RU2607417C2 - Способ и система для навигации с использованием связанных географических регионов - Google Patents

Способ и система для навигации с использованием связанных географических регионов Download PDF

Info

Publication number
RU2607417C2
RU2607417C2 RU2014119437A RU2014119437A RU2607417C2 RU 2607417 C2 RU2607417 C2 RU 2607417C2 RU 2014119437 A RU2014119437 A RU 2014119437A RU 2014119437 A RU2014119437 A RU 2014119437A RU 2607417 C2 RU2607417 C2 RU 2607417C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
navigation
bgr
user
nodal
solutions
Prior art date
Application number
RU2014119437A
Other languages
English (en)
Other versions
RU2014119437A (ru
Inventor
Томас Пол ХИД
Джон Калвер ХИД
Original Assignee
Томас Пол ХИД
Джон Калвер ХИД
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Томас Пол ХИД, Джон Калвер ХИД filed Critical Томас Пол ХИД
Publication of RU2014119437A publication Critical patent/RU2014119437A/ru
Application granted granted Critical
Publication of RU2607417C2 publication Critical patent/RU2607417C2/ru

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F17/00—Digital computing or data processing equipment or methods, specially adapted for specific functions
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453—Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3484—Personalized, e.g. from learned user behaviour or user-defined profiles
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06Q—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00—Administration; Management
    • G06Q10/04—Forecasting or optimisation specially adapted for administrative or management purposes, e.g. linear programming or "cutting stock problem"
    • G06Q10/047—Optimisation of routes or paths, e.g. travelling salesman problem
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/096805—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route
    • G08G1/096811—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route where the route is computed offboard
    • G08G1/096816—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where the transmitted instructions are used to compute a route where the route is computed offboard where the complete route is transmitted to the vehicle at once
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/096833—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route
    • G08G1/096838—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route where the user preferences are taken into account or the user selects one route out of a plurality
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/09—Arrangements for giving variable traffic instructions
    • G08G1/0962—Arrangements for giving variable traffic instructions having an indicator mounted inside the vehicle, e.g. giving voice messages
    • G08G1/0968—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle
    • G08G1/096833—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route
    • G08G1/096844—Systems involving transmission of navigation instructions to the vehicle where different aspects are considered when computing the route where the complete route is dynamically recomputed based on new data
    • G—PHYSICS
    • G08—SIGNALLING
    • G08G—TRAFFIC CONTROL SYSTEMS
    • G08G1/00—Traffic control systems for road vehicles
    • G08G1/20—Monitoring the location of vehicles belonging to a group, e.g. fleet of vehicles, countable or determined number of vehicles
    • G08G1/202—Dispatching vehicles on the basis of a location, e.g. taxi dispatching
    • G—PHYSICS
    • G16—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS
    • G16Z—INFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR SPECIFIC APPLICATION FIELDS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G16Z99/00—Subject matter not provided for in other main groups of this subclass
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/021—Services related to particular areas, e.g. point of interest [POI] services, venue services or geofences
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04W—WIRELESS COMMUNICATION NETWORKS
    • H04W4/00—Services specially adapted for wireless communication networks; Facilities therefor
    • H04W4/02—Services making use of location information
    • H04W4/024—Guidance services
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34—Route searching; Route guidance
    • G01C21/3407—Route searching; Route guidance specially adapted for specific applications
    • G01C21/3415—Dynamic re-routing, e.g. recalculating the route when the user deviates from calculated route or after detecting real-time traffic data or accidents

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Radar, Positioning & Navigation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Mathematical Physics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Social Psychology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Human Resources & Organizations (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Economics (AREA)
  • Strategic Management (AREA)
  • Operations Research (AREA)
  • Tourism & Hospitality (AREA)
  • General Business, Economics & Management (AREA)
  • Quality & Reliability (AREA)
  • Data Mining & Analysis (AREA)
  • Databases & Information Systems (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Marketing (AREA)
  • Entrepreneurship & Innovation (AREA)
  • Game Theory and Decision Science (AREA)
  • Development Economics (AREA)
  • Navigation (AREA)
  • Instructional Devices (AREA)
  • Traffic Control Systems (AREA)

Abstract

Изобретение относится к области навигации. Техническим результатом является эффективный расчет навигационного маршрута. Система навигационного наведения содержит, по меньшей мере, устройство конечного пользователя со средствами для ввода мест назначения и приема инструкций по наведению или для прокладки маршрута, базу данных карт, содержащую дороги и, при необходимости, интересующие места (POI), устройство для определения положения транспортного средства, такое как система глобального позиционирования, сервер или другой блок памяти и обрабатывающие элементы, средства для обеспечения связи между устройством конечного пользователя и сервером, базу данных таблиц поиска узловых пар (NPLUT), которая изначально частично или полностью заполнена решениями в явном виде для каждой узловой пары и которая содержит решения в явном виде между каждым потенциальным входным узлом и каждым потенциальным выходным узлом каждого ограниченного географического региона (BGR), интересующего конечного пользователя, и навигационное программное ядро, постоянно размещенное на сервере и выполненное с возможностью: создания ограниченных географических регионов (BGR), имеющих размер, который обеспечивает возможность навигационных решений в явном виде в пределах границ указанного ограниченного географического региона (BGR), идентификации узловых пар для каждого ограниченного географического региона (BGR), которые могут оказаться частью потенциального решения, и оптимизации навигационного решения на основании зависимой переменной, заданной пользователем, и независимых переменных, которые по существу составляют часть базы данных решений. 12 з.п. ф-лы, 13 ил.

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
0001 Данное изобретение относится к области расчета навигационного маршрута и наведению, включая портативную навигацию, транспортную навигацию, навигацию, основанную на использовании серверов, и навигацию, связанную с применением сотового телефона.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
0002 Навигационные системы содержат помимо прочего определенные необходимые основные средства: устройство(а) ввода-вывода, блок обработки данных, навигационное вычислительное ядро, географическую базу данных, обычно содержащую улицы и интересующие места (POI) и интегральную схему системы глобального позиционирования. Кроме того, для автомобильных систем существует гироскопическая интегральная схема, которая обеспечивает направление и наличие информации о скорости. У существующих систем есть значительные недостатки. Навигационные системы, встроенные в транспортные средства компанией-изготовителем комплексного оборудования (OEMS), требуют дорогостоящих аппаратных средств и программных средств, которые устаревают намного скорее, чем автомобиль, в котором они установлены. Кроме того, бортовая географическая база данных требует использования носителя данных, такого как жесткий диск, который относительно более склонен к сбоям в работе по сравнению с другими электронными компонентами, а базу данных обязательно необходимо периодически обновлять.
0003 Навигационные системы, основанные на использовании серверов, представляют собой системы, в которых алгоритм наведения постоянно размещен на центральном вычислительном блоке или сервере. Конечные пользователи вводят навигационные места назначения с использованием различных устройств, включая мобильные телефоны, компьютеры, портативные навигационные устройства, интегрированные системы транспортных средств и мобильные терминалы данных (MDT). Запрос конечного пользователя сообщают на сервер беспроводным образом посредством мобильной телефонной сети, спутниковой сети, сети Wi-Fi или сети смешанного типа, содержащей беспроводные и проводные соединения. Линия беспроводной связи может быть прервана в определенном количестве случаев (например, туннели, бетонные впадины в центрах главных городов, в ненаселенных областях и в случаях высокой нагрузки на линию беспроводной связи). В зависимости от того, как была выполнена система, количество данных, которые необходимо передать, часто перегружает беспроводной источник. Сотовый телефон и персональная навигация имеют схожие ограничения.
0004 В любом географическом регионе существует небольшое количество источников информации из баз данных с навигационными данными. База данных с навигационными данными будет обеспечивать координаты и названия улиц, а также определение типа улиц для каждой дороги (например, населенная, коммерческая, автомагистраль, трасса и т.д.). Часто база данных с навигационными данными также будет содержать интересующие места (POI), которые представляют собой локальные компании, места гражданской и исторической значимости, школы, церкви и другие места, часто посещаемые населением. В США Бюро переписи предлагает для использования данные топологически интегрированной системы географического кодирования и привязки (данные TIGER). Данные топологически интегрированной системы географического кодирования и привязки (TIGER) не содержат полного набора улиц в США, по которым осуществляется навигация, а также не предоставляют информацию об интересующих местах (POI). Существует множество коммерческих поставщиков баз данных с навигационными данными, которые предоставляют информацию об интересующих местах (POI) и по существу полный набор улиц, по которым осуществляется навигация. Компании Navteq® и Tele Atlas® представляют собой две наиболее крупные компании в США. Если в тексте не указано обратное, использование интересующих мест (POI) в данном патенте означает общую идею, касающуюся интересующих мест, а не какую-либо отдельную подборку интересующих мест. В Корее и Японии базы данных с навигационными данными контролируются правительством. Другие юрисдикции простираются в диапазоне от правительственных организаций до частных служб, поставляющих базы навигационных данных. На рынок навигации и баз навигационных данных часто выходят дополнительные конкурирующие игроки, включая компании Apple и Google. Кроме того, революция в области общедоступных сторонних ресурсов оказывает влияние на базы данных карт. Например, МарВох работает на общедоступной совместной базе данных карт, называемой OpenStreetMap. В целом, на данном этапе практически вся транспортная навигация и навигация по мобильному телефону основана на навигационном программном обеспечении от одного источника и дополнительной базе навигационных данных от другого источника. Практически всегда отдельная компания собирает в единое целое и продает компоненты для навигации в качестве законченного решения.
0005 Несмотря на эти ограничения, за последние два десятилетия произошло распространение электронных устройств, направленных на навигацию. Два десятилетия назад большинство транспортных средств имело очень незначительный электронный контент, а сотовый телефон или мобильные телефоны находились на ранней стадии своего развития. В настоящее время революция в транспортных средствах и беспроводных электронных устройствах сделала повсеместно распространенной глобальную навигацию. Однако распространение вариантов настроек пользователя до сих пор не предоставило оптимизированное комплексное решение. Большинство навигационных решений основаны на вычислительных ядрах, которые устарело уже более чем на десятилетие.
0006 Все современные навигационные алгоритмы основаны на одномерной оптимизации. Все улицы представлены посредством векторов с переменной длиной и формой. В целом, существует два подхода, согласно которым современные способы представляют улицы. В первом подходе все векторы представляют собой векторы с прямыми линиями. Кривые разбивают на определенное количество сегментов с прямыми линиями. Во втором подходе кривые и сложнопрофильные кривые одной или другой формы используют для имитации естественной кривизны дорог.
0007 Для нахождения маршрута современные алгоритмы выполняют кусочно-линейную оптимизацию в одном измерении. Многие отдельные алгоритмы существуют для выполнения одномерной кусочно-линейной оптимизации навигационных данных, включая, без ограничения, дерево решений с односторонним ветвлением, дерево решений с двусторонним ветвлением, дерево решений с односторонним ветвлением с выходами, дерево решений с двусторонним ветвлением с выходами, алгоритм типа корзина и алгоритмы типа дырявая корзина. Многие сегменты маршрута возникают из места отправления или места отправления и места назначения. Маршруты сравнивают друг с другом во время процесса, а для отбрасывания противоречащего решения задают один критерий отклонения или множество критериев отклонения. В итоге, между местом отправления и местом назначения возникает один маршрут, при этом встреча в середине (в случае кусочного решения, возникающего из места отправления и места назначения) или в месте назначения (в случае кусочного решения, возникающего только из места отправления). Как ни странно, если процесс представлял собой по существу кусочную оптимизацию решения, то было бы неуместно выполнять расчеты того, начался ли алгоритм в месте отправления или в месте назначения. Во множестве алгоритмов, расчет будет подбирать различные маршруты в одностороннем решении, когда место отправления и место назначения являются противоположными. Некоторые алгоритмы вносят поправку на это путем расчета обоих маршрутов и последующего представления более эффективного или оптимизированного маршрута конечному пользователю.
0008 Процесс облегчают путем присвоения дорогам весовых коэффициентов. По существу, трассы и другие автомагистрали имеют большие веса, чем главные автострады с твердым покрытием. Главные дороги с твердым покрытием имеют большие веса, чем вымощенные второстепенные дороги, которые в свою очередь имеют большие веса, чем улицы из жилых домов. Присвоение весовых коэффициентов объединяется с кусочной одномерной оптимизацией для выбора маршрута между любым местом отправления и местом назначения. К сожалению, такое присвоение весовых коэффициентов часто заканчивается "смещением трассы". Многие пользователи навигационных систем заметили, что системы имеют склонность к предпочтению маршрутам по трассе или автомагистрали, даже когда они значительно отклоняются от прямой линии между местом отправления и местом назначения.
0009 Основная особенность, которую необходимо исключить из современной технологии, состоит в том, что она создает маршруты с использованием кусочной оптимизации и присвоения весовых коэффициентов. Он не создает решения в явном виде, даже в относительно локальной области несмотря на то, что современные обрабатывающие устройства и алгоритмы легко обеспечили бы возможность получения локальных решений в явном виде. Кусочная оптимизация и присвоение весовых коэффициентов создает сдвиг по отношению к пути по трассе или автомагистрали. Такие устаревшие вычислительные ядра создают действующие искажения, которые по существу влияют на технические характеристики современных навигационных систем. Эти ядра были записаны для медленных обрабатывающих устройств, таких как первое поколение обрабатывающих устройств для систем реального времени (RTOS). Эти ядра допускали намного более меньший объем данных, чем объем данных, который может обрабатываться в настоящее время (например, петабайтные системы). Эти ядра допускали, что беспроводная передача данных, при условии наличия таковой, имели бы по существу меньшие скорости по сравнению с теми, которые возможны в настоящее время.
00010 Это не означает то, что компании не обновляли свое программное обеспечение в течение последних двадцати лет. Это значит только то, что, когда первоначально записана часть основного программного обеспечения, многие ограничения являются по существу встроенными через отладку или пропуск ошибок, что осложняет создание обновления, которое является в действительности современным. Кроме того, при повторном просмотре своего программного обеспечения, большинство команд по программному обеспечению имеют несформулированные (часто неосознанные) предвзятые мнения о том, что является возможным, поскольку они начинают с базы знаний, которая содержит их существующих код.
00011 Действующие искажения, вызванные устаревшими навигационными ядрами, содержат неточные расчеты оценочного времени поступления (ЕТА), недостаток обучения, невозможность решения задач множества транспортных средств / множества мест назначения с использованием того же самого программного обеспечения, которое используют для обычной навигации, невозможность оптимизации решения задач множества транспортных средств / множества мест назначения, невозможность предоставления обоснованной оценки, когда пользователь по существу отклонился от расчетного маршрута, невозможность осуществлять навигацию назад и вперед между устройствами (например, между блоком внутри автомобиля и сотовым телефоном).
00012 Большинство навигационных систем выполнены с возможностью выдачи оценочного времени поступления (ЕТА) с 10% вероятностью ошибки или менее в 80-90% случаев. Большинство потребителей довольны этим, поскольку (1) они не основываются на информации об оценочном времени поступления (ЕТА), так как оценивают только их время поступления, (2) информация об оценочном времени поступления (ЕТА) представляет собой более подходящую информацию по сравнению с той, которую они получают из других источников, и/или (3) конечные пользователи упорядочили свои ожидания по отношению к доступному уровню технических характеристик системы. Однако, существуют категории пользователей, для которых вероятность ошибки является абсолютно неприемлемой. Например, водители транспортных средств для коммерческих перевозок, операторы коммерческого транспортного парка, люди, имеющие сжатые сроки, и люди, живущие в перенаселенных областях (где современные технологии реализуются недостаточным образом).
00013 Низкие значения оценочного времени поступления (ЕТА) частично относится к невозможности современных навигационных ядер обучаться каким-либо целенаправленным образом. Например, большинство людей знают, что в понедельник утром (за исключением праздников), трасса 405 в Лос-Анджелесе перегружается в 8:00 утра. Современные навигационные ядра не делают этого. Аналогичным образом, регулярно перегружены трасса I-696 в столичном Детройте, трасса I-90/94 в Чикаго, трасса I-95 в Бостоне и многие другие основные трассы в основных городах. Скорости движения в часы пик на этих дорогах могут в среднем изменяться от между 60 миль (96,54 км) в час и 10 милями (16,09 км) в час. Большая часть изменений является полностью предсказуемой: конкретные моменты времени, дни и условия являются относительно плохими, такие как пятничные дни и дождь. К сожалению, современные навигационные решения не выполнены с возможностью предварительной (a priori) оценки данной ситуации.
00014 Современные системы стремятся завуалировать данный недостаток, связанный с "динамической навигацией." Динамическая навигация обычно включает в себя использование данных о транспортных потоках в "реальном времени" при дополнительных издержках пользователя для повторной прокладки маршрута пользователя, если имеет место перегруженность. В действительности, в динамической навигации отсутствует какая-либо динамика. Большинство отчетов о транспортных потоках в "реальном времени" имеют задержку, составляющую 20 минут или более и поступают от одного источника. При условии низкой мотивации или ее отсутствии для улучшения технических характеристик в монополизированной области, данные о транспортных потоках, вводимые в динамические навигационные системы, утрачиваются. Кроме того, регулярный запуск маршрута по направлению к затору транспортных потоков, только для обеспечения изменения маршрута, когда весовая функция навигационной системы окончательно рассчитывает дающее основание для действия событие из системы обмена сообщениями о транспортных потоках в реальном времени, создает большую проблему, оценивает время конечного пользователя, деньги и состояние равновесия.
00015 Большинство людей запомнили предпочтительные маршруты рядом с их домами и местами работы. Эти предпочтительные маршруты предоставляют пользователю более быстрый и/или более удобный маршрут. Если пользователь непрерывно пересекает предпочтительный маршрут, современные навигационные ядра выполнены с возможностью использования данных эффективным образом.
00016 На рынке существует несколько решений, которые пытаются скрыть данный недостаток путем "изучения" предпочтительного маршрута. Однако, согласно способу, согласно которому эти системы работают, пользователь должен совершить перемещение между точкой А и точкой В. При повторении система изучит предпочтительные подмаршруты, по которым направляют пользователя между точкой А и точкой В. Однако, системы не выполнены с возможностью обобщения данной информации способом, который удобен для конечного пользователя. Большинство пользователей находили бы сомнительной ценность системы, которая будет сообщать им маршрут, который они должны выбрать, после того, как они выбрали этот маршрут три или четыре раза. Пользователей интересует способ получения информации, такой как уклонение от устройств для управления транспортными потоками, конкретные пути в бизнес-парки или из них, торговые центры и населенные пункты, и обобщение информации по всем другим маршрутам, прокладываемым компонентом программы.
00017 Все доступные на рынке навигационные ядра программного обеспечения имеют недостатки, когда дело доходит до целесообразного изменения маршрута человека. В большинстве систем, любое отклонение от рассчитанного маршрута будет вызывать перерасчет системой решения, которое будет по существу возвращать пользователя обратно к изначально рассчитанному маршруту. Эти повторные расчеты обычно вызывают отклонение от маршрута, движение зигзагами или возврат пользователя сразу же к исходному маршруту. Отсутствует условие, возможное для малых отклонений от предложенного маршрута, что обеспечивает беспроблемное помещение пользователя в изначально предлагаемый маршрут на обоснованное расстояние.
00018 В современных навигационных системах также отсутствует функциональная совместимость. Конечный пользователь может иметь одну систему в своей машине, одну на своем портативном компьютере и одну на своем сотовом телефоне. Однако, с небольшими исключениями, от одного устройства на другое может быть передан малый объем данных. Кроме того, невозможно начать навигацию на сотовом телефоне, входить в транспортное средство и иметь навигационную систему транспортного средства, которая обеспечивает навигацию, рассчитываемую на сотовом телефоне.
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
00019 Как и большинство навигационных систем, настоящая навигационная система содержит устройства ввода-вывода с пользовательскими интерфейсами, способ геопозиционирования (например, антенна системы глобального позиционирования (GPS) и набор микросхем), навигационную базу данных, основанную на использовании серверов, обрабатывающее устройство или обрабатывающие устройства конечного пользователя и запоминающее устройство, обрабатывающее устройство, основанное на использовании серверов, или обрабатывающие устройства, основанные на использовании серверов, и запоминающее устройство, беспроводной способ связи между конечным пользователем и сервером и навигационное программное ядро.
00020 Как и многие системы, пользователь будет вводить место назначения с использованием интересующих мест (POI), адресов или памяти. Место отправления принимается за текущей положение пользователя, если не указано другое положение. Пользователь может уточнить наикратчайшее время, наикратчайшее расстояние, задаваемую пользователем функцию затрат (такую как минимальное количество газа) или исключения (например, отсутствие трасс или отсутствие платных дорог). Для того, чтобы попасть из места отправления в место назначения, настоящее изобретение будет рассчитывать навигационное решение.
00021 На поверхности Земли или на любой абстрактной конструкции, отражающей часть поверхности Земли, возможно создание ограниченных географических регионов (BGR) в любой локализованной области, в которой пользователь хочет получить помощь от навигационного устройства. В пределах каждого ограниченного географического региона (BGR) будет приведено множество улиц и интересующих мест (POI). На периферии ограниченного географического региона (BGR) будут расположены узлы, отражающие пересечение улиц с границами ограниченного географического региона (BGR).
00022 При навигации в пределах ограниченного географического региона (BGR), существуют только четыре возможности: (1) пользователь вводит ограниченный географический регион (BGR) в одном узле и существует ограниченный географический регион (BGR) через другой узел, (2) пользователь дает начало поездке в ограниченном географическом регионе (BGR) и существует ограниченный географический регион (BGR) через узел, (3) пользователь вводит ограниченный географический регион (BGR) через узел, а место назначения находится в указанном ограниченном географическом регионе (BGR), или (4) место отправления и место назначения находятся в ограниченном географическом регионе (BGR). В случае 2 место отправления будет обработано в качестве узла для выполнения расчетов. В случае 3 место назначения будет обработано в качестве узла для выполнения расчетов. В случае 4 место отправления и место назначения будут обработаны в качестве узла для выполнения расчетов. Таким образом, в каждом ограниченном географическом регионе (BGR) возможна идентификация точного количества узловых пар, отражающего общую совокупность возможных решений для пересечения ограниченного географического региона (BGR). Кроме того, ограниченные географические регионы (BGR) имеют такой размер, что для каждой узловой пары возможно быстрое решение в явном виде.
00023 Настоящее изобретение будет оптимизировать некоторые заданные пользователем зависимые переменные для конечного пользователя: (1) время, (2) расстояние, (3) топливо, (4) затраты или (5) другую коммерчески значимую, заданную пользователем зависимую переменную. Настоящее изобретение будет осуществлять это путем создания оценочной функции, которая может быть использована для обеспечения значения для каждой узловой пары. Оценочная функция будет использовать весовые коэффициенты в зависимости от типа дороги из базы данных для навигационных данных, а также накопленные данные для создания значения для каждой узловой пары.
00024 Навигационное программное ядро будет идентифицировать определенное количество ограниченных географических регионов (BGR), которое будет расположено в целесообразной географической близости между местом отправления и местом назначения, в которых рассчитывают решения. Путем определения значения для каждой узловой пары для каждого ограниченного географического региона (BGR), возможно нахождение оптимизирующего решения в явном виде. Путем создания ограниченных географических регионов (BGR), которые выполнены достаточно маленькими для того, чтобы было возможно решение в явном виде, данная система и способ будут обеспечивать возможность двумерной оптимизации для прокладки маршрута.
00025 После расчета решения для узловой пары, это решение сохраняют в таблице поиска узловых пар (NPLUT). Таблицу поиска узловых пар (NPLUT) сортируют по ограниченному географическому региону (BGR) таким образом, что в любой заданный момент времени, только большинство локальных решений выдано на обрабатывающий блок, что обеспечивает улучшение скорости и эффективности. Этот блок может сравнивать фактические технические характеристики с рассчитанным значением для каждой узловой пары. С использованием функции ошибок, этот блок может регулировать сохраненное решение для узловой пары. Кроме того, таблица поиска узловых пар (NPLUT) может сохранять переменные данные и характеристические данные (цифровой результат или метку), что обеспечивает возможность полных факторных расчетов ANOVA или расчетов MANOVA в зависимости от интересующих зависимых переменных. Таблица поиска узловых пар (NPLUT) может использовать факторы, включающие, без ограничения, время дня, день недели, дату, водителя, возраст водителя, место, в котором водитель научился водить (водители из Бостона всегда быстро ездят), возникновение конкретного события (например, проведение футбольного матча поблизости), структуру, атмосферные осадки, температуру и т.д.
00026 В таблице поиска узловых пар (NPLUT) каждый ограниченный географический регион (BGR) и узловая пара имеет уникальное обозначение или имя. Для обоих возможны многочисленные схемы нумерации. Ограниченные географические регионы (BGR) могут быть расположены в определенном порядке с использованием порядковой схемы нумерации, количественной схемы нумерации, алфавитно-цифровой схемы нумерации (со значимостью или без нее) или схемы идентификации на основании широты и долготы ограниченного географического региона (BGR). Порядковая схема нумерации должна быть нацелена на базу данных и вычислительную эффективность. Значения, используемые для схемы расположения в определенном порядке ограниченного географического региона (BGR), не должны быть представлены конечному пользователю. В случае, в котором предпочтительно представление нумерации или порядка ограниченного географического региона (BGR) конечному пользователю, преобразование может быть выполнено с тем, чтобы показать конечному пользователю ограниченные географические регионы (BGR) просто по ссылочным кодовым обозначениям (например, 1, 2, 3 и т.д.) Это может быть полезно для конкретных применений в автотранспортном хозяйстве, таких как транспортное средство, сдаваемое в аренду, где в настоящее время зоны используют для распределения транспортных средств и заказов.
00027 Каждому узлу для каждого ограниченного географического региона (BGR) необходимо присвоить уникальное кодовое обозначение. Кодовое обозначение узловой пары могло бы затем представлять собой уникальное кодовое обозначение для обоих узлов, а также кодовое обозначение для соответствующего ограниченного географического региона (BGR). Для полного описания узловой пары было бы необходимо одно кодовое обозначение для идентификации ограниченного географического региона (BGR) и узловой пары. Часть узла кодового обозначения узловой пары сообщалась бы системе. В реальном мире, каждый узел отражает место на дороге, поскольку он проходит через границу ограниченного географического региона (BGR). Таким образом, кодовое обозначение узловой пары будет обеспечивать два положения, на той же самой дороге или на других дорогах, которые расположены на границе конкретного ограниченного географического региона (BGR).
00028 В таблице поиска узловых пар (NPLUT), ссылка на каждую узловую пару будет иметь значение для каждой зависимой переменной (например, времени, расстояния, потребления топлива, навигации по дорогам с твердым покрытием и т.д.). С использованием каждой навигации, пересекающей узловую пару, будет измерено или оценено фактическое значение. Фактическое значение будет затем сохранено в таблице поиска узловых пар (NPLUT) вместе с независимыми переменными, касающимися поездки, такими как возраст водителя, пол водителя, профессия водителя, тип транспортного средства, срок службы транспортного средства, время дня, день недели, дата, погода и т.д. После осуществления каждой навигации, средние значения ANOVA и MANOVA (то есть, сумма, сумма квадратов и т.д.) могут быть сохранены и связаны с поездкой по узловой паре. Таким образом, когда конкретный пользователь осуществляет навигацию, для каждой узловой пары может быть представлено скорректированное значение.
00029 Ответные данные, используемые для регулирования значений, заданных для каждой узловой пары, могут представлять собой расчет ошибки методом наименьших квадратов, функцию ошибок, которой в последнее время отдают большее предпочтение, или другие, обычно используемые способы коррекции ошибок в управляющих системах. Точно предсказуемый транспортный поток не более чем правильно идентифицирует интересующую зависимую переменную и захватывает интересующие независимые переменные. Если это делают, то система будет прогнозировать транспортный поток с такой точностью, которую обеспечивают данные и математические вычисления.
00030 Ограниченные географические регионы (BGR), узловые пары и независимые переменные могут быть использованы способами, которые в настоящее время являются недоступными, вследствие того, что навигация основана на сервере. Например, если погода начинает воздействовать на транспортные потоки в Чикаго, то это обычно будет доходить до Детройта в пределах заданного периода время. Простой вспомогательный процесс может быть присоединен к системе, которая на основании независимых переменных оценивает время ожидания между погодой в Чикаго, например, и Детройтом, а зависящая от времени вероятность погоды из Чикаго становится погодой, которая влияет на транспортные потоки в Детройте. Система может затем создавать оценочное время поступления (ЕТА) для будущих поездок на основании предстоящей погоды или других прогнозируемых будущих событий. Оценочное время поступления для будущих поездок может затем периодически обновляться, поскольку корреляция данных становится более точной.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
00031 Приведено 13 релевантных чертежей. Фиг. 1 представляет собой перспективный чертеж связей системы. Фиг. 2 представляет собой перспективный чертеж связей системы согласно альтернативному варианту реализации. Фиг. 3 представляет собой перспективный чертеж связей системы согласно альтернативному варианту реализации. Фиг. 4 представляет собой перспективный чертеж связей системы согласно альтернативному варианту реализации. Фиг. 5 представляет собой перспективный чертеж связей системы согласно альтернативному варианту реализации. Фиг. 6 представляет собой перспективный чертеж связей системы согласно альтернативному варианту реализации.
00032 На фиг. 7 показана блок-схема высокоуровневого программного способа, реализованного посредством настоящей новой системы. На фиг. 8 показана блок-схема для создания ограниченных географических регионов (BGR) посредством виртуальной двумерной соты в размещающем сервере. На фиг. 9 показан альтернативный способ создания ограниченных географических регионов (BGR) в размещающем сервере. На фиг. 10 показана блок-схема пользовательской структуры транспортного парка на размещающем сервере. На фиг. 11 показана блок-схема основанного на использовании серверов способа навигации с использованием ограниченных географических регионов (BGR) и узловых пар. На фиг. 12 показана блок-схема программного процесса портативного или удаленного электронного устройства. На фиг. 13 показана Земля, вписанная в сотообразный куб.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
00033 Приведенное далее описание отражает текущий предпочтительный вариант реализации настоящего изобретения. Данное описание не предназначено для ограничения настоящего изобретения, а предназначено для иллюстрации его общих принципов работы. Примеры показаны с использованием прилагаемых чертежей.
00034 На фиг. 7 показана высокоуровневая блок-схема программного способа, связанного с системой. Некоторые операции могут быть выполнены только по схеме функционирования: 99 первоначальный запуск, 26 загрузка базы данных карт, 62 создание ограниченных географических регионов (BGR) посредством подпрограммы вычисления и 56 инициализация системы. База 26 данных карт может быть приобретена у любого продавца баз данных карт или может быть использована база данных карт из источника общего пользования. Инициализация системы включает такие управленческие программы вычисления, как формирование таблицы поиска узловых пар (NPLUT), заполнение таблицы поиска узловых пар (NPLUT) любыми доступными данными, создание пользовательской базы данных, заполнение пользовательской базы данных любыми доступными данными и схожие задачи. После того, как система была запущена 56, а ограниченные географические регионы (BGR) были созданы с использованием подпрограммы 62 ограниченного географического региона (BGR), система выполнена с возможностью получения навигационных входных данных 55.
00035 На фиг. 13 показана Земля 301, заключенная в ячеистый куб 302. На компьютере виртуальная Земля 301 может быть повернута или наклонена до тех пор, пока интересующий географический земельный массив не расположен по центру. Практически во всех случаях, даже если Земля 301 представляет собой сплюснутый сфероид, интересующий географический регион может быть сделан практически параллельным лицевой стороне описывающего куба 302. Путем надлежащего выбора размера двумерной соты на кубе 302, такой размер может влиять на размер ограниченного географического региона (BGR), проецируемого на Землю 301. Данный способ называют виртуальной двумерной сотой, поскольку рисунок на Земле 301 технически не представляет собой двумерную соту, поскольку все из ограниченных географических регионов (BGR) не будут иметь те же самые формы и размеры.
00036 На фиг. 8 показан способ генерирования ограниченных географических регионов (BGR) с использованием виртуальной двумерной соты. Во-первых, система вписывает Землю в куб 44. Центр лицевой стороны 45 куба центрирован по интересующему географическому региону. Выбирают начальный размер 46 двумерной соты для лицевой стороны куба. Стандартная площадь поверхности (SSA) представляет собой целевую площадь поверхности для ограниченных географических регионов (BGR). Стандартная площадь поверхности (SSA) ограниченного географического региона (BGR), составляющая приблизительно 1 квадратный километр, считается идеальной. Затем, задают предел отклонения стандартной площади поверхности (SSA) 64. Это значение должно быть небольшим (менее 10%). Все ограниченные географические регионы (BGR) должны иметь площадь поверхности, очень близкую к стандартной площади поверхности (SSA) для минимизации вероятности наличия смешанных данных (неортогональные независимые переменные во время анализа отклонений). При необходимости, может быть изменен размер квадратов 47 двумерных сот у описывающего куба. Несмотря на то что более сложно в вычислительном отношении, это будет минимизировать изменение стандартной площади поверхности (SSA) (только наиболее внутренняя часть представляет собой квадрат, а каждый следующий слой выполнен в виде прямоугольника с увеличивающимся соотношением сторон. Двумерные соты куба проецируют на Землю 48 для создания исходных ограниченных географических регионов (BGR). Оценивают 49 стандартную площадь поверхности (SSA) всех ограниченных географических регионов (BGR). Если результаты анализа стандартной площади поверхности (SSA) в порядке 50, то сохраняют 53 ограниченные географические регионы (BGR) и завершают 59 процесс генерирования ограниченного географического региона (BGR). Если результаты анализа стандартной площади поверхности (SSA) не в порядке 50, то удаляют 51 все из ограниченных географических регионов (BGR). Затем, система регулирует начальный размер 52 двумерных сот, регулируют 63 соотношение двумерных сот внешнего слоя (насколько быстро внешние слои лицевой стороны сотообразного куба становятся прямоугольниками с увеличивающимся соотношением сторон) и регулируют 64 предел отклонения стандартной площади поверхности (SSA). Затем весь процесс начинают 47 заново.
00037 На фиг. 9 показана блок-схема альтернативного варианта реализации для генерирования ограниченных географических регионов (BGR). Процесс начинают 58 с нахождения 65 центра интересующего географического региона. Один ограниченный географический регион (BGR) создают 66 с площадью поверхности, равной стандартной площади поверхности (SSA), и по меньшей мере с четырьмя сторонами. Задают предел отклонения стандартной площади поверхности (SSA) 64. Слой ограниченных географических регионов (BGR) создают 67 вокруг существующего ограниченного географического региона или существующих ограниченных географических регионов (BGR), в котором или которых новый слой из ограниченных географических регионов (BGR) имеет минимальный периметр. Анализируют 49 стандартную площадь поверхности (SSA) слоя. При условии, что результаты анализа стандартной площади поверхности (SSA) в порядке, добавляют дополнительные слои ограниченных географических регионов (BGR). Если результаты анализа стандартной площади поверхности (SSA) не в порядке 50, то стандартную площадь поверхности (SSA) анализируют 69 только для последнего слоя. Если последний слой содержит ограниченные географические регионы (BGR), которые перекрывают границу интересующего географического места 70, и это является единственной причиной недопустимой стандартной площади поверхности (SSA), то сохраняют 71 ограниченные географические регионы (BGR). Если это не краевое географическое место 70, то удаляют 51 последний слой ограниченных географических регионов (BGR). Допустимый максимальный периметр будет увеличен 68 на 10% по отношению к предыдущей итерации, и будет создан 67 новый слой ограниченных географических регионов (BGR). Процесс продолжается до тех пор, пока весь интересующий географический регион не охвачен ограниченными географическими регионами (BGR) 72.
00038 На фиг. 7, как только возникла программа 62 вычисления ограниченного географического региона (BGR), может возникнуть структура 61 транспортного парка (см. фиг. 10). На фиг. 10 каждый заказчик или транспортный парк зарегистрирован с использованием структуры 80 транспортного парка. Такая регистрация включает заполнение базы данных информацией о транспортных средствах 81, водителях 86 и оказываемых услугах 91. Данные, собранные о транспортных средствах 81 в транспортном парке, содержат количество 82 транспортных средств, типы 83 транспортных средств (включая тип топлива), километраж 84 транспортных средств и другие заданные пользователем данные 85 о транспортном средстве (независимая переменная или характеристические данные). Данные, собранные о водителях, содержат имя 87, номер водителя или идентификатор 88, вид 89 занятости (сотрудник, независимый контрагент, владелец/оператор и т.д.) и другие заданные пользователем данные 90 о водителях (независимая переменная или характеристические данные). Данные, собранные об услугах транспортного парка, содержат тип 92 заказчика, стандарты 93 обслуживания, область 94 обслуживания и другие заданные пользователем данные 95 по обслуживанию (независимая переменная и характеристические данные). База данных также обеспечивает возможность наличия заданных пользователем заправочных станций 96. После задания всех данных, эти заданные данные загружают в базу 97 данных, и завершают 98 программу вычисления.
00039 Согласно фиг. 7 навигационный входной запрос 32 конечного пользователя принимают посредством беспроводных средств. На фиг. 1 показан вариант реализации беспроводной связи и геопозиционирования, которой необходим для навигации. Конечный пользователь расположен в транспортном средстве 201, которое содержит встроенное или установленное удаленное электронное устройство (RED). Транспортное средство 201 определяет географическое положение посредством интегральной схемы системы глобального позиционирования (GPS), гироскопа и/или приемопередатчика спутника. Множество спутников 200 обеспечивает выдачу сигналов системы глобального позиционирования (GPS) на приемопередатчик системы глобального позиционирования (GPS) в транспортном средстве 201. Транспортное средство 201 затем выполнено с возможностью сообщения его положения на центральный сервер 203 с использованием беспроводной сети 202. Беспроводная сеть 202 может представлять собой сотовую сеть или сеть для мобильных телефонов, радиочастотную сеть или другие беспроводные средства. Передача могла бы быть также выполнена посредством сети со смешанными средствами, такой как wi-fi сеть, которая скачивает и загружает запросы на сервер посредством проводного интернет-соединения (не показано).
00040 На фиг. 2 показан альтернативный вариант реализации системы связи и геопозиционирования. На фиг. 2 транспортное средство 201 было заменено сотовым телефоном, мобильным терминалом данных (MDT) или удаленным электронным устройством (RED) 204. Сотовый телефон, мобильный терминал данных (MDT) или удаленное электронное устройство (RED 204) определяет свое географическое положение посредством спутниковой сети 200. Сотовый телефон, мобильный терминал данных (MDT) или удаленное электронное устройство (RED) 204 связывается с сервером 203 посредством беспроводной сети 202.
00041 На фиг. 3 показан альтернативный вариант реализации системы связи и геопозиционирования по фиг. 2. В этой системе беспроводную сеть 202 используют для геопозиционирования и связи с сервером. Сотовый телефон, мобильный терминал данных (MDT) или удаленное электронное устройство (RED) 204 может использовать множество башен сотовой связи или антенн для идентификации его текущего положения. Эти данные могут быть переданы вместе с навигационным запросом с использованием удаленного сервера 203.
00042 На фиг. 4 показан альтернативный вариант реализации системы связи и геопозиционирования по фиг. 2. В этой системе спутники 200 используют для геопозиционирования и связи. Несмотря на то, что спутники системы глобального позиционирования (GPS) в настоящее время не являются многозадачными для обеспечения связи, в будущем возможно, что информация о геопозиционировании и связь могли бы быть обеспечены с использованием того же самого спутника 200. Однако, данная система сконструирована в соответствии с современными тенденциями в области спутников: одна совокупность спутников 200 обеспечивает информацию о геопозиционировании, а другой спутник 200 используют для связи с удаленным сервером 203.
00043 На фиг. 5 показан альтернативный вариант реализации системы связи и геопозиционирования по фиг. 1. В этой системе беспроводную сеть 202 используют для геопозиционирования и связи с сервером. Транспортное средство 201 может использовать множество башен сотовой связи или антенн для идентификации своего текущего положения. Данные могут быть переданы вместе с навигационным запросом с использованием удаленного сервера 203.
00044 На фиг. 6 показан альтернативный вариант реализации системы связи и геопозиционирования по фиг. 1. В этой системе спутники 200 используют для геопозиционирования и связи. Одна совокупность спутников 200 обеспечивает информацию о геопозиционировании, а другой спутник 200 используют для связи с удаленным сервером 203.
00045 На фиг. 7 навигационный запрос 32 пользователя сообщают посредством одной из систем связи и геопозиционирования, показанных на фиг. 1-6. Независимо от того, используют ли транспортное средство 201 или сотовый телефон, мобильный терминал данных (MDT) или удаленное электронное устройство (RED) 204, пользователь взаимодействует с системой посредством пользовательского программного обеспечения, обычно называемого приложением пользователя. На фиг. 12 приложение пользователя начинается 101 с обеспечения регистрации 102 пользователя. Если пользователь зарегистрирован 102, то возникают входные данные 128 о назначении. Пользователь может добавить множество назначений 127, 128, что обеспечивает уточнение порядка или обеспечивает наличие у системы порядка поездки. После того, как ввод входных данных завершен 127, данные передают 129 с использованием удаленного сервера посредством средств, показанных на фиг. 1-6. На этом этапе мы будет управлять удаленным сервером 203 в виде черного ящика, который создает навигационный маршрут при наличии входных данных 128 о месте назначения. Удаленный сервер 203 передает маршрут, который принимает 129 конечный пользователь. Через предварительно определенные интервалы, приложение 101 конечного пользователя будет передавать пакет информации 130 на удаленный сервер 203 путем передачи 126 его положения. Удаленный сервер 203 будет сравнивать пользовательское продвижение с пользовательским продвижением, которое должно следовать из прогноза удаленного сервера. Если продвижение по направлению к месту назначения расположено за пределами критерия допустимости, то удаленный сервер 203 будет передавать сигнал 125 изменения маршрута на пользовательское приложение 101. Блок конечного пользователя будет уведомлять конечного пользователя об изменении маршрута, а удаленный сервер 203 обеспечит альтернативный маршрут. Новый маршрут будет принят 126 приложением 101 конечного пользователя. В итоге, изменен маршрут или нет, конечный пользователь будет прибывать в место 124 назначения. После прибытия в место назначения, приложение 101 конечного пользователя будет передавать окончательный пакет информации 123 с использованием удаленного сервера 203 для того, чтобы удаленный сервер имел завершенную историю поездки.
00046 При запуске приложения 101 конечного пользователя, если пользователь не зарегистрирован, то блок может обеспечить возможность регистрации путем открытия аккаунта 103. После открытия аккаунта 103, пользователь выбирает частоту 104 передачи пакетов данных, навигационные предпочтения 106 и навигационные исключения 105. Пользователь должен затем включить независимые переменные, касающиеся непосредственно его самого или ее саму, и его или ее транспортное средство. Информация 107 о водителе содержит водительский стаж 108, личную карточку 109 водителя, километры 110, пройденные за год, возраст 111, семейное положение 112, домашний адрес 113, где пользователь учился водить 114, профессию 115 пользователя, пол 116 пользователя и другие заданные компанией или группой данные 117. Информация 118 о транспортном средстве содержит владельца 119 транспортного средства, производителя и модель 120, год 121 модели и километры 122 на транспортном средстве. Данные о независимых переменных должны иметь очень высокое качество, поскольку пользователь будет знать, что их точность при ответе на вопросы может относится непосредственно к тому, насколько хорошо система может осуществлять навигацию по этим данным.
00047 На фиг. 7 показано, что инструкции 60 по наведению возникают после ввода входных данных 32 конечного пользователя. На фиг. 11 инструкции 60 по наведению начинаются с выбора оптимизирующих факторов 1 навигации. Как только были созданы ограниченные географические регионы (BGR), для настоящего изобретения возможно создание навигационных решений. На фиг. 11 показано навигационное решение для одного транспортного средства. Пользователь начинает с выбора оптимизирующего фактора 1 или зависимой переменной: время, расстояние, топливо, затраты или заданная пользователем зависимая переменная. Затем, пользователь, при необходимости, исключает конкретные решения из рассмотрения 2, такие как трассы, платные автодороги, мосты или другие потенциальные маршруты. Пользователь вводит одно или большее количество мест 3 назначения с использованием устройства ввода. При вводе более одного места назначения, пользователь может выбрать 6 автоматическое 10 или ручное 5 определение порядка мест назначения. При выборе ручного 5 определения порядка, модуль 10 автоматического определения порядка мест назначения будет полагаться на ручной ввод данных. После того, как определен порядок, идентифицируют 9 место отправления и следующее место или только место назначения. Если существует только входные данные об одном месте назначения в начале 7, то навигационное ядро переходит непосредственно к идентификации места отправления и места назначения 9.
00048 Для обеспечения расчета между местом отправления и местом назначения, настоящее изобретение будет идентифицировать ограниченные географические регионы (BGR), которые расположены последовательно между местом отправления и местом назначения 8, и обозначать их как активные. Эти ограниченные географические регионы (BGR) называют Gen 1. В ограниченном географическом регионе (BGR), содержащем места отправления, места отправления задают в качестве отдельного входного узла 12. В ограниченном географическом регионе (BGR), содержащем текущее место 9 назначения, текущее место назначения задают в качестве отдельного выходного узла 13. Во всех других ограниченных географических регионах (BGR) узловые пары создают путем выбора только тех узлов, которые имеют ограниченный географический регион (BGR) на обеих сторонах 11. Навигационное ядро затем создает перечень узловых пар во всех активных ограниченных географических регионах (BGR) 16. В системе с множеством обрабатывающих устройств навигационное ядро будет одновременно создавать временный массив данных ограниченного географического региона (BGR) для всех узловых пар на рассмотрении 20 и будет изучать таблицы 14 поиска узловых пар (NPLUT) с тем, чтобы выяснить, существуют ли решения для любых узловых пар на рассмотрении 17. Если решение по узловым парам существует в таблице поиска узловых пар (NPLUT), то его размещают во временном массиве 20 данных ограниченного географического региона (BGR). Если нет, то с использованием весовых функций для каждой классификации улиц настоящее изобретение выполняет расчеты зависимых переменных для каждой узловой пары каждого ограниченного географического региона (BGR) 12, что обеспечивает захват информации о маршруте для каждого потенциального решения. Настоящее изобретение будет удалять какие-либо исключения из совокупности 21 потенциальных решений. Поскольку только ограниченную совокупность ограниченных географических регионов (BGR) используют для изначального расчета, не все узлы каждого ограниченного географического региона (BGR) являются возможным входом и/или выходом. Данные, сгенерированные из интересующих узлов, могут быть сохранены в массиве данных в формате временной базы данных или любом другом формате обработки данных, который обеспечивает возможность быстрого доступа 20. Эти временные данные могут быть сохранены в кэш-памяти, на жестком диске или любом другом типе подходящего элемента памяти. В процессорной среде с множеством ядер такие расчеты выполняются быстро, поскольку каждый из ограниченных географических регионов (BGR) может быть рассчитан независимым образом.
00049 Настоящее изобретение затем создает исходный предварительный маршрут путем нахождения исходного минимального решения от места отправления в место назначения, что обеспечивает перемещение только через ограниченные географические регионы (BGR), которые расположены последовательно между местом отправления и местом назначения 22. В качестве граничного условия для расчета первоначального маршрута, выходной узел одного ограниченного географического региона (BGR) представляет собой входной узел смежного ограниченного географического региона (BGR). Путем создания матрицы возможных решений, настоящее изобретение выдает точное в явном виде.
00050 После идентификации изначального предварительного маршрута, вычислительное устройство для вычисления решений добавляет все ограниченные географические регионы (BGR), которые были расположены вплотную к ограниченным географическим регионам (BGR) 23, 18 типа Gen 1, и в целом повторяет вышеописанный процесс. Новые ограниченные географические регионы (BGR) называют Gen 2. Ограниченные географические регионы (BGR) типа Gen 1 теперь используют все узлы в расчете. Ограниченные географические регионы (BGR) типа Gen 2 используют уменьшенную совокупность узлов, поскольку не все узлы имеют смежный ограниченный географический регион (BGR), связанный с этими узлами.
00051 Для расчета предварительного маршрута типа Gen 2 исключают потенциальные решения, рассчитанные при расчете Gen 1, поскольку они расположены во временном массиве 20 данных. Настоящее изобретение снова применяет граничное условие, согласно которому выходной узел одного ограниченного географического региона (BGR) представляет собой входной узел смежного ограниченного географического региона (BGR). Путем создания матрицы возможных уникальных решений (за исключением решения Gen 1), настоящее изобретение выдает решение в явном виде, предварительный маршрут 22 типа Gen 2.
00052 Процесс повторяют для Gen 3 по существу тем же самым способом, что и для Gen 223, 18. Все ограниченные географические регионы (BGR), примыкающие к ограниченным географическим регионам (BGR) типа Gen 2, добавляют к расчету. В предварительный решения исключены из совокупности потенциальных решений. Рассчитывают решение в явном виде для предварительного маршрута типа Gen 3.
00053 Оптимальное решение называют Gen А. Выходной критерий выбирают таким образом, что обеспечено завершение С расчетов, причем С=А+В, где С представляет собой общее количество расчетов, А представляет собой оптимальный расчет, а В представляет собой количество необходимых дивергентных решений, рассчитанных после оптимального решения. Например, если предварительный маршрут типа Gen 1 является предпочтительным по отношению к предварительному маршруту типа Gen 2 или типа Gen 3, то расчеты завершаются, что обеспечивает представление предварительного маршрута типа Gen 1 пользователю в качестве предпочтительного маршрута, при этом С=3, А=1 и В=2.
00054 На практике, В относится к расстоянию между местом отправления и местом назначения 23. Кроме того, выбор В может быть оптимизирован посредством простой функции ошибок по обратной связи, причем указанная ошибка относится к расстоянию. Верхний предел В задают по ограничению максимальной скорости. Другими словами, процесс завершается, когда транспортное средство должно бы превысить максимально допустимое ограничение скорости около границ для обеспечения более предпочтительного решения по отношению к зависимой переменной по сравнению с доступным в настоящее время решением.

Claims (23)

1. Система навигационного наведения, содержащая, по меньшей мере:
устройство конечного пользователя со средствами для ввода мест назначения и приема инструкций по наведению или для прокладки маршрута,
базу данных карт, содержащую дороги и, при необходимости, интересующие места (POI),
устройство для определения положения транспортного средства, такое как система глобального позиционирования,
сервер или другой блок памяти и обрабатывающие элементы,
средства для обеспечения связи между устройством конечного пользователя и сервером,
базу данных таблиц поиска узловых пар (NPLUT), которая изначально частично или полностью заполнена решениями в явном виде для каждой узловой пары и которая содержит решения в явном виде между каждым потенциальным входным узлом и каждым потенциальным выходным узлом каждого ограниченного географического региона (BGR), интересующего конечного пользователя, и
навигационное программное ядро, постоянно размещенное на сервере и выполненное с возможностью:
создания ограниченных географических регионов (BGR), имеющих размер, который обеспечивает возможность навигационных решений в явном виде в пределах границ указанного ограниченного географического региона (BGR),
идентификации узловых пар для каждого ограниченного географического региона (BGR), которые могут оказаться частью потенциального решения, и
оптимизации навигационного решения на основании зависимой переменной, заданной пользователем, и независимых переменных, которые по существу составляют часть базы данных решений.
2. Система по п. 1, дополнительно содержащая базу данных таблиц поиска узловых пар (NPLUT), которая изначально частично или полностью заполнена решениями в явном виде для каждой узловой пары.
3. Система по п. 2, в которой указанное программное ядро содержит средства расчета функции ошибок и средства обратной связи для уточнения значений зависимых переменных, хранящихся в базе данных таблиц поиска узловых пар (NPLUT).
4. Система по п. 2, в которой каждое фактическое значение конечного пользователя для каждого решения узловой пары для зависимых переменных, таких как время, расстояние, использование топлива, затраты, и любые заданные пользователем зависимые переменные, а также независимые переменные сообщают в таблицу поиска узловых пар (NPLUT) и сохраняют в ней при достижении конечным пользователем места назначения или после этого.
5. Система по п. 2, в которой для каждого зависимого значения узловой пары в таблице поиска узловых пар (NPLUT) соответствующие независимые переменные факторы захватывают и сохраняют как переменные и характеристики, такие как, без ограничения, время дня, дата, день недели, температура, строительные работы, атмосферные осадки, возраст водителя, профессия водителя, пол водителя, тип транспортного средства, срок службы транспортного средства, километраж транспортного средства и конкретное мероприятие, которые используют для создания ANOVA и MANOVA расчетов зависимых переменных, сохраняемых в таблице поиска узловых пар (NPLUT), для выдачи более точных оценок во время осуществления будущей навигации.
6. Система по п. 5, в которой база данных таблиц поиска узловых пар (NPLUT) сжата путем сохранения только необходимых ANOVA или MANOVA сумм и результатов из предыдущих навигационных итераций и путем удаления исходных данных, из которых рассчитывают указанные суммы и результаты.
7. Система по п. 1, в которой ограниченные географические регионы (BGR) созданы посредством виртуальной двумерной соты путем вписывания Земли в сотообразный куб или секционный куб и путем проецирования указанной двумерной соты или секции из указанного куба на поверхность Земли.
8. Система по п. 7, в которой сотообразный рисунок на кубе образован из квадратов и прямоугольников, площадь которых уменьшается геометрически вследствие изменения указанных прямоугольников от центра лицевой стороны куба и соотношение сторон которых увеличивается с увеличением расстояния от центра лицевой стороны куба.
9. Система по п. 1, в которой решения для каждой узловой пары рассчитывают с использованием различных обрабатывающих устройств в конфигурации с множеством обрабатывающих устройств.
10. Система по п. 1, в которой навигационное программное ядро выполнено с возможностью итерационного расчета маршрутов с использованием все большего количества ограниченных географических регионов (BGR) до тех пор, пока решения не станут достаточно дивергентными, или до тех пор, пока последний слой ограниченного географического региона (BGR) не выйдет за пределы под прямым углом к линии, проходящей от места отправления в место назначения, и расстояния, на которое транспортное средство перемещается при максимальном заявленном скоростном ограничении за период времени, определенный текущим лучшим решением.
11. Система по п. 1, в которой память устройства конечного пользователя выполнена с возможностью сохранения только подробных сведений из активных ограниченных географических регионов (BGR).
12. Система по п. 1, в которой связь с сервером обеспечена посредством беспроводного соединения или спутникового соединения с транспортным средством, мобильным телефоном, мобильным терминалом данных или удаленным электронным устройством.
13. Система по п. 1, в которой сервер дополнительно выполнен с возможностью сбора данных от других источников данных, включая, без ограничения, информацию транспортных датчиков Национального управления по безопасности движения автотранспорта (NHTSA), отчет полиции, отчеты о локальных транспортных потоках и отчеты о строительных работах, для включения в таблицу поиска узловых пар (NPLUT) в качестве переменных данных или характеристических данных, связанных с узловой парой.
RU2014119437A 2011-10-26 2012-10-26 Способ и система для навигации с использованием связанных географических регионов RU2607417C2 (ru)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201161628147P 2011-10-26 2011-10-26
US61/628,147 2011-10-26
US13/660,985 US8868332B2 (en) 2011-10-26 2012-10-25 Method and system for navigation using bounded geograhic regions
US13/660,985 2012-10-25
PCT/US2012/062220 WO2013063466A2 (en) 2011-10-26 2012-10-26 Method and system for navigation using bounded geograhic regions

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2014119437A RU2014119437A (ru) 2015-12-10
RU2607417C2 true RU2607417C2 (ru) 2017-01-10

Family

ID=48168797

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2014119437A RU2607417C2 (ru) 2011-10-26 2012-10-26 Способ и система для навигации с использованием связанных географических регионов

Country Status (6)

Country Link
US (2) US8868332B2 (ru)
EP (1) EP2771644B1 (ru)
JP (1) JP2014535052A (ru)
CN (1) CN104024801A (ru)
RU (1) RU2607417C2 (ru)
WO (1) WO2013063466A2 (ru)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680719C1 (ru) * 2017-11-30 2019-02-26 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Способ поиска и регистрации меток в системе локального позиционирования
US11216624B2 (en) 2017-11-30 2022-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for searching and registering tags in local positioning system

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10102596B2 (en) * 2010-10-06 2018-10-16 Tillster, Inc. Customer interface restaurant system
US10109026B2 (en) 2010-10-06 2018-10-23 Tillster, Inc. Mobile restaurant ordering system
US20120109508A1 (en) * 2011-12-28 2012-05-03 Ariel Inventions, Llc Method and system for route navigation based on energy efficiency
US10148709B2 (en) * 2012-08-31 2018-12-04 Here Global B.V. Method and apparatus for updating or validating a geographic record based on crowdsourced location data
WO2016119749A1 (zh) 2015-01-29 2016-08-04 北京嘀嘀无限科技发展有限公司 一种订单分配系统及方法
CN109785656B (zh) * 2019-03-18 2021-03-02 南京大学 一种基于局部近似秩的交通规划及导航方法
CA3176127A1 (en) 2020-03-27 2021-09-30 Transfinder Corporation Automatically facilitating travel routes based upon travel scenarios
US20230113454A1 (en) * 2020-11-13 2023-04-13 BlueOwl, LLC Systems and methods for classifying a vehicular trip as for personal use or for work based upon hub-and-spokes travel pattern

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060184322A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-17 Lg Electronics Inc. Traffic Information Service Based on Traffic Information Transmitted to a Navigation System
US20060276968A1 (en) * 2005-04-15 2006-12-07 Mississippi State University Temporal mapping and analysis
RU2328702C2 (ru) * 2003-10-02 2008-07-10 Навитайм Джапэн Ко., Лтд Навигационное устройство, способ и программа навигации
US20100332121A1 (en) * 2009-06-29 2010-12-30 Hitachi, Ltd. Navigation Device, Route-Search Server, and Route-Search System
US20110098915A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 Israel Disatnik Device, system, and method of dynamic route guidance

Family Cites Families (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5636122A (en) * 1992-10-16 1997-06-03 Mobile Information Systems, Inc. Method and apparatus for tracking vehicle location and computer aided dispatch
US5543789A (en) * 1994-06-24 1996-08-06 Shields Enterprises, Inc. Computerized navigation system
US5559707A (en) * 1994-06-24 1996-09-24 Delorme Publishing Company Computer aided routing system
US6073076A (en) * 1998-03-27 2000-06-06 Navigation Technologies Corporation Memory management for navigation system
US6400690B1 (en) * 1998-10-15 2002-06-04 International Business Machines Corporation Dual map system for navigation and wireless communication
US6466862B1 (en) * 1999-04-19 2002-10-15 Bruce DeKock System for providing traffic information
US6587782B1 (en) * 2000-03-14 2003-07-01 Navigation Technologies Corp. Method and system for providing reminders about points of interests while traveling
US6526348B1 (en) * 2000-08-25 2003-02-25 Navigation Technologies Corp. Method and system for compact representation of routes
US6691026B2 (en) * 2001-03-29 2004-02-10 Intellisist, Llc Vehicle navigation system and method
US6496774B1 (en) * 2001-05-24 2002-12-17 Prc Inc. Automatic vehicle routing and recommendation system
EP1562464A4 (en) * 2002-11-05 2008-09-17 Univ Rochester METHOD FOR EVALUATING THE SENSE OF ORIENTATION
US7149626B1 (en) * 2004-06-30 2006-12-12 Navteq North America, Llc Method of operating a navigation system
US7356407B2 (en) * 2005-10-06 2008-04-08 Gm Global Technology Operations, Inc. Optimal route calculation based upon cohort analysis
US7945386B2 (en) * 2006-08-25 2011-05-17 Mitac International Corporation Rerouting in vehicle navigation systems
EP2135200A4 (en) * 2007-02-12 2011-12-28 Sean O'sullivan DISTRIBUTED TRANSPORT SYSTEM AND SERVICE NETWORK
US8577599B2 (en) * 2008-06-30 2013-11-05 General Motors Llc Method and system to calculate historical traffic data
JP2010197211A (ja) * 2009-02-25 2010-09-09 Xanavi Informatics Corp サーバ装置、ナビゲーション装置、経路情報提示システムおよび経路情報提示方法
US8321125B2 (en) * 2009-06-24 2012-11-27 General Motors Llc System and method for providing route guidance to a requesting vehicle
EP2565582B1 (en) * 2009-07-09 2014-05-14 TomTom International B.V. Method for compressing route search acceleration data
US8775059B2 (en) * 2011-10-26 2014-07-08 Right There Ware LLC Method and system for fleet navigation, dispatching and multi-vehicle, multi-destination routing

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2328702C2 (ru) * 2003-10-02 2008-07-10 Навитайм Джапэн Ко., Лтд Навигационное устройство, способ и программа навигации
US20060184322A1 (en) * 2005-02-16 2006-08-17 Lg Electronics Inc. Traffic Information Service Based on Traffic Information Transmitted to a Navigation System
US20060276968A1 (en) * 2005-04-15 2006-12-07 Mississippi State University Temporal mapping and analysis
US20100332121A1 (en) * 2009-06-29 2010-12-30 Hitachi, Ltd. Navigation Device, Route-Search Server, and Route-Search System
US20110098915A1 (en) * 2009-10-28 2011-04-28 Israel Disatnik Device, system, and method of dynamic route guidance

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2680719C1 (ru) * 2017-11-30 2019-02-26 Самсунг Электроникс Ко., Лтд. Способ поиска и регистрации меток в системе локального позиционирования
US11216624B2 (en) 2017-11-30 2022-01-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for searching and registering tags in local positioning system
US11620459B2 (en) 2017-11-30 2023-04-04 Samsung Electronics Co., Ltd. Apparatus and method for searching and registering tags in local positioning system

Also Published As

Publication number Publication date
USRE47107E1 (en) 2018-10-30
WO2013063466A3 (en) 2013-06-20
CN104024801A (zh) 2014-09-03
US20130110393A1 (en) 2013-05-02
WO2013063466A2 (en) 2013-05-02
EP2771644A2 (en) 2014-09-03
EP2771644B1 (en) 2017-12-20
EP2771644A4 (en) 2015-06-03
US8868332B2 (en) 2014-10-21
RU2014119437A (ru) 2015-12-10
JP2014535052A (ja) 2014-12-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU2629438C2 (ru) Способ и система для навигации транспортного парка, диспетчеризация и прокладка маршрута для множества транспортных средств и множества мест назначения
RU2607417C2 (ru) Способ и система для навигации с использованием связанных географических регионов
CN102265114B (zh) 用于存储和提供路线的系统和方法
US20090063045A1 (en) Gps based fuel efficiency optimizer
US20140222950A1 (en) Predictive Mobile Map Download
US20150292894A1 (en) Travel route
US10274329B2 (en) Method and apparatus for providing a minimum overlapping alternative path
CN102483329A (zh) 具有预测性多重路线的导航系统及其操作方法
US20100241352A1 (en) System and method for location-based searches and advertising
EP2951532B1 (en) Method and apparatus for use in navigational applications
US10451436B2 (en) Generating routes using events
US10209088B2 (en) Method and apparatus for route calculation considering potential mistakes
EP4100699A1 (en) Navigation system
Ayala et al. A mobile and interactive multiobjective urban tourist route planning system
CN113112850A (zh) 众包导航系统和方法
WO2023172259A1 (en) Providing navigational instructions based on contextual data
US12123726B2 (en) Method and apparatus for ridesharing pickup wait time prediction
Tasgaonkar et al. GIS-Based optimum path analysis for tourist places in Haridwar City
Vaidya et al. People as Sensors for Smart City
JP2023530251A (ja) 対象物の位置を道路ネットワークへスナッピングするための方法およびシステム
US20220349717A1 (en) Systems and methods for evaluating navigation application performance
Chi et al. Design an Efficient Travel Itinerary Planning Based on Dynamic Depth-First Search algorithm
Necula et al. A gis integrated solution for traffic management
TW201028664A (en) Navigation apparatus, server apparatus and method of providing an indication of likelihood of occupation of a parking location
Liu et al. Navigation method in tourist navigation system

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20181027