[发明专利]一种计算最优行车路径的方法

权利要求书

1.一种计算最优行车路径的方法，其特征在于包括以下步骤：

1)导航信息系统的信息中心收集各车载智能终端在日常使用中记录的行程起点A至终点B的数据，其中将一天中24小时的每个出行时段定义为α；根据不同行车路线而确定的行驶路程β，筛选出特定起点到终点的路段行驶时间，反复多天采集，并汇总求得不同出行时段的平均行驶时间γ；

2)将步骤1)一天24小时中的出行时段α、行驶路程β、平均行驶时间γ排列成为一个三维矩阵M＝[α，β，γ]；

①M＝M[α，β，γ]＝M[α，(β，γ)]

其中α代表了1天24小时中的时段，而β、γ由于其自身的含义，还可以构成另一个二维矩阵N，并表示如下：

②

于是结合公式②，可以推导出如下关系式：

③M＝M[α，β，γ]＝M[α,N(β,γ)]

通过无线或有线方式将上述矩阵M及其代表的后台数据输入各车载智能终端的内部数据库；

3)用户在行驶前，首先在车载智能终端上输入行车起点、终点、计划到达目的地时间，再由车载智能终端进行内部数据库查找，并调用符合要求的行车路径数据三维矩阵M；如内部数据库没有该三维矩阵M，则调用信息中心的数据库查找符合要求的行车路径数据，下载后合成三维矩阵M；

4)车载智能终端获得行车路径数据三维矩阵M后，自动适配行车路径，行驶时段ɑ为恒定值时由两目标地点间行驶路程β与目标地点间在此时段的多天累计平均行驶时间平均行驶时间γ组成二维函数矩阵N，

5)车载智能终端通过内部计算筛选出当天需要的行驶时段范围内自身绝对值最小和最接近目标行驶时间的因子，作为最终目标数据；同时按照国家法定要求中不同道路的速度上限对选中路径进行筛选，按照行驶时间值从大到小排列，并在车载智能终端上按照排名显示优选路径，由用户做最终筛选。

2.根据权利要求1所述的一种计算最优行车路径的方法，其特征在于，步骤3)中，车载智能终端调用信息中心的数据库查找符合要求的行车路径数据三维矩阵M并下载的具体过程为：

3.1)首先，当前车载智能终端自行分解行车路径，将行车路径分解为若干个连续的行车路段；

3.2)经自身数据库搜索比对，当发现其中若干个行车路段的当前时段有记录，而其余行车路段无记录；

3.3)当前车载智能终端调用自身数据库具有的行驶记录；

3.4)当前车载智能终端向信息中心发出无记录行车路段在当前时段的行车数据请求；

3.5)信息中心在信息中心数据库搜索；

3.6)信息中心搜索到其他车载智能终端之前上传的历史行车记录中存在当前时段的无记录行车路段数据，如未搜索到数据则转至步骤3.11；

3.7)调用此数据，回传给当前车载智能终端；

3.8)当前车载智能终端接收该数据；

3.9)当前车载智能终端进行内部合成，实现在当前时段汇总后的全行程行车数据记录；

3.10)整合后计算得行车路径数据三维矩阵M；

3.11)当信息中心搜索完成发现当前智能终端和其他智能终端都无用户所需行车记录数据，则信息中心自动连接互联网，进行动态地图下载及相关数据计算，重复步骤2)，进行路径选择。

3.根据权利要求1或2所述的一种计算最优行车路径的方法，其特征在于，步骤4)中N的详细含义诠释如下：

β行驶路程；γ平均行驶时间，如以上公式②

②

设定β1γ1＝a11；β2γ1＝a21；β1γ2＝a12…βQγP＝aQP；

可以得出如下公式：

④

其中βPγQ与aPQ间转换关系为

设定:β所代表的----行驶路程转化为以“公里”为单位的绝对值x；

γ所代表的----平均行驶时间转化为以“分钟”为单位的绝对值y；

推导出如下公式：

⑤N(β,γ)＝(β1γ1,β1γ2,β2γ1…βPγQ)＝(x1+y1,x1+y2,x2+y1…xP+yQ)＝(a11,a12,a21…aPQ)P,Q∈(1,2,3…∞)

于是也就推导出了公式⑥

⑥xP+yQ＝aPQ P,Q∈(1,2,3…∞)。

4.根据权利要求3所述的一种计算最优行车路径的方法，其特征在于，步骤5)的具体过程为：车载智能终端通过内部计算在上述阵列中筛选出，当天需要行驶的时间段αm，m∈(1,2,3…∞),范围内自身绝对值最小和最接近目标行驶时间的因子aij、asd，其中的i,j,s,d属于P、Q数组，同时调用αm时段下标记的aij，asd所代表的行车数据，后台转换为具体行车路线，体现如下：

aij＝xi+yj＝βiγj；i,j∈(1,2,3…∞)；s,d∈(1,2,3…∞)

其中βiγj在M矩阵时段αm条件下必须同时满足⑦、⑧两个条件：

⑦xi+yj≤xP+yQ，aij≤aQP，βiγj≤βPγQ

其中αm时段下的βiγj恒小于或等于任意一个N矩阵内的βPγQ值；

⑧同时当M矩阵中有因子与aij结果相等时，yj一定恒小于这组因子中时间因子转化成的绝对值；

其中目标行驶时间的计算公式：T_{用户计划到达目的地时间}―T_{用户实际出发时间}＝∣△T∣＝T_标准用时

⑨asd＝xs+yd＝βsγd s,d∈(1,2,3…∞)

⑩yd＝∣△T∣_{或最接近于}∣△T∣,其中∣△T∣＝T_{用户计划到达目的地时间}―T_{用户实际出发时间}＝T_标准用时

另，按照国家法定要求高速公路最高速率不得超过120公里/小时；国道、省道最高速率不得超过60公里/小时，同时必须满足如下两点：

(1)高速路段筛选必须满足：∣x/y∣<2单位：公里/分钟

(2)国道、省道筛选必须满足：∣x/y∣<1单位：公里/分钟；

将aij，asd所代表路径进行筛选，按照y值从大到小排列，并在车载智能终端上按照排名显示优选路径，由用户做最终筛选。