CN104880193A - 一种车道级导航系统及其车道级导航方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及导航系统，尤其是涉及一种车道级导航系统，包括：服务器、车载导航终端；所述服务器与车载导航终端通过通信连接；所述车载导航终端包括控制器、通信模块、定位装置；所述定位装置是高精度定位装置，能够把车辆定位到车道上；服务器通过获得大量在路车辆较精确的实时位置，把车辆定位到车道上；服务器能够计算出车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，预测出未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度；依据车道的拥堵指数、车道的平均行车速度、预测的未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度选择行驶路线，进行交通导航，能够获得更好的效果。

Description

一种车道级导航系统及其车道级导航方法

技术领域

本发明涉及涉及交通管理，尤其是涉及一种车道级导航系统。

背景技术

反映车道或道路的通行能力可以使用道路拥堵指数、平均行车速度。道路拥堵指数、平均行车速度是交通设计、交通管理、交通导航的重要依据；特别是实时的道路拥堵指数、平均行车速度，可以用来进行实时的交通管理、交通导航；精确到车道级别的拥堵指数、平均行车速度更是交通设计、交通管理、交通导航的重要依据；实时的精确到车道级别的拥堵指数、平均行车速度对实时交通调度、交通导航有很大的意义。

现有的中国专利00816053.8提出了用于实时分布式导航系统的方法和系统；其通过在用户的位置上产生一个精度较高的位置信号,从而确定出一个用户的位置的，通过用户和分布式导航服务器之间的无线电通信,向用户展示候选定位的一个清单(102)，之后,从候选清单(102)中选出的用户选择由所述导航服务器所使用,以便获取所述用户位置的一个精确的度量，在已经建立了一个用户位置之后,系统继续向用户提供导航提示(106),以到达最终目的地；但该技术需要人工辅助精确定位，未涉及车道级的导航。

现有的中国专利200910016071.X提出了一种公共交通电子导航方法，根据调度信息及路况信息而得到的预测速度来预测路线的耗时,从而使得路线可以更加优化；但该技术未涉及车道级的导航。

现有的差分卫星定位系统的定位精度可以达到毫米级别，并且受地形地物的影响小；还有，通过对单点卫星定位的数据进行误差校正等后处理，获得高精度定位数据的技术；高精度的卫星定位技术可以用来进行交通管理。

现有的中国专利201210178817.9提出了无线感应型道路车辆流量检测装置，通过路边基站和埋置于道路路基下的无线感应装置，获得车辆流量数据；但需要布设大量的设备。

现有的中国专利201210507080.0提出了一种基于断面检测器的城市道路交 通状态判别方法；以交通流量、速度、时间占有率这三项交通流参数构造一个综合拥堵评价指标，即交通拥堵指数，利用交通拥堵指数对路段交通状态进行判别；但该发明基于路段上某一个检测断面的交通信息，信息采集较少，数据准确度较低。

如果，所有或绝大部分车辆自身携带高精度卫星定位装置，服务器通过获得在路车辆较精确的实时位置，把车辆定位到车道上；服务器根据预先设置的各种类型的车辆的占用道路的系数、车道上车辆的实时定位数据，计算出车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，预测未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，依据车道的拥堵指数、车道的平均行车速度、预测的未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度选择行驶路线，进行交通导航，能够获得更好的导航效果。

发明内容

技术问题： 

针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种车道级导航系统及其车道级导航方法，通过每个车辆上安装的高精度定位系统，获得在路的车辆的实时位置，把车辆定位到车道上，进一步分析出实时的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，预测出未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度；并根据路径的起始点、目的地的位置，确定从起始点到目的地的一条车道级路径；在导航终端的屏幕上显示车道级路径、显示路径附近车道的拥堵情况。

技术方案： 

为实现上述目的，本发明提出一种车道级导航系统，包括：包括服务器、车载导航终端；所述服务器与车载导航终端通过通信连接；所述车载导航终端包括控制器、通信模块、定位装置；所述定位装置是高精度定位装置，能够把车辆定位到车道上；所述车载导航终端安装在车辆上；所述控制器分别与通信模块和定位装置连接；所述通信模块用以服务器与车载导航终端之间相互传送数据信息；所述定位装置把车辆定位信息传送给控制器。

所述一种实时道路使用情况分析系统，还包括管理终端，所述管理终端通过通信系统与服务器连接，用于管理整个系统的运行。

所述一种实时道路使用情况分析系统，还包括其他导航终端，具体有：固定导航终端、手持式导航终端，所述其他导航终端通过通信系统与服务器连接；所述其他导航终端包括控制器、通信模块，可选的包括定位装置。

所述一种车道级导航系统的车道级导航方法，包括如下步骤：

1)获得起始点的位置；

2)获得目的地的位置；

3)确定由起始点到目的地的一条车道级路径。

所述步骤1)是如下方式之一：

ⅰ)导航终端通过自带的定位装置，获得自己的位置；

ⅱ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择起始点的位置；

ⅲ)在导航终端的屏幕上，输入起始点的以文字描述的位置；

ⅳ)在导航终端的屏幕上，输入起始点的以文字描述的位置的部分文字，并在显示的相关位置清单中，选择起始点。

所述步骤2)是如下方式之一：

ⅰ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择目的地的位置；

ⅱ)在导航终端的屏幕上，输入目的地的以文字描述的位置；

ⅲ)在导航终端的屏幕上，输入目的地的以文字描述的位置的部分文字，并在显示的相关位置清单中，选择目的地。

所述步骤3)包括如下步骤：

ⅰ)导航终端把起始点的位置、目的地的位置发送到服务器；

ⅱ)服务器依据当前时刻的车道拥堵指数，确定从起始点到目的地的一条车道级路径；

ⅲ)服务器把所述一条车道级路径发送给对应的导航终端；

所述步骤3)的步骤ⅱ)、步骤ⅲ)可以替换为如下步骤：

ⅳ)服务器把包括车辆起始点的位置、目的地的位置的区域的，所有车道的拥堵指数，发送给导航终端；

ⅴ)导航终端依据当前时刻的车道拥堵指数，确定从起始点到目的地的一条车道级路径。

所述导航终端把所述一条车道级路径显示在屏幕上。

所述导航终端的屏幕上显示车道的拥堵指数；导航终端没有或者缺少车道的拥堵指数时，导航终端与服务器配合获得车道的拥堵指数。

在车辆行驶过程中，连续不断的对车辆定位；并按照设定的工作模式，以当前位置为起始点，重新确定从当前位置到目的地的一条车道级路径。

技术效果： 

本发明提出的一种车道级导航系统，服务器通过获得大量在路车辆较精确的实时位置，把车辆定位到车道上；服务器根据接收到的大量车辆的车道级精度的定位信息，根据预先设置的各种类型的车辆的占用道路的系数，根据车道的区域、长度、面积，能够计算出车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，预测出未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度；依据车道的拥堵指数、车道的平均行车速度、预测的未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度选择行驶路线，进行交通导航，能够获得更好的导航效果。

附图说明

图1是本发明的一种车道级导航系统的结构原理示意图。

图2是本发明的车载导航终端的结构原理示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，本发明提出的一种车道级导航系统，该系统包括：服务器、车载导航终端；所述服务器与车载导航终端通过通信连接，优选的使用安全的通信连接。所述服务器是现有技术。

如图1所示，本发明提出的一种车道级导航系统，还包括管理终端，管理终端通过通信系统与服务器连接，用于管理整个系统的运行；所述管理终端是计算机等固定终端，也可以是手机等移动终端，是现有技术，优选的使用计算机。

如图2所示，所述车载导航终端包括：控制器、通信模块、定位装置；所 述定位装置是高精度定位装置，能够把车辆定位到车道上；所述控制器分别与通信模块和定位装置连接；所述通信模块用以服务器与车载导航终端之间相互传送数据信息；所述定位装置把车辆定位信息传送给控制器。所述控制器是现有技术；所述通信模块是现有技术；所述定位装置是现有技术。所述定位装置是车载高精度卫星定位装置；选用差分卫星定位装置，或者其他的高精度卫星定位装置，所选用的定位装置的定位精度优于0.5米，优选的使用差分卫星定位装置，其定位精度优于0.1米；定位装置把车辆定位信息传送给控制器。

所述车载导航终端安装在车辆上，由车载供电系统供电，其安装、供电技术是现有技术。

所述车载导航终端在车辆行驶过程中，定时把车辆的定位数据和车辆的唯一识别码或车辆类型唯一识别码组合成车辆定位信息发送到服务器；服务器根据接收到的大量车辆的车道级精度的定位信息，根据预先设置的各种类型的车辆的占用道路的系数，根据车道的区域、长度、面积，能够分析计算出车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，预测出未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度；服务器定时计算车道的拥堵指数、车道的平均行车速度、预测的未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度；所述预测可以采用算术平均法、移动平均法、指数平均法、线性回归法等现有技术，优选的使用指数平均法。

根据预先设置的车道位置、车道行驶方向、车道进出口区域，根据车道的实时拥堵指数、车道的平均行车速度，预测的未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，根据车辆的位置、目的地能够规划出车辆的一条车道级的路径；在导航终端的屏幕显示的地图上，以不同的颜色叠加显示车道的不同的拥堵指数，叠加显示当前选定的路径。

所述一种车道级导航系统的车道级导航方法，包括如下步骤：

1)获得起始点的位置；

2)获得目的地的位置；

3)确定由起始点到目的地的一条车道级路径。

所述步骤1)是如下方式之一：

ⅰ)导航终端通过自带的定位装置，获得自己的位置；

ⅱ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择起始点的位置；

ⅲ)在导航终端的屏幕上，输入起始点的以文字描述的位置；

ⅳ)在导航终端的屏幕上，输入起始点的以文字描述的位置的部分文字，并在显示的相关位置清单中，选择起始点；

优选的步骤1)使用步骤1)的方式ⅰ)导航终端通过自带的定位装置，获得自己的位置；

所述步骤2)是如下方式之一：

ⅰ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择目的地的位置；

ⅱ)在导航终端的屏幕上，输入目的地的以文字描述的位置；

ⅲ)在导航终端的屏幕上，输入目的地的以文字描述的位置的部分文字，并在显示的相关位置清单中，选择目的地。

优选的步骤2)使用步骤2)的方式ⅰ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择目的地的位置；

所述步骤3)包括如下步骤：

ⅰ)导航终端把起始点的位置、目的地的位置发送到服务器；

ⅱ)服务器依据当前时刻的车道拥堵指数，确定从起始点到目的地的一条车道级路径；

ⅲ)服务器把所述一条车道级路径发送给对应的导航终端；

所述步骤3)的步骤ⅱ)、步骤ⅲ)可以替换为如下步骤：

ⅳ)服务器把包括车辆起始点的位置、目的地的位置的区域的，所有车道的拥堵指数，发送给导航终端；

ⅴ)导航终端依据当前时刻的车道拥堵指数，确定从起始点到目的地的一条车道级路径。

所述导航终端把所述一条车道级路径显示在屏幕上。所述一条车道级路径显示在屏幕上，可以是所经车道的文字形式显示、列表形式显示、语音播报形式、电子地图上显示，优选的使用电子地图结合文字显示。使用电子地图显示车道级路径时，所经车道以较醒目的颜色叠加显示在电子地图上；所述路径包括路线和路线关键节点的文字说明等信息。

所述导航终端的屏幕上显示车道的拥堵指数；导航终端没有或者缺少车道 的拥堵指数时，导航终端与服务器配合获得车道的拥堵指数。所述屏幕上显示车道的拥堵指数，可以是车道的拥堵指数的文字形式显示、列表形式显示、语音播报形式、电子地图上显示，优选的使用电子地图车道的不同颜色表示不同的拥堵指数，并结合文字显示。所述导航终端与服务器配合获得车道的拥堵指数是双方通过通信方式实现的，所述通信方式是现有技术。

在车辆行驶过程中，连续不断的对车辆定位；并按照设定的工作模式，以当前位置为起始点，重新确定从当前位置到目的地的一条车道级路径。所述在车辆行驶过程中，连续不断的对车辆定位；并定时把车辆的位置信息发送给服务器，以便服务器计算当前车道的拥堵指数；所述设定的工作模式，可以是定时模式或人工选择或条件触发，所述条件触发，是车道更换等条件，优选的使用定时模式，定时时间设置为1到300秒，优选的为20秒；重新确定从当前位置到目的地的一条车道级路径时，以当前车辆位置为出发点、以设定的目的地为终点，在当前的车道拥堵指数下，计算获得新的一条车道级路径；如果新路径好原路径一致时，不做提示，不一致时，必要时，提示操作员选择，操作员也可以预先设置为，自动使用当前最佳路径。

所有确定一条车道级路径时，都可以提供多条路径供操作员选择；只有一条较佳路径时，直接显示，多于一条较佳路径时，显示设定条数的路径，供操作员选择；优选的显示3条路径；多条路径以不同的颜色显示在屏幕的地图上，多于3条的较佳路径，可以以列表的形式显示在旁边。

在车辆行驶过程中、有导航相关事件发生时，可以伴随语音提示、声音提示；语音提示内容的类型，可以由用户自行设置。

本发明提出的一种车道级导航系统，服务器根据接收到的大量车辆的车道级精度的定位信息，根据预先设置的各种类型的车辆的占用道路的系数，根据车道的区域、长度、面积，能够计算出车道的拥堵指数、车道的平均行车速度，预测出未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度；依据车道的拥堵指数、车道的平均行车速度、预测的未来时段的车道的拥堵指数、车道的平均行车速度选择行驶路线，进行交通导航，能够获得更好的导航效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种车道级导航系统，其特征在于：包括服务器、车载导航终端；所述服务器与车载导航终端通过通信连接；所述车载导航终端包括控制器、通信模块、定位装置；所述定位装置是高精度定位装置，能够把车辆定位到车道上；所述车载导航终端安装在车辆上；所述控制器分别与通信模块和定位装置连接；所述通信模块用以服务器与车载导航终端之间相互传送数据信息；所述定位装置把车辆定位信息传送给控制器。

2.根据权利要求1所述的一种车道级导航系统，其特征在于：还包括管理终端，所述管理终端通过通信系统与服务器连接，用于管理整个系统的运行。

3.根据权利要求1所述的一种车道级导航系统，其特征在于：还包括其他导航终端，具体有：固定导航终端、手持式导航终端，所述其他导航终端通过通信系统与服务器连接；所述其他导航终端包括控制器、通信模块，可选的包括定位装置。

4.根据权利要求1所述的一种车道级导航系统的车道级导航方法，其特征在于：包括如下步骤：

1)获得起始点的位置；

2)获得目的地的位置；

3)确定由起始点到目的地的一条车道级路径。

5.根据权利要求4所述的车道级导航方法，其特征在于：所述步骤1)是如下方式之一：

ⅰ)导航终端通过自带的定位装置，获得自己的位置；

ⅱ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择起始点的位置；

ⅲ)在导航终端的屏幕上，输入起始点的以文字描述的位置；

ⅳ)在导航终端的屏幕上，输入起始点的以文字描述的位置的部分文字，并在显示的相关位置清单中，选择起始点。

6.根据权利要求4所述的车道级导航方法，其特征在于：所述步骤2)是如下方式之一：

ⅰ)在导航终端的屏幕显示的地图上，选择目的地的位置；

ⅱ)在导航终端的屏幕上，输入目的地的以文字描述的位置；

ⅲ)在导航终端的屏幕上，输入目的地的以文字描述的位置的部分文字，并在显示的相关位置清单中，选择目的地。

7.根据权利要求4、权利要求5、权利要求6所述的车道级导航方法，其特征在于：

所述步骤3)包括如下步骤：

ⅰ)导航终端把起始点的位置、目的地的位置发送到服务器；

ⅱ)服务器依据当前时刻的车道拥堵指数，确定从起始点到目的地的一条车道级路径；

ⅲ)服务器把所述一条车道级路径发送给对应的导航终端；

所述步骤3)的步骤ⅱ)、步骤ⅲ)可以替换为如下步骤：

ⅳ)服务器把包括车辆起始点的位置、目的地的位置的区域的，所有车道的拥堵指数，发送给导航终端；

ⅴ)导航终端依据当前时刻的车道拥堵指数，确定从起始点到目的地的一条车道级路径。

8.根据权利要求7所述的车道级导航方法，其特征在于：所述导航终端把所述一条车道级路径显示在屏幕上。

9.根据权利要求7、权利要求8所述的车道级导航方法，其特征在于：所述导航终端的屏幕上显示车道的拥堵指数；导航终端没有或者缺少车道的拥堵指数时，导航终端与服务器配合获得车道的拥堵指数。

10.根据权利要求7所述的车道级导航方法，其特征在于：在车辆行驶过程中，连续不断的对车辆定位；并按照设定的工作模式，以当前位置为起始点，重新确定从当前位置到目的地的一条车道级路径。