CN104620078B - 产生替代路线 - Google Patents

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Abstract

描述一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法。所述地图包括表示由所述电子地图覆盖的所述区域中的可导航节段的多个节段,每一节段与表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞概率数据相关联。所述方法涉及在所述区域中的出发点与目的地之间产生第一路线,及使用与所述区域中的所述节段相关联的所述堵塞概率数据产生所述出发点与所述目的地之间的至少一个替代路线。在实施例中,一起使用某一节段的堵塞及非堵塞行进时间数据及所述堵塞概率以获得所述节段在给定交通状况下的可靠性的度量,所述可靠性度量用于产生所述(若干)替代路线。

Description

产生替代路线

技术领域

[0001] 本发明涉及用于产生替代路线的方法及系统,且还扩展到经布置以产生替代路线 的导航装置及服务器。本发明的说明性实施例涉及便携式导航装置(所谓的PND),特定来 说,包含全球定位系统(GPS)信号接收及处理功能性的PND。更一般来说,其它实施例涉及经 配置以执行导航软件以提供路线规划功能性且优选地还提供导航功能性的任何类型的处 理装置。本发明的其它方面大体上涉及路线的产生。

背景技术

[0002] 包含GPS (全球定位系统)信号接收及处理功能性的便携式导航装置(PND)是众所 周知的,且广泛用作车内导航系统或其它交通工具导航系统。

[0003] 一般来说,现代PND包括处理器、存储器(易失性及非易失性存储器中的至少一者, 且通常为两者)及存储在所述存储器内的地图数据。处理器及存储器协作以提供执行环境, 在所述执行环境中可建立软件操作系统,且此外,通常提供一或多个额外软件程序以使得 能够控制PND的功能性并提供各种其它功能。

[0004] 通常,这些装置进一步包括:一或多个输入接口,其允许用户与所述装置交互且控 制所述装置;及一或多个输出接口,借助所述输出接口,可将信息中继到用户。输出接口的 说明性实例包含视觉显示器及用于声讯输出的扬声器。输入接口的说明性实例包含用于控 制装置的开/关操作或其它特征的一或多个物理按钮(在所述装置建置到交通工具中的情 况下,所述按钮无需必定位于所述装置本身上而可位于方向盘上)及用于检测用户语音的 麦克风。在特别优选布置中,输出接口显示器可配置为触敏显示器(借助触敏覆盖或以其它 方式)以额外提供输入接口,借助所述输入接口,用户可通过触碰来操作所述装置。

[0005] 此类型的装置还将常常包含:一或多个物理连接器接口,借助所述物理连接器接 口,可将电力及(任选地)数据信号发射到所述装置及从所述装置接收电力及(任选地)数据 信号;及(任选地)一或多个无线发射器/接收器,其用于允许经由蜂窝式电信及其它信号及 数据网络(例如,Wi-Fi、Wi-Max GSM及类似物)进行通信。

[0006] 此类型的PND装置还包含GPS天线,借助GPS天线,可接收且随后处理卫星广播信号 (包含位置数据)以确定所述装置的当前位置。

[0007] PND装置还可包含可产生信号的电子陀螺仪及加速度计,可处理所述信号以确定 当前的角加速度及线性加速度且又(且结合从GPS信号导出的位置信息)确定所述装置及因 此其中安装所述装置的交通工具的速度及相对位移。通常,此类特征最通常提供在交通工 具内导航系统中但也可提供在PND装置中(如果这样做是便利的)。

[0008] 此类PND的用途主要体现在其确定第一位置(通常为起点或当前位置)与第二位置 (通常为目的地)之间的路线的能力。这些位置可由装置的用户通过各种不同方法中的任何 者输入,例如,通过邮政编码、街道名称和门牌号、先前存储的“众所周知”的目的地(例如著 名的地点、市政位置(例如运动场、游泳池或其它兴趣点))及最喜爱的目的地或最近访问的 目的地。

[0009] 通常,通过软件使PND能够根据地图数据计算起点与目的地地址位置之间的“最 佳”或“最优”路线。“最佳”或“最优”路线是基于预定准则而确定的且不一定为最快或最短 路线。选择沿着其引导驾驶者的路线可为非常复杂的,且所选择的路线可将历史、现有及/ 或预测交通及道路信息考虑在内。

[0010] 此外,所述装置可持续监视道路及交通状况,且归因于变化的状况而提出或选择 改变行程的剩余部分将遵循的路线。基于各种技术(例如,移动电话数据交换、固定摄像机、 GPS交通工具团队跟踪)的实时交通监视系统正用于识别交通延迟及将信息馈送到通知系 统中。

[0011] 此类型的PND通常可安装在交通工具的仪表盘或挡风玻璃上,但也可形成为交通 工具收音机的交通工具内计算机的一部分或实际上为交通工具自身的控制系统的一部分。 导航系统还可为手持式系统(例如,PDA (便携式数字助理)、媒体播放器、移动电话或类似 物)的一部分,且在这些情形中,借助在所述装置上安装软件来扩展手持式系统的正常功能 性以执行路线计算及沿着计算出的路线的导航两者。

[0012] 还可由运行适当软件的台式计算资源或移动计算资源提供路线规划及导航功能 性。举例来说,在routes, tomtom, com处提供在线路线规划及导航工具,所述工具允许用户 输入起点及目的地,在此之后用户的PC所连接到的服务器计算路线(路线的若干方面可为 用户指定的)、产生地图且产生详尽的导航指令集以用于将用户从所选择的起点引导到所 选择的目的地。所述工具还提供计算出的路线的伪三维呈现,及路线预览功能性,其模拟用 户沿着所述路线行进且因此向用户提供计算出的路线的预览。

[0013] 在PND的背景下,一旦已计算出路线,用户便与导航装置交互以(任选地)从所提出 的路线的列表选择所要的计算出的路线。任选地,用户可(例如)通过指定针对特定行程应 避免或必须经过某些路线、道路、位置或准则来介入或引导路线选择过程。PND的路线计算 方面形成一个主要功能,且沿着此路线的导航为另一主要功能。

[0014] 在沿着计算出的路线的导航期间,常常使此类PND提供视觉及/或声讯指令以将用 户沿着所选定路线引导到所述路线的终点(即,所要的目的地)。在导航期间,还常常使PND 在屏幕上显示地图信息,在屏幕上定期更新此信息使得所显示的地图信息表示所述装置及 因此用户或用户的交通工具(如果所述装置正用于交通工具内导航)的当前位置。

[0015] 在屏幕上显示的图标通常指示当前装置位置且居中,其中还显示当前道路及在当 前装置位置的附近的周围道路的地图信息及其它地图特征。此外,任选地可在所显示的地 图信息的上方、下方或一侧处的状态栏中显示导航信息,导航信息的实例包含距需要由用 户进行的从当前道路的下一次偏离的距离,所述偏离的性质可能由提示特定偏离类型(例 如,左转或右转)的另一图标表示。导航功能还确定可借助其沿着路线引导用户的声讯指令 的内容、持续时间及时序。如可了解,例如“l〇〇m后左转”的简单指令需要大量处理及分析。 如先前提及,用户与装置的交互可通过触摸屏或另外或替代地通过安装在转向柱的遥控 器、通过语音激活或通过任何其它合适方法。

[0016] 由所述装置提供的进一步重要功能为在以下情况下的自动路线重新计算:用户在 导航期间从先前计算出的路线偏离(由于意外或有意地);实时交通状况指示替代路线将更 为便利且装置经合适启用以自动辨识此类状况,或用户出于任何原因主动致使装置执行路 线重新计算。

[0017] 虽然路线计算及导航功能对于PND的总体用途是基本的,但可能将所述装置仅仅 用于信息显示或“自由驾驶”,其中仅显示与当前装置位置相关的地图信息且其中所述装置 未计算任何路线且当前未执行导航。当用户已经知道预期沿着其行进的路线且不需要导航 协助时,此操作模式通常是可适用的。

[0018] 上文描述的类型的装置(例如,由TomTom International B.V.制造及供应的GO LIVE1005型)提供使得用户能够从一个位置导航到另一位置的可靠方式。

[0019] 当沿着路线导航或规划路线时,可由导航装置或具有路线产生功能性的其它系统 向用户呈现出发点与目的地之间的替代路线。不同于简单地向用户提供在时间、距离或另 一准则(例如,燃料经济性)方面优化的单个路线,这向用户提供了决定出于某个原因而更 偏好多个可能路线中的哪一者的机会。这些路线通常将不在给定准则(例如,时间)方面优 化,而是可能出于另一原因(例如,因为所述路线避免了用户不喜欢的特定交叉点或道路延 伸段、风景更加优美等等)而对于用户是优选的。用于向用户呈现替代路线选项的系统描述 于作为WO 2012/034581 Al公开的标题为“具有替代导航指令的导航装置(Navigation Device with Alternative Navigation Instructions)” 的本申请人的共同待决申请案 中;所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。

[0020] 在其它系统中,可基于当前状况计算出发点与目的地之间的最快路线。一旦导航 开始,交通状况即可能改变,使得所述路线不再是最快路线。在此情形中,可产生且向用户 提出将实际交通状况考虑在内的新的最快路线。这可为随着导航进行由(例如)PND实行的 对当前状况下的较快路线的连续后台检查的结果,或可为响应于(例如)经由实时馈送接收 指示前方路线上的交通事件的信息。此类方法简单地通过在现有路线不再是最快路线时提 供新的较快路线来响应于实际交通状况。

[0021] 产生及选择替代路线(其为用户可能希望使用的合理路线)提出一些挑战。将了 解,理论上可提供在某个方面不同于参考(例如,最快路线)的许多路线。已提出仅提供明显 不同于参考(例如,最快路线)的那些路线或以其它方式提供更好“质量”的替代路线的各种 技术。然而,本申请人已意识到,仍然需要用于产生有用替代路线的改进方法及系统。

发明内容

[0022] 根据本发明的第一方面,提供一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法, 所述地图包括表示由所述电子地图覆盖的区域中的可导航节段的多个节段,至少一些且优 选地每一节段与表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞概率数据相关联,所述方法包括:

[0023] 产生所述区域中的第一路线出发点与目的地之间的第一路线;及

[0024] 使用与所述区域中的节段相关联的堵塞概率数据产生替代路线出发点与目的地 之间的至少一个替代路线,

[0025] 其中所述替代路线出发点为所述第一路线出发点或所述第一路线上的位置,且所 述替代路线目的地为所述第一路线目的地或所述第一路线上的位置。

[0026] 因此,根据本发明,通过参考与电子地图的节段相关联的堵塞概率数据产生(若 干)替代路线。这使得能够通过参考节段受到交通影响的可能性(即,所述节段的堵塞概率) 产生有用的替代路线,以便提供更“具有抗堵塞性”的路线。这与仅仅考虑当前交通状况形 成对比,从而反映以下事实:交通状况可能在规划路线的时间与导航开始的时间之间或在 沿着路线的实际导航期间迅速变化。考虑“堵塞概率”提供识别较不容易受到交通问题的影 响的路线的方式,使得用户可对以下情况具有更大的信心:如果选择此路线,那么即使所述 路线当前并非最快路线,其在交通状况变化的情况下也仍应至少提供可预测且合理的行进 时间。这不同于在沿着路线的导航期间在原始路线受到交通影响时提供新的最快替代路 线,使得替代路线现在是当前交通状况下的最快路线的已知概念。此类技术未将所述替代 路线在未来受到交通影响的可能性考虑在内。

[0027] 应将本文中对“堵塞概率”或“若干堵塞概率”的参考理解为是指指示这些因素的 数据,除非上下文另有要求。所述数据可以如此项技术领域中已知的任何方式指示概率或 若干概率,且可直接或间接指示所述概率或若干概率。

[0028] 本发明扩展到用于实施根据本文中描述的本发明的方面或实施例中的任何者的 方法的系统。

[0029] 根据本发明的第二方面,提供一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的系统, 所述地图包括表示由所述电子地图覆盖的区域中的可导航节段的多个节段,至少一些且优 选地每一节段与表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞概率数据相关联,所述系统包括:

[0030] 用于产生所述区域中的第一路线出发点与目的地之间的第一路线的装置,及

[0031] 用于使用与所述区域中的节段相关联的堵塞概率数据产生替代路线出发点与目 的地之间的至少一个替代路线的装置,

[0032] 其中所述替代路线出发点为所述第一路线出发点或所述第一路线上的位置,且所 述替代路线目的地为所述第一路线目的地或所述第一路线上的位置。

[0033] 如所属领域的技术人员将了解,在适当的情况下,本发明的此进一步方面可包含 且优选地确实包含在本文中关于本发明的其它方面中的任何者描述的本发明的优选特征 及任选特征中的任何一者或多者或所有。在未明确规定的情况下,本文中的本发明的系统 可包括用于实行关于本发明的若干方面或实施例中的任何者中的本发明的方法描述的任 何步骤的装置,且反之亦然。

[0034] 本发明为计算机实施的发明,且关于本发明的方面或实施例中的任何者描述的步 骤中的任何者可在一或多个处理器的集合的控制下实行。用于实行关于所述系统描述的步 骤中的任何者的装置可为一或多个处理器的集合。

[0035] 本发明的方法优选地在导航操作的背景下实施。因此,所述方法优选地由具有导 航功能性的装置或系统的一或多个处理器的集合实行。然而,将了解,所述方法还可由具有 路线产生能力但不一定具有导航功能性的任何合适系统实行。举例来说,所述方法可由不 具有导航功能性的计算机系统(例如,台式系统或膝上型系统)实施。可向用户呈现替代性 的所产生路线,接着可在随后打印所述替代性的所产生路线或以其它方式将所述替代性的 所产生路线用于辅助路线选择,或(例如)所述路线可经存储以供将来使用(例如,下载到导 航装置)。在优选实施例中,使用导航装置实行本发明的若干方面或实施例中的任何者中的 本发明的方法,且本发明扩展到经布置以实行本发明的若干方面或实施例中的任何者的方 法的步骤的导航装置。所述导航装置可为PND或集成(例如交通工具内)装置。

[0036] 根据本发明的若干方面或实施例中的任何者,导航装置可包括:显示器,其用于向 用户显示电子地图;一或多个处理器的集合,其经配置以存取数字地图数据且致使经由所 述显示器向用户显示电子地图;及用户接口,其可由用户操作以使得所述用户能够与所述 装置交互。

[0037] 根据本发明的进一步方面,提供一种经布置以通过以下步骤在由电子地图覆盖的 区域中产生路线的导航装置,所述地图包括表示由所述电子地图覆盖的区域中的可导航节 段的多个节段,至少一些且优选地每一节段与指示表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞 概率的数据相关联:

[0038] 产生所述区域中的第一路线出发点与目的地之间的第一路线;及

[0039] 使用与所述区域中的节段相关联的堵塞概率数据产生替代路线出发点与目的地 之间的至少一个替代路线,

[0040] 其中所述替代路线出发点为所述第一路线出发点或所述第一路线上的位置,且所 述替代路线目的地为所述第一路线目的地或所述第一路线上的位置。

[0041] 在其它实施例中,本发明的若干方面或实施例中的任何者中的本发明的方法可由 服务器实行,且本发明扩展到经布置以实行本发明的若干方面或实施例中的任何者的方法 的步骤的服务器。

[0042] 根据本发明的进一步方面,提供一种经布置以通过以下步骤在由电子地图覆盖的 区域中产生路线的服务器,所述地图包括表示由所述电子地图覆盖的区域中的可导航节段 的多个节段,至少一些且优选地每一节段与指示表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞概 率的数据相关联:

[0043] 产生所述区域中的第一路线出发点与目的地之间的第一路线;及

[0044] 使用与所述区域中的节段相关联的堵塞概率数据产生替代路线出发点与目的地 之间的至少一个替代路线,

[0045] 其中所述替代路线出发点为所述第一路线出发点或所述第一路线上的位置,且所 述替代路线目的地为所述第一路线目的地或所述第一路线上的位置。

[0046] 因此,本发明的系统或一或多个处理器的集合可为服务器或导航装置的至少一部 分。

[0047] 如所属领域的技术人员将了解,在适当的情况下,本发明的这些进一步方面可包 含且优选地的确包含在本文中关于本发明的其它方面中的任何者描述的本发明的优选及 任选特征中的任何一者或多者或全部。

[0048] 当然,本发明的若干方面或实施例中的任何者中的本发明的方法的步骤可部分由 服务器实行且部分由导航设备实行。举例来说,路线产生可(例如)在导航装置的请求下由 服务器实行且被提供到所述装置以向用户输出。所述方法的步骤可专门在服务器上执行, 或按任何组合形式,一些在服务器上执行且其它在导航装置上执行,或专门在导航装置上 执行。在服务器上执行所述步骤中的一或多者可为有效率的且可减轻给导航装置带来的计 算负担。替代地,如果在导航装置上执行一或多个步骤,那么这可减少网络通信所需的任何 带宽。

[0049] 应注意,关于一或多个节段的短语“与其相关联”不应解释为要求对于数据存储位 置的任何特定限制。所述术语仅要求特征可识别地与某一节段相关。因此,举例来说,可借 助对潜在地定位在远程服务器中的端文件的参考来实现关联。

[0050] 如本文中使用的术语“节段”取其在此项技术领域中的一般含义。节段可为连接两 个节点的可导航链接或其任何部分。虽然参考道路节段描述本发明的实施例,但应意识到, 本发明还可适用于其它可导航节段,例如小道、河流、运河、自行车道、纤路、铁路线或类似 者的节段。为了便于参考,将这些节段统称为道路节段,但对“道路节段”的任何参考可由对 “可导航节段”或此类节段的特定类型或若干类型的参考替代。

[0051] 将了解,堵塞概率数据无需与电子地图的区域中的每一节段相关联(尽管这是优 选的情形),前提条件是堵塞概率数据与本文中参考的节段中的至少一些(即,多个节段)相 关联。为了在产生替代路线中有用,堵塞概率数据应与在产生出发点与目的地之间的路线 (例如,为所谓的“选路通道”的一部分)时被考虑在内的节段中的至少一些(且优选地所有) 相关联。

[0052] 在本发明的实施例中,可产生单个替代路线或多个替代路线。(若干)替代路线可 称为一或多个替代路线的集合。本文中关于产生替代路线或若干替代路线的任何论述可适 用于所产生的任何一个替代路线或任何若干替代路线或每一替代路线。

[0053] 在优选实施例中,所述方法进一步包括向用户提供指示至少一个所产生的替代路 线的信息。这可涉及向用户输出路线或指示所述路线的信息。所述信息可以任何方式指示 所述路线(例如,指令集),所述信息可为声讯的或视觉的但优选地为所述路线的视觉表示。 在优选实施例中,所述方法包括向用户显示(若干)路线。然而,可使用其它形式的输出。举 例来说,所述方法可替代地或另外包括打印指示至少一个路线的信息。优选地,经由导航装 置向用户输出指示路线的信息,但在其它实施例中,可通过任何合适处理装置输出信息,例 如通过由具有路线产生能力但未必具有导航能力的计算机设备显示。在路线由服务器产生 的情况下,这可为相关的。在优选实施例中,无论至少一个替代路线是否由导航装置(例如 PND或集成(交通工具内)导航装置)产生,均通过此装置向用户输出指示(若干)路线的信 息。举例来说,路线的产生可由远程服务器实行且可将指示路线的信息提供到导航装置以 向用户输出。在优选实施例中,无论在什么地方产生(若干)路线,显示(若干)路线的步骤可 包括在电子地图上叠置(superpose)所述路线或每一路线。在实施例中,在用户的当前位置 在沿着预定路线的导航期间到达(若干)替代路线的出发点之前向用户提供指示(若干)替 代路线的信息。这提供供用户决定是否遵循所述路线的时间。用户的当前位置可对应于由 与用户相关联(例如,定位在用户的交通工具中)的导航装置(例如,PND或集成装置)确定的 当前位置。

[0054] 优选地,所述方法进一步包括向用户提供指示第一所产生路线的信息。这可以参 考至少一个替代路线描述的任何方式实行。在实施例中,所述方法包括向用户输出(例如, 显示)第一所产生路线,且优选地还向用户输出(例如,显示)至少一个替代路线,优选地,其 中同时向所述用户输出(例如,显示)所述第一路线及至少一个替代路线(例如通过在电子 地图上一起显示所述路线)。

[0055] 在实施例中,所述方法包括向用户提供关于至少一个替代路线的额外信息。所述 信息可包含所述路线或每一路线的预期行进时间及/或交通信息。在实施例中,所述信息由 导航装置提供,例如由导航装置显示。在优选实施例中,提供关于第一所产生路线的对应信 息。这可促进所述路线的比较。在这些实施例中,向用户提供使得其能够做出关于选择替代 路线或实际上忽略(若干)替代路线且继续走第一路线的明智决定的信息。

[0056] 替代地或此外,所述方法可包括存储至少一个所产生的替代路线及(任选地)第一 所产生路线。

[0057] 在实施例中,所述方法可进一步包括从用户接收对所述替代路线或某一替代路线 的选择的指示。所述选择可指示用户希望通过所选择的路线。举例来说,所述用户可经由 (例如)导航设备的或与提供路线产生功能性的计算设备相关联的合适用户接口选择所述 替代路线或某一替代路线。如果仅提供一个替代路线,那么用户仍可指定其希望使用所述 替代路线而非第一路线。当然,当向用户呈现(若干)替代路线时,用户仍然可决定使用第一 所产生路线。然而,本发明向用户提供确信其已考虑替代选项且做出使用第一所产生路线 的明确决定的机会。

[0058] 所述方法可进一步包括提供用于沿着给定替代路线引导用户的导航指令集。如此 项技术领域中已知,所述指令可为视觉指令、声讯指令或触觉指令或其组合。这适用于本文 中对导航指令的任何参考。所述路线优选为用户所选择的路线。可经由导航设备向用户提 供导航指令,或可以其它方式向用户输出所述导航指令,例如由提供路线产生功能性的计 算机设备显示所述指令、打印所述指令等等。可响应于用户选择替代路线而提供所述指令。

[0059] 可在上文提及的WO 2012/034581 Al中发现向用户呈现替代路线的示范性方法。

[0060] 优选地,自动产生(S卩,无用户介入)(若干)替代路线。

[0061] 可在任何阶段实施且可在沿着路线的导航之前或期间实施产生一或多个替代路 线的步骤。举例来说,可通过导航装置或其它路线规划系统在路线规划操作开始时连同第 一路线一起产生(若干)替代路线。在这些实施例中,第一路线出发点及目的地可对应于替 代路线出发点及目的地。接着,一旦导航开始,用户便可决定是否遵循所述替代路线或某一 替代路线而非第一所产生路线。如上文陈述,本发明不限于由具有导航能力的系统实施,且 (若干)替代路线可由路线产生系统产生以供用户评估,使得所述路线随后可用于导航操作 中或可仅仅由用户查看但接着不用于路线导航。举例来说,用户可打印或保存(若干)路线 以供后来使用。

[0062] 然而,本发明有利地“在运行中(on the fly)”中实施。在这些实施例中,(若干)替 代路线可称为“(若干)途中替代路线”。由于根据本发明以将堵塞概率考虑在内的方式产生 (若干)替代路线,因此所述替代路线在识别给定交通状况(例如,在初始路线上)下的合适 替代路线方面是特别有用的。本发明提供产生可被预期对交通的影响具有抵抗性且因此一 旦行程处于进行中(例如,如果发现初始路线受到交通的不利影响)便可被最有利地使用的 替代路线的能力。因此,在优选实施例中,在运行中及/或在沿着第一路线的导航期间产生 (若干)替代路线。接着,第一路线为正被导航的预定路线。所述方法可进一步包括提供用于 沿着第一路线引导用户的导航指令集。

[0063] 在实施例中,可在沿着第一路线的行进期间(例如,当识别出正被导航的第一路线 存在问题时,例如,交通事故、不利天气等等)或响应于请求产生一或多个替代路线的用户 输入而产生(若干)替代路线。用户可出于许多原因而决定在沿着某一路线的行进已开始之 后希望了解其它合适替代路线是否存在。优选地,(若干)替代路线并非通过参考实时交通 数据来产生。换句话说,所述(若干)路线并非响应于第一路线上的交通而产生。(若干)替代 路线的产生可自动发生或响应于用户输入而发生。在一些优选实施例中,如下文更详细论 述,关于沿着被导航的第一路线的决策点或若干决策点自动产生(若干)替代路线。在这些 实施例中,所述(若干)路线是在沿着第一路线的导航期间以类似于在沿着预定路线的导航 期间在常规系统中产生新的“最快”路线的方式的方式作为后台任务自动产生。

[0064] 第一路线及所述替代路线或每一替代路线各自为相应给定出发点与目的地之间 的路线。所述第一路线出发点与替代路线出发点可为彼此相同或不同的。类似地,所述第一 路线目的地与所述替代路线目的地可为彼此相同或不同的。所述第一路线出发点及目的地 及所述替代路线出发点及目的地可为根据需要而选择的,且可为用户指定的或自动选择 的,或其组合。

[0065] 在沿着第一路线的导航之前产生(若干)替代路线的情况下,替代(及第一路线)出 发点及目的地通常将由用户在路线规划过程开始时以常规方式指定。在这些在沿着第一路 线的导航之前产生第一路线及替代路线的实施例中,第一路线出发点及目的地与替代路线 出发点及目的地通常是相同的。将了解,第一路线可替代地在沿着另一预定路线的行进期 间产生,其中第一路线目的地及出发点与替代路线目的地及出发点仍然相同。举例来说,可 关于本身定位在所遵循的预定路线上的第一路线出发点产生第一路线。接着,所述第一路 线可提供所述预定路线的延长部分,例如所述预定路线的延伸部分或所述预定路线的经修 改剩余部分或节段(其变成待遵循的新路线)。在这些情形中,可自动选择第一路线出发点。 接着,第一路线出发点及替代路线出发点可为在沿着预定路线的当前位置处的位置或在所 述当前位置前方的位置。

[0066] 在其中在沿着第一路线的行进期间产生(若干)替代路线的优选实施例中,可自动 选择至少替代路线出发点。替代路线目的地可为或可不为用户指定的。

[0067] 在其它布置中,可在沿着预定路线的导航期间产生第一路线及(若干)替代路线, 其中第一路线及(若干)替代路线的出发点为沿着预定路线的位置。在这些布置中,第一路 线可为所述预定路线的延长部分或所述预定路线的剩余部分的修改等等。

[0068] 优选地,第一路线为正被导航的预定路线。对正被导航的路线的参考可按此项技 术领域中的一般意义理解为是指(例如)通过导航装置沿着其引导用户的路线,且优选地关 于正提供哪些导航指令。这些指令可呈路线的显示的形式,其通常与指示(例如)待由用户 采取以遵循路线的机动及其它动作的一或多个指令的集合(其可声讯地及/或视觉地给定) 组合。预定路线是指在替代路线被产生或至少提供给用户时所行进通过的路线。在这些实 施例中,替代路线出发点优选地为沿着第一路线(即,正被导航的路线)的位置。因此,替代 路线将与第一路线不同。第一路线出发点可为(例如)由用户在开始行进之前的路线规划过 程中原始地指定的出发点。替代路线出发点优选地为在沿着第一路线(即,正被导航的预定 路线)的(用户或导航装置的)当前位置处的位置或在所述当前位置前方的位置。在优选实 施例中,替代路线出发点为沿着第一路线的决策点。决策点为在其处必须做出选路选择 (routing choice)的点。优选地,所述方法包括响应于确定用户的当前位置在沿着第一路 线的决策点的预定距离内而产生(若干)替代路线。

[0069] 在实施例中,在用户的位置到达(若干)替代路线的出发点之前(例如,在到达用作 出发点的决策点之前)向用户提供指示(若干)替代路线的信息。通过在此决策点之前确定 (若干)替代路线,用户可容易地遵循若干路线中的一者而无需掉头或沿着次要道路抄近路 穿过道路网络。决策点可由具有一个以上引出节段的节点界定。在这些实施例中,当用户沿 着第一路线导航时,所述方法用于产生从给定位置(即,沿着所述路线的替代路线出发点) 开始的一或多个替代路线。

[0070] 替代路线目的地可为第一路线(S卩,所遵循的预定路线)的目的地或沿着第一路线 的在替代路线出发点与第一路线目的地之间的位置。举例来说,用户随后可再进入第一路 线,使得第一路线的目的地与用于产生替代路线的目的地是不同的。在这些实施例中,第一 路线目的地可(例如)由用户在最初规划第一路线时(例如,在开始行进之前)指定。在一些 实施例中,自动选择替代路线目的地。

[0071] 已发现,通过基于堵塞概率,关于沿着由用户遵循的路线的决策点产生(若干)替 代路线,本发明提供用于向用户传达关于所述区域中的总体交通状况的选项的有效方式 (尤其在提供(若干)替代路线的交通信息或时序的情况下)。这些实施例向用户提供关于实 际替代路线选项的相关信息,而非简单地提供当前路线的细节及(可能地)当前状况下的给 定较快路线,但不会向用户提供过量信息(例如,通过提供关于所有附近道路的交通细节)。

[0072] 在其中在沿着第一预定路线的导航期间实施本发明的实施例中,可在产生一或多 个替代路线之前产生第一路线。

[0073] 将了解,在这些优选实施例中,可在沿着预定第一路线的行进期间重复产生一或 多个替代路线的集合。因此,可在沿着第一路线的行进期间重复所述方法的步骤一次或多 次。举例来说,可在沿着所遵循的第一路线的多个连续决策点处实行所述方法。在用户在沿 着预定路线的行进期间选择替代路线的情况下,所述替代路线可成为用于产生后续替代路 线的新的第一路线。

[0074] 所产生的至少一个替代路线是替代性的,这是因为其为第一所产生路线的“替代 物”或其至少一部分。在一些实施例中,在产生至少一个替代路线且优选地向用户提供所述 至少一个替代路线之前,产生第一路线且优选地向用户提供所述第一路线。如上文描述,在 优选实施例中,第一路线为被导航的预定路线。然而,在其它实施例中,可一起产生并优选 地输出第一路线及替代路线。

[0075] 将了解,除以本文中描述的任何方式产生替代路线之外,本发明可进一步包括产 生除替代路线出发点与目的地之间的所述替代路线或每一替代路线之外的新的最优路线, 例如,在沿着所遵循的当前路线存在交通的情况下的最快路线。换句话说,即使正遵循所预 期的最快路线或最优路线,仍可相对于用于替代路线的出发点及目的地产生最优或最快路 线。这提供检查现有路线仍然是最快或最优路线的方式。在这些实施例中,如果在替代路线 出发点与目的地之间确定最优路线,那么此路线可在与替代路线相同的出发点与目的地之 间提供“第一路线”。此第一路线可对应于已被遵循的预定路线的剩余部分,或可在原始路 线不再为最优路线的情况下为新路线。

[0076] 在实施例中,第一所产生路线为关于至少一个给定准则优化的路线,且至少一个 替代路线未相对于所述至少一个准则优化。在优选实施例中,所述准则为时间。换句话说, 第一所产生路线为第一路线出发点与目的地之间的最快路线,且至少一个替代路线并非为 替代路线出发点与目的地之间的最快路线。第一所产生路线的相关部分也可为替代出发点 与目的地之间的最快或最优路线。将了解,本文中对某一路线被“优化”的参考表示所述路 线在相关出发点与目的地之间关于给定准则在给定任何其它约束的情况下尽可能地优化。 举例来说,可关于时间但在受制于其它约束(例如,应避免高速公路的规定)的情况下优化 路线。优化通常将通过对给定时间的参考来进行,所述给定时间可为当前时间(或尽可能接 近当前时间,考虑到接收及处理(例如)与可影响沿着所述路线的行进时间的交通状况相关 的信息所需的略微延迟)、将在所述路线上行进的时间或产生所述路线的时间。所述至少一 个替代路线并未至少相对于第一所产生路线关于给定准则优化。将了解,因此,(若干)替代 路线关于至少一个准则相对于第一所产生路线为次优的。这将通过参考路线的共延伸部 分,其中所述路线的出发点及/或目的地不同。替代路线的产生认识到以下事实:用户可能 出于各种原因而对此类“次优”路线感兴趣。举例来说,在用户正在其所熟悉的区域中行进 的情况下,所述用户可能认为其知晓根据其个人偏好来说的更好或更有趣的路线,且希望 具有选择此路线或至少做出是否坚持“最优”路线的明确决定的机会。虽然在优选实施例 中,第一准则是时间(在将堵塞概率考虑在内的替代路线的背景中尤其相关),但设想,通过 参考常规上产生哪些路线,可替代地或另外使用其它准则,例如距离、燃料经济性或实际上 任何其它属性。这些属性为在以成本函数确定路线时应被指派给节段且被最小化以提供 “最小成本路线”的属性。因此,一般来说,第一路线优选为关于至少一个给定准则的最小成 本路线。同时,至少一个替代路线并非关于给定的至少一个准则的最小成本路线。

[0077] 常规导航系统有时经布置以当在被导航的给定路线上遇到交通时提出替代较快 路线。然而,此路线将为当前状况下关于时间优化的替代路线,即,新的最快路线。这不同于 本发明的实施例,在本发明的实施例中,(若干)替代路线并非在当前条件下最优的(即,最 快路线),而是将堵塞概率考虑在内,使得其即使在交通将增加到某个理论水平的情况下也 可提供更可靠的行进时间。

[0078] 堵塞概率数据可以各种方式用于产生替代路线,且可单独使用或更优选地与节段 的其它属性(例如,堵塞行进时间、非堵塞行进时间等等)一起使用,如下文论述。在实施例 中,至少使用与所述节段相关联的堵塞概率数据产生(若干)替代路线。堵塞概率是指在所 述节段上存在交通堵塞的可能性。通过将堵塞概率考虑在内,所产生的(若干)替代路线可 用于在存在交通的情况下(例如,在某一理论交通水平或多个理论交通水平下)最小化堵塞 的可能性。这是基于(例如)一天的给定时间处的堵塞的理论可能性,而非当前或近来条件 下堵塞的实际存在。这可提供在给定交通水平下将仍然相对较快的替代路线,即使所述替 代路线在当前状况(例如,不存在交通)下可能并非较快,即,在不同交通状况下具有更高的 可靠性或稳健性水平。这因此不同于常规技术,所述常规技术可在在现有路线上发现交通 的情况下(即,响应于实际状况)确定新的最快路线,但最初在产生路线时不考虑交通的可 能影响。

[0079] 在实施例中,所述方法包括:至少基于与节段相关联的堵塞概率数据(及下文描述 的任何其它属性,例如表示堵塞速度及非堵塞速度的数据)探索路线;及产生替代(可导航) 路线或若干替代(可导航)路线。堵塞概率的知识允许以降低在未来的堵塞可能性而非仅考 虑当前交通状况的方式产生路线。在一些实施例中,可以最小化堵塞概率的方式产生(若 干)替代路线。因此,堵塞概率数据可用作某种形式的成本函数,其中较高堵塞概率导致将 较高成本赋予给定节段。以此方式使用堵塞概率通常将不会返回“最快”路线,而是返回较 不容易受到交通影响的路线,例如,沿着其的行进时间可更加具有可预测性且更不可能受 到任何堵塞相关延迟的影响的路线。此路线可称为“稳健”或“可靠”路线。在提供多个替代 路线的情况下,就堵塞敏感性而言,这些替代路线可不同或可相同。举例来说,系统可经布 置以展示具有小于给定阈值的堵塞可能性的所有可能替代路线,或可经布置以展示给定数 目的可能替代路线,所述给定数目可为用户指定的。然而,堵塞概率数据可以更复杂的方式 单独使用,或与其它数据(例如,交通相关数据)一起使用。

[0080] 根据本发明,在将指示与由电子地图覆盖的区域中的节段相关联的堵塞概率的数 据考虑在内的情况下,产生至少一个替代路线。这些节段将为用于包含在(若干)替代路线 中的候选节段,且可定位在出发点与目的地之间的所谓的“选路通道”中。可使用任何合适 技术,且(若干)替代路线及第一路线的产生可采用任何已知选路技术。举例来说,已知可产 生替代路线的各种技术(尽管并非参考堵塞概率),例如使用帕累托(Pareto)、高原 (Plateau)及/或处罚(Penalty)类型方法的那些技术。可使用基于这些技术或其组合的方 法。这些技术与待被考虑用于替代路线的节段的选择尤其相关,从而允许识别那些较“明 智”的替代路线。在实施例中,第一路线的产生未将与由电子地图覆盖的区域中的节段相关 联的堵塞概率考虑在内。

[0081] 在优选实施例中,通过参考第一组节段产生第一路线,且通过参考所述第一组节 段的子集产生至少一个替代路线。在实施例中,所述第一组节段可为组成整个道路网络或 至少相关选路通道(出发点与目的地之间的路线可位于所述相关选路通道中)的那些节段, 且通过参考子集(即,并非所有这些道路节段)产生至少一个替代路线。在这些实施例中,通 过参考更受限制的“替代节段网络”产生(若干)替代路线。这可帮助限制可产生的可能替代 路线的数目,从而允许提供更相关的替代物。在产生(若干)替代路线时考虑的所述组节段 中的至少一些且优选地每一者具有与其相关联的堵塞概率数据。替代网络可为与沿着所遵 循的预定路线或第一路线的决策点相关联的节段的网络。已发现,考虑决策点及由决策点 的引出节段指示的可能选路选项而不是寻求替代路线(其可为重叠且交织的路线的复杂网 络)可能是更有效率的。这可减少待考虑的节段的数目,尤其在决策点节段之间的区域中。 接着,可使用适当节段构造路线。

[0082] 在实施例中,通过参考第一路线(其为所遵循的预定路线)(例如,通过参考沿着所 述路线的(若干)决策点)产生至少一个替代路线。在实施例中,通过参考节段的子集(其通 过参考第一路线(例如,参考沿着所述路线的(若干)决策点)来选择)产生替代路线。在一些 优选实施例中,所述方法包括产生第一路线出发点与目的地之间的第一路线,及接着通过 参考第一路线产生替代路线出发点与目的地之间的所述替代路线、每一替代路线或某一替 代路线。这可涉及选择待在通过参考第一路线产生所述替代路线或每一替代路线或某一替 代路线时被考虑在内的一组节段。可通过参考沿着第一路线的决策点或多个决策点或沿着 第一路线的节段来产生替代路线。在产生多个替代路线的情况下,可通过参考第一路线或 参考另一替代路线产生(若干)额外替代路线。这可提供迭代类型的过程。

[0083] 虽然堵塞概率在选择将较不容易受到延迟影响的路线中可为有用的,但当然,对 于不同节段,堵塞的存在可与不同的延迟水平相关联。在一个节段上,堵塞可能实际上对行 进时间具有极少影响,而在另一节段上,堵塞可具有较高影响。因此,另外将至少指示每一 节段的堵塞行进时间的数据考虑在内是有利的。优选地,每一节段另外具有与其相关联的 堵塞行进时间数据,堵塞行进时间数据指示当认为所述节段被堵塞时穿过所述节段花费的 时间,且产生(若干)替代路线的步骤另外使用堵塞行进时间数据。

[0084] 每一节段可另外具有与其相关联的非堵塞行进时间数据,所述非堵塞行进时间数 据指示当不认为所述节段被堵塞时穿过所述节段花费的时间,且产生(若干)替代路线的步 骤另外使用非堵塞行进时间数据。在优选实施例中,将堵塞行进时间及非堵塞行进时间与 堵塞概率数据一起用于产生(若干)替代路线。然而,这些类型的数据中的仅一者可与所述 节段相关联,因而优选地为堵塞行进时间数据。

[0085] 堵塞或非堵塞行进时间数据可直接或间接指示在堵塞或非堵塞状况下在所述节 段上的行进时间。举例来说,其可依据堵塞或非堵塞行进速度,所述堵塞或非堵塞行进速度 可与节段长度一起用于导出行进时间。

[0086] 优选地,堵塞或非堵塞行进时间数据是基于所述节段的平均堵塞速度或平均非堵 塞速度。可根据需要参考(例如)指示堵塞状况的合适阈值速度来确定堵塞或非堵塞速度。 所述速度优选地基于历史数据。下文描述关于导出堵塞或非堵塞行进时间的进一步特征。

[0087] 优选地,堵塞概率及(在经提供的情况下)堵塞行进时间及/或非堵塞行进时间数 据是时间依赖性的。在这些优选实施例中,堵塞概率及(在经提供的情况下)堵塞或非堵塞 行进时间数据指示给定时间周期内的堵塞的概率或在给定时间周期中在堵塞或不堵塞时 沿着所述节段的行进时间。在一些优选实施例中,每一节段与指示多个堵塞概率及(在若干 实施例中)多个堵塞行进时间及/或多个非堵塞行进时间的数据相关联,多个堵塞概率及 (在经提供的情况下)多个堵塞行进时间及/或非堵塞行进时间中的每一者是关于不同的给 定时间周期。在这些优选实施例中,用于产生(若干)替代路线的节段的堵塞概率、堵塞行进 时间及/或非堵塞行进时间是关于适当时间,例如,将在所述路线上行进的时间。取决于产 生(若干)替代路线的阶段,这可为当前时间或将来时间。举例来说,可能的情况是,在适当 的情况下,可根据一年的某个时间、一周的某一天及/或一天的某个时间计算节段的堵塞概 率及对应堵塞或非堵塞行进时间。在一些实施例中,以1分钟与2小时之间、5分钟与1小时之 间、10分钟与30分钟之间的时间间隔或以15分钟的时间间隔提供堵塞概率。在实施例中,所 产生的(若干)替代路线因此为针对适当时间的(若干)替代路线。

[0088] 本文中对“节段数据”的参考是指堵塞概率数据及与其相关联的任何其它数据(例 如,堵塞或非堵塞行进时间数据)。

[0089] 在优选实施例中,产生(若干)替代路线的步骤包括使用堵塞概率数据及(优选地) 堵塞及/或非堵塞行进时间数据来基于路线在一组理论交通状况下的预期可靠性(“交通可 靠性”)来探索路线(且接着产生替代路线)。当然,可针对一个以上组的理论交通状况实行 此步骤。因此,产生(若干)替代路线的步骤优选地基于路线在一或多个组理论行进状况下 的预期可靠性。所述(若干)组交通状况是预定义的,且可基于指派给所述区域中的不同节 段的交通水平或若干交通水平。此类水平可根据定量尺度。在简单情形中,用于产生(若干) 替代路线的一组理论交通状况可简单地为“交通状态”而非“非交通状态”。不同组的交通状 况可用于不同替代路线。术语“理论”交通状况反映出所述状况并非实际或实时交通状况, 而是用于导出替代路线的目的的一组状况,其可为(例如)一组预期的状况、相关时间的基 于历史状况的一组状况等等。

[0090] 将了解,本文中用于确定路线或节段可靠性的理论交通状况优选地为非零交通状 况,即,指示交通的存在。

[0091] 路线的预期可靠性优选地基于用于在一组理论交通状况下穿过所述路线的预期 行进时间。可通过参考预期的可靠性选择(若干)替代路线,即,被发现在替代路线出发点与 目的地之间在所述组给定理论交通状况下相对较快的那些路线。所述(若干)替代路线可包 含:最可靠的路线或最快的路线、比给定阈值更可靠或更快的路线等等。如果考虑多组交通 状况,那么路线可经选择为表示在相应不同组状况下具有合理(尽管并非必定最优)可靠性 的那些路线。在一些实施例中,可产生在第一组给定理论交通状况下为最可靠(例如,最快) 路线的至少第一替代路线。接着,可产生在第一组交通状况下为第二最可靠(例如,最快)路 线或具有相对于给定阈值的可靠性(例如,行进时间)或(在其它实施例中)在第二组不同给 定理论交通状况下为最可靠(例如,最快)路线等等的进一步替代路线。其它布置是可能的。 举例来说,选择产生并向用户提供哪些替代路线可另外由其它预定义因素或用户偏好等等 支配。

[0092] 基于路线在一或多组理论交通状况下的预期可靠性探索路线的步骤,及/或一般 来说,产生本发明的(若干)替代路线的步骤优选地包括:针对所述区域中的多个节段中的 每一者,获得指示所述节段在给定理论交通状况下的可靠性的至少一个度量,使用与所述 节段相关联的至少堵塞概率数据(及优选地,堵塞及/或非堵塞行进时间数据)获得所述度 量;及使用所述节段的可靠性度量探索所述路线。优选地,节段的可靠性度量为所述节段的 堵塞概率、堵塞行进时间及非堵塞行进时间的函数。节段的可靠性度量优选地基于用于在 理论交通状况下穿过节段的预期行进时间。所述可靠性度量指示所述节段的预期可靠性。

[0093] 在一些实施例中,节段的可靠性度量tP由以下等式给定:

[0094]

Figure CN104620078BD00161

[0095] 其中:

Figure CN104620078BD00162

指示所述区域中的节段的平均堵塞概率

[0096] Pj指示节段的堵塞概率

[0097] P为指示交通状况的参数

[0098] 1为所述节段的非堵塞行进时间,且

[0099] k为所述节段的堵塞行进时间

[0100] 认为使用此类型的可靠性度量本身是新颖且有利的。因此,根据本发明的进一步 方面,提供一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法,所述地图包括表示由所述电 子地图覆盖的区域中的可导航节段的多个节段,至少一些节段且优选地每一节段与以下数 据相关联:表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞概率数据;表示当认为所述节段被堵塞 时用于穿过所述节段的时间的堵塞行进时间数据;及表示当不认为所述节段被堵塞时用于 穿过所述节段的非堵塞行进时间数据,所述方法包括:针对多个节段中的每一者,使用与所 述节段相关联的堵塞概率数据、堵塞行进时间数据及非堵塞行进时间数据获得指示所述节 段在理论交通状况下的预期可靠性的度量;及将所述预期可靠性度量用于产生所述区域中 的出发点与目的地之间的路线。

[0101] 所述可靠性度量优选地基于用于在给定交通状况下穿过所述节段的时间。

[0102] 根据本发明的进一步方面,本发明提供一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线 的系统,所述地图包括表示由所述电子地图覆盖的区域中的可导航节段的多个节段,至少 一些节段且优选地每一节段与以下数据相关联:表示所述节段上的堵塞的可能性的堵塞概 率数据;表示当认为所述节段被堵塞时用于穿过所述节段的时间的堵塞行进时间数据;及 表示当不认为所述节段被堵塞时用于穿过所述节段的非堵塞行进时间数据,所述系统包 括:

[0103] 用于针对多个节段中的每一者,使用与所述节段相关联的堵塞概率数据、堵塞行 进时间数据及非堵塞行进时间数据获得指示所述节段在理论交通状况下的预期可靠性的 度量的装置;及

[0104] 用于将所述预期可靠性度量用于产生所述区域中的出发点与目的地之间的路线 的装置。

[0105] 这些优选实施例中的方法可并入有关于本发明的其它方面描述的任何或所有特 征,除此之外,本发明不限于为替代路线的所产生的路线。在这些实施例中,交通状况优选 为用户(例如)经由导航装置指定的。这些方面可特别适用于在导航开始之前产生路线。可 靠性度量可基于用户指定交通状况来获得对交通具有用户指定的程度的抵抗性的路线。

[0106] 根据本发明,在本发明的若干方面或实施例中的任何者中,在一些优选实施例中, 可靠性度量相对于所述区域中的其它节段的堵塞概率(例如,所述节段的平均堵塞概率)考 虑某一节段的堵塞概率。在这些优选实施例中,可使用所述区域中的其它(例如,所有)节段 的堵塞概率以任何合适方式确定平均堵塞概率。平均堵塞概率可关于给定时间周期(其为 关于其确定可靠性度量的时间周期)或可关于所有时间周期。在优选实施例中,可靠性度量 因此另外为节段相对于所述区域中的其它节段的堵塞概率的函数。可针对所有节段将所有 节段的平均堵塞概率设定为相同。

[0107] 将了解,可基于不同的给定理论交通状况针对每一节段获得多个可靠性度量。在 这些情形中,用于基于替代路线在一组给定交通状况下的可靠性确定替代路线的可靠性度 量可针对不同节段而不同或可相同。举例来说,当产生在一组给定交通状况下为可靠的路 线时,可使用关于相同或不同理论交通状况确定的不同节段的可靠性度量来表示所述组交 通状况。因此,用于确定(若干)替代路线的整组交通状况可反映个别节段上的不同状况。如 下文解释,此方案可用于驱使替代路线远离第一或另一现有路线,例如通过使用基于所述 路线上的节段的较高水平的交通的交通可靠性度量,及基于远离所述路线的节段的较低水 平的交通的度量。

[0108] 所述方法扩展到使一组一或多个可靠性度量与每一节段相关联,(若干)可靠性度 量是以本文中描述的任何方式来获得,且可包括存储与每一节段相关联的一组一或多个可 靠性度量。因此,可靠性度量可为以类似于堵塞概率及其它属性的方式与节段相关联的预 定度量,或可根据需要或“在运行中”产生。

[0109] 可以任何合适方式将节段的可靠性的度量用于产生路线。在优选实施例中,在成 本函数中使用指示节段的可靠性的若干度量以用于确定(若干)替代路线(或本发明的进一 步方面中的路线)。在简单情形中,所述成本函数可仅基于可靠性度量,但在其它情形中,如 此项技术领域中已知,可靠性度量可形成由来自待平衡的各种参数的贡献(contribution) 组成的复杂成本函数的一部分。

[0110] 通过参考给定交通状况来评估节段的可靠性。所述交通状况为预定义交通状况。 所述状况为理论状况而非实际或实时状况,且可基于历史数据或仅仅为交通严重性的相对 指示。所述状况可仅仅为交通或非交通状态,但优选地指示交通水平,即,交通的严重性水 平。可借助交通状况参数指示交通状况(例如,水平),所述交通状况参数可以任何方式指示 交通状况(例如,水平)。交通状况参数可指示相对交通水平且可经正规化。交通状况可为交 通严重性的定性指示。举例来说,交通水平可表达为合适的尺度,例如从0到1等等。在一些 实施例中,交通状况是用户指定的。因此,用户可选择指示所要交通状况(例如,水平)的交 通状况参数的值以用于确定(若干)替代路线。作为实例,可选择指示相对较高的交通水平 的参数以致使系统产生对在严重交通状况下的延迟具有相对较少的敏感性的替代路线。这 些实施例在本发明的进一步方面的背景中是特别有效的,本发明的所述进一步方面不特定 针对产生替代路线。在其它布置(特定来说,使用替代路线的实施例)中,可自动设定交通状 况参数。在一些实施例中,通过接连增加交通状况参数迭代地产生(若干)替代路线。

[0111] 当产生路线(替代路线或其它路线)时可根据需要针对节段设定交通状况。在产生 不一定为替代性的路线的方面中,可基于用户指定的交通状况确定可靠性度量以用于根据 用户偏好产生路线。举例来说,用户可指定严重交通状况以便获得具有高度交通抵抗性的 路线。

[0112] 在使用替代路线的方面及实施例中,设想可针对不同节段将交通状况设定在不同 水平处,以“推动”所产生的替代路线远离第一路线或根据需要以其它方式定制路线。可在 迭代性过程的不同迭代中增加交通水平以找到替代路线。举例来说,可将交通水平设定为 零以获得第一路线,所述第一路线为在不考虑交通状况的情况下希望为最快路线的路线。 此路线可用作起点,此时给形成路线的一部分的节段指派高交通水平,且基于那些节段在 较高水平下的可靠性获得替代路线。可给不在所述路线上的其它节段指派较低交通水平。 以此方式,将趋向于产生含有不同于第一路线的节段(除非其在给定交通水平下具有高可 靠性)的节段的新的替代路线。可迭代地重复此过程,其中增加交通水平参数以产生最可靠 的路线。

[0113] 在其中使用堵塞概率及(优选地)堵塞及/或非堵塞行进时间基于节段在给定交通 状况下的可靠性确定(若干)替代路线的以上优选实施例中,可靠性优选地是关于给定时间 周期,其中所述可靠性是基于所述周期的堵塞概率及堵塞及/或非堵塞行进时间。因此,所 获得的可靠性度量及所产生的可靠路线优选地针对适当时间(即,当前时间)或其它所要时 间(例如,预期行进的时间)等等,基于与含有适当时间的时间周期相关的数据。在实施例 中,每一节段可与一组可靠性度量相关联,每一度量是关于不同的给定时间周期。如果使用 节段的平均堵塞概率,那么此也可关于给定时间周期。

[0114] 在适当情况下,堵塞概率数据、堵塞行进时间及/或非堵塞行进时间数据优选地基 于历史数据。在此背景下,词语“历史的”应被认为指示并非实时的数据,即,不直接反映当 前时间或最近的过去(也许在大致上最近五分钟、十分钟、十五分钟或三十分钟内)的节段 上的状况。举例来说,历史堵塞概率及历史堵塞行进时间可与过去若干天、若干周或甚至若 干年发生的事件相关。虽然此数据因此可能并非监视当前道路状况的结果,但其仍可与计 算所述节段的堵塞概率具有相关性。使用历史数据而非单独使用实时数据可增加可用的相 关数据的量,且因此可允许计算节段的更精确的堵塞概率。当存在极少可用的实时行进数 据或不存在实时行进数据时,情况可尤其如此。

[0115] 现将描述关于堵塞概率、堵塞速度及非堵塞行进时间(特定来说,可产生这些堵塞 概率、堵塞速度及非堵塞行进时间的方式)的一些进一步细节。

[0116] 将了解,本发明扩展到以下步骤:产生堵塞概率数据及使所述数据与所述节段相 关联及(在适当的情况下)产生堵塞或非堵塞行进时间。这可以下文描述的任何方式来实 行。在其中路线产生由导航装置执行的实施例中,产生堵塞概率及其它堵塞或非堵塞行进 时间数据的步骤可由服务器执行,但其它布置是可行的。

[0117] 对节段的堵塞概率、堵塞行进时间及非堵塞行进时间的确定描述于2012年2月2日 申请的标题为“产生节段数据(Generating Segment Data)”本申请人的共同待决的申请案 PCT/EP2012/051801中;所述申请案的全部内容以引用的方式并入本文中。虽然本文献及下 文论述中的一些提及节段的堵塞或非堵塞“速度”,但将理解,可如何通过考虑节段长度使 用速度容易地获得对应堵塞或非堵塞行进时间。

[0118] 节段的非堵塞时间及/堵塞行进时间可为或可基于跨越节段的行进的平均速度。 跨越节段的行进的平均速度可基于历史数据。举例来说,可直接记录历史平均速度或可根 据跨越所述节段的经记录的历史行进时间计算历史平均速度。此系统可允许适时介入基于 特定针对节段的堵塞概率的选路。当产生路线时,可将在存在堵塞的情况下跨越节段的行 进的减小的预期平均速度计算在内。因为在这些实施例中,所述方法是基于将历史数据考 虑在内的堵塞概率,所以即使在存在极少的所讨论的节段的实时数据或不存在所讨论的节 段的实时数据的情况下也可有用地预测堵塞。在其它布置中,堵塞概率、堵塞速度或非堵塞 速度可至少部分基于节段的实时行进时间数据。可使用实时数据与历史数据的组合,或可 单独使用这些类型的数据。实时数据可被认为是相对当前的且提供对节段上正发生什么的 指示的数据。实时数据可通常与最近30分钟内节段上的状况相关。在一些实施例中,实时数 据可与在最近15分钟、10分钟或5分钟内节段上的状况相关。

[0119] 可存在可收集或产生跨越节段的历史行进时间以用于确定堵塞或非堵塞行进时 间的许多方式,例如,卫星导航轨迹进入节段与退出节段之间的时间间隔、或两个车牌识别 或蓝牙信号事件之间的时间间隔、或出发时间与到达时间的备案、或甚至根据交通流量数 据的模拟。优选地,历史行进时间是基于与具有定位能力的装置相对于时间沿着节段的移 动有关的位置数据,且所述位置数据可用于提供所述装置所采用的路线的位置“轨迹”。所 述装置可为能够提供位置数据及足够的相关联时序数据的任何移动装置。所述装置可为具 有位置确定能力的任何装置。通常,所述装置可包括GPS或GSM装置。此类装置可包含导航装 置、具有定位能力的移动电信装置、位置传感器等等。所述装置可与交通工具相关联。在这 些实施例中,所述装置的位置将对应于交通工具的位置。当然,可从不同装置的组合或单个 类型的装置(例如,与交通工具相关联的装置)获得位置数据。

[0120] 将了解,从多个装置获得的位置数据可称为“探测数据”。分别从与交通工具或行 人相关联的装置获得的数据可称为交通工具探测数据或行人探测数据。因此,本文中对探 测数据的参考应理解为可与术语“位置数据”互换,且在本文中为简明起见可将位置数据称 为探测数据。

[0121] 在此方法中,优选地从具有定位能力的多个装置(例如,导航装置(例如,便携式导 航装置(PND)))捕获/上载多个带时戳位置数据。分析此数据(例如)以获得平均速度数据的 技术是已知的,例如如WO 2009/053411 Al中描述。因此,在实施例中,优选地从多个装置 (例如,具有定位能力的导航装置)获得(例如,捕获/上载)多个带时戳位置数据。此数据优 选地分成多个轨迹,其中每一轨迹表示在预定时间周期期间从装置接收的数据。接着,可取 得每一可导航节段的每一预定时间周期内的经记录速度的平均值。

[0122] 将了解,在本文中使用短语“平均速度”。然而,将了解,实际上,可能永远不可能完 全准确地知晓平均速度。举例来说,在一些情形中,计算出的平均速度仅可与用于测量时间 及位置的设备一样准确。因此,将了解,无论在什么地方使用短语“平均速度”,其应解释为 如基于自身可具有相关联误差的测量计算出的平均速度。

[0123] 在一些实施例中,堵塞行进速度是基于平均堵塞速度,所述平均堵塞速度是当认 为所述节段被堵塞时穿过所述节段的行进的平均速度中的所有或实质上所有或某一选集 的平均值。然而,在其它实施例中,可使用当认为所述节段被堵塞时穿过所述节段的行进的 历史平均速度中的所有或实质上所有或某一选集的众数或百分位数。

[0124] 每一节段还可具有与其相关联的堵塞阈值速度,所述堵塞阈值速度指示穿过所述 节段的行进的平均速度,在低于所述平均速度的情况下,认为所述节段被堵塞。换句话说, 堵塞阈值速度经选择使得低于堵塞阈值速度的穿过所述节段的行进的平均速度可被归类 为被堵塞,而高于堵塞阈值速度的穿过所述节段的行进的平均速度可被认为未被堵塞。

[0125] 在一些实施例中,根据所述节段的自由流速的所选择百分比定义堵塞阈值速度。 然而,在替代实施例中,堵塞阈值速度可经替代地定义,例如对应于道路类型的预定义值或 被简单地认为指示经堵塞交通的特定速度。

[0126] 道路节段的自由流速优选地定义为在其中不存在交通或存在实质上极少的交通 的时间周期期间穿过所述节段的行进的平均速度。举例来说,此周期可为一或多个夜间小 时,其中经过节段的速度可较少地受到其它用户影响。举例来说,自由流速的此类测量将仍 然反映速度限制、道路布局及交通管理基础设施的影响。因此,此可为比标牌速度限制、法 定速度限制或基于道路类型的速度指派更准确的对于真实自由流速的反映。然而,在其它 实施例中,可以不同方式计算或选择自由流速(举例来说,可简单地将自由流速取为所述节 段的速度限制)。

[0127] 在一些实施例中,自由流速的所选择百分比在30%与70%之间、更优选地在40% 在60%之间且最优选地实质上为50%。

[0128] 在一些实施例中,在定义堵塞阈值速度的方法原本将导致使用较高速度的情况 下,可将预定义上限用作堵塞阈值速度。举例来说,定义堵塞阈值速度的方法可能在特定情 形中导致对于特定节段来说某一速度被认为过高而不被堵塞。在所述情形中,堵塞阈值速 度可默认为上限。

[0129] 可根据特定节段的历史行进数据及所述节段的堵塞状况产生所述节段的堵塞概 率,其中堵塞状况指示所述节段是否被堵塞。

[0130] 在一些实施例中,通过包括以下步骤的方法产生节段的堵塞概率:收集所述节段 的历史行进数据;定义所述节段的堵塞状况,使得当满足所述堵塞状况时,所述节段被归类 为被堵塞且否则被归类为未被堵塞;根据历史行进数据及堵塞状况定义产生所述节段的堵 塞概率;及使堵塞概率与电子地图中的节段相关联。

[0131] 如将了解,堵塞概率可能取决于一天的某个时间、一周的某一天及甚至一年的某 一天变化。因此,与节段的单个堵塞概率相比,提供多个时间依赖性堵塞概率可能给出更准 确的堵塞状况预测。虽然下文将论述将堵塞概率的时间依赖性考虑在内的实施例,但可见, 这些实施例中的任何者可同样应用于提供节段的时间依赖性堵塞或非堵塞行进时间,且除 非在下文中上下文另有要求,否则在适当的情况下,对堵塞概率的参考可与对堵塞或非堵 塞行进时间的参考互换。

[0132] 在一些实施例中,提供一或多个替代堵塞概率以用于在对应时间周期内与某一节 段一起使用,从而允许基于除时间依赖性变动之外的一或多个因素选择在任何给定时间处 最适当的堵塞概率。选择替代堵塞概率以在特定情形中使用可能是适当的,举例来说,在不 同天气状况中,或在发生特定事件(例如,足球比赛)的情况下。此类情形可被认为是除时间 依赖性变动之外的因素。此类情形可被认为是非典型的。如将了解,提供此类替代堵塞概率 可取决于用以产生准确的堵塞概率的足够的历史数据的可用性。

[0133] 在一些实施例中,提供若干组替代时间依赖性堵塞概率,从而允许基于时间及其 它因素选择最适当的堵塞概率。举例来说,可能的情况是,在天气干燥的情况下使用一组时 间依赖性堵塞概率且在下雨的情况下使用另一组时间依赖性堵塞概率。

[0134] 在一些实施例中,根据穿过所述节段的行进的计算出的平均速度高于阈值速度的 数目与低于阈值速度的数目的比率来计算节段的堵塞概率。作为实例,可分析给出穿过所 述节段的历史行进时间的一些GPS探测。在此情形中,可比较需要高于堵塞阈值速度的穿过 所述节段的平均速度的探测的数目与需要低于堵塞阈值速度的穿过所述节段的平均速度 的探测的速度。在一个实例中,被堵塞探测与未被堵塞探测的比率可为70: 30,从而给出 30%的堵塞概率。

[0135] 在一些实施例中,根据节段被堵塞及未被堵塞的时间周期(例如,行进的历史平均 速度指示堵塞状况被满足的周期)计算所述节段的堵塞概率。

[0136] 在一些实施例中,在节段经连结的情况下,被堵塞的节段的平均百分比可用于计 算经连结节段中的一者、一些或所有的堵塞概率。在实施例中,在多个时间依赖性堵塞概率 与某一节段相关联的情况下,根据备案时间对历史行进数据进行分组。举例来说,如果已在 预定时间周期内接收到历史行进数据,那么可将所述历史行进数据分组在一起。举例来说, 预定时间周期可为5分钟、10分钟、15分钟、20分钟、30分钟或1小时。以此方式,所产生的堵 塞概率可为时间相关的且因此在用于预测对应时间处的堵塞时可为准确的。举例来说,可 能的情况是,历史节段数据及因此某一节段的堵塞概率与十二月到二月的月份期间的周一 早上8点30与8点45之间的周期相关。因此,当此堵塞概率在对应月份中的周一早上用于对 应时间处时,其可为比非时间依赖性堵塞概率更好的堵塞预测子(predictor)。

[0137] 在一些实施例中,根据一年的某个时间计算堵塞概率或堵塞概率至少受到一年的 某个时间的影响。这可用于增加堵塞概率准确性,这是因为堵塞概率可取决于季节影响(例 如,主要天气及路面状况)变化。

[0138] 在一些实施例中,根据一周的某一天计算堵塞概率或堵塞概率至少受到一周的某 一天的影响。这可用于增加堵塞概率准确性,这是因为堵塞概率可取决于依赖于一周的某 一天的因素(例如,周末购物、周五开始的周末旅行、拖运安排及周一长距离通勤)变化。

[0139] 在一些实施例中,根据一天的某个时间计算堵塞概率或堵塞概率至少收到一天的 某个时间的影响。这可用于增加堵塞概率准确性,这是因为堵塞概率可取决于依赖于一天 的某个时间的因素(例如,交通拥挤时间、上学交通高峰期、开始营业时间及结束营业时间 (例如,酒吧、餐厅、剧院、音乐会地点、电影院、倶乐部等等)、开始及结束时间(例如,节日、 表演及体育赛事等等))、到达及离开时间(例如,火车、船舶及飞行器)及普遍的共同活动 (例如,进食或睡眠))变化。在一些实施例中,举例来说,可存在夜晚的单个堵塞概率。夜晚 可为规定时间之间(例如,实质上在晚上11点与早上6点之间)的预定义周期。

[0140] 在一些实施例中,针对实质上十五分钟的时间间隔计算堵塞概率。然而,可使用在 此至下或之下的时间间隔,例如5分钟、10分钟、15分钟、20分钟或30分钟、1小时或更长的周 期(例如,夜晚)。可连结在时间上邻近的另一计算出的堵塞概率。这在堵塞概率类似(例如, 潜在地为夜晚时分)的情况下是特别有用的。

[0141] 在一些实施例中,根据特定事件或情形的发生计算堵塞概率或堵塞概率至少受到 所述特定事件或情形的发生的影响。举例来说,此类事件或情形可包含特定类型的天气、事 件(例如,足球比赛或展览及公共假日)及类似者。

[0142] 在实施例中的一些中,通过上文论述的因素中的一者以上计算堵塞概率,或堵塞 概率至少受到上文论述的因素中的一者以上的影响。

[0143] 如上文论述,当预测堵塞状况存在时,穿过所述节段的行进的预期平均速度可为 相关节段的堵塞速度或基于所述相关节段(且例如在适当时间处)的速度。举例来说,可根 据一或多个动态参数(例如,天气)修改某一节段的堵塞速度。然而,堵塞速度不需为堵塞状 况下的平均速度。堵塞速度可为从相关节段在堵塞状况下的速度的分布(例如,给定百分位 数的行进时间、行进时间的最大值等等)导出的任何速度。

[0144] 类似地且再次如上文论述,当未预测到堵塞状况时,穿过所述节段的行进的预期 平均速度(及因此预期平均行进时间)可为相关节段(且例如在适当时间处)的平均速度或 基于所述相关节段的速度。举例来说,非堵塞速度可为穿过所述节段的行进的历史平均速 度的所有或实质上所有或某一选择的平均值。然而,在其它实施例中,可使用穿过所述节段 的历史平均速度的所有、或实质上所有或某一选择的众数或百分位数。替代地,可以另一方 式选择速度。

[0145] 虽然为简明起见在本文中参考“堵塞概率”、“非堵塞速度”或“堵塞速度”,但将理 解,在没有明确规定的情况下,此类参考是指指示这些属性的数据。因此,对(例如)堵塞概 率或另一此属性的任何参考可由指示所述属性的数据(即,堵塞概率数据等等)替换。所述 数据可以任何方式指示相关性质且可为所述性质或以其它方式基于所述性质。

[0146] 可使用软件(例如,计算机程序)至少部分实施根据本发明的方法中的任何者。因 此,本发明还扩展到包含计算机可读指令的一种计算机程序,所述计算机可读指令可执行 以执行或致使导航装置及/或服务器执行根据本发明的若干方面或实施例中的任何者的方 法。

[0147] 本发明相应地扩展到包括此软件的计算机软件载体,其在用于操作包括数据处理 装置的系统或设备时结合所述数据处理装置致使所述设备或系统实行本发明的方法的步 骤。此计算机软件载体可为非暂时性物理存储媒体(例如,ROM芯片、CD ROM或磁盘)或可为 信号(例如,经由电线的电信号、光学信号或例如到卫星的无线电信号或类似者)。本发明提 供一种含有指令的机器可读媒体,其在被一机器读取时致使所述机器根据本发明的若干方 面或实施例中的任何者的方法操作。

[0148] 与本发明的实施方案无关,根据本发明使用的导航设备可包括处理器、存储器及 存储在所述存储器内的数字地图数据。所述处理器及存储器协作以提供可在其中建立软件 操作系统的执行环境。可提供一或多个额外软件程序以使得能够控制所述设备的功能性及 提供各种其它功能。本发明的导航设备可优选地包含GPS (全球定位系统)信号接收及处理 功能性。所述设备可包括一或多个输出接口,借助所述输出接口,可将信息中继到用户。除 视觉显不器之外,(若干)输出接口可包含用于声讯输出的扬声器。所述设备可包括包含一 或多个物理按钮的输入接口以控制所述设备的开/关操作或其它特征。

[0149] 在其它实施例中,可至少部分地借助处理装置的应用程序来实施导航设备,所述 处理装置不形成特定导航装置的部分。举例来说,可使用经布置以执行导航软件的合适计 算机系统实施本发明。所述系统可为移动或便携式计算机系统(例如,移动电话或膝上型计 算机)或可为台式系统。

[0150] 在未明确规定的情况下,将了解,本发明在其任何方面中可包含关于本发明的其 它方面或实施例描述的任何或所有特征,前提是所述特征不相互排斥。特定来说,虽然已描 述可以所述方法且可由所述设备执行的操作的各种实施例,但将了解,这些操作中的任何 一者或多者或所有可以所述方法且由所述设备以任何组合根据需要且在适当的情况下执 行。

[0151] 下文陈述这些实施例的优点,且在所附从属权利要求中及以下详细描述中的其它 地方定义这些实施例中的每一者的进一步细节及特征。

附图说明

[0152] 现将参考附图仅作为实例描述本发明的实施例,其中:

[0153] 图1为可由导航装置使用的全球定位系统(GPS)的示范性部分的示意说明;

[0154] 图2为用于导航装置与服务器之间的通信的通信系统的示意图;

[0155] 图3为图2的导航装置或任何其它合适导航装置的电子组件的示意说明;

[0156] 图4为安装及/或对接导航装置的布置的示意说明;

[0157] 图5由图3的导航装置采用的架构栈的示意表示;

[0158] 图6是针对三个不同时间周期:早上、中午及晚上的穿过节段的平均行进速度的直 方图;

[0159] 图7A是识别可能堵塞速度的穿过节段的平均行进速度的直方图;

[0160] 图7B是识别可能堵塞速度的穿过节段的平均行进速度的直方图;

[0161] 图7C是识别可能堵塞速度的穿过节段的平均行进速度的直方图;

[0162] 图7D是识别可能堵塞速度的穿过节段的平均行进速度的直方图;

[0163] 图8为说明当在特定时间周期中穿过给定节段时不同探测交通工具的分布的直方 图;以及

[0164] 图9为说明其中产生替代路线的本发明的实施例的流程图。

具体实施方式

[0165] 现将特定参考便携式导航装置(PND)描述本发明的实施例。然而,应记住,本发明 的教示不限于PND而是普遍适用于经配置以依便携式方式执行导航软件以便提供路线规划 及导航功能性的任何类型的处理装置。由此断定,在本发明的背景中,导航装置希望包含 (无限制)任何类型的路线规划及导航装置,而与所述装置是体现为PND、交通工具(例如,汽 车)或实际上体现为便携式计算资源(例如,执行路线规划及导航软件的便携式个人计算机 (PC)、移动电话或个人数字助理(PDA))无关。

[0166] 此外,参考道路节段描述本发明的实施例。应意识到,本发明还可适用于其它导航 节段,例如小道、河流、运河、自行车道、纤路、铁路线或类似者的节段。为了便于参考,将这 些节段统称为道路节段。

[0167] 还将从下文明白,本发明的教示甚至在其中用户不寻求关于如何从一个点导航到 另一个点的指令而是仅希望被提供给定位置的视图的情形中具有用途。在此类情形中,由 用户选择的“目的地”位置无需具有用户希望从其开始导航的对应开始位置,且因此本文中 对“目的地”位置或实际上对“目的地”视图的参考不应解释为表示路线的产生是必要的、到 “目的地”的行进必须发生或实际上目的地的存在需要指示对应开始位置。

[0168] 在知晓以上附带条件的情况下,将图1的全球定位系统(GPS)及类似物用于各种目 的。一般来说,GPS为基于卫星-无线电的导航系统,其能够确定无限数目个用户的连续位 置、速度、时间及(在其它情况中)方向信息。GPS以前称为NAVSTAR,GPS并入有在极其精确的 轨道上环绕地球运行的多个卫星。基于这些精确的轨道,GPS卫星可将其位置作为GPS数据 中继到任何数目个接收单元。然而,将理解,可使用全球定位系统,例如GL0SNASS、欧洲伽利 略定位系统、COMPASS定位系统或IRNSS (印度区域导航卫星系统)。

[0169] 当经特殊装备以接收GPS数据的装置开始扫描GPS卫星信号的无线电频率时,实施 GPS系统。在从GPS卫星接收无线电信号时,所述装置可经由多种不同常规方法中的一者确 定所述卫星的精确位置。在多数情况中,所述装置将继续扫描信号,直到其获得至少三个不 同卫星信号为止(注意,使用其它三角测量技术,通常不仅使用两个信号确定位置,但是能 够仅使用两个信号确定位置)。在实施几何三角测距的情况下,接收器利用三个已知位置确 定其自身相对于卫星的二维位置。可以已知方式进行此操作。此外,获取第四卫星信号允许 接收装置以已知方式通过相同几何计算来计算其三维位置。可由无限数目个用户连续不断 地实时更新位置及速度数据。

[0170] 如图1中所展示,GPS系统100包括环绕地球104运行的多个卫星102 APS接收器106 从若干多个卫星102接收作为展频GPS卫星数据信号108的GPS数据。从每一卫星102连续发 射展频数据信号108,所发射的展频信号108各自包括数据流,所述数据流包含识别所述数 据流所来源于的特定卫星102的信息。GPS接收器106—般需要来自至少三个卫星102的展频 数据信号108以便能够计算二维位置。接收第四展频数据信号使得GPS接收器106能够使用 已知技术计算三维位置。

[0171] 转到图2,包含或耦合到GPS接收器装置106的导航装置200 (即,PND)能够在有需要 的情况下经由移动装置(未展示)(例如,移动电话、PDA及/或具有移动电话技术的任何装 置)与“移动”或电信网络的网络硬件建立数据会话,以便建立数字连接,例如,经由已知蓝 牙技术的数字连接。此后,通过其网络服务提供商,移动装置可与服务器150建立网络连接 (例如,通过因特网)。因而,可在导航装置200 (其可在单独行进及/或在交通工具中行进时 为移动且常常是移动的)与服务器150之间建立“移动”网络连接以提供“实时”或至少非常 “新近”的信息网关。

[0172] 使用(例妯因特网在移动装置与另一装置(例如,服务器150)建立网络连接(经由 服务提供商)可以已知方式进行。在此方面中,可采用任何数目的适当数据通信协议,例如 TCP/IP分层协议。此外,移动装置可利用任何数目个通信标准,例如CDMA2000、GSM、IEEE 802.11 a/b/c/g/n 等等。

[0173] 因此,可见,可利用因特网连接,可(例如)经由数字连接、经由导航装置200内的移 动电话或移动电话技术实现因特网连接。

[0174] 虽然未展示,但当然,导航装置200可在导航装置200自身内包含其自身移动电话 技术(包含(例如)天线,或任选地使用导航装置200的内部天线)。举例来说,导航装置200内 的移动电话技术可包含内部组件,且/或可包含可插入卡(例如,用户标识模块(SM)卡),连 同必要的移动电话技术及/或天线。因而,导航装置200内的移动电话技术可类似地经由(例 如)因特网以类似于任何移动装置的方式的方式在导航装置200与服务器150之间建立网络 连接。

[0175] 对于电话设置,具有蓝牙功能的导航装置可用于正确地配合范围不断改变的移动 电话型号、制造商等等,型号/制造商专用设置可存储在(例如)导航装置200上。可更新针对 此信息存储的数据。

[0176] 在图2中,导航装置200被描绘为经由可通过若干不同布置中的任何者实施的一般 通信信道152与服务器150通信。通信信道152—般表示连接导航装置200与服务器150的传 播媒介或路径。当在服务器150与导航装置200之间建立通信信道152时,服务器150与导航 装置200可进行通信(注意,此连接可为经由移动装置的数据连接、经由个人计算机经由因 特网的直接连接等等)。

[0177] 通信信道152不限于特定通信技术。此外,通信信道152不限于单个通信技术;即, 信道152可包含使用各种技术的若干通信链路。举例来说,通信信道152可适于提供用于电 通信、光学通信及/或电磁通信等等的路径。因而,通信信道152包含但不限于以下内容中的 一者或组合:电路、电导体(例如,电线及同轴电缆)、光缆、转换器、射频(RF)波、大气层、真 空区等等。此外,举例来说,通信信道152可包含中间装置,例如路由器、中继器、缓冲器、发 射器及接收器。

[0178] 在一个说明性布置中,通信信道152包含电话及计算机网络。此外,通信信道152可 能够容纳无线通信,例如,红外线通信、射频通信(例如,微波频率通信)等等。此外,通信信 道152可容纳卫星通信。

[0179] 通过通信信道152发射的通信信号包含但不限于如给定通信技术可能要求或需要 的信号。举例来说,所述信号可适于用于蜂窝式通信技术(例如,时分多址(TDM)、频分多址 (FDMA)、码分多址(CDMA)、全球移动通信系统(GSM)、通用分组无线电服务(GPRS)等等)中。 可通过通信信道152发射数字信号及模拟信号两者。如通信技术可能要求,这些信号可为经 调制信号、经加密信号及/或经压缩信号。

[0180] 除可能未加以说明的其它组件之外,服务器150包含处理器154,处理器154操作性 地连接到存储器156且经由有线或无线连接158进一步操作性地连接到大容量数据存储装 置160。大容量存储装置160含有大量导航数据及地图信息,且可再次为与服务器150分离的 装置或可并入到服务器150中。处理器154进一步操作性地连接到发射器162及接收器164, 以经由通信信道152将信息发射到导航装置200及从导航装置200接收信息。所发送及接收 的信号可包含数据、通信及/或其它所传播信号。可根据用于导航系统200的通信设计中的 通信要求及通信技术来选择或设计发射器162及接收器164。此外,应注意,发射器162及接 收器164的功能可组合到单个收发器中。

[0181] 如上文提及,导航装置200可经布置以通过通信信道152与服务器150通信,其中使 用发射器162及接收器164通过通信信道152发送及接收信号及/或数据,注意这些装置可进 一步用于与除服务器150之外的装置通信。此外,根据用于导航装置200的通信设计中的通 信要求及通信技术来选择或设计发射器162及接收器164且发射器162及接收器164的功能 可组合到单个收发器中,如上文关于图2描述。当然,导航装置200可包括稍后将在本文中加 以进一步详细论述的其它硬件及/或功能部件。

[0182] 存储在服务器存储器156中的软件为处理器154提供指令且允许服务器150将服务 提供到导航装置200。由服务器150提供的一个服务涉及处理来自导航装置200的请求及将 导航数据从大容量数据存储装置160发射到导航装置200。可由服务器150提供的另一服务 包含针对所要应用使用各种算法处理导航数据及将这些计算的结果发送到导航装置200。

[0183] 服务器150构成可由导航装置200经由无线信道存取的远程数据源。服务器150可 包含定位在局域网(LAN)、广域网(WAN)、虚拟专用网(VPN)等等上的网络服务器。

[0184] 服务器150可包含个人计算机(例如,台式计算机或膝上型计算机)且通信信道152 可为连接在个人计算机与导航装置200之间的电缆。替代地,个人计算机可连接在导航装置 200与服务器150之间以在服务器150与导航装置200之间建立因特网连接。

[0185] 可经由信息下载从服务器150向导航装置200提供信息,可不时自动更新信息,或 可在用户将导航装置200连接到服务器150之后自动更新信息,且/或在经由(例如)移动连 接装置及TCP/IP连接在服务器150与导航装置200之间建立更恒定或频繁的连接时,信息更 新可为更动态的。对于许多动态计算,服务器150中的处理器154可用于处置大部分处理要 求,然而,导航装置200的处理器(在图2中未展示)还可常常独立于到服务器150的连接而处 置许多处理及计算。

[0186] 参考图3,应注意,导航装置200的框图不包含所述导航装置的所有组件,而仅为许 多实例组件的表示。导航装置200定位在外壳(未展示)内。导航装置200包含处理电路,所述 处理电路包含(例如)上文提及的处理器202,处理器202耦合到输入装置204及显示装置(例 如,显示屏幕206)。虽然此处参考单数形式的输入装置204,但技术人员应了解,输入装置 204表示任何数目个输入装置,包含键盘装置、语音输入装置、触摸面板及/或用于输入信息 的任何其它已知输入装置。类似地,举例来说,显示屏幕206可包含任何类型的显示屏幕,例 如液晶显示器(LCD)。

[0187] 在一个布置中,集成输入装置204的一个方面(触摸面板)与显示屏幕206以便提供 集成输入及显示装置(包含触摸板及触摸屏幕输入250)(图4)),以通过触摸面板屏幕实现 信息的输入(经由直接输入、菜单选择等等)及信息的显示两者,使得用户仅需触碰显示屏 幕206的一部分以选择多个显示选择中的一者或激活多个虚拟或“软”按钮中的一者。在此 方面中,处理器202支持结合触摸屏幕操作的图形用户接口(GUI)。

[0188] 在导航装置200中,处理器202经由连接210操作性地连接到输入装置204且能够经 由连接210从输入装置204接收信息,且经由相应输出连接212操作性地连接到显示屏幕206 及输出装置208中的至少一者以将信息输出到显示屏幕206及输出装置208中的至少一者。 导航装置200可包含输出装置208,例如声讯输出装置(例如,扬声器)。因为输出装置208可 产生用于导航装置200的用户的声讯信息,所以同样应理解,输入装置204也可包含用于接 收语音命令的麦克风及软件。此外,举例来说,导航装置200还可包含任何额外输入装置204 及/或任何额外输出装置,例如音频输入及/输出装置。

[0189] 处理器202经由连接216操作性地连接到存储器214且进一步适于经由连接220从 输入/输出(I/O)端口 218接收信息/将信息发送到输入/输出(I/O)端口 218,其中I/O端口 218可连接到导航装置200外部的I/O装置222。外部I/O装置222可包含但不限于外部收听装 置(listening device),例如耳机。到I/O装置222的连接可进一步为到任何其它外部装置 (例如,汽车音响单元)的有线或无线连接,以用于(举例来说)免提操作及/或语音激活操 作、以用于到耳机或头戴式耳机的连接及/或用于(举例来说)例移动电话的连接,其中移动 电话连接可用于(例如)在导航装置200与因特网或任何其它网络之间建立数据连接及/或 (例如)经由因特网或某种其它网络建立到服务器的连接。

[0190] 导航装置200的存储器214包括非易失性存储器的一部分(举例来说,用于存储程 序代码)及易失性存储器的一部分(举例来说,用于在执行程序代码时存储数据)。导航装置 还可包括端口 228,端口 228经由连接230与处理器202通信以允许将可卸除式存储器卡(统 称为卡)添加到装置200。在正被描述的实施例中,所述端口经布置以允许添加SD (安全数 字)卡。在其它实施例中,所述端口可允许连接其它格式的存储器(例如,压缩闪存卡(CF) 卡、存储器棒、xD存储器卡、USB (通用串行总线)快闪驱动器、MMC (多媒体)卡、智能媒体卡 (SmartMedia card)、微型驱动器(Microdrive)或类似者)。图3进一步说明处理器202与天 线/接收器224之间经由连接226的操作性连接,其中天线/接收器224可为(例如)GPS天线/ 接收器且因而将如图1的GPS接收器106那样起作用。应理解,由参考数字224指示的天线及 接收器出于说明目的而示意性地组合,但所述天线及接收器可为单独定位的组件且(举例 来说)所述天线可为GPS贴片天线或螺旋天线。

[0191] 当然,所属领域的一般技术人员将理解,图3中展示的电子组件由一或多个电源 (未展示)以常规方式供电。此类电源可包含内部电池及/或用于低电压DC供应器或任何其 它合适布置的输入。如所属领域的一般技术人员将理解,预期图3中展示的组件的不同配 置。举例来说,图3中展示的组件可经由有线及/无线连接及类似者彼此通信。因此,本文中 描述的导航装置200可为便携式或手持式导航装置200。

[0192] 此外,图3的便携式或手持式导航装置200可以已知方式与(举例来说)交通工具 (例如,自行车、摩托车、汽车)或船舶连接或“对接”。接着,可从对接位置移除此导航装置 200以用于便携式或手持式导航使用。实际上,在其它实施例中,装置200可经布置以为手持 式的以允许用户的导航。

[0193] 参考图4,导航装置200可为包含图2的集成输入及显示装置206及其它组件(包含 但不限于内部GPS接收器224、处理器202、电力供应器(未展示)、存储器系统214等等)。

[0194] 导航装置200可位于臂252上,臂252自身可使用吸杯254紧固到交通工具仪表盘/ 窗/等等。此臂252为导航装置200可对接到的导航装置200的对接站的一个实例。举例来说, 可通过将导航装置200卡扣连接到臂252来将导航装置200对接或以其它方式连接到对接站 的臂252。接着,导航装置200可在臂252上旋转。为释放导航装置200与对接站之间的连接, 举例来说,可按压导航装置200上的按钮(未展示)。用于将导航装置200耦合到对接站200及 使导航装置200与对接站解耦的其它同样合适的布置对于所属领域的一般技术人员是众所 周知的。

[0195] 转到图5,处理器202及存储器214协作以支持BIOS (基本输入/输出系统)282,其用 作导航装置200的功能性硬件组件280与由所述装置执行的软件之间的接口。处理器202接 着从存储器214加载操作系统284,操作系统284提供应用软件286 (其实施所描述的路线规 划及导航功能性中的一些或所有)可在其中运行的环境。应用软件286提供包含图形用户接 口(GUI)的操作环境,所述图形用户接口(GUI)支持导航装置的核心功能,举例来说,地图查 看、路线规划、导航功能及与其相关联的任何其它功能。在此方面中,应用软件286的部分包 括视图产生模块288。

[0196] 在正被描述的实施例中,导航装置的处理器202经编程以接收通过天线224接收的 GPS数据且不时地将GPS数据连同何时接收GPS数据的时戳一起存储在存储器214内以建立 导航装置的位置的记录。如此存储的每一数据记录可被认为是GPS定位(fix) ; S卩,其为导航 装置的位置的定位且包括炜度、经度、时戳及准确性报告。

[0197] 在一个实施例中,实质上周期性地存储数据,举例来说,所述周期性基础为每5秒 钟。技术人员将了解,其它周期将是可能的且存在数据分辨率与存储器容量之间的平衡; 即,随着通过采样更多的样本增大数据的分辨率,需要更多的存储器来保持数据。然而,在 其它实施例中,分辨率可实质上为每:1秒钟、10秒钟、15秒钟、20秒钟、30秒钟、45秒钟、1分 钟、2.5分钟(或实际上,这些周期之间的任何周期)。因此,在所述装置的存储器内建立装置 200在若干时间点处的行踪的记录。在一些实施例中,可发现所捕获的数据的质量随着周期 增大而降低,并且虽然降级程度将至少部分取决于导航装置200的移动速度,但大致15秒钟 的周期可提供合适的上限。虽然导航装置200—般经布置以建立其行踪的记录,但一些实施 例不记录行程的起点或终点处的预定周期及/或距离的数据。此布置可帮助保护导航装置 200的用户的隐私,这是因为可能保护他/她的住宅及其它常去的目的地的位置。举例来说, 导航装置200可经布置以不存储行程的大致前5分钟的数据及/或行程的大致第一英里的数 据。

[0198] 在其它实施例中,GPS可不被周期性地存储,而可在发生预定事件时存储在存储器 内。举例来说,处理器202可经编程以在所述装置经过道路交叉点时、道路节段改变时或发 生其它此类事件时存储GPS数据。

[0199] 此外,处理器202经布置以不时地将装置200的行踪的记录(S卩,GPS数据及时戳)上 载到服务器150。在其中导航装置200具有永久或至少一般存在的通信信道152 (其将导航装 置200连接到服务器150)的一些实施例中,数据的上载周期性地发生,所述周期性基础可为 (举例来说)每24小时一次。所属领域的技术人员将了解,其它周期是可行的且可实质上为 以下周期中的任何者:15分钟、30分钟、每小时、每2小时、每5小时、每12小时、每2天、每周或 这些周期之间的任何时间。实际上,在此类实施例中,处理器202可经布置以在实质上实时 的基础上上载行踪的记录,但此可能不可避免地表示数据实际上以发射之间的相对短周期 不时发射,且因而可被更正确地认为是伪实时的。在此类伪实时实施例中,导航装置可经布 置以缓冲存储器214内及/或插入在端口 228中的卡上的GPS定位,且在已存储预定数目时发 射这些GPS定位。此预定数目可约为20、36、100、200或中间的任何数目。技术人员将了解,所 述预定数目部分由存储器214或端口 228内的卡的大小支配。

[0200] 在不具有一般存在的通信信道152的其它实施例中,处理器202可经布置以在产生 通信信道152时将记录上载到服务器152。举例来说,这可为在导航装置200连接到用户的计 算机时。再次,在此类实施例中,导航装置可经布置以缓冲存储器214内或插入在端口228中 的卡上的GPS定位。如果存储器214或插入在端口 228中的卡充满GPS定位,那么导航装置可 经布置以删除最旧的GPS定位且因而所述导航装置可被认为是先进先出(FIFO)缓冲器。

[0201] 在正被描述描述的实施例中,行踪的记录包括一或多个轨迹,其中每一轨迹表示 导航装置200在24小时的周期内的移动。每一24小时经布置以与历日一致,但在其它实施例 中,情况无需如此。

[0202] 一般来说,导航装置200的(男性/女性)用户同意将装置行踪的记录上载到服务器 150。如果没有得到同意,那么不将任何记录上载到服务器150。导航装置本身及/或导航装 置所连接到的计算机可经布置以征求(男性/女性)用户的同意以如此使用行踪的记录。

[0203] 服务器150经布置以接收装置的行踪的记录且将此记录存储在大容量数据存储装 置160内供处理。因此,随着时间过去,大容量数据存储装置160积累已上传数据的导航装置 200的行踪的多个记录。

[0204] 如上文论述,大容量数据存储装置160还含有地图数据。此地图数据提供关于道路 节段、兴趣点的位置的信息及一般在地图上发现的其它此信息。

[0205] 现参考图6,作为背景,将说明可产生节段的时间依赖性堵塞概率、堵塞行进时间 及非堵塞行进时间的方式。以下描述是通过参考堵塞速度或非堵塞速度,但将了解,可使用 节段长度将此数据容易地成堵塞或非堵塞行进时间。

[0206] 图6大体上在300处展示三个特定周期(早上302、中午304及晚上306)的穿过某一 节段的平均行进速度的直方图。跨越某一节段的行进的平均速度(其可能已从原始数据(例 如,跨越所述节段的历史行进时间)计算出)为历史行进数据的实例。就所记录的数据并非 实时数据而言,可认为直方图300表示历史数据。因此,所述数据并非实质上在当前时间发 生的原始数据收集(其记录(例如)最近十五分钟内道路上的实际事件)的直接结果。然而, 所述数据可用于鉴于在交通水平及行为中出现的模式而预测在当前时间在节段上可能发 生什么。

[0207] 使用由服务器150记录的上文论述的类型的轨迹来计算用于使直方图300完整的 数据(穿过所述节段的行进的历史平均速度)。如果根据轨迹知晓导航装置200的位置,那么 可记录在导航装置200进入所述节段与离开所述节段之间的时间。如将了解,接着,可在假 设所述节段距离是已知的情况下计算跨越所述节段的行进的平均速度。

[0208] 直方图300表明:在早上302及中午304中,存在相对较少的缓慢移动的交通,而在 晚上周期306中,存在相对实质上较多的相对缓慢的移动交通。直方图300进一步表明:在所 有三个周期302、304及306中存在显著数量的相对快的移动交通。

[0209] 在直方图300上展示的是经选择为处在60公里/小时的堵塞阈值速度308。堵塞阈 值速度为堵塞状况的实例。堵塞阈值速度为穿过所述节段的行进的平均速度,在低于所述 堵塞阈值速度的情况下,认为所述行进已被堵塞。在此实施例中,简单地基于关于在特定节 段上什么样的平均速度应被认为被堵塞的主观看法选择堵塞阈值速度。然而,在其它实施 例中,可根据替代性准则(例如,在清晨(此时,可忽略其它交通工具的影响,即,自由流速) 中的周期期间穿过所述节段的行进的平均速度的百分比)选择堵塞阈值速度。换句话说,堵 塞阈值速度可为所述节段的自由流速的所选择的百分比,自由流速为在所选择的低交通周 期期间记录的穿过所述节段的行进的平均速度。如将了解,一旦已定义堵塞阈值速度,便可 认为低于此速度的穿过所述节段的行进的所有平均速度被堵塞。

[0210] 还在直方图300上展示的10公里/小时的堵塞速度310。如可见,堵塞速度310是时 间依赖性的,即,向三个周期302、304及306提供同一堵塞速度310。在此实施例中,已将堵塞 速度310选择为在堵塞阈值速度308之下的命中众数。因此,堵塞速度310为当存在堵塞时穿 过所述节段的行进的最有可能的平均速度的指示。在其它实施例中,堵塞速度310可经不同 地定义且此在下文予以论述。

[0211] 参考直方图300,将解释一种计算时间依赖性堵塞概率的方法。如将了解,直方图 300针对每一周期302、304、306展示高于及低于堵塞阈值速度308的总命中数目。对这些总 数的考虑给出每一周期的堵塞行进对非堵塞行进的比率。这又允许针对每一时间周期计算 堵塞概率。以此方式计算出的堵塞概率将为所产生的节段数据的实例。作为实例,如果针对 特定周期堵塞命中与非堵塞命中的比率为30:70,那么所述周期的堵塞概率可为30%。例如 此的计算可表达为函数。接着,可使此堵塞概率与相关节段相关联而作为节段数据,从而给 出在特定周期(例如,早上)中的行进的堵塞概率。可结合堵塞概率使用堵塞速度以不仅给 出堵塞的可能性而且进一步给出在堵塞事件中跨越所述节段的行进的可能平均速度。在此 实例中,堵塞概率完全基于历史数据。如下文论述,可基于实时数据校准堵塞概率。

[0212] 现在参考图7A到7D,说明用于定义堵塞速度的替代性准则。图7A展示直方图312、 图7B展示直方图314、图7C展示直方图316且图7D展示直方图318。这些直方图312、314、316 及318各自针对单个周期展示穿过某一节段的行进的历史平均速度。如同图的直方图300, 直方图312、314、316及318均使用历史数据。在直方图312及314两者中,存在清楚的低速度 众数320。假设已将堵塞阈值速度选择为高于低速度众数320,低速度众数320可特别适于选 择作为堵塞速度。为进行比较,还在直方图312及314两者中展示第五百分位数322。

[0213] 在直方图316及318中,不存在低速度众数或其远远没有达到明显的程度。在此情 形中,特定来说,例如第五百分位数322的百分位数可用作阈值速度。

[0214] 在其它实施例中,存在选择阈值速度的又进一步选项。举例来说,堵塞速度可为下 降到低于阈值速度的穿过所述节段的行进的所有平均速度的平均值。

[0215] 现在将仅作为实例且通过参考图8及9描述本发明的一些优选实施例。

[0216] 本发明使用与电子地图的节段相关联的堵塞及非堵塞行进时间及堵塞概率(特定 来说)基于变化交通状况下的路线的预期可靠性来产生改善的替代路线。

[0217] 在继续更详细描述替代路线的产生之前,现将通过参考图8描述作为本发明的实 施例的基础的一些原理及用于产生路线的因素。

[0218] 图8类似于上文图7A到7D的直方图,且表示当在特定时间周期中穿过给定节段时 不同探测交通工具的速度的分布。在此情形中,图8说明在两年的周期期间的一周的特定某 一天的某个特定小时内针对一个道路节段获得的不同探测交通工具速度的出现频率。因 此,所获得的值将为此时间周期的平均值。将了解,对于其它时间周期来说,对应于下文针 对节段描述那些值(例如,堵塞概率、堵塞行进时间、非堵塞行进时间等等)的值可基于与任 何其它周期(例如,一周的某个小时或某一天)有关的数据从对应直方图导出。

[0219] 可针对给定节段从图8中展示的类型的直方图导出以下参数:

[0220] 自由流速s,例如,定义为在最缓慢的95%的探测中测得的最大速度;

[0221] 堵塞探测的数目,例如,定义为具有小于如的速度的探测的数目;

[0222] 堵塞概率[0;1],例如定义为堵塞探测的数目与探测总数目的比率;

[0223] 堵塞行进时间例如,定义为以所有堵塞探测的平均速度穿过道路节段所需的 时间;及

[0224] 非堵塞行进时间^,例如,定义为以所有非堵塞探测的平均速度穿过道路节段所 需的时间。

[0225] 上文使用术语“例如”指示不需要以与仅为示范性的所指定方式完全相同的方式 计算相关参数,只要其指示相关参数(例如,堵塞探测数目、自由流速等等)即可。可以不同 方式设定相关阈值。

[0226] 在图8中,可能确定非堵塞速度(其约为43公里/小时的较高速度)及较低速度(大 约5公里/小时的“堵塞速度”),其可为在堵塞状况中的上下班高峰时间期间的典型速度。这 两个速度为平均速度。使用堵塞速度及非堵塞速度获得堵塞行进时间及非堵塞行进时间。

[0227] 可认为具有低于某个阈值(例如,设定在自由流速的50%)的那些探测是堵塞探 测。关于探测总数目的堵塞探测数目产生堵塞的概率或在一周的特定某一天的特定某个小 时中的此道路节段上的“拥堵可能性”。

[0228] 为获得有用替代路线,根据本发明,使用与某一节段的堵塞及非堵塞时间及堵塞 概率相关的这些值确定所述节段在一周的某个相关小时及某一天处的给定理论交通状况 下的可靠性的度量(“可靠性度量”)。在此情形中,可靠性度量是就用于在相关时间处穿过 所述节段的时间而言的。因此,所述度量的较低值将指示较高可能性。将了解,可针对其它 时间周期使用从与所述周期相关的数据获得的适当值执行类似计算。所述节段的可靠性度 量也可称为道路节段的“可靠成本”。

[0229] 根据以下等式计算可靠性度量:

[0230]

Figure CN104620078BD00311

等式 1

[0231] 在此等式中,

Figure CN104620078BD00312

:指示所述区域中的节段的平均堵塞概率,且Pj为所讨论的节段的 堵塞概率。可使用针对所述区域中的每一节段在对应时间周期(例如,一周的同一天的同一 小时)处获得的堵塞概率确定平均堵塞概率。所述平均值可考虑在给定节段的预定距离内 的节段。可通过取决于正被评估的路线的出发点及目的地的边界框定义所述距离。然而,其 它选项是可能的。可将所述平均值取作为一组有限值中的一者,其可用于描述任何节段的 平均堵塞概率而非作为计算出的值。在优选布置中,将平均堵塞概率取作为在产生替代路 线时考虑的节段的“替代网络”中的所有节段的同一值。平均堵塞概率在等式1中具有确保 当某一节段具有高于平均值的堵塞概率时,所述区域上的成本将更迅速地对交通水平参数 的增加做出反应,且反之对于具有低于平均值的堵塞概率的节段亦然。

[0232] 此等式另外使用进一步参数P,其可称为“交通状况参数”且指示给定理论交通水 平。此参数还可视为可靠性参数,其用于设定路线/节段在交通下的所要可靠性。可将此参 数设为〇与1之间的值,使得当其为高时,其指示高交通水平。可认为在这些状况下具有低可 靠性度量的道路即使在严重交通状况下也对交通的影响相对具有抵抗性。

[0233] 根据以上等式1,当P = O时,tp恰为非堵塞行进时间tn,且对于P=I,tp恰好为堵塞 行进时间如果节段上的堵塞概率W与平均堵塞概率匹配,那么t4Un前进到其中P 以线性方式增加。如果节段的堵塞概率低于(高于)平均值,那么tP随P次线性(超线性地)地 朝向4增加。如果需要,可以更多参数调整等式1,且/或可根据需要调整s、tn、tj及W的定 义。特定来说,可根据实时交通信息将^定义为行进时间,且可由堵塞模式中的行进时间及 tn的最大值替换tj。

[0234] 通过使用交通参数发现在给定交通状况或如所指定的交通状况下最大化可靠性 (例如,最小化可靠性度量/可靠成本)的基于节段的路线,可发现甚至在当假设交通较为严 重时也提供相对较低的行进时间的路线。可以常规方式将可靠性度量单独或与基于待在确 定路线时平衡的其它因素的项一起用于成本函数中。用于可靠性度量的等式提供一种表示 任何给定节段相对于所述区域中的其它节段的行进时间与交通严重性之间的关系。其为个 别路线的堵塞概率及基于所述区域中的所有道路区域的平均堵塞概率与所述节段的堵塞 及非堵塞时间两者的函数。以此方式,可确定节段的可靠性,即其在使用交通参数设定的给 定理论交通水平下的行进时间。将了解,此等式不仅将给定节段上的堵塞的相对概率考虑 在内而且将可能由于堵塞行进时间而引起的延迟程度考虑在内。

[0235] 将了解,以上实例仅指示可实施此等式的一种方式。当然,可使用自由流速、非堵 塞及堵塞行进时间及堵塞概率的替代定义,前提条件是其一般指示节段的这些替代特征。 举例来说,这些可基于从如图8中展示的直方图获得的不同阈值或可至少部分使用实时交 通ί目息来获得。

[0236] 在一些实施例中,可靠性度量可用于产生甚至在更严重的交通状况下也特别稳健 或可靠的路线。在实行路线的此类确定时,可由用户(例如)使用表示在导航设备的显示器 上的滑件设定交通状况参数Ρ,其中节段的可靠性度量接着基于此交通状况。以此方式,接 着可使用在此指定交通状况下针对节段获得的所得可靠性度量来产生路线,以获得在假定 指定交通水平的情况下针对行进优化的路线。举例来说,如果P设定为高(即,接近1),那么 所获得的路线将在假设交通特别坏的情况下针对行进时间优化。在此情形中,将避免具有 高堵塞概率及低堵塞速度的路线。在本发明的一些方面中,这可用于基于此进一步用户指 定参数(即,交通抵抗性)提供路线,其无需为替代路线。举例来说,这可用于产生随后待遵 循的路线。

[0237] 然而,在优选实施例中,在替代路线的产生中使用可靠性度量。

[0238] 作为背景,用户可出于多种原因使用PND。在一些情形中,用户可能在众所周知的 区域中行驶,其中所述用户不依赖于PND来沿着某一路线引导,但可使用PND来监视交通水 平,且在适当的情况下提出较快的替代路线。此类较快替代路线将基于由所述装置经由各 种信道(例如,从交通服务器)接收的当前交通水平。当驾驶者正通过原始路线时,典型PND 可继续在后台搜索较快路线。

[0239] 仅在有交通的情况下提供较快替代路线具有一些限制。许多驾驶者将希望有机会 在交通情形中基于其本地道路网络指示及可用的任何实时交通信息做出其自身路线决定。 然而,向用户提供所有区域地图上的所有交通信息是不切实际的。仅提供当前路线上的交 通及刚刚发现的较快替代者的的指示的常规技术可能无法使可能希望调查其所知晓的另 一路线是否可能较少受到交通影响的用户满意。

[0240] 在本发明的实施例中,PND在沿着给定预定路线的前进期间继续检查替代路线。特 定来说,当接近沿着预定路线的重要决策点时,可在用户到达决策点之前产生替代路线选 项且向用户显示替代路线选项。还可显示每一替代路线的行进时间及交通信息以允许用于 做出关于采纳替代路线中的一者还是继续走原始路线的明智决定。

[0241] 通过考虑与道路网络中的节段相关联的道路概率及(在优选实施例中)可靠性度 量,本发明提供一种基于交通抵抗性识别有用替代路线及从可能在沿着给定预定路线的导 航期间存在的大量可能替代路线选择有用替代路线的方式。特定来说,通过考虑堵塞概率 而非仅考虑当前交通状况,本发明向用户提供选择就到达目的地的时间而言将有希望为可 靠的路线,即使交通状况将在沿着所述路线的行进已开始之后恶化也如此。相比之下,在当 前情况下确定为最快的路线在交通状况恶化的情况下可能不再是最快的。

[0242] 现将通过参考图9来描述涉及替代路线的产生的本发明的优选实施例,图9为陈述 此过程的基本步骤的流程图。

[0243] 在步骤1中,关于多个不同时间周期中的每一者,使指示堵塞概率、堵塞行进时间 及非堵塞行进时间的数据与电子地图的每一节段相关联。举例来说,可关于一周的每一天 的每一天上每一一小时长的周期使一组此数据与每一节段相关联。可以上文论述的方式中 的任何者获得所述数据。与表示所述电子地图中的相应节段的数据相关联而存储所述数 据。所述数据可存储为保持在PND存储器上的电子地图数据的部分。将了解,在其它布置中, 此信息可替代地存储在PND可存取的服务器上或可存储在位置的组合中或经由任何其它合 适布置。

[0244] 在步骤2中,用户在由PND引导的情况下在第一路线出发点与目的地之间的第一预 定路线上出发。此路线为针对行进时间以常规方式计算的当前状况下出发点与目的地之间 最快路线。

[0245] 当用户遵循预定路线时,PND确定重要决策点位于所述路线前方-步骤3。

[0246] PND在计算到第一预定路线的原始目的地的一或多个替代路线时将此决策点当作 出发点-步骤4。使用如上文所描述般使用等式1计算可靠性度量确定所述替代路线。

[0247] PND使用等式1确定所述区域中出发点与目的地之间的节段的可靠性度量(S卩,可 靠成本)_步骤5。在此计算中,将交通状况参数P自动设定在用于此计算的合适水平处,以便 指示某种交通严重性。如已描述,可靠性度量将个别节段的堵塞概率、其堵塞及非堵塞行进 时间及(另外)所述区域中的节段的平均堵塞概率考虑在内,且是就用于在给定交通状况下 穿过所述节段的行进时间而言。当然,在其它布置中,基于给定交通参数水平,可靠成本可 能已与节段相关联而存储为节段属性。然而,通过获得可靠性度量作为路线产生方法的部 分,如果需要,本发明提供关于每一路线产生步骤通过选择交通水平的更大的灵活性或以 区分不同节段等等。

[0248] 一旦发现所述区域中的节段的可靠性度量,便将所述度量用作用于确定替代路线 的成本函数的分量-步骤6WND基于此可靠性度量确定替代路线。通过最小化可靠性度量, 将发现针对由交通参数识别的给定交通状况具有最大可靠性的路线。此路线将对应于在给 定交通状况下可就行进时间而言可被认为受到由交通状况参数设定的水平的交通的最小 影响的路线。

[0249] 在PND显示器上向用户呈现此替代路线-步骤7。可另外显示路线的行进信息及行 进时间。

[0250] 可确定(举例来说)具有高于某个阈值的可靠性的或根据其它准则或基于不同交 通参数水平等等的进一步替代路线。

[0251] 以此方式,向用户呈现在存在交通事件的情况下可被认为是可靠的替代路线。取 决于交通状况参数所设定到的水平,所述路线可即使在高交通水平下也特别有效。

[0252] 接着,用户可选择此替代路线(其接着将成为所遵循的新的预定路线)或可继续现 有路线。

[0253] 可以类似方式针对后续决策点重复所述方法以向用户呈现具有更大的交通抵抗 性的替代路线。如果交通展示在当前路线的前方,那么用户可决定遵循这些路线中的一者。 如果用户采用替代路线,那么可关于沿着所述路线的决策点重复所述方法。虽然当前路线 在某些状况下可能是最快路线,但其在高交通水平下可能并非如此可靠,使得用户将更愿 意切换到替代可靠路线。

[0254] 在确定替代路线时,相比于最初确定最快路线,仅可考虑节段的更受限制的“替代 网络”。这可将所产生的替代路线限制为为合理数目的更有用路线。可通过考虑节段及/或 沿着所遵循的预定路线的决策点及/或第一最快路线确定所述替代网络。可基于常规算法 (例如,基于迪杰斯特算法(Dijkstra algorithms))实行路线确定。

[0255] 替代路线的目的地无需为所遵循的预定路线的目的地(S卩,第一路线目的地)而可 为比原始第一路线目的地更接近替代路线出发点的位置(例如,决策点)。这将假设可在所 述点处再进入原始路线。

[0256] 当然,不同于在运行中被确定为途中替代路线,在沿着某一路线的行进开始之前, 替代路线可作为初始路线规划阶段的一部分而产生,其中用户能够选择所述路线中的一者 而非选择最快路线。接着,用于确定的替代路线的出发点及目的地将通常对应于第一路线 的出发点及目的地。

[0257] 在另一实施例中,等式1及可靠性度量可简单地将交通可靠性考虑在内而确定某 一路线。举例来说,用户可将交通状况参数设定到给定水平(例如,高水平),以便导致在假 设交通特别坏的情况下针对行进时间优化的路线。在此情形中,所述路线无需为替代路线, 而可为一路线,所述路线经规划使得所述路线在用户出发之前以常规方式产生。举例来说, 用户可使用PND的图形接口上的滑件设定交通参数。

[0258] 现将提供可实施替代路线的方式的一些进一步细节。

[0259] 可使用交通可靠性度量产生替代路线的方式可(特定来说)关于交通参数的水平 (在自动设定的情况下)变化。在一个选项中,可在P = O的情况首先执行等式1。这将返回当 前最快路线R。这可有效地再次产生所遵循的最快路线的剩余部分,但提供鉴于当前状况此 路线仍然是最快路线的检查。现在,仅可在路线R上发现的节段上增加P,且可根据将节段的 交通可靠性度量考虑在内的新成本函数确定新的最优路线。仅在已经是“此替代网络”的部 分的那些节段上增加可靠性参数可促进算法发现在交通在已被覆盖的节段上是坏的情况 下变的相关的新的节段。在每一情形中,可试图发现可在先前计算的路线上具有交通事故 的情况下使用的新的替代路线。

[0260] 当然,在增加p (S卩,在最新计算出的路线R上增加的P的量)使用更复杂的布置,在 先前迭代中添加到替代网络的节段及进入或离开P及/或当前替代网络的节段。

[0261] 将了解,除建议如上文论述般基于堵塞概率确定的路线替代性路线之外,本发明 不排除以常规方式实行进一步搜索以找到新的最快路线以补充此步骤。通过适当设置交通 参数水平,可作为如上文描述般计算替代路线的过程的一部分来实行此。

[0262] 本说明书中揭示的所有特征(包含任何附图、摘要及图式)及/或如此揭示的任何 方法或过程及所有步骤可以任何组合来组合,除了其中此类特征及/或步骤中的至少一些 相互排斥的组合之外。

[0263] 本说明书中揭示的每一特征(包含任何所附权利要求、摘要及图式)可由用于相 同、等效或类似目的的替代特征代替,除非另有明确规定。因此,除非另有明确规定,否则所 揭示的每一特征仅为一系列一般等效或类似特征的一个实例。

[0264] 本发明不限于任何前述实施例的细节。本发明扩展到本说明书中揭示的特征(包 含任何所附权利要求、摘要及图式)的任何新颖特征或任何新颖组合或如此揭示的任何方 法或过程的步骤的任何新颖步骤或任何新颖组合。所附权利要求书不应理解为仅涵盖前述 实施例而是还涵盖落在所附权利要求书的范围内的任何实施例。

Claims (13)

1. 一种在由电子地图覆盖的区域中产生路线的方法,所述地图包括表示由所述电子地 图覆盖的所述区域中的可导航节段的多个节段,每个节段与表示所述节段上的堵塞的可能 性的堵塞概率数据相关联,所述方法包括: 探索所述区域中的出发点与目的地之间的路线以确定最小成本路线,其中,所述多个 节段中的每个节段的成本通过使用成本函数来确定,从而使得节段的成本至少基于指示在 理论交通状况下所述节段的预期可靠性的可靠性度量,所述可靠性度量通过使用与所述节 段相关联的所述堵塞概率数据来获得,其中所述理论交通状况从多个预定交通严重性水平 中选择,及 输出所确定的在所述出发点和所述目的地之间的所述最小成本路线,其中与节段相关 联的所述堵塞概率数据是关于给定时间周期,任选地其中每一节段与指示多个堵塞概率的 数据相关联,所述多个堵塞概率各自关于不同给定时间周期。
2. 根据权利要求1所述的方法,所述电子地图的每个节段进一步与堵塞行进时间数据 以及非堵塞行进时间数据相关联,所述堵塞行进时间数据表示在认为所述节段被堵塞时用 于穿过所述节段的时间,所述非堵塞行进时间数据表示在不认为所述节段被堵塞时用于穿 过所述节段的时间,且其中所述可靠性度量进一步通过使用所述堵塞行进时间数据和所述 非堵塞行进时间数据来获得,从而使得所述可靠性度量表示在所述理论交通状况下穿过所 述节段的预期时间。
3. 根据权利要求2所述的方法,其中所述堵塞行进时间数据及非堵塞行进时间数据是 关于给定时间周期,任选地,其中每一节段与指示多个堵塞行进时间的数据及指示多个非 堵塞行进时间的数据相关联,所述多个堵塞行进时间及所述多个非堵塞行进时间中的每一 者是关于不同给定时间周期。
4. 根据前述任一权利要求所述的方法,其中节段的所述可靠性度量进一步基于相对于 所述区域中的其它节段上的堵塞的可能性的所述节段上的堵塞的可能性。
5. 根据权利要求1所述的方法,其中所述理论交通状况由用户指定。
6. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包括获得所述多个节段中的每个节段的多个 可靠性度量,其中每个可靠性度量指示在不同的理论交通状况下所述节段的预期可靠性, 并且使用相对于不同的理论交通状况而确定的不同节段的可靠性度量来产生用于一组交 通状况下的所述出发点和所述目的地之间的路线。
7. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包括获得所述多个节段中的每个节段的多个 可靠性度量,其中所述多个可靠性度量中的每个可靠性度量指示在不同的理论交通状况下 的所述节段的预期可靠性,并且产生在所述出发点和所述目的地之间的多个路线,其中所 述多个路线中的每个路线通过使用所述多个节段的所述多个可靠性度量中的不同一者而 产生。
8. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包含:将产生的所述路线显示给用户。
9. 根据权利要求1所述的方法,其进一步包含:提供沿着产生的所述路线引导用户的导 航指令集。
10. 根据权利要求1所述的方法,其中在所述出发点和所述目的地之间产生的所述路线 为在所述区域中第一路线出发点和第一路线目的地之间的第一路线的替代路线,所述方法 进一步包含产生所述第一路线,且其中所述替代路线的所述出发点为所述第一路线出发点 或所述第一路线上的位置,且所述替代路线的所述目的地为所述第一路线目的地或所述第 一路线上的位置。
11. 一种用于在由电子地图覆盖的区域中产生路线的系统,所述地图包括表示在由所 述电子地图覆盖的所述区域中的可导航节段的多个节段,每一节段与表示所述节段上的堵 塞的可能性的堵塞概率数据相关联,所述系统包含: 用于探索所述区域中的出发点与目的地之间的路线以确定最小成本路线的装置;其 中,所述多个节段中的每个节段的成本通过使用成本函数来确定,从而使得节段的所述成 本至少基于指示在理论交通状况下所述节段的预期可靠性的可靠性度量,所述可靠性度量 通过使用与所述节段相关联的所述堵塞概率数据来获得,其中所述理论交通状况从多个预 定交通严重性水平中选择;及 用于输出所确定的在所述出发点和所述目的地之间的所述最小成本路线的装置,其中 与节段相关联的所述堵塞概率数据是关于给定时间周期,任选地其中每一节段与指示多个 堵塞概率的数据相关联,所述多个堵塞概率各自关于不同给定时间周期。
12. 根据权利要求11所述的系统,所述电子地图的每个节段进一步与堵塞行进时间数 据以及非堵塞行进时间数据相关联,所述堵塞行进时间数据表示在认为所述节段被堵塞时 用于穿过所述节段的时间,所述非堵塞行进时间数据表示在不认为所述节段被堵塞时用于 穿过所述节段的时间,且其中所述可靠性度量进一步通过使用所述堵塞行进时间数据和所 述非堵塞行进时间数据来获得。
13. 根据权利要求11或12所述的系统,其中所述系统为便携式导航装置或服务器。
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