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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Routenberechnungseinrichtung
zum Ermitteln zumindest einer ersten Route.
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Ein
Navigationssystem kann beispielsweise eine Route planen und einen
Benutzer des Navigationssystems entlang einer vorgegebenen Route
führen. Falls zum Beispiel das Navigationssystem in einem
Kraftfahrzeug verwendet wird, kann die Route derart berechnet sein,
dass eine Fahrtzeit der Route möglichst gering ist.
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Es
ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Ermitteln zumindest einer Route zu schaffen, das beziehungsweise
die das zuverlässige Ermitteln einer vorteilhaften Route
ermöglicht.
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Die
Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen
Ansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind
in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
Erfindung zeichnet sich aus durch ein Verfahren und eine Routenberechnungseinrichtung zum
Ermitteln zumindest einer ersten Route von einem ersten Ort zu einem
zweiten Ort. Die erste Route wird unter Berücksichtigung
zumindest einer ersten Kenngröße und einer zweiten
Kenngröße bezogen auf ein Straßennetz
entlang der ersten Route derart ermittelt, dass die erste Route
zumindest bezüglich der ersten Kenngröße
und der zweiten Kenngröße eine Pareto-optimale
Route ist.
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Dies
ermöglicht das Ermitteln der zumindest einen ersten Route
unter dem gleichzeitigen Berücksichtigen und Optimieren
von verschiedenen Aspekten, den Kenngrößen. Insbesondere
sind die erste Kenngröße und die zweite Kenngröße
voneinander ver schieden. Die Pareto-Optimierung bei der Ermittlung
der Route zumindest bezüglich der ersten Kenngröße
und der zweiten Kenngröße ermöglicht
somit das Ermitteln der Route unter Berücksichtigung mehrerer
Ziele, welche durch die zumindest zwei Kenngrößen
repräsentiert werden. Somit wird das zuverlässige
Ermitteln einer vorteilhaften Route ermöglicht. Bevorzugt
wird die zumindest eine erste Route für ein Kraftfahrzeug
ermittelt. Die Routenberechnungseinrichtung kann beispielsweise
ein Navigationssystem sein, welches ein mobiles Navigationssystem
sein kann oder fest in einem Kraftfahrzeug eingebaut sein kann.
Die Routenberechnungseinrichtung zum Ermitteln zumindest einer ersten
Route umfasst beispielsweise einen Mikrocontroller, der die Vorgänge
in der Routenberechnungseinrichtung steuert. Zum Beispiel kann anhand
der ermittelten Route eine Routenführung erfolgen.
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Die
erste Route wird beispielsweise abhängig von dem vorgegebenen
ersten Ort und dem vorgegebenen zweiten Ort derart ermittelt, dass
die erste Route eine Pareto-optimale Route ist, welche zumindest
eine erste Gütefunktion und eine zweite Gütefunktion
optimiert. Dann gibt es insbesondere keine weitere Route, die bezüglich
der beiden Gütefunktionen eine Verbesserung mit sich bringt
im Vergleich zu der ersten Route. Die Verbesserung einer der beiden
Gütefunktionen würde dann eine Verschlechterung
der anderen Gütefunktion bedeuten. Die Berechnung eines
Pareto-Optimums ist beispielsweise in „Optimierung" von
M. Papageorgiou, R. Oldenbourg Verlag, München 1991, Seiten 168–172 beschrieben,
dessen Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist.
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In
einer vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erste Kenngröße
oder die zweite Kenngröße eine Distanz zwischen
dem ersten Ort und dem zweiten Ort.
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Dies
ermöglicht das Ermitteln der zumindest einen ersten Route
unter dem gleichzeitigen Berücksichtigen und Optimieren
der Distanz und zumindest einer weiteren Kenngröße.
Somit wird das zuverlässige Ermitteln einer vorteilhaften
Route ermöglicht. Umfasst die erste Kenngröße
oder die zweite Kenngröße die Distanz zwischen
dem ersten Ort und dem zweiten Ort, so entspricht die Verbesserung
der Gütefunktion beispielsweise einer kleineren Distanz im
Vergleich zu einer größeren Distanz.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erste Kenngröße
oder die zweite Kenngröße eine Fahrtdauer einer
Fahrt von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort.
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Dies
ermöglicht das Ermitteln der zumindest einen ersten Route
unter dem gleichzeitigen Berücksichtigen und Optimieren
der Fahrtdauer und zumindest einer weiteren Kenngröße,
beispielsweise der Distanz. Somit wird das zuverlässige
Ermitteln einer vorteilhaften Route ermöglicht. Umfasst
die erste Kenngröße oder die zweite Kenngröße
die Fahrtdauer der Fahrt zwischen dem ersten Ort und dem zweiten
Ort, so entspricht die Verbesserung der Gütefunktion beispielsweise
einer kleineren Fahrtdauer im Vergleich zu einer größeren
Fahrtdauer. Zum Beispiel kann die Fahrtdauer der Fahrt abhängig
von einem Fahrzeug ermittelt werden, da zum Beispiel eine mögliche
Höchstgeschwindigkeit und/oder eine Durchschnittsgeschwindigkeit
fahrzeugabhängig variieren kann.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung umfasst die erste Kenngröße
oder die zweite Kenngröße einen Kraftstoffverbrauch
der Fahrt von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort.
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Dies
ermöglicht das Ermitteln der zumindest einen ersten Route
unter dem gleichzeitigen Berücksichtigen und Optimieren
des Kraftstoffverbrauchs und zumindest einer weiteren Kenngröße.
Somit wird das zuverlässige Ermitteln einer vorteilhaften
Route ermöglicht. Umfasst die erste Kenngröße
oder die zweite Kenngröße den Kraftstoffverbrauch
der Fahrt zwischen dem ersten Ort und dem zweiten Ort, so entspricht
die Verbesserung der Gütefunktion vorzugsweise einem geringeren
Kraft stoffverbrauch im Vergleich zu einem höheren Kraftstoffverbrauch.
Der Kraftstoffverbrauch kann beispielsweise abhängig von
einem Fahrzeug ermittelt werden, da zum Beispiel der durchschnittliche
Kraftstoffverbrauch fahrzeugabhängig und/oder durchschnittsgeschwindigkeitsabhängig
variieren kann.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird eine Mehrzahl von
Routen von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort unter Berücksichtigung
zumindest der ersten Kenngröße und der zweiten
Kenngröße bezogen auf das Straßennetz
entlang der jeweiligen Route derart ermittelt, dass die Mehrzahl
von Routen zumindest bezüglich der ersten Kenngröße und
der zweiten Kenngröße Pareto-optimale Routen sind.
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Dies
ermöglicht das Ermitteln der Mehrzahl von Routen unter
dem gleichzeitigen Berücksichtigen und Optimieren von verschiedenen
Aspekten, den Kenngrößen. Die Pareto-Optimierung
bei der Ermittlung der Mehrzahl von Routen ermöglicht somit
das Ermitteln der Mehrzahl von Routen unter Berücksichtigung
mehrerer Ziele, welche durch die zumindest zwei Kenngrößen
repräsentiert werden. Somit wird das zuverlässige
Ermitteln der Mehrzahl von vorteilhaften Routen ermöglicht.
Dies ermöglicht dem Benutzer beispielsweise die Wahl einer
Route aus der Mehrzahl von Routen. Die Mehrzahl von Routen entspricht
mindestens 2 Routen, beispielsweise 5 bis 7 Routen. Die Mehrzahl
von Routen von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort werden beispielsweise
derart ermittelt, dass die Mehrzahl von Routen Pareto-optimale Routen
sind, welche zumindest eine erste Gütefunktion und eine
zweite Gütefunktion optimieren. Dann gibt es insbesondere
keine weitere Route, die bezüglich der beiden Gütefunktionen
eine Verbesserung mit sich bringt im Vergleich zu den Routen der Mehrzahl
von Routen. Die Verbesserung einer der beiden Gütefunktionen
würde eine Verschlechterung der anderen Gütefunktion
bedeuten, siehe zum Beispiel „Optimierung" von
M. Papageorgiou, R. Oldenbourg Verlag, München 1991, Seiten
168–172.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die erste Route
und/oder die Mehrzahl von Routen von dem ersten Ort zu dem zweiten
Ort unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Kenngrößen
bezogen auf das Straßennetz entlang der jeweiligen Route
derart ermittelt, dass die erste Route und/oder die Mehrzahl von
Routen bezüglich der Vielzahl von Kenngrößen
Pareto-optimale Routen sind.
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Dies
ermöglicht das Ermitteln der ersten Route und/oder der
Mehrzahl von Routen unter der Berücksichtigung und Optimierung
einer Vielzahl von Aspekten, den Kenngrößen. Die
Vielzahl von Kenngrößen entspricht mindestens
drei Kenngrößen, beispielsweise Distanz, Fahrtdauer
und Kraftstoffverbrauch. Dies ermöglicht dem Benutzer beispielsweise
die Wahl einer Vielzahl von Kenngrößen, die optimiert
werden sollen. Die erste Route und/oder die Mehrzahl von Routen
wird beispielsweise abhängig von dem vorgegebenen ersten
Ort und dem vorgegebenen zweiten Ort derart ermittelt, dass die
erste Route und/oder die Mehrzahl von Routen Pareto-optimale Routen
sind, welche eine Vielzahl von Gütefunktionen optimieren.
Dann gibt es insbesondere keine weitere Route, die bezüglich
aller Gütefunktionen eine Verbesserung mit sich bringt.
Die Verbesserung einer der Gütefunktionen würde
dann eine Verschlechterung einer der anderen Gütefunktionen
bedeuten, siehe zum Beispiel „Optimierung" von
M. Papageorgiou, R. Oldenbourg Verlag, München 1991, Seiten
168–172.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die zumindest eine
Pareto-optimale Route mittels des so genannten Dijkstra-Algorithmus
oder eines modifizierten Dijkstra-Algorithmus ermittelt.
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Der
Dijkstra-Algorithmus oder der modifizierte Dijkstra-Algorithmus
ermöglichen ein besonders zuverlässiges und schnelles
Ermitteln eines kürzesten Pfades zwischen dem ersten Ort
und dem zweiten Ort.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung wird die zumindest eine
Pareto-optimale Route mittels des sogenannten A*-Algorithmus oder
eines modifizierten A*-Algorithmus ermittelt.
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Der
A*-Algorithmus oder der modifizierte A*-Algorithmus ermöglichen
ein besonders zuverlässiges und schnelles Ermitteln eines
kürzesten Pfades zwischen dem ersten Ort und dem zweiten
Ort.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die erste Route
und/oder die Mehrzahl von Routen von dem ersten Ort zu dem zweiten
Ort ermittelt, wobei mögliche Routen von dem ersten Ort
zu dem zweiten Ort jeweils als Punkt in einem mehrdimensionalen
Koordinatensystem dargestellt werden, wobei die Dimension des Koordinatensystems
der Anzahl der Kenngrößen entspricht und jede
Achse jeweils eine Kenngröße beschreibt, und die
erste Route und/oder die Mehrzahl von Routen werden anhand des Graphen
aus den möglichen Routen ermittelt.
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Somit
wird das zuverlässige und schnelle Ermitteln der Pareto-optimalen
Routen ermöglicht. Beispielsweise wird eine so genannte
Skyline des Graphen ermittelt, wobei die Skyline derartige Punkte umfasst,
welche durch keine weiteren Punkte dominiert werden und somit die
Pareto-optimalen Routen darstellen. Das Ermitteln einer Skyline
ist beispielsweise beschrieben in „An Optimal and
Progressive Algorithm for Skyline Queries", D. Papadias,
Y. Tao, G. Fu und B. Seeger, In SIGMOD, Seiten 467–478, 2003,
dessen Inhalt hiermit diesbezüglich einbezogen ist. Ein
erster Punkt dominiert einen anderen Punkt, falls der erste Punkt
genauso gut oder besser in allen Dimensionen und besser in zumindest
einer Dimension im Vergleich zu dem anderen Punkt ist. Beispielsweise
kann während der Routenberechnung die Skyline ermittelt
werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden mögliche
Routen von dem ersten Ort zu dem zweiten Ort mit vorgegeben ähnlichen
Werten der Kenngrößen jeweils zu einer Gruppe
zusammengefasst und ein repräsentativer Punkt der jeweiligen Gruppe
wird ermittelt.
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Dies
hat den Vorteil, dass nicht alle möglichen Routen von dem
ersten Ort zu dem zweiten Ort ermittelt werden müssen.
Somit wird das zuverlässige und schnelle Ermitteln der
Pareto-optimalen Routen ermöglicht. Die repräsentativen
Punkte werden bevorzugt in dem mehrdimensionalen Koordinatensystem
dargestellt und markiert. Routen mit ähnlichen Kennzahlen
entsprechen Routen mit vorgegebenen, geringen Unterschieden in den
Werten der Kenngrößen. Beispielsweise liegen die
Routen mit vorgegeben ähnlichen Werten der Kenngrößen,
die zu der Gruppe zusammengefasst werden können, innerhalb
des mehrdimensionalen Koordinatensystems vorgegeben nahe beieinander,
beispielsweise im Falle eines zweidimensionalen Koordinatensystems
in einem Kreis mit vorgegebenem Radius. Zum Ermitteln der repräsentativen
Punkte können außer dem Gruppieren auch weitere
Techniken von Datenbankauswertungen verwendet werden. Alternativ können
auch repräsentative Punkte oder repräsentative
Routen, welche für jeweils eine Vielzahl von Routen repräsentativ
sind, ohne die Darstellung der möglichen Routen von dem
ersten Ort zu dem zweiten Ort in dem Koordinatensystem ermittelt
werden und zum Ermitteln der Pareto-optimalen Routen verwendet werden.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden die erste Route
und/oder die Mehrzahl von Routen von dem ersten Ort zu dem zweiten
Ort ermittelt unter Berücksichtigung nur eines Teils des
Straßennetzes.
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Somit
wird das zuverlässige und schnelle Ermitteln der zumindest
einen Pareto-optimalen Route ermöglicht. Beispielsweise
müssen somit nicht alle möglichen Routen von dem
ersten Ort zu dem zweiten Ort ermittelt werden und es kann im Voraus
se lektiert werden. Zum Beispiel können nur vorgebbare Straßentypen
beim Ermitteln der zumindest einen Pareto-optimalen Route berücksichtigt
werden, beispielsweise nur Bundesstraßen und Autobahnen
bei großen Entfernungen.
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In
einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung werden zumindest die
erste Route und/oder die Mehrzahl von Routen mittels einer Ausgabeeinheit ausgegeben.
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Dies
kann dem Benutzer, zum Beispiel ein Fahrer des Kraftfahrzeugs, in
besonders einfacher und vorteilhafter Weise die Wahl einer Route
aus der Mehrzahl von Routen ermöglichen. Des Weiteren wird
ein zuverlässiges und einfaches Folgen der ermittelten
Route ermöglicht. Die Ausgabeeinheit kann insbesondere
eine optische Ausgabeeinheit sein zur Darstellung einer Karte, beispielsweise
können die erste Route und/oder die Mehrzahl von Routen
auf einem Display angezeigt werden. Zum Beispiel können
die Routen als Vektoren der jeweiligen Werten der Kenngrößen
der jeweiligen Route dargestellt werden und/oder als verschiedenfarbig
gekennzeichnete Routen in einer Landkarte. Außerdem können der
erste Ort und der zweite Ort beispielweise mittels einer Eingabeeinheit
eingegeben werden, zum Beispiel mittels eines Touchscreens oder
eines Bedienelements der Routenberechnungseinrichtung.
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Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind im Folgenden anhand von schematischen Zeichnungen näher
erläutert. Es zeigen:
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1 eine
Routenberechnungseinrichtung,
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2 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zum Ermitteln einer ersten Route,
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Programms zum Ermitteln einer Mehrzahl von
Routen, und
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4 eine
Darstellung von Routen in einem Graphen.
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Elemente
gleicher Konstruktion oder Funktion sind figurenübergreifend
mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet.
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Eine
Routenberechnungseinrichtung 2 (1) umfasst
eine Ausgabeeinheit 4 und zumindest ein Bedienelement 6.
Die Routenberechnungseinrichtung 2 kann beispielsweise
ein mobiles Navigationssystem oder ein in einem Kraftfahrzeug fest installiertes
Navigationssystem sein. Ferner kann die Routenberechnungseinrichtung 2 mit
einer Fahrzeugsteuerung 8 gekoppelt sein. Die Routenberechnungseinrichtung 2 umfasst
beispielsweise einen Mikrocontroller, der die Vorgänge
in der Routenberechnungseinrichtung 2 steuert.
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Die
Ausgabeeinheit 4 ist beispielsweise eine Anzeigevorrichtung.
Falls die Ausgabeeinheit 4 ein Touchscreen ist, so kann
das Bedienelement 6 auch auf dem Touchscreen dargestellt
werden und über den Touchscreen bedient werden. Alternativ
dazu ist das Bedienelement ein Knopf, ein Schalter und/oder ein
Wählhebel. Falls die Routenberechnungseinrichtung 2 eine
Sprachsteuerung und/oder eine Gestiksteuerung umfasst, kann das
Bedienelement 6 auch ein Mikrofon bzw. ein Photosensor
sein.
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Benutzereingaben
wie beispielsweise ein erster Ort A (Startpunkt) und ein zweiter
Ort Z (Zielpunkt) einer Route können über das
Bedienelement 6, beispielsweise eine Taste, einen Touchscreen, über
Sprachsteuerung und/oder über eine Gestiksteuerung erfolgen.
Die Routenberechnungseinrichtung 2 ermittelt dann beispielsweise
Georeferenzdaten der aktuellen Position der Routenberechnungseinrichtung 2 und/oder
des Kraftfahrzeugs, in dem die Routenberechnungseinrichtung 2 angeordnet
ist. Insbesondere können so der erste Ort A, der zweite Ort
Z und/oder die Route R einer digitalen Landkarte zugeordnet werden,
dass sie bei einer Routenplanung und/oder Routenführung
von der Routenberechnungseinrichtung 2 berücksichtigt
werden.
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Auf
einem Speichermedium der Routenberechnungseinrichtung 2 ist
vorzugsweise ein Programm (2) zum Betreiben
der Routenberechnungseinrichtung 2 abgespeichert. Das Programm dient
dazu, dass die Routenberechnungseinrichtung 2 zumindest
eine erste Route R von einem ersten Ort A zu einem zweiten Ort Z
ermittelt.
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Das
Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S1 gestartet, in dem
gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
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In
einem Schritt S2 wird überprüft, ob der erste
Ort A und der zweite Ort Z zum Ermitteln zumindest der ersten Route
R von dem ersten Ort A zu dem zweiten Ort Z vorliegen. Dies kann
beispielsweise durch ein Aktivieren der Routenberechnungseinrichtung 2 erkannt
werden, zum Beispiel durch eine Benutzereingabe des ersten Orts
A und des zweiten Orts Z beispielsweise durch eine Eingabe über
eine Taste, einen Touchscreen, über Sprachsteuerung und/oder über
eine Gestiksteuerung.
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Ist
die Bedingung des Schrittes S2 erfüllt, so wird die Bearbeitung
in einem Schritt S3 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts
S2 nicht erfüllt, so kann die Bearbeitung erneut in dem
Schritt S2 fortgesetzt werden.
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In
einem Schritt S3 wird die erste Route R unter Berücksichtigung
zumindest einer ersten Kenngröße K und einer zweiten
Kenngröße K' bezogen auf ein Straßennetz
N entlang der ersten Route R derart ermittelt, dass die erste Route
R zumindest bezüglich der ersten Kenngröße
K und der zweiten Kenngröße K' eine Pareto-optimale
Route ist.
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Die
erste Kenngröße K oder die zweite Kenngröße
K' sind insbesondere voneinander verschieden. Beispielsweise umfassen
die erste Kenngröße K oder die zweite Kenngröße
K' eine Distanz D zwischen dem ersten Ort A und dem zweiten Ort
Z, eine Fahrtdauer T einer Fahrt F von dem ersten Ort A zu dem zwei ten
Ort Z oder einen Kraftstoffverbrauch V der Fahrt F. Dies ermöglicht
das Ermitteln der ersten Route unter dem gleichzeitigen Berücksichtigen
und Optimieren von verschiedenen Aspekten, den Kenngrößen
K, K'. Die Pareto-Optimierung bei der Ermittlung der ersten Route
R bezüglich der ersten Kenngröße K und
der zweiten Kenngröße K' ermöglicht somit
das Ermitteln der ersten Route R unter Berücksichtigung
mehrerer Ziele, welche durch die zumindest zwei Kenngrößen
K, K' repräsentiert werden.
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Wahlweise
kann die erste Route R von dem ersten Ort A zu dem zweiten Ort Z
auch unter Berücksichtigung einer Vielzahl von Kenngrößen
K_V bezogen auf das Straßennetz N entlang der ersten Route R
derart ermittelt werden, dass die erste Route R bezüglich
der Vielzahl von Kenngrößen K_V eine Pareto-optimale
Route ist.
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Die
Pareto-optimale Route R kann beispielsweise mittels des Dijkstra-Algorithmus
oder eines modifizierten Dijkstra-Algorithmus ermittelt werden. Auch
kann die Pareto-optimale Route R mittels des A*-Algorithmus oder
eines modifizierten A*-Algorithmus ermittelt werden. Diese Algorithmen
ermöglichen ein besonders zuverlässiges und schnelles
Ermitteln eines kürzesten Pfades zwischen dem ersten Ort
A und dem zweiten Ort Z.
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Die
erste Route R kann mittels der Ausgabeeinheit 4 ausgegeben
werden.
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In
einem Schritt S4 kann das Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird das Programm regelmäßig während
des Betriebs der Routenberechnungseinrichtung 2 abgearbeitet.
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Auf
dem Speichermedium der Routenberechnungseinrichtung 2 ist
vorzugsweise ein weiteres Programm (3) zum Betreiben
der Routenberechnungseinrichtung 2 abgespeichert. Das weitere Programm
dient dazu, dass die Routenberechnungseinrichtung 2 eine
Mehrzahl von Routen R_M von dem ersten Ort A zu dem zweiten Ort
Z ermittelt.
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Das
Programm wird vorzugsweise in einem Schritt S5 gestartet, in dem
gegebenenfalls Variablen initialisiert werden.
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In
einem Schritt S6 wird überprüft, ob der erste
Ort A und der zweite Ort Z zum Ermitteln der Mehrzahl von Routen
R_M von dem ersten Ort A zu dem zweiten Ort Z vorliegen. Dies kann
beispielsweise durch ein Aktivieren der Routenberechnungseinrichtung 2 erkannt
werden, zum Beispiel durch eine Benutzereingabe des ersten Orts
A und des zweiten Orts Z beispielsweise durch eine Eingabe über
eine Taste, einen Touchscreen, über Sprachsteuerung und/oder über
eine Gestiksteuerung.
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Ist
die Bedingung des Schrittes S6 erfüllt, so wird die Bearbeitung
in einem Schritt S7 fortgesetzt. Ist die Bedingung des Schritts
S6 nicht erfüllt, so kann die Bearbeitung erneut in dem
Schritt S6 fortgesetzt werden.
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In
einem Schritt S7 werden mögliche Routen R'' von dem ersten
Ort A zu dem zweiten Ort Z jeweils als Punkt P (4)
in einem mehrdimensionalen Koordinatensystem dargestellt werden,
wobei die Dimension des Koordinatensystems der Anzahl der Kenngrößen
K, K', K_V entspricht und jede Achse jeweils eine Kenngröße
K, K' beschreibt. Beispielweise werden die möglichen Routen
R'' in einem zweidimensionalen Koordinatensystem jeweils als Punkt
P dargestellt, wobei die eine Achse beispielsweise der Distanz D
und die andere Achse der Fahrtdauer T entspricht (4).
Zum Beispiel werden mögliche Routen R'' von dem ersten
Ort A zu dem zweiten Ort Z mit vorgegeben ähnlichen Werten
der Kenngrößen K, K', K_V zu einer Gruppe G zusammengefasst
und ein repräsentativer Punkt P' der Gruppe G wird ermittelt
(4).
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In
einem Schritt S8 wird anhand des Graphen aus den möglichen
Routen R'' die Mehrzahl von Routen R_M von dem ersten Ort A zu dem
zweiten Ort Z unter Berücksichtigung zumindest der ersten Kenngröße
K und der zweiten Kenngröße K' beispielsweise
der Vielzahl von Kenngrößen K_V bezogen auf das
Straßennetz N entlang der jeweiligen Route R_M ermittelt,
wobei die Mehrzahl von Routen R_M bezüglich der ersten
Kenngröße K und der zweiten Kenngröße
K' oder der Vielzahl von Kenngrößen K_V Pareto-optimale
Routen sind.
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Beispielsweise
wird die sogenannte Skyline des Graphen ermittelt (siehe gestrichelte
Linie in 4), wobei die Skyline derartige
Punkte P, P' umfasst, welche durch keine weiteren Punkte P dominiert
werden und somit die Pareto-optimalen Routen R_M darstellen. In
dem Graphen dominiert ein erster Punkt einen anderen Punkt, falls
der erste Punkt genauso gut oder besser in einer Dimension und besser in
der anderen der beiden Dimensionen ist im Vergleich zu dem anderen
Punkt.
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Auch
können die Pareto-optimalen Routen R_M beispielsweise mittels
des Dijkstra-Algorithmus oder des modifizierten Dijkstra-Algorithmus
ermittelt werden. Alternativ können die Pareto-optimalen
Routen R_M mittels des A*-Algorithmus oder des modifizierten A*-Algorithmus
ermittelt werden.
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Wahlweise
kann die Mehrzahl von Routen R_M von dem ersten Ort A zu dem zweiten
Ort Z ermittelt werden unter Berücksichtigung nur eines
Teils des Straßennetzes N. Somit wird das zuverlässige und
schnelle Ermitteln der Pareto-optimalen Routen R_M ermöglicht.
Beispielsweise müssen somit nicht alle möglichen
Routen von dem ersten Ort A zu dem zweiten Ort Z ermittelt werden.
Zum Beispiel können nur vorgebbare Straßentypen
beim Ermitteln der Pareto-optimalen Routen R_M berücksichtigt
werden, beispielsweise nur Bundesstraßen und Autobahnen bei
großen Entfernungen von dem ersten Ort A zu dem zweiten
Ort Z.
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Die
Mehrzahl von Routen R_M kann mittels der Ausgabeeinheit 4 ausgegeben
werden. Dies kann dem Benutzer, zum Beispiel dem Fahrer des Kraftfahrzeugs,
in besonders einfacher und vorteilhafter Weise die Wahl einer Route
aus der Mehrzahl von Routen R_M ermöglichen.
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In
einem Schritt S9 kann das Programm beendet werden. Vorzugsweise
wird das Programm regelmäßig während
des Betriebs der Routenberechnungseinrichtung 2 abgearbeitet.
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Die
Schritte S1 bis S9 der Programme sind vorzugsweise in computerlesbare
Programmanweisungen übersetzt und auf einem Medium, beispielsweise
dem Speichermedium der Routenberechnungseinrichtung 2 und/oder
einem tragbaren Speichermedium, ausgebildet und somit darauf abgespeichert.
Das computerlesbare Medium dient beispielsweise zum Betreiben der
Routenberechnungseinrichtung 2 und/oder zum Aktualisieren
eines Programms zum Betreiben der der Routenberechnungseinrichtung 2,
das bereits auf dem Speichermedium abgespeichert ist.
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- 2
- Routenberechnungseinrichtung
- 4
- Ausgabeeinheit
- 6
- Bedienelement
- 8
- Fahrzeugsteuerung
- A
- Erster
Ort
- D
- Distanz
- END
- Programmende
- F
- Fahrt
- G
- Gruppe
- K
- Erste
Kenngröße
- K'
- Zweite
Kenngröße
- K_V
- Vielzahl
von Kenngrößen
- N
- Straßennetz
- P
- Punkt
- P'
- Repräsentativer
Punkt
- R
- Erste
Route
- R''
- Mögliche
Routen
- R_M
- Mehrzahl
von Routen
- START
- Programmstart
- S1–S9
- Schritte
eins bis neun
- T
- Fahrtdauer
- V
- Kraftstoffverbrauch
- Z
- Zweiter
Ort
-
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
-
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-
Zitierte Nicht-Patentliteratur
-
- - „Optimierung” von
M. Papageorgiou, R. Oldenbourg Verlag, München 1991, Seiten
168–172 [0007]
- - „Optimierung” von M. Papageorgiou, R. Oldenbourg
Verlag, München 1991, Seiten 168–172 [0015]
- - „Optimierung” von M. Papageorgiou, R. Oldenbourg
Verlag, München 1991, Seiten 168–172 [0017]
- - „An Optimal and Progressive Algorithm for Skyline
Queries”, D. Papadias, Y. Tao, G. Fu und B. Seeger, In
SIGMOD, Seiten 467–478, 2003 [0023]