[发明专利]一种基于交通信息预测的导航系统及导航方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于交通信息预测的导航系统及导航方法，属于车辆导航领 域。

背景技术

车辆导航系统包括车辆定位、电子地图和路径规划几个部分。导航要解决的 问题就是根据电子地图提供的道路等相关交通信息，确定导航对象在电子地图上 的当前位置，并根据导航的目的地、交通信息和用户设定的优化目标来搜寻最优 路径。

传统的导航系统主要是单机离线导航系统，它具有GPS定位功能，预储存的 电子地图和导航路径计算能力，根据固定的电子地图提供的道路信息来进行导 航，也可以根据历史信息来避开经常拥堵的路段。这种导航系统在一般情况下效 果良好，但由于不能获得实时的在线交通信息，在时有拥堵的城市交通中不能得 到最佳的导航路径。

现在的导航系统大都具有无线连接，可以通过无线网络来得到实时的交通信 息，通过实时的交通信息来进行导航路径的选择。实时的交通信息可以很大程度 解决了单机导航系统的实时信息获取问题。

但是，随着导航系统的大量使用，带来了一个新的问题：那就是在交通高峰 时期使用导航系统的车辆比例越高，交通拥堵情况会越严重。这是由于导航系统 使用的是统一的算法，车辆选择的最优路径是高度一致的，由于车辆都选择了当 前时刻的“最优路径”，在下一个时刻，该路径就反倒变成了最拥堵的路径。为 了解决这个问题，有文献提出了对多条可能的导航路径进行随机选择。多路径的 随机选择虽然在一定程度上解决了“最优路径”冲突的问题，但是由于路径的随 机选择，路径不管是从单个车辆还是全路网来说都不一定是最优。这样会降低用 户对导航系统的信任度，使导航系统一定程度上失去意义。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：提供了一种通过对将来时间的交通信息预测和 道路选择，从而得到最优路径的基于交通信息预测的导航系统及导航方法，解决 了传统导航系统的算法统一，车辆选择的最优路径是高度一致，导致该路径交通 拥堵的问题。

为了解决上述技术问题，本发明的技术方案是提供了一种基于交通信息预测 的导航系统，其特征在于，包括车载导航终端和导航服务器，车载导航终端包括 GPS定位模块、电子地图模块和导航处理模块，导航服务器包括实时交通信息收 集模块、交通信息预测模块、交通信息存储模块和导航路径规划模块，GPS定 位模块将车辆位置信息和速度信息发送至实时交通信息收集模块，交通信息存储 模块将实时及预测的交通信息发送至电子地图模块，导航路径规划模块将导航路 径信息发送至导航处理模块，导航处理模块将处理好后的导航路径信息发回至导 航路径规划模块。

一种基于交通信息预测的导航系统的导航方法，其特征在于，包括以下两种 情况：

第一种是基于交通信息预测的导航系统在正常交通路况下的导航方法，其包 括以下步骤：

步骤11：取得当前的实时交通路况信息；取得当前已经进行路径规划的车 辆导航路径信息；

步骤12：使用当前的实时交通路况信息以及已进行路径规划的车辆导航路 径信息进行未来各路径的各时段交通路况预测；

步骤13：通过GPS定位当前位置，根据车辆导航请求以及预测的将来各时 段各条路径交通路况信息进行车辆导航路径计算并进行导航路径选择；

步骤14：储存车辆导航路径，以备后续车辆选择导航路径使用；

第二种是基于交通信息预测的导航系统在突发交通路况下的导航方法，其包 括以下步骤：

步骤21：发送突发交通路况信息取得实时交通路况信息，并清除经过该路 段的车辆导航路径，并把突发交通事故路段的通行时间设为无穷大；

步骤22：对规划路径经过突发交通事故路段的车辆中离突发交通路况点最 近的车辆重新进行路径规划；

步骤23：根据当前的实时交通路况信息和已经重新规划路线的车辆导航路 径信息，进行将来各路径的各时段交通路况预测；

步骤24：判断是否存在无导航路径的车辆；

步骤25：如果存在，跳到步骤26；如果不存在则结束；

步骤26：根据预测的将来各时段各条路径交通路况信息进行车辆导航路径 计算并进行导航路径选择；

步骤27：储存车辆导航路径，以备后续车辆选择导航路径使用，重复步骤 22-步骤25。