[發(fā)明專利]一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710123155.8
• 申請日: 2017-03-03
• 公開（公告）號: CN107014389A
• 公開（公告）日: 2017-08-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳超;丁琰;王旭;馮亮;林云;何彥東
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及路線規(guī)劃領(lǐng)域，特別是涉及到省油行車路線規(guī)劃系統(tǒng)。

背景技術(shù)

城市中逐年增長的車輛，在行駛中排放大量的溫室氣體，對環(huán)境造成了嚴重的影響。

發(fā)明內(nèi)容

為了節(jié)省能源和保護環(huán)境，本發(fā)明提供了一個基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃系統(tǒng)，給司機推薦省油的行車路線。省油路線規(guī)劃系統(tǒng)包含兩個階段：在第一階段中，基于司機的駕駛行為和行車路線的物理特征(例如，交通燈，停車標志，道路網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu))，為司機構(gòu)建個性化的油耗模型；在第二階段中，通過眾包數(shù)據(jù)收集實時交通信息，將實時交通數(shù)據(jù)輸入到模型中，我們能夠估計和比較司機在不同行車路線之間的油耗高低，向司機推薦最省油的行車路線。

具體而言，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油路線規(guī)劃系統(tǒng)采用的技術(shù)方案為：

一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃方法，包括司機的個性化油耗模型構(gòu)建模塊和省油路線規(guī)劃模塊；其中，給定司機的個性化油耗模型構(gòu)建模塊，是用來估計司機行駛路線的潛在油耗；省油行車路線規(guī)劃模塊，利用眾包數(shù)據(jù)收集道路的交通信息，將交通信息輸入到司機的個性化油耗模型中，通過估計和比較司機在不同路線中潛在油耗的高低，規(guī)劃出一條最省油的行駛路線。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃方法中的司機的個性化油耗模型構(gòu)建模塊，包括以下步驟：步驟1、求解司機行駛中每秒鐘的必要油耗；步驟2、求解司機行駛中每秒鐘的額外油耗；步驟3、建立司機的個性化油耗模型。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃中司機行駛中的必要油耗，是克服包括由道路引起的摩擦力、車輛自身重力和行駛中的空氣阻力的總力而消耗的燃料。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃中司機行駛中的必要油耗，是因為司機在駕駛時可能遇到交通堵塞、交通燈或停止標志，從而產(chǎn)生額外的燃油消耗。此外，由于行駛中的不確定性，當穿過某些特定興趣點(如學(xué)校、居民區(qū)、大型公司和商場)時，司機將提前減速，而導(dǎo)致額外油耗的產(chǎn)生。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃中的司機的個性化油耗模型，是將司機行駛中每秒鐘的必要油耗和額外油耗相加，并且對時間積分所得到的。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃中的省油行車路線規(guī)劃模塊，包括以下步驟：步驟1、利用眾包數(shù)據(jù)收集實時交通信息；步驟2、將交通信息輸入到司機的個性化油耗模型中，估計和比較司機在不同路線中潛在的油耗高低；步驟3、規(guī)劃出最省油的行駛路線。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃中的利用眾包數(shù)據(jù)收集實時交通信息，是假設(shè)在收集實時交通信息期間，在每個路段上，其他司機會生成大量的實時GPS軌跡數(shù)據(jù)，我們認為目標司機未來經(jīng)過這些路段時，也會產(chǎn)生與其他司機相同的GPS軌跡數(shù)據(jù)。

進一步的，本發(fā)明一種基于多源城市數(shù)據(jù)的個性化省油行車路線規(guī)劃中的規(guī)劃出最省油的路線具體包括以下步驟：步驟1:給定駕車的起點和終點，基于Dijkstra’s算法求出最短路徑；步驟2:將步驟1中求出的最短路徑劃分為具有相似距離的多個子路徑，我們稱這些子路徑為最短子路徑。步驟3:對于每個最短子路徑，結(jié)合實時交通信息，利用Dijkstra’s算法，找到從子路徑的起始節(jié)點到終止節(jié)點具有最短行進時間的路徑，我們稱找到的路徑為最快子路徑。用兩個標準比較最短子路徑和最快子路徑，即潛在的燃料消耗和潛在的行駛時間。如果最快子路徑的潛在燃料消耗小于最短子路徑，則將推薦為該分區(qū)的行駛路徑；如果最短子路徑的潛在燃料消耗小于最快子路徑，則將推薦為該分區(qū)的行駛路徑。如果兩者所需油耗相同，則推薦最快子路徑。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的系統(tǒng)框圖；

圖2(a)為給定發(fā)動機轉(zhuǎn)速的情況下，比油耗和速度的關(guān)系圖。圖2(b)為模型中根據(jù)速度大小，選擇兩個平均比油耗。

圖3為司機不同采樣時間的總?cè)剂舷穆?上圖)；不同采樣時間的該司機的速度信息(下圖)。

圖4為本發(fā)明的省油路線規(guī)劃算法的說明性示例。

圖5為本發(fā)明的實施案例的示意圖：起始點為北京建國門外大街，終點為北京平安里6號線地鐵站。由’*’串聯(lián)起來的路徑是司機真實的行駛路線，由‘Δ’串聯(lián)起來的路徑是我們的系統(tǒng)推薦的路線。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進一步說明。