專利名稱：對(duì)城市及周邊地區(qū)地理尋址對(duì)象進(jìn)行編碼標(biāo)示的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于地理位置表示和標(biāo)示的技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種對(duì)城市及其周邊地區(qū)的地理區(qū)域(如道路、交叉路口、車站、碼頭、機(jī)構(gòu)單位、居民小區(qū)等，簡(jiǎn)稱為地理尋址對(duì)象)進(jìn)行識(shí)別、標(biāo)示和定位，并將其用于與機(jī)動(dòng)車導(dǎo)航相關(guān)的道路標(biāo)示、交通指示、陸上交通導(dǎo)航的方法。
背景技術(shù)：
隨著社會(huì)進(jìn)步，汽車保有量的日益提高和公路交通的不斷發(fā)展，擴(kuò)大了人們的活動(dòng)范圍，相應(yīng)地對(duì)地理位置的定位提出了更多的需求。從傳統(tǒng)的紙質(zhì)地圖到現(xiàn)代的GPS技術(shù)就是對(duì)這種需求的響應(yīng)。在人口稠密、道路復(fù)雜、機(jī)構(gòu)林立的城市及其周邊地區(qū)，建立和維護(hù)簡(jiǎn)單而清晰、詳盡而時(shí)效的地理標(biāo)示識(shí)別和交通指示體系是市政當(dāng)局重要職責(zé)。
我國(guó)傳統(tǒng)的城鎮(zhèn)市區(qū)及周邊地區(qū)的地理區(qū)域(如道路、交叉路口、車站、碼頭、機(jī)構(gòu)單位、居民小區(qū)等，簡(jiǎn)稱為地理尋址對(duì)象)的識(shí)別、標(biāo)示和定位采用基于道路和門牌號(hào)數(shù)的方法，這種方法因簡(jiǎn)單直觀而長(zhǎng)期使用。但其缺點(diǎn)也是顯而易見的，如1、道路和門牌號(hào)數(shù)不包含方位的信息，無法根據(jù)道路和門牌號(hào)數(shù)確定目的地的大致方位以及它在城市中的相對(duì)位置；2、由于城市地圖的分辨率有限，無法在地圖中精確定位某一地理尋址對(duì)象的具體位置；3、由于各個(gè)城市對(duì)道路的命名存在一定的隨意性或商業(yè)性，極少有人全面了解城市道路的命名規(guī)律，除部分重要的道路外，在城市地圖中尋找某一道路的位置相當(dāng)困難；4、道路和門牌號(hào)數(shù)隨城市建設(shè)而變化，時(shí)效期很短，在城市建設(shè)中，調(diào)整街區(qū)、更改道路十分迅速，而道路命名和門牌編號(hào)滯后于城市化建設(shè)，使地理尋址更加困難；5、道路命名和門牌編號(hào)的地理尋址方法對(duì)實(shí)現(xiàn)數(shù)字化表示和數(shù)字傳輸不方便和直觀化，不利于數(shù)字化城市體系建設(shè)；6、基于道路和門牌號(hào)數(shù)的地理尋址方法不利市政當(dāng)局對(duì)城市交通進(jìn)行快速的調(diào)整和控制，在正常情況下，難以根據(jù)交通流量和道路變化引導(dǎo)和控制機(jī)動(dòng)車流量，在特殊情況下，更難于根據(jù)緊急應(yīng)變預(yù)案快速靈活的疏導(dǎo)城市交通。
分析陸地交通指示、指揮和地理位置尋址的應(yīng)用需求可知，在絕大多數(shù)情況下，用戶并不關(guān)心所欲到達(dá)目的地或所駕乘車輛當(dāng)前位置的絕對(duì)地理位置(經(jīng)度和緯度)，而僅需要知道相對(duì)于該城市市中心的位置。整個(gè)尋址的過程都是相對(duì)的，從一個(gè)城市到另一個(gè)城市、從一個(gè)街區(qū)到另一個(gè)街區(qū)、從一個(gè)路口到下一個(gè)路口。而目前在國(guó)內(nèi)部分大城市使用的全球定位系統(tǒng)GPS用于確定目標(biāo)的的地理位置(經(jīng)度和緯度)，不能直接滿足人們?nèi)粘Ｉ钪械膶ぶ芬?如怎樣才能到達(dá)某一地理尋址對(duì)象？某條線路如何走？)，它僅解決定位的問題，要完成尋址則需要地理信息系統(tǒng)(GIS)的支持，這就是說，最終還是需要一個(gè)從絕對(duì)地理位置到相對(duì)于所在城市的相對(duì)地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，因此對(duì)于城市及周邊地區(qū)的陸地交通指示、指揮和地理位置尋址的應(yīng)用需求，它有如下缺點(diǎn)1、從絕對(duì)地理位置到相對(duì)于所在城市的相對(duì)地理坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換，增加了系統(tǒng)的復(fù)雜性和成本。降低了應(yīng)用的靈活性；2、從絕對(duì)地理位置轉(zhuǎn)換到相對(duì)于所在城市的地理坐標(biāo)后，仍然必須采用傳統(tǒng)的路名、門牌尋址方法。熟悉當(dāng)?shù)丨h(huán)境的人用不著，不熟悉當(dāng)?shù)丨h(huán)境的人用不上。
3、仍然未能解決地理信息系統(tǒng)更新速度滯后城市建設(shè)的問題。
4、市政當(dāng)局難于根據(jù)交通流量和道路變化快速靈活的引導(dǎo)和控制機(jī)動(dòng)車流量分布，在特殊情況下，更難于根據(jù)緊急應(yīng)變預(yù)案快速靈活的疏導(dǎo)城市交通。也無法利用其實(shí)現(xiàn)綜合交通流量信息、交通管制信息、路況信息的城市交通遠(yuǎn)程自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度管理系統(tǒng)。
5、GPS信號(hào)源由外國(guó)政府掌握，一旦出現(xiàn)特殊情況，將其信號(hào)加干擾，所有以全球GPS工作的設(shè)備便會(huì)出現(xiàn)問題，有可能危及國(guó)家安全。
6、難于大面積推廣使用。
經(jīng)檢索，有專利號(hào)為94116923.5的城市地址編碼技術(shù)和申請(qǐng)?zhí)枮?1109269.6的地理地址信息標(biāo)示技術(shù)涉及到了地理地址信息編碼技術(shù)。從應(yīng)用的角度來看，他們所提出的方法均限于單個(gè)城市內(nèi)的地理地址標(biāo)示，沒有考慮一個(gè)全國(guó)通行的、所有城市均能適用的方法，同時(shí)，提出的方法也不適于機(jī)動(dòng)車道路和通行路由的標(biāo)示，因此不適用于跨行政區(qū)劃的機(jī)動(dòng)車導(dǎo)航應(yīng)用的要求。
ZL94116923.5采用人們傳統(tǒng)上使用的平面的直角坐標(biāo)，以X軸、Y軸將城市認(rèn)為劃分為四個(gè)象限，在每一個(gè)象限內(nèi)對(duì)城市中的地點(diǎn)進(jìn)行編碼；其優(yōu)點(diǎn)在于通過地址編碼的數(shù)字化可實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的準(zhǔn)確定位，但缺點(diǎn)有(1)人為將城市劃分為四個(gè)區(qū)域，與絕大多數(shù)現(xiàn)行城市的行政區(qū)劃不一致，難以被市民和駕乘人員接受；(2)在所劃分的相鄰城市四個(gè)區(qū)域的交界處的地理位置標(biāo)示會(huì)出現(xiàn)歧義，從地理位置標(biāo)示難于直接判斷可能互相緊鄰的地理位置。
(3)用方向指示的方法標(biāo)示道路，無法標(biāo)示跨越不同區(qū)域的道路，也無法標(biāo)示跨行政區(qū)的通行路由。
(4)非標(biāo)準(zhǔn)化，只從城市考慮編碼，通過擴(kuò)展位數(shù)來擴(kuò)展碼字，有可能在同一個(gè)城市內(nèi)需要使用不同結(jié)構(gòu)的編碼；(5)在計(jì)算機(jī)中處理時(shí)，若考慮定長(zhǎng)碼則不好協(xié)調(diào)相鄰兩個(gè)大小城市編碼長(zhǎng)度，會(huì)浪費(fèi)計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)空間和運(yùn)算時(shí)間；若采用動(dòng)態(tài)碼長(zhǎng)則處理以A、B、C、D冠頭加數(shù)字四象限編碼算法將增加復(fù)雜度；CN 1373459A提出的方法為“地理位置編碼”加“現(xiàn)行地址編碼”。其中，地理位置編碼為區(qū)域絕對(duì)位置編碼+具體地點(diǎn)的相對(duì)編碼+識(shí)別碼；現(xiàn)行地址編碼則采用通用的街道文字化地址表達(dá)。
這種方法的優(yōu)點(diǎn)在于編碼包容的信息較多，結(jié)合了通用的街道文字化地址信息。但其缺陷為(1)“區(qū)域絕對(duì)位置編碼”為6位編碼，表示城市或地區(qū)中心部位的絕對(duì)地理位置(精確到分的經(jīng)緯度值)。但是地理上1°的精度約為1800米(1度為110公里)，因此，相鄰區(qū)域城市或地區(qū)中心部位的絕對(duì)地理位置的誤差將使其區(qū)界之間的誤差將大大超過具體地點(diǎn)的相對(duì)編碼10米的精度，理論上仍然存在相鄰區(qū)域邊界問題。
(2)編碼與國(guó)家GB標(biāo)準(zhǔn)行政區(qū)編碼不一致，行政區(qū)域編碼與經(jīng)緯度編碼并未有直接聯(lián)系；絕對(duì)位置的不公開性，不便于被人們普遍接收和推廣應(yīng)用；(3)全國(guó)絕大多數(shù)城市(特別是南方城市)，道路多有許多彎折，以道路軸線對(duì)道路進(jìn)行編碼不僅復(fù)雜且不適用，難于為市民和市政當(dāng)局所接受。
(4)碼為3部份組成，碼字太長(zhǎng)，特別是地理編碼的第2、3部份與文字編碼的地址信息都是動(dòng)態(tài)長(zhǎng)度，計(jì)算中表達(dá)處理復(fù)雜；(5)文字地址的人工或者機(jī)器收集工作復(fù)雜且工作量巨大，更新工作也隨之增大，費(fèi)用較高；地理位置編碼中的“識(shí)別碼”分配隨意性同樣會(huì)造成目前門牌號(hào)數(shù)方法的尷尬。
發(fā)明的內(nèi)容本發(fā)明的目的在于用一種固定的、統(tǒng)一通用的方法對(duì)全國(guó)所有城市及周邊區(qū)域進(jìn)行地理分塊，標(biāo)示出每一個(gè)城市及周邊區(qū)域中的每一個(gè)地理分塊相對(duì)于該城市公認(rèn)中心的相對(duì)地理坐標(biāo)，按統(tǒng)一的映射關(guān)系對(duì)其命名和識(shí)別，并將其用于地理尋址、道路標(biāo)示、交通指示和陸上交通導(dǎo)航。
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提出一種能對(duì)道路、交叉路口、車站、碼頭、建筑物、機(jī)構(gòu)單位、居民小區(qū)等(簡(jiǎn)稱為地理尋址對(duì)象)進(jìn)行編碼，便于標(biāo)示、識(shí)別、定位的方法。由于所述編碼隱含了地理尋址對(duì)象的方位和位置信息，便于計(jì)算機(jī)進(jìn)行信息處理和信息交換，通過典型的路由算法，結(jié)合城市交通管制信息、交通流量信息、路況信息、道路收費(fèi)信息等作為算法參數(shù)或選擇判據(jù)，可實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的陸地交通導(dǎo)航系統(tǒng)。
本發(fā)明采用得技術(shù)方案是這樣，即一種用于公路交通導(dǎo)航的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理尋址對(duì)象進(jìn)行編碼標(biāo)示的方法，其特征是(1)對(duì)全國(guó)城市及周邊地區(qū)的陸地區(qū)域按地理位置進(jìn)行數(shù)字編碼分塊標(biāo)示，用于分塊標(biāo)示的地理位置標(biāo)示信息由兩部分構(gòu)成，第一部分為縣及縣以上行政區(qū)劃數(shù)字編碼，采用GB/T2260-1995中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼，由6位編碼數(shù)字構(gòu)成；第二部分為對(duì)縣以下城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)內(nèi)的地域的地理位置進(jìn)行數(shù)字編碼即以城鎮(zhèn)的商業(yè)中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，以其為笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)作出西-東方向和南-北方向的坐標(biāo)線，以此坐標(biāo)線為基線，利用等積、等長(zhǎng)、等角的地理空間投影方法將每一個(gè)縣級(jí)行政區(qū)劃地塊切分成若干矩形面積可標(biāo)示地塊；(2)將上述切分成若干矩形面積可標(biāo)示地塊進(jìn)行8位數(shù)字編碼，該編碼的前四位(Ch)表示地理尋址對(duì)象在西—東方向坐標(biāo)線上相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，后四位(Cl)表示地理尋址對(duì)象在南—北方向坐標(biāo)線上相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；滿足公式Ch＝X/δ1+aCl＝Y(jié)/δ2+b式中a為城鎮(zhèn)商業(yè)中心或其附近某一標(biāo)志性建筑物的地理位置標(biāo)示的前四位；b為城鎮(zhèn)商業(yè)中心或其附近某一標(biāo)志性建筑物的地理位置標(biāo)示的后四位，X為切分地塊的在西-東方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)，y為切分地塊的在南-北方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)，δ1為可標(biāo)示地塊在西—東方向的長(zhǎng)度、δ2為可標(biāo)示地塊在南—北方向的長(zhǎng)度；(3)地理位置標(biāo)示信息的構(gòu)成＝GB/T2260-1995中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼+縣以下城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)內(nèi)的地域的地理位置編碼。
本發(fā)明的上述方法在實(shí)際應(yīng)用中，建議取δ1＝δ2，值為5到25米，并且a、b均為常數(shù)，取值為5000；因此全國(guó)所有縣級(jí)行政區(qū)城鎮(zhèn)商業(yè)中心即基準(zhǔn)點(diǎn)的地理位置標(biāo)示統(tǒng)一為50005000坐標(biāo)，由此可知，本方法在城鎮(zhèn)商業(yè)的東西南北四個(gè)方向上最多可分別標(biāo)示5000個(gè)地塊。如取地塊大小為25×25米，當(dāng)商業(yè)中心和城鎮(zhèn)地理中心重合時(shí)，本方法可標(biāo)示10000×10000地塊，可以覆蓋137500平方公里的城鎮(zhèn)。在最極端的情況下，如商業(yè)中心位于城鎮(zhèn)地理區(qū)域的一角，本方法可標(biāo)示5000×5000個(gè)地塊，可以覆蓋15625平方公里的城鎮(zhèn)；即使取地塊大小為5米見方在極端情況時(shí)都可以覆蓋625平方公里的城鎮(zhèn)。因此本方法可通用于全國(guó)絕大多數(shù)縣級(jí)行政區(qū)域，對(duì)于極少數(shù)邊疆縣區(qū)，其無人區(qū)和海域不存在機(jī)動(dòng)車導(dǎo)航的意義，這一部分區(qū)域可在地塊劃分時(shí)不予考慮。
這樣全國(guó)所有縣級(jí)行政區(qū)城鎮(zhèn)商業(yè)中心或其附近某一標(biāo)志性建筑物均有統(tǒng)一的地理位置標(biāo)示，經(jīng)向社會(huì)公眾公示后，所有公眾均知道每一城市的商業(yè)中心的地理位置標(biāo)示，就像公眾都知道114是每一個(gè)城市查號(hào)臺(tái)的電話號(hào)碼一樣。根據(jù)地理位置標(biāo)示與地塊的坐標(biāo)映射方法，由縣級(jí)行政區(qū)內(nèi)任一地塊的地理位置標(biāo)示可以方便的計(jì)算出該地塊相對(duì)城鎮(zhèn)商業(yè)中心的范圍和大致的距離。對(duì)屬于同一城鎮(zhèn)的任意兩個(gè)地理尋址對(duì)象，也可根據(jù)其地理位置標(biāo)示確定其兩者之間的大致距離和方位。
對(duì)全國(guó)所有城市均采用上述統(tǒng)一的地塊標(biāo)示方法，城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)任一地塊的標(biāo)示與城鎮(zhèn)商業(yè)中心之間在坐標(biāo)平面上存在一個(gè)統(tǒng)一的相關(guān)關(guān)系，利用這個(gè)關(guān)系可確定任一地塊相對(duì)于城鎮(zhèn)商業(yè)中心或其他固定地塊的距離和方位。城市及周邊區(qū)域的任意一個(gè)地理尋址對(duì)象至少與一個(gè)切分地塊相關(guān)聯(lián)。雖然絕大多數(shù)地理尋址對(duì)象可能占據(jù)多個(gè)切分地塊，但從尋址的角度來說，只有為數(shù)不多的地塊是有意義的，例如，一個(gè)工廠可能占地?cái)?shù)平方公里，但合法進(jìn)入該工廠的道路或廠門總是不多的，因此這些道路路口或廠門所在地塊的地理位置標(biāo)示就可以作為該工廠在尋址意義上的地址。
根據(jù)一個(gè)地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示，可以判斷該地理尋址對(duì)象距離該城鎮(zhèn)某一固定地塊(某一固定標(biāo)志性地區(qū))的大致距離和方位，對(duì)屬于同一城鎮(zhèn)的任意兩個(gè)地理尋址對(duì)象，也可根據(jù)其地理位置標(biāo)示確定其兩者之間的大致距離和方位。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在大中城市的地圖上尋找某一地理尋址對(duì)象，并不是一件十分輕松的事情，首先，要確定地理尋址對(duì)象在地圖上的大致位置，其次，地圖對(duì)該地理尋址對(duì)象的標(biāo)注還取決于地圖的比例尺和地圖的時(shí)效，由于地圖的發(fā)行總是落后于城市建設(shè)速度，地圖出版部門總是在地圖比例尺和地圖的時(shí)效性方面進(jìn)行折衷，比例尺越大，標(biāo)注越詳細(xì)，地圖的時(shí)效期就越短。但如在城市地圖上以本發(fā)明的地理位置標(biāo)示作為其東-西方向和南-北方向的坐標(biāo)刻度，通過目測(cè)觀察或利用直尺等簡(jiǎn)單工具可立即確定某一地理尋址對(duì)象在地圖上的位置，而且不論地圖的比例尺和地圖的時(shí)效如何，至少可確定地理尋址對(duì)象的周邊環(huán)境。
作為共同的經(jīng)驗(yàn)，機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T為尋找通行道路而尋求幫助的地方，絕大多數(shù)位于道路交叉路口。由于道路交叉路口也是地理尋址對(duì)象，任一個(gè)道路交叉路口至少有一個(gè)地理位置標(biāo)示與其關(guān)聯(lián)，該地理位置標(biāo)示就可做該道路交叉路口的標(biāo)示。直觀地說，一條通行路徑總是可用其途徑的若干個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)來表示。因此，用一系列道路交叉路口可以無歧義的表示通向某一目的地的路徑。所以一系列重要道路交叉路口的地理位置標(biāo)示表可用于表示連接兩個(gè)或多個(gè)地理尋址對(duì)象的道路路由。如用于表示城市定線公共交通的行駛路線、?？空军c(diǎn)等。
同時(shí)道路交叉路口也是市政當(dāng)局進(jìn)行交通指揮、控制交通流量、調(diào)整通行方案的要沖，如禁入、單行、繞行、改道等交通指揮命令絕大多數(shù)在此發(fā)布。
在道路交叉路口建立包含以下信息的路牌1、本道路交叉路口的地理位置標(biāo)示信息和常規(guī)地名2、每一條分支道路的下一個(gè)交叉路口的地理位置標(biāo)示信息或帶通配符號(hào)的若干地區(qū)地理位置標(biāo)示信息和常規(guī)地名。
由于地理位置標(biāo)示信息已隱含相對(duì)的方位信息，因此，根據(jù)本道路交叉路口的地理位置標(biāo)示和每一條分叉道路可到達(dá)下一個(gè)的地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示可以十分容易識(shí)別每一條分叉道路的方向。
對(duì)于在兩個(gè)道路交叉路口之間的地理尋址對(duì)象，利用切分地塊大小和標(biāo)示數(shù)字變化的規(guī)律(即映射規(guī)律)，可大致確定某一地理尋址對(duì)象距道路交叉路口的距離，再結(jié)合其他一些地理特征，最終確定該地理尋址對(duì)象的位置。
對(duì)于一條有兩個(gè)丁字路口的環(huán)路，規(guī)定只能以逆時(shí)針或順時(shí)針方向由一個(gè)路口進(jìn)入環(huán)路，而從另一路口離開環(huán)路，這時(shí)，如路牌指示的是下一個(gè)道路交叉路口的地理位置標(biāo)示，就會(huì)出現(xiàn)混淆，因此必須以兩個(gè)路口之間的地理尋址對(duì)象的標(biāo)示作為路牌指示。由于地理位置標(biāo)示所隱含的方向信息，采用途徑地的地理位置標(biāo)示仍能無二義性的表示行車路徑。
由于地理位置標(biāo)示所攜帶的信息量遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于目前的路名門牌表示方法，而且地理位置標(biāo)示是唯一的，無二義性的，便于計(jì)算機(jī)處理。因此，采用這種方法，可分級(jí)逐步實(shí)現(xiàn)全國(guó)性的交通導(dǎo)航和指揮系統(tǒng)；由國(guó)家交通管理部門收集全國(guó)國(guó)道、省道的交通管制信息、交通流量信息、路況信息、道路收費(fèi)信息，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后，為機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T提供路由服務(wù)，可根據(jù)機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T提出的路由優(yōu)化判據(jù)(如路途時(shí)間最短、或通過費(fèi)用最低)，為用戶提供經(jīng)優(yōu)化后的列出沿途所有重要道路交叉路口地理位置標(biāo)示的路由表。大中城市的相關(guān)機(jī)構(gòu)可根據(jù)本地的交通管制信息、交通流量信息、路況信息、道路收費(fèi)信息，通過建立服務(wù)機(jī)構(gòu)，以網(wǎng)站、或電話短信或電話語(yǔ)音服務(wù)等方式，為機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T提供進(jìn)城或過境的動(dòng)態(tài)路由服務(wù)。
機(jī)動(dòng)車駕駛員利用地理位置標(biāo)示確定行駛路線必須先獲得重要道路交叉路口地理位置標(biāo)示的路由表。至少有兩種方法為機(jī)動(dòng)車駕駛員提供路由表。
1、用移動(dòng)電話短消息為機(jī)動(dòng)車駕駛員獲得沿途路由表機(jī)動(dòng)車駕駛?cè)藛T按一定的格式，向服務(wù)臺(tái)報(bào)告其目前車輛所處位置的地理位置標(biāo)示、目的地地理位置標(biāo)示、車型編號(hào)等信息，服務(wù)臺(tái)根據(jù)其提供的信息，結(jié)合與交通管制部門聯(lián)網(wǎng)所采集的交通管制信息、交通流量信息，與城建管理部門聯(lián)網(wǎng)所采集的路況信息，以及道路收費(fèi)信息等，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算交通指示路由，也可根據(jù)城市交通的實(shí)際情況，拒絕用戶進(jìn)城，然后，以移動(dòng)電話短信發(fā)給用戶。
2、利用因特網(wǎng)網(wǎng)站為機(jī)動(dòng)車駕駛員獲得沿途路由表利用因特網(wǎng)服務(wù)網(wǎng)站可以提供跨省或跨地區(qū)長(zhǎng)途車輛的交通路由指示服務(wù)。由于建立全國(guó)性的交通路由指示服務(wù)網(wǎng)絡(luò)頗費(fèi)時(shí)日，因此可采用逐步實(shí)施的方法，先在每一個(gè)地區(qū)的大中城市采用本專利所述的地理位置標(biāo)示的路牌，同時(shí)建立一個(gè)使用本專利地理位置標(biāo)示的電子地圖GIS交通路由指示服務(wù)網(wǎng)站，該交通路由指示服務(wù)網(wǎng)站與所在地區(qū)的交通管制部門聯(lián)網(wǎng)，收集該地區(qū)的交通管制信息、交通流量信息，與所在地區(qū)的城建管理部門聯(lián)網(wǎng)收集路況信息，以及道路收費(fèi)信息等，由計(jì)算機(jī)自動(dòng)計(jì)算交通指示路由。在未建立全國(guó)性的交通路由指示服務(wù)網(wǎng)絡(luò)的情況下，需要交通路由指示服務(wù)的用戶必須人工確定所途徑的各個(gè)行政區(qū)域或中大城市，由于連接各個(gè)行政區(qū)域或中大城市的道路一般都為國(guó)道或省道，因此確定途徑的行政區(qū)域或中大城市并不復(fù)雜。在確定了大致的行車路線之后，用戶登陸所途徑的各地區(qū)以及目的地區(qū)的交通路由指示服務(wù)網(wǎng)站，獲得交通指示路由指示表。當(dāng)然，對(duì)于大多數(shù)用戶來說，他們只知道出發(fā)地和目的地的地理位置標(biāo)示，對(duì)于所途徑的各地區(qū)，他們只是簡(jiǎn)單的過境，因此，網(wǎng)站除自動(dòng)計(jì)算交通指示路由(例如數(shù)學(xué)圖論中的連通圖為基礎(chǔ)的路由算法)之外，還至少可以包括以下功能1、翻譯功能由傳統(tǒng)的地理尋址對(duì)象尋址方法(如地名、路名、車站和碼頭、機(jī)構(gòu)單位、居民小區(qū)的名稱等)給出該地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示。以及由某一地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示(應(yīng)允許使用通配模糊查詢)給出傳統(tǒng)的地理尋址對(duì)象尋址方法(如地名、路名、車站和碼頭、機(jī)構(gòu)單位、居民小區(qū)的名稱等)。同時(shí)，還可以矢量地圖的形式顯示地理尋址對(duì)象在地圖上的位置。
2、過境指示功能一般情況下，交通指示路由是根據(jù)出發(fā)地和目的地的地理位置標(biāo)示計(jì)算的，但大多數(shù)過境用戶并不知道途徑地區(qū)的過境入口和出口的地理位置標(biāo)示，因此過境指示功能應(yīng)自動(dòng)給出到相鄰地區(qū)過境路由。并顯示相鄰地區(qū)入口的地理位置標(biāo)示。
用戶根據(jù)交通指示路由指示表，對(duì)照在沿途道路交叉路口按實(shí)施例一的交通指示路牌，即可順利地通過途徑的城市或地區(qū)到達(dá)目的城市或地區(qū)，最終到達(dá)指定的地理尋址對(duì)象。為簡(jiǎn)化長(zhǎng)距離的交通路由指示，可引入必要的假設(shè)，如未列入路由表的交叉路口，默認(rèn)為直行，或?qū)τ谀軌驘o歧義的區(qū)分主要公路和分支道路的交叉路口，也無必要列入路由表中。
在全國(guó)性的交通路由指示服務(wù)網(wǎng)絡(luò)建立后，跨行政區(qū)的交通路由服務(wù)將更加便捷，自動(dòng)化程度也會(huì)大大提高，用戶不再需要人工確定所途徑的各個(gè)行政區(qū)域或中大城市，只要告訴網(wǎng)站其出發(fā)地和目的地的地理位置標(biāo)示、路線選擇依據(jù)(如要求時(shí)間最短或要求通行費(fèi)最省)、車型及載重量等等信息，交通路由指示服務(wù)網(wǎng)站就可以自動(dòng)計(jì)算出交通指示路由。全國(guó)性的交通路由指示服務(wù)只需提供沿途主要道路(國(guó)道、省道)的交通路由，用戶目的地所在的城市的市內(nèi)或區(qū)內(nèi)交通路由服務(wù)，則仍由當(dāng)?shù)氐慕煌酚芍甘痉?wù)網(wǎng)提供，以便當(dāng)?shù)叵嚓P(guān)管理部門根據(jù)城市交通管制信息、交通流量信息、路況信息等對(duì)當(dāng)?shù)亟煌ㄍㄐ芯€路進(jìn)行實(shí)時(shí)地調(diào)整和控制，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的陸地交通指揮和導(dǎo)航。
根據(jù)本專利提出的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理尋址對(duì)象進(jìn)行編碼標(biāo)示的方法應(yīng)用在交通線路標(biāo)示上，可以無歧義地表示一條行車路線；可使機(jī)動(dòng)車駕駛員清晰的了解目的地在一個(gè)城市中的位置和方向，根據(jù)所獲得的沿途重要道路交叉路口的地理位置標(biāo)示表和道路交叉路口的地理位置標(biāo)示牌可以方便的確定行車路線。利用本專利的提出的方法，可以建立全國(guó)性的交通導(dǎo)航和指揮系統(tǒng)；可根據(jù)交通管制信息、交通流量信息、路況信息、道路收費(fèi)信息，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的交通管制。
本發(fā)明由于上述方法而產(chǎn)生如下應(yīng)用效果即可以從我國(guó)各個(gè)城市及周邊地區(qū)分時(shí)分批地實(shí)施統(tǒng)一的編碼及陸地交通導(dǎo)航應(yīng)用，逐步完成全國(guó)的陸地交通導(dǎo)航應(yīng)用；各個(gè)城市及周邊地區(qū)的地理位置分塊進(jìn)行地理位置標(biāo)示后，可采用下述方法通過地理位置標(biāo)示進(jìn)行地理尋址。
1、電子地圖或一般意義上的紙質(zhì)地圖上，以該標(biāo)示作為坐標(biāo)刻度，可通過目測(cè)觀察或利用直尺等簡(jiǎn)單工具快速準(zhǔn)確的定位所欲尋找的地理尋址對(duì)象，獲得常規(guī)地名的地理位置標(biāo)示或通過地理位置標(biāo)示查找常規(guī)地名。
2、由于道路交叉路口和車站是地理尋址對(duì)象，因此地理位置標(biāo)示用于標(biāo)示城市定線公共交通的行駛路線、?？空军c(diǎn)等。觀察定線公共交通的行駛路線、?？空军c(diǎn)的地理位置標(biāo)示表，立即可清楚地了解該路公共汽車的運(yùn)營(yíng)路線和沿途站點(diǎn)的精確位置。通過比較目的地和公共交通行駛路線、?？空军c(diǎn)的地理位置標(biāo)示，可快速的確定應(yīng)乘哪一路車、應(yīng)在哪一站下車。
3、道路交叉路口的地理尋址對(duì)象，用于表示連接兩個(gè)或多個(gè)地理尋址對(duì)象的道路路由。在道路交叉路口或其附近安設(shè)可無線發(fā)送本路口地理位置標(biāo)示和該路口每一條道路前方路口或可通向的若干地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示，并在機(jī)動(dòng)車輛上安裝可無線接收這類信息的裝置，可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的導(dǎo)航。
4、在道路交叉路口建立采用地理位置標(biāo)示的指路牌，指示每一條道路的前方下一個(gè)路口的地理位置標(biāo)示(或帶通配符號(hào)的若干地區(qū)地理位置標(biāo)示)，由此可知道路交叉路口的每一條道路所通往的地區(qū)。機(jī)動(dòng)車輛駕駛?cè)藛T可在出發(fā)前，獲得一張標(biāo)出沿途重要道路交叉路口的地理位置標(biāo)示的表，這張表列出的地理位置標(biāo)示形成了從出發(fā)地至目的地的完整路由。通過對(duì)照指路牌的指示，機(jī)動(dòng)車輛駕駛?cè)藛T可快速的辨識(shí)道路。
5、如在前述的指路牌上安裝無線發(fā)送地理位置標(biāo)示的裝置，在機(jī)動(dòng)車輛上安裝無線接收地理位置標(biāo)示的車載無線接收裝置，可為乘駕人員提供機(jī)動(dòng)車輛的導(dǎo)航。
6、如在道路交叉路口安裝類式無線傳呼機(jī)的單向可更改指示信息的無線路牌，并在機(jī)動(dòng)車輛上安裝了無線接收地理位置標(biāo)示的車載無線接收裝置，則城市交通管制部門可根據(jù)該地區(qū)的交通管制信息、交通流量信息，道路翻修和新建信息等，隨時(shí)調(diào)整無線路牌發(fā)送的道路指示信息，從而可動(dòng)態(tài)的控制交通流量、調(diào)整通行方案，發(fā)布禁入、單行、繞行、改道等交通指揮命令。
7、利用上述第6條所述的無線路牌，將其改造(加入相關(guān)傳感器)為可以收集交通流量信息并可發(fā)送回交通管理中心的智能無線路牌(類式手機(jī)雙向通訊)，交通管理機(jī)構(gòu)可通過它實(shí)時(shí)采集每條道路的交通流量信息，實(shí)現(xiàn)城市交通流量的遠(yuǎn)程自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度管理。也可以采集車輛的通行線路，結(jié)合道路收費(fèi)信息，可以實(shí)現(xiàn)車輛通行費(fèi)的自動(dòng)結(jié)算。還可用于特種車輛(如救護(hù)、運(yùn)鈔)的跟蹤和定位以及為警方提供被劫、被竊車輛的跟蹤和定位。
8、前述第7條所述的智能無線路牌可與城市交通指揮信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為城市交通指揮方案提供決策依據(jù)。通過智能路牌直接控制路口的交通信號(hào)指示燈，使交通信號(hào)指示燈的管理和控制實(shí)現(xiàn)智能化和遠(yuǎn)程化。


本發(fā)明可以通過附圖進(jìn)一步說明。
附圖1為實(shí)施例的行政區(qū)劃圖；本圖為重慶市沙坪壩區(qū)(代碼為500106)的區(qū)域圖，轄區(qū)總面積396平方公里，商業(yè)中心三角碑(經(jīng)緯度為106°27′29.49″E和29°33′39.88″N)，基準(zhǔn)點(diǎn)的地理位置標(biāo)示為50005000。
附圖2為實(shí)施例的行政區(qū)劃圖的地塊切分圖。
圖中，以三角碑為基準(zhǔn)點(diǎn)的沙坪壩區(qū)共切分為1066×1150(西-東、南-北)個(gè)地塊。因篇幅所限，僅畫出了三角碑及鄰近地區(qū)的一個(gè)小區(qū)域，為60*85個(gè)地塊。
附圖3為圖2的交通應(yīng)用示意圖；附圖4為一個(gè)地理尋址對(duì)象標(biāo)示點(diǎn)實(shí)施例的可視路牌的示意圖；附圖5是一個(gè)地理尋址對(duì)象標(biāo)示點(diǎn)用作路由指示系統(tǒng)實(shí)施例的示意圖；圖中包括可發(fā)射信息的埋地式或者傳統(tǒng)形式的電子路牌A和車載接受顯示路牌信息裝置B；附圖6是可對(duì)電子路牌信息進(jìn)行更改的單向智能路牌交通管理和指揮、導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)示意圖；圖中包括以電子路牌為基本管理單元的公路導(dǎo)航綜合GIS管控中心C、可發(fā)射信息的埋地式或者傳統(tǒng)的電子路牌A、車載接受顯示路牌信息裝置B及無線中繼傳輸平臺(tái)D；附圖7是可單向無線傳輸或雙向無線傳輸?shù)闹悄茈娮勇放品娇驁D，包括面向主控站的無線通訊模塊、單片微處理器和面向車輛的短距離無線通訊模塊；附圖8為附圖7中無線通訊模塊實(shí)施例的電路原理圖；附圖9為附圖6或5中構(gòu)成車載接收信息裝置B的方框圖；附圖10為附圖6中以電子路牌為基本管理單元的公路導(dǎo)航綜合GIS管控中心C的組成示意圖；附圖11為智能電子路牌A的電路原理圖；附圖12為車載接收信息裝置的電路原理圖。
具體實(shí)施例方式
實(shí)施例1地理位置分塊標(biāo)示方法作為一個(gè)具體的實(shí)施例，說明分塊標(biāo)示方法如下。
根據(jù)GB/T2260-1995中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼，重慶市沙坪壩區(qū)的行政區(qū)劃代碼為500106；以下說明該區(qū)域地理位置標(biāo)示信息的第二編碼的構(gòu)成，該區(qū)域總面積396平方公里，其西-東方向的跨度約為26635米，南-北方向的跨度約為28735米。重慶市沙坪壩區(qū)的公認(rèn)商業(yè)中心區(qū)為三角碑(經(jīng)緯度為106°27′29.49″E和29°33′39.88″N)，三角碑距沙坪壩轄區(qū)西面最遠(yuǎn)點(diǎn)為23737米，距沙坪壩轄區(qū)南面最遠(yuǎn)點(diǎn)為7194米，見附圖1。
本實(shí)施例利用等長(zhǎng)地理空間投影方法對(duì)重慶市沙坪壩區(qū)的行政區(qū)劃按25×25米地塊進(jìn)行切分(本專利對(duì)切分地塊大小沒有限制)。以三角碑(經(jīng)緯度為106°27′29.49″E和29°33′39.88″N)為參考點(diǎn)(笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn))，作出西-東方向和南-北方向的坐標(biāo)線。以此坐標(biāo)線為基線，將沙坪壩區(qū)的行政區(qū)劃分成為1150*1066(南-北、西-東)個(gè)地理方塊，覆蓋整個(gè)沙坪壩區(qū)轄區(qū)。地理位置標(biāo)示的前四位用于表示X軸線(西-東)方向的坐標(biāo)，后四位用于表示Y軸線(南-北)方向的坐標(biāo)。三角碑的地理位置標(biāo)示為50005000。按照本專利技術(shù)方案第3條，被切分地塊的地理位置標(biāo)示與在西-東方向和南-北方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)之間的關(guān)系為Ch＝x/δ1+aCl＝y(tǒng)/δ2+b上式中Ch為地理位置標(biāo)示的前四位Cl為地理位置標(biāo)示的后四位，X為切分地塊的在西-東方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)y為切分地塊的在南-北方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)δ1*δ2為地塊大小，此例中δ1＝δ2＝25米a＝5000，b＝5000在中心區(qū)塊正北方向上的第一個(gè)區(qū)塊的地理位置標(biāo)示為50005001，沿正北方向的下一區(qū)塊地理位置標(biāo)示為50005002......，依此類推；在中心區(qū)塊正南方向上的第一個(gè)區(qū)塊的地理位置標(biāo)示為50004999，然后，沿正南方向的下一區(qū)塊地理位置標(biāo)示為50004998......，依此類推；在中心區(qū)塊正西方向上的第一個(gè)區(qū)塊的地理位置標(biāo)示為49995000，沿正西方向的下一區(qū)塊的地理位置標(biāo)示為49985000......，依此類推；在中心區(qū)塊正東方向上的第一個(gè)區(qū)塊的地理位置標(biāo)示為5001 5000，沿正東方向的下一區(qū)塊的地理位置標(biāo)示為50025000......，依次類推。直到覆蓋全區(qū)地域。在正西方向距商業(yè)中心區(qū)三角碑最遠(yuǎn)的地塊的地理位置標(biāo)示為40505000，在正東方向距商業(yè)中心區(qū)三角碑最遠(yuǎn)的地塊的地理位置標(biāo)示為51165000，在正南方向距商業(yè)中心區(qū)三角碑最遠(yuǎn)的地塊的地理位置標(biāo)示為50004712，在正北方向距商業(yè)中心區(qū)三角碑最遠(yuǎn)的地塊的地理位置標(biāo)示50005862。沙坪壩轄區(qū)最西面地區(qū)的地塊的地理位置標(biāo)示為4050XXXX，最東面地區(qū)的地塊的地理位置標(biāo)示為5116XXXX，轄區(qū)最南面地區(qū)的地塊的地理位置標(biāo)示為XXXX4712，最北面地區(qū)的地塊的地理位置標(biāo)示為XXXX5862。在轄區(qū)邊界處可能存在不完整的區(qū)塊，但對(duì)本專利的使用目的來說，已無意義，可不予考慮。
以三角碑為中心的沙坪壩區(qū)分塊標(biāo)示圖如附圖2所示，本發(fā)明這種對(duì)地塊的地理位置標(biāo)示方法本身包含了距離和方向信息。例如，重慶大學(xué)正門位于三角碑北面第43、偏西第4號(hào)區(qū)塊，地理位置標(biāo)示為49975043。比較三角碑中心區(qū)的地理位置標(biāo)示50005000，立即可判斷重慶大學(xué)正門在三角碑中心區(qū)西北方向，其沿西--東方向的距離為1075米，沿南—北方向的距離為75米。在重慶市或沙坪壩區(qū)的市區(qū)地圖的兩條垂直的邊上標(biāo)注地理位置標(biāo)示刻度，可通過目測(cè)觀察或利用直尺一類簡(jiǎn)單工具快速準(zhǔn)確的定位所欲尋找的地理尋址對(duì)象。
實(shí)施例2 地理位置標(biāo)示用于機(jī)動(dòng)車通行路由標(biāo)示由于道路交叉路口也是地理尋址對(duì)象，此種地理位置標(biāo)示還可用于表示或標(biāo)示連接兩個(gè)或多個(gè)地理尋址對(duì)象的道路路由。如用于標(biāo)示城市定線公共交通的行駛路線、?？空军c(diǎn)等。以附圖3說明。例如，某路公共汽車始發(fā)站為小龍坎中學(xué)，地理位置標(biāo)示為50224973；終到站是建大附小，地理位置標(biāo)示為49895057，沿途各?？空军c(diǎn)的地理位置標(biāo)示分別為50194980、50234994、50255004、50135017、49945020、49955032、49965045，沿途所經(jīng)過的道路交叉路口的地理位置標(biāo)示分別為50174977、50194981、50255001、50215010、49915020，立即可清楚地了解該路公共汽車的運(yùn)營(yíng)路線和沿途站點(diǎn)的精確位置，沿途站點(diǎn)的位置可精確到定位在某一十字路口的某一側(cè)，與目前所用的城市交通地圖的表示方法相比，優(yōu)越性自不待言。
實(shí)施例3 在道路交叉路口或其附近安設(shè)可無線發(fā)送地理位置標(biāo)示的智能路牌，在機(jī)動(dòng)車輛上安裝接收地理位置標(biāo)示的車載無線接收裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的自動(dòng)導(dǎo)航和指揮系統(tǒng)。
智能路牌按其外觀可分為可視和不可視兩大類，可視的智能路牌除可無線發(fā)送地理位置標(biāo)示外，和傳統(tǒng)路牌一樣，還用文字指示交通信息。不可視的智能路牌只具有無線發(fā)送地理位置標(biāo)示的功能，體積很小，可埋設(shè)在道路附近。
智能路牌的控制裝置利用紅外或無線電技術(shù)(如藍(lán)牙技術(shù))向過往車輛至少發(fā)送下列信息1、本道路交叉路口的地理位置標(biāo)示和常規(guī)地名2、每一條分支道路下一個(gè)的路口的地理位置標(biāo)示或帶通配符號(hào)的若干地區(qū)地理位置標(biāo)示和常規(guī)地名。
為滿足最基本的交通路由指示服務(wù)，車載無線接收裝置用以接收智能路牌發(fā)送的地理位置標(biāo)示信息，并通過顯示裝置為駕駛?cè)藛T指示交通路線。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)如附圖5、6所示。如欲修改智能路牌發(fā)送的信息(如因道路塌方、改道、單行、特殊情況下的道路封鎖等引起的通行路線改變)，可通過人工或無線尋呼系統(tǒng)等單向通訊系統(tǒng)修改智能路牌發(fā)送的信息。
根據(jù)城市規(guī)模和需要，智能路牌和車載無線收發(fā)裝置的功能可在上述滿足最基本的交通路由指示服務(wù)的基礎(chǔ)上進(jìn)行擴(kuò)充(附圖5+雙向信息傳輸)，智能路牌可通過各種通信手段(如有線通信網(wǎng)、無線數(shù)傳電臺(tái)、陸上公共移動(dòng)電話網(wǎng)絡(luò)、GPRS、CDMA等)與當(dāng)?shù)亟煌ㄖ笓]系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)。同時(shí)智能路牌與車載無線收發(fā)裝置的通訊也可擴(kuò)展為雙向通訊系統(tǒng)，即車載無線收發(fā)裝置除可接收智能路牌發(fā)送的地理位置標(biāo)示信息外，還可向智能路牌發(fā)送所在車輛的牌照號(hào)、車型等數(shù)據(jù)。由此可以實(shí)現(xiàn)城市此領(lǐng)域方面的數(shù)字化、智能化的綜合交通管理和指揮、導(dǎo)航網(wǎng)絡(luò)。以此為平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)1、交通指揮和導(dǎo)航系統(tǒng)2、交通管理機(jī)構(gòu)可實(shí)時(shí)采集每條道路的交通流量信息，并結(jié)合本地的交通管制信息、路況信息、實(shí)現(xiàn)城市交通流量的遠(yuǎn)程自動(dòng)動(dòng)態(tài)調(diào)度管理。
3、可以采集車輛的通行線路，結(jié)合道路收費(fèi)信息，可以實(shí)現(xiàn)車輛通行費(fèi)的自動(dòng)結(jié)算。
4、特種車輛(如救護(hù)、運(yùn)鈔)的跟蹤和定位。
5、為警方提供被劫、被竊車輛的跟蹤和定位。
6、可與城市交通指揮信號(hào)系統(tǒng)聯(lián)網(wǎng)，為城市交通指揮方案提供決策依據(jù)。
7、通過智能路牌直接控制路口的交通信號(hào)指示燈，使交通信號(hào)指示燈的管理和控制實(shí)現(xiàn)智能化和遠(yuǎn)程化。
8、他面向社會(huì)公眾開放的功能。
下面結(jié)合實(shí)施例具體說明本實(shí)施例的智能路牌采用無可視標(biāo)記的方式。智能路牌可采用cygnal公司的C8051F023單片微處理機(jī)，利用nRF401 433MHz單片無線收發(fā)集成電路構(gòu)成無線MODEM，向車載無線收發(fā)裝置發(fā)送地理位置標(biāo)示和接收車載無線收發(fā)裝置發(fā)回的信息。利用西門子公司的MC35 GSM/GPRS無線通訊模塊與其他智能路牌和位于服務(wù)中心的服務(wù)器組成無線局域網(wǎng)。
智能路牌方框圖如附圖7所示。
nRF401單片無線收發(fā)集成電路構(gòu)成的433MHz無線MODEM的電原理圖如附圖8所示。附圖中U1是nRF401單片無線收發(fā)集成電路芯片，J1是無線MODEM的收發(fā)環(huán)形天線，L2、C3、C4、R2構(gòu)成無線MODEM的濾波電路。
智能路牌的電路原理圖如附圖10所示。附圖中U1是C8051F023單片微處理機(jī)，U2構(gòu)成實(shí)時(shí)時(shí)鐘震蕩器。K1是復(fù)位按鈕，K2-K4時(shí)三個(gè)功能按鈕，用于選擇智能路牌的工作模式。J2是連接MC35 GSM/GPRS無線通訊模塊的插座。R4、R5、D1、Q1構(gòu)成MC35 GSM/GPRS無線通訊模塊的通訊指示燈的驅(qū)動(dòng)電路。U1通過標(biāo)準(zhǔn)的RS232串行接口與MC35 GSM/GPRS無線通訊模塊通訊。U1的Dout、Din引腳與nRF401單片無線收發(fā)集成電路構(gòu)成的433MHz無線MODEM相連，用于與車載無線收發(fā)裝置之間的無線通訊。U1的SCLK、SDO、SDI引腳為標(biāo)準(zhǔn)的SPI串行通訊借口，可外插類似于優(yōu)盤的大容量的EEPROM存貯器，EEPROM存貯器用于存貯數(shù)字信息如地理位位置標(biāo)示與地名的對(duì)照表等資料，服務(wù)中心的互聯(lián)網(wǎng)站作為一項(xiàng)服務(wù)內(nèi)容，為用戶提供這些資料的更新和下載。
C8051F023單片微處理機(jī)是完全集成的混合信號(hào)系統(tǒng)級(jí)MCU芯片，具有64個(gè)數(shù)字I/O引腳，高速流水線結(jié)構(gòu)可達(dá)25MIPS，具有64K字節(jié)可在系統(tǒng)編程的FLASH存儲(chǔ)器，4352字節(jié)的片內(nèi)RAM，硬件實(shí)現(xiàn)的SPI SMBus/I2C和兩個(gè)UART串行接口，5個(gè)通用的16位定時(shí)器，5個(gè)捕捉/比較模塊的可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器陣列，片內(nèi)看門狗定時(shí)器VDD監(jiān)視器和溫度傳感器。
nRF401單片無線收發(fā)集成電路構(gòu)成的無線MODEM工作頻率為433MHz國(guó)際通用的數(shù)傳頻率，采用FSK調(diào)制，采用DDS+PLL頻率合成技術(shù)，頻率穩(wěn)定性極好，抗干擾能力強(qiáng)。靈敏度為-105dBm，最大發(fā)射功率+10dBm，通訊距離可達(dá)數(shù)百米。
MC35是雙頻EGSM900和GSM1800嵌入式GSM/GPRS模塊，借助陸上公共移動(dòng)電話通訊網(wǎng)和GPRS技術(shù)，實(shí)現(xiàn)TCP/IP通訊規(guī)約。
車載無線收發(fā)裝置由C8051F023單片微處理機(jī)，LCD顯示器和PTR200無線MODEM組成。利用C8051F023單片微處理機(jī)集成的SPI SMBus串行通訊端口，可外插類似于優(yōu)盤的大容量的EEPROM存貯器，EEPROM存貯器用于存貯數(shù)字信息如地理位位置標(biāo)示與地名的對(duì)照表等資料，服務(wù)中心的互聯(lián)網(wǎng)站作為一項(xiàng)服務(wù)內(nèi)容，為用戶提供這些資料的更新和下載。
可以通過智能路牌的電路原理制造專業(yè)的大規(guī)模集成電路IC芯片，提高其性能價(jià)格比。
車載無線接收裝置的方框如附圖9所示。
車載無線接收裝置的電路原理圖如附圖11所示。附圖中U1是C8051F023單片微處理機(jī)，U2構(gòu)成實(shí)時(shí)時(shí)鐘震蕩器。K1是復(fù)位按鈕，K2-K4時(shí)三個(gè)功能按鈕，用于選擇車載無線收發(fā)裝置的工作模式和LED顯示屏的顯示內(nèi)容。J3是連接LED顯示屏的插座。U1的Dout、Din引腳與nRF401單片無線收發(fā)集成電路構(gòu)成的433MHz無線MODEM相連，用于與智能路牌之間的無線通訊。U1的SCLK、SDO、SDI引腳為標(biāo)準(zhǔn)的SPI串行通訊借口，可外插類似于優(yōu)盤的大容量的EEPROM存貯器，EEPROM存貯器用于存貯數(shù)字信息如地理位位置標(biāo)示與地名的對(duì)照表等資料，服務(wù)中心的互聯(lián)網(wǎng)站作為一項(xiàng)服務(wù)內(nèi)容，為用戶提供這些資料的更新和下載。
服務(wù)中心向移動(dòng)通訊局申請(qǐng)其專用的訪問點(diǎn)名稱，并為位于服務(wù)中心的服務(wù)器配置固定的IP地址，服務(wù)中心的服務(wù)器與移動(dòng)通訊局GPRS網(wǎng)關(guān)的連結(jié)可以是串門的租用線路，也可通過GSM/GPRS無線通訊MODEM，采用撥號(hào)方式，包月結(jié)算通訊費(fèi)(一般為200元/月，是各地而約有不同)。智能路牌的MC35GSM/GPRS無線通訊模塊配置動(dòng)態(tài)IP，采用無線分組的PPP方式撥號(hào)建立TCP/IP連結(jié)，按通訊字節(jié)流量結(jié)算通訊費(fèi)(一般為0.01元/K字節(jié)，是各地而約有不同)。
智能路牌體積很小，可就近安裝(如地埋)于道路交叉路口附近，每間隔一定的時(shí)間(如1秒或更短，視交通流量而定)發(fā)送本道路交叉路口的地理位置標(biāo)示、每一條分叉道路可到達(dá)下一個(gè)地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示或帶通配符號(hào)的若干地區(qū)地理位置標(biāo)示以及其他信息。車載無線收發(fā)裝置接收到信息后，向智能路牌發(fā)送本車牌照號(hào)、車型編碼的數(shù)據(jù)。車載無線收發(fā)裝置同時(shí)利用EEPROM存貯器中存貯的信息，如數(shù)字地圖、地理位置標(biāo)示與地名的對(duì)照表資料等，在LCD顯示屏上顯示本道路交叉路口的地理位置標(biāo)示和常規(guī)地名以及每一條分叉道路可到達(dá)下一個(gè)的地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示或帶通配符號(hào)的若干地區(qū)地理位置標(biāo)示和常規(guī)地名，或以圖形方式顯示路由，并在數(shù)字地圖上標(biāo)示本車的目前位置。
作為實(shí)例的服務(wù)中心結(jié)構(gòu)圖如附圖10所示。位于服務(wù)中心的服務(wù)器以一定的時(shí)間間隔(如10分鐘或更短，視交通流量而定)輪詢所有的智能路牌，收集每個(gè)智能路牌所保存的車輛通過信息，從而能確定特定車輛的通行路線和目前所處的位置。根據(jù)該時(shí)間間隔內(nèi)通過特定路口的車輛數(shù)量，可確定該路口的交通流量，結(jié)合其它的交通管制信息、路況信息和交通調(diào)度算法，可以將調(diào)整后的路牌指示路由發(fā)到智能路牌，動(dòng)態(tài)修改道路交通方案，并通過智能路牌控制路口的交通指示信號(hào)(包括行人與非機(jī)動(dòng)車通行信號(hào))。
交通指揮服務(wù)中心以數(shù)據(jù)處理中心為核心，由地理信息子系統(tǒng)、電子路牌管理維護(hù)子系統(tǒng)、交通客戶業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)等為支撐功能模塊構(gòu)成，并有因特網(wǎng)、公共電信無線傳輸平臺(tái)接口，各功能模塊作用如下1、數(shù)據(jù)處理中心它兼?zhèn)湟话憔W(wǎng)站功能，上聯(lián)因特網(wǎng)，可為公眾提供交通、路況信息；同時(shí)能通過公共電信無線傳輸平臺(tái)收集電子路牌采集的交通、道路、流量等信息，完成路由計(jì)算、費(fèi)用自動(dòng)結(jié)算等功能；并為電子路牌管理維護(hù)子系統(tǒng)、交通客戶業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)服務(wù)。
2、地理信息子系統(tǒng)以常規(guī)電子地圖形成的道路矢量地圖配合本發(fā)明提出的地理尋址單元標(biāo)示和光柵背景圖及各種屬性(庫(kù))組成的交通指揮調(diào)度可視化環(huán)境，配以對(duì)圖庫(kù)、屬性庫(kù)可實(shí)時(shí)修改更新功能，作為交通指揮調(diào)度中心的工作基礎(chǔ)。
3、電子路牌管理維護(hù)子系統(tǒng)對(duì)城市及周邊地區(qū)安置的所有電子路牌進(jìn)行管理，通過數(shù)據(jù)處理中心的公共電信無線傳輸平臺(tái)接口，完成對(duì)單一或成批電子路牌的修改、更新；修改、更新的信息還將回饋到地理信息子系統(tǒng)的相關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)。
4、交通客戶業(yè)務(wù)服務(wù)子系統(tǒng)通過數(shù)據(jù)處理中心的因特網(wǎng)、無線傳輸平臺(tái)接口，接收交通客戶或其他客戶的請(qǐng)求，如路況、路由、尋址等，并可以語(yǔ)音、文字等方式提供相關(guān)服務(wù)。
根據(jù)每個(gè)智能路牌所保存的車輛通過信息，服務(wù)中心的服務(wù)器能確定車輛的通行路線，結(jié)合道路收費(fèi)信息，可以實(shí)現(xiàn)車輛通行費(fèi)的自動(dòng)結(jié)算。
根據(jù)每個(gè)智能路牌所保存的車輛通過信息，可為警方提供被劫、被竊車輛的跟蹤和定位。
服務(wù)中心所具有的實(shí)時(shí)采集車輛位置和通行路線的能力，還可作為社會(huì)公眾服務(wù)內(nèi)容，向社會(huì)開放。事實(shí)上，車載無線收發(fā)裝置、智能路牌、無線通訊網(wǎng)絡(luò)和因特網(wǎng)將運(yùn)動(dòng)中的車輛和固定的堅(jiān)實(shí)、控制中心連接為一個(gè)有機(jī)的整體，車載無線收發(fā)裝置和智能路牌之間的通訊并不局限于傳送交通路由和車牌、車型信息，根據(jù)某些用戶的特定要求，車載無線收發(fā)裝置和智能路牌之間還可傳遞某些用戶指定的面向特定車輛的信息，或開通用戶服務(wù)器與智能路牌的某種程度的連結(jié)，從而使用戶能為特定車輛提供實(shí)時(shí)的在途指示。例如，服務(wù)中心可以為大型運(yùn)輸企業(yè)、公關(guān)交通企業(yè)提供車輛動(dòng)態(tài)管理和調(diào)度服務(wù)。可以為金融保險(xiǎn)、醫(yī)療急救、保安運(yùn)輸?shù)葯C(jī)構(gòu)提供特種車輛(如救護(hù)、運(yùn)鈔)的跟蹤和定位，可以為急救、消防車輛提供實(shí)時(shí)在途指示等。
權(quán)利要求
1.一種用于公路交通導(dǎo)航的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理尋址對(duì)象進(jìn)行編碼標(biāo)示的方法，其特征是(1)對(duì)全國(guó)城市及周邊地區(qū)的陸地區(qū)域按地理位置進(jìn)行數(shù)字編碼分塊標(biāo)示，用于分塊標(biāo)示的地理位置標(biāo)示信息由兩部分構(gòu)成，第一部分為縣及縣以上行政區(qū)劃數(shù)字編碼，采用GB/T2260-1995中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼，由6位編碼數(shù)字構(gòu)成；第二部分為對(duì)縣以下城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)內(nèi)的地域的地理位置進(jìn)行數(shù)字編碼即以城鎮(zhèn)的商業(yè)中心為基準(zhǔn)點(diǎn)，以其為笛卡爾坐標(biāo)原點(diǎn)作出西-東方向和南-北方向的坐標(biāo)線，以此坐標(biāo)線為基線，利用等積、等長(zhǎng)、等角的地理空間投影方法將每一個(gè)縣級(jí)行政區(qū)劃地塊切分成若干矩形面積的可標(biāo)示地塊；(2)將上述切分成若干矩形面積可標(biāo)示地塊進(jìn)行8位數(shù)字編碼，該編碼的前四位(Ch)表示地理尋址對(duì)象在西—東方向坐標(biāo)線上相對(duì)于基準(zhǔn)點(diǎn)的距離，后四位(Cl)表示地理尋址對(duì)象在南—北方向坐標(biāo)線上相對(duì)基準(zhǔn)點(diǎn)的距離；滿足公式Ch＝X/δ1+aCl＝Y(jié)/δ2+b式中a為城鎮(zhèn)商業(yè)中心或其附近某一標(biāo)志性建筑物的地理位置標(biāo)示的前四位；b為城鎮(zhèn)商業(yè)中心或其附近某一標(biāo)志性建筑物的地理位置標(biāo)示的后四位，X為切分地塊的在西-東方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)，y為切分地塊的在南-北方向坐標(biāo)線上的坐標(biāo)，δ1為可標(biāo)示地塊在西—東方向的長(zhǎng)度、δ2為可標(biāo)示地塊在南—北方向的長(zhǎng)度；(3)地理位置標(biāo)示信息的構(gòu)成＝GB/T2260-1995中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼+縣以下城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)內(nèi)的地域的地理位置編碼。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理尋址對(duì)象進(jìn)行編碼標(biāo)示的方法，其特征是每一個(gè)可標(biāo)示地塊只包含一個(gè)地理標(biāo)示對(duì)象。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理位置編碼標(biāo)示的方法，其特征是取基準(zhǔn)點(diǎn)的編碼為50005000。
4.根據(jù)權(quán)利要求1要求所述的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理位置編碼標(biāo)示的方法，其特征在于所述地理位置標(biāo)示信息隱含了相對(duì)的距離信息和方位信息，用于公路交通中地理尋址對(duì)象的標(biāo)示、定位和識(shí)別。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理位置編碼標(biāo)示的方法，其特征是所述地理位置標(biāo)示信息以紙質(zhì)或電子表示用于公路道路交叉路口的標(biāo)示，建立地理尋址對(duì)象的道路路由；或用其列出沿途所有重要道路交叉路口地理位置標(biāo)示的表格來表示一條特定的行車路線。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的對(duì)城市及周邊地區(qū)地理位置編碼標(biāo)示的方法，其特征是在道路交叉路口或其附近安設(shè)可無線發(fā)送本路口地理位置標(biāo)示和該路口每一條道路前方路口或可通向的若干地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示信息進(jìn)行標(biāo)示，并在機(jī)動(dòng)車輛上安裝可無線接收該標(biāo)示信息的接受裝置，實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的導(dǎo)航。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種對(duì)城市市區(qū)及周邊地區(qū)的地理區(qū)域地理尋址對(duì)象進(jìn)行編碼標(biāo)示的方法，其獲得的地理位置標(biāo)示信息由兩部分構(gòu)成，第一部分用于區(qū)分縣及縣以上城市，采用GB/T2260－1995中華人民共和國(guó)行政區(qū)劃代碼。第二部分為縣以下城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)內(nèi)的地理位置標(biāo)示，它將城鎮(zhèn)及周邊地區(qū)切分成一定面積的地塊并按其坐標(biāo)進(jìn)行標(biāo)示。通過所述地理位置標(biāo)示信息，可快速準(zhǔn)確的定位地理尋址對(duì)象；通過對(duì)公路道路交叉路口的標(biāo)示，可建立地理尋址對(duì)象的道路路由；在道路交叉路口或其附近安設(shè)可無線發(fā)送本路口地理位置標(biāo)示和該路口每一條道路前方路口或可通向的若干地理尋址對(duì)象的地理位置標(biāo)示信息，并在機(jī)動(dòng)車輛上安裝可無線接收這類信息的裝置，可實(shí)現(xiàn)機(jī)動(dòng)車輛的導(dǎo)航。
文檔編號(hào)G01C21/32GK1556375SQ20041002164
公開日2004年12月22日 申請(qǐng)日期2004年1月8日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月8日
發(fā)明者陳阿林, 袁從武 申請(qǐng)人:陳阿林, 袁從武