[发明专利]一种车辆绿色路径导航系统及方法

摘要

本发明公开了一种车辆绿色路径导航系统及方法，包括车载端、监控端。车载端包括第一信息处理模块、第一GSM模块、GPS接收机、车载CAN总线、第一显示模块、第一电子地图。监控端包括第二GSM模块、第二信息处理模块、数据库模块、第二电子地图、第二显示模块。车载端根据驾驶员行驶目的地，利用电子地图获取所有可能的行驶路段、并根据监控端提供的路况参数，采用Dijkstra最优路径算法获得到达目的地时油耗最小的路径。另外，车载端将车辆位置发送到监控端并保存在数据库，对车辆进行可视化跟踪和历史轨迹回放，同时对各路段的车流量以及交通情况进行实时监控，发布每个路段的交通拥挤状况。本发明从最小燃油消耗的角度出发进行路径规划，避免了燃油的浪费。

主权项

1.一种车辆绿色路径导航方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：驾驶员输入目的地信息，车载端根据当前位置、目的地位置以及第一电子地图信息，获取车辆可能经过的所有节点和弧段信息；步骤2：监控端根据数据库模块提供的节点属性、弧段属性和道路属性，分别获取车辆可能经过的所有路段的弧段长度s、节点延误时间t、节点延误系数λ，并由监控端的第二GSM模块发送到车载端的第一GSM模块，并传送到车载端的第一信息处理模块；步骤3：车载端根据CAN总线获取到本车辆的油耗属性值，包括百公里油耗Qs和车辆怠速油耗率Qt，并传送到第一信息处理模块；步骤4：车载端的第一信息处理模块获取到弧段长度s、节点延误时间t、节点延误系数λ，根据绿色路径模型获取道路网中每一弧段的油耗权值；步骤5：运用Dijkstra最优路径算法获得绿色路径；步骤6：将步骤5所搜索的绿色路径的弧段和节点传送到第一电子地图模块，并通过第一显示模块向驾驶员显示规划好的路径供驾驶员参考；所述步骤4中所述的绿色路径模型公式包括弧段油耗权值计算公式：节点油耗权值计算公式：Qb＝Qttλ；上式中：s—弧段长度；Qt—怠速油耗率；t—交叉口延误时间；λ—节点延误系数；Qs—等速百公里油耗；所述步骤5的具体实现如下：设G＝(V,W)是一个带权有向图，V是节点的集合，W是弧段的集合，把路网中节点集合V分成两组，第一组为已求出最小油耗路径上的节点集合，用S表示，初始时S中只有一个源点o，以后每求得一条最小油耗路径,就将经过的节点加入到集合S中，直到目标节点D加入到S中；第二组为其余未确定节点集合，用U表示，按最短路径长度的递增次序依次把第二组的顶点加入S中，在加入的过程中，总保持从源点o到S中各节点的最小油耗不大于从源点o到U中任何节点的最小油耗；用Q[]表示某一条路径油耗的总和；用w()来定义某一弧段的油耗权值；用d[]来定义某一个节点的油耗权值，若源点o与U中顶点u有边，则的油耗总和Q[uo]＝w(u,o)+d[u]，若u不是v的邻接点，则的油耗权值Q[uo]＝∞；具体流程如下：(1)初始化：集合S中只有车辆源点o，即S＝{o}；U包含除o外的其他顶点，即U＝{其余节点}；(2)搜索所有与源点o相连的邻接节点，选择油耗权值Q[ko]最小的节点k，将k放入S中；(3)以节点k作为新考虑的中间点，搜索所有和该中间点k相连的弧段和节点的油耗权值，选择油耗最小的节点v；假如不经过节点k的源点o到节点v的油耗总和小于源点o经过节点k再到节点v的总油耗之和，即Q[vo]＝d[o]+w(o,v)+d[v]Q[vko]＝d[o]+w(k,o)+d[k]+w[k,v]+d[v]，则源点o到节点v的最小油耗路径为o‑k‑v，继续以v点为中间点搜索；(4)重复步骤(2)、(3)，直到所有的节点均搜索结束。