CN107389082B - 一种导航性能良好的车载导航系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种导航性能良好的车载导航系统，包括GPS模块、地图匹配模块、信息获取装置、控制装置和显示装置；所述GPS模块用于接收卫星传递的定位信息；所述地图匹配模块根据接收到的定位信息获取车辆在地图上的位置信息；所述信息获取装置用于获取车辆引导信息；所述控制装置用于根据车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息对车辆进行导航；所述显示装置用于显示车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息。本发明的有益效果为：提供了一种导航性能良好的车载导航系统，实现了车辆精确导航。

Description

一种导航性能良好的车载导航系统

技术领域

本发明涉及导航技术领域，具体涉及一种导航性能良好的车载导航系统。

背景技术

随着汽车保有量的增加，越来越多的人都在使用车载导航仪，车载导航仪是汽车上用于定位和导航的设备，随着交通越来越便利，导航仪也越来越重要。

发明内容

针对上述问题，本发明旨在提供一种导航性能良好的车载导航系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了一种导航性能良好的车载导航系统，包括GPS模块、地图匹配模块、信息获取装置、控制装置和显示装置；

所述GPS模块用于接收卫星传递的定位信息；

所述地图匹配模块根据接收到的定位信息获取车辆在地图上的位置信息；

所述信息获取装置用于获取车辆引导信息；

所述控制装置用于根据车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息对车辆进行导航；

所述显示装置用于显示车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息。

本发明的有益效果为：提供了一种导航性能良好的车载导航系统，实现了车辆精确导航。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明的结构示意图；

附图标记：

GPS模块1、地图匹配模块2、信息获取装置3、控制装置4、显示装置5。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例的一种导航性能良好的车载导航系统，包括GPS模块1、地图匹配模块2、信息获取装置3、控制装置4和显示装置5；

所述GPS模块1用于接收卫星传递的定位信息；

所述地图匹配模块2根据接收到的定位信息获取车辆在地图上的位置信息；

所述信息获取装置3用于获取车辆引导信息；

所述控制装置4用于根据车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息对车辆进行导航；

所述显示装置5用于显示车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息。

本实施例提供了一种导航性能良好的车载导航系统，实现了车辆精确导航。

优选的，所述地图匹配模块2存储有全国的城市地图和公路网图。

本优选实施例提高了导航性能。

优选的，所述显示装置5为高清显示器。

本优选实施例信息显示更加清晰。

优选的，所述信息获取装置3包括第一行驶时间预测子系统、第二交通流分配子系统和第三车辆引导子系统，所述第一行驶时间预测子系统用于对车辆的路段行程时间进行预测，所述第二交通流分配子系统用于对交通流进行分配，所述第三车辆引导子系统根据路段行程时间和交通流分配情况获取车辆引导信息；所述第二交通流分配子系统包括第一阻抗确定模块和第二交通流分配模块，所述第一阻抗确定模块用于确定路段的交通阻抗函数，所述第二交通流分配模块用于根据所述交通阻抗函数对交通流进行分配。

本优选实施例信息获取装置通过路段行程时间和交通流分配情况获取车辆引导信息，提高了车辆引导信息的可靠性。

采用以下方式进行对车辆路段行程时间进行预测：(1)建立预测函数：

上述式子中，β_i表示第i种预测模型对应的权重，EH表示路段行程时间的预测值，y_i表示采用第i种预测模型的预测结果，N表示预测模型的数目；(2)建立一次检测函数对预测函数的精确度进行检验：

LG＝e^|EH-y|，上述式子中，y表示实际的路段行程时间，EM₁表示预测函数的一次检测函数；建立二次检测函数对预测函数的稳定度进行检验：

i＝1,2,…,N，上述式子中，EH_j表示路段行程时间第j次预测值，

表示次路段行程时间预测值的平均值， M表示对路段行程时间的预测次数，y_ij表示采用第i种预测模型的第j次路段行程时间预测结果，

表示采用第i种预测模型的M次路段行程时间预测结果的平均值，EM₂表示预测函数的二次检测函数；(3)若满足EM₁≤YW₁且EM₂≤YW₂，则该预测函数满足精确度和稳定度要求，采用该预测函数对路段行程时间进行预测，获取预测结果，其中，YW₁和YW₂为设定阈值，否则，调整β_i的值，使EM₁≤YW₁且EM₂≤YW₂。

本优选实施例第一行驶时间预测子系统采用的预测函数将不同的预测模型进行组合，综合利用了各种信息，这些模型包括时间序列模型、神经网络模型、卡尔曼滤波模型、交通模拟模型、状态空间模型等，从而尽可能地提高了预测精度，降低了预测误差；具体的，通过建立一次检测函数对预测函数的精确度进行检验，进一步保证了预测函数的预测精度，通过建立二次检测函数对预测函数的稳定度进行检验，进一步保证了预测精度的稳定度。

优选的，所述第一阻抗确定模块包括第一阻抗函数确定单元、第二阻抗函数确定单元和交通阻抗函数确定单元，所述第一阻抗函数确定单元用于确定路段的第一阻抗函数，所述第二阻抗函数确定单元用于确定路段的第二阻抗函数，所述交通阻抗函数确定单元用于根据所述的第一阻抗函数和第二阻抗函数确定路段的交通阻抗函数；采用以下方式确定所述第一阻抗函数：(1)建立时间阻抗函数：

上述式子中，t₀表示车辆自由行驶通过路段的时间，q表示路段的交通量，c表示路段所能容纳的最大交通量，CS₁表示交通量为q时车辆行驶通过路段的时间阻抗，F表示路段的服务水平参数，F∈[0,2]，F越小，表示服务越好；(2)建立费用阻抗函数：CS₂＝e^1+l×d，上述式子中，l表示车辆的行驶距离， d表示单位距离的运行成本，CS₂表示车辆行驶通过路段的费用阻抗；(3)根据时间阻抗函数和费用阻抗函数确定第一阻抗函数：

上述式子中，ZC表示车辆行驶通过路段的第一阻抗。

本优选实施例通过第一阻抗确定模块建立第一阻抗函数和第二阻抗函数对道路阻抗函数进行研究，克服了当前交通阻抗函数考虑因素少、难以反映出行者偏好的不足；综合考虑时间影响因素和费用影响因素建立第一阻抗函数，能够全面反映道路的客观情况。

优选的，所述第二阻抗函数采用下式确定：

上述式子中，W表示驾驶者选择该路段的出行意愿，W∈[1,5]，W越大，表示出行意愿越强，PJ表示车辆行驶通过路段的第二阻抗；所述交通阻抗函数采用下式确定：RU＝θ₁ZC+θ₂PJ，上述式子中，RU表示路段的交通阻抗，θ₁和θ₂表示权重系数，θ₁+θ₂＝1；所述对交通流进行分配根据路段的交通阻抗进行，路段的交通阻抗越小，则将交通流分配到该路段的概率越大，路段的交通阻抗越大，则将交通流分配到该路段的概率越小。

本优选实施例综合考虑道路的服务水平和驾驶者的出行意愿建立第二阻抗函数，能够全面反映道路的主观情况，通过对第一阻抗和第二阻抗进行加权确定路段的交通阻抗，获取的交通阻抗更为科学合理；第二交通流分配模块根据路段的交通阻抗对交通流进行动态分配，为路网交通引导和采用交通管控措施奠定了基础，有助于平衡路网各处流量、提高道路整体的服务水平、降低交通拥堵延误。

采用本发明导航性能良好的车载导航系统对车辆进行导航，当θ₁和θ₂取不同值时，对导航效率和导航精度进行统计，同现有导航系统相比，产生的有益效果如下表所示：

	导航效率提高	导航精度提高
			θ<sub>1</sub>＝0.3，θ<sub>2</sub>＝0.7	29％	21％
θ<sub>1</sub>＝0.4，θ<sub>2</sub>＝0.6	27％	23％
			θ<sub>1</sub>＝0.5，θ<sub>2</sub>＝0.5	26％	25％
θ<sub>1</sub>＝0.6，θ<sub>2</sub>＝0.4	25％	27％
			θ<sub>1</sub>＝0.7，θ<sub>2</sub>＝0.3	24％	29％

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。

Claims (5)

1.一种具备导航性能的车载导航系统，其特征在于，包括GPS模块、地图匹配模块、信息获取装置、控制装置和显示装置；

所述GPS模块用于接收卫星传递的定位信息；

所述地图匹配模块根据接收到的定位信息获取车辆在地图上的位置信息；

所述信息获取装置用于获取车辆引导信息；

所述控制装置用于根据车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息对车辆进行导航；

所述显示装置用于显示车辆在地图上的位置信息和车辆引导信息；

所述信息获取装置包括第一行驶时间预测子系统、第二交通流分配子系统和第三车辆引导子系统，所述第一行驶时间预测子系统用于对车辆的路段行程时间进行预测，所述第二交通流分配子系统用于对交通流进行分配，所述第三车辆引导子系统根据路段行程时间和交通流分配情况获取车辆引导信息；所述第二交通流分配子系统包括第一阻抗确定模块和第二交通流分配模块，所述第一阻抗确定模块用于确定路段的交通阻抗函数，所述第二交通流分配模块用于根据所述交通阻抗函数对交通流进行分配；

采用以下方式进行对车辆路段行程时间进行预测：(1)建立预测函数：

上述式子中，β_i表示第i种预测模型对应的权重，EH表示路段行程时间的预测值，y_i表示采用第i种预测模型的预测结果，N表示预测模型的数目；(2)建立一次检测函数对预测函数的精确度进行检验：

LG＝e^|EH-y|，上述式子中，y表示实际的路段行程时间，EM₁表示预测函数的一次检测函数；建立二次检测函数对预测函数的稳定度进行检验：

i＝1,2,…,N，上述式子中，EH_j表示路段行程时间第j次预测值，

表示此路段行程时间预测值的平均值，M表示对路段行程时间的预测次数，y_ij表示采用第i种预测模型的第j次路段行程时间预测结果，

表示采用第i种预测模型的M次路段行程时间预测结果的平均值，EM₂表示预测函数的二次检测函数；(3)若满足EM₁≤YW₁且EM₂≤YW₂，则该预测函数满足精确度和稳定度要求，采用该预测函数对路段行程时间进行预测，获取预测结果，其中，YW₁和YW₂为设定阈值，否则，调整β_i的值，使EM₁≤YW₁且EM₂≤YW₂。

2.根据权利要求1所述的具备导航性能的车载导航系统，其特征在于，所述地图匹配模块存储有全国的城市地图和公路网图。

3.根据权利要求2所述的具备导航性能的车载导航系统，其特征在于，所述显示装置为高清显示器。

4.根据权利要求1所述的具备导航性能的车载导航系统，其特征在于，所述第一阻抗确定模块包括第一阻抗函数确定单元、第二阻抗函数确定单元和交通阻抗函数确定单元，所述第一阻抗函数确定单元用于确定路段的第一阻抗函数，所述第二阻抗函数确定单元用于确定路段的第二阻抗函数，所述交通阻抗函数确定单元用于根据所述的第一阻抗函数和第二阻抗函数确定路段的交通阻抗函数；采用以下方式确定所述第一阻抗函数：(1)建立时间阻抗函数：

上述式子中，t₀表示车辆自由行驶通过路段的时间，q表示路段的交通量，c表示路段所能容纳的最大交通量，CS₁表示交通量为q时车辆行驶通过路段的时间阻抗，F表示路段的服务水平参数，F∈[0,2]，F越小，表示服务越好；(2)建立费用阻抗函数：CS₂＝e^1+l×d，上述式子中，l表示车辆的行驶距离，d表示单位距离的运行成本，CS₂表示车辆行驶通过路段的费用阻抗；(3)根据时间阻抗函数和费用阻抗函数确定第一阻抗函数：

上述式子中，ZC表示车辆行驶通过路段的第一阻抗。

5.根据权利要求4所述的具备导航性能的车载导航系统，其特征在于，所述第二阻抗函数采用下式确定：

上述式子中，W表示驾驶者选择该路段的出行意愿，W∈[1,5]，W越大，表示出行意愿越强，PJ表示车辆行驶通过路段的第二阻抗；所述交通阻抗函数采用下式确定：RU＝θ₁ZC+θ₂PJ，上述式子中，RU表示路段的交通阻抗，θ₁和θ₂表示权重系数，θ₁+θ₂＝1；所述对交通流进行分配根据路段的交通阻抗进行，路段的交通阻抗越小，则将交通流分配到该路段的概率越大，路段的交通阻抗越大，则将交通流分配到该路段的概率越小。

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