本发明专利技术提供一种方法和适当的系统，涉及通过基于ＧＰＳ个人导航助理（ＰＮＡ）及其集合来收集、中央处理和分配（通过中央系统）与道路交通流（即，车辆行驶过每一路段的行驶速度，其与其它车辆和道路的参数相关）相关的动态信息，从而将现有的静态导航地图数据扩展成为动态导航地图数据，并提供比当前ＰＮＡ更好的路径选择和导航能力。与典型ＰＮＡ硬件相结合的适当的软件，将记录有关行驶过路径的每条路段的特点和参数（例如遍历该路段所花费的时间或速度，当前时间和日期，天气状况，车辆类型，是工作日还是节假日等）。在中央服务器系统对用户的“踪迹数据”脱机上传和后续处理之后，该数据将被合并到“世界地图”中（包括分段式的专有用途和分布式空间数据库）。随后，ＰＮＡ用户将能够获得结合了他们设备中的现有静态地图的“全球地图”，并将其存储于他们的ＰＮＡ中，且能够使用其任意部分，根据下列条件，以获得更好的路径判定：ａ）动态（空间／时间而定）交通数据，即当天的时间、当前星期的某天、当前年份的季节、车辆的类型、天气情况、道路状况和假期类型的结合。ｂ）判定标准，例如，用户／司机所期望的，最短游历时间，更少的燃料成本，或两者兼而有之。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】一种基于GPS导航系统并结合动态交通数据的路径优化的方法和系统本方法和系统涉及使用用户所收集的动态交通数据，改善基于GPS导航系统或基于“个人导航助理”(PNA)的路径选择的精确度。PNA最有用的作用之一是，基于特定的标准和约束条件，确定两点(起点和终点) 之间的最优(或次优)路径。互联节点系统中，两点之间的每个链接(边缘)都分别具有一常量(静态)或变量(动态)权重与之相关联，在该系统中两点之间路径最优化的理论难题几十年来为人所知，并以各种方法被解决(例如用于确定最短路径的Di jkstra， Bellman-Ford等算法，等等)。直到今天第一代商用PNA —直主要使用静态数据(权重)，该数据与每个“路段”(定义为两路口之间或其他两个中间参考点之间的简短距离的道路或路径的一部分) 相关，例如该路段的平均行驶时间，其通常被任意确定或根据该路段的(静态)速度限制来确定。最近更多方法建议将每个路段与时间依赖信息或用户相关信息相关联，从而获得到更好的路径选择结果。这种时间依赖信息是，例如交通数据，其取决于用户经过的日期和时间，并且由PNA通过脱机服务器和通信通道所获得。这些根据用户记录习惯和他们的个人资料，而取决于用户信息可包含路径或用户喜好的选择。迄今为止，已经提出了各种方法和系统用于收集这种动态交通信息，如-交通量传感器，提供主要道路的在线/实时或脱机的各种交通参数，-移动电话供应商，提供各个区域中有关手机密度(且从而对应汽车密度)的信息，从而提供了在这些地区的交通水平的指示，-带有GPS的移动电话用户，其位于中央网络服务器中，实时的提供关于交通状况^fn 息。所有这些随时间变化的信息都在脱机中央服务器被收集和统一化，随后，当信息的数据被请求时，以订阅和实时的方式被提供。大多数现有的基于GPS的导航系统(用于车辆或移动电话)使用静态信息，该信息记录在地图上，以执行导航计算，并用来确定从给定起点到给定目标(或通过中间目标) 的具体路线。在过去5年中，文献中出现了许多关于改善这些系统中的路径选择功能的建议，通过输入非静态(或随时间变化)数据，该数据主要从外部源程序和终端(传感器，网络服务器等)被收集，以及经由各种通信通道，如GSM/GPRS/WiFi/WiMAX/等连接。此夕卜，最近 3 年 OpenStreetMap 基金会(http //www. openstreetmap. org)已经采用从移动PNA采集数据并且免费派发至PNA用户的方法。然而，这个数据是普通类型(即不能被现有PNA直接使用)，并且其各自系统不处理或分配用于最优化路径的路段相关信息，而只是组成一个普通的全球地图，其不具有道路网络的交通数据。参考文献Jin Y. Yen, "An algorithm for Finding Shortest Routes from all Source Nodes to a Given Destination in General Network，，，in Quarterly of Applied Mathematics, 27，pp.526—530，1970.Richard Bellman, "On a Routing Problem，，，in Quarterly of Applied Mathematics,16(1)，pp.87-90，1958.Thomas H. Cormen, Charles E. Leiserson, Ronald L. Rivest, and Clifford Stein,"Introduction to Algorithms，，, 2nd edition. MIT Press and McGraw-Hill, 2001. ISBN 0-262-03293-7.F. Benjamin Zhan, and Charle E. Noon. 1998.Shortest Path Algorithms :An Evaluation Using Real Road Networks. Transportation Science 32(1) :65-73.互联网参考Dijkstra' s Shortest Path Algorithm http: //en. wikipedia. orR/wiki/Pi ikstra% 27s alRorithm.The Bellman-Ford Algorithm http://en. wikipedia. orR/wiki/BeIlman-Ford alRorithm相关专利W098/54682 有关行驶、位置感测的信息的生成和传输。区别该文献涉及对装有位置检测发射器的移动车辆进行定位。US2003/0083813 用于提供实时交通信息的导航系统，并由其处理交通信息。区别该文献涉及经由通信网络传输的的实时交通状况。US2004/0044465 基于返回路线的日期自动确定路线。区别该文献涉及到由中央系统的计算路径，并将其在线传输到移动系统(PNA)， 而非本专利技术PNA的本地计算方法。EP1387145(2004)场外导航的差分动态导航系统。区别该文献涉及经由通信网络传输的实时交通状况，而非本专利技术中不需要主动通信网络(脱机方式)的接近实时的交通信息。W02007/042796 用于时间依赖的路径规划的方法和导航设备。区别该文献非常泛泛的介绍了使用时间依赖信息用于最优化路径的通用方法， 没有明确定义细节，例如具有特定数据编码和压缩的磁介质的使用，过滤虚假信息的程序， 选择和合并具有时间常数的时间依赖的方法，等等。本方法和系统的具体区别实质上在于使其在全世界范围内适用(即，用来开发全世界范围用户都参与的、可行的、和真实的“世界地图”系统)。此外，如我们所做的，本专利并不区分基于车辆类型的不同信息。这些额外的参数会导致问题更加复杂，其需要更复杂的解决方案和系统实现。W02007/044213 基于队列分析的最优化路径。区别该文献一般涉及不使用规定方法从“远程导航系统”传输至PNA的“可变信息”(“队列属性信息”)，确保可靠性和有效性的程序，收集、选择和合并数据的程序。此外， 该方法不会将所有道路网的数据发送至中央系统，而不仅仅只包含在该系统的初始建议路线中。针对具有不同路由算法的系统，本专利技术的记录和合并方法更加完善。WO 2008/005187 推断上下文相关路径的道路速度。区别一般情况下，该文献涉及不使用特定方法的数据收集。其使用一种不同的统计处理方式，用于合并位于中央处理器中的新数据。该文献没有定义用于选择和分配数据给用户的方法，且没有定义用于将这些数据合并到现有PNA中的方法。US 2008/0294337 (Al)有关行使的信息处理系统。区别该文献涉及一种处理和分配用户提供的关于整个路径选择通路的注解和批注，并使其实时可用的方法。本方法的不同之处在于，a)其不需要双向传输实时数据的收发器，也就是说，本方法是一种脱机的方式，b)其不依赖于用户主观输入，C)其将数据与每个路段相联系，不仅仅是与整体路径相联系。本专利技术方法描述本专利技术方法涉及关于交通流(每个路段的行使时间或速度)数据的收集和分配， 从而增加了导航地图的现有数据，并为现有P本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种收集，处理和分配交通数据，并提供在基于ＧＰＳ的个人导航助理（ＰＮＡ）中更准确的路径选择的方法。所述方法包括：ａ）数据收集方法（ＤＣＭ），其特征为：由ＰＮＡ（具有数字签名和数字摘要）记录和适当处理动态交通数据和车辆参数的程序，以确保所收集数据的有效性，真实性，可验证性和唯一性；这些数据包括“时间戳”（即记录的日期和时间）、速度和通过每个路段行驶时间、路况、天气状况、车辆类型、工作日或假期类型；它们都是用于道路网络中的已有地图和未绘制的地图，ｂ）数据合并方法（ＤＩＭ），其特征是：ｉ）由中央系统（ＣＳ）验证ＰＮＡ提交给ＣＳ的数据的完整性，真实性，唯一性和有效性，且ｉｉ）在ＣＳ对数据执行适当的脱机处理之后，将对这些数据的统计合并且适当编码形成一个单独的“全球地图”数据库，ｃ）数据分配方法（ＤＤＭ），其特征为：从ＣＳ中单独的“全球地图”数据库中选择“动态地图”部分，确保该数据的完整性，真实性和唯一性，以及对数据重新编码合并到ＰＮＡ的可用地图系统中，ｄ）路径选择方法（ＲＭ），其特征是：使用ＤＩＭ更新和ＤＤＭ选择的已更新地图数据，与传统的（静态）的ＰＮＡ地图结合，以便ＰＮＡ能够得到从起点到目标终点的改善的路径选择判定，无论其有没有中间目标点，其根据：ｉ）动态（空间／时间依赖）交通数据，即为当天的时间、当前星期的某天、当前年份的季节、车辆的类型、天气情况、道路状况和假期类型的结合。ｉｉ）判定标准，例如，由用户／司机指定的，最短游历时间，更少的燃料成本，或两者兼而有之。且所述方法由中央系统（ＣＳ）和一个或多个脱机便携式ＰＮＡ执行；然而，上述四个子方法（ａ）－（ｄ）相互依存并以结合的方式组成了整体方法，其不可拆分的解决关于改善ＰＮＡ路径决策准确性的技术问题；然而，ＤＣＭ涉及收集各个路段交通流的相关信息（根据每种类型车辆的行进速度和给定时间段的道路状况），该相关信息由司机在每个道路网络中行进时使用其ＰＮＡ收集；然而，ＤＣＭ的特征是：针对每个路段记录一组信息，该信息组合包括行进时间戳记（时间和日期）、路段的行进持续时间和长度、天气状况（或道路状况）（阳光，雾，雨，雪）、车辆类型（低／中／高速，２／４个轮，卡车，公共汽车，摩托车，行人）；然而，ＤＣＭ的特征是数据还用于记录非注册路段（即那些没有包括在ＰＮＡ地图数据库中的路段）的数据，导致可能生成新地图；然而，交通数据以加密和压缩的形式记录于ＰＮＡ的存储介质中，以确保用户个人资料的隐私；然而，连同交通数据一起，附加信息也被记录在ＰＮＡ的存储介质中，例如数据的数字签名和数字摘要（例如ＭＤ５）所以确保并向中央系统证实了所记录信息的完整性和真实性，从而防止或拒绝了用户的重复提交；然而，ＤＩＭ涉及执行ＰＮＡ外部的中央系统（ＣＳ）的程序，其执行将ＤＣＭ所收集的踪迹数据合并到中央地图和中央数据库中的操作；然而，ＤＩＭ特征为：验证ＤＣＭ所收集的踪迹数据的完整性，真实性和唯一性；然而，ＤＩＭ的另一个特征是：在所获取数据被认定为分配有效、且针对所有其他ＰＮＡ用户均为可用的之前，所获取数据一直存储在位于中央系统的临时存储器中，直到通过与其他用户提交的、针对同一路段的其它“踪迹数据”相比较，该数据得到验证；然而，上传的“踪迹数据”的验证由统计处理足够的统计样本（使用平均值函数，去除极端值，规范化，外插法）来执行，导致生成“全球地图”的适当的编码化数据库；然而，ＤＤＭ涉及一由中央系统执行的程序，其执行向ＰＮＡ用户分配（由ＤＩＭ生成的）更新地图数据的操作；然而，ＤＤＭ的特征为：针对ＰＮＡ用户请求位于ＣＳ内部的“全球地图”的数据集，结合包括地图区域、可用用户存款和地图数据密度的用户输入，来执行分配的程序；然而，ＤＤＭ的另一个特征为：一提供给请求用户的程序，发送（由ＰＮＡ用户）所请求地图数据的适当编码、加密、压缩和存储来形成一文件，从而确保和向其证实ＰＮＡ记录信息的完整性和真实性，以及有效地防止其他ＰＮＡ用户重复使用相同的地图数据；然而，ＤＤＭ的另一个特征是借助适当的ＰＮＡ软件模块的来验证，提供给ＤＤＭ用户请求的数据的完整性和的真实性；然而，ＤＤＭ的另一个特征是，通过合并使用并行动态地图与现有位于用户ＰＮＡ内部的静态地图数据，将收到的数据合并到ＰＮＡ内部（使用例如稀疏数组，链表和哈希表的等数据结构和技术，将其重新编码），从而使用ＰＮＡ路径选择算法来确保对地图数据更快地访问和优化开发；然而，ＲＭ的特征是：借助适当的ＰＮＡ软件，通过合并位于ＰＮＡ内部已有地图的静态数据与由ＤＤＭ存储于其中的动态（时间变量）数据，确定从出发点到最终目的地的最短路径，无论有无中间目的地；然而，ＲＭ的另一个特征是：通过合并位于ＰＮＡ内部已有地图的静态数据与由ＤＤＭ存储于其中的动态（时间变量）数据，由适当的ＰＮＡ软件估算特定路径的燃料成本，继而确定从出发点到最...
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：弗提奥斯·K·里欧托普罗斯，
申请(专利权)人：弗提奥斯·K·里欧托普罗斯，
类型：发明
国别省市：GR
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