[發明專利]基于動態信息的智能導航與位置服務系統及方法

無效

• 申請號: 201010261390.X
• 申請日: 2010-08-25
• 公開（公告）號: CN101964941A
• 公開（公告）日: 2011-02-02
• 發明（設計）人: 楊兆升;于德新;楊楠;于悅;林賜云;龔勃文;王志建;劉鋒;高鵬;高學英
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04L29/08;G01C21/34;G01C21/32
• 代理公司: 長春眾益專利商標事務所(普通合伙) 22211
• 代理人: 趙正

【技術領域】

本發明涉及城市交通流誘導系統，更具體涉及基于動態信息的智能導航與位置服務系統。

【背景技術】

目前，在交通流誘導領域，我國的市場是以新科、E路航、任我游等為代表的導航設備生產廠商開發的車載導航裝置作為主導，這些孤立導航裝置僅能提供出行起終點之間距離最短的行駛路線、為駕駛員指引行駛方向，屬于靜態誘導，無法根據動態交通信息引導駕駛員避開交通擁擠路段，更無法有效緩解困擾我國大中城市日益嚴重的交通擁擠問題。

【發明內容】

本發明提出一種基于動態信息的智能導航與位置服務系統，能夠依據動態交通信息為駕駛員提供避開擁擠的最優行駛路線。

本發明同時提出基于動態信息的智能導航與位置服務系統的實現方法。

本發明的技術方案是采用智能導航與位置服務信息中心、通信網絡和智能導航與位置服務車載終端構成基于動態信息的智能導航與位置服務系統。信息中心主要包括基于GPS浮動車的路段行程時間提取模塊、路段行程時間的質量評價與控制模塊和路段行程時間的短時預測模塊，可實現誘導用動態交通信息，主要是路段行程時間的提取與處理；通信網絡采取GPRS無線通信方式，可實現信息中心與車載終端之間的低成本數據傳輸；車載終端包括GPS/DR組合定位模塊、地圖匹配模塊與預防擁擠漂移的動態K最優路徑規劃模塊，可實現準確的位置服務，并能夠依據動態交通信息為駕駛員提供避開擁擠的最優行駛路線。

本發明的實現方法是將車載終端安裝在車輛上，安裝有車載終端的車輛在道路上行駛，車載終端將GPS/DR組合定位提供的車輛位置信息經地圖匹配后上傳至信息中心，由信息中心實現動態車輛的實時跟蹤，實現高精度的位置服務；同時，信息中心根據車輛的位置信息進行路段行程時間的提取、質量評價與控制、短時預測，并根據用戶請求將處理后的誘導用動態交通信息發送給車載終端；車載終端接收實時動態交通信息后對導航電子地圖后臺數據庫進行相應的更新，依據更新后的信息為駕駛員規劃時間最優行駛路線。

為了解決單純GPS定位數據的丟失、失真等問題，車載終端采用GPS/DR組合定位模塊，以實現高精度車輛定位與跟蹤。

為了解決定位數據與導航電子地圖數據綜合利用中存在誤差、導致車輛行駛軌跡偏離道路的問題，地圖匹配模塊的實施步驟如下：

1：T₀時刻，獲得GPS定位點P₀信息；

2：以P₀為中心，GPS的最大定位誤差，即電子地圖的誤差，加道路寬度為半徑做圓，搜索道路中心線的圖層，若未獲得待匹配道路，轉步驟3，若僅獲得一條待匹配道路，則轉4，若獲得多條待匹配道路，轉步驟5；

3：將當前GPS點信息作為匹配后GPS點信息，即MMGPS，轉步驟12；

4：直接將該點匹配到該路段上L₀，向匹配路段垂直投影，獲得投影點的經緯度，轉步驟12；

5：獲取下一GPS點，此點速度小于2m/s，轉步驟6，大于2m/s轉步驟7；

6：將當前點及所獲取的下一時刻(此時的下一時刻點可能為多個點，這些點的速度均小于2m/s)GPS點信息進行存儲等待，進行延時匹配，轉步驟9；

7：將所獲取的下一時刻GPS點與當前GPS點進行組合，對道路進行行車方向判斷，轉步驟8；

8：剔除與行車方向相反的路段，轉步驟9；

9：判斷剔除反向路段后的路段數N1，如果N1＝1，轉步驟10，否則轉步驟11；

10：將當前GPS點及延時匹配的下一時刻GPS點均匹配到待匹配路段上，轉步驟12：

11：對這些待匹配點及待匹配路段進行典型情況匹配處理，轉步驟12；

12：對下一GPS點進行匹配。

采用路段行程時間提取模塊，依據從GPS/DR組合定位模塊和地圖匹配模塊獲得的結果，實現路段行程時間的實時提取，其步驟為：

1：輸入MMGPS數據，判斷其定位時間與前一記錄的定位時間之差是否大于閾值t_d，若是，則進行步驟2，否則進行步驟3；

2：將MMGPS的匹配路段作為當前路段，并進行存儲，同時將當前MMGPS標記為行駛方向判斷對象，然后搜索下一個MMGPS數據；

3：判斷MMGPS的匹配路段與當前路段是否不同，若是，則進行步驟4，否則進行步驟7；

4：按照下式進行判斷，若條件成立，則進行步驟5，否則將當前路段終點邊界時刻記為0，并進行步驟2；

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