括：
实时数据交通服务器，用于向所述路径规划服务器提供实时交通信息。
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