CN104101353B - 一种导航方法、装置和实时导航系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导航方法、装置和实时导航系统，其中，所述导航方法包括：通过所述实时导航系统获得规划路径；在所述规划路径上确定路口引导点；为每个路口引导点确定引导点信息，所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据；根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据。本发明能够将当前以及后续多个车道的车道信息显示给用户，为用户提供更全面的路况信息。

Description

一种导航方法、装置和实时导航系统

技术领域

本发明涉及导航领域，尤其涉及一种导航方法、装置和实时导航系统。

背景技术

目前的导航系统是基于地理信息系统数据GIS的道路网络模型的，该模型表达主要包括：点、线、面三种。在城市道路网路模型中，需要通过点模型来描述高速道路入口点、高速道路出口点、高速道路分歧点、普通道路交叉点，用线模型来描述道路信息。

该模型由结点、道路、兴趣点等构成。

其中，结点具有唯一的编号，是两条或多条道路的交点。并可将结点类型（高速道路入口、高速道路出口、高速道路分歧、普通道路交叉点等），交通规制、接续道路编号列表等信息记录在属性数据中。

道路具有唯一的编号，是由结点分割的真实道路的一段。并可将道路类型（高速道路、匝道、普通道路等）、道路等级（根据道路类型和道路宽度设定的道路重要性等级。等级越高，重要性越高）、道路长度、道路名称、道路行驶方向、两个连接结点的编号（第一个结点为起点、第二个结点为终点，起点到终点的方向就是道路行驶方向）、连接警告点编号列表等信息记录在属性数据中。

引导点具有唯一的编号，是道路上具有某些特定功能的位置点，需要提醒用户行驶信息，而设置的引导提示点。如经由地，目的地，高速与普通道路连接路，隧道，服务区，桥梁，高速收费站，车道信息，道路分歧路口图片信息，环岛信息，路口转向动作等。并通过图像语音等来进行引导播报。其中将引导点的进入道路，退出道路，到目的地距离，引导点包含的属性等信息记录在引导提示点数据中。

城市道路模型上的最短路径计算包括：

1.道路模型的变换

上述由格网、结点、道路、兴趣点组成的道路模型可以很容易的变换为一张有向图。将结点、兴趣点抽象为点，将道路抽象为有向弧段，这样就形成一张有向图。（到兴趣点的路径可由到兴趣点相邻结点的路径代替）

2.最短路径算法

在有向图上，由一个点到另一个点的最优路径可由最短路径算法实现。目前应用较多的最短路径算法为Dijkstra算法。

3.路径规划结果

路径规划结果包含从起点到终点经过的所有道路的编号，以及每条道路到目的地的距离。

确定最短路径后，通过车载全球定位系统GPS接收器，接收到卫星信号，并计算出当前汽车的经纬度，再根据汽车的经纬度和道路网络数据，将汽车匹配到一条道路上。

通过上述过程实现了实时导航。但在现有的实时导航系统中，虽然有车道信息，但是只能提供自车所在的当前的车道的信息，不能看到经过自车前方或更远的道路上的车道信息，缺乏对路况信息的真实反映。

发明内容

本发明的目的是提供一种导航方法、装置和实时导航系统，能够将当前以及后续多个车道的车道信息显示给用户，为用户提供了更全面的路况信息。

为了实现上述目的，本发明实施例提供了一种导航方法，用于实时导航系统，所述方法包括：

通过所述实时导航系统获得规划路径；

在所述规划路径上确定路口引导点；

为每个路口引导点确定引导点信息，所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据；

根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据。

上述的导航方法，其中，所述引导点内车道列表包括中间道路的第一车道列表和所述引导点所在路口的路口车道的第二车道列表。

上述的导航方法，其中，所述导航方法还包括：

为每条车道设置推荐单车道并显示。

上述的导航方法，其中，所述为每条车道设置推荐单车道并显示包括：

根据当前路口引导点的第一引导方向，确定当前路口的第一可通行单车道；

根据下一路口引导点的第二引导方向，在所述第一可通行单车道中选择最靠近第二引导方向的第二可通行单车道，设置为当前路口车道的推荐单车道并显示。

上述的导航方法，其中，所述为每条车道设置推荐单车道并显示还包括：

判断当前路口是否有增加单车道，获得第一判断结果；

用于当所述第一判断结果指示当前路口有增加单车道时，判断当前路口的增加单车道是否为推荐单车道，若是，获得第二判断结果，否则，获得第三判断结果；

根据所述第二判断结果，将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示；

根据所述第三判断结果，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种导航装置，用于实时导航系统，所述装置包括：

路径规划模块，用于通过所述实时导航系统获得规划路径；

引导点确定模块，用于在所述规划路径上确定路口引导点；

引导点信息确定模块，用于为每个路口引导点确定引导点信息，所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据；

显示模块，用于根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据。

上述的导航装置，其中，所述引导点内车道列表包括中间道路的第一车道列表和所述引导点所在路口的路口车道的第二车道列表。

上述的导航装置，其中，所述导航装置还包括：

设置模块，用于为每条车道设置推荐单车道并显示。

上述的导航装置，其中，所述设置模块包括：

可通行单车道确定模块，用于根据当前路口引导点的第一引导方向，确定当前路口的第一可通行单车道；

第一设置子模块，用于根据下一路口引导点的第二引导方向，在所述第一可通行单车道中选择最靠近第二引导方向的第二可通行单车道，设置为当前路口车道的推荐单车道并显示。

上述的导航装置，其中，所述设置模块还包括：

第一判断模块，用于判断当前路口是否有增加单车道，获得第一判断结果；

第二判断模块，用于当所述第一判断结果指示当前路口有增加单车道时，判断当前路口的增加单车道是否为推荐单车道，若是，获得第二判断结果，否则，获得第三判断结果；

第二设置子模块，用于根据所述第二判断结果，将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示；

第三设置子模块，用于根据所述第三判断结果，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示。

为了实现上述目的，本发明实施例还提供了一种实时导航系统，包括上述任一项所述的导航装置。

本发明实施例具有以下有益效果中的至少一项：

本发明实施例，能够将当前以及后续多个车道的车道信息显示给用户，为用户提供了更全面的路况信息；

本发明实施例，不仅为路口车道设置推荐单车道，中间道路同样提供推荐单车道；

本发明实施例，在设置推荐单车道时，既考虑当前路口引导点的转向信息，又考虑下一路口引导点的转向信息，提升了设置推荐单车道的合理性，降低了用户切换车道时的代价。

附图说明

图1是本发明实施例提供的导航方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的车道列表引导示意图；

图3是本发明实施例提供的为路口车道设置推荐单车道的逻辑流程图；

图4是本发明实施例提供的为中间道路设置推荐单车道的逻辑流程图；

图5是本发明实施例提供的导航装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明实施例提供了一种导航方法，用于实时导航系统，所述方法如图1所示，包括：

步骤11，通过所述实时导航系统获得规划路径；

步骤12，在所述规划路径上确定路口引导点；

步骤13，为每个路口引导点确定引导点信息，所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据；

步骤14，根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据。

在本发明实施例提供的方法中，首先通过实时导航系统获得规划路径，在规划路径上确定路口引导点，并为每个路口引导点确定至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据的引导点信息，在自车未到达目的地前，根据当前引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据。

其中，所述引导点内车道列表包括中间道路的第一车道列表和所述引导点所在路口的路口车道的第二车道列表。

举例说明如下。

<例子1>

如图2所示，对于引导点A，引导点内车道列表包括中间道路①的第一车道列表和引导点A所在路口的路口车道②的第二车道列表，其中第一车道列表包括4条单车道，第二车道列表包括4条单车道和1条左增加单车道。

对于引导点B，引导点内车道列表包括引导点A所在路口的路口车道③的第二车道列表，其中第二车道列表包括3条单车道。

本发明实施例还提供了引导点信息的一种具体的数据结构，如表1所示，其中N代表自然数类型数据，标识包括0在内的有字段长度所规定的正的最大值为止；B为位类型数据，字节的每个Bit上赋予0或1；A为表示该项目为关键项目，必须赋值；F为Foreign Key的缩写，表示该字段是否为外部键值;B0代表不确定的数据长度。

表1引导点信息

其中，引导mark包括：始发地，经由地，目的地，环岛，收费站，渡口，隧道，大桥，普通道路交叉点处的转向等。

引导点信息中的车道数据列表如表2所示。

表2车道数据列表

其中，单车道属性列表如表3所示。

表3单车道属性表

表3中的(1)用数字来代表对应的方向类型，具体定义为：

0代表未定义；1代表直行；2代表左转；3代表右转；4代表左掉头；5代表右掉头；6代表直行左转；7代表直行右转；8代表左转左掉头；9代表右转左掉头；10代表左转右掉头；11代表右转右掉头；12代表左转右转；13代表直行左掉头；14代表直行右掉头；15代表直行左转左掉头；16代表直行右转左掉头；17代表直行左转右掉头；18代表直行右转右掉头；19代表直行左转右转；20代表左转左掉头右转；21代表右转右掉头左转；22代表直行左转左掉头右转；23代表直行右转右掉头左转。

在用户使用实时导航系统时，选定目的地后，会形成一条规划路径，来引导用户从当前位置到目的地的行走路线，规划路径会由N条道路组成，可制作道路上的含有车道信息的引导点列表，如表1至表3所示。

得到到达目的地前的带有车道列表的引导点后，从列表尾部到列表头部的顺序，获取车道与当前引导点的距离S1、S2、S3、……Sm，再计算自车位置与引导点的距离S，将S分别与S1、S2、S3、……Sm做差，得到差值D1、D2、D3、……Dm，即为自车与规划路径上各个车道的距离。当第一个差值为Dn大于等于0时，则将Sn的车道和对应的车道数据显示为当前车道和当前车道数据，与引导点距离为Sn+1，Sn+2……的车道和对应的车道数据显示为后续车道和后续车道数据。

重复上面的计算过程，直到到达目的地。

举例说明如下。

<例子2>

如图2所示，到达目的地前的引导点包括引导点A和引导点B，当前引导点包括引导点A和引导点B，引导点A的车道列表包括车道①和车道②，引导点B的车道列表包括车道③，按从列表尾部到列表头部的顺序，就是从车道①到车道③的顺序，获取车道①与当前引导点A的距离S1，获取车道②与当前引导点A的距离S2，车道③与当前引导点A的距离S3，再计算自车位置与引导点的距离S，将S分别与S1、S2、S3做差，得到差值D1、D2、D3，差值D1为第一个大于等于0的差值，此时车道①为当前车道，与引导点距离为S2和S3的车道②和车道③显示为后续车道，并同时显示对应的车道的数据。

在实际应用中，每次可以最多显示自车到当前引导点之前的所有车道和对应的车道数据。但是由于某些引导点前的车道列表比较长，同时不同的引导点前的车道列表中车道数也不相同，因此会影响显示的美观度，并且不方便用户识别，因而，在具体应用时，一般显示3个以内的车道。

此外，所述导航方法还为每条车道设置了推荐单车道，即所述方法还包括：

步骤15，为每条车道设置推荐单车道并显示。

当然，在显示推荐单车道的同时，还可以将同一车道内的其他单车道的通行状态也显示出来，如图2所示，其他单车道的通行状态可以为可通行车道、不可通行车道、公交专用道等，来为用户提供了更全面的路况信息。

在本发明实施例中每条车道既可以是路口车道，也可以是中间车道，下面分别介绍不同的车道对应的设置推荐单车道的方法。

<路口车道>

步骤15包括：

根据当前路口引导点的第一引导方向，确定当前路口的第一可通行单车道；

根据下一路口引导点的第二引导方向，在所述第一可通行单车道中选择最靠近第二引导方向的第二可通行单车道，设置为当前路口车道的推荐单车道并显示。

通过上述描述可以看出，在有下一路口引导点的路口车道在设置推荐单车道时，既考虑当前路口引导点的转向信息，又考虑下一路口引导点的转向信息，提升了设置推荐单车道的合理性，降低了用户切换车道时的代价。举例说明如下。

<例子3>

如图2所示，路口车道②，是有下一路口引导点的路口车道，在设置推荐单车道时，具体包括：

获取当前路口车道②的数据，参加表1，表2，表3，车道②的车道数为4，左增加车道数为1，从左到右单车道的通行状态为可通行，可通行，可通行，不可通行，公交专用道。

判断下一引导点B的路口转向为右转，将当前路口最右侧的可通行单车道，即右数第三个单车道，设置为推荐单车道。

如果某一车道没有下一路口引导点，则只考虑当前路口引导点的引导方向即可。举例说明如下。

<例子4>

如图2所示，路口车道③，为没有下一路口引导点的路口车道，此时仅考虑当前引导点的引导方向即可，在设置推荐单车道时，具体包括：

获取当前路口车道③的数据，参加表1，表2，表3，车道③的车道数为3，左右增加车道数为0，单车道的通行状态从左到右为可通行，不可通行，可通行，并且无公交专用道。

当前引导点转向偏右时，将当前路口最右侧的可通行单车道，右侧第一条可通行单车道设置为推荐单车道。

本发明实施例综合上述过程，提供了路口车道设置推荐单车道的具体过程，如图3所示，包括：

步骤1，判断是否有下一路口引导点，如果没有则进入步骤2，否则进入步骤5；

步骤2，判断当前引导点的引导方向偏左还是偏右，引导方向为偏左的，进入步骤3，引导方向为偏右的，进入步骤4；

步骤3，将当前车道最左侧的可通行单车道设为推荐单车道；

步骤4，将当前车道最右侧的可通行单车道设为推荐单车道；

步骤5，判断下一路口引导点转向偏左还是偏右，转向偏左时，返回步骤3，转向偏左时，返回步骤4。

通过上述过程可以看出，本发明实施例在设置推荐单车道时，既考虑了当前路口引导点的转向信息，又考虑了下一路口引导点的转向信息，因此，提升了设置推荐单车道的合理性，降低了用户切换车道时的代价。

此外，本发明实施例不仅可以为路口车道设置推荐单车道，中间道路同样可以提供推荐单车道，如下。

<中间道路>

步骤15还包括：

判断当前路口是否有增加单车道，获得第一判断结果；

用于当所述第一判断结果指示当前路口有增加单车道时，判断当前路口的增加单车道是否为推荐单车道，若是，获得第二判断结果，否则，获得第三判断结果；

根据所述第二判断结果，将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示；

根据所述第三判断结果，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示。

为中间道路设置推荐单车道时，要依赖车辆行驶方向上最靠近的路口车道的推荐单车道的设置。首先，要判断当前路口是否有增加单车道，如果没有则直接设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示即可，当路口车道有增加单车道时，要进一步判断增加单车道是否为推荐单车道，如果是推荐单车道，则将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示，否则，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示。举例说明如下。

<例子5>

如图2所示，车道①为中间道路车道，在设置推荐单车道时，具体包括：

首先得对当前引导点A的路口车道②做好推荐单车道的判断，然后才能对中间道路车道做推荐单车道的判断。

获取当前路口车道②的车道数据，参加表1，表2，表3，车道数为4，左增加车道数为1，单车道的通行状态从左到右依次为可通行，可通行，推荐，不可通行，公交专用道。

获取中间道路①的车道数据，参加表1，表2，表3，车道数为4，左右增加车道数为0，单车道的通行状态，从左到右依次为可通行，可通行，不可通行，公交专用道。

为中间道路①设置推荐单车道时，首先判断路口车道②是否有左右增加车道，有则继续判断左增加车道是否为推荐单车道，不是推荐单车道时，将与路口车道的推荐单车道位置相同的单车道，即从左向右第二条单车道，设置为中间道路①的推荐单车道。

本发明根据上述过程，提供了一种中间道路设置推荐单车道的过程，如图4所示，包括：

步骤1，判断是否有左右增加车道，具体包括：

获取当前引导点的车道列表，取得首条车道数据，即路口车道数据，看左右增加单车道数是否为0，不为0，则进入步骤2，全部为0，则进入步骤4；

步骤2，判断路口车道的增加单车道是否推荐单车道，具体包括：

获取路口车道数据，假定左增加单车道数为N，右增加单车道数为M，当增加单车道为推荐单车道时，设增加单车道的属性值flag为0，否则为1，当增加单车道在左方时，设方向标志位R为0时，否则为1；

在左增加单车道数N范围内，依次由左至右从当前车道数据中取得单车道数据，判断是否为推荐单车道，是则停下，设置该车道属性值flag为1，R为0，否则继续，直到取得的单车道数到达N；

在左增加单车道中没有得到推荐单车道时，在右增加单车道中寻找推荐单车道，在右增加车道数M范围内，依次由右至左从当前车道数据中取得单车道数据，判断是否为推荐单车道，是则停下，设置flag为1，R为1，否则继续，直到取得的单车道数到达N；

步骤3，包括：

取得引导点车道列表与车道列表数S，在车道列表数S范围内，取得车道列表中所有中间车道数据（除掉路口车道的数据），当R值为1时，将中间车道数据中最靠右侧的可通行车道设为推荐单车道，R值为0时，将中间车道数据中最靠左侧的可通行车道设为推荐单车道；

步骤4，包括：

取得引导点车道列表与车道列表数据S，在车道列表数S范围内，取得路口车道数据，并从右到左依次判断，当前的单车道通行类型是否为推荐单车道，是则记录下，当前单车道的位置L；

取得车道列表中所有中间道路的车道数据，将中间道路的车道数据中单车道位置为L的，设为推荐单车道。

本发明实施例还提供了一种导航装置，用于实时导航系统，所述装置如图5所示，包括：

路径规划模块，用于通过所述实时导航系统获得规划路径；

引导点确定模块，用于在所述规划路径上确定路口引导点；

引导点信息确定模块，用于为每个路口引导点确定引导点信息；所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据；

显示模块，用于根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据。

上述的导航装置，其中，所述引导点内车道列表包括中间道路的第一车道列表和所述引导点所在路口的路口车道的第二车道列表。

上述的导航装置，其中，所述导航装置还包括：

设置模块，用于为每条车道设置推荐单车道并显示。

上述的导航装置，其中，所述设置模块包括：

可通行单车道确定模块，用于根据当前路口引导点的第一引导方向，确定当前路口的第一可通行单车道；

第一设置子模块，用于根据下一路口引导点的第二引导方向，在所述第一可通行单车道中选择最靠近第二引导方向的第二可通行单车道，设置为当前路口车道的推荐单车道并显示。

上述的导航装置，其中，所述设置模块还包括：

第一判断模块，用于判断当前路口是否有增加单车道，获得第一判断结果；

第二判断模块，用于当所述第一判断结果指示当前路口有增加单车道时，判断当前路口的增加单车道是否为推荐单车道，若是，获得第二判断结果，否则，获得第三判断结果；

第二设置子模块，用于根据所述第二判断结果，将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示；

第三设置子模块，用于根据所述第三判断结果，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示。

本发明实施例还提供了一种实时导航系统，包括上述任一项所述的导航装置。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (5)

1.一种导航方法，用于实时导航系统，其特征在于，所述方法包括：

通过所述实时导航系统获得规划路径；

在所述规划路径上确定路口引导点；

为每个路口引导点确定引导点信息，所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据，所述车道数据包括：路口车道数目、左增加车道数目、右增加车道数目、车道与所在引导点距离、车道显示标志和单车道属性列表；

根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据；

为每条车道设置推荐单车道并显示，包括：判断当前路口是否有增加单车道，获得第一判断结果；

当所述第一判断结果指示当前路口有增加单车道时，判断当前路口的增加单车道是否为推荐单车道，若是，获得第二判断结果，否则，获得第三判断结果；

根据所述第二判断结果，将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示；

根据所述第三判断结果，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示；

以及，根据当前路口引导点的第一引导方向，确定当前路口的第一可通行单车道；根据下一路口引导点的第二引导方向，在所述第一可通行单车道中选择最靠近第二引导方向的第二可通行单车道，设置为当前路口车道的推荐单车道并显示。

2.如权利要求1所述的导航方法，其特征在于，所述引导点内车道列表包括中间道路的第一车道列表和所述引导点所在路口的路口车道的第二车道列表。

3.一种导航装置，用于实时导航系统，其特征在于，所述装置包括：

路径规划模块，用于通过所述实时导航系统获得规划路径；

引导点确定模块，用于在所述规划路径上确定路口引导点；

引导点信息确定模块，用于为每个路口引导点确定引导点信息，所述引导点信息至少包括引导方向、引导点内车道列表和对应车道的车道数据，所述车道数据包括：路口车道数目、左增加车道数目、右增加车道数目、车道与所在引导点距离、车道显示标志和单车道属性列表；

显示模块，用于根据到达目的地前的引导点信息，显示当前以及后续多个车道的车道数据；

设置模块，用于为每条车道设置推荐单车道并显示，包括：第一判断模块，用于判断当前路口是否有增加单车道，获得第一判断结果；设置模块包括：

第二判断模块，用于当所述第一判断结果指示当前路口有增加单车道时，判断当前路口的增加单车道是否为推荐单车道，若是，获得第二判断结果，否则，获得第三判断结果；

第二设置子模块，用于根据所述第二判断结果，将最靠近当前路口的增加单车道的可通行单车道设置为中间道路的推荐单车道并显示；

第三设置子模块，用于根据所述第三判断结果，设置与当前路口的推荐单车道位置相同的单车道为中间道路的推荐单车道并显示；以及

可通行单车道确定模块，用于根据当前路口引导点的第一引导方向，确定当前路口的第一可通行单车道；

第一设置子模块，用于根据下一路口引导点的第二引导方向，在所述第一可通行单车道中选择最靠近第二引导方向的第二可通行单车道，设置为当前路口车道的推荐单车道并显示。

4.如权利要求3所述的导航装置，其特征在于，所述引导点内车道列表包括中间道路的第一车道列表和所述引导点所在路口的路口车道的第二车道列表。

5.一种实时导航系统，其特征在于，包括权利要求3至4任一项所述的导航装置。