WO2001059408A1 - Verfahren zur routenplanung in einem navigationssystem - Google Patents

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WO2001059408A1
WO2001059408A1 PCT/DE2001/000211 DE0100211W WO0159408A1 WO 2001059408 A1 WO2001059408 A1 WO 2001059408A1 DE 0100211 W DE0100211 W DE 0100211W WO 0159408 A1 WO0159408 A1 WO 0159408A1
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WO
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user
route
routes
navigation system
user preferences
Prior art date
Application number
PCT/DE2001/000211
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English (en)
French (fr)
Inventor
Bernd Petzold
Cornelius Hahlweg
Gerd Draeger
Ulrich Kersken
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
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Filing date
Publication date
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Priority to US10/203,748 priority patent/US6701248B2/en
Priority to DE50102602T priority patent/DE50102602D1/de
Priority to JP2001558693A priority patent/JP2003522940A/ja
Publication of WO2001059408A1 publication Critical patent/WO2001059408A1/de

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    • 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

Definitions

  • the invention relates to a method for route planning in a navigation system, in which the user makes general specifications regarding the route to be planned and the route is determined on the basis of optimization criteria.
  • the invention further relates to a navigation system suitable for carrying out the method.
  • Navigation systems to support a road user, in particular a motorist, are known and essentially consist of the subsystems (a) digital road map, (b) computing module for route calculation, (c) position determination, (d) system administration, (e) sensors for detecting vehicle movements, (f) input unit and (e) output unit for operation and route guidance.
  • the route calculation is generally carried out on the basis of various optimization parameters that have to be set by the user in advance or are already firmly anchored in the route calculation algorithms by the manufacturer.
  • the optimization is carried out with the aid of evaluations of the route elements involved contained in a database, which can include, for example, length, possible speed, road type and the like.
  • the selection of an optimal route can consist, for example, of compiling the fastest or the shortest route. Which weighting is carried out here can be influenced by personal user preferences.
  • the optimization specified by the manufacturer is usually parameterized for an "average driver” and therefore only delivers for one such an optimal route.
  • Different drivers usually rate the route recommendation differently. For example, certain types of roads are preferred or avoided, or the average speed on highways varies depending on the vehicle type, driver temperament or the like.
  • the inclusion of this individual driver behavior or other preferences when choosing a route is at best currently carried out by manual entry of predetermined parameters, which is usually only possible when the vehicle is stationary. This complicates the clarity and usability of the navigation system, in particular with an increasing number of parameters, so that a sensibly coordinated modification of all relevant parameters can only be expected by experienced or technically interested users.
  • the object of the present invention was to improve a navigation system of the type mentioned at the outset in such a way that the route planning can be understood by the user and the user can influence the route planning in a simple manner.
  • the procedure for route planning in a navigation system in which the user makes framework specifications regarding the route to be planned (starting point, destination, time specifications, etc.) and the route is defined on the basis of optimization criteria (shortest route, shortest time, etc.) marked a process in three steps.
  • a lot of first travel routes are determined on the basis of location-independent and situation-specific user preferences. If necessary, this quantity can also contain only a single suggested route
  • a second Step 1 the travel routes determined in the first step are based on location-dependent and situation-specific user preferences in
  • the hierarchical prioritization according to the invention or the gradual consideration of optimization criteria in route planning leads to a planning process, the course of which remains understandable even for the technically inexperienced user.
  • the user can therefore more easily identify deviations in planning behavior from his or her wishes and intervene to correct them if necessary.
  • the optimization criterion used in the first step is preferably specified by the user himself at the beginning of the planning process. In this way, a currently valid primary optimization criterion, such as the preference for the most scenic route, can be taken into account, so that the route planning carried out corresponds better to the current objective of the user.
  • the specification of the primary optimization criterion supports the traceability of the route recommendation carried out.
  • the optimization criterion specified by the user is preferably parameterized on the basis of predetermined location-independent and situation-specific user preferences. This means that the optimization criterion forms the guideline on the basis of which the user preferences to be taken into account are selected.
  • the parameters of the optimization criterion can be specified by the manufacturer, by the user and / or by other systems outside the navigation system. From the user The optimization criterion entered can also be used to prioritize the route recommendations used in the various steps of the method accordingly.
  • the parameters of the first step are preferably route, route or route section-related. According to claim 2, they are advantageously derived from at least one route property and / or the environmental properties of routes (for example nature reserves, built-up areas) and / or associated objects (for example tourist sights, shops in certain sectors).
  • the traffic route network on which the route calculation is based can be limited on the basis of the typical user behavior and / or the distance or travel time distance between the start and the destination.
  • the user preferences for the route selection on which the second step of the method is based can be specified according to claim 4 by the user himself or by a system outside.
  • the selection of the user preferences to be taken into account can be situation-specific and independent of the first step. In particular, it can be independent of the primary optimization criterion, which may have been used in the first step. In this way it is possible, for example, to use the primary optimization criterion "shortest route" to choose a long-distance and therefore longer local bypass locally if the user is reluctant to drive through larger locations during rush hour.
  • the travel routes determined in the first and second step 3 are based on at least one
  • Prioritized evaluation criterion Prioritized evaluation criterion.
  • the number of suggested routes can be limited by a given barrier for the respective evaluation criterion.
  • the evaluation criterion used in the third step preferably includes at least one of the parameters travel time or path length. These criteria are so important that they should generally not be neglected when planning a route.
  • the evaluation criterion can also include the parameters “maximum travel time” and / or “maximum travel route length”. This means that routes that exceed the values of the parameters mentioned are not displayed or are at least rated very negatively.
  • the values for the parameters maximum travel time and / or maximum travel length can preferably be determined on the basis of predefined situation-dependent user preferences or those automatically determined by external devices. In particular, these parameters can be derived from the destination, the purpose of the trip and / or the route.
  • the user can select one of the travel routes determined therein after each of the three sub-steps carried out, the user preferably being shown the determined travel routes optically and / or acoustically with their respective evaluation after each of the steps.
  • the user can thus follow the route planning process and easily understand it, since various criteria are used in order to select the routes. In this way, the optimization process remains transparent to the user. Furthermore, an individual adaptation to the user is possible, since the user can switch it off at any time Select the optimal partial result from the user's perspective and for the
  • the selected travel routes can be displayed in graphical form on a digital map according to the respective steps of the method.
  • Acoustic and optical text display is also possible using distinctive features. For example, the description can be made by listing known locations along the route.
  • the optimization criteria and evaluation criteria that are used in the steps of the method can be configured via a predefined user-specific and situation-related behavioral statistics. This means that the behavior of the driver when interacting with the route planning as well as his subsequent driving behavior and the possible deviations from route recommendations are observed, recorded and finally statistically evaluated. Significant patterns in the behavior of the user can then be used to select evaluation criteria that are optimally tailored to the user or to generate them from scratch.
  • the operating sequence and deviations from the route compliance can thus be supplied, for example, to external devices for recording and adapting user preferences. In this way, the navigation system parameterized by the manufacturer for an average driver can be automatically adapted to the needs of the user.
  • the method according to the invention can be used in vehicle navigation systems, portable navigation systems or centrally based navigation systems.
  • the advantage of the method is that, compared to the permanent memorization of user profiles and user requests, the complexity of the settings and parameter sets required for this is not visible to the outside and thus does not have a disruptive or even obstructive effect on the user.
  • standard evaluations for the traffic route network for example, scenic, historical or touristic interesting routes
  • Routes are calculated and can also be adapted to individual user behavior when used multiple times (for example, scenic routes from the user's perspective).
  • Route of an intermediate step can advantageously be used for an improved adaptation of the system to user behavior.
  • the conceptual understanding of the optimization criterion that can be selected in the first step can be adjusted to the understanding on which the user is based, so that a high
  • FIG. 1 schematically shows the components of a navigation system
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a first part of the method for route planning
  • Fig. 4 is a flowchart of the second part of the method for route planning. Best way to carry out the invention
  • the navigation system consists of the subsystems digital road map 100, computing module for route determination 400, position determination 300, system administration 200, controllable data acquisition sensor system 500, input unit 600, output unit 700 and route guidance 900.
  • a unit 1000 can also communicate with other systems outside the navigation system to be available.
  • this navigation system is to be supplemented by a dynamic database 800 for optimization criteria for user-adaptive route planning.
  • User and situation-specific configuration parameters for the route calculation and the navigation database are stored in the database 800.
  • the database 800 can be expanded in such a way that an automatic preparation of user specifications and the selection of the currently valid parameter settings can take place.
  • FIG. 2 shows an overall system in which at least parts of the database 800 are arranged autonomously in the mobile subsystem 2000 or in the mobile or fixed subsystem 3000, the systems 2000 and 3000 being connected via a communication unit 1000.
  • step 1 the method is initialized with the destination input by the user or other (also external to the system) units.
  • step 1a a user-specific calculation area is determined in the traffic network, which contains at least the current position and the destination.
  • the current is selected valid optimization criterion, for example "beautiful landscape
  • the currently valid location-independent user preferences are selected in step 1c. These can be rules such as "Avoid country roads in foggy areas”. These criteria are used to re-evaluate the traffic network in the calculation area from step 1a.
  • step 1d all possible routes are calculated in the calculation area from step 1a.
  • step 1e the calculated routes are prioritized according to the best possible fulfillment of the optimization criterion.
  • N can be a number that can be specified by the user or by the system.
  • the first step a) of the method according to the invention is thus ended.
  • step 1g The user can already select one of the suggested routes in step 1g. In this case, the method would branch to step 5, which forwards to step 6. If no selection takes place, the method is continued with step 2 (FIG. 4).
  • step 2a in the calculation area from step 1a, a selection is made of the area-relevant, location-dependent user preferences with subsequent local re-evaluation of the network.
  • step 2b the travel routes are then recalculated locally with the respective user preferences that are independent of the optimization criterion in step 1a. For example, these can be rules such as "Avoid passing through town by bypassing the shortest time”.
  • the newly calculated N best routes are displayed in step 2c. This completes the second step b) of the method according to the invention.
  • step 3 the user can again select one of the suggested routes ahead of time. If such a selection is made, the system branches to step 6. Otherwise, it is continued in step 3a.
  • step 3a the selection of an evaluation criterion that can optionally be selected by the user (for example the shortest time or the shortest route) and the evaluation of the N best routes according to this evaluation criterion are carried out.
  • step 3c all K routes that meet the aforementioned barrier S are shown.
  • an evaluation of the routes from steps 1 and 3 appears in the form of a comparison. For example, this can look like this:
  • step 3d If there are no K routes that meet the barrier S, or if the user alternatively wants to see all calculated routes in the calculation area, all routes are shown in step 3d.
  • step 4 the user can finally select a route, whereupon the process branches to step 6. If no selection is made, the entire process can be restarted by returning to step 1 or can be canceled.
  • the route guidance is started in step 6, after which the method in step 7 is ended. If there is a significant change in route characteristics (e.g. due to traffic disruptions) during route guidance in step 6, the route is recalculated locally, taking into account the preferences applicable to it.

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Abstract

Ein Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem verläuft in drei Schritten. In einem ersten Schritt wird eine Menge erster Fahrtrouten auf der Basis eines Optimierungskriteriums und hiervon abgeleiteter ortsunabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen ermittelt. Im zweiten Schritt werden die ersten Fahrtrouten auf der Basis ortsabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen in Teilabschnitten neu berechnet. Im dritten Schritt werden die ermittelten Fahrtrouten anhand mindestens eines Bewertungskriteriums priorisiert. Vorzugsweise werden dem Nutzer nach jedem Schritt die erhaltenen Zwischenergebnisse angezeigt, so dass er gegebenenfalls eine der Routen auswählen und das Verfahren damit vorzeitig beendan kann. Das Bedienverhalten des Nutzers und/oder die Befolgung der Routenempfehlungen durch den Nutzer können überwacht und statistisch ausgewertet werden, um hieraus eine Adaptation der Bewertungskriterien und Nutzerpräferenzen für die Routenplanung abzuleiten.

Description

Beschreibung
Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem
Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem, bei welchem vom Nutzer Rahmenvorgaben bezüglich der zu planenden Route gemacht werden und die Route anhand von Optimierungskriterien festgelegt wird. Ferner betrifft die Erfindung ein zur Durchführung des Verfahrens geeignetes Navigationssystem.
Stand der Technik
Navigationssysteme zur Unterstützung eines Verkehrsteilnehmers wie insbesondere eines Autofahrers sind bekannt und bestehen im wesentlichen aus den Subsystemen (a) Digitale Straßenkarte, (b) Rechenmodul zur Fahrtroutenberechnung, (c) Positionsbestimmung, (d) Systemverwaltung, (e) Sensorik zur Erkennung von Fahrzeugbewegungen, (f) Eingabeeinheit und (e) Ausgabeeinheit für die Bedienung und Zielführung. Die Routenberechnung erfolgt in der Regel auf der Basis von verschiedenen Optimierungsparametern, die vom Nutzer vorab eingestellt werden müssen oder bereits herstellerseitig in den Algorithmen zur Routenberechnung fest verankert sind. Die Optimierung erfolgt mit Hilfe von in einer Datenbasis enthaltenen Bewertungen der beteiligten Streckenelemente, welche zum Beispiel Länge, mögliche Geschwindigkeit, Straßentyp und dergleichen umfassen können. Die Auswahl einer optimalen Route kann zum Beispiel in der Zusammenstellung der schnellsten oder der kürzesten Route bestehen. Welche Gewichtung hier vorgenommen wird, kann durch die persönlichen Nutzerpräferenzen beeinflusst werden.
Die herstellerseitig vorgegebene Optimierung ist in der Regel auf einen "Durchschnittsfahrer" parametrisiert und liefert daher auch nur für einen solchen eine optimale Route. Unterschiedliche Fahrer bewerten die Routenempfehlung jedoch in aller Regel verschieden. Es werden zum Beispiel bestimmte Straßentypen bevorzugt beziehungsweise gemieden, oder die Durchschnittsgeschwindigkeit auf Autobahnen variiert je nach Fahrzeugtyp, Fahrertemperament oder dergleichen. Eine Einbeziehung dieses individuellen Fahrerverhaltens oder von anderen Präferenzen bei der Routenwahl (zum Beispiel Bevorzugung landschaftlich schöner Strecken) erfolgt derzeit bestenfalls durch eine manuelle und in der Regel nur bei stehendem Fahrzeug mögliche Eingabe von vorgegebenen Parametern. Dies erschwert insbesondere mit steigender Parameterzahl die Übersichtlichkeit und Bedienbarkeit des Navigationssystems, so dass eine sinnvoll abgestimmte Modifikation aller relevanten Parameter nur von erfahrenen beziehungsweise technisch interessierten Nutzern erwartet werden kann.
Darstellung der Erfindung, Aufgabe, Lösung, Vorteile
Aufgabe der vorliegenden Erfindung war es, ein Navigationssystem der eingangs genannten Art derart zu verbessern, dass die Routenplanung für den Nutzer nachvollziehbar wird und der Nutzer in einfacher Weise Einfluss auf die Routenplanung nehmen kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und ein Navigationssystem nach Anspruch 7 gelöst.
Das Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem, bei welchem vom Nutzer Rahmenvorgaben bezüglich der zu planenden Route (Startpunkt, Zielpunkt, Zeitvorgaben etc.) gemacht werden und die Route anhand von Optimierungskriterien (kürzester Weg, kürzeste Zeit etc.) festgelegt wird, ist demnach durch einen Ablauf in drei Schritten gekennzeichnet. In einem ersten Schritt wird eine Menge erster Fahrtrouten auf der Basis ortsunabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen ermittelt. Gegebenenfalls kann diese Menge auch nur eine einzige vorgeschlagene Fahrtroute enthalten, in einem zweiten Schritt werden die im ersten Schritt ermittelten Fahrtrouten auf der Basis ortsabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen in
Teilabschnitten neu berechnet, in dieser Phase kann zum Beispiel entschieden werden, ob lokal eine Ortsdurchfahrt oder eine
Ortsumgehung gewählt wird. Schließlich werden in einem dritten Schritt die ermittelten Fahrtrouten anhand mindestens eines Bewertungs- kriteriums priorisiert, so dass sie dem Nutzer in einer abgestuften
Reihenfolge vorgeschlagen werden können.
Die erfindungsgemäße hierarchische Priorisierung beziehungsweise stufenweise Berücksichtigung von Optimierungskriterien in der Routenpianung führt zu einem Planungsprozess, dessen Ablauf auch für den technisch nicht versierten Nutzer nachvollziehbar bleibt. Der Nutzer kann daher Abweichungen des Planungsverhaltens von seinen Wunschvorstellungen leichter erkennen und gegebenenfalls korrigierend eingreifen.
Vorzugsweise wird das im ersten Schritt angewendete Optimierungskriterium zu Beginn des Planungsvorganges vom Nutzer selbst vorgegeben. Auf diese Weise kann ein aktuell gültiges primäres Optimierungskriterium wie zum Beispiel die Bevorzugung der landschaftlich schönsten Strecke berücksichtigt werden, so dass die durchgeführte Routenplanung der aktuellen Zielsetzung des Nutzers besser entspricht. Zudem unterstützt die Vorgabe des primären Optimierungskriteriums insgesamt die Nachvollziehbarkeit der durchgeführten Routenempfehlung. Das vom Nutzer vorgegebene Optimierungskriterium wird vorzugsweise anhand vorgegebener ortsunabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen parametrisiert. Das heißt, dass das Optimierungskriterium die Leitlinie bildet, anhand welcher die zu berücksichtigenden Nutzerpräferenzen ausgewählt werden. Die Parameter des Optimierungskriteriums können herstellerseitig, vom Nutzer und/oder von anderen Systemen außerhalb des Navigationssystems vorgegeben werden. Das vom Nutzer eingegebene Optimierungskriterium kann ferner dazu verwendet werden, die in den verschiedenen Schritten des Verfahrens gernachten Routenempfehlungen entsprechend zu priorisieren.
Die Parameter des ersten Schritts sind vorzugsweise routen-, strecken- oder streckenabschnittsbezogen. Nach Anspruch 2 werden sie vorteilhafterweise aus mindestens einer Streckeneigenschaft und/oder den Umgebungseigenschaften von Strecken (zum Beispiel Naturschutzgebiete, Bebauung) und/oder zugeordneten Objekten (zum Beispiel touristische Sehenswürdigkeiten, Geschäfte bestimmter Branchen) abgeleitet.
Soweit die Parameter für die Durchführung des ersten Schritts des Verfahrens vorgegeben sind, können in einer Weiterbildung des Verfahrens automatisch nutzerspezifische und situationsbedingte Abweichungen ermittelt werden, die dann externen Vorrichtungen für die statistische Auswertung des Nutzerverhaltens zur Verfügung gestellt werden können. Das Verkehrswegenetz, welches der Routenberechnung zugrunde gelegt wird, kann anhand des typischen Nutzerverhaltens und/oder der Wegdistanz oder Reisezeitdistanz zwischen Start und Ziel begrenzt werden.
Die dem zweiten Schritt des Verfahrens zugrunde gelegten Nutzerpräferenzen für die Routenwahl können gemäß Anspruch 4 vom Nutzer selbst oder von einem System außerhalb vorgegeben werden. Die Auswahl der zu berücksichtigenden Nutzerpräferenzen kann dabei situationsspezifisch und unabhängig vom ersten Schritt erfolgen. Insbesondere kann sie unabhängig vom primären Optimierungskriterium sein, welches gegebenenfalls im ersten Schritt zugrunde gelegt worden ist. Auf diese Weise ist es zum Beispiel möglich, bei dem primären Optimierungskriterium "kürzeste Route" lokal eine weiträumige und damit längere Ortsumfahrung zu wählen, wenn der Nutzer zur Hauptverkehrszeit ungern durch größere Orte fährt. Im dritten Schritt des -Mfindungsgemäßen Verfahrens werden die im ersten und zweiten Schritt 3rmittelten Fahrtrouten anhand mindestens eines
Bewertungskriteriums priorisiert. Dabei kann zusätzlich die Anzahl der vorgeschlagenen Fahrtrouten durch eine vorgegebene Schranke für das jeweilige Bewertungskriterium begrenzt werden.
Das im dritten Schritt verwendete Bewertungskriterium beinhaltet nach Anspruch 5 vorzugsweise mindestens einen der Parameter Reisezeit oder Weglänge. Diese Kriterien sind von so großer Bedeutung, dass sie im allgemeinen bei keiner Routenplanung außer Acht gelassen werden sollten.
Das Bewertungskriterium kann ferner die Parameter "maximale Reisezeit" und/oder "maximale Reiseweglänge" beinhalten. Das heißt, dass Fahrtrouten, welche die Werte der genannten Parameter überschreiten, nicht angezeigt werden oder zumindest sehr negativ bewertet werden. Die Werte für die Parameter maximale Reisezeit und/oder maximale Reiseweglänge können vorzugsweise anhand von vorgegebenen oder von externen Vorrichtungen automatisch ermittelten situationsabhängigen Nutzerpräferenzen bestimmt werden. Insbesondere können diese Parameter aus dem Fahrtziel, dem Fahrtzweck und/oder der Fahrtroute abgeleitet werden.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens kann der Nutzer gemäß Anspruch 2 nach jedem der drei durchgeführten Teilschritte eine der darin ermittelten Fahrtrouten auswählen, wobei dem Benutzer vorzugsweise nach jedem der Schritte die ermittelten Fahrtrouten optisch und/oder akustisch mit ihrer jeweiligen Bewertung dargestellt werden. Der Benutzer kann somit den Ablauf der Routenplanung verfolgen und ohne weiteres nachvollziehen, da der Reihe nach verschiedene Kriterien zur Auswahl der Routen angewendet werden. Auf diese Weise bleibt das Optimierungsverfahren für den Benutzer transparent. Ferner ist eine individuelle Anpassung an den Nutzer möglich, da dieser jederzeit ein aus seiner Nutzersicht optimales Teilergebnis auswählen und für die
Zielführung zugrunde legen kann.
Die Darstellung der ausgewählten Fahrtrouten nach den jeweiligen Schritten des Verfahrens kann in graphischer Form auf einer digitalen Karte erfolgen. Ebenso ist die akustische und optische Textdarstellung anhand markanter Merkmale möglich. Zum Beispiel kann die Beschreibung durch Aufzählung bekannter Orte entlang der Fahrtroute erfolgen.
Bei einer Weiterbildung des Verfahrens können die Optimierungskriterien und Bewertungskriterien, die in den Schritten des Verfahrens angewendet werden, über eine vorgegebene nutzerspezifische und situationsbezogene Verhaltensstatistik konfiguriert werden. Das heißt, dass das Verhalten des Fahrers bei der Interaktion mit der Routenplanung sowie sein anschließendes Fahrverhalten und die eventuellen Abweichungen von Routenempfehlungen beobachtet, aufgezeichnet und schließlich statistisch ausgewertet werden. Signifikante Muster im Verhalten des Nutzers können dann dazu verwendet werden, optimal auf den Nutzer zugeschnittene Bewertungskriterien auszuwählen oder vollständig neu zu erzeugen. Somit können der Bedieπablauf und Abweichungen von der Routenbefolgung zum Beispiel externen Vorrichtungen zur Aufzeichnung und Adaptation von Nutzerpräferenzen zugeführt werden. Auf diese Weise kann das herstellerseitig für einen Durchschnittsfahrer parametrisierte Navigationssystem automatisch an die Bedürfnisse des Nutzers angepasst werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren kann in Fahrzeugnavigationssystemen, portablen Navigationssystemen oder zentral basierten Navigationssystemen genutzt werden. Vorteilhaft an dem Verfahren ist, dass gegenüber dem festen Einprägen von Nutzerprofilen und Nutzerwünschen die hierfür erforderliche Komplexität der Einstellungen und Parametersätze nach außen nicht sichtbar ist und damit nicht störend oder gar hinderlich auf den Nutzer wirkt. Ferner können über Kommunikatioπsverbindungen zu Datenzentralen oder über mobile Datenträger Standardbewertungen für das Verkehrswegenetz vorgegeben werden (zum Beispiel landschaftlich, geschichtlich oder touristisch interessante Strecken), anhand derer eine
Routenberechnung erfolgen und zudem bei mehrmaliger Nutzung an das individuelle Nutzerverhalten angepasst werden kann (zum Beispiel landschaftlich schöne Strecken aus Sicht des Benutzers). Durch die
Bewertungen im zweiten und dritten Schritt des Verfahrens können beim
Nutzer momentan niederrangige Präferenzen berücksichtigt werden. So kann zum Beispiel eine landschaftlich schöne Strecke ausgewählt werden, die aber eine vorgegebene Reisezeit nicht überschreitet. Eingriffe des
Nutzers in die Routenplanung, zum Beispiel die vorzeitige Auswahl einer
Route eines Zwischenschrittes, können in vorteilhafter Weise für eine verbesserte Adaptation des Systems an das Nutzerverhalten verwendet werden. Ebenso kann das begriffliche Verständnis des im ersten Schritt auswählbaren Optimierungskriteriums an das vom Nutzer zugrunde gelegte Verständnis angeglichen werden, so dass eine hohe
Nutzerakzeptanz erreicht werden kann.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Im folgenden wird die Erfindung mit Hilfe der Figuren beispielhaft erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 schematisch die Komponenten eines Navigationssystems;
Fig. 2 schematisch ein erfindungsgemäß modifiziertes Gesamtsystem zur Navigation;
Fig. 3 ein Flussdiagramm eines ersten Teils des Verfahrens zur Routenplanung;
Fig. 4 ein Flussdiagramm des zweiten Teils des Verfahrens zur Routenplanung. Bester Weg zur Ausführung der Erfindung
In Figur 1 sind die Komponenten eines Navigationssystems schernatisch. dargestellt. Das Navigationssystem besteht aus den Subsystemen Digitale Straßenkarte 100, Rechenmodul zur Fahrtroutenbestimmung 400, Positionsbestimmung 300, Systemverwaltung 200, steuerbare Daten- erfassungssensorik 500, Eingabeeinheit 600, Ausgabeeinheit 700 und Zielführung 900. Optional kann auch eine Einheit 1000 zur Kommunikation mit anderen Systemen außerhalb des Navigationssystems vorhanden sein.
Erfindungsgemäß soll dieses Navigationssystem um eine dynamisierbare Datenbasis 800 für Optimierungskriterien zur nutzeradaptiven Routenplanung ergänzt werden. In der Datenbasis 800 werden nutzerund situationsspezifische Konfigurationsparameter für die Routenberechnung und die Navigationsdatenbasis gespeichert. Optional kann die Datenbasis 800 so erweitert werden, dass eine automatische Aufbereitung von Vorgaben des Nutzers sowie die Auswahl der aktuell gültigen Parametereinstellungen erfolgen kann.
In Figur 2 ist ein Gesamtsystem dargestellt, bei dem zumindest Teile der Datenbasis 800 autark im mobilen Teilsystem 2000 bzw. im mobilen oder ortsfesten Teilsystem 3000 angeordnet sind, wobei die Systeme 2000 und 3000 über eine Kommunikationseinheit 1000 verbunden sind.
Das Verfahren zur nutzeradaptiven Routenplanung wird im folgenden mit Hilfe der Figuren 3 und 4 beschrieben.
Im Schritt 1 wird das Verfahren mit der Zieleingabe durch den Nutzer oder andere (auch systemexterne) Einheiten initialisiert.
In Schritt 1a erfolgt die Bestimmung eines nutzerspezifischen Berechnungsgebietes im Verkehrswegenetz, das mindestens die aktuelle Position und das Ziel enthält. Im Schritt 1b erfolgt die Auswahl des aktuell gültigen Optimierungskriteriums, zum Beispiel "landschaftlich schöne
Route", "stauarme Route" oder dergleichen.
In Abhängigkeit vom in Schritt 1b ausgewählten Optimierungskriterium erfolgt im Schritt 1 c die Auswahl der aktuell gültigen ortsunabhängigen Nutzerpräferenzen. Hierbei kann es sich um Regeln wie zum Beispiel "Meide Landstraßen in nebligen Gebieten" handeln. Mit diesen Kriterien erfolgt eine Neubewertung des Verkehrswegenetzes in dem Berechnungsgebiet aus Schritt 1a.
In Schritt 1d erfolgt die Berechnung aller möglichen Routen in dem Berechnungsgebiet aus Schritt 1a. Im nachfolgenden Schritt 1e wird die Priorisierung der berechneten Routen gemäß der bestmöglichen Erfüllung des Optimierungskriteriums vorgenommen.
Die Darstellung der N besten Routen auf der Ausgabeeinheit 700 erfolgt in Schritt 1f, wobei N eine vom Nutzer oder vom System vorgebbare Zahl sein kann. Der erste Schritt a) des erfindungsgemäßen Verfahrens ist damit beendet.
Der Nutzer kann im Schritt 1g bereits eine der vorgeschlagenen Routen auswählen. In diesem Falle würde das Verfahren zu Schritt 5 verzweigen, der zu Schritt 6 weiterleitet. Findet keine Auswahl statt, so wird das Verfahren mit Schritt 2 (Figur 4) fortgesetzt.
Im Schritt 2a erfolgt im Berechnungsgebiet aus Schritt 1a eine Auswahl der gebietsrelevanten ortsabhängigen Nutzerpraferenzen mit nachfolgender lokaler Neubewertung des Netzes. In Schritt 2b erfolgt dann eine lokale Neuberechnung der Fahrtrouten mit den jeweiligen, vom Optimierungskriterium im Schritt 1a unabhängigen Nutzerpräferenzen. Hierbei kann es sich zum Beispiel um Regeln wie "Meide Ortsdurchfahrten durch zeitkürzeste Umfahrung" handeln. Die Darstellung der neu berechneten N besten Routen erfolgt im Schritt 2c. Hiermit ist der zweite Schritt b) des erfindungsgemäßen Verfahrens abgeschlossen.
Im Schritt 3 kann wiederum vom Nutzer eine der vorgeschlagenen Routen vorzeitig ausgewählt werden. Erfolgt eine solche Auswahl, so verzweigt das System zum Schritt 6. Andernfalls wird es im Schritt 3a fortgesetzt.
In Schritt 3a erfolgt die Auswahl eines gegebenenfalls durch den Nutzer wählbaren Bewertungskriteriums (zum Beispiel kürzeste Zeit oder kürzester Weg) und die Bewertung der N besten Routen nach diesem Bewertungskriterium. Im anschließenden Schritt 3b erfolgt die Berechnung unter Vorgabe einer nutzerspezifischen Schranke S für das vorgenannte Bewertungskriterium (zum Beispiel "S = Reisezeit < 2h").
Im Schritt 3c werden alle K Routen, die die vorgenannte Schranke S erfüllen, dargestellt. Zusätzlich erscheint eine Bewertung der Routen aus den Schritten 1 und 3 in Form einer Gegenüberstellung. Diese kann zum Beispiel folgendermaßen aussehen:
"Schönste Routen unter zwei Stunden: 1 -beste = Route 1 mit Reisezeit = 1 :50 h 2-beste = Route 5 mit Reisezeit = 1 :20 h
Wenn es keine K Routen gibt, die die Schranke S erfüllen, oder wenn der Nutzer alternativ alle berechneten Routen im Berechnungsgebiet sehen will, so erfolgt in Schritt 3d die Darstellung aller Routen.
Im Schritt 4 kann der Nutzer schließlich eine Route auswählen, woraufhin zum Schritt 6 verzweigt wird. Erfolgt keine Auswahl, so kann das gesamte Verfahren durch einen Rücksprung zum Schritt 1 neu gestartet oder es kann abgebrochen werden. Im Schritt 6 wird die Zielführung gestartet, nach deren Abschluss das Verfahren im Schritt 7 beendet wird. Kommt es während der Zielführung im Schritt 6 zu einer signifikanten Änderung der Streckeneigenschaften (zum Beispiel durch Verkehrsstörungen), so erfolgt eine lokale Neuberechnung der Fahrtroute unter Berücksichtigung der hierfür gültigen Präferenzen.

Claims

Patentansprüche - 12 -
1. Verfahren zur Routenplanung in einem Navigationssystem, bei welchem vom Nutzer Rahmenvorgaben bezüglich der zu planenden Route gemacht werden und die Route anhand von Optimierungskriterien festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass a) in einem ersten Schritt (1 , 1a-1f) eine Menge erster Fahrtrouten auf der Basis ortsunabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen ermittelt wird, b) in einem zweiten Schritt (2, 2a-2c) die ersten Fahrtrouten auf der Basis ortsabhängiger und situationsspezifischer Nutzerpräferenzen in Teilabschnitten neu berechnet werden, c) in einem dritten Schritt (3, 3a-3d) die ermittelten Fahrtrouten anhand mindestens eines Bewertungskriteriums phorisiert werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Nutzer nach jedem der Schritte a), b) und c) eine der ermittelten Fahrtrouten auswählen kann, wobei dem Benutzer nach jedem der Schritte a), b) und c) die ermittelten Fahrtrouten optisch und/oder akustisch mit ihrer jeweiligen Bewertung dargestellt werden.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Parameter der Nutzerpräferenzen im ersten Schritt a) aus mindestens einer Streckeneigenschaft und/oder Umgebungseigenschaft der Strecken abgeleitet sind.
4. Verfahren nac i einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Nutzerpräferenzen im ersten und zweiten Schritt a) und b) vom Nutzer oder von einem externen
System vorgegeben werden können.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Bewertungskriterium im dritten Schritt c) mindestens einen der Parameter Reisezeit oder Weglänge beinhaltet.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Optimierungskriterien oder Bewertungskriterien in den Schritten a), b) und c) über eine nutzerspezifische und situationsbezogene Verhaltensstatistik konfiguriert werden.
7. Navigationssystem enthaltend einen
Routenplaner (100, 400, 600, 800) und eine Ausgabeeinheit (700), dadurch gekennzeichnet, dass der Routenplaner so ausgestaltet ist, dass er ein Verfahren zur Routenplanung nach einem der Ansprüche 1 bis 6 ausführen kann.
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