CN107808542B - 一种导航准确的车载导航系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种导航准确的车载导航系统，包括定位模块、交通信息获取子系统、导航模块、地图模块、地图匹配模块和显示模块，所述定位模块用于获取车辆位置，所述交通信息获取子系统用于对交通流进行预测，所述导航模块用于根据车辆位置和交通流预测结果规划行车路线，所述地图模块用于存储城市电子地图，所述地图匹配模块用于将车辆位置和行车路线同存储的城市电子地图进行匹配，所述显示模块用于显示同地图相匹配的车辆位置和行车路线。本发明的有益效果为：车载导航系统在行车路线规划过程中，能够自动躲避拥堵路段，实现了车辆的准确导航。

Description

一种导航准确的车载导航系统
技术领域
本发明涉及车载导航技术领域，具体涉及一种导航准确的车载导航系统。
背景技术
城市化进程在赋予人们现代化生活的同时，也带来了很多问题和挑战，如空气污染、能源耗费、规划落后、交通拥堵等。其中，交通问题一直是影响城市发展的主要问题之一。城市道路网络及其周围空间环境的复杂性为城市交通问题解决带来了较大的难度。
城市道路网络是由路段及路段间的交叉路口组成的一个复杂网络系统，交通流则是依附于道路网络上的一种交通现象，反映了移动车辆沿道路运动的过程。因此，城市交通流在很大程度上受道路网络的影响。基于城市道路网络的视角分析城市交通流，获取准确的交通流对于车载导航系统准确导航至关重要。
发明内容
针对上述问题，本发明旨在提供一种导航准确的车载导航系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种导航准确的车载导航系统，包括定位模块、交通信息获取子系统、导航模块、地图模块、地图匹配模块和显示模块，所述定位模块用于获取车辆位置，所述交通信息获取子系统用于对交通流进行预测，所述导航模块用于根据车辆位置和交通流预测结果规划行车路线，所述地图模块用于存储城市电子地图，所述地图匹配模块用于将车辆位置和行车路线同存储的城市电子地图进行匹配，所述显示模块用于显示同地图相匹配的车辆位置和行车路线。
本发明的有益效果为：车载导航系统在行车路线规划过程中，能够自动躲避拥堵路段，实现了车辆的准确导航。
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：
定位模块1、交通信息获取子系统2、导航模块3、地图模块4、地图匹配模块5、显示模块6。
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准确的车载导航系统，包括定位模块1、交通信息获取子系统2、导航模块3、地图模块4、地图匹配模块5和显示模块6，所述定位模块1用于获取车辆位置，所述交通信息获取子系统2用于对交通流进行预测，所述导航模块3用于根据车辆位置和交通流预测结果规划行车路线，所述地图模块4用于存储城市电子地图，所述地图匹配模块5用于将车辆位置和行车路线同存储的城市电子地图进行匹配，所述显示模块6用于显示同地图相匹配的车辆位置和行车路线。
本实施例车载导航系统在行车路线规划过程中，能够自动躲避拥堵路段，实现了车辆的准确导航。
优选的，所述定位模块1利用GPS获取车辆的位置信息，所述显示模块6为高清显示屏。
本优选实施例利用GPS进行定位，能够全天候的准确获取车辆位置，采用高清显示屏显示导航信息，提升了用户体验。
优选的，所述交通信息获取子系统2包括建模模块，交通流监测模块、重要性度量模块、相关性分析模块和交通预测模块，所述建模模块用于构建城市道路网络模型，所述交通流监测模块用于根据城市道路网络模型对城市道路交通流量进行监测，获取交通流监测结果，所述重要性度量模块用于根据城市道路网络模型对城市道路网络中路口的重要性进行度量，获取路口重要性度量结果，所述相关性分析模块用于根据交通流监测结果和路口重要性度量结果对路口和交通流的相关性进行分析，获取路口相关性因子，所述交通预测模块用于根据路口相关性因子对交通流进行预测。
本优选实施例交通信息获取子系统通过构建城市道路网络模型，实现了城市交通流预测，为车载导航系统准确导航提供有力了支持。
优选的，所述建模模块用于构建城市道路网络模型，具体为：用图G＝(V,B)表示道路交通网络，其中，V为图的节点，用于表示道路网络中的路口，B为图的边，用于表示道路网络中的路口之间的连接路段。
本优选实施例建模模块构建的城市道路网路模型简单，对路口和道路进行抽象，为后续交通监测和分析奠定了基础。
优选的，所述交通流监测模块用于根据城市道路网络模型对城市道路交通流量进行监测，具体为：将路口作为交通流量监测点，对各时段内各个路口的交通流量以及所有路口的交通流量总和进行监测；
所述重要性度量模块包括第一度量子模块、第二度量子模块和综合度量子模块，所述第一度量子模块用于获取路口的第一度量值，所述第二度量子模块用于获取路口的第二度量值，所述综合度量子模块用于根据第一度量值和第二度量值对路口的重要性进行综合度量；
所述第一度量子模块用于获取路口的第一度量值，具体为：
上述式子中，DL1(i)表示路口i的第一度量值，n表示道路交通网络中路口的个数，若路口i和路口j之间存在道路连接，则xij＝1，否则xij＝0；
所述第二度量子模块用于获取路口的第二度量值，具体为：
Figure BDA0001500787340000032
上述式子中，DL2(i)表示路口i的第二度量值，d(s,t)表示路口s和路口t之间的最短路径的数目，di(s,t)表示路口s和路口t之间经过路口i的最短路径的数目；
所述综合度量子模块用于根据第一度量值和第二度量值对路口的重要性进行综合度量,具体为：计算路口的综合度量值：
上述式子中，DL(i)表示路口i的综合度量值；路口的综合度量值越大，表示路口越重要。
本优选实施例通过重要性度量模块实现了城市道路网络中路口重要性的度量，具体的，第一度量值考虑了路口的连通性，第二度量值考虑了经过路口的最短路径数目,通过计算综合度量值对路口的重要性进行度量，更为准确的对路口重要性进行了度量。
优选的，所述相关性分析模块用于根据交通流监测结果和路口重要性度量结果对路口和交通流的相关性进行分析，具体为：对道路进行等级划分，将道路等级依次划分为主干道、次干道和支路；根据道路等级和路口的综合度量值计算路口的改进度量值：
Figure BDA0001500787340000034
上述式子中，Z(i)表示路口i的改进度量值，y表示与道路等级相关的影响因子，道路等级越高的路口，y越大，0≤y≤1；根据路口的改进度量值和交通流监测结果对的路口改进度量值和交通流的相关性进行分析，获取路口相关系数。
所述交通预测模块用于根据路口相关系数对交通流进行预测，具体为：选取相关系数大于设定阈值的路口对交通流进行预测，路口的改进度量值越大，表示路口的交通流越大。
本优选实施例通过计算路口的改进度量值，得到了更符合实际情况的路口重要性的度量结果，通过获取路口和交通流的相关系数，为后续交通流预测奠定了基础。
采用本发明导航准确的车载导航系统进行导航，选定出发地，选取5个目的地进行导航试验，分别为目的地1、目的地2、目的地3、目的地4、目的地5，对导航效率和导航成本进行统计，同现有车载导航系统相比，产生的有益效果如下表所示：
导航效率提高 导航成本降低
目的地1 29％ 27％
目的地2 27％ 26％
目的地3 26％ 26％
目的地4 25％ 24％
目的地5 24％ 22％
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 (6)

1.一种导航准确的车载导航系统，其特征在于，包括定位模块、交通信息获取子系统、导航模块、地图模块、地图匹配模块和显示模块，所述定位模块用于获取车辆位置，所述交通信息获取子系统用于对交通流进行预测，所述导航模块用于根据车辆位置和交通流预测结果规划行车路线，所述地图模块用于存储城市电子地图，所述地图匹配模块用于将车辆位置和行车路线同存储的城市电子地图进行匹配，所述显示模块用于显示同地图相匹配的车辆位置和行车路线，
所述交通信息获取子系统包括建模模块，交通流监测模块、重要性度量模块、相关性分析模块和交通预测模块，所述建模模块用于构建城市道路网络模型，所述交通流监测模块用于根据城市道路网络模型对城市道路交通流量进行监测，获取交通流监测结果，所述重要性度量模块用于根据城市道路网络模型对城市道路网络中路口的重要性进行度量，获取路口重要性度量结果，所述相关性分析模块用于根据交通流监测结果和路口重要性度量结果对路口和交通流的相关性进行分析，获取路口相关性因子，所述交通预测模块用于根据路口相关性因子对交通流进行预测，
所述的导航准确的车载导航系统，其特征在于，所述重要性度量模块包括第一度量子模块、第二度量子模块和综合度量子模块，所述第一度量子模块用于获取路口的第一度量值，所述第二度量子模块用于获取路口的第二度量值，所述综合度量子模块用于根据第一度量值和第二度量值对路口的重要性进行综合度量；
所述第一度量子模块用于获取路口的第一度量值，具体为：
Figure FDA0002161748560000011
上述式子中，DL1(i)表示路口i的第一度量值，n表示道路交通网络中路口的个数，若路口i和路口j之间存在道路连接，则xij＝1，否则xij＝0；
所述第二度量子模块用于获取路口的第二度量值，具体为：
Figure FDA0002161748560000021
上述式子中，d(s,t)表示路口s和路口t之间的最短路径的数目，di(s,t)表示路口s和路口t之间经过路口i的最短路径的数目；
所述综合度量子模块用于根据第一度量值和第二度量值对路口的重要性进行综合度量,具体为：计算路口的综合度量值：
Figure FDA0002161748560000022
上述式子中，DL(i)表示路口i的综合度量值；路口的综合度量值越大，表示路口越重要。
2.根据权利要求1所述的导航准确的车载导航系统，其特征在于，所述定位模块利用GPS获取车辆的位置信息，所述显示模块为高清显示屏。
3.根据权利要求1所述的导航准确的车载导航系统，其特征在于，所述建模模块用于构建城市道路网络模型，具体为：用图G＝(V,B)表示道路交通网络，其中，V为图的节点，用于表示道路网络中的路口，B为图的边，用于表示道路网络中的路口之间的连接路段。
4.根据权利要求3所述的导航准确的车载导航系统，其特征在于，所述交通流监测模块用于根据城市道路网络模型对城市道路交通流量进行监测，具体为：将路口作为交通流量监测点，对各时段内各个路口的交通流量以及所有路口的交通流量总和进行监测。
5.根据权利要求4所述的导航准确的车载导航系统，其特征在于，所述相关性分析模块用于根据交通流监测结果和路口重要性度量结果对路口和交通流的相关性进行分析，具体为：对道路进行等级划分，将道路等级依次划分为主干道、次干道和支路；根据道路等级和路口的综合度量值计算路口的改进度量值：
Figure RE-FDA0001500787330000023
上述式子中，Z(i)表示路口i的改进度量值，y表示与道路等级相关的影响因子，道路等级越高的路口，y越大，0≤y≤1；根据路口的改进度量值和交通流监测结果对的路口改进度量值和交通流的相关性进行分析，获取路口相关系数。
6.根据权利要求5所述的导航准确的车载导航系统，其特征在于，所述交通预测模块用于根据路口相关系数对交通流进行预测，具体为：选取相关系数大于设定阈值的路口对交通流进行预测，路口的改进度量值越大，表示路口的交通流越大。
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