[发明专利]一种联网车载导航设备中使用分幅数据搜寻跨市跨省路径的计算方法

说明书

技术领域

本发明一种将导航数据分割为多个小单元进行处理，以解决嵌入式车载导航设备因为内存空间的不足而无法处理大型导航数据，从而无法搜寻大范围的跨市跨省导航路径的方法。

背景技术

嵌入式车载导航设备应用已越来越广，但是，很多导航设备只提供某个城市或某个地区的导航功能，尚不能提供可以进行全国道路导航的功能。究其原因，是因为中国幅员辽阔，道路信息十分庞大，如果采用传统的方法处理，需要将全部的数据加载到内存中进行，这样，可能需要好几十兆甚至几百兆以上的内存，对于内存受限的嵌入式车载导航设备来说是不可行的。

发明内容

本发明的目的在于提供一种联网车载导航设备中使用分幅数据搜寻跨市跨省路径的计算方法，可以将大型的道路数据划分为小单元数据块，需要时载入，不需要时卸载，按需读取地理上相连的多个单元的数据块，从而完成路径计算。

本发明一种联网车载导航设备中使用分幅数据搜寻跨市跨省路径的计算方法，首先将地图进行分幅切割，根据起点和终点的经纬度和该地图图幅左边界和上边界的差值并分别除以图幅宽度及高度，得到该点所在图幅的编号，从而得到该图幅的道路导航数据区地址；然后加载起点图幅和终点图幅的道路导航数据到内存中；使用基于Dijkstra的路径算法，从起点开始，发散式计算地图上各个路径点的最短路径，遇到图幅边界，根据邻接转向信息，加载对应的邻接图幅的导航道路数据继续计算，直到到达终点为止，在计算的过程中，如果新加载的图幅中心点距离起点或终点的直线距离超过预设值，则仅加载高等级道路的数据参与计算；若某个图幅加载的道路数据中所有路径点都算出了从起点出发可以到达的最短路径，则将该图幅的导航道路数据从内存中卸载，并且记录标志，以免再次加载该图幅的数据计算，计算完成后，根据计算过程中的路径记录进行回溯，最后生成完整路径。

根据《国家基本比例尺地形图分幅和编号》，选择1∶10万的分幅标准，即每隔经差7′30″、纬差5′为1个分幅大小，将全国范围的矩形区域分隔为426_行×494_列个图幅，并按照“自上而下，从左到右”的方式编号。

所述的道路导航数据的文件格式为，在文件开头建立图幅数据索引区，索引区的图幅顺序按照编号顺序排列，索引区后即是各个图幅的道路导航数据区。

对于图幅与图幅之间的联通道路，采用邻接转向信息进行记录，邻接转向信息的主要内容包括邻接图幅编号和邻接道路在邻接图幅内部的编号。

采用本发明一种联网车载导航设备中使用分幅数据搜寻跨市跨省路径的计算方法，将全国导航道路数据分幅切割，加载起点图幅和终点图幅的道路导航数据到内存中；而在计算的过程中，仅加载计算时遇到的邻接图幅道路拓扑数据，不需要加载全部图幅的道路拓扑数据；并且在距离起点和终点较远的中间地区，可以只加载高等级道路进行计算；计算过程中可以动态加载数据和动态卸载数据。这样，提高了内存使用的效率，减少了内存的不必要占用，达到了使用小容量内存计算大型数据的目的。

附图说明

图1为本发明中全国地图分幅切割示意图；

图2为本发明中全国地图分幅数据编号示意图；

图3为本发明中分幅存放的导航拓扑数据的存储示意图；

图4为本发明中路径计算时导航拓扑数据的分幅加载示意图；

图5为本发明中图幅内导航拓扑数据的分级存储示意图；

图6为本发明中用于路径回溯的路径计算中间记录--图幅路径表数组示意图。

具体实施方式

本发明是一种联网车载导航设备中使用分幅数据搜寻跨市跨省路径的计算方法，其中该路径计算的方法，仍然是以经典的Dijkstra单源最短路径算法为基础。中华人民共和国国家标准《国家基本比例尺地形图分幅和编号--GB/T 13989-92》，为本发明提供了划分单元数据块的参考依据。

(1)导航道路数据的分幅切割

参照国标《国家基本比例尺地形图分幅和编号》的内容，选择一个分幅标准作为道路数据分块单元的大小。例如选择1∶10万地形图的分幅大小，即每隔经差7′30″、纬差5′为1个分幅大小(也可以选择其他分幅单位，但是分幅单位不能太大或者太小，太大则每次加载需要的内存还是偏大，太小则要增加图幅读取的次数影响效率，本发明在实施时采用的是上述的分幅大小)，这样，覆盖全国的可导航地图区域就可以分割成426_行×494_列个图幅。