[发明专利]基于动态信息的智能导航与位置服务系统及方法

说明书

【技术领域】

本发明涉及城市交通流诱导系统，更具体涉及基于动态信息的智能导航与位置服务系统。

【背景技术】

目前，在交通流诱导领域，我国的市场是以新科、E路航、任我游等为代表的导航设备生产厂商开发的车载导航装置作为主导，这些孤立导航装置仅能提供出行起终点之间距离最短的行驶路线、为驾驶员指引行驶方向，属于静态诱导，无法根据动态交通信息引导驾驶员避开交通拥挤路段，更无法有效缓解困扰我国大中城市日益严重的交通拥挤问题。

【发明内容】

本发明提出一种基于动态信息的智能导航与位置服务系统，能够依据动态交通信息为驾驶员提供避开拥挤的最优行驶路线。

本发明同时提出基于动态信息的智能导航与位置服务系统的实现方法。

本发明的技术方案是采用智能导航与位置服务信息中心、通信网络和智能导航与位置服务车载终端构成基于动态信息的智能导航与位置服务系统。信息中心主要包括基于GPS浮动车的路段行程时间提取模块、路段行程时间的质量评价与控制模块和路段行程时间的短时预测模块，可实现诱导用动态交通信息，主要是路段行程时间的提取与处理；通信网络采取GPRS无线通信方式，可实现信息中心与车载终端之间的低成本数据传输；车载终端包括GPS/DR组合定位模块、地图匹配模块与预防拥挤漂移的动态K最优路径规划模块，可实现准确的位置服务，并能够依据动态交通信息为驾驶员提供避开拥挤的最优行驶路线。

本发明的实现方法是将车载终端安装在车辆上，安装有车载终端的车辆在道路上行驶，车载终端将GPS/DR组合定位提供的车辆位置信息经地图匹配后上传至信息中心，由信息中心实现动态车辆的实时跟踪，实现高精度的位置服务；同时，信息中心根据车辆的位置信息进行路段行程时间的提取、质量评价与控制、短时预测，并根据用户请求将处理后的诱导用动态交通信息发送给车载终端；车载终端接收实时动态交通信息后对导航电子地图后台数据库进行相应的更新，依据更新后的信息为驾驶员规划时间最优行驶路线。

为了解决单纯GPS定位数据的丢失、失真等问题，车载终端采用GPS/DR组合定位模块，以实现高精度车辆定位与跟踪。

为了解决定位数据与导航电子地图数据综合利用中存在误差、导致车辆行驶轨迹偏离道路的问题，地图匹配模块的实施步骤如下：

1：T₀时刻，获得GPS定位点P₀信息；

2：以P₀为中心，GPS的最大定位误差，即电子地图的误差，加道路宽度为半径做圆，搜索道路中心线的图层，若未获得待匹配道路，转步骤3，若仅获得一条待匹配道路，则转4，若获得多条待匹配道路，转步骤5；

3：将当前GPS点信息作为匹配后GPS点信息，即MMGPS，转步骤12；

4：直接将该点匹配到该路段上L₀，向匹配路段垂直投影，获得投影点的经纬度，转步骤12；

5：获取下一GPS点，此点速度小于2m/s，转步骤6，大于2m/s转步骤7；

6：将当前点及所获取的下一时刻(此时的下一时刻点可能为多个点，这些点的速度均小于2m/s)GPS点信息进行存储等待，进行延时匹配，转步骤9；

7：将所获取的下一时刻GPS点与当前GPS点进行组合，对道路进行行车方向判断，转步骤8；

8：剔除与行车方向相反的路段，转步骤9；

9：判断剔除反向路段后的路段数N1，如果N1＝1，转步骤10，否则转步骤11；

10：将当前GPS点及延时匹配的下一时刻GPS点均匹配到待匹配路段上，转步骤12：

11：对这些待匹配点及待匹配路段进行典型情况匹配处理，转步骤12；

12：对下一GPS点进行匹配。

采用路段行程时间提取模块，依据从GPS/DR组合定位模块和地图匹配模块获得的结果，实现路段行程时间的实时提取，其步骤为：

1：输入MMGPS数据，判断其定位时间与前一记录的定位时间之差是否大于阈值t_d，若是，则进行步骤2，否则进行步骤3；

2：将MMGPS的匹配路段作为当前路段，并进行存储，同时将当前MMGPS标记为行驶方向判断对象，然后搜索下一个MMGPS数据；

3：判断MMGPS的匹配路段与当前路段是否不同，若是，则进行步骤4，否则进行步骤7；

4：按照下式进行判断，若条件成立，则进行步骤5，否则将当前路段终点边界时刻记为0，并进行步骤2；

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