DE60032989T2

DE60032989T2 - Routenauswahlverfahren und -System

Info

Publication number: DE60032989T2
Application number: DE60032989T
Authority: DE
Inventors: Takeshi Osaka-shi Yagyu; Makoto Hirakata-shi Fushimi; Yoshiki Sakai-shi Ueyama
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Corp
Priority date: 1999-09-29
Filing date: 2000-09-28
Publication date: 2007-10-11
Anticipated expiration: 2020-09-29
Also published as: DE60032989D1; EP1092949A2; EP1092949A3; EP1092949B1; US6338021B1

Description

HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Routen-Auswahlsysteme und im besonderen auf ein System zum automatischen Auswählen einer optimalen Route zwischen einem Startpunkt und einem Fahrtziel, die auf einer Karte angegeben sind.
Beschreibung des Standes der Technik
Mit dem Fortschritt der elektronischen Technologien sind in letzter Zeit Fahrzeugnavigationssysteme sehr schnell populär geworden. Einige herkömmliche Fahrzeugnavigationssysteme sind mit einem System zur Routenauswahl ausgestattet, so dass automatisch eine optimale Route (zum Beispiel die kürzeste oder schnellste) zwischen einem Startpunkt und einem Fahrtziel ausgewählt wird.
In einem derartigen herkömmlichen Routenauswahlsystem wird beispielsweise ein Verfahren eingesetzt, das in der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung No.59-105113 (84-105113) angegeben ist. Dieses Verfahren verwendet beispielsweise das Dijkstra-Verfahren, um eine optimale Route zwischen einem Startpunkt und einen Fahrtziel unter Verwendung von Daten zu bestimmen, die eine Straßenverbindung darstellen. Die Theorie zum Dijkstra-Verfahren findet sich in "Data Structures and Algorithms" von A.V.Aho et al. In der Übersetzung von Yoshio Ono, Baifu-kan, 1990 auf den Seiten 179 bis 183.
Ein anderes Verfahren zur Bestimmung einer optimalen Route besteht beispiels weise in dem Routensuch-Verfahren der japanischen offengelegten Patentveröffentlichung No. 4-204881 (92-204881). Bei diesem Verfahren erfolgt die Routensuche gleichzeitig auf bidirektionale Weise mit einer Suche ausgehend vom Startpunkt und einer Suche vom Fahrtziel. Mit dieser bidirektionalen Suche wird die Suchzeit reduziert.
Noch ein weiteres Verfahren zur Bestimmung einer optimalen Route wird in der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung No. 4-372985 (92-372985) mit dem Titel "Führungs-Geräte für empfohlene Route" beschrieben. Bei diesem Verfahren werden Kosten für das Rechtsabbiegen und das Linksabbiegen an Kreuzungen berechnet und diese berechneten Kosten als Beurteilungswert für eine optimale Route hinzu addiert.
In der Patentliteratur wurden verschiedene Systeme vorgeschlagen, die diese oder ähnliche Verfahren verwenden. In JP 08315290 wird ein Navigationssystem im Fahrzeug beschrieben, das die Route berechnen kann, die die kürzeste Wartezeit an Verkehrszeichen aufweist. In jenem System werden verschiedene Fahrstrecken aufgelistet, die einen kurzen Abstand von der gegenwärtigen Position zu einem Fahrtziel aufweisen. Für die aufgelisteten Routen wird die Möglichkeit berechnet, dass die auf der jeweiligen Route vorhandenen Verkehrsampeln Blau anzeigen, und zwar auf der Basis der Rate von Anzeigezeiten Blau der Verkehrsampeln multipliziert mit der Zahl von Verkehrsampeln an den Kreuzungen auf den jeweiligen Route. Anschließend wird aus der Liste die Route mit der höchsten Wahrscheinlichkeit für Blau anzeigende Verkehrszeichen ausgewählt, und zwar entsprechend dem arithmetischen Ergebnis, um die Route auszuwählen, auf der das Fahrtziel in kürzester Zeit erreicht wird.
Im Dokument EP 0 751 376 wird ein verfeinertes System offenbart, in dem die Navigationseinrichtung enthält: ein Erkennungsgerät für die aktuelle Position, um in die aktuelle Position eines Fahrzeugs zu erkennen, in dem das Gerät installiert ist; ein Informationsspeicher-Gerät, um Karteninformation und andere Informationen über Routen zu speichern, die bei der Routensuche und der Routenführung eingesetzt werden; ein Eingabegerät, um Befehle einzugeben; ein Ausgabegerät, um Informationen über die Routenführung auszugeben; und ein zentrales Verarbeitungsgerät. Das zentrale Verarbeitungsgerät enthält Mittel zum Routensuchen, um eine Route von der aktuellen Position zu einem Fahrtziel oder einen Durchgangspunkt festzustellen und zwar auf Grundlage der Karteninformationen; Speichermittel für die Route, um die vom Routensuch-Mittel gefundene Route zeitweise zu speichern und Steuermittel für die Routenführung, um ein Signal an das Ausgabegerät abzugeben, das die Routenführung entsprechend der Route durchführt. Das Gerät bestimmt eine Position auf einer Straße, die in einem vorbestimmten Abstand vorwärts in Fahrtrichtung von der aktuellen Position liegt und zwar als Startpunkt für die Suche oder als Startpunkt für die Routenführung.
Einige Systeme haben auch zum Ziel, das beste Transportmittel festzustellen, das in einer Stadt benutzt werden sollte. Dokument EP 1 077 362 offenbart ein Gerät zu Routenführung, das Informationen über eine Route liefert, die öffentliche Verkehrsmittel als Alternative zur Route für ein Fahrzeug liefert. Zusätzlich zur Suche einer Fahrzeugroute von einer aktuellen Position zu einem Zielpunkt wird festgestellt, ob die aktuelle Position und der Zielpunkt innerhalb einer Zone liegen, in der öffentliche Verkehrsmittel verwendet werden können. Wenn erkannt wird, dass die aktuelle Position und der Zielpunkt innerhalb einer Zone öffentlicher Nahverkehrsmittel liegen, wird eine Route gesucht, die öffentliche Verkehrsmittel einsetzt. Anschließend werden die Kosten für die Route unter Verwendung öffentlicher Verkehrsmittel und die Kosten der Fahrzeugroute miteinander verglichen. Wenn die Kosten für die Route mit öffentlichen Verkehrsmitteln innerhalb vorbestimmter Grenzen liegen, zeigt das Gerät die Route mit den öffentlichen Verkehrsmitteln an.
Bei derartigen herkömmlichen Verfahren. und Systemen bleiben jedoch Stopps an einer Verkehrsampel und die sich daraus ergebenden Folgen ohne Beachtung, auch nicht Verzögerungen, die das Fahrzeug beim Erreichen seines Fahrtziels aufgrund von Beschleunigung und Abbremsen vor und nach den Stopps erleidet. Deshalb kann keine optimale Route, die mit derartigen herkömmlichen Verfahren bestimmt wird, das Fahrzeug innerhalb der geschätzten Zeit zu seinem Ziel bringen.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist deshalb eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und ein System zu Routenauswahl anzugeben, um eine optimale Route zu suchen, wobei Stopps an Verkehrsampeln unterwegs in Betracht gezogen werden.
Zur Lösung der oben angegebenen Aufgaben wird ein Verfahren entsprechend Anspruch 1, ein System entsprechend Anspruch 18 und ein Aufzeichnungsmedium entsprechend Anspruch 25 zur Verfügung gestellt.
Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Verfahren zur Routenauswahl gerichtet, um eine optimale Route auf einer Karte auszuwählen, mit vorher gespeicherten Straßennetzdaten, die eine Straßenkreuzung und eine Straße angeben, und Routenauswahldaten einschließlich eines Kennzeichens für Verkehrsampeln (Ampelflag), um anzuzeigen, ob an der Kreuzung eine Verkehrsampel installiert ist oder nicht, wobei das Verfahren enthält: einen ersten Feststellungsschritt, mit dem während eines Routensuchprozesses zur Auswahl einer optimalen Route zwischen einem bezeichneten Startpunkt und einem Fahrtziel festgestellt wird, ob eine ins Visier genommene Kreuzung (Zielkreuzung) eine Ampel aufweist, indem auf das Ampelflag Bezug genommen wird, das in den Routen auswahldaten enthalten ist; und einem zweiten Schritt, um auf der Grundlage der im ersten Schritt durchgeführten Feststellung Durchgangskosten für das Passieren der Zielkreuzung zu ermitteln, wobei die im zweiten Schritt berechneten Durchgangskosten als Grundlage für die Auswahl der optimalen Route dienen.
Entsprechend dem ersten Aspekt werden im Voraus die Daten für die Routenauswahl gespeichert, mit Einschluss des Kennzeichens für Ampeln (Ampelflag), das angibt, ob eine Verkehrsampel an einer Kreuzung vorhanden ist oder nicht. Im zweiten Schritt während des Routensuchprozesses auf der Grundlage der Auswahldaten für die Route, werden die Durchgangskosten abhängig davon berechnet, ob die Zielkreuzung eine Verkehrsampel aufweist. Auf diese Weise können sich die im zweiten Schritt berechneten Durchgangskosten entsprechend unterscheiden. Damit wird es möglich, eine optimale Route unter genauer Beachtung von Stopps an Verkehrsampeln und sich daraus ergebenden Folgen zu berechnen, einschließlich der Verzögerungen, die das Fahrzeug beim Erreichen seines Fahrtziels aufgrund von Beschleunigungs- und Bremsvorgängen vor und nach den Stopps erleidet.
Entsprechend einem zweiten Aspekt, der im ersten Aspekt enthalten ist, werden im zweiten Schritt für den Fall, dass im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Zielkreuzung eine Verkehrsampel aufweist, Ampelkosten berechnet, die für eine Wartezeit aufgrund der Verkehrsampel maßgebend ist und auf Grundlage der berechneten Ampelkosten werden die Durchgangskosten für die Zielkreuzung berechnet.
Im zweiten Aspekt werden die Ampelkosten nur berechnet, wenn die Zielkreuzung eine Verkehrsampel aufweist. Auf diese Weise wird es während des Suchvorgangs für die Route möglich, eine optimale Route unter genauer Beachtung von Wartezeiten an Verkehrsampeln und sich daraus ergebenden Folgen zu be rechnen.
Entsprechend einem dritten Aspekt, der im ersten Aspekt enthalten ist, enthalten die Auswahldaten für die Routen weiter Informationen über den Straßentyp, um eine Straße entsprechend ihrer Art oder ihres Typs anzugeben, um, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Verkehrsampel aufweist, im zweiten Schritt die Informationen über den Straßentyp für die mit. der Zielkreuzung verbundene Straße auszuwerten, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend dem dritten Aspekt werden die Ampelkosten auf der Grundlage des Straßentyps der Straßen berechnet, die mit der Kreuzung verbunden sind. Auf diese Weise können die berechneten Ampelkosten sich abhängig davon unterscheiden, ob die zu der Kreuzung führende Straße eine höhere Priorität als andere aufweist. Es wird deshalb bei dem Suchverfahren für die Route möglich, eine optimale Route auf eine Weise zu finden, die beispielsweise alle Einflüsse aufgrund von Wartezeiten an Kreuzungen widerspiegelt.
Entsprechend einem vierten Aspekt, der in den ersten Aspekt enthalten ist, enthalten die Auswahldaten für die Route weiter Informationen über die Straßenbreite, um eine Straße entsprechend ihrer Breite anzugeben um, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt die Information über die Straßenbreite für eine Straße auszuwerten, die mit der Zielkreuzung verbunden ist, und die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel maßgeblich sind und auf dieser Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend einem fünften Aspekt, der im ersten Aspekt enthalten ist, enthalten die Auswahldaten für die Route weiter Informationen über die Fahrspuren, um eine Straße entsprechend der Anzahl ihrer Fahrspuren anzugeben um, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Kreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt die Straßenspur-Informationen für eine Straße auszuwerten, die mit der Zielkreuzung verbunden ist, und die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Verkehrsampeln maßgebend ist und aufgrund der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzungen zu berechnen.
Entsprechend dem viertem und dem fünften Aspekt werden die Ampelkosten berechnet, indem die Breite oder die Anzahl der Fahrspuren einer Straße berücksichtigt werden, die mit einer Kreuzung verbunden ist. Auf diese Weise können sich die so berechneten Ampelkosten abhängig davon unterscheiden, ob die zu der Kreuzung führende Straße eine höhere Priorität als andere aufweist.
Außerdem werden entsprechend dem vierten und fünften Aspekt die mit der Kreuzung verbundenen Straßen miteinander in Bezug auf ihrer Breite (die Anzahl der Fahrspuren) verglichen. Auf diese Weise können sich die berechneten Ampelkosten abhängig davon unterscheiden, ob die zu der Kreuzung führende Straße eine höhere Priorität als andere hat. Es wird damit in den Suchverfahren für die Routen möglich, eine optimale Route so zu finden, in der alle Einflüsse berücksichtigt werden, die beispielsweise durch eine Wartezeit an Kreuzungen hervorgerufen werden.
Entsprechend einem sechsten Aspekt, der im ersten Aspekt enthalten ist, enthalten die Auswahldaten für die Routen vorbestimmte Referenzwartezeitkosten und ein Verhältnis der Wartezeit auf der Straße, die zu einer mit einer Verkehrsampel ausgestatteten Kreuzung führt zur Referenzwartezeit, um, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Referenzwartezeitkosten und das Wartezeitverhältnis der zur Zielkreuzung führenden Straße Bezug zu nehmen und die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Verkehrsampel relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend dem sechsten Aspekt werden die Ampelkosten auf der Grundlage der Referenzwartezeitkosten und des Verhältnisses der Wartezeit für jede Straße berechnet, die zu der Kreuzung führt. Auf diese Weise können die sich berechneten Ampelkosten abhängig von den Straßen unterscheiden, die zu der Kreuzung führen. Es wird daher möglich, eine optimale Route auf eine Weise zu finden, die genau jeden Einfluss widerspiegelt, der beispielsweise durch eine Wartezeit an Kreuzungen hervorgerufen wird.
Entsprechend einem siebten Aspekt, der im sechsten Aspekt enthalten ist, stellen die Referenzwartezeitkosten einen Mittelwert für die Wartezeiten an jeder Kreuzung mit einer Ampel dar.
Entsprechend dem siebten Aspekt werden die Referenzkosten aufgrund tatsächlicher Messungen an Kreuzungen festgestellt. Damit können die Ampelkosten mit höherer Genauigkeit berechnet werden.
Entsprechend einem achten Aspekt, die im sechsten Aspekt enthalten ist, weisen die Daten für die Routenauswahl nicht notwendigerweise das Wartezeitverhältnis bezüglich der Referenzwartezeitkosten für jede Straße auf, die zu der Kreuzung mit einer Ampel führt, so dass im zweiten Schritt, selbst wenn das Verhältnis für eine zu der Zielkreuzung führenden Straße nicht enthalten ist, das Verhältnis für die andere dahin führende Straße herangezogen wird, um die Ampelkosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Im allgemeinen wird eine Straße, die zu einer Kreuzung mit Ampeln führt, mehrfach gefunden. Entsprechend dem achten Aspekt enthalten die Auswahldaten für die Route nicht notwendigerweise das Wartezeitverhältnis für jede Straße, die zur Kreuzung führt, um so die Datenmenge für die Routenauswahldaten zu reduzieren. Für jede Anwendung (zum Beispiel Automobilanwendungen), deren Speicherkapazität durch natürliche Umstände beschränkt ist, ist diese Reduzierung der Datenmenge höchst vorteilhaft.
Entsprechend einem neunten Aspekt, der im ersten Aspekt enthalten ist, stellen in die Daten für das Straßennetz eine Kombination von Knoten und Verknüpfungen (Kanten) dar und mehrere Kreuzungen werden durch mehrere Knoten und mindestens eine Kante dargestellt, die Routenauswahldaten enthalten ein Zeichen für Kreuzungen (Kreuzungsflag), das anzeigt, ob die das Straßennetz darstellende Kante innerhalb der Kreuzung (Intra-Kreuzungs-Kante) oder außerhalb der Kreuzung (Extra-Kreuzungskante) liegt, um, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Verkehrsampel aufweist, im zweiten Schritt auf das Kreuzungsflag Bezug zu nehmen, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit an der Zielkreuzungen relevant sind, und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend dem neunten Aspekt können Kreuzungen in den Straßennetzdaten durch verschiedene Knoten und mindestens eine Verknüpfung (Kante) dargestellt werden. Weiterhin ist die Kante, die das Straßennetz darstellt, durch das Kreuzungsflag klassifiziert, und zwar in eine Intra-Kreuzungs-Kante und eine Extra-Kreuzungs-Kante. In dem das Kreuzungsflag herangezogen wird, kann bei der Berechnung der Ampelkosten verhindert werden, dass sie mehr als einmal für die durch mehrere Knoten dargestellte Kreuzung berechnet werden.
Entsprechend einem zehnten Aspekt, der in neunten Aspekt enthalten ist, wird in zweiten Schritt auf das Kreuzungsflag Bezug genommen, um festzustellen, ob die Kante, die die zur Zielkreuzung führende Straße darstellt, die Intra-Kreuzungs-Kante oder die Extra-Kreuzungs-Kante ist, und nur wenn die Kante, die die zur Zielkreuzung führende Straße darstellt, als Extra-Kreuzungs-Kante erkannt wird, werden die Ampelkosten für die Ampel an der Zielkreuzung berechnet.
Entsprechend einem elften Aspekt, der im neunten Aspekt enthalten ist, wird im zweiten Schritt auf das Kreuzungsflag Bezug genommen, um festzustellen, ob eine nicht durchsuchte Kante, die mit einem die Zielkreuzung darstellenden Knoten verbunden ist, die Intra-Kreuzungs-Kante oder die Extra-Kreuzungs-Kante ist und nur wenn die nicht durchsuchte Kante als Extra-Kreuzungs-Kante erkannt wird, werden die Ampelkosten für die Ampel an der Zielkreuzung berechnet.
Entsprechend dem zehnten oder elften Aspekt werden die Ampelkosten nur berechnet, wenn das Kreuzungsflag der zur Zielkreuzung führenden Kante die Extra- oder Intra-Kreuzungs-Kante ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass die Ampelkosten mehr als einmal für die Kreuzung berechnet werden, die durch mehrere Knoten dargestellt wird.
Entsprechend einem zwölften Aspekt, die in neunten Aspekt enthalten ist, wird für den Fall, dass das Routensuchverfahren in bidirektionaler Weise von dem angegebenen Startpunkt oder von dem angegebenen Fahrtziel aus berechnet wird, im zweiten Schritt und im Fall der Routensuche beginnend vom angegebenen Fahrtziel aus, auf das Kreuzungsflag Bezug genommen, um festzustellen, ob eine nicht durchsuchte Kante, die mit einem Knoten verbunden ist, der die Zielkreu zung darstellt, eine Intra-Kreuzungs-Kante oder eine Extra-Kreuzungs-Kante darstellt und nur wenn die nicht durchsuchte Kante als Extra-Kreuzungs-Kante erkannt wird, werden die Ampelkosten für die Ampel an der Zielkreuzung berechnet.
Entsprechend einem dreizehnten Aspekt, der in neunten Aspekt enthalten ist, wird für den Fall, dass der Routensuchprozess in bidirektionaler Weise vom angegebenen Startpunkt und vom angegebenen Fahrtziel aus begonnen wird, im zweiten Schritt und für den Fall, dass die Routensuche vom angegebenen Fahrtziel aus beginnt, auf das Kreuzungsflag Bezug genommen, um festzustellen, ob eine Kante, die einem die Zielkreuzung darstellenden Knoten zugänglich ist, eine Intra-Kreuzungs-Kante oder eine Extra-Kreuzungs-Kante darstellt und nur wenn die zugängliche Kante als eine Extra-Kreuzungs-Kante erkannt wird, werden die Ampelkosten für die Ampel an der Zielkreuzung berechnet.
Entsprechend dem zwölften oder dreizehnten Aspekt werden bei der Routensuche, die entweder vom Startpunkt oder vom Fahrtziel ausgeht, die Ampelkosten für die Ampel an der Kreuzung nur berechnet, wenn die nicht durchsuchte Kante als eine Intra- oder als Extra-Kreuzungs-Kante für diese Kreuzung erkannt wird. Entsprechend werden die Ampelkosten für die durch mehrere Knoten dargestellte Kreuzung nur einmal berechnet. Im Einzelnen kann somit verhindert werden, dass die Ampelkosten überhaupt nicht berechnet oder mehr als einmal berechnet werden. Außerdem kann bei diesem Verfahren zu Routensuche, selbst wenn die Kreuzung durch mehrere Knoten dargestellt ist, bei der Routensuche vom Fahrtziel aus und bei der Suche vom Startpunkt aus der gleiche Knoten verwendet werden, um die Ampelkosten für die Kreuzung zu berechnen. Im Ergebnis können so die berechneten Durchgangskosten genau sein.
Entsprechend einem vierzehnten Aspekt, der im ersten Aspekt enthalten ist, ent halten die Routenauswahldaten eine Verbindungstabelle, in der ein Satz von Kreuzungen mit jeweils synchron arbeitende Ampeln als Verbindung gespeichert ist und, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle Bezug genommen wird, um die für die Wartezeit aufgrund der Ampel maßgebenden Ampelkosten zu berechnen und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Hier wird angenommen, dass die Ampeln auf einer Straße in synchroner Weise arbeiten. Wenn auf einer derartigen Straße eine erste Ampel einmal auf Grün schaltet, können die Fahrzeuge mehrere folgende Ampeln gleichmäßig und ohne topp durchfahren. Wenn dieser Fall vorliegt, ist es praktisch besser, nicht für jede durchfahrene Kreuzung zu berechnen. Um diese Überlegungen zu berücksichtigen, enthält entsprechend dem vierzehnten Aspekt die Verbindungstabelle einen Satz von Knoten, die in synchroner Weise arbeiten. Unter Verwendung dieser Verbindungstabelle werden die Ampelkosten für die Kreuzungen im zweiten Schritt berechnet. Die so berechneten Ampelkosten können damit eher die Synchronisation der Ampeln berücksichtigen. Deshalb ist es möglich, die Routensuche genau und realistisch entsprechend dem aktuellen Verkehr durchzuführen, wobei die Ampelkosten nur für eine Kreuzung berechnet werden, deren Ampel als erste in dem Abschnitt erscheint, in dem die Ampeln synchron arbeiten.
Entsprechend einem fünfzehnten Aspekt, der im vierzehnten Aspekt enthalten ist, wird, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle Bezug genommen, um eine Verbindung einer vorherigen Kreuzung mit einer Verbindung der Zielkreuzung zu vergleichen und auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses die Ampelkosten entsprechend der Wartezeit aufgrund der Ampel an der Zielkreuzung zu berechnen und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend einem sechzehnten Aspekt, der im fünfzehnten Aspekt enthalten ist, wird für den Fall, dass im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle Bezug genommen, um festzustellen, ob eine vor der Zielkreuzung liegende Kreuzung und die Zielkreuzung zur gleichen Verbindung gehören, um auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend einem siebzehnten Aspekt, der im fünfzehnten Aspekt enthalten ist, wird, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle bezuggenommen, um zu vergleichen, ob die zwei Kreuzungen von der Zielkreuzung entfernte Kreuzung und die Zielkreuzung zur gleichen Verbindung gehören um, wenn sich die Verbindung der zwei Kreuzungen vorherigen Kreuzung von der Verbindung der Zielkreuzung unterscheidet, die Ampelkosten entsprechend der Wartezeit aufgrund der Ampeln an der Kreuzung zu berechnen, und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend den fünfzehnten bis siebzehnten Aspekten wird verglichen, welcher Verbindung eine vor der Zielkreuzung liegende Kreuzung (eine oder zwei Kreuzungen vorher) und die Zielkreuzung angehören, um festzustellen, ob diese gleich sind. Mit dem damit erhaltenen Ergebnis werden die Ampelkosten berechnet. Auf diese Weise werden die Ampelkosten in bevorzugter Weise entsprechend der Synchronisation der Ampeln berechnet.
Hierbei ist angenommen, dass ein Fahrzeug rechts abbiegt und in eine Verbindung eintritt, die synchron arbeitende Ampeln aufweist. In diesem Fall ist eine Ampel an der ersten Kreuzung, die gleich nach dem Rechtsabbiegen eines Fahrzeugs erscheint, oft auf Rot gesetzt. Indem dieser Fall in Betracht gezogen wird, erfolgt entsprechend dem siebzehnten Aspekt ein Vergleich der Verbindungen einer Kreuzung, die um zwei Kreuzungen vorher liegt und einer Zielkreuzung, um festzustellen, ob diese gleich sind. Auf der Grundlage dieses Vergleichs werden die Ampelkosten berechnet. Auf diese Weise können die berechneten Ampelkosten genauer den Ampeln entsprechen, die auf tatsächlichen Straßen arbeiten.
Entsprechend einem achtzehnten Aspekt, der im fünfzehnten Aspekt enthalten ist, wird, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle bezuggenommen, um festzustellen, ob die vorherige Kreuzung und die Zielkreuzung zur gleichen Verbindung gehören, unmittelbar nachdem in einer vorbestimmten aufeinander folgenden Anzahl von Fällen festgestellt wurde, dass die vorherige Kreuzung und die Zielkreuzung zur gleichen Verbindung gehören, um dann die Ampelkosten aufgrund der Wartezeit durch die Ampel an der Zielkreuzung zu berechnen und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend einem neunzehnten Aspekt, der im fünfzehnten Aspekt enthalten ist wird, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Kreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle Bezug genommen, um festzustellen, ob die vorherige Kreuzung und die Zielkreuzung zur gleichen Verbindung gehören, unmittelbar nachdem über eine vorbestimmten Zeitdauer festgestellt wurde, dass die vorherige Kreuzung und die Zielkreuzung zur gleichen Verbindung gehören, um die Ampelkosten aufgrund der Wartezeit durch die Ampel an der Zielkreuzung zu berechnen und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Einen Abschnitt, in dem die Ampeln synchron arbeiten, können Fahrzeuge nur selten ohne Stopp an Kreuzungen durchfahren. Deshalb werden entsprechend dem achtzehnten Aspekt die Ampelkosten berechnet, unmittelbar nach dem in einer vorbestimmten Anzahl von Fällen hintereinander festgestellt wurde, dass die vorherige Kreuzung und die Zielkreuzung zu gleichen Verbindung gehören und, entsprechend dem neunzehnten Aspekt, unmittelbar nach dem die vorherige Kreuzung und die Zielkreuzung über eine vorbestimmte Zeitdauer als zur gleichen Verbindung gehörig festgestellt wurden. Auf diese Weise werden die Ampelkosten nach einer gewissen Fahrzeit berechnet, wenn ein Fahrzeug in einen Bereich eintritt, in dem die Ampeln synchron arbeiten. Daher können die berechneten Ampelkosten genauer dem Arbeiten von Ampeln auf tatsächlichen Straßen entsprechen.
Entsprechend einem zwanzigsten Aspekt, der im vierzehnten Aspekt enthalten ist, enthält die Verbindungstabelle einen Satz von Kreuzungen, von denen jede eine synchron arbeitende Ampel aufweist und als Verbindung gespeichert ist, um, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt eine Zeit für das Durchlaufen der Zielkreuzung zu schätzen, auf die Verbindungstabelle Bezug zu nehmen, um die Verbindung, zu der die Zielkreuzung zur geschätzten Zeit gehört, zu bestimmen, die Verbindung der Zielkreuzung mit der Verbindung der vorherigen Kreuzung zu vergleichen und auf der Grundlage des Vergleichsergebnisses die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel an der Zielkreuzung relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
In einem tatsächlichen Straßennetz kann sich die Kombination von Ampeln, die synchron arbeiten, abhängig vom Zeitbereich ändern. Deshalb speichert entsprechend dem zwanzigsten Aspekt die Verbindungstabelle Sätze von Kreuzungen, von denen jede eine synchron arbeitende Ampel aufweist. Im zweiten Schritt wird zur Berechnung der Ampelkosten auf eine derartige Verbindungstabelle bezugge nommen, um damit die berechneten Ampelkosten realistischer zu gestalten.
Ein einundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Routenauswahlsystem zur Auswahl einer optimalen Route auf einer Karte gerichtet und enthält: einen Speicher für Routenauswahldaten, um Straßennetzdaten zu speichern, die eine Kreuzung und eine Straße darstellen, und Routenauswahldaten einschließlich Ampelflags, die anzeigen, ob die Kreuzung eine Ampel aufweist oder nicht; einen Optimalroutensucher, um ein Verfahren zur Routensuche durchzuführen, um eine optimale Route zwischen einem Startpunkt und einem Fahrtziel auszuwählen auf der Grundlage der Routenauswahldaten, die im Speicher für Routenauswahldaten gespeichert sind; und einen Ampelkostenberechner, der arbeitet, wenn der Optimalroutensucher die optimale Route ermittelt, wobei im Verfahren zum Routensuchen der Optimalroutensucher auf das Ampelflag in den Routenauswahldaten Bezug nimmt, die im Speicher der Routenauswahldaten gespeichert sind, um festzustellen, ob eine Zielkreuzung eine Ampel aufweist, wenn der Optimalroutensucher feststellt, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, berechnet der Ampelkostenberechner die Ampelkosten aufgrund der Wartezeit durch die Ampeln und auf der Grundlage der vom Ampelkostenberechner berechneten Ampelkosten berechnet der Optimalroutensucher die Durchgangskosten, die für eine Zeit zum Durchlaufen der Zielkreuzung relevant sind.
Entsprechend einem zweiundzwanzigsten Aspekt, der im einundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, enthalten die Routenauswahldaten weiterhin vorbestimmte Referenzwartezeitkosten und ein Verhältnis der Wartezeit auf den Straßen, die zu einer Kreuzung mit einer Ampel hinführen, bezüglich einer Referenzwartezeit, und wenn der Optimalroutensucher feststellt, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, berechnet der Ampelkostenberechner die Ampelkosten, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind und zwar auf der Grundlage der Referenzwartekosten und des Wartezeitverhältnisses an der Kreuzung.
Entsprechend einem dreiundzwanzigsten Aspekt, der im zweiundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, enthalten die Routenauswahldaten den Verhältniswert der Wartezeit zu Referenzwartezeitkosten für einige der Straßen, die zu der Kreuzung mit der Ampel führen und selbst wenn kein Wartezeitverhältnis für eine zu der Zielkreuzung führenden Straße vorhanden ist, berechnet der Ampelkostenberechner die Ampelkosten für die Zielkreuzung auf der Grundlage eines Wartezeitverhältnisses, das für andere dahin führende Straßen verfügbar ist.
Entsprechend einem vierundzwanzigsten Aspekt, der im einundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, stellen die Straßennetzdaten ein Straßennetz durch eine Kombination von Knoten und Kanten dar und die darin enthaltenen Kreuzungen können durch mehrere Knoten und mindestens eine Kante dargestellt sein, die Routenauswahldaten enthalten weiter ein Kreuzungsflag, das angibt, ob die Kante, die das Straßennetz darstellt, eine Intra-Kreuzungs-Kante oder eine Extra-Kreuzungs-Kante ist und der Ampelkostenberechner bezieht sich auf das Kreuzungsflag, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel an der Zielkreuzung relevant sind.
Entsprechend einem fünfundzwanzigsten Aspekt, der im einundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, enthalten die Routenauswahldaten weiter eine Verbindungstabelle, in. der ein Satz von Kreuzungen als Verbindung gespeichert ist, von denen jede eine Ampel mit synchronen Betrieb aufweist und der Ampelkostenberechner nimmt auf die Verbindungstabelle Bezug, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel an der Zielkreuzung relevant sind.
Entsprechend einem sechsundzwanzigsten Aspekt, der in fünfundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, nimmt der Ampelkostenberechner auf die Verbindungstabelle Bezug, wenn der Optimalroutensucher feststellt, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, um festzustellen, ob eine zwei Kreuzungen vor der Zielkreuzung liegende Kreuzung und die Zielkreuzung zu gleichen Verbindung gehören und berechnet für den Fall, dass die um zwei Kreuzungen vorherliegende Kreuzung sich von der Verbindung der Zielkreuzung unterscheidet, die Ampelkosten, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel an der Zielkreuzung relevant sind.
Entsprechend einem siebenundzwanzigsten Aspekt, der im sechsundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, speichert die Verbindungstabelle einen Satz von Kreuzungen, die jeweils synchron arbeitende Ampeln aufweisen, als eine Verbindung auf der Basis eines Zeitraums und der Ampelkostenberechner schätzt die Zeit für das Durchlaufen der Zielkreuzung und nimmt Bezug auf die Verbindungstabelle mit der auf der Basis eines Zeitraums gespeicherten Verbindung, um festzustellen, zu welcher Verbindung die Zielkreuzung zur geschätzten Zeit gehört und vergleicht die Verbindung der vorhergehenden Kreuzung mit der Verbindung der Zielkreuzung, um auf der Basis des Vergleichsergebnisses die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel an der Zielkreuzung relevant sind.
Ein achtundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf ein Aufzeichnungsmedium gerichtet, auf dem einen Programm aufgezeichnet ist, mit dem auf einem Computer ein Verfahren durchgeführt werden kann, um eine optimale Route auf einer Karte auszuwählen, wobei das Aufzeichnungsmedium vorher gespeicherte Straßennetzdaten enthält, die eine Kreuzung und eine Straße darstellen, sowie Routenauswahldaten einschließlich eines Ampelflags, das anzeigt, ob die Kreuzung eine Ampel aufweist, wobei das Programm enthält: einen ersten Schritt, um während des Verfahrens zur Routensuche zur Auswahl einer optimalen Route zwischen einem angegebenen Startpunkt und einem Ziel festzustellen, ob eine Zielkreuzung eine Ampel aufweist, indem auf das Ampelflag in den Routenauswahldaten Bezug genommen wird; und einem zweiten Schritt zur Berechnung, auf der Grundlage der im ersten Schritt durchgeführten Feststellung, der Durchgangskosten zum Durchlaufend der Zielkreuzung, wobei auf der Grundlage der im zweiten Schritt berechneten Durchgangskosten die optimale Route ausgewählt wird.
Entsprechend einem neunundzwanzigsten Aspekt, der im achtundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, werden, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt Ampelkosten berechnet, die für eine Wartezeit an der Ampel der Zielkreuzung relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzungen berechnet.
Entsprechend einem dreißigsten Aspekt, der in achtundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, enthalten die Routenauswahldaten einen vorgegebenen Referenzwert für die Wartezeitkosten und ein Verhältnis der Wartezeit auf den Straßen, die zu einer Kreuzung mit einer Ampel führen zur Referenzwertwartezeit um, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Referenzwartezeitkosten und das Wartezeitverhältnis auf der zur Zielkreuzung führenden Straße Bezug zu nehmen, um die Ampelkosten zu berechnen, in die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend einem einunddreißigsten Aspekt, der im achtundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, stellen die Straßennetzdaten ein Straßennetz durch eine Kombination von Knoten und Kanten dar und die darin erscheinenden Kreuzungen können durch mehrere Knoten und mindestens eine Kante dargestellt werden, die Routenauswahldaten enthalten ein Kreuzungsflag, das angibt ob, die eine das Straßennetz darstellende Kante eine Intra-Kreuzungs-Kante oder eine Extra-Kreuzungs-Kante darstellt um, wenn im ersten Schritt festgestellt wurde, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf das Kreuzungsflag Be zug zu nehmen, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit an der Zielkreuzung relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Entsprechend einem zweiunddreißigsten Aspekt, der im achtundzwanzigsten Aspekt enthalten ist, enthalten die Routenauswahldaten eine Verbindungstabelle, in der ein Satz von Kreuzungen als eine Verbindung gespeichert ist, die jeweils eine synchron arbeitende Ampel aufweisen um, wenn im ersten Schritt festgestellt wird, dass die Zielkreuzung eine Ampel aufweist, im zweiten Schritt auf die Verbindungstabelle Bezug zu nehmen, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind und auf der Grundlage der berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die Zielkreuzung zu berechnen.
Diese und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch die folgende genaue Beschreibung der vorliegenden Erfindung deutlicher werden, wenn sie zusammen mit den beigefügten Zeichnungen gelesen wird.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
1 zeigt in einem Blockdiagramm ein Routenauswahl System nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung
2A bis 2C sind Diagramme, mit deren Hilfe erläutert wird, wie allgemeine Straßennetzdaten, beispielsweise in den Routenauswahldaten dargestellt werden, die im zweiten Speicher 4 in 1 gespeichert sind;
3A bis 3C sind Diagramme, mit deren Hilfe erläutert wird, wie Straßen mit Fahrspuren, die in Fahrtrichtung in geringem Abstand voneinander angeordnet sind, beispielsweise in den Routenauswahldaten dargestellt werden, die im zweiten Speicher 4 in 1 gespeichert sind;
4A und 4B sind Diagramme, mit deren Hilfe erläutert wird, wie Ampelkosten für den Fall berechnet werden, in dem ein Fahrzeug eine Kreuzung passiert, die durch einen in 2A gezeigten Knoten dargestellt wird;
5A und 5B sind Zeichnungen, mit deren Hilfe erläutert wird, wie die Ampelkosten für einen Fall berechnet werden, in dem ein Fahrzeug eine Kreuzung passiert, die durch einen in 2B wiedergegebenen Knoten dargestellt wird;
6A bis 6C sind Diagramme, mit deren Hilfe ein Verfahren erläutert wird, mit dem ein Wartezeitverhältnis für eine Eintrittskante berechnet wird, die nicht in einer Knotentabelle gezeigt ist;
7A und 7B sind Diagramme, mit deren Hilfe erläutert wird, wie die Ampelkosten für einen Fall berechnet werden, in dem ein Fahrzeug eine Kreuzung passiert, die durch mehrere in 3B gezeigte Knoten dargestellt ist;
8C bis 8D sind Diagramme, mit deren Hilfe erläutert wird, wie Ampelkosten für einen Fall berechnet werden, in dem ein Fahrzeug eine Kreuzung passiert, die durch mehrere in 3B gezeigten Knoten dargestellt ist;
9 ist ein Diagramm, mit dessen Hilfe ein Konzept aus der bekannten bidirektionalen Routensuche erläutert wird;
10A bis 10C sind Zeichnungen, mit deren Hilfe erläutert wird, wie ein Knoten bestimmt wird, für den die Ampelkosten berechnet werden;
11A und 11B sind Zeichnungen, mit deren Hilfe erläutert wird, wie ein Knoten bestimmt wird, für den die Ampelkosten berechnet werden, wenn sich ein Fahrzeug auf einem Straßennetz (Verbindung) befindet, dessen Ampeln synchron arbeiten;
12 ist eine Zeichnung, mit deren Hilfe erläutert wird, wie die Ampelkosten für einen Fall berechnet werden, in dem ein Fahrzeug eine in 11A. gezeigte Verbindung durchläuft;
13 zeigt ein Flussdiagramm mit der Arbeitsweise des Routenauswahl Systems von 1;
14 ist eine erste Hälfte eines Flussdiagramms, das die detaillierte Arbeitsweise eines Unterroutinenschrittes S104 in 13 zeigt;
15 ist eine zweite Hälfte des Flussdiagramms, das die detaillierte Arbeitsweise des Unterroutinenschrittes S104 in 13 zeigt;
16 ist ein Fluss Diagramm, das die detaillierte Arbeitsweise eines Unterroutinenschrittes S204 in 15 zeigt;
17 ist eine erste Hälfte eines Flussdiagramms, das die detaillierte Arbeitswei se eines Unterroutinenschrittes S301 in 16 zeigt; und
18 ist eine zweite Hälfte des Flussdiagramms, das die detaillierte Arbeitsweise des Unterroutinenschrittes S301 in 16 zeigt.
Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen
1 zeigt ein Blockdiagramm eines Routenauswahl Systems nach einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In 1 enthält das Routenauswahl Systems einen ersten Speicher 1, einen Positionsbestimmer 2, ein Eingabegerät 3, einen zweiten Speicher 4, die einen Routenauswahldatenspeicher in den Ansprüchen entspricht, einen Suche 5 für die optimale Route (Optimalroutensucher), einen Ampelkostenberechner 6, einen dritten Speicher 7, einen Ausgabedatengenerator 8 und ein Ausgabegerät 9.
Der erste Speicher 1 enthält ein Aufzeichnungsmedium, typischerweise eine CD-ROM, auf dem Daten für die Positionsbestimmung aufgezeichnet sind. Dabei enthalten die Daten für die Positionsbestimmung ein detailliertes Straßennetz, das verwendet wird, um die aktuelle Position eines Fahrzeugs zu bestimmen.
Der Positionsbestimmer 2 bestimmt die ungefähre Position des Fahrzeugs und die zurückgelegte Fahrstrecke unter Verwendung der Geschwindigkeit des Fahrzeugs, des Abbiegewinkels und/oder Signalen von künstlichen Satelliten (GPS). Der Positionsbestimmer 2 bezieht sich dann auf den ersten Speicher 1 mit den dort gespeicherten Daten für die Positionsbestimmung, um die genaue aktuelle Position des Fahrzeugs zu bestimmen.
Das Eingabegerät 3 reagiert auf eine Betätigung durch den Benutzer und gibt den Fahrtziel vom Benutzer an den Optimalroutensucher 5 (wenn erforderlich werden auch Startpunkt, aktuelle Zeit oder geplante Zeiten für die Abfahrt und die Ankunft ausgegeben).
Der zweite Speicher 4 enthält ein Aufzeichnungsmedium, typischerweise eine CD-ROM, auf dem Routenauswahldaten gespeichert sind.
Der Optimalroutensucher 5 verwendet die vom zweiten Speicher 4 zu Verfügung gestellten Routenauswahldaten, um eine optimale Route zwischen den Startpunkt und dem Fahrtziel zu bestimmen. Der hier verwendete Startpunkt ist die aktuelle Position des Fahrzeugs, die vom Positionsbestimmer 2 ermittelt wurde oder der über das Eingabegerät 3 eingegebene Startpunkt. Für das Fahrtziel wird das über das Eingabegerät 3 eingegebene Fahrtziel verwendet. Der Optimalroutensucher 5 erhält auch, sofern erforderlich, vom Eingabegerät 3 die aktuelle Zeit oder die vom Benutzer geplante Zeit für die Abfahrt (Ankunft). Außerdem setzt der Optimalroutensucher 5 während seiner Suche nach der optimalen Route den Ampelkostenberechner 6 ein, um die Ampelkosten zu berechnen, die verwendet werden, um die Durchgangskosten an Kreuzungen zu berechnen. Einzelheiten zu den Durchgangskosten und den Ampelkosten werden später beschrieben.
Der Ampelkostenberechner 6 berechnet die Ampelkosten während der Optimalroutensucher 5 nach der optimalen Route sucht und gibt die berechneten Kosten an den Optimalroutensucher 5 zurück. Diese Berechnung erfolgt auf der Grundlage von Information (zum Beispiel Vorhandensein oder Abwesenheit von Ampeln), die, sofern erforderlich, vom Optimalroutensucher 5 geliefert werden.
Der dritte Speicher 7 enthält ein Aufzeichnungsmedium, typischerweise eine CD- ROM, auf dem Daten für die Wiedergabe von Karten aufgezeichnet sind. Die Kartenwiedergabedaten stellen die Form von Straßen, Gelände, Häfen, Flüssen, Parks und ähnlichem auf einer Karte dar. Der Ausgabedatengenerator 8 verwendet die Kartenwiedergabedaten im. dritten Speicher 7 um Bilddaten zu erzeugen. Derartige Bilddaten werden verwendet, um die vom Positionsbestimmer 2 ermittelt aktuelle Position des Fahrzeugs anzuzeigen, sowie eine Karte des umgebenden Gebiets oder eine Karte eines vom Benutzer gewünschten Gebiets.
Wenn die von Optimalroutensucher 5 bestimmte optimale Route auf dem wiederzugebenden Gebiet gefunden wurde, erzeugt der Ausgabedatengenerator 8 Bilddaten, die die optimale Route darstellen. Daraufhin wird auf der Grundlage der aktuellen Position des Fahrzeugs und der bestimmten optimalen Route vom Ausgabedatengenerator 8 Leitinformation in Sprache und/oder Text erzeugt (beispielsweise "Bitte bei einer Kreuzung 100 m voraus Rechtsabbiegen").
Das Ausgabegerät 9 besteht beispielsweise aus einer Anzeige und/oder einem Lautsprecher und gibt die vom Ausgabedatengenerator 8 erzeugten Bilddaten und die Leitinformation zur Anzeige an den Benutzer aus. Genauer gesagt gibt die Anzeige die Bilddaten und die Leitinformation als Text voraus und der Lautsprecher gibt die Leitinformation als Sprache aus.
Anhand der 2A bis 3C wird im folgenden die Routenauswahldaten beschrieben, die im zweiten Speicher 4 gespeichert sind, der in 1 gezeigt ist.
In 2A. bis 2C enthalten die Routenauswahldaten Daten über das Straßennetz, die Straßenverbindungen darstellen. In den. Straßennetzdaten wird die Straße nicht genauso dargestellt wie sie ist (z. B., siehe 2A), sondern als ein Vektor, der auf der Basis einer Mittellinie der tatsächlichen Straße erzeugt wird (siehe 2B); dies erfolgt, um die Menge der Daten zu reduzieren. Ein Punkt, an dem sich mehrere Vektoren schneiden, zeigt eine Kreuzung im Straßennetz an und wird allgemein als Knoten bezeichnet. Jedem Knoten wird eindeutig ein Knotenidentifizierer zugeordnet. Ein Vektor mit zwei Knoten an den Enden zeigt hier eine zwischen zwei Kreuzungen liegende Straße an und wird allgemein als Kante (Verknüpfung) bezeichnet. Jeder Kante wird eindeutig ein Kantenidentifizierer zugeordnet.
Die Routenauswahldaten enthalten eine Knotentabelle wie sie in 2C gezeigt ist. In einer derartigen Knotentabelle wird für jeden Knotenidentifizierer eine Markierung für eine Ampel (Ampelflag) gesetzt, die angibt, ob an der durch den Knoten identifizierten tatsächlichen Kreuzung eine Ampel vorhanden ist oder nicht.
Die Straßen unterscheiden sich in ihren Typ, einschließlich bezüglich der in Fahrtrichtung unterschiedlichen Zu- und Abfahrten. Die Zufahrt hat eine oder mehrere Fahrspuren in Fahrtrichtung des Verkehrsstroms. Die Abfahrt weist ebenfalls eine oder mehrere Fahrspuren auf, allerdings in einer Richtung entgegengesetzt zur Zufahrt. In einem Falle sind die beiden Auffahrten jeweils durch dazwischen angeordnete Mittelstreifen getrennt wie in 3A gezeigt ist (der Mittelstreifen ist das gepunktete Gebiet). In einem anderen Fall können die beiden Auffahrten bezüglich einer aufgeständerten Straße auf der rechten beziehungsweise der linken Seite liegen, wobei sie durch einen geringen Abstand voneinander getrennt sind. Derartige in Bezug auf die Fahrtrichtung unterschiedlichen Zu- und Abfahrten werden individuell vektorisiert, um durch eine Kante dargestellt zu werden. 3D zeigt hier Knoten und Kanten, um die Kreuzung zu strukturieren, die durch zwei sich kreuzende Straßen in 3A gebildet wird, so dass vier Vektoren die beiden Sätze von Zu- und Abfahrten darstellen. Als Ergebnis wird die Kreuzung durch mehrere Knoten dargestellt (M1, M2, M3 und M4) und die Kanten werden als innerhalb der Kreuzung liegend (Intra-Kreuzungs-Kante) und als außerhalb der Kreuzung liegend (Extra-Kreuzungs-Kante) klassifiziert. Die Intra-Kreuzungs-Kante ist eine Kante, die innerhalb einer durch mehrere Knoten dargestellten Kreuzung liegt und eine Kante L2 (dicke durchgezogene Linie) in 3B ist eine Intra-Kreuzungs-Kante. In ähnlicher Weise ist eine Extra-Kreuzungs-Kante eine Kante, die außerhalb einer derartigen Kreuzung liegt.
Wie in 3C dargestellt, enthalten die Routenauswahldaten die Knotentabelle und eine Kantentabelle, um auch für einen solchen Fall vorbereitet zu sein, dass eine Kreuzung durch mehrere Knoten dargestellt ist. Die Knotentabelle wurde schon unter Bezug auf 2C beschrieben und wird hier nicht noch einmal beschrieben. In der Kantentabelle wird ein Markierung für eine Kreuzung (Kreuzungsflag) für jeden Kantenidentifizierer gesetzt, um anzuzeigen, ob die Kante eine Intra- oder eine Extra-Kreuzungs-Kante ist.
Im folgenden wird ein Verfahren zur Berechnung der Durchgangskosten unter Verwendung der Routenauswahldaten beschrieben. In dieser Ausführungsform stellen die Durchgangskosten eine Bewertungsgröße dar, die die Länge der Zeit anzeigt, die ein Fahrzeug zum Passieren einer Kreuzung benötigt und wird im allgemeinen erhalten, indem zu den Ampelkosten die Kosten für die Zu/Abfahrt addiert werden. Hierbei sind die Zu-/Abfahrt kosten eine Bewertungsgröße, die die Länge der Zeit angibt vom Eintritt bis zum Austritt aus einem Knoten für den Fall, dass der Knoten geradlinig durchlaufen wird oder dass rechts oder links abgewogen wird. Derartige Eintritt/Ausgangskosten sind bekannt (siehe japanische offen gelegte Patentveröffentlichung Nummer 4.372985 (92-372985)), so dass hier keine weitere Beschreibung erfolgt.
Die Ampelkosten stellen eine Bewertungsgröße dar, die die Wartezeit aufgrund einer Ampel angibt und bilden ein Merkmal der vorliegenden Erfindung. Unter Bezug auf 4A bis 8D wird nun ein Verfahren zur Berechnung der Ampelkos ten im einzelnen beschrieben.
4A ist eine schematische Ansicht eines Teils der Straßennetzdaten, die in den Routenauswahldaten enthalten sind. In 4A stellen die beiden Knoten N und M jeweils eine Kreuzung dar, das heißt, eine Kreuzung stellt einen Knoten dar. Mit dem Knoten N ist jeweils ein Ende der Kanten L1, L2, R1 und R2 verbunden, während mit dem Knoten M mindestens das andere Ende der Kante L2 und ein Ende der Kante L3 verbunden ist. 4B zeigt die Knotentabelle und die Kantentabelle für die Straßennetzdaten in 4A. In der Knotentabelle sind jeweils bei jedem Knotenidentifizierer das Ampelflag und das Wartezeitverhältnis gesetzt. Das Ampelflag wurde schon anhand von 2C erläutert. Die Knotentabelle in 4B zeigt, dass die durch den Knoten N dargestellte Kreuzung Ampeln aufweist, nicht aber Knoten M. Das Wartezeitverhältnis ist für jeden Knoten gesetzt, dessen Ampelflag als " vorhanden" gesetzt ist.
Im folgenden wird nun das Wartezeitverhältnis im einzelnen beschrieben. Dabei wird als Ampel-Wartezeit die Zeitdauer verstanden, in der eine Ampel in Fahrtrichtung rot zeigt. Da die Ampeln unterschiedliche Zeiten aufweisen, wird ein Mittelwert durch tatsächliche Messungen gebildet. In diesem System wird daher ein Mittelwert als bevorzugter Referenzwert für die Wartezeitkosten verwendet. Der Referenzwert für Wartezeitkosten kann auf beliebige passende Weise gewählt werden. Der Referenzwert für Wartezeitkosten wird entsprechend der Darstellung in 4B im zweiten Speicher 4 als Routenauswahldaten zusammen mit der Knotentabelle und der Kantentabelle gespeichert. Das Wartezeitverhältnis ist ein Verhältnis aus der Wartezeit in Bezug zu einem Referenzwert für Wartezeit kosten für einen Fall, dass das Fahrzeug einen Knoten von einer Kante aus betritt. In 4B hat das Wartezeitverhältnis für den Knoten N den Wert 0,7. Damit wird angezeigt, dass die Ampelkosten für einen Fall, in dem ein Fahrzeug den Knoten N von der Kante L1 oder L2 betritt, 70% bezogen auf die Zeit eines Referenzwerts für die Wartezeitkosten beträgt.
In der in 4B dargestellten Kantentabelle ist das Kreuzungsflag für jeden Kantenidentifizierer gesetzt. Die Kantentabelle ist die in Bezug auf 3C beschriebene. Da die Knoten N und M jeweils eine Kreuzung anzeigen, ist es bekannt, das das Kreuzungsflag für die Kante L2, an deren Enden diese Knoten N und M liegen, der Extra-Kreuzungs-Kante ist. Die übrigen Kanten in der Tabelle von 4B sind ebenfalls Extra-Kreuzungs-Kanten.
In der Routensuche nach dem Dijkstra-Verfahren werden die Ampelkosten, die für die Berechnung der Durchgangskosten der Knoten N und M erforderlich sind, wie folgt berechnet:
Zuerst werden Ampelkosten für einen Fall berechnet, in dem ein Fahrzeug den Knoten N von der Kante L1 aus betritt (weißer Pfeil in 5A) und von der Kante R1 (schwarzer Pfeil) und zwar nach der folgenden Gleichung (1). Ampelkosten = Referenzwartezeitkosten × Wartezeitverhältnis (1)
Entsprechend der Knotentabelle in 4B beträgt das Wartezeitverhältnis 0,7 für den Fall, dass das Fahrzeug den Knoten N von der Kante L1 her betritt. Unter der Annahme, dass die Referenzwartezeit S ist, lassen sich die Ampelkosten damit folgendermaßen ausdrücken Ampelkosten = 0,7 × S (2)
Hier ist das Wartezeitverhältnis 1,3 für den Fall, dass das Fahrzeug den Knoten N von der Kante R1 aus betritt. Die Gründe dafür werden nun erläutert. Wie in 6A dargestellt, wird angenommen, dass eine Kreuzung der Straßen α und β die Ampeln TS1 und TS2 aufweist. In den 6B und 6C wird die Lichtanzeige der Ampeln TS1 und TS2 dargestellt. Aus den 6A bis 6C ergibt sich, dass während der roten Phase von Ampel TS1 die Ampel TS2 nicht rot zeigt, sondern beispielsweise Grün. Hier wird angenommen, dass ein Wartezeitverhältnis an der Ampel TS1 für ein Fahrzeug auf der Straße α 0,7 beträgt, und zwar bezüglich der Referenz Wartezeit kosten S von 1. Entsprechend wird der Unterschied des Verhältnisses (=1 – Wartezeitverhältnis an Ampel TS1) zum Wartezeitverhältnis an der Ampel TS2 hinzu addiert. Damit wird das Wartezeitverhältnis an der Ampel TS2 für das Fahrzeug auf der Straße β gleich 1+ Unterschied im Verhältnis (=1 – Wartezeitverhältnis an Ampel TS1) = 1,3. Darin liegt der Grund weshalb das Wartezeitverhältnis 1,3 für den Fall beträgt, dass das Fahrzeug den Knoten N von der Kante R1 betritt. Die Ampelkosten für einen derartigen Fall können mit der folgenden Gleichung (3) berechnet werden: Ampelkosten = (1 + (1 – 0,7)) × S = 1,3 × S (3)
Aus dem vorstehenden ergibt sich, dass das Wartezeitverhältnis für den Fall berechnet werden kann, dass ein Fahrzeug den Knoten N von R1 oder R2 betritt, sofern dasjenige von L1 oder L2 bekannt ist, so dass in die Knotentabelle in 4B kein derartiges Verhältnis mit aufgenommen werden muss. Beim Verfahren zur Berechnung der Ampelkosten kann das Routenauswahlsystem in 1 technische effizient ausgestattet werden, in dem die Datenmenge im zweiten Speicher 4 reduziert wird. Da ein derartiges Routenauswahl System natürlichen Größenbeschränkungen unterliegt, beispielsweise bei Anwendungen im Automobil, sind die Speicher 1, 4 und 7 in ihrer Kapazität entsprechend beschränkt. Die Reduzierung der Datenmenge ist daher besonders vorteilhaft.
Entsprechend dem in 5B gezeigten schwarzen Pfeil betragen die Ampelkos ten 0 für den Fall, dass ein Fahrzeug den Knoten M von der Kante L2 betritt. Das liegt daran, dass das Ampelflag in der Knotentabelle von 4B anzeigt, das Knoten M keine Ampeln aufweist.
In dem Verfahren zur Berechnung der Ampelkosten, das an Hand der 4A bis 6C beschrieben wurde, wird angenommen dass eine Kreuzung durch mehrere Knoten dargestellt ist. Hier ist zu beachten, dass die Kanten L1 bis L3 und R1 und R2 alle Extra-Kreuzungs-Kanten darstellen, so dass keine Beschreibung des Kreuzungsflags erfolgt (dessen Einzelheiten später beschrieben werden), das zur Berechnung der Ampelkosten verwendet wird.
Im obigen werden die Ampelkosten einfach auf der Grundlage der Referenzwartezeitkosten und des Wartezeitverhältnisses berechnet. Alternativ können auch beispielsweise die mit dem Knoten N verbundenen Kanten (L1, L2, R1 und R2) während der Routensuche in Bezug auf die Type ausgewertet werden (z. B. Autobahn, Ortsstraße, Überlandstraße, Privatstraße), so dass die Ampelkosten eine Hauptkante einen geringeren Wert ergeben. Auf diese Weise ergeben sich unterschiedliche Ampelkosten abhängig vom Typ der Kante, aus der ein Fahrzeug in eine Kreuzung eintritt. Im Verfahren zur Berechnung von Ampelkosten ist dadurch möglich, eine optimale Route unter sorgfältiger Beachtung der Einflüsse von Wartezeiten aufgrund von Ampeln und der sich daraus ergebenden Folgen aufzufinden.
Auf alternative Weise können die Kanten, die eine Kreuzung strukturieren, in Bezug auf die Breite der Straße während der Routensuche ausgewertet werden, und zwar aufgrund von Informationen über die Straßenbreite, die eine Straße entsprechend ihrer Breite spezifiziert, so dass die Berechnung der Ampelkosten einer Kante mit größerer Breite zu einem geringeren Wert führt.
Weiterhin können die Kanten, die eine Kreuzung strukturieren, während der Routensuche in Bezug auf die Anzahl der Fahrspuren der Straße ausgewertet werden, und zwar auf der Grundlage von Informationen über die Fahrspuren, die eine Straße entsprechend ihrer Fahrspuren spezifizieren, so dass die Berechnung der Ampelkosten für eine Kante mit einer größeren Anzahl von Fahrspuren zu einem geringeren Wert führt.
Weiterhin können die Kanten, die eine Kreuzung strukturieren, während der Routensuche in Bezug auf die Breite und die Anzahl der Fahrspuren ausgewertet werden, so dass die Berechnung der Ampelkosten einer Kante mit großer Breite oder einer großen Anzahl von Fahrspuren zu einem geringeren Wert führt Im folgenden erfolgt an Hand der Diagramme in den 7A bis 8D die Erläuterung des Verfahrens zur Berechnung der Ampelkosten für einen Fall, in dem eine tatsächliche Kreuzung durch mehrere Knoten dargestellt ist. 7A zeigt eine schematische Ansicht eines Teils der Straßennetzwerkdaten, die in den Straßenauswahldaten enthalten sind. In 7A stellen vier Knoten N1 bis N4 eine tatsächliche Kreuzung dar. Mit dem Knoten N1 ist jeweils ein Ende der Kanten L5, L6, R1 und R2 verbunden. Bezüglich der Einzelheiten zu den anderen Knoten N2 bis N4 wird auf 7A verwiesen.
7B zeigt eine Knotentabelle und eine Kantentabelle für die in 7A dargestellte Straßennetzdaten. In der Knotentabelle von 7B sind für jeden Knotenidentifizierer das Ampelflag und das Wartezeitverhältnis gesetzt. Da die durch mehrere Knoten dargestellte Kreuzung Ampeln aufweist, ist das Ampelflag für jeden der Knoten N1 bis N4 auf " vorhanden" gesetzt. Für einen Fall, in dem ein Fahrzeug den Knoten N1 von der Kante L5 oder L6 aus betritt, ist für den Knoten N1 das Wartezeitverhältnis auf den Wert "0,8" gesetzt. Hier ist zu beachten, dass in 7A das Fahrzeug den Knoten N1 nicht von der Kante L6 aus betreten kann.
Da jedoch die Routensuche auf bidirektionale Weise durchgeführt werden kann, ist es erforderlich, das Wartezeitverhältnis in Knoten N1 für den Fall zu setzen, dass aus der Kante L6 eingetreten wird. In ähnlicher Weise ist das Wartezeitverhältnis für die anderen Knoten N2 bis N4 gesetzt.
In der in 7B dargestellten Kantentabelle ist für jeden Kantenidentifizierer das Kreuzungsflag gesetzt (wegen Einzelheiten wird auf die vorstehende Beschreibung zu 3C verwiesen). Darin zeigen die für die Kanten L2, L5, R2 und R5 gesetzten Kreuzungsflags "Intra-Kreuzung" an.
Im folgenden werden für die Routensuche gemäß dem Dijkstra-Verfahren einige Tipps erläutert, um die Ampelkosten an einer Kreuzung zu berechnen, die entsprechend 7A durch mehrere Knoten N1 bis N4 dargestellt ist. Wie schon anhand der 4A bis 5B beschrieben, werden die Ampelkosten im Prinzip für jeden Knoten berechnet, dessen Ampelflag auf " vorhanden" gesetzt ist. Dieses ist jedoch für den Fall unpassend, dass mehrere Knoten eine Kreuzung darstellen. Deshalb werden gewöhnlich bei der Routensuche von einem Startpunkt aus gemäß dem Dijkstra-Verfahren die Ampelkosten nur berechnet, wenn eine Kante, die zu den Knoten N1 bis N4 führt (Eintrittskante) eine Extra-Kreuzungs-Kante ist. Nach dieser Regelung werden die Ampelkosten für einen Fall wie folgt berechnet, dass ein Fahrzeug von der Kante L1 in die Kreuzung eintritt, die durch die Knoten N1 bis N4 dargestellt ist.
Unter Bezug auf 8A wird angenommen, dass sich ein Fahrzeug der Kreuzung in 7A oder 8D auf der Kante 1 nähert und in den Knoten N2 eintritt, um dann nach links in die Kante R3 abzubiegen oder aber nicht in die Kante L2 nach links abzubiegen. Da in diesem Fall die Eintrittskante, das heißt die Kante L1, die Extra-Kreuzungs-Kante ist (siehe 7B), werden die Ampelkosten für den Knoten N2 gemäß Gleichung (1) berechnet. Dabei sind die Referenzwartezeitkosten S und die Wartezeitkosten betragen entsprechend 7B 0,8. Die Ampelkosten für den Fall, dass das Fahrzeug auf der Kante L1 in den Knoten N2 eintritt und dann in die Kante R3 oder L2 fährt, kann entsprechend der folgenden Gleichung (5) berechnet werden: Ampelkosten = 0,8 × S (5)
Im folgenden wird auf 8B Bezug genommen. Wenn das Fahrzeug auf der Kante L2 in den Knoten N3 eintritt und dann geradeaus zur Kante L3 fährt oder nach rechts zur Kante R5 abbiegt, werden die Ampelkosten nicht berechnet, da die Eintrittskante, das heißt Kante L2, die Intra-Kreuzungs-Kante ist (das heißt, die Ampelkosten in diesem Fall betragen 0).
Im folgenden wird auf 8C Bezug genommen. Wenn das Fahrzeug auf der Kante R5 den Knoten N4 betritt und geradeaus zur Kante R6 fährt oder nach rechts zur Kante L5 abbiegt (das Fahrzeug wendet), werden die Ampelkosten nicht berechnet, da die Eintrittskante, das heißt Kante R5, die Intra-Kreuzungs-Kante ist (das heißt die Ampelkosten betragen hier 0).
Wie aus dem Fall der einzelnen Kreuzung, die durch mehrere Knoten wie in 8D dargestellt ist, werden die Ampelkosten nur einmal für den Knoten N2 berechnet. Das ist auf alle anderen Kreuzungen anwendbar, die durch mehrere Knoten dargestellt sind.
Alternativ können die Ampelkosten. auch nur einmal berechnet werden, wenn das Fahrzeug aus einer derartigen Kreuzung ausfährt. Ist dies der Fall, werden bei der Routensuche vom Startpunkt die Ampelkosten gewöhnlich nur berechnet, wenn eine Kante, von der aus das Fahrzeug die Kreuzung verlässt (Austritts Kante) eine Extra-Kreuzungs-Kante ist. Nach dieser Regelung werden für ein Fahrzeug, das von der Kante L1 kommt, die Ampelkosten für den Knoten N2 berechnet, wenn das Fahrzeug an der Kreuzung nach links abbiegt, für den Knoten N3, wenn er das Fahrzeug die Kreuzung geradeaus durchfährt, für Knoten N4, wenn das Fahrzeug dort nach rechts abbiegt und für Knoten N1, wenn das Fahrzeug dort wendet.
Ein Merkmal der vorliegenden Erfindung besteht darin, dass für eine durch mehrere Knoten dargestellte Kreuzung die Ampelkosten nur einmal für die Durchgangskosten berechnet werden. Zur Erläuterung dieses Merkmals bei einer Routensuche Dijkstra-Verfahren ausgehend von einem Startpunkt gilt gemäß dem vorstehend beschriebenen die Regel, dass die Ampelkosten nur einmal berechnet werden, wenn irgend eine Kante, die zu den Knoten N1 bis N4 führt, die Extra-Kreuzungs-Kante ist und die Regel, dass die Ampelkosten nur einmal berechnet werden, wenn irgendeine Austrittskante von diesem Knoten eine Extra-Kreuzungs-Kante ist. Solange jedoch die Ampelkosten nur einmal berechnet werden, kann irgend eine dieser Regeln verwendet werden.
Im folgenden wird beschrieben, wie die Ampelkosten in einem Fall berechnet werden, bei dem die Routensuche in bidirektionaler Weise erfolgt. 9 zeigt eine Darstellung mit dem Konzept einer derartigen bidirektionale Routensuche. Wie dargestellt, erfolgt die Routensuche gleichzeitig von einem Startpunkt SP (im folgenden als Startpunktsuche bezeichnet) und einem Fahrtziel DP (im folgenden als Fahrtzielsuche bezeichnet) und eine Route wird als optimale Route bestimmt, die in einem Bereich aufgefunden wird, in dem sich die beiden Kreisgebiete verbinden. Auf diese Weise wird die Routensuche ungefähr um die Hälfte verkürzt und damit auch die erforderliche Zeit. Dieses Verfahren ist herkömmlich bekannt und in der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung Nummer 4.204881 (92-204881) beschrieben.
Wenn die festgestellte optimale Route irgend eine Kreuzung aufweist, die durch mehrere Knoten dargestellt ist und wenn die Startpunkt Routensuche und die Fahrtziel-Routensuche sich in dem Knoten unterscheiden, für den die Ampelkosten berechnet werden, können die Ampelkosten entweder gar nicht oder zweimal berechnet werden. Als Ergebnis können die Durchgangskosten im Bereich, in dem sich die beiden Kreisgebiete überschneiden, nicht genau berechnet werden und eine optimale Route lässt sich daher nicht bestimmen.
Um dieses Problem bei der Fahrtziel-Routensuche zu vermeiden, wird im folgenden ein Verfahren beschrieben um die Ampelkosten an Kreuzungen zu berechnen, wie sie in 7A dargestellt sind. Dabei wird auf 10A bis 10C bezuggenommen.
Bei der Startpunkt-Routensuche werden in die Ampelkosten für den Knoten N2 entsprechend 8A berechnet, wenn das Fahrzeug die Kreuzung von 7A aus der Kante L1 betritt. Wie sich aus den Pfeilen in 10 ergibt, wird jedoch bei der Fahrtziel-Routensuche ausgiebig von der Richtung Gebrauch gemacht, die gegengesetzt zur Startpunkt Routensuche liegt, von einer Austrittskante zu einer Eintrittskante. Um bei der Fahrtziel-Routensuche und der Startpunkt-Routensuche übereinstimmende Knoten für die Berechnung der Ampelkosten zu erhalten, beispielsweise Knoten N2 in der bidirektionalen Routensuche von der Kante L1 nach L3, werden die Ampelkosten nur berechnet, wenn eine als nächste zu suchende Kante eine Extra-Kreuzungs-Kante ist (siehe 10A).
Im folgenden wird unter Bezug auf 10B und 10C das Verfahren zur Berechnung der Ampelkosten genauer für die Route beschrieben, die von der Kante L1 zu L3 in der Fahrtziel-Routensuche durchsucht wird. In diesem Falle geht die Suche zuerst zur Kante L3 und dann zum Knoten N3. Dann wird festgestellt, ob die Ampelkosten berechnet werden oder nicht für den Fall, dass die Kante L3 eine Austrittskante und die Kante L2 die Eintrittskante ist. Hier wurde die Kante L3 schon durchsucht, nicht aber Kante L2, die eine Intra-Kreuzungs-Kante ist. Unter Berücksichtigung dieses Umstandes werden die Ampelkosten für den Knoten N3 nicht berechnet. Wenn anschließend die Fahrtziel-Routensuche in 10C den Knoten N2 erreicht, ist Kante L2 schon durchsucht, nicht aber Kante L1. In diesem Fall ist die Kante L1 die Extra-Kreuzungs-Kante, so dass die Ampelkosten berechnet werden. Auf diese Weise stimmt die Fahrtziel-Routensuche mit der Startpunkt-Routensuche hinsichtlich des Knotens zur Berechnung der Ampelkosten überein.
Für den Fall, dass die Ampelkosten während der Startpunkt-Routensuche berechnet werden, wenn das Fahrzeug aus der Kreuzung aus fährt, können die Ampelkosten in der Fahrtziel-Routensuche nur berechnet werden, wenn die schon durchsuchte Kante eine Extra-Kreuzungs-Kante ist.
Im folgenden wird ein Fall betrachtet, bei dem mehrere Ampeln in synchroner Weise arbeiten. Genauer gesagt werden hier zwei aufeinander folgende Ampeln gleichzeitig auf Grün geschaltet, oder mit einem vorbestimmten gegenseitigen Intervall. In diesem Fall können Fahrzeuge gleichmäßig weiterfahren und es ist damit besser, nicht für jede Kreuzung die Ampelkosten zu berechnen, damit die Durchgangskosten mit größter Genauigkeit ermittelt werden können. Um diesen Umstand zu berücksichtigen, werden in dem vorliegenden Routenauswahl-System die Ampelkosten in der folgenden beschriebenen Weise für synchron arbeitende Ampeln berechnet.
11A zeigt eine schematische Ansicht der Daten für ein Straßennetz, wobei die an den dargestellten Knoten befindlichen Ampeln in synchroner Weise arbeiten. 11B zeigt eine Knotentabelle und eine Verbindungstabelle für die Daten des Straßennetzes in 11A.
11A zeigt sieben Kreuzungen, die durch jeweilige Knoten N1 bis N6 und M1 dargestellt sind. Diese Knoten N1 bis N6 und M1 sind wie dargestellt durch Kanten verbunden. Der Klarheit halber stellt ein Knoten in 11A eine Kreuzung dar, so dass die Kanten L1 bis L7 und die Kanten R1 und R2 alle Extra-Kreuzungs-Kanten sind.
Die Knotentabelle in 11B ist die schon im vorherigen beschriebene und wird deshalb nicht weiter erläutert. Die Knotentabelle zeigt, dass jeder der Knoten N1 bis N6 und M1 Ampeln aufweist. In der Verbindungstabelle sind für jede Verbindungsnummer Zeitraum-Informationen und ein Knotenidentifizierer eingetragen. In dieser Ausführungsform bedeutet eine Verbindung eine Route, auf der mehrere synchron arbeitende Ampeln platziert sind und die Verbindungsnummer dient dazu, diese Verbindung eindeutig zu spezifizieren. Die Zeitraum-Information zeigt einen Zeitraum für diejenigen Ampeln an, die in synchroner Weise auf der gleichen Verbindung arbeiten. Ein Satz von Knotenidentifizierern in der Verbindungstabelle zeigt an, welcher Knoten zu welcher Verbindung gehört. Aus der Verbindungstabelle mit dieser Information ist es beispielsweise ersichtlich, dass die Verbindung #2 die Knoten N1 bis N6 enthält und die darin befindlichen Ampeln von 5:00 bis 22:59 synchron arbeiten. Als anderes Beispiel enthält die Verbindung #1 die Knoten N1 und M1 und die darin befindlichen Ampeln arbeiten synchron von Mitternacht bis 4:49. Damit zeigt die Verbindungstabelle, wann die Ampeln auf derselben Verbindung synchron arbeiten und welche Knoten zu welcher Verbindung gehören.
Routenauswahldaten, die zur Berechnung der Ampelkosten für den Fall herangezogen werden, dass mehrere Ampeln in synchroner Weise arbeiten, bestehen aus den Straßennetzdaten, der Knotentabelle und der Verbindungstabelle in den 11A und 11B. Für den Fall, dass eine Kreuzung durch mehrere Knoten dargestellt ist, wird die Knotentabelle mit hinzu gezogen.
Im folgenden wird ein beispielhaftes Verfahren zur Berechnung der Ampelkosten für eine vorbestimmte Route angegeben, die auf den Routenauswahldaten in den 11A und 11B basiert. Wird angenommen, dass ein Fahrzeug das Straßennetz von 11A von der Kante R1 nach L2 ungefähr zur Mittagszeit durchfahren soll, so erfolgt die Berechnung der Ampelkosten für diesen Fall wie in 12 dargestellt. Im folgenden wird der Einfachheit halber angenommen, dass die Routensuche nur von einem Startpunkt aus durchgeführt wird und dass ein Vergleich der Verbindungsnummern zwischen einem Zielknoten und einem zwei Knoten davorliegenden Knoten erfolgt.
In 12 wird angenommen, dass das Fahrzeug zwei Knoten passiert hat, die beide zu einer Verbindung #0 gehören, bevor es den Knoten M1 erreicht, der Zielknoten ist. Im folgenden werden vorhergehende Verbindungen durch [x₁, x₂] ausgedrückt, wobei x₁ die Verbindungsnummer bis unmittelbar vor dem Zielknoten M1 liegenden Knoten ist und x₂ der um zwei Positionen vorhergehende Knoten. Sind beispielsweise alle diese beiden null, so wird die vorherige Verbindung durch [0, 0] ausgedrückt.
Aus der Verbindungstabelle in 11B ergibt sich, dass der Zielknoten M1 zur Verbindung #4 ungefähr zur Mittagszeit gehört. Dabei ist der Zielknoten derjenige, für den die Ampelkosten berechnet werden sollen. Die Verbindungsnummer "4" des Zielknotens M1 unterscheidet sich von der Verbindungsnummer "0" des Knotens, der um zwei Positionen vorher liegt, so dass die Ampelkosten für den Zielknoten M1 berechnet werden.
Das Fahrzeug tritt dann aus der Kante R2 in den Knoten N1 ein und die vorherige Verbindung ist [4,0]. Um die Mittagszeit gehört der Knoten N1 als Zielknoten zur Verbindung #2. Da damit die Verbindungsnummer "2" sich von der Verbindungsnummer "0" des und zwei Positionen vorher liegenden Knotens unterscheidet, werden die Ampelkosten also für den Knoten N2 berechnet.
Wenn das Fahrzeug aus der Kante L3 den Knoten N3 betritt, ist die vorherige Verbindung [2.2]. Hier gehört der Knoten N3 zur Verbindung #2 und eine Verbindungsnummer des um zwei Positionen vorher liegenden Knotens ist also 2. wenn damit der Zielknoten und ein zwei Positionen vorher liegenden Knoten die gleiche Verbindungsnummer aufweisen, wird entschieden, dass die Ampelkosten nicht berechnet werden. Das gilt auch für die Knoten N4, N5 und N6 als Zielknoten, so dass die Ampelkosten nicht berechnet werden. Damit werden keine Wartezeiten aufgrund von Ampeln berücksichtigt, wenn sich ein Fahrzeug auf einer Route bewegt, auf der die Ampeln synchron arbeiten und die Routensuche kann in korrekter Weise und realistisch entsprechend dem tatsächlichen Verkehr erfolgen.
Im vorgehenden wurde die Verbindungsnummer eines Zielknotens und eines um zwei Positionen davorliegenden Knotens verglichen. Alternativ kann auch eine Verbindungsnummer eines Zielknoten mit der eines direkt davor liegenden Knotens verglichen werden. Bei einem derartigen Vergleich kann jedoch die Routensuche nicht korrekt durchgeführt werden, wenn ein Fahrzeug an einer Ampel stoppt unmittelbar nachdem es nach rechts zu einer anderen Verbindung abgebogen ist. Das heißt, die Ampelkosten können nicht für einen Zielknoten berechnet werden, für den sie eigentlich berechnet worden sollen.
Alternativ kann der Ampelkostenberechner 6 die Anzahl der Knoten zählen, die ein Fahrzeug auf der gleichen Verbindung durchfährt und die Ampelkosten jedes Mal dann berechnen, wenn der gezählte Wert eine vorbestimmte Zahl erreicht (beispielsweise fünf). Auf diese Weise kann berücksichtigt werden, dass ein Fahr zeug an einer Ampel stoppen kann, nach dem es eine gewisse Entfernung auf derselben Verbindung gefahren ist. Oder aber der Ampelkostenberechner 6 kann die Ampelkosten nicht entsprechend einem vorbestimmten Anzahl von Knoten berechnen, sondern nach einer vorbestimmten Fahrzeit auf derselben Verbindung. Die Anzahl der Knoten und die Länge der Fahrzeit können entsprechend des Zeitraums geändert werden, in dem das Fahrzeug passiert.
Die 13 bis 18 zeigen Flussdiagramme mit der Arbeitsweise des Routenauswahl Systems von 1. Im folgenden wird unter Bezug auf 13 bis 18 beschrieben, wie das Routenauswahl System in Fig. Eins bei der Routenauswahl arbeitet. Im folgenden wird angenommen, dass eine zu suchende Route die kürzeste darstellt zwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einem Fahrtziel und dass die Suche nur von einem Startpunkt aus erfolgt. Wenn irgend eine Kreuzung auf der Route durch mehrere Knoten dargestellt ist, sollen die Ampelkosten für den ersten Knoten berechnet werden. Im folgenden wird die gesuchte kürzeste Route inzwischen der aktuellen Position des Fahrzeugs und einem Fahrtziel als optimale Route bezeichnet.
Als Reaktion auf die Betätigung des Eingabegerät 3 durch den Benutzer verschafft sich der Optimalroutensucher 5 zuerst Information, die die Position des Fahrtziels durch Koordinaten angibt (Länge, Breite) (13; Schritt S101). Gleichzeitig verschafft sich der Optimalroutensucher 5 Zeitinformationen über die Abfahrtszeit des Fahrzeugs. Anschließend verschafft sich der Optimalroutensucher 5 vom Positionsbestimmer 2 Information zur aktuellen Position des Fahrzeugs durch Koordinaten (Länge, Breite) und zur Fahrtrichtung des Fahrzeugs (Schritt S102). Der Optimalroutensucher 5 durchläuft dann den Routenauswahlprozess, um eine optimale Route in den Straßennetz Daten zu suchen und auszuwählen (Schritte S103 und S104).
In den obigen Routenauswahl Verfahren liest der Optimalroutensucher 5 Straßennetzdaten für ein Gebiet, das möglicherweise die optimale Route enthält (im allgemeinen ein Gebiet mit rechteckigem Ausschnitt, das sowohl den Startpunkt als auch das Fahrtziel enthält) vom zweiten Speicher 4 zur Speicherung in einem internen Speicher, die nicht dargestellt ist (Schritt S103). Da ein derartiges Gebiet sehr groß ist, stellen die in Schritt S103 ausgelesenen Straßennetzdaten eine Kombination von mehreren Datenabschnitten dar, die jeweils ein relativ kleines Gebiet abdecken.
Danach bezieht sich der Optimalroutensucher 5 auf der Grundlage der Koordinaten für die aktuelle Position des Fahrzeugs und die Fahrtrichtung auf den internen Speicher für die Straßennetzdaten, um die Kante anzugeben, auf der sich das Fahrzeug gerade befindet. Indem diese spezifizierte Kante als Startpunkt für das Routenauswahl Verfahren gesetzt wird, sucht der Optimalroutensucher 5 dann die kürzeste Route zu dem Knoten in der Nähe der Koordinaten des Fahrtziels (Schritt S104). Das Routensuchverfahren in Schritt S104 wird beispielsweise an Hand des herkömmlichen bekannten Dijkstra-Verfahrens durchgeführt. Einzelheiten des Verfahrens sind in den Flussdiagrammen der 14 und 15 dargestellt.
Im folgenden wird auf 14 Bezug genommen. Der Optimalroutensucher 5 durchläuft die Initialisierung (Schritt 201). Im einzelnen setzt der Optimalroutensucher 5 den Startpunkt als Referenzknoten (Referenzknoten entspricht einer ins Visier genommenen Kreuzung in den Ansprüchen), das Fahrtziel als einen Fahrtzielknoten und Informationen darüber, dass der Referenzknoten keinen Eintrittsknoten aufweist. Der Optimalroutensucher 5 bestimmt dann, ob der Referenzknoten der Zielknoten ist oder nicht (Schritt S202). Am Anfang des in 13 dargestellten Verfahrens ist der Startpunkt der Referenzknoten, so dass der Referenzknoten niemals der Fahrtzielknoten sein kann. Entsprechend sucht dann der Optimalroutensucher 5 nach irgend einer zugänglichen Kante, was bedeutet, dass sich das Fahrzeug vom Startpunkt aus bewegen kann und sucht eine Kante aus für den Fall, dass mehrere gefunden wurden (Schritt S203). Der Optimalroutensucher 5 berechnet dann die Ankunftskosten vom Startpunkt zu einem Knoten ( im folgenden Ankunftsknoten) am Ende der in Schritt S203 ausgewählten Kante (Schritt S204). Einzelheiten zum Schritt S204 werden später beschrieben.
Daraufhin stellt der Optimalroutensucher 5 fest, ob die in Schritt S204 berechneten Ankunftskosten kleiner sind oder nicht als die minimalen Ankunftskosten, die gegenwärtig im internen Speicher gespeichert sind (Schritt S205). Genauer gesagt stehen für die Route vorn Startpunkt zum Ankunftsknoten mehrere Möglichkeiten zur Verfügung. Deshalb kann der Optimalroutensucher 5 die Ankunftskosten vom Startpunkt zu den aktuell gesetzten Ankunftsknoten für jede unterschiedliche Route berechnet haben. Aus dem so berechneten Ankunftskosten sind die minimalen Ankunftskosten schon in den internen Speicher gespeichert (siehe Schritt S206). In Schritt S205 werden die in Schritt S204 berechneten Ankunftskosten mit derartigen gespeicherten minimalen Ankunftskosten verglichen. Wenn unmittelbar nach dem Starten des Routensuchverfahrens die zu dieser Zeit berechneten Ankunftskosten die ersten sind, ergibt die Feststellung in Schritt S205 mit Sicherheit "ja". Der Optimalroutensucher 5 betrachtet die in Schritt S204 berechneten Ankunftskosten als den aktuellen minimalen Wert und überschreibt die minimalen Ankunftskosten im internen Speicher. Der Optimalroutensucher 5 speichert außerdem im internen Speicher eine Kante (Ankunftskante) vom Startpunkt zum Ankunftsknoten (Schritt S206).
Der Optimalroutensucher 5 stellt dann fest, ob noch irgendeine Kante nicht in Schritt S203 ausgewählt wurde, die von der Referenzkante (dem aktuellen Startpunkt) zugänglich ist (15; Schritt S207). Ist noch eine übrig, kehrt das Verfahren zum Schritt S203 zurück. Das heißt, der Optimalroutensucher 5 sucht wird eine dieser Kanten aus, berechnet die Ankunftskosten vom Startpunkt zum Knoten am Ende der aktuell ausgewählten Kante und speichert, wenn erforderlich, die minimalen Ankunftskosten (Schritte S203 bis S207).
Die Schritte S204 bis S207 werden wiederholt, bis jede vom Startpunkt aus zugänglichen Kante vollständig ausgewählt und die Ankunftskosten für jede berechnet ist. Wenn diese Prozedur vollendet ist, stellt Schritt S207 ein " Nein" fest. Der Optimalroutensucher 5 sucht dann nach dem nächsten Referenzknoten, der gesetzt werden kann (Schritt S208). Der Referenzknoten wird aus denjenigen Knoten ausgewählt, für die schon ihre eigenen Ankunftskosten berechnet wurden. Dabei sollte der Referenzknoten derjenige sein, dessen Ankunftskosten die minimalen Wert aufweisen und der noch nicht als Referenzknoten gesetzt war. Wenn das Routensuchverfahren gerade begonnen hat, sind die Ankunftsknoten auswählbar, die am Ende der vom Startpunkt aus zugänglichen Kante liegen und entsprechend wird ein Ankunftsknoten als nächsten Referenzknoten aus diesen ausgewählt, der die minimalen Ankunftskosten aufweist. Der Optimalroutensucher 5 stellt dann fest, ob der Referenzknoten in Schritt S208 gesetzt wurde oder nicht (Schritt S209). Wurde der Referenzknoten aus irgendwelchen Gründen nicht gesetzt, so stellt der Optimalroutensucher 5 fest, dass die Routensuche fehlgeschlagen ist (Schritt S210). Das Verfahren kehrt standen zur Hauptroutine von 13 zurück. Der Optimalroutensucher 5 zeigt dann auf dem Ausgabegerät 9 über den Ausgangsdatengenerator 8 an, dass die Routensuche fehlgeschlagen ist (in Schritt S105) und das Verfahren endet.
Wenn der Referenzknoten in Schritt S209 gesetzt wurde, kehrt das Verfahren zu Schritt S202 zurück und durchläuft die Schritte S203 bis S209 in Bezug auf den Referenzknoten, der neu gesetzt wurde. Im Folgenden werden die Einzelheiten des Verfahrens für einen Fall beschrieben, wenn ein beliebiger zwischen einem Startpunkt und einem Fahrtziel gelegener Knoten als Referenzknoten gesetzt wird.
Zuerst wird festgestellt, dass der neue gesetzte Referenzknoten nicht in der Fahrtzielknoten ist (Schritt S202). Dann wird irgend eine Ankunftskante gesucht, das heißt die Kante, die das Fahrzeug von der Eintrittskante des neu gesetzten Referenzknotens über den Referenzknoten durchlaufen kann und, wenn mehrere gefunden werden, aus dieser Mehrzahl eine Ankunftskante ausgewählt (Schritt S203). Hierbei wird jeder Knoten in den Straßennetzdaten als Referenzknoten gesetzt, wenn die kürzeste Strecke vom Startpunkt aus bestimmt wird. Der Ankunftsknoten vom Referenzknoten ist eine Kante auf der kürzester Strecke vom Startpunkt zum Referenzknoten und direkt mit den Referenzknoten verbunden. In anderen Worten die Ankunftskante ist eine Eintrittskante zum Referenzknoten. Danach berechnet der Optimalroutensucher 5 die Ankunftskosten für einen Ankunftsknoten, der am Ende der Ankunftskante liegt, die in Schritt S203 ausgewählt wurde (Schritt S204). Einzelheiten des Verfahrens zur Berechnung im Schritt S204 werden nun an Hand des Flussdiagramms von 16 erläutert.
Im Folgenden wird auf 16 Bezug genommen. Zuerst setzt der Optimalroutensucher 5 den Ampelkostenberechner 6 dazu ein, die Ampelkosten zu berechnen (Schritt S301). Im Schritt S301 holt der Optimalroutensucher 5 alle Informationen, die für den Ampelkostenberechner 6 erforderlich sind, um aus dem im internen Speicher gespeicherten Routenauswahldaten die Ampelkosten zu berechnen und gibt die beschafften Informationen an den Ampelkostenberechner 6. Das genaue Verfahren zur Bestimmung der Ampelkosten im Schritt S301 ist in den Flussdiagrammen der 17 und 18 dargestellt.
In 17 nimmt der Ampelkostenberechner 6 zuerst auf das Ampelflag Bezug, das im Referenzknoten gesetzt ist, um festzustellen, ob der Referenzknoten eine Ampel aufweist (Schritt S401). Wird festgestellt, dass der Referenzknoten keine Ampel hat, so betrachtet der Ampelkostenberechner 6 die Ampelkosten als 0 (Schritt 402) und das Verfahren ist nun mit Schritt S301 abgeschlossen. Wird andererseits festgestellt, dass der Referenzknoten Ampeln aufweist, nimmt der Ampelkostenberechner 6 auf das Kreuzungsflag Bezog, das in einer Ankunftskante gesetzt ist, um festzustellen, ob die Ankunftskante eine Intra-Kreuzungs-Kante ist oder nicht (Schritt S403). Für den Fall, dass die Ankunftskante die Intra-Kreuzungs-Kante ist, werden die Ampelkosten im Schritt S402 als 0 angesehen und das Verfahren endet mit Schritt S301.
Für den Fall, dass in Schritt S403 die Ankunftskante eine Extra-Kreuzungs-Kante ist, bezieht sich der Ampelkostenberechner 6 auf eine Verbindungstabelle, um festzustellen, zu welcher Verbindung der Referenzknoten zu einer geschätzten Ankunftszeit am Referenzknoten gehört. Der Ampelkostenberechner 6 betrachtet auch die für den Referenzknoten gefundene Verbindung als eine Referenzverbindung (Schritt S404). Danach vergleicht der Ampelkostenberechner 6 die Referenzverbindung mit einer Verbindung, die und zwei Positionen vorher auf der Fahrstrecke liegt und stellt fest, ob die beiden dieselbe sind (18; Schritt S405). Wenn ja, werden die Ampelkosten als 0 betrachtet (Schritt S406) und das Verfahren geht zum Schritt S409 über. Wenn nein, beschafft sich der Ampelkostenberechner 6 das Wartezeitverhältnis für die Ankunftskante aus der Knotentabelle und Referenzwartezeitkosten von den Daten für die Routenauswahl (Schritt S407) (wie schon in Bezug auf 4A bis 5B beschrieben). Auf der Grundlage der so erhaltenen Wartezeitverhältnis und der Referenzwartezeitkosten werden die Ampelkosten für den Referenzknoten berechnet (S408).
In Schritt S409 setzt der Ampelkostenberechner 6 die Verbindungsnummer des Referenzknotens auf eine um eins davorliegende Verbindung und eine um eins davorliegende Verbindungsnummer auf einem um zwei davorliegende Verbindung. Damit ist Schritt S301 mit dem Verfahren zur Bestimmung der Ampelkosten fertig und das Verfahren kehrt zum Prozess der Kostenberechnung in 16 zurück.
Im Folgenden wird erneut auf 16 Bezug genommen. Nachdem der Ampelkostenberechner 6 die Ampelkosten in Schritt S301 berechnet hat, beschafft sich der Optimalroutensucher 5 Eintritts/Austrittskosten, um das Rechtsabbiegen und das Linksabbiegen und das gerade Durchfahren vom Referenzknoten zu einer Eintrittskante zu bestimmen (Kante vom Referenzknoten zum Ankunftsknoten) (Schritt S302). Danach addiert der Optimalroutensucher 5 die minimalen Ankunftskosten vom Startpunkt zum aktuellen Referenzknoten (der schon berechnet und im internen Speicher gespeichert wurde), die Eintritts/Austrittskosten des Referenzknoten (die in Schritt S302 erhalten wurden), die Ampelkosten für den Referenzknoten (die in Schritt S301 erhalten wurden) und Durchfahrtkosten für die Eintrittskante, so dass die Ankunftskosten für den Ankunftsknoten berechnet werden (Schritt 303). Ein addierter Wert der Eintritts/Austritts kosten und der Ampelkosten entspricht den Durchfahrtkosten in den Ansprüchen. Es ist hier zu beachten, dass die Merkmale der vorliegenden Erfindung darin liegen, dass die Durchfahrtkosten des Referenzknotens die Ampelkosten enthalten, nicht aber dass die Durchfahrtkosten den addierten Wert aus Eintritts/Austritts kosten und Ampelkosten darstellen. Nach Abschluss von Schritt S303 kehrt das Verfahren zum Routenauswahl Prozess in 14 zurück.
Im Folgenden wird auf 14 Bezug genommen. Der Optimalroutensucher 5 stellt fest, ob die in Schritt S204 berechneten Ankunftskosten kleiner sind als der gegenwärtig im internen Speicher gespeicherte Wert (Schritt S205). Wenn ja, überschreibt der Optimalroutensucher 5 den Wert im internen Speicher mit den in Schritt S204 berechneten Ankunftskosten. Der Optimalroutensucher 5 überschreibt auch die Ankunftskante für den Ankunftsknoten, die schon im internen Speicher gespeichert ist, mit einer Kante, die vom Referenzknoten aus zum Ankunftsknoten zugänglich ist (Schritt S206). Wenn die in Schritt S204 berechneten Ankunftskosten nicht die minimalen Wert aufweisen, geht das Verfahren zur Schritt S207 in 15. über, ohne die Ankunftskosten und die Ankunftskante zu überschreiben.
Der Optimalroutensucher 5 stellt dann fest, ob irgendeine Kante übrig geblieben ist, die noch nicht aus denen ausgewählt wurde, die vom Referenzknoten aus zugänglich sind (15; Schritt S207). Sind noch welche übrig, werden die Schritte S203 bis S207 in Bezug auf die noch nicht bearbeiteten Kanten wiederholt. Nachdem dafür die Ankunftskosten berechnet wurden, wird ein anderer Referenzknoten aus den Knoten ausgewählt, für die schon die eigenen Ankunftskosten berech net sind (Schritt S208). Dabei sollte Referenzknoten derjenige sein, dessen Ankunftskosten den minimalen Wert aufweisen, und derjenige, der noch nicht als Referenzknoten gesetzt war. Der Optimalroutensucher 5 stellt dann fest, ob der Referenzknoten in Schritt S208 gesetzt wurde oder nicht (Schritt S209). Wenn ja, kehrt das Verfahren zur Schritt S202 zurück und die Schritte S203 bis S209 werden in Bezug auf den neu gesetzten Referenzknoten wiederholt.
Für den Fall, dass der neu gesetzten Referenzknoten ein Fahrtzielknoten ist, geht das Verfahren zur Schritt S211 über, um das Routen-Bestätigungsverfahren durchzuführen. Das Bestätigungsverfahren kehrt zu den Kanten im internen Speicher in umgekehrter Richtung vom Fahrtziel zurück, um so zu bestätigen, dass die kürzeste Route vom Startpunkt zum Fahrtziel bestimmt wurde. Daraufhin kehrt das Verfahren zur Hauptroutine in 13 zurück und der Optimalroutensucher 5 zeigt die bestätige kürzeste Route auf dem Ausgabegerät 9 über den Ausgabedatengenerator 8 an (Schritt S105). Damit endet die Ablauf im Optimalroutensucher 5.
Obwohl im vorgehenden das Dijkstra-Verfahren im Optimalroutensucher 5 angewendet wurde, können auch andere Verfahren zur Routensuche eingesetzt werden. Auch können statt der oben beschriebenen Knoten für die Routensuche Kanten entsprechend der Offenbarung in der japanischen offen gelegten Patentveröffentlichung Nummer vier-372985 (92-372985) eingesetzt werden. Weiterhin können die Routenauswahldaten, die hier vor der Routensuche aus dem zweiten Speicher 4 ausgelesen wurden, auch während der Suche gelesen werden oder die Suche kann durchgeführt werden, ohne vorher ein Gebiet für die Suche zu beschränken.
Weiterhin kann das oben beschriebene Verfahren auch durch ein Programm realisiert werden. Indem ein derartiges Programm auf ein Aufzeichnungsmedium, typischerweise eine CD-ROM, aufgezeichnet und das Aufzeichnungsmedium ver trieben wird, kann das Programm leicht auf anderen Computergeräten durchgeführt werden. Als derartige Computergeräten kommt infrage tragbare Computer, Mobiltelefone, persönliche digitale Assistenten (PDA), tragbare Navigationsgeräte und ähnliches. Im obigen Ausführungsbeispiel kann also der Optimalroutensucher 5 eine kürzester Route nicht nur für ein Fahrzeug suchen, sondern für jeden, der ein derartiges Gerät trägt. Auch kann das Aufzeichnungsmedium, auf dem das Programm aufgezeichnet wird nicht nur eine CD-ROM sein, sondern Magnetplatten, Magnetoptische Platten (so genannte in MO Platten) oder optische Platten kommen genauso infrage.
Obwohl die Erfindung im einzelnen beschrieben wurde, ist die vorstehende Beschreibung in allen ihren Aspekten nur beispielhaft und nicht beschränkend aufzufassen. Es versteht sich, dass zahlreiche andere Modifikationen und Änderungen vorgenommen werden können, ohne vom Umfang der Erfindung abzuweichen, wie er durch die beigefügten Ansprüche definiert ist.

Claims

Routenauswahlverfahren zum Auswählen einer optimalen Route auf einer Karte, worin Straßennetzwerkdaten, welche eine Kreuzung und eine Straße repräsentieren, und Routenauswahldaten, welche ein Ampel-Flag enthalten, das anzeigt, ob die Kreuzung eine Ampel hat oder nicht, zuvor gespeichert sind, wobei das Verfahren aufweist: einen ersten Schritt (S401) zum Bestimmen, während eines Routensuchprozesses zum Auswählen einer optimalen Route zwischen einem bezeichneten Startpunkt und einem Ziel, ob eine ins Visier genommene Kreuzung eine Ampel hat, indem man sich auf das Ampel-Flag bezieht, das in den Routenauswahldaten enthalten ist; und einen zweiten Schritt (S402, S406 und S408) zum Berechnen, basierend auf der in dem ersten Schritt gemachten Bestimmung, von Durchgangskosten für das Hindurchgehen durch die ins Visier genommene Kreuzung, worin die berechneten Durchgangskosten als Basis genommen werden, um die optimale Route auszuwählen, dadurch gekennzeichnet, dass die zuvor gespeicherten Routenauswahldaten ferner entweder Straßenbreiteninformation zum Spezifizieren einer Straße durch Breite oder Fahrspurinformation zum Spezifizieren einer Straße durch die Anzahl an Spuren enthält, und in dem zweiten Schritt, wenn bestimmt wird, dass die ins Visier genommene Kreuzung eine Ampel hat, in dem ersten Schritt, sich entweder auf die Straßenbreiteninformation oder die Fahrspurinformation für eine Straße, die mit der ins Visier genommenen Kreuzung verbunden ist, bezogen wird zum Berechnen von Ampelkosten, die für eine Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 1, worin die Routenauswahldaten ferner Straßentypinformation enthalten zum Spezifizieren einer Straße durch ihren Typ, und in dem zweiten Schritt, wenn bestimmt wird, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, in dem ersten Schritt, sich auf eine der beiden, Straßenbreiteninformation und die Fahrspurinformation, und die Straßentypinformation für eine Straße, die mit der ins Visier genommen Kreuzung verbunden ist, bezogen wird, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit wegen der Ampel relevant sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 1, worin die Routenauswahldaten vorherbestimmte Referenzwartezeitkosten enthalten und ein Verhältnis von Wartezeit auf Straßen, die zu einer Kreuzung führen, die eine Ampel hat, zu der Referenzwartezeit, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wird, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Referenzwartezeitkosten und das Wartezeitverhältnis auf den Straßen, die zu der ins Visier genommenen Kreuzung führen, bezogen wird, um die Ampelkosten relevant für die Wartezeit aufgrund der Ampel zu berechnen, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 3, worin die Referenzwartezeitkosten ein gemittelter Wert für Wartezeiten bei jeder Kreuzung, die eine Ampel hat, sind.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 3, worin die Routenauswahldaten das Verhältnis von Wartezeit zu den Referenzwartezeitkosten für einige der Straßen, die zu der Kreuzung, die die Ampel hat, enthält, und in dem zweiten Schritt, selbst wenn das Verhältnis für eine Straße, die zu der ins Visier genommenen Kreuzung führt, nicht enthalten ist, sich auf das Verhältnis für andere Straßen, die dazu führen, bezogen wird, um die Ampelkosten für die ins Visier genommene Kreuzung zu berechnen.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 1, worin die Straßennetzwerkdaten ein Straßennetzwerk durch eine Kombination von Knoten und Verknüpfungen repräsentieren und mehrere Kreuzungen durch verschiedene Knoten und zumindest eine Verknüpfung dargestellt sind, die Routenauswahldaten ein Kreuzungs-Flag enthalten, welches anzeigt, ob die Verknüpfung, die das Straßennetzwerk repräsentiert, eine Verknüpfung innerhalb einer Kreuzung oder eine Verknüpfung außerhalb einer Kreuzung ist und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf das Kreuzungs-Flag bezogen wird, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit bei der ins Visier genommenen Kreuzung relevant sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 6, worin, in dem zweiten Schritt, sich auf das Kreuzungs-Flag bezogen wird, um zu bestimmen, ob eine Verknüpfung, die die Straße repräsentiert, welche zu der ins Visier genommenen Kreuzung führt, die Verknüpfung innerhalb der Kreuzung oder die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, und nur wenn bestimmt wird, dass die Verknüpfung, welche die Straße repräsentiert, die zu der ins Visier genommenen Kreuzung führt, die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, die Ampelkosten für die Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 6, worin, in dem zweiten Schritt, sich auf das Kreuzungs-Flag bezogen wird, um zu bestimmten, ob eine nicht-gesuchte Verknüpfung, die mit einem Knoten verbunden ist, welcher die ins Visier genommene Kreuzung repräsentiert, die Verknüpfung innerhalb der Kreuzung oder die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, und nur wenn bestimmt wird, dass die nicht-gesuchte Verknüpfung die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, die Ampelkosten berechnet werden für die Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 6, worin, in einem Falle, wo Routensuchverarbeitung auf eine bidirektionale Weise ausgeführt wird, und begonnen von dem bezeichneten Startpunkt und von dem bezeichneten Ziel, in dem zweiten Schritt, für die Routensuche, die von dem bezeichneten Ziel begonnen wurde, sich auf das Kreuzungs-Flag bezogen wird, um zu bestimmten, ob eine nicht-gesuchte Verknüpfung, die mit einem Knoten verbunden ist, welcher die ins Visier genommene Kreuzung repräsentiert, die Verknüpfung innerhalb der Kreuzung oder die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, und nur wenn bestimmt wurde, dass die nicht-gesuchte Verknüpfung die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, die Ampelkosten berechnet werden für die Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 6, worin, in einem Falle, wo die Routensuchverarbeitung auf eine bidirektionale Weise ausgeführt wird, begonnen von dem bezeichneten Startpunkt und von dem bezeichneten Ziel, in dem zweiten Schritt, für die Routensuche, die von dem bezeichneten Ziel gestartet wird, sich auf das Kreuzungs-Flag bezogen wird, um zu bestimmen, ob eine zugängliche Verknüpfung zu einem Knoten, welcher die ins Visier genommene Kreuzung repräsentiert, die Verknüpfung in der Kreuzung oder die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, und nur wenn bestimmt wurde, dass die zugängliche Verknüpfung die Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, die Ampelkosten berechnet werden für die Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 1, worin die Routenauswahldaten eine Verknüpfungstabelle enthalten, in welcher eine Menge von Kreuzungen, welche jede eine Ampel hat, die auf synchronisierte Weise arbeitet, als eine Verknüpfung gespeichert ist, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um die Ampelkosten, die für die Wartezeit wegen der Ampel relevant sind, zu berechnen, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 11, worin, in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um eine Verknüpfung einer vorhergehenden Kreuzung mit einer Verknüpfung der ins Visier genommenen Kreuzung zu vergleichen, basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs, die Ampelkosten, die für Wartezeit wegen der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung relevant sind, berechnet werden, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 12, worin, in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um zu bestimmen, ob eine um eine vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung derselben Verknüpfung angehören, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 12, worin, in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um eine um zwei vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung zu vergleichen, derselben Verknüpfung angehören, wenn die um zwei vorhergehende Verknüpfung der Kreuzung sich von der Verknüfpung der ins Visier genommenen Kreuzung unterscheidet, werden die Ampelkosten, die für die Wartezeit wegen der Ampel bei der Kreuzung relevant sind, berechnet, und basierend auf den berechneten Ampelkosten werden die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 12, worin, in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um zu bestimmten, ob die vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung derselben Verknüpfung angehören, unmittelbar, nachdem für eine vorherbestimmte Anzahl von Malen aufeinander folgend bestimmt wurde, dass die vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung derselben Verknüpfung angehören, die Ampelkosten, welche für Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung relevant sind, berechnet werden, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 12, worin, in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um zu bestimmen, ob die vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung derselben Verknüpfung angehören, unmittelbar nachdem bestimmt wurde, dass die vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung derselben Verknüpfung für einen vorherbestimmten Betrag an Zeit angehören, die Ampelkosten, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung relevant sind, berechnet werden, und basierend auf den berechneten Ampelkosten werden die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet.
Routenauswahlverfahren nach Anspruch 11, worin die Verknüpfungstabelle eine Menge von Kreuzungen hat, die jede eine Ampel hat, die auf eine synchrone Weise arbeitet, aufgezeichnet als eine Verknüpfung, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, eine Zeit zum Hindurchgehen durch die ins Visier genommene Kreuzung geschätzt wird, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um die Verknüpfung zu bestimmten, zu der die ins Visier genommene Kreuzung zu der geschätzten Zeit angehört, die Verknüpfung der ins Visier genommenen Kreuzung verglichen wird mit der Verknüpfung der vorhergehenden Kreuzungen und basierend auf dem Ergebnis des Vergleichs die Ampelkosten, welche relevant für die Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung sind, berechnet werden, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Routenauswahlsystem zum Auswählen einer optimalen Route auf einer Karte, aufweisend: einen Routenauswahldatenspeicher (4), welcher Straßennetzwerkdaten speichert, die eine Kreuzung und eine Straße repräsentieren, und Routenauswahldaten, welche eine Kreuzung und eine Straße repräsentieren, und Routenauswahldaten, welche ein Ampel-Flag enthalten, welches anzeigt, ob die Kreuzung eine Ampel hat oder nicht; einen Optimalroutensucher (5) zum Ausführen einer Routensuchverarbeitung zum Auswählen einer optimalen Route zwischen einem Startpunkt und einem Ziel basierend auf den Routenauswahldaten, die in dem Routenauswahldatenspeicher gespeichert sind, wobei sich der Optimalroutensucher auf das Ampel-Flag in den Routenauswahldaten bezieht, die in dem Routenauswahldatenspeicher gespeichert sind, um in der Routensuchverarbeitung zu bestimmen, ob eine ins Visier genommene Kreuzung eine Ampel hat; und einen Ampelkostenberechner (6), der arbeitet, wenn der Optimalroutensucher nach der optimalen Route sucht, wobei das System so eingerichtet ist, dass wenn der Optimalroutensucher bestimmt, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, der Ampelkostenberechner Ampelkosten berechnet, die für eine Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, und basierend auf den Ampelkosten, die durch den Ampelkostenberechner berechnet werden, der Optimalroutensucher Durchgangskosten berechnet, die für eine Zeit zum Hindurchgehen durch die ins Visier genommene Kreuzung relevant sind, dadurch gekennzeichnet, dass der Routenauswahldatenspeicher, welcher im Voraus die Routenauswahldaten speichert, ferner entweder Straßenbreiteninformation zum Spezifizieren einer Straße durch Breite oder Fahrspurinformation zum Spezifizieren einer Straße durch die Anzahl an Fahrspuren enthält, und der Ampelkostenberechner eingerichtet ist, die Ampelkosten zu berechnen, die für eine Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, indem er sich auf entweder die Straßenbreiteninformation oder die Fahrspurinformation bezieht.
Routenauswahlsystem nach Anspruch 18, worin die Routenauswahldaten ferner vorherbestimmte Referenzwartezeitkosten enthalten, und ein Verhältnis von Wartezeit auf den Straßen, die zu einer Kreuzung führen, welche eine Ampel hat, zu der Referenzwartezeit, und wenn der Optimalroutensucher bestimmt, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, der Ampelkostenberechner die Ampelkosten, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, basierend auf den Referenzwartekosten und dem Wartezeitverhältnis bei der Kreuzung berechnet.
Routenauswahlsystem nach Anspruch 19, worin die Routenauswahldaten das Verhältnis von Wartezeit zu den Referenzwartezeitkosten für einige der Straßen enthält, die zu der Kreuzung führen, welche die Ampel hat, und selbst wenn das Verhältnis für eine Straße, die zu der ins Visier genommenen Kreuzung führt, nicht enthalten ist, der Ampelkostenberechner die Ampelkosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet basierend auf dem Verhältnis für andere Straßen, die dazu hinführen.
Routenauswahlsystem nach Anspruch 18, worin die Straßennetzwerkdaten ein Straßennetzwerk durch eine Kombination von Knoten und Verknüpfung repräsentieren und mehrere Kreuzungen sind durch verschiedene Knoten und zumindest eine Verknüpfung repräsentiert, die Routenauswahldaten enthalten ferner ein Kreuzungs-Flag, welches anzeigt, ob die Verknüpfung, welche das Straßennetzwerk repräsentiert, eine Verknüpfung innerhalb der Kreuzung oder eine Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, und der Ampelkostenberechner bezieht sich auf das Kreuzungs-Flag, um die Ampelkosten, die relevant für die Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung sind, zu berechnen.
Routenauswahlsystem nach Anspruch 18, worin die Routenauswahldaten ferner eine Verknüpfungstabelle enthalten, in welcher eine Menge von Kreuzungen, die jede eine Ampel haben, die auf synchrone Weise arbeitet, als eine Verknüpfung eingetragen ist, und der Ampelkostenberechner sich auf die Verknüpfungstabelle bezieht, um die Ampelkosten, die relevant für die Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung sind, zu berechnen.
Routenauswahlsystem nach Anspruch 22, worin der Ampelkostenberechner sich auf die Verknüpfungstabelle bezieht, wenn der Optimalroutensucher bestimmt, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, um zu bestimmen, ob eine um zwei vorhergehende Kreuzung und die ins Visier genommene Kreuzung derselben Verknüpfung angehören, und wenn die Verknüpfung der um zwei vorhergehenden Kreuzung sich von der Verknüpfung der ins Visier genommenen Kreuzung unterscheidet, die Ampelkosten, die relevant für die Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung sind, berechnet.
Routenauswahlsystem nach Anspruch 23, worin die Verknüpfungstabelle eine Menge von Kreuzungen, die jede eine Ampel hat, die auf synchrone Weise arbeitet, als eine Verknüpfung auf Basis eines Zeitbereichs gespeichert hat, und der Ampelkostenberechner eine Zeit schätzt, um durch die ins Visier genommene Kreuzung hindurch zu gehen, und sich auf die Verknüpfungstabelle bezieht, die eine Verknüpfung auf Basis des Zeitbereichs gespeichert hat, um zu bestimmen, welcher Verknüpfung die ins Visier genommene Kreuzung zu der geschätzten Zeit angehört, und die Verknüpfung der vorhergehenden Kreuzung und die Verknüpfung der ins Visier genommenen Kreuzung vergleicht und basierend auf einem Ergebnis des Vergleichs die Ampelkosten berechnet, die relevant für die Wartezeit aufgrund der Ampel bei der ins Visier genommenen Kreuzung sind.
Aufzeichnungsmedium, auf welchem ein Programm aufgezeichnet ist, zum Verwirklichen, auf einer Computervorrichtung, eines Prozesses zum Auswählen einer optimalen Route auf einer Karte, wobei das Aufzeichnungsmedium im Voraus Straßennetzwerkdaten gespeichert hat, welche eine Kreuzung und eine Straße repräsentieren, und Routenauswahldaten, welche ein Ampel-Flag enthalten, welches anzeigt, ob die Kreuzung eine Ampel hat, wobei das Programm aufweist: einen ersten Schritt (S401) zum Bestimmen, während einer Routensuchverarbeitung zum Auswählen einer optimalen Route zwischen einem Startpunkt und einem Ziel, ob eine ins Visier genommene Kreuzung eine Ampel hat, indem sich auf das Ampel-Flag bezogen wird, das in den Routenauswahldaten enthalten ist; und einen zweiten Schritt (S402, S406 und S408) zum Berechnen, basierend auf der in dem ersten Schritt gemachten Bestimmung, von Durchgangskosten für das Hindurchgehen durch die ins Visier genommene Kreuzung, worin basierend auf den berechneten Durchgangskosten die optimale Route ausgewählt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Aufzeichnungsmedium, welches im Voraus Routenauswahldaten speichert, ferner entweder Straßenbreiteninformation zum Spezifizieren einer Straße durch Breite oder Fahrspurinformation zum Spezifizieren einer Straße durch die Anzahl an Fahrspuren enthält, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich entweder auf die Straßenbreiteninformation oder die Fahrspurinformation für eine Straße, die mit der ins Visier genommenen Kreuzung verbunden ist, bezogen wird, um Ampelkosten zu berechnen, die für eine Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 25, worin die Routenauswahldaten vorherbestimmte Referenzwartezeitkosten enthalten und ein Verhältnis von Wartezeit auf der Straße, die zu einer Kreuzung führt, welche eine Ampel hat, zu der Referenzwartezeit, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Referenzwartezeitkosten und das Wartezeitverhältnis auf den Straßen, die zu der ins Visier genommen Kreuzung führen, bezogen wird, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 25, worin die Straßennetzwerkdaten ein Straßennetzwerk durch eine Kombination von Knoten und Verknüpfung repräsentieren und die darin erscheinende Kreuzung durch mehrere Knoten und zumindest eine Verknüpfung repräsentiert sein mag, die Routenauswahldaten ein Kreuzungs-Flag enthalten, welches anzeigt, ob die Verknüpfung, welche das Straßennetzwerk repräsentiert, eine Verknüpfung innerhalb der Kreuzung oder eine Verknüpfung außerhalb der Kreuzung ist, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf das Kreuzungs-Flag bezogen wird, um die Ampelkosten zu berechnen, die relevant für die Wartezeit bei der ins Visier genommenen Kreuzung sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.
Aufzeichnungsmedium nach Anspruch 25, worin die Routenauswahldaten eine Verknüpfungstabelle enthalten, in welcher eine Menge von Kreuzungen, die jede eine Ampel haben, welche auf synchrone Weise arbeitet, als eine Verknüpfung gespeichert sind, und in dem zweiten Schritt, wenn in dem ersten Schritt bestimmt wurde, dass die ins Visier genommene Kreuzung die Ampel hat, sich auf die Verknüpfungstabelle bezogen wird, um die Ampelkosten zu berechnen, die für die Wartezeit aufgrund der Ampel relevant sind, und basierend auf den berechneten Ampelkosten die Durchgangskosten für die ins Visier genommene Kreuzung berechnet werden.