DE202015007802U1

DE202015007802U1 - System for planning a route by electronic route planner

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Publication number: DE202015007802U1
Application number: DE202015007802.8U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2015-11-13
Filing date: 2015-11-13
Publication date: 2015-12-04
Anticipated expiration: 2025-11-14

Abstract

System zum Planen einer Route mit einem elektronischen Routenplaner, wobei der elektronische Routenplaner einen ersten digitalen Positionsdatensatz bereitstellt, der eine Startposition der Route entspricht, einen zweiten digitalen Positionsdatensatz bereitstellt, der einer Zielpostion der Route entspricht, und wenigstens einen dritten digitalen Positionsdatensatz bereitstellt, der wenigstens einer Verlaufsposition entspricht, die von der Startposition und der Ausgangsposition unterschiedlich ist und durch welche die zu planende Route verlaufen soll, dadurch gekennzeichnet, dass der erste digitale Positionsdatensatz und der zweite digitale Positionsdatensatz identisch sind.A system for scheduling a route with an electronic route planner, the electronic route planner providing a first digital position record corresponding to a start position of the route, providing a second digital position record corresponding to a destination position of the route, and providing at least one third digital position record comprising at least corresponds to a course position, which is different from the start position and the starting position and through which the route to be planned is to run, characterized in that the first digital position data set and the second digital position data set are identical.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein System zum Planen einer Route mit einem elektronischen Routenplaner, wobei der Routenplaner einen ersten digitalen Positionsdatensatz bereitstellt, der eine Ausgangsposition der Route entspricht, einen zweiten digitalen Positionsdatensatz bereitstellt, der einer Zielpostion der Route entspricht, und wenigstens einen dritten digitalen Positionsdatensatz bereitstellt, der wenigstens einer Verlaufsposition entspricht, die von der Startposition und der Ausgangsposition unterschiedlich ist und durch welche die zu planende Route verlaufen soll.The present invention relates to a system for scheduling a route with an electronic route planner, wherein the route planner provides a first digital position data set corresponding to an initial position of the route, providing a second digital position data set corresponding to a destination position of the route, and at least one third digital position data set which corresponds to at least one course position different from the start position and the home position and through which the route to be planned is to pass.

Aus dem Stand der Technik sind zahlreiche solche elektronischen Routenplaner bekannt. An der Schnittstelle zwischen einem elektronischen Routenplaner und einem Benutzer, wird diesem die Möglichkeit gegeben, eine Route von einer von ihm frei wählbaren Startposition zu einer von ihm ebenfalls frei wählbaren Zielposition zu planen. Dem Benutzer werden dabei in der Regel mehrere Streckenverläufe als Route vorgeschlagen, die mit dem kürzesten Streckenverlauf beginnen. Aus den vorgeschlagenen Streckenverläufen kann der Benutzer dann den Streckenverlauf auswählen, der ihm am meisten zusagt. Häufig ist es auch möglich, dass der Benutzer ein Profil mit Parametern erstellen kann, die bei der Planung der Route berücksichtigt werden. Solche Parameter sind z. B. der bevorzugte Straßentyp (Landstraße, Autobahn etc.) oder die übliche Fahrgeschwindigkeit (Autobahn). Mit Hilfe dieser Parameter lassen sich aus den Entfernungen zwischen zwei Orten individuell abgestimmte und relativ genaue Reisezeiten errechnen.Numerous such electronic route planners are known from the prior art. At the interface between an electronic route planner and a user, the user is given the opportunity to plan a route from a starting position which he chooses freely to a destination position which he can likewise freely select. The user will be proposed as a rule several routes as a route that begin with the shortest route. From the proposed route courses, the user can then select the route that suits him the most. Often it is also possible for the user to create a profile with parameters that are taken into account when planning the route. Such parameters are z. B. the preferred road type (highway, highway, etc.) or the usual speed (highway). With the aid of these parameters, it is possible to calculate individually tailored and relatively accurate travel times from the distances between two locations.

Die vorstehend genannten Routenplaner stehen dem Benutzer an seinen elektronischen Kommunikationsgeräten, wie Rechner, Tablet, Smartphone oder GeoTracker, zur Verfügung und werden primär genutzt, um zu Fuß, mit einem Kraftfahrzeug oder einem öffentlichen Verkehrsmittel möglichst optimal von einem Ausgangsort zu einem Zielort zu gelangen.The abovementioned route planners are available to the user on his electronic communication devices, such as computer, tablet, smartphone or GeoTracker, and are primarily used to arrive on foot, by motor vehicle or public transport as optimally as possible from a starting point to a destination.

Häufig werden Routenplaner auch im Bewegungssport eingesetzt um z. B. Lauf-, Wander- oder Fahrradstrecken zu planen.Often, route planners are also used in sports sports to z. B. running, hiking or cycling routes plan.

Bei allen bekannten Routenplanern arbeiten technische Systeme im Hintergrund, die diese Routenplaner zuverlässig, genau und mobil einsetzbar machen. Grundlage für die Berechnung eines Streckenverlaufs sind mathematische Modelle, z. B. der Dijkstra-Algorithmus, der Floyd-Warshall-Algorithmus oder der A*-Algorithmus.All known route planners have technical systems in the background that make these route planners reliable, accurate and mobile. The basis for the calculation of a route are mathematical models, z. The Dijkstra algorithm, the Floyd Warshall algorithm or the A * algorithm.

Das Problem bei diesen bekannten Routenplanern ist aber, dass der Benutzer immer ein geographisches Ziel haben muss, dass räumlich von seiner Startposition entfernt liegt, so dass ihm der Routenplaner den Raum dazwischen nach seinen Wünschen organisieren kann. Wenn der Benutzer aber eine „Runde” laufen oder mit dem Rad fahren möchte, funktionieren diese Routenplaner nicht. Wenn bei den bekannten Routenplanern Startposition und Zielposition identisch sind, dann ist die kürzeste zugleich die längste Strecke, die benötigte Zeit beträgt immer Null und auch die zurückzulegende Strecke beträgt immer Null.The problem with these known route planners, however, is that the user must always have a geographical destination that is physically remote from his starting position, so that the route planner can organize the space between them according to his wishes. However, if the user wants to do a "lap" or ride a bike, these route planners will not work. If the known route planners start position and destination are identical, then the shortest is also the longest route, the time required is always zero and also the distance to be covered is always zero.

Der Benutzer müsste für ein Ergebnis ungleich Null einen Verlaufsort wählen, über den die Route führen soll. Ein solcher Verlaufsort ist dem Benutzer aber vielfach unbekannt, so dass er diesen nicht wählen kann.The user would have to select a history location for a nonzero result over which the route should lead. However, such a location is often unknown to the user, so that he can not choose this.

Da sämtliche bekannten Routenplaner zudem die Streckenlänge und die Zeitdauer zum Ziel optimieren sind sie nicht einsetzbar, wenn die optimale Weglänge und/oder die optimale Zeitdauer bereits vorgegeben sind.Since all known route planner also optimize the route length and the duration to the destination, they are not applicable if the optimal path length and / or the optimal time period are already specified.

Das wäre z. B. dann der Fall, wenn ein Benutzer an einem fremden Ort vor einem beruflichen Termin, vor dem Frühstück oder zu einer anderen Zeit noch eine „Runde” mit vorgegebener Streckenlänge oder über eine vorgegebene Zeitdauer laufen (oder wie auch immer eine „Runde drehen”) möchte. Solche fremden Orte sind z. B. Hotels in für den Benutzer fremden Orten, die dieser aus geschäftlichen Gründen oder im Urlaub besucht. Wenn sich der Benutzer nicht auskennt und nur über begrenzte Zeit zum Laufen, Radfahren, Wandern oder nur Spazierengehen verfügt, dann kann sich dieser im Grunde nur die Hälfte der Zeit in die eine Richtung bewegen und dann die andere Hälfte der Zeit wieder zurück. Einen Rundkurs kann der Benutzer zwar mit Hilfe eines Navigationsgerätes auch laufen, wenn er dieses während der „Runde” bei sich trägt, ohne aber vorher planend zu wissen, wie weit die Strecke sein wird und/oder ob sich der Streckenverlauf für seine Zwecke eignen wird.That would be z. This is the case, for example, when a user in a foreign place before a professional appointment, before breakfast or at any other time still run a "round" with a predetermined distance or for a predetermined period of time (or whatever a "turn round" ) would like to. Such foreign places are z. B. Hotels in places that are foreign to the user who visits them for business reasons or on vacation. If the user is unfamiliar and has limited time to walk, bike, hike, or just walk, it can only travel in one direction half the time, then the other half of the time back. A circuit can run the user with the help of a navigation device even if he carries this during the "round" with him, but without planning to know how far the distance will be and / or if the route will be suitable for his purposes ,

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein System der eingangs genannten Art derart weiterzubilden, dass echte Rundstrecken im Voraus planbar sind, auch wenn ein Benutzer seine Umgebung nicht kennt.The object of the present invention is therefore to develop a system of the type mentioned in such a way that real circuits can be planned in advance, even if a user does not know his environment.

Die Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der erste digitale Positionsdatensatz und der zweite digitale Positionsdatensatz identisch sind.The object is achieved in that the first digital position data set and the second digital position data set are identical.

Mit der vorliegenden Erfindung ist es also vorgesehen, dass das System den dritten digitalen Positionsdatensatz, welcher der wenigstens einen Verlaufsposition entspricht, auch dann bereitstellt, wenn Startposition und Zielposition identisch sind, dann nämlich kann eine Rundstrecke entwickelt werden, die endlos ist und natürlich nicht immer wirklich rund sein muss.With the present invention, it is thus provided that the system provides the third digital position data set, which corresponds to the at least one course position, even if the start position and the destination position are identical, then Namely, a circuit can be developed that is endless and of course does not always have to be really round.

Der Benutzer kann nun in seiner fremden Umgebung, z. B. morgens im Hotel, vor dem Frühstück, Folgendes machen: er nimmt z. B. sein Smartphone, ruft die App mit dem Routenplaner auf, wählt eine vorgeschlagene Streckenzeit und bekommt wenigstens eine Rundstrecke angezeigt, die ihn bei seinem Laufvermögen, das beim Erwerb der App in seinem Profil gespeichert und immer aktualisiert wurde, in der gewählten Streckenzeit wieder zum Ausgangspunkt zurückbringt. Ebenso kann das System zusätzlich oder alternativ maximale Streckenlängen zur Auswahl stellen. Das System plant dann eine Rundstrecke mit einer der ausgewählten Soll-Streckenlänge so nah wie möglich kommenden Ist-Streckenlänge. Mit ein wenig Glück hat der Benutzer an seiner geografischen Start- und Zielposition sogar die Auswahl zwischen mehreren Alternativvorschlägen. In jedem Fall muss der Benutzer nicht mehr ein und dieselbe Strecke hin und zurück laufen oder sich mit Hilfe eines Navigationsgerätes orientierend beim Laufen einen Weg suchen und dabei das vorhandene Zeitfenster oder die gewünschte Soll-Streckenlänge kaum annähernd einzuhalten.The user can now in his foreign environment, eg. B. in the morning in the hotel, before breakfast, do the following: he takes z. As his smartphone, calls the app on the route planner, selects a suggested time and at least one route is displayed, the him in his running ability, which was saved in the acquisition of the app in his profile and always updated in the selected track time again Return the starting point. Likewise, the system can additionally or alternatively set maximum route lengths for selection. The system then plans a round trip with an actual route length as close as possible to the selected target route length. With a little luck, the user even has the choice between several alternative proposals at his geographical start and finish position. In any case, the user no longer has to travel one and the same route back and forth or, with the aid of a navigation device, seeks to find a route while running, barely keeping to the available time window or the desired set route length.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung ist, dass der elektronische Routenplaner ein Eingabemittel zur Eingabe wenigstens einer Einflussgröße aufweist und den wenigstens einen dritten Positionsdatensatz in Abhängigkeit von der Einflussgröße bereitstellt. Damit kann der Benutzer eine persönliche Vorgabe in das System eingeben, die das System bei der Bereitstellung berücksichtigt. Solche Vorgaben sind vielfältig und umfassen auch Streckentyp, Schnelligkeit des Benutzers, etc.A further advantage of the invention is that the electronic route planner has an input means for input of at least one influencing variable and provides the at least one third position data set as a function of the influencing variable. This allows the user to enter a personal preference in the system that the system considers in deployment. Such specifications are diverse and include route type, user speed, etc.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die wenigste eine Einflussgröße eine Streckenlänge der zu planenden Route ist. Dadurch kann der Benutzer zur Einhaltung seines Trainingsplans eine von ihm bestimmbar Streckenlänge in das System eingeben, die das System bei der Planung der Route berücksichtigt.A further advantage of the present invention is that at least one influencing variable is a route length of the route to be planned. As a result, the user can enter into the system a route which can be determined by him in order to adhere to his training plan, which takes the system into account when planning the route.

Ein weiterer Vorteil der vorliegenden Erfindung ist, dass die wenigste eine Einflussgröße eine Zeitdauer der zu planenden Route ist. Dadurch kann der Benutzer bei einem nur sehr begrenzten Zeitfenster diese Zeit optimal nutzen und diese in das System eingeben, so dass das System diese bei der Planung der Route berücksichtigt.A further advantage of the present invention is that at least one influencing variable is a duration of the route to be planned. This allows the user to make optimum use of this time with a very limited time window and to enter it into the system so that the system takes this into account when planning the route.

Weitere Vorteile ergeben sich aus den weiteren Merkmalen der Unteransprüche.Further advantages emerge from the further features of the subclaims.

Eine Ausführungsform wird im Folgenden näher beschrieben.An embodiment will be described in more detail below.

Der zur Routenplanung angewendete Algorithmus, z. B. der Algorithmus von Dijkstra (Edsger W. Dijkstra) basiert auf der Grundidee, in einem Graphen immer derjenigen Kante von einem Startknoten zu einem benachbarten zu folgen, die den kürzesten Streckenabschnitt vom Startknoten zu einem Nachbarknoten verspricht.The algorithm used for route planning, e.g. The algorithm of Dijkstra (Edsger W. Dijkstra) is based on the basic idea of always following in a graph that edge from one start node to an adjacent one promising the shortest route from the start node to a neighbor node.

Wenn ein Startknoten mehrere Nachbarknoten hat, dann gibt es eine Prioritätswarteschlange, die bei der Berechnung abgearbeitet wird.If a start node has multiple neighbor nodes, then there is a priority queue that is processed in the calculation.

Ein alternativer Algorithmus ist der Floyd-Warshall-Algorithmus, dessen Optimalitätsprinzip besagt, dass, wenn der kürzeste Pfad von A nach C über B geht, der Teilpfad A B auch der kürzeste Pfad von A nach B sein muss.An alternative algorithm is the Floyd Warshall algorithm, whose optimality principle states that if the shortest path goes from A to C over B, the subpath A B must also be the shortest path from A to B.

Zudem gibt es den A*-Algorithmus, der den Algorithmus von Dijkstra um eine Abschätzfunktion erweitert.There is also the A * algorithm, which adds an estimator to Dijkstra's algorithm.

Für die vorliegende Erfindung können alle gängigen Algorithmen für Routenplaner angewendet werden.For the present invention, all common algorithms for route planner can be applied.

Im Stand der Technik gibt es eine Startposition A, eine Zielposition C und wenigstens eine Zwischenposition B. Der Unterschied zum Stand der Technik ist bei der vorliegenden Erfindung, dass A = C ist und der Teilpfad AB ungleich dem Teilpfad BC sein soll.In the prior art there is a start position A, a target position C and at least one intermediate position B. The difference with the prior art in the present invention is that A = C and the sub-path AB should be different than the sub-path BC.

Zudem gibt es als eine Einflussgröße die maximale Gesamtlänge aller Teilpfade, also die Soll-Streckenlänge bzw. maximale Streckenlänge Lmax. Diese Vorgabe wird von dem Benutzer entweder durch Eingabe eines Wertes für die maximale Streckenlänge Lmax seiner Route oder durch die Eingabe eines Wertes seiner vorgesehen Zeitdauer Tmax getätigt, wobei sich anhand der Profildaten des Benutzers (übliche Laufzeit Tnorm über eine vom Benutzer vorgegebene Strecke Ldef, z. B. 60 Minuten für 10 km) aus der maximalen Zeitdauer Tmax die maximale Streckenlänge Lmax ergibt. Tnorm / Ldef → Tmax / Lmax (1) Lmax = Tmax × Ldef / Tnorm (2) In addition, there is an influencing variable, the maximum total length of all sub-paths, ie the target route length or maximum route length Lmax. This specification is made by the user either by entering a value for the maximum route length Lmax of his route or by entering a value of its intended time Tmax, based on the profile data of the user (usual runtime Tnorm over a user-specified route Ldef, z B. 60 minutes for 10 km) from the maximum time Tmax the maximum distance Lmax results. Tnorm / Ldef → Tmax / Lmax (1) Lmax = Tmax × Ldef / Tnorm (2)

Dann ergibt sich, dass AB ungleich BC ist und BC = Lmax – AB. Es wird also die Differenzstrecke von der wenigstens einen Verlaufsposition B zur Zielposition C berechnet, so dass sich in der Addition von AB + BC die max. Streckenlänge Lmax ergibt.Then it follows that AB is not equal to BC and BC = Lmax - AB. Thus, the difference distance from the at least one course position B to the destination position C is calculated, so that in the addition of AB + BC the max. Track length Lmax results.

Das System muss also aus der Vorgabe der maximalen Streckenlänge Lmax von A nach C, wobei A = C ist, über eine erste Verlaufsposition B einen Graphen mit vielen Knoten aufbauen und dann ausgehend von der ersten Verlaufsposition B als „fiktiver” Ausgangspunkt durch Addition wenigstens eines weiteren Teilpfads zwischen B und C nicht, wie im Stand der Technik, die kürzeste Strecke nach C berechnen, sondern durch Addition wenigstens eines weiteren Teilpfades zwischen B und C die Strecke berechnen, die der vorgegebenen maximalen Streckenlänge Lmax am nächsten kommt.The system therefore has to build a graph with many nodes from the specification of the maximum path length Lmax from A to C, where A = C, via a first history position B and then from the first history position B as a "fictitious" starting point by adding at least one further subpaths between B and C do not calculate, as in the prior art, the shortest distance to C, but by adding at least one further subpath between B and C calculate the distance that comes closest to the predetermined maximum distance length Lmax.

Für den Aufbau eines Graphen mit wenigstens einer (ersten) Verlaufsposition B aber vorzugsweise einer Mehrzahl von Verlaufspositionen B gibt es mehrere Möglichkeiten.For the construction of a graph with at least one (first) course position B but preferably a plurality of course positions B, there are several possibilities.

Es ist rechnerisch möglich, einfach eine beliebige erste Verlaufsposition B mit entsprechend beliebiger Entfernung zur Startposition A, also einen beliebigen mit der Startposition A (Startknoten) benachbarten Knoten mit entsprechend beliebiger Kantenlänge, auszuwählen. Die Entfernungen bzw. Kantenlängen können dann reduziert werden, bis Lmax erreicht ist oder so nah wie möglich erreicht ist.It is arithmetically possible to simply select any first course position B with a correspondingly arbitrary distance to the start position A, that is to say any node adjacent to the start position A (start node) with a correspondingly arbitrary edge length. The distances or edge lengths can then be reduced until Lmax is reached or reached as close as possible.

Zur Eingrenzung der Entfernungen und Erhöhung der Rechengeschwindigkeit kann die Entfernung der ersten Verlaufsposition B zur Startposition A auch eingegrenzt werden.To limit the distances and increase the computing speed, the distance of the first course position B to the starting position A can also be limited.

Zu diesem Zweck kann angenommen werden, dass die Start- und Zielposition A bzw. C auf dem Umfang oder auch im Mittelpunkt einer bestimmbaren geometrischen Figur liegen. In vorliegenden Fall sei angenommen, die geometrische Figur ist ein Kreis, dessen Umfangslänge der maximalen Streckenlänge Lmax entspricht. U = 2πr (3), wobei U die Umfangslänge eines Kreise ist und r der Radius des Kreises ist. U = Lmax (4) Lmax = 2πr (5), r = Lmax / 2π (6) For this purpose, it can be assumed that the start and end positions A and C lie on the circumference or in the center of a determinable geometric figure. In the present case, assume that the geometric figure is a circle whose circumferential length corresponds to the maximum path length Lmax. U = 2πr (3), where U is the circumferential length of a circle and r is the radius of the circle. U = Lmax (4) Lmax = 2πr (5), r = Lmax / 2π (6)

In der Annahme die maximale Streckenlänge Lmax entspräche einem Kreisumfang kann die Suche nach einer Verlaufsposition B auf eine Entfernung zur Startpositon A von ungleich A bis kleiner 2r eingegrenzt werden. Es werden also nur zur Startposition A benachbarte Knoten ausprobiert, die nicht weiter als z. B. der Radius r, der halbe Radius r/2, ein viertel Radius r/4 oder 3/4r, 2/3r oder eine beliebige andere Teilstrecke von 2r von A entfernt sind. Die Eingrenzung kann wahlfrei programmiert werden und z. B. abhängig von der geografischen Region gewählt werden. Geografische Gebiete mit höherer Knotenzahl können einen stärkere Eingrenzung erhalten als Gebiete mit geringerer Knotenzahl.Assuming the maximum path length Lmax corresponds to a circumference, the search for a course position B can be limited to a distance from the start position A from A to less than 2r. So it will be tried only to the starting position A adjacent nodes that not further than z. For example, the radius r, the half radius r / 2, a quarter radius r / 4 or 3 / 4r, 2 / 3r or any other leg of 2r are removed from A. The limitation can be programmed optionally and z. Depending on the geographical region. Higher node geographic areas can be more limited than lower node areas.

Das erfindungsgemäße System nutzt demnach allgemein übliche Algorithmen zur Berechnung eines optimierten Streckenverlaufs mittels Computer, mit der Maßgabe, dass Ausgangspunkt und Endpunkt bzw. Startposition und Zielposition gleich sind und die Streckenlänge als eine maximale Streckenlänge vorgegeben ist. Durch diese Vorgabe müssen sich die bekannten Algorithmen nicht einen kürzesten Weg von der Startposition zur Zielposition suchen, sondern den Weg, dessen Länge der maximalen Streckenlänge Lmax am nächsten kommt und idealerweise mit dieser gleich ist. Zur Verminderung der erforderlichen Rechenleistung kann das Gebiet, in welchem die Summe der Teilstrecken zum Ausgangspunkt zurückführen soll, durch geometrische Formen eingegrenzt werden,The system according to the invention thus uses generally conventional algorithms for calculating an optimized route by means of a computer, with the proviso that the starting point and end point or starting position and destination position are the same and the route length is predetermined as a maximum route length. By virtue of this specification, the known algorithms do not have to search for a shortest path from the starting position to the target position, but rather for the path whose length comes closest to the maximum path length Lmax and is ideally equal to it. In order to reduce the required computing power, the area in which the sum of the sections is to be returned to the starting point can be delimited by geometric shapes,

Claims

A system for scheduling a route with an electronic route planner, wherein the electronic route planner provides a first digital position record corresponding to a start position of the route, providing a second digital position record corresponding to a destination position of the route, and providing at least one third digital position record comprising at least corresponds to a course position, which is different from the start position and the starting position and through which the route to be planned is to run, characterized in that the first digital position data set and the second digital position data set are identical.

System according to claim 1, characterized in that the route planner () has an input means for inputting at least one influencing variable and provides the at least one third position data set as a function of the influencing variable.

System according to claim 2, characterized in that the least one influencing variable is a route length of the route to be planned.

System according to claim 2 or 3, characterized in that the least one influencing variable is a period of time.

System according to one of claims 2 to 4, characterized in that the route planner () provides at least one route course as a function of the influencing variable and represents it on a display device.

System according to claim 5, characterized by a selection device for selecting one of the illustrated route courses as the route.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the route planner (12) is computer-aided.

System according to one of the preceding claims, characterized in that the route planner (12) comprises a satellite-based position-determining device.