一種實(shí)現(xiàn)自駕與公交無(wú)縫接駁的導(dǎo)航系統(tǒng)的制作方法
【專利說(shuō)明】
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及一種實(shí)現(xiàn)自駕與公交無(wú)縫接駁的導(dǎo)航系統(tǒng)。采用本發(fā)明的技術(shù)方案以后，導(dǎo)航系統(tǒng)中會(huì)添加自駕與公交接駁路徑規(guī)劃的選項(xiàng)，用戶可以設(shè)定駕車的主目的地和乘客需到達(dá)的副目的地。系統(tǒng)能夠接收并規(guī)劃出總時(shí)間較短的駕駛導(dǎo)航路徑和乘客的公交換乘規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)自駕與公交的無(wú)縫接駁，解決用戶駕車送人的路徑規(guī)劃問(wèn)題。
[0003]
【背景技術(shù)】
[0004]在目前現(xiàn)有的導(dǎo)航路徑規(guī)劃中，已經(jīng)有較為成熟的自駕導(dǎo)航路徑規(guī)劃和公交路線查詢兩種模式，分別滿足于自駕和公交出行的需要。這些算法都是通過(guò)最短路徑算法查找通行耗費(fèi)最小路線。然而這兩種路徑規(guī)劃模式針對(duì)的都是單人單模式的出行要求，不能實(shí)現(xiàn)單人駕駛、多人多目的地接送的路徑規(guī)劃需求。多人多目的地路徑規(guī)劃是一個(gè)最優(yōu)化問(wèn)題，現(xiàn)有的求最優(yōu)解的算法模型復(fù)雜，計(jì)算緩慢，不能滿足實(shí)時(shí)查詢處理的需要，實(shí)用性較低。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)的自駕與公交無(wú)縫接駁的導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理分為三個(gè)階段:
主目的地自駕導(dǎo)航路徑規(guī)劃階段:通過(guò)用戶輸入的導(dǎo)航主目的地，由導(dǎo)航系統(tǒng)按照傳統(tǒng)的最短路徑查找方式規(guī)劃出時(shí)間耗費(fèi)較少的幾條候選導(dǎo)航路徑；
副目的地公交接駁路線規(guī)劃階段:對(duì)于每條候選的導(dǎo)航路徑，如果副目的地在其周圍，則調(diào)整駕駛路徑經(jīng)過(guò)這些副目的地；對(duì)于其它副目的地，則查詢整條導(dǎo)航路徑附近所有公交站點(diǎn)到副目的地之間最優(yōu)的公交路線，并將其與沿導(dǎo)航路徑行駛至距離公交站點(diǎn)最近點(diǎn)的時(shí)間之和作為到副目的地的通行耗費(fèi)；
導(dǎo)航路徑重新規(guī)劃階段:選取到每個(gè)副目的地的通行耗費(fèi)總和最小的候選導(dǎo)航路徑，將到每個(gè)副目的地耗費(fèi)最小的公交站點(diǎn)作為接駁點(diǎn)，調(diào)整選取的自駕導(dǎo)航路徑經(jīng)過(guò)這些接駁點(diǎn)。
[0006]如圖1所示，本發(fā)明包括以下模塊:
游，將每個(gè)副目的地的通行耗費(fèi)設(shè)為無(wú)窮大，將總通行耗費(fèi)設(shè)為無(wú)窮大。
[0007]誤翁潘徑;歎##游，用于計(jì)算從導(dǎo)航儀所在地到主目的地的候選規(guī)劃路徑，并將模塊將規(guī)劃出的前幾條較優(yōu)的規(guī)劃路徑都作為候選的規(guī)劃路徑。計(jì)算使用的是啟發(fā)式搜索方法，例如A*算法，道路的通行能力權(quán)重為道路的通行速度信息，如果導(dǎo)航數(shù)據(jù)中沒(méi)有通行速度信息，則根據(jù)道路等級(jí)進(jìn)行預(yù)設(shè)。
[0008]<緩?fù)夥瓷n/名療游，用于查找候選規(guī)劃路徑附近的副目的地和公交站點(diǎn)。首先根據(jù)設(shè)定的緩沖區(qū)邊界距離，構(gòu)建每條候選規(guī)劃路徑的緩沖區(qū)。然后查找包含在緩沖區(qū)內(nèi)的副目的地和公交站點(diǎn)。
[0009]農(nóng)一為淡遵.游，用于判斷緩沖區(qū)中是否有副目的地。如果有副目的地，則將這些緩沖區(qū)中的副目的地作為導(dǎo)航路徑規(guī)劃的途經(jīng)點(diǎn)，由指令調(diào)用導(dǎo)航路徑修改模塊重新規(guī)劃導(dǎo)航路徑；如果緩沖區(qū)中沒(méi)有副目的地，則由調(diào)用第二判斷模塊判斷緩沖區(qū)中是否有公交站點(diǎn)。
[0010]誤齡絡(luò)徑參改#游，用于修改當(dāng)前的候選導(dǎo)航路徑。修改方法為，將途經(jīng)點(diǎn)作為必須經(jīng)過(guò)的中途目的地，依次分段地調(diào)用導(dǎo)航路徑規(guī)劃模塊計(jì)算途經(jīng)點(diǎn)之間的導(dǎo)航路徑，作為修改后的導(dǎo)航規(guī)劃路徑。
[0011]農(nóng)二為淡遵.游，用于判斷緩沖區(qū)中是否有公交站點(diǎn)。如果有公交站點(diǎn)，則由指令調(diào)用公交線路查詢模塊查詢公交站點(diǎn)到副目的地的公交線路；如果緩沖區(qū)中沒(méi)有公交站點(diǎn)，則由增大緩沖區(qū)邊界距離調(diào)用緩沖區(qū)查找模查找候選規(guī)劃路徑附近的副目的地和公交站點(diǎn)。
[0012]公充翁蒼翁摸貧，用于查找公交站點(diǎn)與副目的地之間的公交線路。查找方法基于公交線路網(wǎng)絡(luò)，使用的是啟發(fā)式搜索方法，例如A*算法，公交的通行能力權(quán)重為公交的通行速度信息，如果導(dǎo)航數(shù)據(jù)中沒(méi)有公交通行速度信息，則根據(jù)公交類型(地鐵、快速公交、一般公交車)進(jìn)行預(yù)設(shè)。
[0013]游，用于計(jì)算從沿導(dǎo)航規(guī)劃到接駁公交查詢結(jié)果到達(dá)特定副目的地的通行耗費(fèi)。通行耗費(fèi)的計(jì)算方式為兩部分耗費(fèi)的求和，分別是沿導(dǎo)航規(guī)劃至公交站點(diǎn)最近處的時(shí)間，以及從公交站點(diǎn)換乘到副目的地的時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中無(wú)法計(jì)算通行時(shí)間時(shí)，則用總路程作為通行耗費(fèi)。
[0014]農(nóng)三為淡游，用于判斷當(dāng)前計(jì)算的通行耗費(fèi)是否小于存儲(chǔ)模塊中已有的到達(dá)該副目的地的最小通行耗費(fèi)。如果小于已有的最小通行耗費(fèi)，則將當(dāng)前計(jì)算的通行耗費(fèi)作為到達(dá)該副目的地的最小通行耗費(fèi)，并調(diào)用存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)當(dāng)前的公交站點(diǎn)和路線作為到達(dá)該副目的地的公交路線。
[0015]#錄摸貧，用于存儲(chǔ)到達(dá)每個(gè)副目的地的公交站點(diǎn)和路線，以及最終的導(dǎo)航路徑。
[0016]"象#游，用于計(jì)算沿導(dǎo)航規(guī)劃接駁公交查詢結(jié)果到達(dá)所有副目的地的通行耗費(fèi)之和。
[0017]弟夏游，用于判斷當(dāng)前候選路徑的通行耗費(fèi)用戶是否小于已有的的最小通行耗費(fèi)。如果小于已有的最小通行耗費(fèi)，則將當(dāng)前計(jì)算的通行耗費(fèi)作為所有候選規(guī)劃路徑的最小通行耗費(fèi)，并調(diào)用存儲(chǔ)模塊存儲(chǔ)當(dāng)前候選規(guī)劃路徑和路線作為最終的規(guī)劃路徑。
[0018]具體實(shí)施步驟，如圖2所示。
[0019]步驟1:調(diào)用初始化模塊進(jìn)行初始化，將每個(gè)副目的地的通行耗費(fèi)和總通行耗費(fèi)設(shè)為無(wú)窮大。
[0020]步驟2:開始常規(guī)導(dǎo)航路徑規(guī)劃。通過(guò)導(dǎo)航路徑規(guī)劃模塊計(jì)算從導(dǎo)航儀所在地到主目的地的候選規(guī)劃路徑，并將規(guī)劃出的前幾條較優(yōu)的規(guī)劃路徑都作為候選的規(guī)劃路徑。計(jì)算使用的是啟發(fā)式搜索方法，例如A*算法。道路的通行能力權(quán)重為道路的通行速度信息，如果導(dǎo)航數(shù)據(jù)中沒(méi)有通行速度信息，則根據(jù)道路等級(jí)進(jìn)行預(yù)設(shè)。
[0021]步驟3:遍歷所有候選的導(dǎo)航路徑；
步驟4:調(diào)用緩沖區(qū)查找模塊，查找當(dāng)前遍歷的候選規(guī)劃路徑附近的副目的地和公交站點(diǎn)。查找過(guò)程首先根據(jù)設(shè)定的緩沖區(qū)邊界距離，構(gòu)建每條候選規(guī)劃路徑的緩沖區(qū)。然后查找包含在緩沖區(qū)內(nèi)的副目的地和公交站點(diǎn)。
[0022]步驟:5:判斷緩沖區(qū)中是否有副目的地。如果有副目的地，則執(zhí)行步驟6 ;如果緩沖區(qū)中沒(méi)有副目的地，則跳轉(zhuǎn)至步驟7。
[0023]步驟6:將副目的地作為途經(jīng)點(diǎn)，調(diào)用導(dǎo)航路徑修改模塊，修改當(dāng)前的候選導(dǎo)航路徑。修改方法為，將副目的地作為必須經(jīng)過(guò)的中途目的地，依次分段地調(diào)用導(dǎo)航路徑規(guī)劃模塊計(jì)算途經(jīng)點(diǎn)之間的導(dǎo)航路徑，作為修改后的導(dǎo)航規(guī)劃路徑。
[0024]步驟7:判斷緩沖區(qū)中是否有公交站點(diǎn)。如果有公交站點(diǎn)，則執(zhí)行步驟8 ;如果緩沖區(qū)中沒(méi)有公交站點(diǎn)，則增大緩沖區(qū)邊界距離，跳轉(zhuǎn)至步驟4。
[0025]步驟8:遍歷緩沖區(qū)中所有的公交站點(diǎn)；
步驟9:遍歷所有未包含在緩沖區(qū)中的副目的地；
步驟10:調(diào)用公交線路查詢模塊，查找當(dāng)前遍歷的公交站點(diǎn)與當(dāng)前遍歷的副目的地之間最優(yōu)的的公交線路。查找方法基于公交線路網(wǎng)絡(luò)，使用的是啟發(fā)式搜索方法，例如A*算法，公交的通行能力權(quán)重為公交的通行速度信息，如果導(dǎo)航數(shù)據(jù)中沒(méi)有公交通行速度信息，則根據(jù)公交類型(地鐵、快速公交、一般公交車)進(jìn)行預(yù)設(shè)。
[0026]步驟11:計(jì)算從沿當(dāng)前候選導(dǎo)航規(guī)劃到當(dāng)前公交站點(diǎn)，接駁公交查詢結(jié)果到達(dá)當(dāng)前副目的地的通行耗費(fèi)。通行耗費(fèi)的計(jì)算方式為兩部分耗費(fèi)的求和，分別是沿導(dǎo)航規(guī)劃至公交站點(diǎn)最近處的時(shí)間，以及從公交站點(diǎn)換乘到副目的地的時(shí)間。當(dāng)導(dǎo)航數(shù)據(jù)中無(wú)法計(jì)算通行時(shí)間時(shí)，則用總路程作為通行耗費(fèi)。
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