專利名稱：基于常用路線的路線搜索系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及導(dǎo)航領(lǐng)域，特別是一種基于常用路線(即大多數(shù)司機(jī)經(jīng)常選擇的路線)的路線搜索系統(tǒng)及相對應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
路線搜索是導(dǎo)航系統(tǒng)的一項基本功能，它根據(jù)用戶需求計算出一條從出發(fā)地到目的地的路線。其中，如何規(guī)劃出一條合理的路線對用戶非常重要?，F(xiàn)有的導(dǎo)航電子地圖可以看作是由多條路鏈(路鏈指兩個相鄰的交叉口之間的路段)構(gòu)成的道路網(wǎng)絡(luò)，所以當(dāng)前的路線計算大多是基于路鏈的行駛成本，例如路鏈等級、路鏈長度、路鏈旅行時間(或平均速度)、路口數(shù)量等。但因為這些成本數(shù)據(jù)會存在一些誤差，例如實時信息的延遲或數(shù)據(jù)本身的錯誤，影響了路線搜索結(jié)果的準(zhǔn)確性，而且由于該類算法沒有充分考慮人類路線選擇的習(xí)慣，使得路線搜索結(jié)果往往不能達(dá)到預(yù)期的效果。例如，有些路線雖然旅行時間短，但 是包含很多拐彎和小路，不易于駕駛；有些路線雖然距離短，但是比較擁堵，旅行時間較長。造成以上情況的原因是導(dǎo)航系統(tǒng)沒有充分利用人類的歷史經(jīng)驗，僅僅是依靠計算機(jī)對電子地圖和交通數(shù)據(jù)的分析處理結(jié)果來搜索路線。人們在行駛過程中利用長期歷史經(jīng)驗的積累能結(jié)合實時交通路況找到最優(yōu)的出行路線，甚至在沒有實時交通數(shù)據(jù)的前提下也能找到較優(yōu)的出行路線?；谶@個事實，本發(fā)明提出一種結(jié)合人類經(jīng)驗的路線搜索系統(tǒng)。通過分析大多數(shù)司機(jī)的歷史行駛數(shù)據(jù)，發(fā)掘出常用路線。這些常用路線反映了人類路線選擇的經(jīng)驗和技巧，基于它們來規(guī)劃路線有助于改善結(jié)果的質(zhì)量。所以本專利把這些常用路線以起始點為索引，存儲在中心數(shù)據(jù)庫或?qū)Ш较到y(tǒng)中。當(dāng)導(dǎo)航系統(tǒng)搜索路線的時候，利用這些常用路線和傳統(tǒng)路段組合，為用戶提供最優(yōu)的路線引導(dǎo)。另外，考慮到不同時段，司機(jī)會選擇不同的出行路線以避開擁堵，本專利將抽取不同時段的常用路線。同時，考慮到司機(jī)們不同的駕駛偏好，例如有些司機(jī)喜歡走距離較短的路線，有些司機(jī)喜歡走旅行時間較短的路線，有些司機(jī)喜歡走平均速度較快的路線等等。本專利將常用路線依據(jù)不同的偏好進(jìn)行分類從而生成針對不同駕駛偏好的數(shù)據(jù)庫。例如，距離優(yōu)先的常用路線庫、時間優(yōu)先的常用路線庫、速度優(yōu)先的常用路線庫等等。當(dāng)用戶進(jìn)行路線搜索請求時根據(jù)不同用戶的駕駛偏好以及時間，生成不同的導(dǎo)航路線。到目前為止，也有一些專利提出從歷史的行駛數(shù)據(jù)中抽取一些數(shù)據(jù)以供路線搜索時使用。例如，日本公開特許公報2007-164520(中國發(fā)明專利200810128867)，根據(jù)車載終端所接收的探測數(shù)據(jù)，通過分析各個交通路口的交通流量得到主要分支交點，然后以主要分支交點將探測數(shù)據(jù)分割為探測截斷。在搜索路線時首先在出發(fā)地和目的地之間生成初始路線，然后利用分支交點和探測截斷反復(fù)迭代生成派生路線。該公知例中的探測截斷是基于主要分支點生成的，這樣的主要分支點會人為的破壞路線的連續(xù)性。為了避免該問題，本發(fā)明基于完整的出行路線抽取出常用路線，以最大限度的保持歷史數(shù)據(jù)的完整性和可用性。日本公開特許公報2007-198769提出存儲用戶的所有歷史數(shù)據(jù)，當(dāng)有新的路線搜索請求時，根據(jù)給定的起點和終點，檢索該數(shù)據(jù)庫將已有的歷史軌跡首尾鏈接，并將頻率高的路線組合方式作為最后的結(jié)果反饋給用戶。該公知例與本專利有以下不同點(I)該公知例在計算頻率時考慮用戶ID，即對于一對起點和終點，如果路線A被同一個人走了 10次，路線B被10個人每人走I次，那么路線A被認(rèn)為是頻率高的路線。所以該公知例是基于個人經(jīng)驗優(yōu)先的原則。而本專利在計算頻率時不區(qū)分用戶，是基于大眾經(jīng)驗優(yōu)先的原則，其目的是為了規(guī)避某些用戶自己特殊的路線選擇偏好。(2)該公知例在路線選擇時是將頻率高的路段的組合作為最后的結(jié)果，但這樣的路線可能為了追求局部的頻率最高化而繞行很遠(yuǎn)的距離，所以最終的組合路線未必是合理的。而本專利在路線選擇時將初始路線上的路段用常用路線替換，在選擇最后的結(jié)果路線時只考慮被替換的長度和被替換的次數(shù)，即選擇被替換長度盡量大且被替換次數(shù)盡量少的路線。該結(jié)果既能保證最大限度的利用常用路線又控制了繞行范圍。另外，已知公知例都沒有考慮用戶偏好，而本公知例中的常用路線是基于用戶偏好生成的
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是利用公眾的路線選擇技巧和經(jīng)驗進(jìn)行路線搜索，以避免或減輕上述問題中的至少一些問題。本發(fā)明的目的由一種路線搜索方法來實現(xiàn)。所述路線搜索方法包括基于起點和終點，在常用路線庫中查找是否存在匹配的常用路線，如果找到匹配的常用路線，則直接返回該匹配的常用路線作為最終的推薦路線，否則使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線；針對所生成的初始路線的所有路鏈的端點，在所述常用路線庫中查找匹配的常用路線，并對初始路線的相應(yīng)部分進(jìn)行替換，以生成候選路線；以及針對所生成的所有候選路線進(jìn)行評估，選擇使初始路線被替換的長度最長的候選路線，作為最終的推薦路線。本發(fā)明的目的還由一種路線搜索系統(tǒng)來實現(xiàn)。所述路線搜索系統(tǒng)包括存儲裝置，用于存儲地圖數(shù)據(jù)庫和常用路線庫；批處理裝置，用于處理歷史數(shù)據(jù)，以生成存儲于所述存儲裝置中的常用路線庫；實時處理裝置，用于接收路線搜索請求，基于所述存儲裝置中的地圖數(shù)據(jù)庫和常用路線庫生成最終的推薦路線；其中，所述路線搜索系統(tǒng)的特征在于所述實時處理裝置執(zhí)行以下步驟基于起點和終點，在常用路線庫中查找是否存在匹配的常用路線，如果找到匹配的常用路線，則直接返回該匹配的常用路線作為最終的推薦路線，否則使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線；針對所生成的初始路線的所有路鏈的端點，在所述常用路線庫中查找匹配的常用路線，并對初始路線的相應(yīng)部分進(jìn)行替換，以生成候選路線；以及針對所生成的所有候選路線進(jìn)行評估，選擇使初始路線被替換的長度最長的候選路線，作為最終的推薦路線。本發(fā)明相比于現(xiàn)有技術(shù)的一部分優(yōu)點如下I、依據(jù)人們的歷史數(shù)據(jù)提供路線搜索服務(wù)，減少了對電子地圖和交通數(shù)據(jù)的依賴性。2、區(qū)分不同的用戶偏好，從而提供更個性化的路線搜索結(jié)果。


通過參考附圖對實施例的詳細(xì)描述，本發(fā)明的上述目的和優(yōu)點將變得更清楚，其中圖I是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的路線搜索系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)圖；圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的數(shù)據(jù)處理的示例流程圖；圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的出行路線篩選的示例流程圖；圖4是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的常用路線生成的示例流程圖；圖5是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的路線搜索方法的示例流程圖；圖6是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的候選路線生成的示例流程圖；圖7是示出了根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的出行路線篩選的示例實施例； 圖8是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的常用路線生成的示例實施例；以及圖9是根據(jù)本發(fā)明的示例實施例的路線搜索方法的示例實施例。
具體實施例方式本發(fā)明的總體技術(shù)方案如下首先接收車輛的歷史數(shù)據(jù)。歷史數(shù)據(jù)可以是過去一段時間內(nèi)，個人用戶(例如私家車)的行駛軌跡數(shù)據(jù)；也可以是專業(yè)用戶(例如出租車用戶)的行駛軌跡數(shù)據(jù)。出行路線固定的車輛除外，例如公交車的行駛軌跡數(shù)據(jù)不能作為該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。然后對歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選，生成出行路線庫。該庫中記錄了車輛每次出行的起點，終點和途徑點。特別是對于出租車，其前一次出行的終點可能就是下一次出行的起點，所以要對出行的數(shù)據(jù)進(jìn)行篩選和區(qū)分。接著基于出行路線庫，生成針對不同用戶偏好的常用路線庫。所謂常用路線是指用戶選擇該路段的頻率較高。所謂用戶偏好可以包括以下各項中至少一項(但不限于)路線距離、旅行時間、平均速度、油耗、安全性、路口數(shù)量、路鏈長度和路鏈等級等等。以上生成常用路線的過程可以是離線的，結(jié)果存儲在常用路線庫中。當(dāng)用戶發(fā)出路線搜索請求時，該系統(tǒng)可以基于常用路線庫實時地計算結(jié)果。方法如下首先根據(jù)用戶偏好和時間選擇合適的常用路線庫，然后在該庫中搜索是否有匹配指定起點和終點的常用路線，若有則將其作為結(jié)果返回給用戶。若無，則通過傳統(tǒng)算法計算一條從指定的起點到目的地的初始路線。注意生成初始路線的算法的選擇是基于指定的用戶偏好。例如如果用戶偏好是時間優(yōu)先的路線，則初始路線是由最短旅行時間算法生成，如果用戶偏好是距離優(yōu)先的路線，則初始路線是由最短距離算法生成，等等。然后對于初始路線上的所有路鏈的端點，在常用路線庫中尋找與之匹配的常用路線，并使用該常用路線替換初始路線上的相應(yīng)路段，得到候補(bǔ)路線。因為可能存在多條匹配的常用路線，不同的替換策略會得到多個候補(bǔ)路線。當(dāng)候補(bǔ)路線只有一條時，該候補(bǔ)路線即是用戶最終得到的導(dǎo)航路線。當(dāng)候補(bǔ)路線有多條時，需要從中選出最終的結(jié)果，選擇的策略如下(I)選擇被替換長度最長的候補(bǔ)路線；(2)如果存在多條滿足條件(I)的路線，則選取被替換次數(shù)最少的路線作為最終的推薦路線。圖I是本發(fā)明的路線搜索系統(tǒng)的示例結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明的路線搜索系統(tǒng)包括批處理裝置2、實時處理裝置3和存儲裝置4。其中，批處理裝置2將歷史數(shù)據(jù)I進(jìn)行處理，以生成存儲在存儲裝置4中的常用路線庫。批處理裝置2可以是定期執(zhí)行的，也可以是當(dāng)歷史數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)量達(dá)到一定程度時不定期執(zhí)行的。實時處理裝置3通過無線網(wǎng)絡(luò)接收導(dǎo)航終端的路線搜索請求后，基于在存儲裝置4中存儲的地圖數(shù)據(jù)庫和常用路線庫生成推薦路線發(fā)送給導(dǎo)航終端。表I是歷史數(shù)據(jù)I的示例格式。歷史數(shù)據(jù)可以是來自個人用戶或者出租車。它包含上傳該數(shù)據(jù)的車輛ID、位置、時間以及在該點的狀態(tài)信息。個人用戶的數(shù)據(jù)不包含車輛的狀態(tài)信息。出租車數(shù)據(jù)要求帶有狀態(tài)標(biāo)志即空車和重車兩類，空車表示未載客，重車表示載客。例如表I中第一行數(shù)據(jù)，車輛ID為NI的是出租車。如表I中第二行數(shù)據(jù)，車輛ID為N2的是個人用戶。表I
權(quán)利要求
1.一種路線搜索方法，包括 基于起點和終點，在常用路線庫中查找是否存在匹配的常用路線，如果找到匹配的常用路線，則直接返回該匹配的常用路線作為最終的推薦路線，否則 使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線； 針對所生成的初始路線的所有路鏈的端點，在所述常用路線庫中查找匹配的常用路線，并對初始路線的相應(yīng)部分進(jìn)行替換，以生成候選路線；以及 針對所生成的所有候選路線進(jìn)行評估，選擇使初始路線被替換的長度最長的候選路線，作為最終的推薦路線。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的路線搜索方法，其中， 如果存在多條使初始路線被替換的長度最長的候選路線，則選擇替換次數(shù)最少的候選路線，作為最終的推薦路線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的路線搜索方法，其中， 所述常用路線庫中的常用路線與偏好相關(guān)聯(lián)，以及 使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線的步驟還包括 基于所述偏好，采用適于所述偏好的設(shè)定的相應(yīng)路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的路線搜索方法，其中， 所述偏好包括以下各項中的至少一項路線距離、旅行時間、平均速度、油耗、安全性、路口數(shù)量、路鏈長度和路鏈等級。
5.根據(jù)權(quán)利要求I 4之一所述的路線搜索方法，其中， 所述常用路線庫中的常用路線與時間相關(guān)聯(lián)，以及 所述時間包括以下各項中的至少一項一天中的不同時間段和日期。
6.根據(jù)權(quán)利要求I 5之一所述的路線搜索方法，其中， 生成候選路線的步驟包括以下步驟 抽取所述初始路線中所有路鏈的端點，且按照從起點到終點的順序排序； 在所述常用路線庫中，搜索與這些端點匹配的所有常用路線；以及基于搜索的結(jié)果，將所述初始路線中兩個端點之間的路段替換為搜索到的匹配的常用路線，生成滿足以下條件的候選路線 任一候選路線中使用的常用路線之間不存在重疊路段； 任一候選路線中使用的常用路線的集合不是另一候選路線中使用的常用路線集合的子集。
7.根據(jù)權(quán)利要求I 6之一所述的路線搜索方法，還包括 構(gòu)建所述常用路線庫，包括 將起點位于同一條路鏈上且終點也位于同一條路鏈上的路線劃分為一組； 針對任意一組路線，選擇使用頻率大于等于指定閾值的路線為常用路線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的路線搜索方法，其中， 構(gòu)建所述常用路線庫的步驟還包括 根據(jù)偏好，將常用路線劃分到與所述偏好對應(yīng)的常用路線庫中。
9.一種路線搜索系統(tǒng),包括存儲裝置，用于存儲地圖數(shù)據(jù)庫和常用路線庫； 批處理裝置，用于處理歷史數(shù)據(jù)，以生成存儲于所述存儲裝置中的常用路線庫； 實時處理裝置，用于接收路線搜索請求，基于所述存儲裝置中的地圖數(shù)據(jù)庫和常用路線庫生成最終的推薦路線； 其中，所述路線搜索系統(tǒng)的特征在于所述實時處理裝置執(zhí)行以下步驟 基于起點和終點，在常用路線庫中查找是否存在匹配的常用路線，如果找到匹配的常用路線，則直接返回該匹配的常用路線作為最終的推薦路線，否則 使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線； 針對所生成的初始路線的所有路鏈的端點，在所述常用路線庫中查找匹配的常用路線，并對初始路線的相應(yīng)部分進(jìn)行替換，以生成候選路線；以及 針對所生成的所有候選路線進(jìn)行評估，選擇使初始路線被替換的長度最長的候選路線，作為最終的推薦路線。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的路線搜索系統(tǒng)，其中，所述實時處理裝置被配置為 如果存在多條使初始路線被替換的長度最長的候選路線，則選擇替換次數(shù)最少的候選路線，作為最終的推薦路線。
11.根據(jù)權(quán)利要求9或10所述的路線搜索系統(tǒng)，其中， 所述常用路線庫中的常用路線與偏好相關(guān)聯(lián)，以及 所述實時處理裝置執(zhí)行使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線的步驟還包括 基于所述偏好，采用適于所述偏好的設(shè)定的相應(yīng)路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的路線搜索系統(tǒng)，其中， 所述偏好包括以下各項中的至少一項路線距離、旅行時間、平均速度、油耗、安全性、路口數(shù)量、路鏈長度和路鏈等級。
13.根據(jù)權(quán)利要求9 12之一所述的路線搜索系統(tǒng)，其中， 所述常用路線庫中的常用路線與時間相關(guān)聯(lián)，以及 所述時間包括以下各項中的至少一項一天中的不同時間段和日期。
14.根據(jù)權(quán)利要求9 13之一所述的路線搜索系統(tǒng)，其中，所述實時處理裝置執(zhí)行的生成候選路線的步驟包括以下步驟 抽取所述初始路線中所有路鏈的端點，且按照從起點到終點的順序排序； 在所述常用路線庫中，搜索與這些端點匹配的所有常用路線；以及基于搜索的結(jié)果，將所述初始路線中兩個端點之間的路段替換為搜索到的匹配的常用路線，生成滿足以下條件的候選路線 任一候選路線中使用的常用路線之間不存在重疊路段； 任一候選路線中使用的常用路線的集合不是另一候選路線中使用的常用路線集合的子集。
15.根據(jù)權(quán)利要求9 14之一所述的路線搜索系統(tǒng)，其中，所述批處理裝置被配置為通過以下步驟來構(gòu)建所述常用路線庫 將起點位于同一條路鏈上且終點也位于同一條路鏈上的路線劃分為一組；針對任意一組路線，選擇使用頻率大于等于指定閾值的路線為常用路線。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的路線搜索系統(tǒng)，其中，所述批處理裝置執(zhí)行的構(gòu)建所述常用路線庫的步驟還包括 根據(jù)偏好，將常用路線劃分到與所述偏好對應(yīng)的常用路線庫中。
全文摘要
本發(fā)明提供一種路線搜索方法和路線搜索系統(tǒng)。所述路線搜索方法包括基于起點和終點，在常用路線庫中查找是否存在匹配的常用路線，如果找到匹配的常用路線，則直接返回該匹配的常用路線作為最終的推薦路線，否則使用路線搜索算法生成滿足所述起點和所述終點的初始路線；針對所生成的初始路線的所有路鏈的端點，在所述常用路線庫中查找匹配的常用路線，并對初始路線的相應(yīng)部分進(jìn)行替換，以生成候選路線；以及針對所生成的所有候選路線進(jìn)行評估，選擇使初始路線被替換的長度最長的候選路線，作為最終的推薦路線。
文檔編號G01C21/34GK102840867SQ20111016731
公開日2012年12月26日 申請日期2011年6月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月21日
發(fā)明者奧出真理子, 熊谷正俊, 天谷真一, 李曼, 張豫鶴, 王文桂 申請人:歌樂株式會社