CN109642799A - 用于路线规划的按需捷径计算 - Google Patents

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Abstract

计算在移动导航系统中基于小区的路线规划中所使用的小区的捷径基于经更新的交通状况和进入所述小区的入口处的估计到达时间(ETA)来重新计算捷径。捷径被按需计算并且被存储在最近最后使用(LRU)缓存中。捷径是利用存储在LRU缓存中的成本函数来计算。捷径是根据存储在LRU缓存中的元数据来计算。捷径任选地是基于所预测的ETA和未来交通状况，以提供最佳成本路线的准确估计。

Description

用于路线规划的按需捷径计算
背景技术
位置感知设备中的移动导航系统现在是常见的。移动设备导航和汽车导航系统由于能够在路途中为用户提供最新导航信息以及基于地图的视觉导航辅助而越来越普及。
搜索一天中某些时间的最佳路线由于需要基于用户的位置和当前交通状况对结果进行调整而可能在导航系统中出现问题。然而，基于当前交通状况计算经更新的路线可能是计算代价高的。另外，仅仅适应交通状况的另选路线可能并非始终是最好的选择。
发明内容
描述了用于最佳成本路径路线规划(包括移动导航系统中的最低成本路径标识、实时交通路线规划、和按需捷径计算)的方法、过程、装置、机器可读有形存储介质、和数据处理系统。在移动设备上的导航系统中，实时交通路线规划帮助用户选择与其当前路线相比从源S到目的地D的最佳另选路线，包括显示具有最佳成本路径的另选路线中的一者或多者，其中成本可以根据行程时间、行程距离、交通量和/或行程期间遇到绕行的数量中任意一者或多者来度量。最佳成本路径确定是基于当前路线状况，例如行程时间、交通和道路封闭。
在一个实施方案中，最低成本路径标识提供了一种计算高效的方式来标识避开局部绕行的最低成本路径，其中局部绕行是在使得否则可接受的最低成本路径不可接受的被阻止子路径周围的临时路径。在一个实施方案中，最低成本路径标识通过基于静态成本评估被阻止子路径的局部最优性来确定哪些另选路线避开所述子路径。每个子路径是完整的路径或路线的部分或区部。
根据一个实施方案，实时交通路线规划标识被标识成具有最低成本路径的另选路线的哪些通过节点生成最佳成本路径。通过节点是路线规划信息一般已经可供使用的已知交通结点。通过节点通过从始发地到通过节点的最低成本路径、和从通过节点到目的地的最低成本路径来限定道路网络中的路径。在一个实施方案中，实时交通路线规划基于动态成本来评估子路径的局部最优性，以消除包含非最佳路段的另选路线。在一个实施方案中，基于动态成本评估子路径的局部最优性可以考虑沿所述子路径所覆盖的完整路径或路线的一部分的当前交通或状况(例如，事故、受损道路、等等)。
在一个实施方案中，局部最优性是在忽略完整路线或路径的其余部分时沿完整路径或路线的仅仅所述部分所推导或计算的最佳或近于最佳方案。所述方案可以使用常规技术来确定什么是最佳或近于最佳的，但被约束到所述部分而不是完整路径或路线。所述约束实际上设定限定完整路径或路线的所述部分的起点和终点。
根据一个实施方案，实时交通路线规划还确定另选路线与移动设备上的导航应用程序正遵循的当前路线之间的重叠量。
根据一个实施方案，实时交通路线规划基于所评估的局部最优性和相应另选路线的重叠量中任意一者或多者来在最佳成本路径顺序中对另选路线的通过节点进行排名。
根据一个实施方案，按需捷径提供路线的一部分的最低成本路径的计算高效的确定。例如，按需捷径计算根据需要在最近最后使用(LRU)缓存中的已有捷径不可用或需要更新时重新计算捷径。
通过附图以及通过以下具体描述，本发明的其他特征将显而易见。
附图说明
本发明以举例的方式进行说明，并且不限于各个附图的图形，在附图中类似的附图标号指示类似的元件，并且其中：
图1是根据本发明一个实施方案的移动导航系统中实时交通路线规划和按需捷径计算的框图概述；
图2是根据本发明一个实施方案在移动导航系统中实时交通路线规划和按需捷径计算的准备中可导航区域可以被划分成的示例性小区的例示；
图3是根据本发明一个实施方案的实时交通路线规划的示例性过程逻辑的简要概述；
图4是根据本发明一个实施方案的用于标识最低成本路径的示例性过程逻辑的简要概述；
图5是根据本发明一个实施方案的按需捷径计算的示例性过程逻辑的简要概述；以及
图6是根据本发明一个实施方案的可以在移动导航系统中实施实时交通路线规划和按需捷径计算中使用的一种典型计算机系统的框图。
具体实施方式
本文描述了用于移动导航系统中实时交通路线规划和按需捷径计算的方法、过程、装置、机器可读有形存储介质、和数据处理系统。在以下说明中，阐述了许多具体细节，以提供对本发明的实施方案的彻底解释。然而，对于本领域的技术人员显而易见的是，本发明的实施方案可在不具有这些具体细节的情况下被实施。在其他情况下，尚未详细示出熟知的组件、结构和技术，以免模糊对本说明的理解。
在本说明书中提及“一个实施方案”或“实施方案”是指结合该实施方案描述的特定特征、结构或特性可被包括在本发明的至少一个实施方案中。在本说明书中的各个位置出现短语“在一个实施方案中”不一定都是指同一个实施方案。
以下附图中所示的过程由处理逻辑执行，该处理逻辑包括硬件(例如，电路、专用逻辑等)、软件(诸如在通用计算机系统或专用机器上运行的软件)或两者的组合。虽然下文按照某些顺序操作来描述这些过程，但应当理解，所述的某些操作可以不同的顺序来执行。此外，某些操作也可并行执行而非按顺序执行。
根据本发明的实施方案，实时交通路线规划有利地用于有效地计算考虑路线在交通中的成本的路线，包括标识基于静态成本具有最低成本路径的另选路线、基于当前交通数据重新计算所标识的另选路线(即实时交通路线规划)以及对于任何使用基于小区的路线规划的路线规划过程，根据需要基于当前交通数据计算或重新使用小区的捷径(即按需捷径)。
在移动设备上的导航系统中，希望能够为用户提供考虑交通和其他道路状况的另选路线。标识另选路线可以是利用能标识源S和目的地D之间路线的各种路线导航平台来执行。但是简单地标识另选路线并不必然为用户提供最佳可用路线。
路线标识和计算可以在多个不同路线导航平台上执行。一种此类路线导航平台是基于小区的路线规划平台，其将导航区域划分成连接的小区的图，每个小区代表导航区域的包含特定数量交叉口、节点和路段的一部分。在一个实施方案中，对于任何使用基于小区的路线规划平台的路线规划过程，根据需要计算或重新使用小区的捷径是基于当前交通数据的。基于小区的路线规划降低了计算的复杂性，同时将高质量路线信息返回给导航系统的用户。不管是什么路线规划平台，标识和计算另选路线可以都是计算密集型的。
图1是根据本发明一个实施方案的移动导航系统中路线规划系统的框图概述。如图所示，在一个实施方案中，客户端设备102诸如图1所示的移动电话激活实时交通路线规划，导致客户端102通过网络104访问路线搜索过程106。在其他实施方案中，客户端设备102可以也包括其他移动位置感知设备，包括智能手表诸如Apple Watch或者汽车导航系统。
在一个实施方案中，路线搜索106开始通过节点选择器114过程，其与实时速度处理器108交互以对针对当前交通成本的请求116/118进行响应。实时速度处理器108响应于针对当前交通成本的请求116/118而访问实时交通数据。在一个实施方案中，实时速度处理器108包括局部最优性处理器120，用于确定路线是否穿过任何被阻止的子路径。一旦局部最优性处理器120标识了提供避开被阻止子路径的路线的通过节点，通过节点选择器114就处理这些路线以确定哪些提供考虑实时交通数据的最佳成本路径，并在最佳成本路径顺序中对通过节点进行排名。在一个实施方案中，路线生成器122生成用于经由网络104在客户端设备102上在最佳成本路径顺序中显示的路线，并且客户端102然后可以与系统交互以获取方向指引。
仅以举例的方式，在一个实施方案中，路线搜索过程106引发基于小区的路线规划平台响应于移动用户的搜索的图搜索112。图搜索112将可导航区域划分成具有特定数量交叉口、节点和路段的小区。为了进一步增强移动导航系统的可导航路线的性能，在一个实施方案中，按需捷径处理器110访问最近最后使用LRU缓存124，以根据需要为了在路线搜索106期间碰到的给定小区生成新的或经更新的捷径，包括在实时速度处理器108功能期间用于生成路线。
在一个实施方案中，LRU缓存124是包含代表基于小区的路线规划图的一个或多个小区的捷径的数值的全局LRU缓存。每个数值可以通过由小区编号和确定如何计算捷径的任意一个或多个成本函数和/或交通配置的组合构成的键值来访问。
在一个实施方案中，可供用于全局LRU缓存124中所代表的任何给定小区的成本函数可以不同并且包括标准函数和特殊函数两者。标准函数通常计算密集性较低，并且返回不考虑小区特殊特性的捷径。例如，标准函数可以是考虑关于小区的静态信息诸如行程距离、但是不考虑交通配置诸如实时交通数据的函数。相比之下，特殊函数计算密集性更高，因为它们确实考虑小区的特殊特性。例如，特殊函数可以是考虑在小区中是否有收费道路或限制进入道路、并且因此被配置为返回避开通行费或限制访问道路等的捷径的函数。
在一个实施方案中，可供用于任何给定小区的交通配置是不同的，并且可以包括在特定时间戳、特定日期、在特定道路施工事件等期间的交通配置。交通配置可以影响如何利用考虑受实时交通数据影响的交通配置的特殊函数来计算捷径。
在一个实施方案中，全局LRU缓存124包括用于减少成本函数的使用以实现更高效捷径计算的元数据。例如，LRU缓存124可以包括指示以下中任意一者或多者的任何给定小区的元数据：在该小区中没有收费道路和/或不存在限制访问道路要避开。在一个实施方案中，所述元数据消除或减少对于为特殊成本函数不相关的那些小区使用特殊成本函数的需要。例如，如果在给定小区中没有通行费，则不需要利用用于避开通行费的特殊成本函数来计算捷径，相反可以使用标准成本函数。
在图2所示的示例中，可导航区域的示例性小区200或其他部分展示起始位置S和目的位置D、以及在穿过起始点S和目的地D之间多个路径中任意一者时可能碰到的十一个节点N1…N11的选择。在一个实施方案中，可以处理每个节点以确定是否将该节点标识为通过节点。根据本发明的实施方案，在实时交通路线规划期间，一旦被标识，通过节点就被处理和排名。
在图2所示的示例中，仅以举例的方式示出了在全局LRU缓存124中为其保持捷径的小区202(图1)，其具有在节点N1处的入口点以及在节点N2、N3、N4、N5和N6处的多个出口点。入口点和出口点是指路径从行程方向的角度与小区边界相交的点。在一个实施方案中，按需捷径处理器110(图1)确定通过小区202的当前最佳捷径，即最低成本路径。捷径的最低成本路径通常是基于行程时间成本，但是可以也基于其他标准，诸如最低成本路径在预计行程时间期间是否遇到交通堵塞。例如，从入口点N1到出口点N3的捷径可以被确定为当前最佳捷径，从而导致标识包括路段N1至N3的沿通过节点N3的从源S到目的地D的另选路线。
参照图3，在一个实施方案中，实时交通路线规划过程300获取用于在特定导航区域(诸如图2中所示的一个导航区域)内在源S和目的地D之间进行导航的另选路线。仅以举例的方式，可以利用基于小区的路线规划平台来获取所述另选路线，所述基于小区的路线规划平台将导航区域划分成可标识另选路线的节点图。
在一个实施方案中，另选路线不管如何被标识都穿过通过节点302，其中每个通过节点与源S和目的地D之间另选路线中的一者或多者相关联。实时交通路线规划过程300标识那些可能利用实时交通输入为用户提供最佳另选路线的通过节点。
在一个实施方案中，实时交通过程300包括首先基于静态成本计算源S和目的地D之间的另选最低成本路线的过程302。静态成本包括基于在没有交通流量的情况下行驶通过路径的行程时间、子路径的物理距离、沿子路径碰到交叉口的数量、默认速度限制等等。过程302也仅计算那些避开被阻止子路径的另选最低成本路线，如在图4中更详细所述，因为碰到被阻止子路径的另选路线不可能是最低成本路线。
在一个实施方案中，一旦在过程302中计算了另选最低成本路线，实时交通过程300就引发通过节点选择过程304以选择与另选最低成本路线相关联的通过节点：节点Ni＝N1,…Nn中的哪一些将生成最佳成本路径。过程306通过计算行驶通过源S到每个通过节点Ni并且直到目的地D之间的路径的动态成本来开始通过节点选择。动态成本包括基于实时交通数据在交通中行驶通过所述路径的成本。
在一个实施方案中，不是简单地利用静态成本和动态成本比较具有和没有交通流量的整个路径的成本，实时交通过程300而是使用动态局部最优性过程308，其基于实时交通数据来量化所述路径中各个区段的局部最优性。这样，局部最优性过程308有利地使计算在交通中行驶通过所述路径的成本的计算负荷最小化，同时保持精确性。
在一个实施方案中，将路径划分成各个区段是基于路径的静态成本和/或沿路径的交叉口。通过基于实时交通数据为那些动态成本超过最低可接受交通成本的区段设定路径限制来量化局部最优性。例如，如果行驶通过特定区段的动态成本超过行驶通过该区段的静态成本多于阈值量4分钟，则局部最优性过程308为该区段设定路径限制。在其它示例中，可以使用更小或更大的阈值分钟量，例如1分钟、5分钟、等等。为给定路径设定的路径限制的数量越多，与该路径相关联的通过节点的排名越低。
在一个实施方案中，在过程310处，通过节点选择过程也与为其他通过节点生成的相应路径的重叠量相比跟踪所述路径与当前路线之间的重叠量。例如，与当前路线重叠超过百分比阈值量80％的路径可以排名比重叠更少的路径低，以避免将几乎不受益的路径排名更高，从而提供更多样的路线选项。在其它示例中，可以使用更小或更大的重叠阈值百分比，例如70％、90％、等等。
在一个实施方案中，通过节点选择过程应用与为其他通过节点生成的路径的局部最优性相比考虑所述路径中一个或多个区段的所计算的局部最优性而将通过节点排名到最佳成本路径顺序312中的算法。在一个实施方案中，排名是基于以下排名参数/路径特性中的一者或多者：最小静态成本、最小动态成本、最短距离、与当前路线重叠最少量以及最少数量的路径限制。特定路径具有路径限制的数量越多，该路径的通过节点的排名越低。排名参数可以是特定于查询的。例如，在始发地和目的地彼此邻近时可以使用与在它们相距很远时不同的参数。
在一个实施方案中，在选择数量不足以提供最佳成本行驶路径的通过节点时，则选择通过节点所遵循的标准可以宽松。例如，在一个实施方案中，用于量化局部最优性和设定路径限制的针对超过最低可接受交通成本的阈值可被提高以使得更少的子路径受到限制。其他标准诸如被认为可接受的行程路径的距离/长度和重叠量的阈值也可被改变。
在一个实施方案中，一旦通过节点被排名，导航应用程序就在位置感知设备或者其他类型的操作导航应用程序的设备上显示被排名为具有最佳成本路径的源和目的地之间的一个或多个另选路线。
根据一个实施方案，增强基于小区的路线规划的另一种方式是计算通过小区的捷径。每个小区与任意数量的入口和出口相关联。描述了一种新颖的用于计算入口和出口之间最低成本路径、或捷径的过程。
参照图4，更详细地示出了图3中所介绍的过程302的概述。过程402首先在准备计算那些避开被阻止子路径的另选路线中将代表是否有子路径被标识为被阻止的变量初始化为空。
在一个实施方案中，过程404开始处理循环404-408，以通过为每个另选路线评估406路线中每个子路径基于该子路径的静态成本(即，不考虑交通流量的成本)的局部最优性来计算避开被阻止子路径的另选路线。此类静态成本可以包括子路径的物理距离、沿子路径碰到交叉口的数量、默认速度限制等等。
在一个实施方案中，在决策框408处，如果另选路线的子路径每一个基于静态成本都被认为是局部最优的，则在过程410处，所述另选路线被标识为另选最低成本路线。如果不是，则在过程414处，沿该子路径碰到的子路径被标记为被阻止，并且过程400逻辑返回到过程404以重新计算避开被阻止子路径的源S和目的地D之间的另选路线。
在一个实施方案中，过程循环404-408被重复，直到所有另选最低成本路线已被标识，即所有另选最低成本路线避开被阻止子路径并且被认为是局部最优的。在过程412处，所标识的另选最低成本路线被返回给实时交通过程300，以用于其各自通过节点的进一步处理。
参考图5，在将地图划分成具有可比较数量的交叉口的小区之后，按需捷径过程500与包含一个或多个小区的预先计算的最低成本路径入口/出口组合(在本文中被称为通过小区的捷径)的LRU全局缓存(124(图1)交互。所述预先计算通常是基于从进入小区的每个入口到离开小区的每个出口的行程静态成本。在按需捷径过程500期间，基于从进入小区的每个入口到离开小区的每个出口的行程动态成本，可以重新计算按需捷径，或者如果不存在预先计算的捷径，则可以首次计算按需捷径。因此，按需捷径可以不同于预先计算的捷径。
根据一个实施方案中，按需捷径过程500维持LRU全局缓存(图1中的124)。除了包含通过小区的捷径的数值之外，LRU全局缓存还包含与针对小区所接收的最新近交通报告(如果有的话)相关联的任何成本函数和/或交通时间戳。在操作期间，通常响应于生成穿过小区的路线，按需捷径过程500按需从小区的所有可能入口/出口组合中重新计算小区的最低成本路径入口/出口组合，即小区的捷径。
在一个实施方案中，为了使不必要的重新计算最小化，过程500首先在过程502确定所考虑的路线是否通过作为所重新计算的经更新或新捷径的候选者的小区。如果是，则在过程504处，过程500任选地在准备计算按需捷径中估计进入候选小区的入口处的到达时间(ETA)，其中ETA是基于移动用户在路线上的当前位置。例如，在一个实施方案中，后续过程508处的按需捷径的计算是基于最接近移动用户的ETA的经更新的交通报告。
在一个实施方案中，在决策框506处，过程500确定对于候选小区在全局LRU缓存中是否存在已有捷径，包括所期望成本函数和ETA交通配置的捷径。如果没有，则在过程508处，按需捷径过程508按需计算或者重新计算捷径。按需捷径的计算可以基于LRU缓存中为小区维持的可用成本函数中的一者或多者。所述成本函数可以包括用于避开限制访问道路、收费道路等的成本函数。如上所述，所述计算可以也基于交通配置，诸如时间戳接近进入小区的入口处的ETA的未来交通预测。
在一个实施方案中，按需捷径请求过程500包括针对a)标识候选小区的小区标识号与b)标识特定类型成本函数的成本函数标识和c)特定交通配置中一者或多者一起的组合处理对捷径的请求。如果LRU全局缓存包含所请求组合的捷径，则使用已有捷径而不重新计算。否则，按需计算捷径。
在一个实施方案中，如果对于所期望交通配置不存在所请求组合的捷径，则过程500可引发针对候选小区对更新近交通报告的请求。在一个实施方案中，按需过程任选地确定经更新的交通时间戳是否指示所预测的交通报告(例如所预测的高峰时段、绕行等)。在这种情况下，只有在所述请求确实导致更新近交通时间戳的情况下，即只有在确实有新的交通要报告时或者在有预测交通要报告时，过程508才重新计算捷径。在这种情况下，过程500使用过程504中所述的移动用户到小区的ETA。在这种情况下，过程508将按需最低成本路径计算基于最接近用户ETA的经更新交通报告。
如果所述请求不导致经更新交通时间戳，则过程500重新使用所述小区的已有最低成本路径/捷径。已有最低成本路径可以是预先计算的最低成本路径或者先前按需计算的最低成本路径(如果已经执行了的话)。
在一个实施方案中，每当过程508计算了捷径，过程510就更新LRU全局缓存124(图1)，使得LRU全局缓存中所包含的数值代表最近最后使用的捷径。
在一个实施方案中，一旦小区的最低成本路径/捷径被确定，不管是通过重新计算还是重新使用已有最低成本路径/捷径，按需捷径过程500都将控制返回给生成穿过所述小区的路线的过程。例如，实时交通路线规划过程300在生成具有最佳成本路径的另选路线时使用所计算的按需捷径或者重新使用已有捷径，无论过程500如何确定。
在一个实施方案中，为了使按需捷径计算的计算成本最小化，过程508采用缩减规则。例如，在一个实施方案中，LRU全局缓存124(图1)包括用于指示小区是否没有道路要收费的元数据，在这种情况下，按需捷径计算可以利用标准成本函数而不是避开通行费的特殊成本函数来执行。
本文所述方法中的任一者可以实施在多种不同的数据处理设备上，包括通用计算机系统、专用计算机系统等等。例如，可以使用本文所述方法中任一者的数据处理系统可以包括台式计算机或膝上型计算机或平板电脑或智能电话、或蜂窝电话、或个人数字助理(PDA)、嵌入式电子设备或消费电子设备。
图6示出了可与本发明一起使用的典型数据处理系统的一个例子。需注意，尽管图6示出了诸如计算机系统的数据处理系统的各种组件，但它并不旨在表示使这些组件互连的任何特定构造或方式，因为此类细节与本发明并无密切关系。还应理解，也可将具有比图6所示更少或更多组件的其他类型的数据处理系统与本发明一起使用。图6的数据处理系统可以是例如Apple inc.(Cupertino，California)的iOS设备诸如iPhone、或者Macintosh计算机。
如图6中所示，数据处理系统600包括用于将系统的各种组件互连的一条或多条总线602。一个或多个处理器603如本领域中所公知地耦接到所述一条或多条总线602。存储器605可为DRAM或非易失性RAM，或者可为闪存存储器或其他类型的存储器。该存储器使用本领域已知的技术耦接到所述一条或多条总线602。
数据处理系统600还可包括非易失性存储器607，该非易失性存储器可以是硬盘驱动器或闪存存储器，或磁性光驱或磁性存储器，或光驱或者是甚至在系统断电之后仍维护数据的其他类型的存储器系统。非易失性存储器607和存储器605均使用已知的接口及连接技术耦接到所述一条或多条总线602。
显示控制器604耦接至所述一条或多条总线602以便接收将要在显示设备609上显示的显示数据，该显示设备609可显示用户界面特征或本文所述实施方案中的任一者。显示设备609可包括集成式触摸输入以提供触摸屏。
数据处理系统600还可包括一个或多个输入/输出(I/O)控制器608，所述控制器608为一个或多个I/O设备提供接口，所述一个或多个I/O设备诸如一个或多个鼠标、触摸屏、触摸板、操纵杆和其他输入设备(包括本领域已知的那些)，以及输出设备(例如，扬声器)。输入/输出设备609如本领域中所公知地通过一个或多个I/O控制器608耦接。
虽然图6示出了非易失性存储器607和存储器605直接地而不是通过网络接口耦接至所述一条或多条总线602，但应当理解，数据处理系统可以利用远离系统的非易失性存储器，诸如通过诸如调制解调器或以太网接口或无线接口(诸如无线WiFi收发器或无线蜂窝电话收发器或此类收发器的组合)的网络接口耦接至数据处理系统的网络存储设备。
如本领域所公知，所述一条或多条总线602可包括用于在各条总线之间互连的一个或多个桥接器或控制器或适配器。在一个实施方案中，I/O控制器608包括用于控制USB外围设备的USB适配器，并且可控制以太网端口或无线收发器或无线收发器的组合。
通过本描述将显而易见的是，本发明的各方面可至少部分地在软件中体现。即，本文所描述的技术和方法可在数据处理系统中响应于其处理器执行指令序列而实施，所述指令序列包含在诸如存储器605或非易失性存储器607或此类存储器的组合的有形非暂态存储器中，并且这些存储器中的每一者均为机器可读有形存储介质的形式。在各种实施方案中，可将硬连线的电路与软件指令结合使用来实施本发明。因此，所述技术不限于硬件电路系统与软件的任何特定组合，亦不限于由数据处理系统执行的指令的任何特定源。
上文所述内容的部分可以利用诸如专用逻辑电路之类的逻辑电路或者利用微控制器或者其他形式的执行程序代码指令的处理核来实现。从而，可利用程序代码诸如机器可执行指令来执行上述讨论所教导的过程，该机器可执行指令使得机器执行这些指令以执行某些函数。在该上下文中，“机器”可为将中间形式(或“抽象”)指令转换为特定于处理器的指令(例如，抽象执行环境诸如“虚拟机”(例如，Java虚拟机)、解译器、公共语言运行时、高级语言虚拟机等)的机器，和/或设置在被设计用于执行指令的半导体芯片(例如，利用晶体管实现的“逻辑电路”)诸如通用处理器和/或专用处理器上的电子电路。上述讨论所教导的过程也可通过(作为机器的替代或与机器结合)电子电路来执行，该电子电路被设计用于执行过程(或其一部分)而不执行程序代码。
制品可用于存储程序代码。存储程序代码的制造制品可体现为但不限于一个或多个存储器(例如，一个或多个闪存存储器、随机存取存储器(静态、动态或其他))、光盘、CD-ROM、DVD ROM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡或其他类型的适于存储电子指令的机器可读介质。程序代码也可以通过在传播介质中体现的数据信号(例如，经由通信链路(例如，网络连接))从远程计算机(例如，服务器)下载到发出请求的计算机(例如，客户端)。
如本文所用的术语“存储器”旨在涵盖所有易失性存储介质，诸如动态随机存取存储器(DRAM)和静态RAM(SRAM)。计算机可执行指令可存储在非易失性存储设备606(诸如磁性硬盘、光盘)上，并且通常在由处理器执行软件期间通过直接存储器访问过程写入到存储器中。本领域技术人员将立即认识到，术语“机器可读存储介质”包括可由处理器访问的任何类型的易失性或非易失性存储设备。
已按照对计算机存储器内的数据位进行操作的算法和符号表示来呈现前面的详细描述。这些算法描述和表示是数据处理领域的技术人员所使用的工具，而这些工具也能最有效地将其工作实质传达给该领域的其他技术人员。算法在这里并通常是指导致所希望的结果的操作的自相一致的序列。操作是需要对物理量进行物理操纵的那些操作。通常，尽管不是必须的，但这些量采用能够被存储、传送、组合、比较以及换句话讲操纵的电信号或磁信号的形式。已被证明其在主要出于通用原因而将这些信号指代为位、数值、元素、符号、字符、术语、数字等时是方便的。
然而，应当牢记的是，所有这些以及类似的术语都与适当的物理量相关联，并且其只是应用于这些量的方便标签。除非另外特别说明，否则从上述讨论中显而易见的是，可以理解，在整个说明书中，使用术语诸如“处理”或“运算”或“计算”或“确定”或“显示”等的讨论是指对计算机系统或类似的电子计算设备的行动和处理，这些设备可对计算机系统的寄存器和存储器中表示为物理(电子)量的数据进行操纵，并将其转换成在计算机系统存储器或寄存器或其他此类信息存储、传输或显示设备中相似地表示为物理量的其他数据。
本发明还涉及一种用于执行本文所述的操作的装置。该装置可专门构造用于所需的目的，或者可包括由存储在计算机中的计算机程序选择性地激活或重新配置的通用计算机。此类计算机程序可被存储在计算机可读存储介质中，例如但不限于任何类型的盘，包括软盘、光盘、CD-ROM和磁光盘，只读存储器(ROM)、RAM、EPROM、EEPROM、磁卡或光卡、或适用于存储电子指令的任何类型的介质，并且每一者均耦接到计算机系统总线。
本文中所呈现的过程和显示并不固有地与任何特定计算机或其他装置相关。根据本文的教导内容，各种通用系统可与程序一起使用，或者可证明其便于构造用于执行所述操作的更专用的装置。根据下文的描述，用于各种这些系统的所需结构将是显而易见的。此外，本发明未参照任何特定的编程语言进行描述。应当理解，多种编程语言可用于实现如本文所述的本发明的教导内容。
在以上说明书中，已参照本发明的特定示例性实施方案描述了本发明。将明显的是，可在不脱离如在以下权利要求中阐述的本发明的更广泛的实质和范围的情况下对具体示例性方面作出各种修改。相应地，说明书和附图被视为是例示性意义而不是限定性意义。

Claims (21)

1.一种计算机实现的方法，用于为在位置感知设备上操作的基于位置的导航应用程序生成最低成本路线，所述方法包括：
接收对于将与基于位置的导航应用程序相关联的地图划分成具有可比较数量的交叉口的小区的请求，每个小区具有进入所述小区的入口和离开所述小区的出口；
响应于生成穿过所述小区中所选择一者的路线：
接收向为所述地图被划分成的所述小区维持的捷径的最近最后使用(LRU)缓存的对于所述小区中所述所选择一者的捷径的请求，每个捷径代表基于成本函数和交通配置中任意一者或多者的组合的每个小区的入口和出口之间的最低成本路径；
确定所请求的捷径不在LRU缓存中；以及
基于所述成本函数和所述交通配置中任意一者或多者的所述组合来生成所述捷径。
2.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，还包括：
向所述LRU缓存请求所述小区的元数据；以及
根据所述元数据生成所述捷径以降低生成所述捷径的计算成本。
3.根据权利要求2所述的计算机实现的方法，其中所述元数据代表消除为了生成捷径而对特殊成本函数的需要的每个小区的特征。
4.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，其中每个小区的所述特征是没有通行费和没有限制进入路段要避开中的任意一者或多者，消除为了生成避开通行费和限制进入道路中任意一者或多者的捷径而对所述特殊成本函数的需要。
5.根据权利要求3所述的计算机实现的方法，还包括，响应于生成穿过小区的路线：
确定到达进入所述小区的所述入口处的估计到达时间(ETA)；以及
请求ETA的交通报告；以及
基于与所述ETA的所述交通报告对应的所述交通配置生成所述捷径。
6.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中向所述LRU缓存请求所述小区的捷径包括：
利用由所述小区的标识符和以下任意一者或多者的标识符构成的键值来查询所述LRU：
所述成本函数，和
请求所述捷径所针对的交通配置；以及
从所述LRU缓存返回与所述键值匹配的数值，所述数值代表所述捷径。
7.根据权利要求1所述的计算机实现的方法，其中所述LRU中为每个小区维持的任意一个或多个成本函数包括标准成本函数和特殊成本函数中的任意者，其中所述标准成本函数返回不考虑特殊成本的捷径，所述特殊成本函数返回避开特殊成本的捷径，所述特殊成本包括通行费和限制进入道路中的任意一者或多者。
8.一种用于基于位置的导航的系统，所述系统包括：
与位置感知设备通信的操作导航服务的服务器，所述服务器具有被配置为将导航地图划分成具有可比较数量的交叉口的小区的处理器，每个小区具有进入所述小区的入口和离开所述小区的出口，所述服务器具有对于用于存储为所述地图被划分成的所述小区维持的捷径的最近最后使用(LRU)缓存的访问权限，每个捷径代表每个小区的入口和出口之间基于成本函数和交通配置中任意一者或多者的组合的最低成本路径，其中所述服务器还被配置为：
接收向LRU缓存的对于所选择小区的捷径的请求；
确定所请求的捷径不在所述LRU缓存中；以及
基于所述成本函数和所述交通配置中任意一者或多者的所述组合来生成所述捷径。
9.根据权利要求8所述的系统，其中所述服务器还被配置为：
向所述LRU缓存请求所述小区的元数据；以及
根据所述元数据生成所述捷径以降低生成所述捷径的计算成本。
10.根据权利要求9所述的系统，其中所述元数据代表消除为了生成捷径而对特殊成本函数的需要的每个小区的特征。
11.根据权利要求10所述的系统，其中每个小区的所述特征是没有通行费和没有限制进入路段要避开中的任意一者或多者，消除为了生成避开通行费和限制进入道路中任意一者或多者的捷径而对所述特殊成本函数的需要。
12.根据权利要求10所述的系统，还包括，其中所述服务器还被配置为：
确定到达进入所述小区的所述入口处的估计到达时间(ETA)；以及
请求ETA的交通报告；以及
基于与所述ETA的所述交通报告对应的所述交通配置生成所述捷径。
13.根据权利要求8所述的系统，其中为了向所述LRU缓存请求所述小区的所述捷径，所述服务器还被配置为：
利用由所述小区的标识符和以下任意一者或多者的标识符构成的键值来查询所述LRU缓存：
所述成本函数，和
请求所述捷径所针对的交通配置；以及
从所述LRU缓存返回与所述键值匹配的数值，所述数值代表所述捷径。
14.根据权利要求8所述的系统，其中所述LRU中为每个小区维持的任意一个或多个成本函数包括标准成本函数和特殊成本函数中的任意者，其中所述标准成本函数返回不考虑特殊成本的捷径，所述特殊成本函数返回避开特殊成本的捷径，所述特殊成本包括通行费和限制进入道路中的任意一者或多者。
15.至少一种计算机可读非暂态存储介质，包含指令，所述指令当在处理器上执行时使得所述处理器：
接收对于将与基于位置的导航应用程序相关联的地图划分成具有可比较数量的交叉口的小区的请求，每个小区具有进入所述小区的入口和离开所述小区的出口；
接收向为所述地图被划分成的所述小区维持的捷径的最近最后使用(LRU)缓存的对于所述小区中所选择一者的捷径的请求，每个捷径代表基于成本函数和交通配置中任意一者或多者的组合的每个小区的入口和出口之间的最低成本路径；
确定所请求的捷径不在LRU缓存中；
基于所述成本函数和所述交通配置中任意一者或多者的所述组合来生成所述捷径；以及
利用所生成的捷径为所述基于位置的导航应用程序生成一个或多个最低成本路线。
16.根据权利要求15所述的至少一种计算机可读非暂态存储介质，所述指令还使得所述处理器：
向所述LRU缓存请求所述小区的元数据；以及
根据所述元数据生成所述捷径以降低生成所述捷径的计算成本。
17.根据权利要求16所述的至少一种计算机可读非暂态存储介质，其中所述元数据代表消除为了生成捷径而对特殊成本函数的需要的每个小区的特征。
18.根据权利要求17所述的至少一种计算机可读非暂态存储介质，其中每个小区的所述特征是没有通行费和没有限制进入路段要避开中的任意一者或多者，消除为了生成避开通行费和限制进入道路中任意一者或多者的捷径而对所述特殊成本函数的需要。
19.根据权利要求17所述的至少一种计算机可读非暂态存储介质，所述指令还使得所述处理器：
确定到达进入所述小区的所述入口处的估计到达时间(ETA)；
请求ETA的交通报告；以及
响应于生成穿过小区的路线，基于与所述ETA的所述交通报告对应的所述交通配置生成所述捷径。
20.根据权利要求15所述的至少一种计算机可读非暂态存储介质，其中为了向所述LRU缓存请求小区的所述捷径，所述计算机可读非暂态存储介质包括指令，所述指令还使得所述处理器：
利用由所述小区的标识符和以下任意一者或多者的标识符构成的键值来查询所述LRU缓存：
所述成本函数，和
请求所述捷径所针对的交通配置；以及
从所述LRU缓存返回与所述键值匹配的数值，所述数值代表所述捷径。
21.根据权利要求15所述的至少一种计算机可读非暂态存储介质，其中所述LRU缓存中为每个小区维持的任意一个或多个成本函数包括标准成本函数和特殊成本函数中的任意者，其中所述标准成本函数返回不考虑特殊成本的捷径，所述特殊成本函数返回避开特殊成本的捷径，所述特殊成本包括通行费和限制进入道路中的任意一者或多者。
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