CN105571605A - 导航路线规划方法、导航路线规划装置、终端及服务器 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种导航路线规划方法、导航路线规划装置、终端及服务器，导航路线规划方法包括：获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；根据当前位置及目标位置确定导航区域；获取导航区域中各路口对应的交通灯信息；根据各路口对应的交通灯信息和当前行驶速度，确定以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线；根据目标路线生成导航信息，并向用户通知导航信息。通过本发明的技术方案，能够准确地计算出到达导航区域内目标位置用时最短的路线，从而能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
Description
技术领域
本发明涉及导航技术领域，具体而言，涉及一种导航路线规划方法、一种导航路线规划装置、一种终端和一种服务器。
背景技术
现今，电子地图已被广泛的应用，为用户在生活、工作等各方面的出行活动提供便利，可以根据用户的起始地和目的地，为用户推荐一条或多条路线供用户参考，那么所推荐的路线是否便捷、是否实用将直接影响用户对电子地图的使用体验。而相关技术中在推荐路线时，一般都是以距离的长短作为参考，有些路线虽然距离短，但其耗费的时间却不一定是最少的，使得推荐的路线不便捷、不实用，影响用户对电子地图的使用体验。
因此，如何为用户推荐便捷实用的导航路线成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明正是基于上述技术问题至少之一，提出了一种新的导航路线规划方案，在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，准确地计算出到达各个路口用时最短的路线，从而能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
有鉴于此，本发明提出了一种导航路线规划方法，包括：获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；根据所述当前位置及所述目标位置确定导航区域；获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息；根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线；根据所述目标路线生成导航信息，并向所述用户通知所述导航信息，以供所述用户根据所述导航信息确定到达所述目标位置用时最短的路线。
在该技术方案中，通过获取用户的当前位置和目标位置，根据当前位置及目标位置确定导航区域，并获取导航区域中各路口对应的交通灯信息，以及根据各路口对应的交通灯信息和当前行驶速度，确定以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线，使得在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，确保能够准确地计算出到达各个路口用时最短的路线，并通过根据以当前位置为起点到达目标位置用时最短的路线生成导航信息，并向用户通知导航信息，以路线的行驶用时作为参考，能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
在上述技术方案中，优选地，根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线的步骤，具体包括：确定距离所述当前位置最近的初始路口，并将所述各路口中的其它路口作为待选路口集合；计算从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时；选择从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中参考用时最短的路口作为下一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述下一路口；将选择出的所述下一路口作为中间点，并计算从所述初始路口出发途经所述中间点直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时，并与从所述初始路口出发直接到达所述每个路口的参考用时进行比较，以得出从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时；比较从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时，选出从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的另一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述另一路口，以及将所述另一路口作为所述下一路口继续选择从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的其他路口，直至选出距离所述目标位置最近的目标路口；将从所述初始路口出发到达所述目标路口参考用时最短的路线作为所述目标路线；其中，所述参考用时包括到达各路口所经历的路上行驶用时以及在所述各路口的等待交通灯时间。
在该技术方案中，若从初始路口出发无法直接到达任一路口时或途经中间点无法直接到达任一路口，则用无穷大来表示从初始路口出发直接到达该路口的参考用时或途经中间点直接到达该路口的参考用时；到达任一路口的参考用时是指到达该路口用时加上在该路口等待交通灯时间，到达该路口用时是从起始路口到达前一路口的参考用时加上从前一路口到达该路口路上行驶用时，从前一路口到达该路口路上行驶用时可以根据获取到的当前行驶速度以及从前一路口到达该路口的距离计算；在各路口的等待交通灯时间根据已得到的从起始路口到达前一个路口最短参考用时和从前一个路口到达该路口的行驶用时以及获取的交通灯的初相位信息推算得到。由于用户从当前位置到目标位置之间可能会经过多个路口，通过结合各路口对应的交通灯信息以及当前行驶速度，计算出距离当前位置最近的起始路口到达各个路口用时最短的路线，并最终确定出从当前路口到达距离目标位置最近的目标路口之间用时最短的路线，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，使得计算结果更准确，特别是当有多个路口时，整个过程的计算量相对较小。
在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：当检测到以下任一情况时，重新确定所述导航信息：停止行驶等待交通灯；平均行驶速度的变化频率超过预设频率；到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围；当前的导航信息丢失。
在该技术方案中，由于在实际行驶过程中会遇到很多干扰因素，可能影响导航信息的准确性，所以可根据实际情况来及时更新导航信息，如停止行驶等待交通灯时重新确定导航信息，实际等待交通灯时间和预算的等待交通灯时间可能出现偏差，所以需重新确定导航信息，具体地，根据车联网信息平台中得到前面等待车辆的个数，计算从绿灯亮到开出路口所需的时间，然后根据这个时延重新计算每个交通灯的初相位，以更新导航信息；或平均行驶速度的变化频率超过预设频率(如在10秒内的平均行驶速度超过20码)时重新确定导航信息，平均行驶速度的变化频率越大，说明所在路段的路况比较复杂；或到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围时重新确定导航信息，特别是，到达下个路口的实际用时远大于预设用时；或当前的导航信息丢失时重新确定导航信息，使得在尽可能确保导航信息准确性的同时，无需实时更新，降低系统的运行负担。
在上述任一项技术方案中，优选地，获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息的步骤，具体包括：接收指定服务器发送的所述各路口对应的交通灯信息，所述指定服务器接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息；或通过车联网信息平台获取所述各路口对应的交通灯信息；其中，所述各路口对应的交通灯信息包括交通灯运行周期和交通灯初始相位。
根据本发明的第二方面，提出了一种导航路线规划装置，包括：第一获取单元，用于获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；区域确定单元，用于根据所述当前位置及所述目标位置确定导航区域；第二获取单元，用于获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息；路线确定单元，用于根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线；处理单元，根据所述目标路线生成导航信息，并向所述用户通知所述导航信息。
在该技术方案中，通过获取用户的当前位置和目标位置，根据当前位置及目标位置确定导航区域，并获取导航区域中各路口对应的交通灯信息，以及根据各路口对应的交通灯信息和当前行驶速度，确定以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线，使得在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，确保能够准确地计算出到达各个路口用时最短的路线，并通过根据以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线生成导航信息，并向用户通知导航信息，以路线的行驶用时作为参考，能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
在上述技术方案中，优选地，所述路线确定单元具体用于：确定距离所述当前位置最近的初始路口，并将所述各路口中的其它路口作为待选路口集合；计算从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时；选择从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中参考用时最短的路口作为下一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述下一路口；将选择出的所述下一路口作为中间点，并计算从所述初始路口出发途经所述中间点直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时，并与从所述初始路口出发直接到达所述每个路口的参考用时进行比较，以得出从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时；比较从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时，选出从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的另一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述另一路口，以及将所述另一路口作为所述下一路口继续选择从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的其他路口，直至选出距离所述目标位置最近的目标路口；将从所述初始路口出发到达所述目标路口参考用时最短的路线作为所述目标路线；其中，所述参考用时包括到达各路口所经历的路上行驶用时以及在所述各路口的等待交通灯时间。
在该技术方案中，若从初始路口出发无法直接到达任一路口时或途经中间点无法直接到达任一路口，则用无穷大来表示从初始路口出发直接到达该路口的参考用时或途经中间点直接到达该路口的参考用时；到达任一路口的参考用时是指到达该路口用时加上在该路口等待交通灯时间，到达该路口用时是从起始路口到达前一路口的参考用时加上从前一路口到达该路口路上行驶用时，从前一路口到达该路口路上行驶用时可以根据获取到的当前行驶速度以及从前一路口到达该路口的距离计算；在各路口的等待交通灯时间根据已得到的从起始路口到达前一个路口最短参考用时和从前一个路口到达该路口的行驶用时以及获取的交通灯的初相位信息推算得到。由于用户从当前位置到目标位置之间可能会经过多个路口，通过结合各路口对应的交通灯信息以及当前行驶速度，计算出距离当前位置最近的起始路口到达各个路口用时最短的路线，并最终确定出从当前路口到达距离目标位置最近的目标路口之间用时最短的路线，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，使得计算结果更准确，特别是当有多个路口时，整个过程的计算量相对较小。
在上述任一项技术方案中，优选地，所述处理单元，还用于当检测到以下任一情况时，重新确定所述导航信息：停止行驶等待交通灯；平均行驶速度的变化频率超过预设频率；到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围；当前的导航信息丢失。
在该技术方案中，由于在实际行驶过程中会遇到很多干扰因素，可能影响导航信息的准确性，所以可根据实际情况来及时更新导航信息，如停止行驶等待交通灯时重新确定导航信息，实际等待交通灯时间和预算的等待交通灯时间可能出现偏差，所以需重新确定导航信息，具体地，根据车联网信息平台中得到前面等待车辆的个数，计算从绿灯亮到开出路口所需的时间，然后根据这个时延重新计算每个交通灯的初相位，以更新导航信息；或平均行驶速度的变化频率超过预设频率(如在10秒内的平均行驶速度超过20码)时重新确定导航信息，平均行驶速度的变化频率越大，说明所在路段的路况比较复杂；或到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围时重新确定导航信息，特别是，到达下个路口的实际用时远大于预设用时；或当前的导航信息丢失时重新确定导航信息，使得在尽可能确保导航信息准确性的同时，无需实时更新，降低系统的运行负担。
在上述任一项技术方案中，优选地，所述第二获取单元具体用于：接收指定服务器发送的所述各路口对应的交通灯信息，所述指定服务器接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息；或通过车联网信息平台获取所述各路口对应的交通灯信息；其中，所述各路口对应的交通灯信息包括交通灯运行周期和交通灯初始相位。
根据本发明的第三方面，提出了一种终端，包括：如上述技术方案中任一项所述的导航路线规划装置。
在该技术方案中，终端包括车载终端或手持移动终端，车载终端或手持移动终端可能存储了离线导航数据包，或从服务器下载导航地图，通过用户手动输入起始地或自动定位起始地，并接收用户输入的目的地，以确定导航范围；对于当前行驶速度获取，可以是通过车载终端或手持移动终端自行记录的行驶速度，还可以接收用户根据实际情况输入的行驶速度。
根据本发明的第四方面，提出了一种服务器，包括：如上述技术方案中任一项所述的导航路线规划装置，以及发送单元，所述发送单元用于将所述导航信息发送至指定车载终端，以供所述指定车载终端向所述用户通知所述导航信息；其中，所述第一获取单元，具体用于获取通过车载终端上传的所述当前位置和所述目标位置，以及获取通过车载终端上传的当前行驶速度；所述第二获取单元，具体用于接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息，以得到所述导航区域中各路口对应的交通灯信息。
在该技术方案中，除了可以通过车载终端上传当前位置和目标位置以及当前行驶速度，还可以通过手持移动终端上传当前位置和目标位置以及当前行驶速度。
通过以上技术方案，在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，准确地计算出到达目标位置用时最短的路线，从而能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
附图说明
图1示出了根据本发明的实施例的导航路线规划方法的示意流程图；
图2示出了根据本发明的实施例的导航路线规划装置的示意框图；
图3示出了根据本发明的实施例的终端的示意框图；
图4示出了根据本发明的实施例的服务器的示意框图。
具体实施方式
为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本发明，但是，本发明还可以采用其他不同于在此描述的其他方式来实施，因此，本发明的保护范围并不受下面公开的具体实施例的限制。
图1示出了根据本发明的实施例的导航路线规划方法的示意流程图。
如图1所示，根据本发明的实施例的导航路线规划方法，包括：
步骤102，获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；
步骤104，根据所述当前位置及所述目标位置确定导航区域；
步骤106，获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息；
步骤108，根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线；
步骤110，根据所述目标路线生成导航信息，并向所述用户通知所述导航信息。
在该技术方案中，通过获取用户的当前位置和目标位置，根据当前位置及目标位置确定导航区域，并获取导航区域中各路口对应的交通灯信息，以及根据各路口对应的交通灯信息和当前行驶速度，确定以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线，使得在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，确保能够准确地计算出到达各个路口用时最短的路线，并通过根据以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线生成导航信息，并向用户通知导航信息，以路线的行驶用时作为参考，能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
在上述技术方案中，优选地，步骤108具体包括：确定距离所述当前位置最近的初始路口，并将所述各路口中的其它路口作为待选路口集合；计算从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时；选择从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中参考用时最短的路口作为下一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述下一路口；将选择出的所述下一路口作为中间点，并计算从所述初始路口出发途经所述中间点直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时，并与从所述初始路口出发直接到达所述每个路口的参考用时进行比较，以得出从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时；比较从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时，选出从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的另一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述另一路口，以及将所述另一路口作为所述下一路口继续选择从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的其他路口，直至选出距离所述目标位置最近的目标路口；将从所述初始路口出发到达所述目标路口参考用时最短的路线作为所述目标路线；其中，所述参考用时包括到达各路口所经历的路上行驶用时以及在所述各路口的等待交通灯时间。
在该技术方案中，若从初始路口出发无法直接到达任一路口时或途经中间点无法直接到达任一路口，则用无穷大来表示从初始路口出发直接到达该路口的参考用时或途经中间点直接到达该路口的参考用时；到达任一路口的参考用时是指到达该路口用时加上在该路口等待交通灯时间，到达该路口用时是从起始路口到达前一路口的参考用时加上从前一路口到达该路口路上行驶用时，从前一路口到达该路口路上行驶用时可以根据获取到的当前行驶速度以及从前一路口到达该路口的距离计算；在各路口的等待交通灯时间根据已得到的从起始路口到达前一个路口最短参考用时和从前一个路口到达该路口的行驶用时以及获取的交通灯的初相位信息推算得到。由于用户从当前位置到目标位置之间可能会经过多个路口，通过结合各路口对应的交通灯信息以及当前行驶速度，计算出距离当前位置最近的起始路口到达各个路口用时最短的路线，并最终确定出从当前路口到达距离目标位置最近的目标路口之间用时最短的路线，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，使得计算结果更准确，特别是当有多个路口时，整个过程的计算量相对较小。
此外，步骤108还可以是另外一种计算方法，具体包括：根据所述当前行驶速度，计算所述各路段的行驶用时；根据所述各路段对应的交通灯信息以及所述各路段的行驶用时，确定行驶过程中需要在所述各路段的等待交通灯时间；将所述各路段的行驶用时和所述各路段的等待交通灯时间分别相加，得出所述各路段的总用时；将所述所有路线中任一路线包含的所有路段的总用时进行叠加处理，得出所述任一路线的行驶用时，将行驶用时最短的路线作为目标路线。
在上述任一项技术方案中，优选地，还包括：当检测到以下任一情况时，重新确定所述导航信息：停止行驶等待交通灯；平均行驶速度的变化频率超过预设频率；到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围；当前的导航信息丢失。
在该技术方案中，由于在实际行驶过程中会遇到很多干扰因素，可能影响导航信息的准确性，所以可根据实际情况来及时更新导航信息，如停止行驶等待交通灯时重新确定导航信息，实际等待交通灯时间和预算的等待交通灯时间可能出现偏差，所以需重新确定导航信息，具体地，根据车联网信息平台中得到前面等待车辆的个数，计算从绿灯亮到开出路口所需的时间，然后根据这个时延重新计算每个交通灯的初相位，以更新导航信息；或平均行驶速度的变化频率超过预设频率(如在10秒内的平均行驶速度超过20码)时重新确定导航信息，平均行驶速度的变化频率越大，说明所在路段的路况比较复杂；或到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围时重新确定导航信息，特别是，到达下个路口的实际用时远大于预设用时；或当前的导航信息丢失时重新确定导航信息，使得在尽可能确保导航信息准确性的同时，无需实时更新，降低系统的运行负担。
在上述任一项技术方案中，优选地，获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息的步骤，具体包括：接收指定服务器发送的所述各路口对应的交通灯信息，所述指定服务器接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息；或通过车联网信息平台获取所述各路口对应的交通灯信息；其中，所述各路口对应的交通灯信息包括交通灯运行周期和交通灯初始相位。
图2示出了根据本发明的实施例的导航路线规划装置的示意框图。
如图2所示，根据本发明的实施例的导航路线规划装置200，包括：
其中，第一获取单元202，用于获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；区域确定单元204，用于根据所述当前位置及所述目标位置确定导航区域；第二获取单元206，用于获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息；路线确定单元208，用于根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线；处理单元210，根据所述目标路线生成导航信息，并向所述用户通知所述导航信息。
在该技术方案中，通过获取用户的当前位置和目标位置，根据当前位置及目标位置确定导航区域，并获取导航区域中各路口对应的交通灯信息，以及根据各路口对应的交通灯信息和当前行驶速度，确定以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线，使得在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，确保能够准确地计算出到达各个路口用时最短的路线，并通过根据以当前位置为起点到达目标位置用时最短的目标路线生成导航信息，并向用户通知导航信息，以路线的行驶用时作为参考，能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
在上述技术方案中，优选地，所述路线确定单元208具体用于：确定距离所述当前位置最近的初始路口，并将所述各路口中的其它路口作为待选路口集合；计算从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时；选择从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中参考用时最短的路口作为下一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述下一路口；将选择出的所述下一路口作为中间点，并计算从所述初始路口出发途经所述中间点直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时，并与从所述初始路口出发直接到达所述每个路口的参考用时进行比较，以得出从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时；比较从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时，选出从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的另一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述另一路口，以及将所述另一路口作为所述下一路口继续选择从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的其他路口，直至选出距离所述目标位置最近的目标路口；将从所述初始路口出发到达所述目标路口参考用时最短的路线作为所述目标路线；其中，所述参考用时包括到达各路口所经历的路上行驶用时以及在所述各路口的等待交通灯时间。
在该技术方案中，若从初始路口出发无法直接到达任一路口时或途经中间点无法直接到达任一路口，则用无穷大来表示从初始路口出发直接到达该路口的参考用时或途经中间点直接到达该路口的参考用时；到达任一路口的参考用时是指到达该路口用时加上在该路口等待交通灯时间，到达该路口用时是从起始路口到达前一路口的参考用时加上从前一路口到达该路口路上行驶用时，从前一路口到达该路口路上行驶用时可以根据获取到的当前行驶速度以及从前一路口到达该路口的距离计算；在各路口的等待交通灯时间根据已得到的从起始路口到达前一个路口最短参考用时和从前一个路口到达该路口的行驶用时以及获取的交通灯的初相位信息推算得到。由于用户从当前位置到目标位置之间可能会经过多个路口，通过结合各路口对应的交通灯信息以及当前行驶速度，计算出距离当前位置最近的起始路口到达各个路口用时最短的路线，并最终确定出从当前路口到达距离目标位置最近的目标路口之间用时最短的路线，尽可能地模拟用户的实际行驶状况，使得计算结果更准确，特别是当有多个路口时，整个过程的计算量相对较小。
在上述任一项技术方案中，优选地，所述处理单元210，还用于当检测到以下任一情况时，重新确定所述导航信息：停止行驶等待交通灯；平均行驶速度的变化频率超过预设频率；到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围；当前的导航信息丢失。
在该技术方案中，由于在实际行驶过程中会遇到很多干扰因素，可能影响导航信息的准确性，所以可根据实际情况来及时更新导航信息，如停止行驶等待交通灯时重新确定导航信息，实际等待交通灯时间和预算的等待交通灯时间可能出现偏差，所以需重新确定导航信息，具体地，根据车联网信息平台中得到前面等待车辆的个数，计算从绿灯亮到开出路口所需的时间，然后根据这个时延重新计算每个交通灯的初相位，以更新导航信息；或平均行驶速度的变化频率超过预设频率(如在10秒内的平均行驶速度超过20码)时重新确定导航信息，平均行驶速度的变化频率越大，说明所在路段的路况比较复杂；或到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围时重新确定导航信息，特别是，到达下个路口的实际用时远大于预设用时；或当前的导航信息丢失时重新确定导航信息，使得在尽可能确保导航信息准确性的同时，无需实时更新，降低系统的运行负担。
在上述任一项技术方案中，优选地，所述第二获取单元206具体用于：接收指定服务器发送的所述各路口对应的交通灯信息，所述指定服务器接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息；或通过车联网信息平台获取所述各路口对应的交通灯信息；其中，所述各路口对应的交通灯信息包括交通灯运行周期和交通灯初始相位。
图3示出了根据本发明的实施例的终端的示意框图。
如图3所示，根据本发明的实施例的终端300，包括：如图2所示的导航路线规划装置200。其中，终端300包括车载终端或手持移动终端，车载终端或手持移动终端可能存储了离线导航数据包，或从服务器下载导航地图，通过用户手动输入起始地或自动定位起始地，并接收用户输入的目的地，以确定导航范围；对于当前行驶速度获取，可以是通过车载终端或手持移动终端自行记录的行驶速度，还可以接收用户根据实际情况输入的行驶速度。
图4示出了根据本发明的实施例的服务器的示意框图。
如图4所示，根据本发明的实施例的服务器400，包括：如图2所示的导航路线规划装置200，以及发送单元402，所述发送单元402用于将所述导航信息发送至指定车载终端，以供所述指定车载终端向所述用户通知所述导航信息；其中，所述第一获取单元202，具体用于获取通过车载终端上传的所述当前位置和所述目标位置，以及获取通过车载终端上传的当前行驶速度；所述第二获取单元206，具体用于接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息，以得到所述导航区域中各路口对应的交通灯信息。其中，除了可以通过车载终端上传当前位置和目标位置以及当前行驶速度，还可以通过手持移动终端上传当前位置和目标位置以及当前行驶速度。
以下结合多个实施例对本发明的技术方案作进一步说明。
实施例一：通过车载终端来进行导航路线规划
在本实施例中，具体处理过程包括：
(一)、从服务器下载导航地图，通过GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)和/或自律定位系统定位汽车的位置并确定目的地的位置以及汽车的必要信息。其中，汽车的必要信息包括汽车位置、车速及车道信息，车速信息可以通过车表盘上的信息以及车道的信息获得，或者通过测量车载终端的移动速度获得，误差在10公里每秒以内即可。
(二)、根据起始位置和目的地确定导航区域，找到该导航区域内所有可能经过的交叉路口，并获取这些路口的交通灯信息。其中，获取交通灯信息的方法有两种，一种是通过车辆中的OBU(OnBoardUnit，车载单元)与交通十字路口的RSU(RoadSideUnit，路侧单元)通信来获得实时的交通信息并上传至服务器，服务器通过这些OBU上报的信息得到整个网络的交通灯信息，然后车辆向服务器发送请求，请求获取这些路口的交通灯信息，另一种方法是通过车联网，车与车进行信息交互，从而得到各个交通灯的信息。
交通灯信息的具体内容有红绿灯的周期，既红灯几秒，绿灯几秒；初始相位，即当前时刻是各个节点的红绿灯的红灯或者绿灯还剩几秒。
(三)、抽象出整个导航区域的路网模型，即将交叉路口抽象成节点，路线抽象为各个节点之间的连线。其中，连线的权重代表节点之间的路线长短(如果不可达则用无穷大来表示)来进行区域划分，具体的划分方式是分层划分，将道路分为两层：全局层和局部层，这样可以降低导航算法的搜索空间，缩短导航的收敛时间。
(四)、根据导航算法算出最短时间到达目的地的最优路线。具体地，对经典的Dijkstra算法进行优化，以根据优化后的Dijkstra算法算出最短时间到达目的地的最优路线。
具体为：首先将出发点设为已知的路网模型的原点A(即起始路口)，根据模型中原点到其余各点的路线信息以及车速信息，算出各点时间；根据各点交通灯的初相位信息加上路上经历的时间，算出到达路口需要等待交通灯的时间；然后将到各点的路上经历的时间加上等候交通灯的时间进行比较，得的最短时间的点就是最优到达的下一个点B(即下一路口)。
从B点出发用同样的方式算出到除已达最优点(A点)以外其余各点的总共时间，加上前面算出的A到B的总时间得出A到B到各点的总时间，并通过比较找到最优到达的下一个点C(即另一路口)，再将A到B到C点的总时间与前面所有已知的到C点的总时间(即A到C的时间)进行比较，相对短的时间的路径就是到达C点的最短路径。
最终得到一个从A点出发到达各个节点的最短时间的路径的路由表，根据目的地的节点查表，找到最短到达时间的路线。
(五)、根据判决条件决定是否再次对路线进行优化。因为在行车过程中会遇到很多因素的干扰，会直接影响下一个交通灯的初始相位，所以需要实时更新数据，重新计算导航路线。为了降低整个过程中的计算次数，定义了一些判决条件，只要满足这些条件之一才重新计算本次的导航路线。这些条件有：
1、停止行驶等待交通灯时。根据车联网，车与车进行信息交互，得到前面等待车辆的个数，计算从绿灯亮到开出路口所需的时间，然后根据这个时延重新计算每个红绿灯的初相位，得到一个最优路线。
2、检测到在10秒内的平均行驶速度变化超过20码，或者未在预定误差时间范围内到达下一节点时，重新计算最优路线。
3、因网络问题或者其他问题导致丢失导航信息时，需要重新计算最优路线。
在上述实施例中，是通过车载终端来进行导航路线规划，还可以通过手持移动终端，比如手机来进行导航路线规划，整个处理过程与车载终端相似，就不再赘述。
实施例二：通过服务器来进行导航路线规划
(一)、通过车载终端或手持移动终端将通过GPS(GlobalPositioningSystem，全球定位系统)和/或自律定位系统定位的汽车位置信息以及汽车的车速等必要信息上传至服务器。其中，汽车的必要信息包括汽车位置、车速及车道信息，车速信息可以通过车表盘上的信息以及车道的信息获得，或者通过测量车载终端的移动速度获得，误差在10公里每秒以内即可。
(二)、根据起始位置和目的地确定导航区域，并将所有可能经过的交叉路口的交通灯信息调出来。通过车辆中的OBU(OnBoardUnit，车载单元)与交通十字路口的RSU(RoadSideUnit，路侧单元)通信来获得实时的交通信息并上传至服务器，服务器通过这些OBU上报的信息得到整个网络的交通灯信息。
交通灯信息的具体内容有红绿灯的周期，既红灯几秒，绿灯几秒；初始相位，即当前时刻是各个节点的红绿灯的红灯或者绿灯还剩几秒。
(三)、抽象出整个导航区域的路网模型，即将交叉路口抽象成节点，路线抽象为各个节点之间的连线。其中，连线的权重代表节点之间的路线长短(如果不可达则用无穷大来表示)来进行区域划分，具体的划分方式是分层划分，将道路分为两层：全局层和局部层，这样可以降低导航算法的搜索空间，缩短导航的收敛时间。
(四)、根据导航算法算出最短时间到达目的地的最优路线。具体地，对经典的Dijkstra算法进行优化，以根据优化后的Dijkstra算法算出最短时间到达目的地的最优路线。
具体为：首先将出发点设为已知的路网模型的原点A(即起始路口)，根据模型中原点到其余各点的路线以及车速信息，算出各点时间；根据各点交通灯的初相位信息加上路上经历的时间，算出到达路口需要等待交通灯的时间；然后将到各点的路上经历的时间加上等候交通灯的时间进行比较，得的最短时间的点就是最优到达的下一个点B(即下一路口)。
从B点出发用同样的方式算出到除已达最优点(A点)以外其余各点的总共时间，加上前面算出的A到B的总时间得出A到B到各点的总时间，并通过比较找到最优到达的下一个点C(即另一路口)，再将A到B到C点的总时间与前面所有已知的到C点的总时间(即A到C的时间)进行比较，相对短的时间的路径就是到达C点的最短路径。
最终得到一个从A点出发到达各个节点的最短时间的路径的路由表，根据目的地的节点查表，找到最短到达时间的路线。
(五)、将选择好的路由信息下发至终端或直接下发最短到达时间的路线至终端，由终端进行导航指示操作，由终端判断是否需要再次进行路线优化。
(六)、根据判决条件决定是否再次对路线进行优化。因为在行车过程中会遇到很多因素的干扰，会直接影响下一个交通灯的初始相位，所以需要实时更新数据，重新计算导航路线。为了降低整个过程中的计算次数，定义了一些判决条件，只要满足这些条件之一才重新计算本次的导航路线。这些条件有：
1、停止行驶等待交通灯时。根据车联网，车与车进行信息交互，得到前面等待车辆的个数，计算从绿灯亮到开出路口所需的时间，然后根据这个时延重新计算每个红绿灯的初相位，得到一个最优路线。
2、检测到在10秒内的平均行驶速度变化超过20码，或者未在预定误差时间范围内到达下一节点时，重新计算最优路线。
3、因网络问题或者其他问题导致丢失导航信息时，需要重新计算最优路线。
以上结合附图详细说明了本发明的技术方案，本发明的技术方案提出了一种新的导航路线规划方案，在导航路线的规划过程中结合导航区域内各路口的实时交通灯信息，准确地计算出到达目标位置用时最短的路线，从而能够为用户推荐便捷实用的路线，方便了用户出行，提升了用户的使用体验。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种导航路线规划方法，其特征在于，包括：
获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；
根据所述当前位置及所述目标位置确定导航区域；
获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息；
根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线；
根据所述目标路线生成导航信息，并向所述用户通知所述导航信息。
2.根据权利要求1所述的导航路线规划方法，其特征在于，根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线的步骤，具体包括：
确定距离所述当前位置最近的初始路口，并将所述各路口中的其它路口作为待选路口集合；
计算从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时；
选择从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中参考用时最短的路口作为下一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述下一路口；
将选择出的所述下一路口作为中间点，并计算从所述初始路口出发途经所述中间点直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时，并与从所述初始路口出发直接到达所述每个路口的参考用时进行比较，以得出从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时；
比较从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时，选出从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的另一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述另一路口，以及将所述另一路口作为所述下一路口继续选择从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的其他路口，直至选出距离所述目标位置最近的目标路口；
将从所述初始路口出发到达所述目标路口参考用时最短的路线作为所述目标路线；
其中，所述参考用时包括到达各路口所经历的路上行驶用时以及在所述各路口的等待交通灯时间。
3.根据权利要求1所述的导航路线规划方法，其特征在于，还包括：
当检测到以下任一情况时，重新确定所述导航信息：
停止行驶等待交通灯；
平均行驶速度的变化频率超过预设频率；
到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围；
当前的导航信息丢失。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的导航路线规划方法，其特征在于，获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息的步骤，具体包括：
接收指定服务器发送的所述各路口对应的交通灯信息，所述指定服务器接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息；或
通过车联网信息平台获取所述各路口对应的交通灯信息；
其中，所述各路口对应的交通灯信息包括交通灯运行周期和交通灯初始相位。
5.一种导航路线规划装置，其特征在于，包括：
第一获取单元，用于获取用户的当前位置和目标位置，以及获取当前行驶速度；
区域确定单元，用于根据所述当前位置及所述目标位置确定导航区域；
第二获取单元，用于获取所述导航区域中各路口对应的交通灯信息；
路线确定单元，用于根据所述各路口对应的交通灯信息和所述当前行驶速度，确定以所述当前位置为起点到达所述目标位置用时最短的目标路线；
处理单元，根据所述目标路线生成导航信息，并向所述用户通知所述导航信息。
6.根据权利要求5所述的导航路线规划装置，其特征在于，所述路线确定单元具体用于：
确定距离所述当前位置最近的初始路口，并将所述各路口中的其它路口作为待选路口集合；
计算从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时；
选择从所述初始路口出发直接到达所述待选路口集合中参考用时最短的路口作为下一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述下一路口；
将选择出的所述下一路口作为中间点，并计算从所述初始路口出发途经所述中间点直接到达所述待选路口集合中的每个路口的参考用时，并与从所述初始路口出发直接到达所述每个路口的参考用时进行比较，以得出从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时；
比较从所述初始路口出发到达所述每个路口的最短参考用时，选出从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的另一路口，并从所述待选路口集合中去除选择出的所述另一路口，以及将所述另一路口作为所述下一路口继续选择从所述初始路口出发到达所述待选路口集合中参考用时最短的其他路口，直至选出距离所述目标位置最近的目标路口；
将从所述初始路口出发到达所述目标路口参考用时最短的路线作为所述目标路线；
其中，所述参考用时包括到达各路口所经历的路上行驶用时以及在所述各路口的等待交通灯时间。
7.根据权利要求5所述的导航路线规划装置，其特征在于，所述处理单元，还用于当检测到以下任一情况时，重新确定所述导航信息：
停止行驶等待交通灯；
平均行驶速度的变化频率超过预设频率；
到达下个路口的实际用时与预设用时之间的差值不属于预设误差范围；
当前的导航信息丢失。
8.根据权利要求6至7中任一项所述的导航路线规划装置，其特征在于，所述第二获取单元具体用于：
接收指定服务器发送的所述各路口对应的交通灯信息，所述指定服务器接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息；或
通过车联网信息平台获取所述各路口对应的交通灯信息；
其中，所述各路口对应的交通灯信息包括交通灯运行周期和交通灯初始相位。
9.一种终端，其特征在于，包括：
如权利要求5至8中任一项所述的导航路线规划装置。
10.一种服务器，其特征在于，包括：
如权利要求5至7中任一项所述的导航路线规划装置，以及发送单元，所述发送单元用于将所述导航信息发送至指定车载终端，以供所述指定车载终端向所述用户通知所述导航信息；
其中，所述第一获取单元，具体用于获取通过车载终端上传的所述当前位置和所述目标位置，以及获取通过车载终端上传的当前行驶速度；
所述第二获取单元，具体用于接收任一车载终端上传的所述任一车载终端所在路口的交通灯信息，以得到所述导航区域中各路口对应的交通灯信息。
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