CN102679996A

CN102679996A - 导航系统及方法

Info

Publication number: CN102679996A
Application number: CN2012101141794A
Authority: CN
Inventors: 闫玉才
Original assignee: Qisda Suzhou Co Ltd
Current assignee: Qisda Suzhou Co Ltd
Priority date: 2012-04-18
Filing date: 2012-04-18
Publication date: 2012-09-19
Anticipated expiration: 2032-04-18
Also published as: CN102679996B

Abstract

本发明提供一种导航系统及方法，该导航系统使用的导航方法为：首先，确定始发地和目的地，并确定从该始发地至该目的地的至少两条路径；其次，获取该至少两条路径的减速系数；然后，比较该减速系数并选出最小减速系数；最后，选择该最小减速系数对应的路径；其中，该减速系数为减速次数与路径长度的函数，对应于路径拥堵程度，所述路径长度为始发地至目的地的路程长度。通过本发明提供的导航系统及导航方法，可以根据始发地和目的地之间的至少两条路径上的减速次数和路径长度，获取每条路径的减速系数，通过减速系数可清楚的了解路径的拥堵程度，从而为用户选择拥堵程度最低的出行路径。

Description

导航系统及方法

技术领域

本发明关于一种导航系统及方法，特别是有关于一种通过减速次数和路径长度选择路径的导航系统及方法。

背景技术

随着社会经济的快速发展，私人汽车已经逐渐走进了千家万户。近年来，私家车保有量不断上升。越来越多的私家车在给人们出行带来方便的同时，也带来了日益严重的交通拥堵。为了应付拥堵，有些城市已经对车牌号的发放采取拍卖或者摇号的方式，来限制私家车的增长速度。拥堵已经成为人们出行时不得不考虑的一个重要因素。

全球定位系统GPS(Global Positioning System)已经在各领域得到广泛的应用，其导航功能也越来越受到人们的青睐。尤其是在驾车出行时，通过导航系统规划路径已经成为人们外出的首选。根据城市道路的特点，从始发地到目的地会有多条不同的路径，导航系统会根据用户的需求选用特定的方法规划路径。当前最常用的选择路径的依据有距离最短或者高架优先。但是，由于没有考虑道路拥堵状况，距离的最短并不能获得时间上的最短，同时距离最短会使更多的汽车采用相同的路径并造成交通拥堵，既不利于人们快捷的出行，也不利于缓解城市的拥堵状况。

发明内容

针对上述问题，本发明提供一种导航系统，该导航系统包括信息获取模块、比较模块及路径选择模块，该信息获取模块，用以获取始发地至目的地的至少两条路径的减速系数；该比较模块，用以从该信息获取模块获取该减速系数，对该减速系数比较并选出最小减速系数；该路径选择模块，用以根据该最小减速系数选择其对应的路径；其中，该减速系数为减速次数与路径长度的函数，对应于路径的拥堵程度，所述路径长度为始发地至目的地的路程长度。

根据上述的导航系统，该减速系数为减速次数与路径长度的比值，或者该减速系数采用以下公式获得：

f_{n} = α \times \frac{L_{n}}{L_{\max}} + β \times \frac{r_{n}}{L_{n}}

其中，f_n为第n条路径的减速系数，L_n为第n条路径的长度，L_max为该n条路径中最长路径的长度，r_n为第n条路径的减速次数，α、β为加权系数，均介于0至1中间。

根据上述的导航系统，该信息获取模块包括本地数据库，存储有历史统计的减速系数。

根据上述的导航系统，该信息获取模块包括第一通信模块，该第一通信模块用以从服务器获取减速系数。

根据上述的导航系统，该导航系统更包括实时记录模块，该实时记录模块用以记录减速次数及路径长度，并传送给该信息获取模块。

根据上述的导航系统，该实时记录模块包括加速度传感器或者全球定位装置，用以获得减速次数。

根据上述的导航系统，该实时记录模块通过全球定位装置或者电子地图获取路径长度。

本发明另提供一种导航方法，该导航方法包括：

确定始发地和目的地，并确定从该始发地至该目的地的至少两条路径；

获取该至少两条路径的减速系数；

比较该减速系数并选出最小减速系数；

选择该最小减速系数对应的路径；

其中，该减速系数为减速次数与路径长度的函数，对应于路径拥堵程度，所述路径长度为始发地至目的地的路程长度。

根据上述的导航方法，该减速系数为减速次数与路径长度的比值，或者该减速系数采用以下公式获得：

f_{n} = α \times \frac{L_{n}}{L_{\max}} + β \times \frac{r_{n}}{L_{n}}

根据上述的导航方法，在获取该至少两条路径的减速系数的步骤中，是从存储有历史统计的减速系数的本地数据库或网络数据库中获取减速系数。

根据上述的导航方法，选择该最小减速系数对应的路径后，记录实时的减速次数及路径长度，并更新历史统计的减速系数。

根据上述的导航方法，更新历史统计的减速系数时，使实时的减速次数及路径长度转换成实时减速系数，并与历史统计的减速系数进行加权得到更新的减速系数。

根据上述的导航方法，更新历史统计的减速系数时按照时间段进行更新。

通过本发明提供的导航系统及导航方法，可以根据始发地和目的地之间的至少两条路径上的减速次数和路径长度，获取每条路径的减速系数，通过减速系数可清楚的了解路径的拥堵程度，从而为用户选择拥堵程度最低的出行路径，本发明提供的导航系统和方法还可包括实时记录模块，以获得各路径最新的拥堵信息，对数据库存储的历史数据进行更新，可以实现道路配置的均衡性，提高城市道路的利用率，降低城市的拥堵状况。

附图说明

图1为本发明导航系统的示意图；

图2为本发明导航系统的又一实施例；

图3为本发明导航系统的另一实施例；

图4为本发明导航方法的示意图。

具体实施方式

为使对本发明的目的、构造、特征、及其功能有进一步的了解，兹配合实施例详细说明如下。

参见图1，图1为本发明导航系统的示意图，导航系统包括信息获取模块1、比较模块2及路径选择模块3，该信息获取模块1用以获取始发地至目的地的至少两条路径的减速系数，比较模块2从信息获取模块1获取减速系数，对该减速系数进行比较，并选出最小减速系数，路径选择模块3根据最小减速系数选择相应的路径。所述减速系数对应于路径的拥堵程度，是一个包含有减速次数与路径长度的函数，路径长度表示始发地至目的地的路程长度。

参见图1，本发明还可以包括实时记录模块4，用以记录实时状态的减速次数以及路径长度，并按照减速系数与减速次数和路径长度的函数关系转换成减速系数，将该减速系数传送给信息获取模块1，以更新各路径的减速系数。在实际应用中，实时记录模块4也可以与信息获取模块1集成在一个模块中，本发明并不以此为限。在一实施例中，减速次数的获取可使用加速度传感器，比如通过加速度传感器记录加速度变为负值的次数，该次数等于减速次数；减速次数的获取亦可以通过全球定位装置(GPS)进行获取，通过全球定位装置获得移动物体的速度降低的次数，该次数等于减速次数。路径长度的获取可通过全球定位装置或者电子地图直接获得。关于减速次数和路径长度的获取方法，本发明不以此为限。

另外，减速系数与减速次数和路径长度的函数关系式可为每千米路程内的减速次数，即，减速系数可以是减速次数与路径长度的比值，也可采用加权的方式计算得到减速系数，即：

f_{n} = α \times \frac{L_{n}}{L_{\max}} + β \times \frac{r_{n}}{L_{n}}

上述减速系数的算法，本发明不做限定，只要能够有效地对应于路径的拥堵程度。

参见图2，图2是本发明导航系统的又一实施例。导航系统包括信息获取模块11、比较模块2及路径选择模块3，所述信息获取模块11包括本地数据库111，其内部储存有历史统计的各路径减速系数。当确定始发地和目的地后，本地数据库111选出至少两条路径，并将其减速系数传送给比较模块2，比较模块2对接收到的减速系数进行比较，若减速系数越大，其对应的路径拥堵程度越大，则比较模块2选出最小减速系数传送给路径选择模块3，使其选择最小减速系数对应的路径；若减速系数越大，其对应的路径拥堵程度越小，则比较模块2选出最大减速系数传送给路径选择模块3，使其选择最大减速系数对应的路径。对于该至少两条路径的选取，可设定一定的阈值进行初步选择，比如路径长度不大于5千米，或者红绿灯数量不多于5个，本发明不以此为限。

对于不联网的信息获取模块11，本地数据库111是获取路径减速系数的唯一来源，因此，对其减速系数的更新尤其重要，参见图2，本发明还可以包括实时记录模块4，用以记录实时状态的减速次数以及路径长度，并按照减速系数与减速次数和路径长度的函数关系转换成减速系数，将该减速系数传送给本地数据库111，以更新其内部存储的各路径减速系数。

由于路段的拥堵程度会随时间变化，因此本地数据库111对各路径减速系数进行更新时可对不同时间段内的减速系数进行更新，时间段长度可根据终端计算和存储能力来确定，比如时间段可分为上下班高峰期(7:00-9:00和17:00-19:00)、白天(9:00-17:00)和夜间(19:00-24:00和0:00-7:00)，将实时记录的减速次数和路径长度转换成减速系数更新到本地数据库111存储的对应时间段的减速系数，更新方法可采用加权平均的方式，以突出实时数据比历史数据具有更大的参考性。

参见图3，图3为本发明导航系统的另一实施例。导航系统包括信息获取模块12、比较模块2及路径选择模块3，所述信息获取模块12包括第一通信模块121，可与服务器5内的第二通信模块52进行信息传送，以获得数据库51内存储的减速系数。当确定始发地和目的地后，第一通信模块121与第二通信模块52进行信息传送，从数据库51选出至少两条路径的减速系数，并将其传送给比较模块2，比较模块2接收减速系数后对其进行比较，若减速系数越大，其对应的路径拥堵程度越大，则比较模块2选出最小减速系数传送给路径选择模块3，使其选择最小减速系数对应的路径；若减速系数越大，其对应的路径拥堵程度越小，则比较模块2选出最大减速系数传送给路径选择模块3，使其选择最大减速系数对应的路径。对于上述至少两条路径的选取，可设定一定的阈值进行初步选择，比如路径长度不大于5千米，或者红绿灯数量不多于5个，本发明不以此为限。

对于联网的信息获取模块12，仍需要对服务器5的数据库51进行数据更新，参见图3，本发明还可以包括实时记录模块4，用以记录实时状态的减速次数以及路径长度，并按照减速系数与减速次数和路径长度的关系转换成减速系数，将该减速系数传送给第一通信模块121，再由第一通信模块121与服务器5进行信息传送，以更新数据库51内存储的各路径减速系数。更新方法与上一实施例相同，此处不再赘述。

对于本实施例，导航系统也可包括本地数据库，用以在网络状况不好的情况下选择本地数据库，所述本地数据库与服务器5的数据库51都存储有历史统计的减速系数，在对减速系数更新时，需同时更新本地数据库与服务器5的数据库51。

本发明另提供一种导航方法，参见图4，是本发明导航方法的示意图，该导航方法包括以下步骤：

S1：确定始发地和目的地，并确定从该始发地至该目的地的至少两条路径；

S2：获取该至少两条路径的减速系数；

S3：比较该减速系数并选出最小减速系数；

S4：选择该最小减速系数对应的路径。

上述路径长度，指始发地至目的地的路程长度，在选取从始发地至目的地的至少两条路径时，可设定一定的阈值进行选择，比如路径长度不大于5千米，或者红绿灯数量不多于5个，本发明不以此为限。

上述的减速系数是一个关于减速次数和路径长度的函数，表示路径的拥堵程度。本发明提供的减速系数可以是减速次数与路径长度的比值，也可以采用加权的方式计算减速系数，即

f_{n} = α \times \frac{L_{n}}{L_{\max}} + β \times \frac{r_{n}}{L_{n}}

根据上述的导航方法，在步骤S4后还可以包括下述步骤：记录实时的减速次数及路径长度，并对历史统计的减速系数进行更新。该步骤中，减速次数的获取可使用加速度传感器，比如通过加速度传感器记录加速度变为负值的次数，该次数等于减速次数；减速次数的获取亦可以通过全球定位装置(GPS)进行获取，通过全球定位装置获得移动物体的速度降低的次数，该次数等于减速次数；路径长度的获取可通过全球定位装置或者电子地图直接获得。关于减速次数和路径长度的获取方法，本发明不限于此。对数据进行更新时，可对不同时间段内的减速系数进行更新，时间段长度可根据终端计算和存储能力来确定，比如时间段可分为上下班高峰期(7:00-9:00和17:00-19:00)、白天(9:00-17:00)和夜间(19:00-24:00和0:00-7:00)，将实时记录的减速次数和路径长度转换成减速系数更新到本地数据库存储的对应时间段的减速系数，更新方法可采用加权平均的方式，以突出实时数据比历史数据具有更大的参考性。

本发明提供的导航系统及导航方法，可以根据始发地和目的地之间的至少两条路径上的减速次数和路径长度，获取每条路径的减速系数，通过减速系数可清楚的了解路径的拥堵程度，从而为用户选择拥堵程度最低的出行路径，本发明提供的导航系统和方法还可包括实时记录模块，以获得各路径最新的拥堵信息，对数据库存储的历史数据进行更新，可以实现道路配置的均衡性，提高城市道路的利用率，降低城市的拥堵状况。

本发明已由上述相关实施例加以描述，然而上述实施例仅为实施本发明的范例。必需指出的是，上述实施例并未限制本发明的范围。相反地，在不脱离本发明的精神和范围内所作的更动与润饰，均属本发明的专利保护范围。

Claims

1.一种导航系统，其特征在于，该导航系统包括：

信息获取模块，用以获取始发地至目的地的至少两条路径的减速系数；

比较模块，用以从该信息获取模块获取该减速系数，对该减速系数比较并选出最小减速系数；及

路径选择模块，用以根据该最小减速系数选择其对应的路径；

其中，该减速系数为减速次数与路径长度的函数，对应于路径的拥堵程度，所述路径长度为始发地至目的地的路程长度。

2.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，该减速系数为减速次数与路径长度的比值，或者该减速系数采用以下公式获得：

f_{n} = α \times \frac{L_{n}}{L_{\max}} + β \times \frac{r_{n}}{L_{n}}

3.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，该信息获取模块包括本地数据库，存储有历史统计的减速系数。

4.根据权利要求1所述的导航系统，其特征在于，该信息获取模块包括第一通信模块，该第一通信模块用以从服务器获取减速系数。

5.根据权利1所述的导航系统，其特征在于，该导航系统更包括实时记录模块，该实时记录模块用以记录减速次数及路径长度，并传送给该信息获取模块。

6.根据权利要求5所述的导航系统，其特征在于，该实时记录模块包括加速度传感器或者全球定位装置，用以获取减速次数。

7.根据权利要求5所述的导航系统，其特征在于，该实时记录模块通过全球定位装置或者电子地图获取路径长度。

8.一种导航方法，其特征在于，该导航方法包含：

获取该至少两条路径的减速系数；

比较该减速系数并选出最小减速系数；

选择该最小减速系数对应的路径；

9.根据权利要求8所述的导航方法，其特征在于，该减速系数为减速次数与路径长度的比值，或者该减速系数采用以下公式获得：

f_{n} = α \times \frac{L_{n}}{L_{\max}} + β \times \frac{r_{n}}{L_{n}}

10.根据权利要求8所述的导航方法，其特征在于，在获取该至少两条路径的减速系数的步骤中，是从存储有历史统计的减速系数的本地数据库或网络数据库中获取减速系数。

11.根据权利要求10所述的导航方法，其特征在于，选择该最小减速系数对应的路径后还包含，记录实时的减速次数及路径长度，并更新历史统计的减速系数。

12.根据权利要求11所述的导航方法，其特征在于，更新历史统计的减速系数时，使实时的减速次数及路径长度转换成实时减速系数，并与历史统计的减速系数进行加权得到更新的减速系数。

13.根据权利要求11所述的导航方法，其特征在于，更新历史统计的减速系数时按照时间段进行更新。