CN113053155B - 一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，包括如下步骤：1)路况管理模块，定期更新实时路况和预测路况数据：STEP1：定期向实时路况服务请求当前实时路况数据发布更新时间戳，与本地保存的实时路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地。本发明，可基于历史路况的预测路况信息，计算不同路段的旅行时间，宏观上使预计到达时间更接近真实到达时间，这样具备提高路径规划路线的预计到达时间准确率的功能，解决了基于道路路况顺畅、缓慢、拥堵状态下，使用实时路况计算得到的预计到达时间与实际到达时间有较大差异的问题，值得推广。
Description
技术领域
本发明涉及路况导航技术领域，具体为一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法。
背景技术
目前大部分导航应用在计算旅行时间时，采用使用道路属性，例如高速、国道、省道、城市快速路、乡镇道路的默认最大限速来计算每段道路link的旅行时间，继而计算预计到达时间，这种方式默认道路均为畅通，没有采用路况数据，无法根据道路上实际缓慢，拥堵状态，调整预计到达时间，通过集成实时路况数据服务，可以解决短途预计到达时间准确度的问题，但是在长途旅行时，实时路况往往对于车辆行驶前方短时间内的影响较大，较远道路的路况，在车辆达到后，可能就会变更，所以实时路况对提高长途旅行的预计到达时间的准确度帮助不大。
当驾驶人设置的目的地较远时，会希望导航规划路线的同时，能够提供出行预计到达时间，以便评估日程安排，这就要求预计到达时间的准确率对于用户体验有着较高的影响。
目前现有技术大体分为两种：
采用道路基本属性以及限速信息，计算旅行时间；
结合实时路况信息，计算旅行时间；
方式1由于采用固定信息计算旅行时间，所以预测到达时间是固定的，不会因为堵车，雨雪天气等客观原因导致的行驶缓慢，而导致到达时间实际延后，用户体验极差。
对于方式1的缺点，在实时路况服务出现后，技术方案改为方式2，即采用实时路况信息，替换道路固定信息，也就是每次计算到达时间时，速度参数不在固定，而是根据真实路况，动态实时更新，这极大的改善了短途到达时间的准确性。
虽然方式2提高了短途到达时间，即5公里达到圈内的准确性，但是由于实时路况是当前时刻的道路拥缓信息，所以，即便该路段当前时刻是拥堵的情况，但是在用户经过一定时间行驶，到达该路段时，路段拥缓状态可能由拥堵变为畅通，此时若使用实时路况的拥堵信息来计算旅行时间，也会出现较大的误差，例如，用户早晨8点由市外出发，按照顺畅行驶，需要经过4个小时到达市中心，但按照早晚交通高峰的情况，市内在8时～10时这一时间段内，会较拥堵，但是用户到达市区的时间为10点左右，已经避过了该市的早高峰，如果在计算预计到达时间时，全部采用用户规划时间的实时路况，则必然会导致因为市内早高峰的拥堵状态，导致到达时间延后。
为此我们提供一种导航方法，使用基于历史路况的预测路况信息，计算不同路段的旅行时间，宏观上使预计到达时间更接近真实到达时间。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，具备提高路径规划路线的预计到达时间准确率的优点，解决了基于道路路况顺畅、缓慢、拥堵状态下，使用实时路况计算得到的预计到达时间与实际到达时间有较大差异的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，包括如下步骤：
1)路况管理模块，定期更新实时路况和预测路况数据：
STEP1：定期向实时路况服务请求当前实时路况数据发布更新时间戳，与本地保存的实时路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地；
STEP2：定期向预测路况服务请求当前预测路况数据发布更新时间戳，与本地保存的预测路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地；
2)根据用户输入的出发地、目的地，通过路径规划模块，计算规划路线，此功能由算路模块提供，基本流程为：
STEP1：根据用户出发地，进行抓路，抓路中会考虑用户的gps速度，角度，选择最优的道路，抓路为：即从路网数据中选择匹配的道路，此为抓路；
STEP2：根据用户设置的目的地，进行抓路，抓路中会考虑目的地是否为用户兴趣点，是否小区内，是否路旁信息，选择最优的目的地道路；
STEP3：根据出发地路段和目的地路段，采用路径推测算法，计算出完整路径，并保存到算路结果中；
3)引导信息模块获取规划路线，计算预计到达时间：
STEP1：获取路线信息，获取实时和预测路况信息；
STEP2：按照路线上路段的顺序，逐路段根据实时路况更新旅行时间，并累计旅行时间，当累计旅行时间小于设置的预测路况生效阈值时，仍采用实时路况参与计算，当累计旅行时间大于设置的预测路况生效阈值时，采用预测路况计算的旅行时间计算累计旅行时间，阈值选取规则如下：
将路线中的每条路段，按照一定时间间隔Δt，将预测时间T分成几个时间段，预测路况服务最多支持120分钟的预测服务，[0，20)预测时间段内的速度为v0，[20，40)预测时间段内的速度为v1，[40，60)预测时间段内的速度为v2，[60，80)预测时间段内的速度为v3，[80，100)预测时间段内的速度为v4，[100，120)预测时间段内的速度为v5，将实时路况速度更新到v0时间段，其他时间段采用预测路况数据更新速度；
STEP3：计算预计到达时间，设累计旅行时间＝T，设总路段集合＝(l0，l1，...，ln)，则Tn+1＝Tn+tn，其中tn为根据ln的长度，以及根据当前累计时间Tn，计算ln的同行时间；其中ln的旅行时间tn采用分段计算的方式，ln的初始旅行速度，根据累计旅行时间Tx，将其按照Δt划分，得到速度v的索引i，当vi*20＜ln.length时，继续使用剩余时间段的预测路况速度，计算剩余距离的旅行时间，重复以上步骤，直到计算出整体的旅行时间。
优选的，所述步骤3)的STEP2Δt为：该时间段根据实时路况对前方路段的影响大小，综合考虑设置。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1、本发明，可基于历史路况的预测路况信息，计算不同路段的旅行时间，宏观上使预计到达时间更接近真实到达时间，这样具备提高路径规划路线的预计到达时间准确率的功能，解决了基于道路路况顺畅、缓慢、拥堵状态下，使用实时路况计算得到的预计到达时间与实际到达时间有较大差异的问题，值得推广。
附图说明
图1为本发明流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，包括如下步骤：
1)路况管理模块，定期更新实时路况和预测路况数据：
STEP1：定期向实时路况服务请求当前实时路况数据发布更新时间戳，与本地保存的实时路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地；
STEP2：定期向预测路况服务请求当前预测路况数据发布更新时间戳，与本地保存的预测路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地；
2)根据用户输入的出发地、目的地，通过路径规划模块，计算规划路线，此功能由算路模块提供，基本流程为：
STEP1：根据用户出发地，进行抓路，抓路中会考虑用户的gps速度，角度，选择最优的道路；
STEP2：根据用户出发地，进行抓路，抓路中会考虑用户的gps速度，角度，选择最优的道路，抓路为：即从路网数据中选择匹配的道路，此为抓路；
STEP3：根据出发地路段和目的地路段，采用路径推测算法，计算出完整路径，并保存到算路结果中；
3)引导信息模块获取规划路线，计算预计到达时间：
STEP1：获取路线信息，获取实时和预测路况信息；
STEP2：按照路线上路段的顺序，逐路段根据实时路况更新旅行时间，并累计旅行时间，当累计旅行时间小于设置的预测路况生效阈值时，仍采用实时路况参与计算，当累计旅行时间大于设置的预测路况生效阈值时，采用预测路况计算的旅行时间计算累计旅行时间，阈值选取规则如下所述：
将路线中的每条路段，按照一定时间间隔Δt，将预测时间T分成几个时间段，预测路况服务最多支持120分钟的预测服务，[0，20)预测时间段内的速度为v0，[20，40)预测时间段内的速度为v1，[40，60)预测时间段内的速度为v2，[60，80)预测时间段内的速度为v3，[80，100)预测时间段内的速度为v4，[100，120)预测时间段内的速度为v5，将实时路况速度更新到v0时间段，其他时间段采用预测路况数据更新速度；
STEP3：计算预计到达时间，设累计旅行时间＝T，设总路段集合＝(l0，l1，...，ln)，则Tn+1＝Tn+tn，其中tn为根据ln的长度，以及根据当前累计时间Tn，计算ln的同行时间；其中ln的旅行时间tn采用分段计算的方式，ln的初始旅行速度，根据累计旅行时间Tn，将其按照Δt划分，得到速度v的索引i，当vi*20＜ln.length时，继续使用剩余时间段的预测路况速度，计算剩余距离的旅行时间，重复以上步骤，直到计算出整体的旅行时间；
由于预测路况存在最大预测时间，当旅行时间超过最大预测时间时，不再采用预测路况，而是使用道路的最大限速来计算旅行时间，该条件在流程中没有体现出来，但该逻辑存在。
综上所述：该基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，通过本发明，可基于历史路况的预测路况信息，计算不同路段的旅行时间，宏观上使预计到达时间更接近真实到达时间，解决了基于道路路况顺畅、缓慢、拥堵状态下，使用实时路况计算得到的预计到达时间与实际到达时间有较大差异的问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (2)
1.一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，其特征在于包括如下步骤：
1)路况管理模块，定期更新实时路况和预测路况数据：
STEP1：定期向实时路况服务请求当前实时路况数据发布更新时间戳，与本地保存的实时路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地；
STEP2：定期向预测路况服务请求当前预测路况数据发布更新时间戳，与本地保存的预测路况数据更新时间戳比较，若服务器数据比本地版本新，则从服务器拉取数据，保存到本地；
2)根据用户输入的出发地、目的地，通过路径规划模块，计算规划路线，此功能由算路模块提供，基本流程为：
STEP1：根据用户出发地，进行抓路，抓路中会考虑用户的gps速度，角度，选择最优的道路，抓路为：即从路网数据中选择匹配的道路，此为抓路；
STEP2：根据用户设置的目的地，进行抓路，抓路中会考虑目的地是否为用户兴趣点，是否小区内，是否路旁信息，选择最优的目的地道路；
STEP3：根据出发地路段和目的地路段，采用路径推测算法，计算出完整路径，并保存到算路结果中；
3)引导信息模块获取规划路线，计算预计到达时间：
STEP1：获取路线信息，获取实时和预测路况信息；
STEP2：按照路线上路段的顺序，逐路段根据实时路况更新旅行时间，并累计旅行时间，当累计旅行时间小于设置的预测路况生效阈值时，仍采用实时路况参与计算，当累计旅行时间大于设置的预测路况生效阈值时，采用预测路况计算的旅行时间计算累计旅行时间，阈值选取规则如下所述：
将路线中的每条路段，按照一定时间间隔Δt，将预测时间T分成几个时间段，预测路况服务最多支持120分钟的预测服务，[0，20)预测时间段内的速度为v0，[20，40)预测时间段内的速度为v1，[40，60)预测时间段内的速度为v2，[60，80)预测时间段内的速度为v3，[80，100)预测时间段内的速度为v4，[100，120)预测时间段内的速度为v5，将实时路况速度更新到v0时间段，其他时间段采用预测路况数据更新速度；
STEP3：计算预计到达时间，设累计旅行时间＝T，设总路段集合＝(l0，l1，...，ln)，则Tn+1＝Tn+tn，其中tn为根据ln的长度，以及根据当前累计时间Tn，计算ln的同行时间；其中ln的旅行时间tn采用分段计算的方式，ln的初始旅行速度，根据累计旅行时间Tx，将其按照Δt划分，得到速度v的索引i，当vi*20＜ln.length时，继续使用剩余时间段的预测路况速度，计算剩余距离的旅行时间，重复以上步骤，直到计算出整体的旅行时间。
2.根据权利要求1所述的一种基于预测路况确定预计到达时间的导航方法，其特征在于：所述步骤3)的STEP2Δt为：该时间段根据实时路况对前方路段的影响大小，综合考虑设置。
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