[发明专利]导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及电子导航技术。

背景技术

现有导航系统分包括三层，从下至上分别有图像引擎层、原始数据读取层、应用层，其中图形引擎层，用于图像界面显示、模拟导航显示；原始数据读取层，用于提供原始地图数据；应用层用于进行路径规划、模拟导航、兴趣点查询。应用层的路径规划功能直接采用原始数据读取层提供的原始地图数据(包括图形数据与拓扑数据)。在用户输入起点与终点后，应用层会把整个城市的道路拓扑关系读入，再进行路径规划，这样在显示界面上会有很多不必要的道路。对这些不必要道路的显示将增加道路信息处理量。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种实时创建局部道路间拓扑关系并进行路径规划的导航方法。

本发明为解决上述技术问题所采用的技术方案是，导航方法，包括以下步骤：

a、根据起点和终点名称获取相应坐标；

b、以起点和终点的坐标动态创建一个范围，并获取该范围内的原始地图数据；

c、对获取范围内的原始地图数据中的道路进行拓扑关系计算与路径规划；

d、将路径规划后的地图坐标序列传递至应用层；

e、显示路径规划结果。

所述范围为椭圆范围；所述坐标为经纬度坐标或相对坐标；所述步骤b具体为：连接起点和终点建立一条线段，对所述线段进行缓冲区(buffer)操作形成一个范围，并获取该范围内的原始地图数据；

步骤c具体包括以下步骤：

1)遍历原始地图数据中的道路层，找出在所述范围内的道路，组成一个道路的集合；

2)把所述道路集合添加到新创建的拓扑关系网络中；

3)对所述拓扑关系网络进行拓扑处理，所述拓扑处理包括检查拓扑数据的正确性，删除悬点，伪点；

4)把所述拓扑关系网络转化为最短距离算法所需要的邻接表；

5)利用最短距离算法进行最短距离、最少交叉路口的路径规划。

本发明的有益效果是，只对范围内的道路进行拓扑关系计算，路径规划只需要处理范围内的道路，在保证准确性的前提下，减少了大量的道路信息处理，在一定的范围内提高了路径规划的速度。在进行实时路径规划的基础上，便于以后实时交通数据的输入，有利于功能的扩展。在复杂的交通系统中更有利于智能的获取最佳行驶路径。

具体实施方式

为了支持实时数据更新、地图匹配、路径规划、路径引导、地图显示和相关点的查询，导航地图数据的设计考虑了四个方面的问题:内容、组织、关系和存取方法。设计的导航地图数据按照其性质划分为两类:图形数据和拓扑数据。

图形数据：负责导航地图的可视化，内容是各种地物的抽象表示，如:某行政区域边界点经纬度坐标序列及它的渲染色代号和渲染方式等。

拓扑数据：存放的是地图的核心数据——交通网络的抽象描述，如:上海市南京路的起始信息点代号，终结信息点代号，相关的信息点代号等。

导航系统整体框架分为四层：从下至上依次包括图像引擎层、原始数据读取层、拓扑关系实现及路径规划层、应用层；

图形引擎层，用于图像界面显示、模拟导航显示；

原始数据读取层，用于提供原始地图数据；

拓扑关系实现及路径规划层，用于以起点和终点的距离长度动态创建一个范围，并获取该范围内的原始地图数据，对获取范围内的原始地图数据中的道路进行拓扑关系计算与路径规划，将路径规划后的地图经纬度坐标序列传递至应用层；

应用层，用于显示路径规划结果。

路径规划在现有导航系统中是作为一个应用层能提供的功能体现出来的。本发明之所以提出拓扑关系实现及路径规划层是因为本发明中路径规划需要的数据来源(拓扑数据)是在拓扑关系实现及路径规划层中实时创建的。也正因为有了拓扑关系实现及路径规划层的拓扑关系网络的实时创建，才能体现与其它导航系统的区别。

相应的，导航方法包括以下步骤：

a、根据起点和终点名称获取相应经纬度坐标；

b、以起点和终点的坐标动态创建一个范围，并获取该范围内的原始地图数据；

c、对获取范围内的原始地图数据中的道路进行拓扑关系计算与路径规划；

d、将路径规划后的地图坐标序列传递至应用层；

e、显示路径规划结果。

步骤c具体包括以下步骤：

1)遍历原始地图数据中的道路层，找出在所述范围内的道路，组成一个道路的集合；

2)把所述道路集合添加到新创建的拓扑关系网络中；

3)对所述拓扑关系网络进行拓扑处理，所述拓扑处理包括检查拓扑数据的正确性，删除悬点，伪点；