CN103403496B - 利用探测数据确定及验证导航优先权设置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种用于确定在交叉点(26)处的运输工具优先权设置(30)的方法，所述方法包含累积来自多个个别导航单元(20)的探测数据(24)。选择数字地图(14)内的交叉点，及选择多条探测迹线(32)。以一种方法处理所述探测迹线(32)，所述方法的特征为，选择在不同轨迹(34)上同时进入所述交叉点(26)的一对探测迹线(32)。确定所述探测迹线(32)中的哪一者首先通过所述交叉点，且相应地更新交叉点优先权矩阵(36)。利用此交叉点优先权矩阵(36)表示至少一个所导出的交叉点(BLOOMFIELD38802-471079941)优先权设置(38)。

Description

利用探测数据确定及验证导航优先权设置的方法
技术领域
本发明大体来说涉及一种用于确定及验证在地理道路交叉点处的运输工具优先权的系统及方法。更具体来说，本发明涉及一种用于利用探测数据来验证运输工具优先权的方法。
背景技术
数字地图包含经编译且格式化成陆地特征、相关对象及服务(当其实际上存在时)的虚拟表示的数据集合。大多数数字地图提供者的目标是产生提供特定区域的准确表示(详述主要道路干线及点特征)的地图。随着这些数字地图及利用这些数字地图的导航系统的细节增加，核对这些细节的准确性的能力变得越来越困难。
增加道路位置及交通方向的准确性的新近方法是利用群众外包。群众外包的概念利用在日常行进期间利用导航装置(例如，个人导航装置)的大量用户。所述用户在这些行进期间逐渐形成数据，因为所述用户的导航装置连续监视其位置及行进。可主动收集数据，其中用户主动链接其装置与地图绘制公司以便上载数据或识别对地图绘制数据的校正。另外，可利用位于导航装置上的软件被动地收集数据。供个人装置(例如，手机)上使用的商业应用程序的风行度提供一种用于被动收集地图数据的方便且有效的方法。
此探测数据主要用于核对数字地图内的道路元素的地理位置。如果在数字地图绘制系统内未准确地反映给定道路的几何形状，则所述道路上的正常交通结合从此交通接收到的充足探测数据将允许对现存数据的准确校正。类似地，已知可利用此探测数据来监视及报告实时交通拥塞。导航系统利用此交通信息除了计算更快的路线之外，还给用户提供更准确的行进时间。
然而，将希望利用群众外包及相关探测数据来确定及核对比仅仅道路位置及交通速度更多的信息。实情为，将非常希望存取此数据以提供关于数字地图及导航的新的详细信息，其将进一步增加对用户的效用。一个此场景将为分析道路交叉点。在两条或两条以上道路的交叉点处，在不同方向上行进的运输工具将具有变化的优先通行权(rightofway)。此常常由路标或交通信号灯指定，但也可受传统优先通行权规则控制。然而，在目前的数字地图及导航系统中，不考虑或报告此细节。此信息将对操作员以及道路规划者都有用。
因此，本发明的一目标为提供一种确定及验证道路交叉点处的运输工具优先权的方法。本发明的另一目标为利用探测数据来确定及验证这些运输工具优先权。
发明内容
根据本发明的一个方面，通过一种用于核对在交叉点处的运输工具优先权设置的方法来实现这些及其它目标及优点，所述方法包含累积来自多个个别导航单元的探测数据。选择数字地图内的交叉点，且选择多条探测迹线。通过选择在不同轨迹上同时进入所述交叉点的一对探测迹线而处理所述探测迹线。确定所述探测迹线中的哪一者首先通过所述交叉点，且相应地更新交叉点优先权矩阵。利用此交叉点优先权矩阵表示至少一个所导出的交叉点优先权设置。
本发明通过允许在无需地图开发者物理上视察特定交叉点的情况下详细分析现存交叉点且确定管理所述交叉点的规则而提供优于现有技术的优点。另外，本发明通过允许分析实际交通模式且将其与假定优先权进行比较以核对、校正乃至建议对现存优先权的改变而提供优点。
附图说明
图1为根据本发明的导航装置的实施例。
图2为根据本发明的探测数据的收集的说明。
图3为将由本发明分析的交叉点的说明。
图4为本发明的方法的流程图。
图5为根据本发明的交叉点优先权矩阵的第一实例。
图6为如图3中所说明的交叉点的替代说明。
图7为根据本发明的交叉点优先权矩阵的替代说明。
具体实施方式
参看诸图(其中相同数字在若干视图中始终指示相同或对应的部分)，本发明涉及数字运输网络导航系统及由导航系统使用的数字地图、数据库及装置。“数字运输网络”意在包括各种已建立的运输网络(包括用于机动运输工具及非机动运输工具的各种道路表面，步行道、骑车道、滑雪道及徒步旅行道)及其它已建立的路线(导航装置的用户为了商务或休闲沿着所述路线行进)的数字地图绘制系统。为实现本发明的目的，术语“道路”希望以最一般的方式使用，且包括由任何类型的运输工具或行人使用的所有经铺设及未经铺设的道路、路径、道及其类似者。
现在参看图1，其为根据本发明的导航装置10。导航装置10通常利用软件15使全球定位元件12与地图数据库14成对，以使得逻辑16可确定位置特定方向，且可提供地图绘制说明18。本发明涵盖使用群众外包技术逐渐形成有用信息的数据库。在此情况下，多个不相关或个别的导航单元20在其被利用时记录数据，且中央服务器22收集所述数据(见图2)。可主动或被动地实现此操作。导航软件在手机及具有因特网连接性的其它装置上有所增加的使用允许有效检索此数据。随着汽车内的因特网连接性增加，预期可靠数据的数量将只会增加。在中央服务器22处累积且存储来自这些单元20的探测数据24。
本发明提供一种利用从多个个别导航单元20搜集的此探测数据24的独特方法。本发明利用此探测数据24确定及核对如图3中所说明的道路交叉点26的特征。应理解，术语“交叉点”意在涵盖在变化的方向上的多条行进路径交叉的任何地理特征。虽然描绘了简单的两条路线的交叉点，但应理解，涵盖具有变化的复杂性及众多路线十字路口的多种交叉点。当运输工具穿过交叉点26时，探测数据24将记录运输工具的速度、方向及位置。在所说明的实例中，运输工具可在任何方向上行进，且可穿过交叉点或拐入任何其它方向。为了参考，运输工具方向将指代从开始位置到结束位置。换句话说，A-B意味着从A行进到B。如果两个运输工具28同时到达交叉点26，则运输工具优先权确定在所述运输工具的路径发生冲突时，哪一运输工具具有优先通行权。此可通过呈现路标(停止、退让等等)、交通信号灯来指定，或可能甚至受传统优先通行权规则管理。本发明提供确定及验证这些优先权的独特方式。
本发明提供一种用于通过累积(110)来自多个个别导航单元20的探测数据24而确定或核对在交叉点26处的运输工具优先权设置30的方法100(图4)。当特定运输工具28穿过交叉点26时与所述特定运输工具28相关联的探测数据24被称作探测迹线32。在累积探测数据24之后，本发明从数字地图14内选择(120)交叉点26。给定数字地图14可包括大量交叉点26。可以任何次序处理这些交叉点。任选地，可基于任何开发准则(例如，交通流量)从数字地图内以特定交叉点26为目标。
一旦已选择(120)交叉点26，便评估(130)针对此特定交叉点26而存在的探测数据24的充足性。由于本发明依赖解译在交叉点26处存在的探测数据24，所以此数据24的量必须足以产生可靠结果。根据本发明，所属领域的技术人员将理解这些统计要求的本质。充足性可基于相对少的数据(如果一致)。然而，针对复杂的交叉点，或由于不一致的数据，可能需要大量数据点。如果探测数据24证明是充足的，则针对给定交叉点26检索(130)多条探测迹线32。选择(140)在不同轨迹34上大致同时进入交叉点26的一对探测迹线32。可利用到达时间的正常变化结合运输工具速度来确定所述运输工具是否“同时”到达。当运输工具28大致同时进入交叉点时，基于优先通行权的规则、标志或交通信号灯指定一个运输工具比另一运输工具具有优先权。然而，现存数字地图绘制系统不知道这些现实生活的控制及方向。
因此，本发明确定(150)所述探测迹线32中的哪一者首先通过交叉点26，以便收集数据以用于导出这些控制或方向的本质。本发明利用此信息更新(160)交叉点优先权矩阵36，以指示所述对探测迹线32中的哪一者先行。接着，针对给定交叉点26继续对新的探测迹线对32的处理(170)，直到矩阵36得以充分填充或探测数据24详尽为止。可接着利用(180)矩阵36计算所导出的交叉点优先权设置38。预期可以多种方式填充矩阵36或类似的统计确定系统。在一个实例中，针对每一对探测迹线32，更新矩阵36中的正确单元。一旦已处理所有对32，便将已填充的矩阵36与参考矩阵的列表比较。由于已知参考矩阵的优先权设置(停车信号灯，等等)，所以可确定所关注的交叉点的优先权设置。应理解，所述比较可寻找匹配百分比。应进一步理解，由于并非所有运输工具将适当地遵守实际交叉点的规则，所以所导出的矩阵36可能不含有绝对值0%、50%或100%，而是可改为含有中间值(但是，如应了解，这些中间值将通常接近于(即，大致为)0%、50%或100%)。
图5中说明交叉点优先权矩阵36的一个实施例。所展示的矩阵36说明所比较的探测迹线32的方向，其中百分比指示在由行表示的方向上驾驶的运输工具比在由列表示的方向上行进的运输工具有优先权的时间的百分比。为了参考交叉点26(图5中的矩阵36是基于交叉点26)，参见图3。举例来说，以零表示来展示从A-B(行)驾驶的运输工具与从D-C(列)驾驶的运输工具的比较。此意味着在行(A-B)中所指示的车辆将决不比在列(D-C)中的车辆具有优先权。虽然将百分比说明为零或100，但预期百分比可能不是绝对的但仍是可靠的(如果其百分比为足够高)。另外，预期所述值也可大致为50%，在此情况下两个运输工具都没有优先权。一个实例将为两个正在接近的运输工具从右侧行车道向左转。在此状况下，无优先权将包含优先权设置38，且以与优先通行权优先权类似的信息方式用作信息指示。
在图6及7中所说明的第二实例中，描绘替代交叉点26。在此实例中，交叉点26包含主要道路40，所述主要道路40具有两条有停止义务的旁路42。可能不知道此停止义务，或在将其包括于数字地图14中之前可能需要核对。此交叉点26的交叉点优先权矩阵36看上去将与第一交叉点优先权矩阵有很大不同。在此矩阵36中，可清楚地确定，从A-B行进的运输工具将总是比从C-D行进的运输工具有优先权。可处理交叉点优先权矩阵36以仅仅从矩阵数据自身导出或核对旁路42上的停止标志43的存在。或者，如果已知停止标志的存在，则可核对其存在。虽然已说明相对简单的矩阵，但本发明涵盖使用复杂得多的矩阵，所述矩阵提供更有所增加的细节。举例来说，预期可利用包括多个同时的探测迹线32的定时及处理的更复杂矩阵来适应及识别时间控制，例如，取决于一天中的时间的交通信号灯或变化(即，在高峰时段期间变化的闪烁停止标志)。
应理解，并非所有的探测数据24或相关联的探测迹线32可为准确的。归因于司机及条件的本质及个体性，可发现多种有问题的探测迹线44。这些有问题的探测迹线44可能由多种情况引起，包括(但不限于)非法u形转弯、不完全停止、送葬队伍。预期本发明可包括针对分析(200)多条探测迹线32以识别这些有问题的探测迹线44的算法。优选地，在选择(140)探测迹线32以供处理之前移除(210)这些有问题的迹线44。然而，在其它实施例中，这些有问题的迹线44无需被移除，因为探测数据24的大数量将使其在统计上并不重要。
针对给定交叉点26计算所导出的交叉点优先权设置38有若干预期用途。最基本的，可将所导出的交叉点优先权设置38添加到数字地图数据14，以使得导航设备可利用其通知司机即将到来的交叉点且提供关于前进的建议。另外，可利用所导出的交叉点优先权设置38更新已含有此信息的数字地图数据14。这种做法非常有价值，因为道路系统不断有改变。当停止标志被移除或安装、交通信号灯被改变、道路被扩展时，本发明允许在无需直接知道所述改变的情况下核对及/或校正此信息。由于不断接收到探测数据24，所以也可不断监视探测数据24以发现这些改变。
另外，所导出的交叉点优先权设置38对法律的执行、机动运输工具部门及道路规划者可能非常有价值。交叉点优先权矩阵36指示不良服从性的具有已知的停止标志的交叉点可指示停止标志被不良放置或被覆盖。类似地，可分析交叉点优先权矩阵36以改善通过交叉点26的交通流。通过变更现存交叉点优先权设置，经由添加标志或信号灯，城市规划者可修整交叉点以支持交通流量最大的交通方向。
最后，可将所导出的交叉点优先权设置38并入(220)到如图1中所展示的导航装置10内的数字地图14中。接着可利用导航装置10在接近交叉点26时将所导出的交叉点优先权设置38传达(230)给司机。预期此可为音响通信或视觉表示48。
已根据相关法律标准来描述前述发明，因此，所述描述本质上为示范性的而非限制性的。对所揭示实施例的变化及修改可变得对所属领域的技术人员来说显而易见且属于本发明的范围内。因此，仅可通过研究所附权利要求书来确定给予本发明的法律保护的范围。

Claims (19)

1.一种用于确定在交叉点(26)处的运输工具优先权设置(30)的方法，其包含：
累积来自多个个别导航单元(20)的探测数据(24)；
选择数字地图(14)内的交叉点(26)；及
通过以下操作来处理所述探测数据(24)：
从所述探测数据(24)选择所述交叉点(26)处的多条探测迹线(32)；
选择在不同轨迹(34)上同时进入所述交叉点(26)的一对所述探测迹线(32)；
确定所述探测迹线(32)中的哪一者首先通过所述交叉点(26)；
对另外各对所述多条探测迹线(32)重复所述处理；及
基于所述确定导出交叉点优先权设置(38)。
2.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
用每一次所述确定的结果更新交叉点优先权矩阵(36)；及
利用所述交叉点优先权矩阵(36)计算所导出的交叉点优先权设置(38)。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其进一步包含：
分析所述多条探测迹线(32)以识别有问题的探测迹线(44)；
在处理所述多条探测迹线(32)之前移除所述有问题的探测迹线(44)。
4.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
将所导出的交叉点优先权设置(38)与已知的交叉点优先权设置比较以核对所述已知的交叉点优先权设置。
5.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含：
使用所述比较来评估在所述交叉点(26)处的路旁标记的充足性。
6.根据权利要求4所述的方法，其进一步包含：
使用所导出的交叉点优先权设置(38)校正所述数字地图(14)内的数据。
7.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
使用所导出的交叉点优先权设置(38)通过将所导出的交叉点优先权设置(38)添加到所述数字地图(14)而增强所述数字地图(14)。
8.根据权利要求2所述的方法，其进一步包含：
利用所述探测迹线(32)及所述交叉点优先权矩阵(36)最佳化所述交叉点(26)处的交通流模式。
9.根据权利要求1所述的方法，其进一步包含：
核对所述交叉点(26)处的所述探测数据(24)的充足性。
10.一种用交叉点优先权信息填充数字地图(14)的方法，其包含：
累积来自多个导航单元(20)的多条探测迹线(32)；及
通过以下操作来处理所述多条探测迹线(32)：
选择在不同轨迹(34)上同时进入交叉点(26)的一对所述探测迹线(32)；
确定所述探测迹线(32)中的哪一者首先通过所述交叉点(26)；
对额外各对所述多条探测迹线(32)重复所述处理；
基于所述确定导出交叉点优先权设置(38)；及
用所导出的交叉点优先权设置(38)更新数字地图(14)。
11.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
用所述确定的结果更新交叉点优先权矩阵(36)；及
利用所述交叉点优先权矩阵(36)计算所导出的交叉点优先权设置(38)。
12.根据权利要求10或11所述的方法，其进一步包含：
在更新所述数字地图(14)之前核对所述交叉点(26)处的所述探测迹线(32)的充足性。
13.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
利用所述交叉点优先权矩阵(36)确定在所述交叉点(26)处的交通控制构件(43)的存在。
14.根据权利要求13所述的方法，其中所述交通控制构件(43)包含交通信号灯或停止标志。
15.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
将所导出的交叉点优先权设置(38)与已知的交叉点优先权设置比较以核对所述已知的交叉点优先权设置。
16.根据权利要求11所述的方法，其进一步包含：
使用所述交叉点优先权矩阵(36)评估在所述交叉点(26)处的路旁标记的充足性。
17.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
分析所述多条探测迹线(32)以识别有问题的探测迹线(44)；
在所述选择一对所述探测迹线(32)之前移除所述有问题的探测迹线(44)。
18.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
将具有所导出的交叉点优先权设置(38)的所述数字地图(14)并入到导航装置(10)中；及
在所述导航装置(10)接近所述交叉点(26)时，将所导出的交叉点优先权设置(38)传达给司机。
19.根据权利要求10所述的方法，其进一步包含：
将具有所导出的交叉点优先权设置(38)的所述数字地图(14)并入到导航装置(10)中；及
在所述导航装置(10)接近所述交叉点(26)时，提供所导出的交叉点优先权设置(38)的视觉表示(48)。
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