DE102010030715B4 - Method and apparatus for efficient computation of routes - Google Patents

Method and apparatus for efficient computation of routes

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DE102010030715B4 DE102010030715.7A DE102010030715A DE102010030715B4 DE 102010030715 B4 DE102010030715 B4 DE 102010030715B4 DE 102010030715 A DE102010030715 A DE 102010030715A DE 102010030715 B4 DE102010030715 B4 DE 102010030715B4
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    • GPHYSICS
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    • G06Q10/04Forecasting or optimisation, e.g. linear programming, "travelling salesman problem" or "cutting stock problem"
    • G06Q10/047Optimisation of routes, e.g. "travelling salesman problem"

Abstract

Verfahren zum Berechnen einer optimalen Route, die von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt führt und Segmente aufweist, von denen jedes einem Verkehrsweg zugeordnet ist, wobei jedem der Verkehrswege ein Rang aus einer Mehrzahl von Rängen und eine Berechnungsebene aus einer Mehrzahl von Berechnungsebenen zugeordnet sind, das Verfahren einen A*-Algorithmus verwendet und das Verfahren die nachstehenden Schritte aufweist: A method for calculating an optimum route leading from a starting point to a destination point, and comprising segments of each associated with a traffic route, wherein each of the transport paths are assigned a ranking of a plurality of ranks and a calculation level of a plurality of calculated levels which the method uses an a * algorithm and the method comprising the following steps:
a) Berechnen einer vorberechneten Route, die vom Startpunkt zum Zielpunkt führt, auf einer ersten Berechnungsebene, a) calculating a precalculated route leading from the starting point to the destination point, on a first computing level,
b) Positionieren einer ersten Mehrzahl von Orientierungspunkten auf der vorberechneten Route, b) positioning a first plurality of reference points on the precalculated route,
c) Nachberechnen der vorberechneten Route auf einer zweiten Berechnungsebene unter Verwendung der ersten Mehrzahl von Orientierungspunkten, sodass eine erste nachberechnete Route bereitgestellt wird, wobei die erste Berechnungsebene höher als die zweite Berechnungsebene ist, c) Recalculate the precalculated route on a second plane calculation using the first plurality of reference points, so that a first Recalculated route is provided, wherein the first computing level is higher than said second computing level,
d) Berechnen der optimalen Route unter Verwendung der vorberechneten Route und der ersten nachberechneten Route und d) calculating the optimal route using the precalculated route and the first route recalculated and
e) Ausgeben der optimalen Route. e) outputting the optimal route.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft die effiziente Berechnung und Planung von Routen von einer Startposition zu einem nutzerdefinierten Ziel mithilfe eines Navigationsgerätes mit geringer Speicherkapazität. The present invention relates to the efficient calculation and planning of routes from a starting position to a user-defined destination using a navigation system with less memory capacity.
  • Hintergrund der Erfindung Background of the Invention
  • Zur Routenberechnung werden in Navigationsgeräten verschiedene Verfahren und Rechenalgorithmen verwendet, wie der von Edsger W. Dijkstra entwickelte und nach seinem Erfinder benannte oder der A* Algorithmus von Hart, Nilsson und Raphael. For calculating the route in navigation devices, various methods and calculation algorithms are used, such as developed by Edsger W. Dijkstra and named after its inventor or the A * algorithm Hart, Nilsson and Raphael. Diese Algorithmen dienen der Berechnung von kürzesten Pfaden zwischen einem Startknoten und einem oder mehreren beliebigen Knoten in einem Graphen mit positivem Kantengewicht. These algorithms are used to compute shortest paths between a start node and any one or more nodes in a graph with positive edge weight.
  • In der Graphentheorie, die unter anderem auch Anwendung bei der Routenberechnung findet, besteht ein Graph aus einer Menge von Knotenpunkten, kurz Knoten genannt, welche durch Kanten verbunden sind. In graph theory, which is, among other things use when calculating the route, there is a graph of a set of nodes, abbreviated nodes connected by edges. Als Kantengewicht bezeichnet man in der Graphentheorie eine der entsprechenden Kante zugeordnete reelle Zahl. As edge weight is referred to in graph theory a corresponding edge of the associated real number. Die reelle Zahl kann eine Entfernung oder eine Zeitspanne ausdrücken. The real number can express a distance or a time period. Die Kante wird vollständig durch die Knoten beschrieben, die sie verbindet. The edge is fully described by the nodes which it connects. Ist eine Entfernung unter Verwendung von Graphen zu berechnen, benötigt man zusätzliche Informationen zu jeder Kante. Is a distance using the graph to calculate, one needs additional information on each edge. Diese Information wird bei der Routenberechnung als Attribut bezeichnet. This information is referred to when calculating the route as an attribute.
  • In Navigationsgeräten für Fahrzeuge liegt das Straßennetz in Form von digitalen Kartendaten in einer Straßennetz-Datenbank vor. In navigation devices for vehicles, the road network in the form of digital map data of a road network database is available. In dieser Datenbank ist das aktuelle Straßennetz in Form von Knoten, die im weitesten Sinn Straßenkreuzungen entsprechen und Segmenten oder Pfaden nachgebildet. In this database is the current road network in terms of nodes corresponding to intersections and in the broadest sense replicated segments or paths. Die Segmente stehen für die Verbindungen zwischen den Knoten. The segments are provided for the connections between the nodes. Jedes Segment, als Verbindung zwischen zwei Knoten, stellt eine Straße oder einen Straßenabschnitt dar. Zusätzlich beinhaltet die Straßennetz-Datenbank Information zu Fahrtrichtungen und Abbiegeregeln zum nachgebildeten Straßennetz. Each segment, as a connection between two nodes represents a road or road section. In addition, the road network database information on directions and Abbiegeregeln to the simulated road network includes. Das bedeutet, dass zu jedem Straßenabschnitt hinterlegt ist, aus welcher Richtung in diesen Straßenabschnitt eingefahren bzw. in welche Richtung aus dem Abschnitt herausgefahren werden kann. This means that is stored for each road section can be retracted from which direction in this section of road or the direction in which moved out of the section.
  • US 5 938 720 A US 5938720 A beschreibt ein Verfahren zum Erzeugen einer Route von einem Standort zu einem Ziel, wobei basierend auf dem A*-Algorithmus eine beidseitige Suche ausgeführt wird. describes a method for generating a route from a location to a destination, on the A * algorithm is a two-sided search is carried out based. Das heißt, zwei Routen werden gleichzeitig erzeugt, eine von dem Standort zu dem Ziel und eine von dem Ziel zu dem Standort. That is, two routes are generated simultaneously, one from the location to the destination and one of the target to the site.
  • Ferner offenbart Also disclosed DE 37 190 17 A1 DE 37 190 17 A1 ein Verfahren zum Bestimmen einer Fahrtroute zwischen einem Startpunkt und einem Zielpunkt, welche innerhalb eines digital gespeicherten Straßennetzes gelegen sind, wobei das Straßennetz in wenigstens zwei Ebenen unterschiedlicher Maschendichte und Gebietsgröße zerlegt wird. a method for determining a route between a starting point and a destination point, which are located within a digitally stored road network, the road network is divided into at least two levels of different mesh density and area size.
  • Weiterhin beschreibt further describes DE 10 2009 045 039 A1 DE 10 2009 045 039 A1 eine Navigationseinrichtung zum Suchen nach einer Route von einem Abfahrtspunkt zu einem Ziel, wobei die Navigationseinrichtung eine Informationsspeichereinheit aufweist, die Kartendaten in einer hierarchischen Struktur speichert. a navigation device for searching for a route from a departure point to a destination, wherein the navigation means comprises an information storage unit that stores map data in a hierarchical structure. Die Kartendaten zumindest einer Hierarchiestufe werden ausgenommen. The map data of at least one hierarchy level are excluded.
  • US 2006/0 178 819 A1 US 2006/0 178 819 A1 offenbart ein Routenplanungssystem zum effizienten Bestimmen einer Route zwischen einem Ausgangspunkt und einem Ziel. discloses a route planning system for efficiently determining a route between a starting point and a destination. Das Routenplanungssystem arbeitet mit Routendaten, die in rechteckige Raster aufgeteilt sind, wobei die Routendaten entsprechend einer Hierarchie gegliedert sind. The route planning system operates with route data, which are divided into rectangular grid, wherein the route data are arranged according to a hierarchy.
  • Ferner beschreibt further describes DE 103 49 263 A1 DE 103 49 263 A1 ein Verfahren zum Bestimmen einer für die Planung einer optimalen Gesamtroute geeigneten Zerlegung eines Straßennetzes aus Kanten und Knoten, bei dem ein reduziertes Netz gebildet wird, indem Teilrouten durch Routenkanten ersetzt werden. a method for determining a form suitable for planning an optimal overall route decomposition of a road network of edges and nodes, in which a reduced net is formed by sub-routes are replaced by Route edges.
  • Weiterhin offenbart Further discloses US 2003/0 028 319 A1 US 2003/0 028 319 A1 ein Verfahren, bei dem ein Routenberechnungsprogramm angepasst wird, so dass mindestens eine Route zwischen einem ersten Ort und einem zweiten Ort in einem Straßennetz gefunden wird, wobei das Routenberechnungsprogramm einen zu dem ersten Ort gehörenden ersten Suchbaum und einen zu dem zweiten Ort gehörenden zweiten Suchbaum aufweist. a method in which a route calculation program is adapted so that at least one route between a first location and a second location is found in a road network, wherein the route calculation program comprises a belonging to the first location the first search tree and belonging to the second location the second search tree ,
  • Aus dem veröffentlichten Patent From the published patent EP 1 681 539 B1 EP 1681539 B1 ist ein „Verfahren zum Berechnen der kürzesten Punkt zu Punkt Pfade von einem externen Speicher” zur Verwendung in einem Computer bekannt. discloses a "method for calculating the shortest paths from point to point an external memory", for use in a computer. Mithilfe dieses Verfahrens sollen die Berechnungszeiten von Routen verkürzt werden. Using this procedure shall be shortened routes, the calculation times. Dazu werden ergänzend zu den Informationen, die in der digitalen Straßenkarte enthalten sind, Geländemarken eingeführt. These terrain markers are in addition to the information contained in the digital road map, introduced. Diese Geländemarken werden auf der Basis des Straßennetzes festgelegt oder können dynamisch bestimmt werden. This area marks are determined on the basis of the road network, or may be determined dynamically. Alle Entfernungen zwischen diesen Geländemarken und Knoten der Straßenkarte werden berechnet und als Basis für spätere Routenkalkulationen im externen Festspeicher abgelegt. All distances between these grounds brands and nodes of the road map are calculated and stored as a basis for future route calculations in the external memory. Nachteilig bei diesem Verfahren ist, dass für dessen Ausführung ein System mit Speichermitteln großer Speicherkapazität, wie beispielsweise bei einem Computer, zur Verfügung stehen muss. A disadvantage of this method is that for its execution, a system with memory means a large storage capacity, such as for example, must in a computer, are available. Navigationsgeräte und deren Komponenten, beispielsweise für den Einsatz in einem Fahrzeug sollen kostengünstig sein, um den Anschaffungspreis des Gerätes gering zu halten. Navigation devices and their components, for example for use in a vehicle to be cost-effective to keep the cost price of the device low.
  • Deshalb besteht die Aufgabe der vorliegenden Erfindung darin, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Berechnung einer optimalen Route von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt bereitzustellen, das bei Berücksichtigung von Nutzeroptionen die Routenberechnung effizient gestaltet und dem Nutzer des Navigationsgerätes im Ergebnis der Routenberechnung optimale Routen ausgibt. Therefore, the object of the present invention is to provide an apparatus and a method for calculating an optimal route from a starting point to a destination point, the route calculation efficiently designed in consideration of user options and outputs the user of the navigation device in the result of the route calculation of optimum routes. Wobei optimal im Sinne der Erfindung einer kurzen, ökonomischen oder schnellen Route entsprechen oder für eine Route ohne Mautkosten stehen kann. Which best suit the purposes of the invention, a short, economic or fast route or may represent a route without toll costs.
  • Darstellung der Erfindung Summary of the Invention
  • Die Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 und mit der Vorrichtung gemäß Anspruch 6 gelöst. The object is achieved with the method according to claim 1 and with the device according to claim. 6 Weitere Ausführungsformen der Erfindung sind den abhängigen Ansprüchen zu entnehmen. Further embodiments of the invention are disclosed in the dependent claims.
  • Die Erfindung geht von einem Navigationsgerät aus, welches eine Eingabe- und Ausgabeeinheit, Speichermittel, ein Positionsschätzmodul, eine Straßennetz-Datenbank sowie einen Routenkalkulator umfasst. The invention relates to a navigation device comprising an input and output unit, storage means, a position estimation module, a road network database and a Routenkalkulator. Das Navigationsgerät ist mit einem Empfänger für TMC-Verkehrsmeldungen und einer GPS-Antenne, zur Bestimmung der aktuellen Position, verbunden. The navigation device is connected to a receiver for TMC traffic messages and a GPS antenna, to determine the current position. In der Straßennetz-Datenbank ist das aktuelle Straßennetz in Form von Knoten, die im weitesten Sinn Straßenkreuzungen entsprechen und Segmenten, welche für Verbindungen zwischen Kreuzungen stehen, nachgebildet. In the road network database is the current road network in terms of nodes corresponding to intersections and in the broadest sense segments which are provided for connections between intersections replicated. Jedes Segment, als Verbindung zwischen zwei Knoten, stellt somit einen Straßenabschnitt dar. Jeder Straßenabschnitt verursacht Kosten, die durch das Passieren des betroffenen Abschnittes entstehen, diese Kosten sind ebenfalls in der Straßennetz-Datenbank hinterlegt. Each segment, as a connection between two nodes, thus represents a road section. Each road segment causes costs to be incurred by the passage of the section concerned, these costs are also stored in the road network database. Ferner beinhaltet diese Datenbank Information zu Fahrtrichtungen und Abbiegeregeln zu den nachgebildeten Straßenabschnitten und Kreuzungen. Furthermore, this database includes information on driving directions and Abbiegeregeln to the simulated road sections and intersections. Die Straßennetz-Datenbank kann ein einzelnes Modul des Navigationsgerätes sein, aber auch Bestandteil eines anderen, wie zum Beispiel den Speichermitteln. The road network database can be a single module of the navigation device, but also part of another, such as the storage means.
  • Die Eingabe- und Ausgabeeinheit dient beispielsweise der benutzerdefinierten Eingabe des Fahrtzieles, von Fahroptionen, Zwischenzielen und einer visuellen Ausgabe der berechneten Fahrtroute, Fahrtrichtungsangaben zur Routenführung entlang der berechneten Route. The input and output unit used, for example the user-input of the travel destination, by driving options, intermediate destinations and a visual output of the calculated route, driving direction information for the route guidance along the calculated route. Fahroptionen werden durch den Nutzer des Navigationsgerätes festgelegt, sie umfassen Eingaben wie zum Beispiel: schnellste Route zum Ziel, kürzeste Route zum Ziel, ökonomische Route zum Ziel, Zwischenziele aber auch Meideoptionen. Driving options are set by the user of the navigation device, they include inputs such as: even the fastest route to the destination, the shortest route to the destination, economical route to the destination, intermediate objectives but avoidance options. Zu diesen Meideoptionen zählen: Autobahn oder Maut-Vignettenstraßen, Fähren, Umweltzonen meiden. These include avoidance options: highway or toll sticker roads, ferries, avoid environmental zones.
  • Mit dem Positionsschätzmodul wird mithilfe der über GPS empfangenen Daten die Position des Navigationsgerätes ermittelt und aktualisiert. With the position estimation module, the position of the navigation device is determined using the received GPS data and updates.
  • Der Routenkalkulator dient, ausgehend von der aktuellen Position, der Berechnung einer Fahrtroute zur nutzerdefinierten Zielposition. The Routenkalkulator used, starting from the current position, calculating a route to the user-defined target position. Dabei berücksichtigt der Routenkalkulator, im weiteren als Kalkulator bezeichnet, vom Nutzer die eingegebenen Meideoptionen, Zwischenziele und empfangene Verkehrsmeldungen. Here, the Routenkalkulator considered, referred to as calculator, the user entered the avoidance options, intermediate objectives and received traffic reports. Der Routenkalkulator verwendet bei seinen Routenberechnungen nach einem speziellen Verfahren im Sinne der vorliegenden Erfindung den A* Algorithmus derart, dass der Routenkalkulator trotz limitierter Kapazität der Speichermittel als Ergebnis der Berechnungen zu einer optimalen Route für den Nutzer mit einer neuen Qualität kommt. The Routenkalkulator used in its route calculations by a special process according to the present invention the A * algorithm, such that the Routenkalkulator as a result of the calculations leads to an optimal route for the user with a new quality in spite of a limited capacity of the storage means. Diese neue Qualität der berechneten Route besteht darin, dass beispielsweise bei der Berechnung einer wirklich kurzen Route mehr Abkürzungsmöglichkeiten berücksichtigt werden, als bei bisher bekannten Navigationssystemen. This new quality of the calculated route is that for example, when calculating a really short route more short cuts are taken into account, as in previously known navigation systems. Zusätzlich geht der Routenkalkulator bei der vorliegenden Erfindung trotzdem weitestgehend ressourcenschonend hinsichtlich Rechenaufwand und daraus resultierendem Speicherbedarf vor. In addition, the Routenkalkulator goes in the present invention still largely resource-efficient in terms of computing effort and consequent storage needs before.
  • Die Speichermittel, die flüchtige und nichtflüchtige Bereiche umfassen, verfügen nur über eine begrenzte Speicherkapazität. The memory means comprising volatile and nonvolatile portions, only have a limited storage capacity. Die Speichermittel beinhalten Bereiche, in denen, beispielsweise die über TCM empfangenen Verkehrsmeldungen, ermittelte Routendaten und Daten der über GPS ermittelten aktuellen Position abgelegt sind. The memory means include regions in which, for example, the traffic information received via TCM, determined route data and data of the determined via GPS current position are stored. Im flüchtigen Bereich der Speichermittel werden Berechnungsergebnisse des Routenkalkulator abgelegt, welche somit für eine Rekalkulation zur Verfügung stehen. In the volatile area of ​​the memory means of the calculation results Routenkalkulator are stored, which are thus available for a recalculation available. Ebenso kann die Straßenkarten-Datenbank in einem Bereich der Speichermittel gespeichert sein. Also, the road map database can be stored in an area of ​​the storage means.
  • Wie auch in der As in the EP 1 681 539 B1 EP 1681539 B1 wird bei der vorliegenden Erfindung der A*-Algorithmus benutzt, dieser verwendet eine Heuristik, eine Schätzfunktion zur Bestimmung eines kürzesten Pfades zwischen Knoten. is used * algorithm in the present invention, the A, this uses a heuristic, an estimator for determining a shortest path between the nodes. Bei der vorliegenden Erfindung wird mit mithilfe des A* Algorithmus verifiziert, welches Segment der Graphen bei der Routenberechnung als Nächstes zu betrachten ist. In the present invention the A * algorithm is verified by using that segment of the graph is to be regarded as closest when calculating the route. Dazu werden die Kosten der entsprechenden Segmente betrachtet und geschätzte Kosten bis zum Ziel. , The cost of the corresponding segments are considered and estimated cost to your destination. Standardmäßig wird zur Schätzung als Teil der Routenberechnung nur das Routenziel benutzt. By default, only the destination of the route is used to estimate as part of the route calculation. Um eine schnelle Routenberechnung zu ermöglichen, werden Verkehrswege, wie beispielsweise Straßen des Straßennetzes vom Datenlieferanten in verschiedene Ränge unterteilt. To enable rapid route calculation, are roads, as divided as roads of the road network by providers in different ranks. Die Eingruppierung der Verkehrswege erfolgt entsprechend ihrer Verkehrsbedeutung. The classification of roads is done according to their traffic significance. Zu den Lieferanten von Geodaten zählen die Firmen Navteq und Teleatlas. Among the suppliers of spatial data include the company Navteq and Tele Atlas. Die Geodaten werden zur Berechnung und Darstellung von Routen sowie von Straßenkarten verwendet. The spatial data are used to calculate and display of routes and uses road maps. Die Klassifizierung kann eine unterschiedliche Anzahl von Rängen beinhalten, in die die verschiedenen Verkehrswege eingeteilt werden. The classification may include a different number of ranks in the various transport routes are divided. Eine Eingruppierung der Verkehrswege kann zum Beispiel wie folgt aussehen: A classification of roads may for example look like this:
    • – Rang 0 – Feldwege, Straßen in Wohngebieten, Parkplätze etc. - Rank 0 - dirt roads, roads in residential areas, parking lots, etc.
    • – Rang 1: – kleine Straßen, Nebenstraßen - Rank 1: - small roads, secondary roads
    • – Rang 2: – normale Straßen, Hauptstraßen - Rank 2: - normal roads, main roads
    • – Rang 3: – Bundesstraßen, Autobahnauffahrten und Abfahrten, sowie andere wichtige große Straßen - Rank 3: - highways, highway entrances and exits, as well as other important great roads
    • – Rang 4: – Autobahnen, Autobahnkreuze. - Rank 4: - highways, highway interchanges.
  • Zusätzlich zu den Rängen, nachfolgend als Rangordnung von Verkehrswegen bezeichnet, werden bei der Berechnung von Routen sogenannte Berechnungsebenen verwendet. In addition to the stands, hereinafter referred to as hierarchy of traffic routes, called calculation levels are used in the calculation of routes. Diese Berechnungsebenen umfassen die Segmente der Verkehrswege der verschiedenen Ränge und sie sind ein Ausdruck für deren Digitalisierungsqualität. This calculation levels include the segments of the transport paths of the various grades and they are an expression for their digitization quality. So umfasst Berechnungsebene 0 Daten zu allen digitalisierten Verkehrswegen. So calculation level includes 0 data to all digitized roads. In einer niedrigeren Berechnungsebene sind mehr Verkehrswege als in einer höheren digitalisiert, somit beinhaltet ein niedrigere Berechnungsebene mehr Abkürzungsmöglichkeiten für eine Route, mit denen der Routenverlauf berechnet werden kann. In a lower level calculation more roads than in higher are digitized, thus a lower calculating level includes more shortcut options for a route by which the route profile can be calculated.
  • Bei der vorliegenden Erfindung werden fünf Berechnungsebenen betrachtet. In the present invention, five computation levels are considered. Es sind aber auch andere Einteilungen mit mehr oder weniger Berechnungsebenen möglich. but other divisions with more or less calculation levels are possible. Je niedriger eine Berechnungsebene desto besser ist ihre Digitalisierungsqualität. The lower a calculation level the better their digitization quality. Ein Beispiel für die Einteilung der Berechnungsebenen kann wie folgt aussehen: An example of the division of calculating levels may look like this:
    • – Berechnungsebene 4: enthält nur Rang 4 Segmente - calculation Level 4: contains only Rank 4 segments
    • – Berechnungsebene 3: enthält Rang 4 bis Rang 3 Segmente - Calculation Tier 3: contains Rank 4 Rank 3 to segments
    • – Berechnungsebene 2: enthält Rang 4 bis Rang 2 Segmente - Calculation Tier 2 contains Rank 4 Rank 2 to segments
    • – Berechnungsebene 1: enthält Rang 4 bis Rang 1 Segmente - Calculation Tier 1 contains Rank 4 Rank 1 to segments
    • – Berechnungsebene 0: enthält Rang 4 bis Rang 0 Segmente - Calculation Level 0: contains Rank 4 Rank 0 to segments
  • Die Berechnungsebene 4 enthält beispielsweise nur Rang 4 Segmente, in dem nur Autobahnen und Autobahnauffahrten digitalisiert vorliegen, aber keine Autobahnabfahrten. The calculation Level 4, for example, contains only rank four segments present in the digitized only motorways and motorway junctions, but no highway exits.
  • Bei der Routenberechnung wird bei den bekannten Routenberechnungsverfahren im Gegensatz zur vorliegenden Erfindung ausgehend von der aktuellen Position nur ein Eintrittspunkt, ein Knoten gesucht, um in das höherrangige Straßennetz zu gelangen. When calculating the route, only an entry point, a node is starting from the current location searched to reach the upper-level road network in the known route calculation method, unlike the present invention. Zur Berechnung der eigentlichen Route zum Zielpunkt liegen dann nur noch die, des höherrangigen Straßennetzes zugrunde, um den Rechenaufwand gering zu halten. only those of higher-ranking road network are to calculate the actual route to the destination based on then to keep the computational complexity low. Daraus folgt, dass mögliche Abkürzungen bei der Routenkalkulation nicht betrachtet werden. It follows that possible abbreviations are not considered for route calculation. Dies kann auch zu nachstehend beschriebenem Problem führen. This can also lead to below-described problem.
  • Hat der Nutzer des Navigationsgerätes Meideoptionen für die Routenberechnung definiert, können diese nicht immer auf dem höherrangigen Straßennetz umgesetzt werden. Has defined for route calculation, the user of the navigation device Avoid options that they can not always be implemented on the level road network. Zu diesen Meideoptionen gehören zum Beispiel das Meiden von: Avoid These options include, for example, the avoidance of:
    • – Autobahnen - highways
    • – Mautstraßen - Toll Roads
    • – Vignettenstraßen - Vignette streets
    • – Beachtung von TMC-Nachrichten - compliance with TMC messages
    • – Umfahren von Umweltzonen - circumventing environmental zones
    • – sowie die Berechnung einer wirklich kurzen Route. - as well as the calculation of a really short route.
  • In diesen Fällen wäre es wäre es wünschenswert direkt auf einem niederrangigen Straßennetz zu rechnen, was jedoch einen höheren Speicherbedarf und Berechnungsaufwand zur Folge hätte und deshalb nicht realisierbar ist. In these cases, it would be it would be desirable to be expected on a secondary road network, but this would have a higher memory requirements and calculation burden and therefore can not be implemented. Somit ist das Ergebnis einer herkömmlichen Routenberechnung nur bedingt optimal. Thus, the result of a conventional route calculation is only conditionally optimal.
  • Aus diesen Gründen führt der besondere Routenkalkulator bei der vorliegenden Erfindung ein spezielles Berechnungsverfahren durch, das aus einer Schätzung der Route zum Ziel, einer groben Vorberechnung der Route vom Startpunkt zum Zielpunkt und mindestens einer Nachberechnung besteht. For these reasons, special Routenkalkulator leads in the present invention by a special method of calculation, which consists of an estimate of the route to the destination, a rough pre-calculation of the route from the starting point to the destination point and at least one subsequent billing. Vorberechnungen finden bei der vorliegenden Erfindung auf einer höheren Berechnungsebenen statt als Nachberechnungen. Preliminary calculations found in the present invention at a higher computation levels rather than recalculations. Die Ergebnisse und die Orientierungspunkte werden in den Speichermitteln zwischengespeichert, damit sie auch zu einer automatischen Nachberechnung zur Verfügung stehen, sollte der Nutzer des Navigationsgerätes die berechnete Route verlassen haben. The results and the landmarks are temporarily stored in the memory means so that they are also to an automatic recalculation available, the user of the navigation device should have left the calculated route. Mit diesem Verfahren wird eine optimale Route berechnet, wenn auch nur Speichermittel mit geringer Speicherkapazität zur Verfügung stehen. With this method, an optimal route is calculated, if only memory resources are low storage capacity.
  • Eine Prüfeinrichtung überwacht, ob noch eine Berechnungsebene für die Nachberechnung zur Verfügung steht, die der Routenkalkulator bisher noch nicht berücksichtigt hat. A test facility monitors whether another calculation level for the recalculation is available to the Routenkalkulator has not yet taken into account.
  • In einer Ausführungsform der Erfindung bildet die Vorberechnung der Route, die beispielsweise auf der Basis der aktuellen Position oder einer vom Nutzer definierten Startposition zum Zielpunkt erfolgt und deren Ergebnis zur Routenführung des Nutzers zum Ziel verwendet wird, die Grundlage für mindestens eine Nachberechnung. In one embodiment of the invention, the precalculation is for example carried out on the basis of the current position or a user-defined starting position to the destination and its result to the route guidance of the user used for the destination of the route, is the basis for at least a recalculation. Bei der vorliegenden Erfindung wird in einer bevorzugten Ausführungsform die Nachberechnung nur zweimal wiederholt, um den Rechenaufwand sinnvoll einzuschränken und das Verfahren mit einer geringen Speicherkapazität ausführen zu können. In the present invention, in a preferred embodiment, the recalculation is only repeated twice to reduce the computational effort useful and can run the process with a small memory capacity. Mit den Nachberechnungen werden die Ergebnisse der vorberechneten Route detailliert. The recalculations the results of the pre-calculated route are detailed. Dadurch kann dem Nutzer eine optimale Route zum Ziel zur Verfügung gestellt werden. This can be made available to target the user with an optimal route. Bei der Vorberechnung und den Nachberechnungen werden unterschiedliche Ränge der Verkehrswege benutzt und als Ergebnis dieser Berechnungen können sich die berechneten Routen der Vorberechnung und Nachberechnung unterscheiden, sie können sogar gänzlich verschieden sein. In the precalculation and the recalculations different ranks of the roads to be used and, as a result of these calculations, the calculated routes of the precalculation and recalculation may be different, they can even be entirely different.
  • Beschreibung der Erfindung Description of the Invention
  • Die Erfindung wird anhand von Figuren, einem Ausführungsbeispiel und den Ansprüchen beschrieben. The invention will be described with reference to figures, an embodiment and the claims.
  • 1 1 : schematische Darstellung eines Navigationsgerätes mit einem Routenkalkulator : Schematic representation of a navigation device with a Routenkalkulator
  • 2A 2A –D: beispielhafter Ablauf der Routenberechnung -D: exemplary sequence of the route calculation
  • 3 3 : Ermittlung der Heuristik in Punkt P Determination of the heuristic in the point P
  • 4 4 : Flussdiagramm zum Ablauf einer Routenberechnung : Flow chart for the end of a route calculation
  • Die The 1 1 zeigt den schematischen Aufbau des Navigationsgerätes shows the schematic structure of the navigation device 1 1 mit einem besonderen Routenkalkulator with a special Routenkalkulator 6 6 der das erfindungsgemäße Verfahren ausführt. executing the inventive method. In der In the 1 1 sind zur Wahrung der Übersichtlichkeit nur die für die zur Erläuterung der Erfindung notwendigen Bestandteile enthalten, wobei ein Navigationsgerät are only included to maintain clarity of the necessary ingredients to illustrate the invention, in which a navigation device 1 1 mit einem Routenkalkulator with a Routenkalkulator 6 6 entsprechend der Erfindung noch weitere Bestandteile umfassen kann. may include other components according to the invention still. Die Speichermittel The storage means 2 2 , die Straßennetz-Datenbank , The road network database 3 3 , die Ein- und Ausgabeeinheit , The input and output unit 4 4 und das Positionsschätzmodul and the position estimation module 5 5 sind in das Navigationsgerätes in the navigation device 1 1 integriert, das den erfindungsgemäßen Routenkalkulator integrated that the invention Routenkalkulator 6 6 umfasst. includes. Es ist auch möglich, dass einzelne Komponenten nicht Bestandteil vom Navigationsgerät It is also possible that individual components are not part of the navigation unit 1 1 sind, sondern mit diesem verbunden. are but connected to it. Die Straßennetz-Datenbank The road network database 3 3 kann auch ein Element der Speichermittel can also be an element of the memory means 2 2 sein. his.
  • Die The 2A 2A bis D veranschaulicht in einzelnen Schritten, wie die Route während der Berechnung vom Routenkalkulator aufgebaut wird. to D illustrated in discrete steps as the route is constructed from the Routenkalkulator during the calculation. Die einzelnen Schritte der Routenberechnung berücksichtigen Segmente von Verkehrswegen, wie Straßen, die auf unterschiedlichen Berechnungsebenen liegen. The individual steps of the route calculation consider segments of roads such as roads that are on different calculation levels. In In 2 2 sind Straßen und Knoten auf Berechnungsebene 0, sowie Straßen und Knoten auf Berechnungsebene 1 dargestellt. are shown on Level 1 calculation roads and nodes on calculation level 0, as well as roads and nodes. Das in This in 2A 2A bis to 2D 2D vom Routenkalkulator from Routenkalkulator 6 6 ausgeführte Beispiel der Routenberechnung beinhaltet eine Vorberechnung, ein Positionieren von Orientierungspunkten sowie eine Nachberechnung einer Route vom Startpunkt S zum Zielpunkt Z, in executed example the route calculation includes a precalculation, positioning of reference points, and a recalculation of a route from the starting point S to the destination point Z, in 2D 2D . , Die digitalisierten Daten der Berechnungsebene 0 umfassen mehr Verzweigungen als die Daten der Berechnungsebene 1. Die Orientierungspunkte, die in The digitized data calculating level 0 contain more branches than the data of the calculation plane 1. The orientation points in 2B 2 B auf der vorberechneten Route vom Routenkalkulator on the precalculated route from Routenkalkulator 6 6 platziert werden, sind in allen Teilen der be placed in all parts of the 2 2 und and 3 3 durch Fähnchen gekennzeichnet. characterized by flags. Die Orientierungspunkte entsprechend The orientation points according 2B 2 B liegen an Knoten der vorberechneten Route, die einen Übergang zu einer höheren Berechnungsebene der Verkehrswege, mit weniger Verzweigungen darstellen. are at nodes of the precalculated route, representing a transition to a higher level calculating the traffic routes with fewer junctions. Das ist aber nur eine Möglichkeit der Platzierung von Orientierungspunkten auf einer vorberechneten Route, andere sind ebenfalls denkbar. But this is only a possibility of placing landmarks on a precalculated route, others are also possible. Zum Beispiel können die Orientierungspunkte vom Routenkalkulator For example, the landmarks can from Routenkalkulator 6 6 auf den Berechnungsebenen in unterschiedlichen Entfernungen gesetzt werden. are set to the calculated levels at different distances. Sinnvoll ist es für die Platzierung der Orientierungspunkte in einer höheren Berechnungsebene einen größeren Abstand zu wählen. It makes sense to choose a greater distance for placement of landmarks in a higher calculation level. Beispielsweise beträgt in einer Ausführungsform der Erfindung auf Berechnungsebene 4 die Entfernung zwischen Orientierungspunkten 50 km und auf Berechnungsebene 1 nur ca. 1 km. For example, in one embodiment of the invention to calculate Level 4, the distance between landmarks is 50km, and to calculate level 1 only about 1 km.
  • Bei der Vorberechnung ist es das Ziel des Routenkalkulators In the pre-calculation, the goal of Routenkalkulators 6 6 so schnell wie möglich auf die höchstmögliche Berechnungsebene zu kommen, dazu sucht der Routenkalkulator to come as quickly as possible to the highest possible level calculation, to look for the Routenkalkulator 6 6 einen Knoten einer Straße oder eines Straßensegmentes, der einen Eintrittspunkt, eine Verbindung zu einer höheren Berechnungsebene besitzt. a node of a street or a street segment which has an entry point, a connection to a higher level calculation.
  • In den Daten der Orientierungspunkte sind die Kosten zum Ziel und die Abstände zwischen den Punkten hinterlegt. In the data of the reference points, the cost to the destination and the distances between the points are stored.
  • Die The 2A 2A stellt die Vorberechnung der Route dar. Der Routenkalkulator represents the pre-calculation of the route. The Routenkalkulator 6 6 berechnet gleichzeitig von Startpunkt S und Zielpunkt Z aus, anhand von Kosten die Route. calculated simultaneously from the starting point S and destination Z from using cost route. Der Startpunkt S der Berechnung muss nicht dem Startpunkt der Route entsprechen. The starting point S of the calculation does not have to correspond to the start of the route.
  • Diese beinhaltet beispielhaft Straßen und Knoten auf Berechnungsebene 0 und auf Berechnungsebene 1. Die This includes an example roads and nodes on calculation level 0 and level 1. The calculation 2C 2C zeigt eine Nachberechnung des Routenkalkulators shows a recalculation of the Routenkalkulators 6 6 , die an der Startposition und Zielposition beginnen. Beginning at the start position and end position. Die Orientierungspunkte dienen der Berechnung einer Heuristik. The reference points are used to calculate a heuristic. Der Routenkalkulator the Routenkalkulator 6 6 sucht Straßensegmente einer niedrigeren Berechnungsebene und bestimmt deren Kosten. looking road segments a lower calculation plane and determines their costs. Der Routenkalkulator the Routenkalkulator 6 6 entwickelt an dem Knoten die Route weiter, dessen Kosten im Vergleich zu den Kosten anderer betrachteter Knoten geringer ausfallen, zum Vergleich dazu nutzt er eine spezielle Heuristik. developed at the node on the route, whose costs are lower compared to the expense of others considered one of the nodes, for comparison, he uses a special heuristic.
  • Die The 2D 2D zeigt den Verlauf der nachberechneten Route, deren Verlauf sich von der vorberechneten Route in shows the course of the recalculated route, the course from the precalculated route in 2A 2A unterscheidet. different.
  • 3 3 stellt schematisch die Ermittlung einer Heuristik in einem Punkt P als Schritt der Routennachberechnung dar. Bei der Berechnung werden Teilstrecken aufgebaut, der Punkt P ist der Endpunkt einer solchen Teilstrecke. schematically illustrates the determination of a heuristic at a point P as the step Routennachberechnung. In the calculation sections are built, the point P is the end point of such a leg. Die Kosten dieser Teilstrecke bis Punkt P sind bekannt, Kosten c1 bis c4. The cost of this subsection to point P are known, cost c1 to c4.
  • Es gibt Segmente, deren Kosten bei der Routennachberechnung bekannt sind, beispielsweise die Kosten c1 bis c4, K2 und K1, weil sie vom Routenkalkulator There are segments whose costs are known at the Routennachberechnung, for example, the cost c1 to c4, K2 and K1 because of Routenkalkulator 6 6 bereits berechnet, aus den Speichermitteln oder der Straßenkarten-Datenbank entnommen wurden. already calculated, were taken from the storage means or the road map database. An den verschiedenen Knoten, hier am Punkt P, nimmt der Routenkalkulator At the various nodes, here at point P, takes the Routenkalkulator 6 6 eine Kostenabschätzung, die Heuristik, mithilfe einer Luftlinie bis zu den Orientierungspunkten OP2 und OP3 vor. a cost estimate, the heuristic, using a straight line to the landmarks OP2 and OP3 before. Die Entfernung zwischen dem Punkt P und den Orientierungspunkten OP2 und OP3 ermittelt der Routenkalkulator The distance between the point P and the point OP2 and OP3 determined orientation of Routenkalkulator 6 6 mithilfe der, in der Straßenkarten-Datenbank, hinterlegten Geodaten. using, in the road map database stored geodata. Weitere Punkte P im Straßennetz, nicht dargestellt, werden vom Routenkalkulator Other points P in the road network, not shown, are from Routenkalkulator 6 6 zum Vergleich betrachtet, um zu entscheiden, an welchem Punkt die Route weiter entwickelt werden soll. considered for comparison to determine at what point the route should be further developed.
  • Die Kosten H3 und H2 ergeben sich aus einer geschätzten Zeit zur Überwindung der Entfernung zwischen dem Punkt P und den Orientierungspunkten OP2 und OP3. The cost H3 and H2 arise from an estimated time to overcome the distance between the point P and the landmarks OP2 and OP3. Mit einem anschließenden Vergleich der Gesamtkosten der Route von Startpunkt S über Punkt P zu Orientierungspunkt OP3, der in diesem Fall der, vom Nutzer definierten Zielposition entspricht, entscheidet der Routenkalkulator, welches der Segmente im Routenverlauf zum Zielpunkt zu verwenden ist. With a subsequent comparison of the total cost of the route from the start point S via point P to orientation point OP3, which corresponds in this case, user-defined target position, the Routenkalkulator which is to be used in the route course to the destination point of the segments decides.
  • Die Idee der speziellen vom Routenkalkulator The idea of ​​the special from Routenkalkulator 6 6 verwendeten Heuristik besteht darin, dass entlang der vorberechneten Route auf höherrangigem Straßennetz Orientierungspunkte festgelegt werden. Heuristic used is that along the precalculated route to higher-ranking road network reference points are defined. Dabei wird für jeden Orientierungspunkt die Lage gespeichert, wie hoch die Kosten vom Orientierungspunkt bis zum Ziel sind und wie weit der Orientierungspunkt vom vorhergehenden Orientierungspunkt auf der Route entfernt ist. The position is stored for each landmark, what the cost of the orientation point to the destination are and how far the landmark is away from the previous focus point on the route.
  • Für die beim A*-Algorithmus notwendige Entscheidung, welcher Punkt als Nächstes zu entwickeln ist, wird bei der vorliegenden Erfindung für jeden bzw. eine Auswahl dieser Punkte folgende Heuristik verwendet: The necessary at the A * algorithm to decide which point is to be developed next, in the present invention for each or a selection of these items uses the following heuristics: Gesamtkosten = Kosten vom Start + Wichtung·(gespeicherte Kosten zum Ziel) + g (Distanz der zu entwickelnden Straße vom gespeicherten Punkt)·(geschätzte Kosten pro Wegstrecke). Total cost = cost + from start weighting · (saved costs to Go) + g (distance to be developed road from the stored point) · (estimated cost per journey).
  • Entsprechend Corresponding 3 3 sind die Kosten vom Start die Kosten c1 bis c4, die gespeicherten Kosten zum Ziel K1 und K2. the cost from the start, the cost c1 to c4, the stored charges to the target K1 and K2. Der Routenkalkulator the Routenkalkulator 6 6 bestimmt mittels Straßenkarten-Datenbank die Distanz der zu entwickelnden Straße oder einem ihrer Segmente vom gespeicherten Punkt P und er schätzt die Kosten für die Überwindung dieser Wegstrecke. determined by means of road map data base the distance of the road to be developed or one of its segments from the stored point P and it estimates the cost of overcoming this distance. Die Funktion g ist abhängig von der Distanz der betrachteten Orientierungspunkte zueinander. The function g is dependent on the distance of the considered points of orientation to each other. Ist der Abstand von P zum betrachteten Orientierungspunkt OP zu groß, wird der Abstand von Punkt P zum betrachteten Orientierungspunkt OP höher gewichtet. Is the distance from P to the viewed point OP orientation too large, the distance from point P is weighted more to the viewed point OP orientation. Dadurch tritt algorithmisch eine gewisse Orientierung an der alten, vorberechneten Route ein, ohne harte Grenzen zu ziehen. This occurs algorithmically one a certain orientation to the old, pre-route without pulling hard limits. Die Wichtung ist abhängig von den gewählten Meideoptionen. The weighting depends on the selected avoidance options.
  • Für die geschätzten Kosten pro Wegstrecke werden die Kosten auf Basis der vorberechneten Route verwendet. the cost will be used based on the precalculated route for the estimated cost per journey.
  • Diese Heuristik wird nun stufenweise in den verschiedenen Berechnungsebeneneingesetzt. This heuristic is now gradually in the different calculation Newly employed. Zusätzlich wird sie für ein schnelle automatische Neuberechnung, zum Beispiel zurück zur alten Route angewendet, wenn der Nutzer des Navigationsgerätes In addition, it is used for a fast automatic recalculation, for example, back to the old route if the user of the navigation device 1 1 von der berechneten Route abweicht, aber keinen neuen Zielpunkt eingegeben hat. deviate from the calculated route, but has not entered any new destination.
  • Der Ablauf kann zyklisch wiederholt werden. The procedure can be repeated cyclically. Eine beispielhafte Berechnung durch den Routenkalkulator An exemplary calculation by the Routenkalkulator 6 6 kann zu Beginn z. can start z. B. Berechnungsebene 0 verwenden mit den Segmenten von Rang 4 bis 0. Mit fortschreitender Entfernung von Startpunkt der Berechnung und Zielpunkt werden nur noch Segmente von Rang 4 bis 1 von Berechnungsebene 1 verwendet, anschließend Berechnungsebenen mit Segmenten von Rang 4 bis Rang 2, Rang 4 bis Rang 3, Rang 4 bis Rang 4. B. Calculation level 0 use with the segments of rank 4 to 0. With the progressive removal of the starting point of calculation and the target point are only segments of rank 4 to 1 is used by computation level 1, then calculating levels with segments of rank 4 to Rank 2, Rank 4 to Rank 3 Rank 4 to rank. 4
  • Bei der Routenberechnung kann vom Routenkalkulator When calculating the route can from Routenkalkulator 6 6 zum Zweck der Optimierung der Route eine Beschränkung der maximal zu verwendenden Berechnungsebene vorgenommen werden. for the purpose of optimizing the route a restriction on the maximum level used calculation to be made. Mit der Beschränkung der Berechnungsebene der Vorberechnung erfolgt auch eine Beschränkung der Berechnungsebene der Nachberechnung, da die Nachberechnung immer auf einer niedrigeren Ebene erfolgt als die Vorberechnung. With the restriction of the calculation plane of the precomputation also a restriction of the calculation plane of the recalculation is performed, since the recalculation is always at a lower level than the pre-calculation. Das heißt, es stehen bei der Berechnung mehr Segmente zu Verfügung. That is, it becomes available in the calculation more segments. Zum Beispiel stehen bei Verwendung von maximaler Berechnungsebene 3 gegen über Berechnungsebene 4, neben den Autobahnsegmenten beispielsweise auch Bundesstraßen zur Verfügung. For example, are when using maximum calculation Level 3 compared to calculation Level 4, alongside the motorway segments for example, federal roads.
  • Eine Beschränkung der Berechnungsebene wird beispielsweise vom Routenkalkulator A restriction of the calculation plane, for example, from Routenkalkulator 6 6 vorgenommen, wenn der Nutzer Autobahnen oder Mautstraßen meiden will oder wenn die Zielposition zu nah ist. made when the user wants to avoid highways or toll roads or when the target position is too close.
  • Bei der vorliegenden Erfindung wird vom Routenkalkulator In the present invention, the Routenkalkulator 6 6 nie auf Berechnungsebene 0 nachgerechnet, da vermieden werden soll, dass der Nutzer des Navigationsgerätes never recalculated on calculation level 0, there is to be avoided that the user of the navigation device 1 1 beispielsweise über Feldwege geführt wird. is performed, for example, via dirt roads.
  • Segmente mit Berechnungsebene 4 besitzen in den digitalen Daten besser aufgelöste Segmente auf der Ebene von Berechnungsebene 3 Segmenten. Segments with calculation plane 4 have better resolution in the digital data segments at the level of computational level 3 segments. In einem weiteren Nachberechnungsschritt könnte nun eine weitere Beschränkung auf maximal Berechnungsebene 2 durchgeführt werden. In another Nachberechnungsschritt a further restriction could now be performed to a maximum calculation tier 2. 4 4 gibt den vereinfachten Ablauf einer Routenberechnung wieder. is the simplified flow of a route calculation again. Nachdem der Systemstart des Navigationsgerätes After the startup of the navigation device 1 1 durch den Nutzer und der Eingabe der Zielposition an der Ein- und Ausgabeeinheit by the user and the input of the target position in the input and output unit 4 4 erfolgt ist, ermittelt das Positionsschätzmodul is carried out, determines the position estimation module 5 5 mithilfe der über GPS empfangenen Daten und anhand des in der Straßenkarten-Datenbank using the received GPS data and on the basis of the road map database 3 3 hinterlegten Straßennetzes die aktuelle Position des Navigationsgerätes stored road network, the current position of the navigation device 1 1 . , Über den TMC-Empfänger werden Verkehrsmeldungen empfangen, die bei der Routenberechnung durch den Routenkalkulator Traffic reports received via the TMC receiver that when calculating the route through the Routenkalkulator 6 6 berücksichtigt werden können. can be considered. Vom Routenkalkulator from Routenkalkulator 6 6 wird eine erste Route bestimmt und dem Nutzer an der Ein- und Ausgabeeinheit a first route is determined and the user at the input and output unit 4 4 zur Navigation vom Startpunkt zum Zielpunkt zur Verfügung gestellt. made navigating from the start point to the destination is available. Diese Vorberechnung muss nicht zwangsläufig mit dem Startpunkt der Routenführung, entsprechend der ermittelten aktuellen Position ansetzen. This pre-calculation does not necessarily with the start point of the route guidance schedule in accordance with the determined current position. Der Routenkalkulator the Routenkalkulator 6 6 führt diese aber im Wesentlichen auf einer höheren Berechnungsebene als die Nachberechnung aus. But this leads essentially of at a higher level than the calculation recalculation.
  • Zur Routenberechnung werden vom Routenkalkulator In order to route calculation from Routenkalkulator 6 6 die Kosten der einzelnen Segmente der Route, die durch Knoten begrenzt werden bestimmt. the cost of the individual segments of the route are bounded by a node determined. Die Bestimmung erfolgt entweder mithilfe der Daten, die in der Straßenkarten-Datenbank hinterlegt sind oder auch durch Schätzung der Kosten. The determination is made either by using the data stored in the road map database or by estimating the costs. Auf der vorberechneten Route werden vom Routenkalkulator Orientierungspunkte positioniert. On the precalculated route be positioned by Routenkalkulator landmarks. Die Daten der Orientierungspunkte umfassen ihre Position auf der Route und die Abstände zu den anderen Orientierungspunkten. The data of the reference points include its position on the route and the distances to the other landmarks. An diesen Orientierungspunkten entwickelt der Routenkalkulator At these landmarks of Routenkalkulator developed 6 6 die Route weiter, indem er einen Kostenvergleich mithilfe der Heuristik entsprechend the route further by according to a cost comparison using the heuristic 3 3 vorgenommen hat. has made.
  • Der Routenkalkulator the Routenkalkulator 6 6 absolviert, bei der vorliegenden Erfindung, mindestens eine Nachberechnung auf einer niedrigen Berechnungsebene, als bei der Vorberechnung. completed, in the present invention, at least a recalculation on a low level calculation, as in the precomputation. Der Routenkalkulator the Routenkalkulator 6 6 führt in einer besonderen Ausführung der Erfindung wie in resulting in a particular embodiment of the invention as shown in 4 4 dargestellt zwei Routennachberechnungen durch, somit wird der Rechenaufwand sinnvoll beschränkt und somit die vorhandene Kapazität der Speichermittel represented by two Routennachberechnungen, so the computational effort is useful is limited, and thus the available capacity of the storage means 2 2 nicht überschrittenen. not exceeded. Wenn mehr als zwei Routennachberechnungen durchgeführt werden, steigt der Rechenaufwand und die Speicherkapazität wird stärker belastet. If more than two Routennachberechnungen be performed, the calculation amount and the memory capacity is greater load increases.
  • Die Ausgabe der nachberechneten Route kann sich von vorberechneter Route unterscheiden, wenn bessere Alternativen vorhanden sind. The output of the recalculated route may be different from precalculated route when better alternatives are available.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Berechnen einer optimalen Route, die von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt führt und Segmente aufweist, von denen jedes einem Verkehrsweg zugeordnet ist, wobei jedem der Verkehrswege ein Rang aus einer Mehrzahl von Rängen und eine Berechnungsebene aus einer Mehrzahl von Berechnungsebenen zugeordnet sind, das Verfahren einen A*-Algorithmus verwendet und das Verfahren die nachstehenden Schritte aufweist: a) Berechnen einer vorberechneten Route, die vom Startpunkt zum Zielpunkt führt, auf einer ersten Berechnungsebene, b) Positionieren einer ersten Mehrzahl von Orientierungspunkten auf der vorberechneten Route, c) Nachberechnen der vorberechneten Route auf einer zweiten Berechnungsebene unter Verwendung der ersten Mehrzahl von Orientierungspunkten, sodass eine erste nachberechnete Route bereitgestellt wird, wobei die erste Berechnungsebene höher als die zweite Berechnungsebene ist, d) Berechnen der optimalen Route unter Verwendung der vorberechneten Route und der erste A method for calculating an optimum route leading from a starting point to a destination point, and comprising segments of each associated with a traffic route, wherein each of the transport paths are assigned a ranking of a plurality of ranks and a calculation level of a plurality of calculated levels which the method uses an a * algorithm and the method comprising the following steps: a) calculating a precalculated route leading from the starting point to the destination point, on a first computing level, b) positioning a first plurality of reference points on the precalculated route, c) Recalculate the precalculated route on a second computing level using the first plurality of reference points, so that a first Recalculated route is provided, wherein the first computing level is higher than said second computing level, d) calculating the optimal route using the precalculated route and the first n nachberechneten Route und e) Ausgeben der optimalen Route. n recalculated route and e) outputting the optimum route.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem ein Überprüfungsschritt ausgeführt wird, sodass festgestellt wird, ob eine dritte Berechnungsebene zur Verfügung steht, und wenn eine dritte Berechnungsebene zur Verfügung steht, eine zweite Mehrzahl von Orientierungspunkten auf der ersten nachberechneten Route positioniert wird, die erste nachberechnete Route unter Verwendung der zweiten Mehrzahl von Orientierungspunkten nachberechnet wird, sodass eine zweite nachberechnete Route bereitgestellt wird und die optimale Route unter Berücksichtigung der zweiten nachberechneten Route berechnet wird. The method of claim 1, wherein a verification step is executed so that it is determined whether a third computing level is available, and if a third computing level is available, a second plurality of focus points is positioned on the first recalculated route, the first Recalculated Route is recalculated using the second plurality of points of orientation, so that a second recalculated route is provided and the optimal route is calculated taking into account the second recalculated route.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem empfangene Verkehrsmeldungen beim Berechnen der vorberechneten Route, beim Nachberechnen der vorberechneten Route und beim Nachberechnen der nachberechneten Route berücksichtigt werden. The method of claim 1 or 2, received traffic messages in computing the precalculated route, recalculate when the precalculated route and at the Recalculate the recalculated route are taken into account in the.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem die Orientierungspunkte auf der vorberechneten Route, die einer höheren Berechnungsebene zugeordnet ist, eine Entfernung entlang der Route zueinander aufweisen, welche größer ist als eine Entfernung, welche die Orientierungspunkte auf einer vorberechneten Route, die einer niedrigeren Berechnungsebene zugeordnet ist, zueinander aufweisen. Method according to one of claims 1 to 3, wherein the landmarks on the precalculated route, associated with a higher refractive layer having a distance along the route to one another which is greater than a distance that the orientation points on a precalculated route, the one is associated with lower level calculation comprise one another.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei dem die Orientierungspunkte zwischengespeichert werden. Method according to one of the preceding claims, in which the landmarks are cached.
  6. Vorrichtung zum Berechnen einer optimalen Route, die von einem Startpunkt zu einem Zielpunkt führt und Segments aufweist, von denen jedes einem Verkehrsweg zugeordnet ist, wobei jedem der Verkehrswege ein Rang aus einer Mehrzahl von Rängen und eine Berechnungsebene aus einer Mehrzahl von Berechnungsebenen zugeordnet sind, beim Berechnen ein A*-Algorithmus verwendet wird und die Vorrichtung aufweist: a) einen Routenkalkulator, der zum Berechnen einer vorberechneten Route, die vom Startpunkt zum Zielpunkt führt, auf einer ersten Berechnungsebene, zum Positionieren einer ersten Mehrzahl von Orientierungspunkten auf der vorberechneten Route, zum Nachberechnen der vorberechneten Route auf einer zweiten Berechnungsebene, unter Verwendung der ersten Mehrzahl von Orientierungspunkten, wobei die erste Berechnungsebene höher als die zweite Berechnungsebene ist, sodass eine erste nachberechnete Route bereitgestellt wird, und zum Berechnen der optimalen Route aus der vorberechneten Route und d Means for calculating an optimum route leading from a starting point to a destination point and having segment of each associated with a traffic route, wherein each of the transport paths are assigned a ranking of a plurality of ranks and a calculation level of a plurality of calculation levels, in calculating an a * algorithm is used, the apparatus comprising: a) a Routenkalkulator operable to calculate a precalculated route leading from the starting point to the destination point, on a first calculation stage, for positioning a first plurality of reference points on the precalculated route, for Recalculating the precalculated route on a second computing level, using the first plurality of reference points, wherein the first calculation level is higher than said second computing level, so that a first Recalculated route is provided, and d for calculating the optimum route from the precalculated route and er nachberechneten Route eingerichtet ist, und b) eine Ein- und Ausgabeeinheit, die zum Ausgeben der optimalen Route eingerichtet ist. it is arranged recalculated route, and b) an input and output unit arranged to output the optimum route.
  7. Vorrichtung nach Anspruch 6, welche eine Prüfeinrichtung aufweist, die dazu eingerichtet ist, einen Überprüfungsschritt auszuführen, sodass festgestellt wird, ob eine dritte Berechnungsebene für ein Nachberechnen der ersten nachberechneten Route zur Verfügung steht, und wenn eine dritte Berechnungsebene zur Verfügung steht, ist der Routenkalkulator dazu eingerichtet, eine zweite Mehrzahl von Orientierungspunkten auf der ersten nachberechneten Route zum Nachberechnen der ersten nachberechneten Route zu positionieren, unter Verwendung der zweiten Mehrzahl von Orientierungspunkten, sodass eine zweite nachberechnete Route zum Berechnen der optimalen Route unter Berücksichtigung der zweiten nachberechneten Route bereitgestellt wird. Device according to claim 6, comprising a test device which is adapted to perform a verification step, so that it is determined whether a third computing level represents a Recalculate the first recalculated route is available, and if a third computing level is available, the Routenkalkulator configured to position a second plurality of reference points on the first recalculated route to recalculate the first recalculated route using the second plurality of points of orientation, so that a second Recalculated route for calculating the optimum route is provided taking into account the second recalculated route.
  8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, bei welcher der Routenkalkulator dazu eingerichtet ist, die Orientierungspunkte auf einer vorberechneten Route, die einer höheren Berechnungsebene zugeordnet ist, in größerem Abstand zueinander entlang der vorberechneten Route zu positionieren als die Orientierungspunkte einer vorberechneten Route, die einer niedrigeren Berechnungsebene zugeordnet ist. Device according to claim 6 or 7, wherein the Routenkalkulator is adapted to the orientation points on a precalculated route that is associated with a higher calculation plane, to move further away from each other along the precalculated route than the orientation points of a precalculated route, the lower calculation plane assigned.
  9. Vorrichtung nach Anspruch 6, welche ein Speichermittel mit geringer Speicherkapazität aufweist, das zum Zwischenspeichern der Orientierungspunkte eingerichtet ist. Device, which is adapted for temporarily storing the reference points according to claim 6, comprising a memory means with low storage capacity.
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