CN103258438B - 智能出行与最佳车位导航系统及其导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能出行与最佳车位导航系统及其导航方法，包括最优路径推荐单元、行驶车辆实时定位器、停车诱导主控器、无线车位探测器、无线网络通讯单元、CPU、液晶触摸屏。最优路径推荐单元根据实时路况，在液晶屏上实时推荐最佳行驶路线，帮助车主避开拥堵路段，以最快的速度到达目的地。停车诱导主控器能在液晶屏上提供便捷的停车场车位信息，使车主能在较短的时间内走最近的路找到合适的停车场，并找到最佳停车位，从而为车主解决了找车位难的烦恼，节省停车时间，提高了停车速度。本发明实现了车辆动态路径诱导和车位最佳引导功能，在液晶屏上提供准确、全面的交通诱导信息，提高出行和泊车的效率、质量。

Description

智能出行与最佳车位导航系统及其导航方法

技术领域

本发明涉及一种导航系统，尤其是一种智能出行与最佳车位导航系统及其导航方法。

背景技术

近年来，车辆的广泛普及给人们的生活带来了方便，但同时也给出行者带来了许多困惑;复杂的交通网络使人们无所适从;频繁发生的交通堵塞使人们难于选择最佳的出行路线;处在陌生的地理环境中无法准确的了解周围的交通条件;到达目的地附近，尤其是市区主要大型商业区、办公区、中央商务区(CBD)及著名景区附近停车难、难停车。这种状况表明，如何在短时间、路程最少、成本最低的情况下到达目的地，并在最短时间内找到合适的停车位完是人们所急需解决的问题。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种智能出行与最佳车位导航系统及其导航方法，该装置及方法能够引导驾驶者选择最佳路线到达目的地，并寻找最近停车场和停车位，引导驾驶者进行快速停车。

为实现上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种智能出行与最佳车位导航系统，包括：

最优路径推荐单元：根据实时路况，在液晶屏上实时推荐最佳行驶路线，帮助车主避开拥堵路段，以最快的速度到达目的地；最优路径推荐单元同时与CPU和无线网络通讯单元通信；

行驶车辆实时定位器：通过GPS接收机接收卫星信号，以确定车辆在路网中的准确位置；行驶车辆实时定位器同时与CPU、最优路径推荐单元、停车诱导主控器和无线网络通讯单元通信；

停车诱导主控器：在液晶屏上实时提供便捷的停车场车位信息，使车主能在较短的时间内走最近的路找到合适的停车场，并找到最佳停车位，从而减少了因寻找泊车位而在公共道路空间巡游的汽车数量；停车诱导主控器同时与CPU、行驶车辆实时定位器、无线车位探测器和无线网络通讯单元通信；

无线车位探测器：提供车位状态信息的采集与传输功能，该模块通过无线网络通讯单元与停车场车位数据管理系统通信，获取各停车位的实时状态信息，实现了对停车资源的全方位动态监控，同时将采集到的全方位车位状态信息传输给停车诱导主控器，指导车辆进入相关车位；

无线网络通讯单元：无线网络通讯单元实现数据收发功能，它通过半双工的方式和中继通信；无线网络通讯单元分别与实时交通信息服务中心和停车场车位数据管理系统通信；

液晶触摸屏：设置行车起点终点，实时显示最佳行驶路线、最佳停车场和停车位，为用户提供准确、全面的交通诱导信息；液晶触摸屏与CPU通信。

所述无线网络通讯单元包括433MHz、ZigBee、GPRS/3G/4G收发模块，其中，无线车位探测器通过433MHz或ZigBee与停车场车位数据管理系统通信；GPRS/3G/4G收发模块与实时交通信息服务中心的常态通信，包括城市地图、实时路况、停车场信息常态数据的传输。

所述停车诱导主控器，主要功能是引导行车行至距离终点附近的最佳停车位置，包括判断最佳行车路线，最短路径，最优停车位置。

一种利用智能出行与最佳车位导航系统的导航方法，步骤如下：

1）最优路径推荐，其中：X代表出发点，Y代表目的地址，车辆需要由X出发到达目的地Y，在导航装置中设定起点、终点后，通过最优路径推荐单元得出由起点X→Z→Y为最佳路线，但当行车未到达Z点之前，从实时交通信息服务中心获取到路线Z→Y发生交通拥堵信息，导航装置重新由选择一条最佳路线为X→Z→M→Y，且该路况当前状态为畅通状态，则指示车辆通过路线Z→M→Y到达目的地；

2）最优路径诱导，在出发到达目的地前，在液晶屏上设定好起点和终点位置，导航装置会根据最优路径算法推荐最佳行驶路线，导航装置从实时交通信息服务中心获取数据判断当前行驶路线是否拥堵，如果畅通则将最佳行驶路线在液晶屏上显示，车辆即可按照推荐的最佳行驶路线行驶；如果处于拥堵状态，则由最优路径算法得到下一个最佳行驶路线；车辆在行驶途中，将实时从实时交通信息服务中心获取前方路线交通状况，并判断前方是否出现拥堵情况，若出现拥堵，系统将以当前位置为起点，重新计算其行驶至终点的最佳路线，直至行车到达终点；

3）最佳车位引导，当车辆到达目的地附近，在液晶屏上启动最优停车功能，首先由最优路径算法推荐最佳停车场，导航装置从实时交通信息服务中心获取通往最佳停车场途中是否拥堵，如果处于拥堵状态，则由最优路径算法得到下一个最佳停车场，否则，则在液晶屏上显示从当前位置前往最佳停车场的行驶路线；

当车辆进入最佳停车场入口时，通过无线网络通讯单元获取到停车场管理系统中现有车位空闲占用情况，由最佳车位诱导算法确定出剩余车位中，下一个最佳停放车位号，并将相关信息传送到车载导航装置显示屏上，指示到达最佳车位的行车路线，如果在通往最佳停车位前方已有其他车辆，则由最佳车位诱导算法确定出下一个最佳停放车位号，如果该行驶路线途中没有任何车辆，则驾驶员在显示屏上通往最佳车位方向标志的引导下，快速将车停放到指定车位。

所述步骤1）中拥堵的判断方法是，设定当前时间之前的一段时间t内，通过当前道路的车辆密度n，当n大于设定的阈值T时判断为拥堵状态，n=N/t，其中N为时间t内通过该道路的车辆总数，该数据从实时交通信息服务中心获得。

本发明中的最优路径算法、最佳车位诱导算法均为现有技术，在此不再赘述。

本发明的有益效果是，最优路径推荐单元根据实时路况，在液晶屏上实时推荐最佳行驶路线，帮助车主避开拥堵路段，以最快的速度到达目的地。停车诱导主控器能在液晶屏上提供便捷的停车场车位信息，使车主能在较短的时间内走最近的路找到合适的停车场，并找到最佳停车位，从而为车主解决了找车位难的烦恼，节省停车时间，提高了停车速度。针对现实生活中困扰车主“行车难”和“停车难”两大常见问题，本发明实现了车辆动态路径诱导和车位最佳引导功能，在液晶屏上提供准确、全面的交通诱导信息，提高出行和泊车的效率、质量。

本发明由于将最优路径计算和最佳车位诱导方法用于对驾驶者进行智能导航，与现有技术：

（1）实现了最优路径诱导，能正确引导车辆驾驶者顺利到达目的地。通过实施行驶引导，可以避免用户在路网中滞留的时间，减少行车延误，从而改善整个路网的交通拥挤状况，达到降低事故发生率的效果，提高交通安全水平。

（2）通过实现最佳车位引导，自动显示行车方向及停车位置，指引司机快速将车辆停入空位。驾驶者既不会因停车浪费大量时间，又不必花费更多的油耗到处转悠寻找车位。从而节省了停车时间，提高了停车效率，并做到停车最优化。

附图说明

图1为智能出行与最佳车位导航系统的结构框图；

图2为交通路况分布示意图；

图3为导航系统中出行最优路径诱导的程序流程图；

图4为导航系统中最佳车位引导的程序流程图；

图5为最佳车位引导示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

本发明是一个由最优路径推荐单元、行驶车辆实时定位器、停车诱导主控器、无线车位探测器、无线网络通讯单元、CPU、液晶触摸屏为主体所构成的智能出行与最佳车位导航系统（图1）。

图2是交通路况分布示意图，其中：X代表出发点，Y代表目的地址，车辆需要由X出发到达目的地Y。在导航装置中设定起点、终点后，通过最优路径推荐单元得出由起点X→Z→Y为最佳路线，但当行车未到达Z点之前，从实时交通信息服务中心获取到路线Z→Y发生交通拥堵信息，导航装置重新由选择一条最佳路线为X→Z→M→Y，且该路况当前状态为畅通状态，则指示车辆通过路线Z→M→Y到达目的地。判断拥堵的方法是，设定当前时间之前的一段时间如t=10分钟内，通过当前道路的车辆密度n，当n大于设定的阈值T时判断为拥堵状态，n=N/t，其中N为时间t内通过该道路的车辆总数，该数据从实时交通信息服务中心获得。

图3给出了最优路径诱导方法：在出发到达目的地前，在液晶屏上设定好起点和终点位置，导航装置会根据最优路径算法推荐最佳行驶路线，导航装置从实时交通信息服务中心获取数据判断当前行驶路线是否拥堵，如果畅通则将最佳行驶路线在液晶屏上显示，车辆即可按照推荐的最佳行驶路线行驶；如果处于拥堵状态，则由最优路径算法得到下一个最佳行驶路线。车辆在行驶途中，将实时从实时交通信息服务中心获取前方路线交通状况，并判断前方是否出现拥堵情况，若出现拥堵，系统将以当前位置为起点，重新计算其行驶至终点的最佳路线，直至行车到达终点。

图4给出了最佳车位引导方法：当车辆到达目的地附近，在液晶屏上启动最优停车功能，首先由最优路径算法推荐最佳停车场，导航装置从实时交通信息服务中心获取通往最佳停车场途中是否拥堵，如果处于拥堵状态，则由最优路径算法得到下一个最佳停车场，否则，则在液晶屏上显示从当前位置前往最佳停车场的行驶路线。当车辆进入最佳停车场入口时，通过无线网络通讯单元获取到停车场管理系统中现有车位空闲占用情况，由最佳车位诱导算法确定出剩余车位中，下一个最佳停放车位号，并将相关信息传送到车载导航装置显示屏上，指示到达最佳车位的行车路线，如果在通往最佳停车位前方已有其他车辆，则由最佳车位诱导算法确定出下一个最佳停放车位号，如果该行驶路线途中没有任何车辆，则驾驶员在显示屏上通往最佳车位方向标志的引导下，快速将车停放到指定车位。

图5为最佳车位引导示意图，车辆到达停车场后，由停车诱导主控器计算出较为理想的停车位有停车位P1、停车位P2，经计算其中距车辆最近的为停车位P1，若在行车至停车位P1处无车辆阻挡，停车诱导主控器直接在液晶屏上显示最佳停车位P1，将行车引导至停车位P1处停车。但经导航系统判断通往该停车位P1路线上有其他车辆正在行驶，则由停车诱导主控器重新计算，引导行车至前方无车辆阻挡的停车位P2处停车。

本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (4)

1.一种智能出行与最佳车位导航系统，其特征是，包括：

最优路径推荐单元：根据实时路况，在液晶屏上实时推荐最佳行驶路线，帮助车主避开拥堵路段，以最快的速度到达目的地；最优路径推荐单元同时与CPU和无线网络通讯单元通信；

行驶车辆实时定位器：通过GPS接收机接收卫星信号，以确定车辆在路网中的准确位置；行驶车辆实时定位器同时与CPU、最优路径推荐单元、停车诱导主控器和无线网络通讯单元通信；

停车诱导主控器：在液晶屏上实时提供便捷的停车场车位信息，使车主能在较短的时间内走最近的路找到合适的停车场，并找到最佳停车位，从而减少了因寻找泊车位而在公共道路空间巡游的汽车数量；停车诱导主控器同时与CPU、行驶车辆实时定位器、无线车位探测器和无线网络通讯单元通信；

所述停车诱导主控器，主要功能是引导行车行至距离终点附近的最佳停车位置，包括判断最佳行车路线，最短路径，最优停车位置；

无线车位探测器：提供车位状态信息的采集与传输功能，无线车位探测器通过无线网络通讯单元与停车场车位数据管理系统通信，获取各停车位的实时状态信息，实现了对停车资源的全方位动态监控，同时将采集到的全方位车位状态信息传输给停车诱导主控器，指导车辆进入相关车位；

无线网络通讯单元：无线网络通讯单元实现数据收发功能，它通过半双工的方式和中继通信；无线网络通讯单元分别与实时交通信息服务中心和停车场车位数据管理系统通信；

液晶触摸屏：设置行车起点终点，实时显示最佳行驶路线、最佳停车场和停车位，为用户提供准确、全面的交通诱导信息；液晶触摸屏与CPU通信。

2.如权利要求1所述的导航系统，其特征是，所述无线网络通讯单元包括433MHz、ZigBee、GPRS/3G/4G收发模块，其中，无线车位探测器通过433MHz或ZigBee与停车场车位数据管理系统通信；GPRS/3G/4G收发模块与实时交通信息服务中心的常态通信，包括城市地图、实时路况、停车场信息常态数据的传输。

3.一种利用权利要求1所述智能出行与最佳车位导航系统的导航方法，其特征是，步骤如下：

1)最优路径推荐，其中：X代表出发点，Y代表目的地址，车辆需要由X出发到达目的地Y，在导航装置中设定起点、终点后，通过最优路径推荐单元得出由起点X→Z→Y为最佳路线，但当行车未到达Z点之前，从实时交通信息服务中心获取到路线Z→Y发生交通拥堵信息，导航装置重新由选择一条最佳路线为X→Z→M→Y，且该路况当前状态为畅通状态，则指示车辆通过路线Z→M→Y到达目的地；

2)最优路径诱导，在出发到达目的地前，在液晶屏上设定好起点和终点位置，导航装置会根据最优路径算法推荐最佳行驶路线，导航装置从实时交通信息服务中心获取数据判断当前行驶路线是否拥堵，如果畅通则将最佳行驶路线在液晶屏上显示，车辆即可按照推荐的最佳行驶路线行驶；如果处于拥堵状态，则由最优路径算法得到下一个最佳行驶路线；车辆在行驶途中，将实时从实时交通信息服务中心获取前方路线交通状况，并判断前方是否出现拥堵情况，若出现拥堵，系统将以当前位置为起点，重新计算其行驶至终点的最佳路线，直至行车到达终点；

3)最佳车位引导，当车辆到达目的地附近，在液晶屏上启动最优停车功能，首先由最优路径算法推荐最佳停车场，导航装置从实时交通信息服务中心获取通往最佳停车场途中是否拥堵，如果处于拥堵状态，则由最优路径算法得到下一个最佳停车场，否则，则在液晶屏上显示从当前位置前往最佳停车场的行驶路线；

当车辆进入最佳停车场入口时，通过无线网络通讯单元获取到停车场管理系统中现有车位空闲占用情况，由最佳车位诱导算法确定出剩余车位中，下一个最佳停放车位号，并将相关信息传送到车载导航装置显示屏上，指示到达最佳车位的行车路线，如果在通往最佳停车位前方已有其他车辆，则由最佳车位诱导算法确定出下一个最佳停放车位号，如果该行驶路线途中没有任何车辆，则驾驶员在显示屏上通往最佳车位方向标志的引导下，快速将车停放到指定车位。

4.如权利要求3所述的导航方法，其特征是，所述步骤1)中拥堵的判断方法是，设定当前时间之前的一段时间t内，通过当前道路的车辆密度n，当n大于设定的阈值T时判断为拥堵状态，n＝N/t，其中N为时间t内通过该道路的车辆总数，该数据从实时交通信息服务中心获得。