用于路线搜索的设备及方法_5

文档序号:8269134阅读:来源:国知局
因子K。对于至少第一次反复,当变量min_cost仍然保有预定初始化值时,成本将小于K*min_cost。在一些实施例中,因子K介于1.2与2之间、1.4与1.8之间或大约1.6。为了解释,将使用因子K= 1.6。因此,搜索边界被设置在1.6倍于用以到达第一不可达节点的成本的成本。已发现这个值在完全搜索出发节点周围的区域与从出发节点向外沿成本函数偏好但是不可达的道路段搜索太远距离(其可浪费计算资源)之间提供可接受的平衡。一旦累积路线安排成本超过搜索边界成本,方法600可结束,这是因为已搜索显著距离,但是在图5中所示的方法中,步骤640到650循环以保证在所述方法结束之前堆被清空道路段。
[0111]对于第一次反复,节点2仍未被访问且到达节点2 (C = 2)的累积成本小于K*min_cost。所述方法因此进行到步骤655,其中道路段的终点处的节点被选择作为下一个当前节点,即,节点2被选择作为下一个当前节点且所述方法返回到步骤615,在步骤615中检查新的当前节点的可达性,且如果可达,那么新的当前节点将在可达区域中登记为可达的,如将参考图8解释。通过比较累积能量成本和交通工具的燃料载荷,检查节点的可达性。
[0112]如将明白,对基于新的当前节点(节点2)的第二次反复重复步骤635到650。在步骤630中,确定道路段711及712的路线安排成本,且在步骤635中将这些道路段新增到堆作为:段711、累积路线安排成本8、累积能量成本11 ;及段712、累积路线安排成本5、累积能量成本15。
[0113]在步骤645的下一次反复中,从堆提取具有最低累积能量成本的道路段。对于第二次反复,参考图6,具有最低累积能量成本的道路段是道路段712或道路段730,因为两者均具有相同的累积路线安排成本5。当具有相同的累积路线安排成本的两个或两个以上道路段存储在堆中时,所述堆可基于一或多个其它因素(例如与道路段相关的相关累积能量成本)确定首先提取哪个道路段。
[0114]最终在所述方法的多次反复之后,在步骤655中某节点将被选择作为下一个节点,所述节点不可达,即,其累积能量成本超过交通工具的燃料载荷。对于这个第一不可达节点,步骤620移动到步骤625,其中更新变量min_cost以存储第一不可达节点的累积能量成本。所述方法然后如之前一样进行。然而,当到达步骤650时,因为min_COst现在存储到达第一不可达节点的成本,而不是初始化值,所以节点可被确定为位于由K*min_cost确定的搜索边界以外。当节点位于搜索边界以外时,方法返回到步骤640而不会在节点以外进一步搜索。因此,搜索边界限制了所述方法从出发节点向外搜索的范围。
[0115]现在将参考图7解释根据本发明的第二实施例的方法800。方法800类似于先前参考图5描述的方法。为了清楚起见,图7的方法800中的还出现在图5中的步骤将不会再次被描述,除非其功能不同,且因此请读者参照先前描述的方法600。
[0116]图7的方法800减少了确定可达区域的范围所需的计算资源,因而改善执行速度。方法800使用与每个道路段相关的重要性信息以筛选并不十分重要的道路段。每个道路段的重要性可为与每个道路段相关的功能道路分类(FRC)。使方法800搜索道路段所需的重要性取决于以下项中的一或多者:距步骤810中选择的出发节点或POI的距离;通向当前节点的道路段的重要性;及/或默认重要性级别,如将解释。图7的方法800包含额外步骤818,其中检查道路段的重要性以确定是否在步骤830中确定其路线安排成本且是否在步骤835中将其新增到存储区。
[0117]对方法800设置默认重要性级别。默认重要性级别可对应于地图数据中的道路重要性的中间级别,即,公路或干道。如果与道路段相关的重要性级别不等于或超过默认重要性级别,那么其不会在步骤820到840中加以处理。然而,将明白,可能需要使用在出发节点或目的地节点(例如与POI相关的节点)附近的道路段,即使所述道路段具有小于默认级别的相关重要性也是如此,否则路线可能无法离开出发节点或达到目的地节点。因此,一或多个筛选区域可置于与POI相关的出发及目的地节点周围,在筛选区域内,可考虑具有低于默认级别的相关重要性级别的道路段。筛选区域可为圆形或其它形状。在一些实施例中,可将重要性级别向内逐渐降低的多个同心圆筛选区域置于出发及目的地节点周围。这些同心筛选区域允许随着更加接近出发及目的地节点,考虑重要性逐渐降低的道路段。
[0118]此外,在一些实施例中,当重要性级别小于默认重要性级别时,也可在步骤820到840中处理重要性级别等于或大于通向当前节点的道路段的道路段。这防止顺着道路段(例如)远离出发节点而到达在默认重要性级别内的节点,在所述节点处只有重要性小于默认级别的道路段邻接所述节点。在这种情况下,方法800不能顺着任何道路段远离所述节点,因为道路段的相关重要性小于默认级别。
[0119]步骤818的伪代码可包含一些或所有以下“if”语句:(I)如果道路段的重要性至少是默认级别;(2)如果道路段的重要性至少是与出发、目的地节点或POI周围的区域相关的重要性级别;或(3)如果道路段的重要性等于或大于终点是当前节点的道路;那么进行到步骤820。
[0120]如可明白,语句(I)防止方法800搜索并非默认级别的道路段,因此只允许方法800搜索非常重要(S卩,至少默认级别)的道路段。语句(2)允许方法800搜索当接近出发或目的地节点时相关重要性级别小于默认级别的道路段。当两个目的地节点位置相近使得其相应筛选区域部分重叠时,具有最低重要性的筛选区域可用来确定是否处理道路段。语句(3)允许当经由具有相等或更小重要性的道路段到达节点时顺着具有小于默认级别的相关重要性的道路段。例如,如果所确定的路线经由具有小于默认级别的相关重要性的道路段到达节点,那么允许所述路线顺着从所述节点起且具有小于默认级别且等于或大于到达所述节点的道路段的重要性的相关重要性的道路段。这个例外允许“级别蠕变”,其中顺着小于默认重要性级别的道路段例如离开与出发节点相关的筛选区域。由K*min_COst确定的搜索边界还防止所述方法过多地搜索小于默认重要性级别的道路。
[0121]如上文参考图5及图7提及,在步骤615及815中,每个可达节点用来确定可达区域的形状。可达区域可被确定具有不规则形状。因此可达区域可成形为patatoid,g卩,具有非特定平滑形状的区域。然而,将意识到,可达区域可成形为规则形状及/或多边形。
[0122]在本发明的实施例中,每个可达节点被基于节点的位置分配给多个区域中的一者。确定节点是否是相应区域内的从出发节点起的最大可达节点。每个区域中的最大可达节点用来确定可达区域的形状。
[0123]现在将参考图8描述步骤615及815的实施例。在步骤615、815中,确定步骤655、855中选择的节点是否可达。如果节点可达,那么确定节点是否应被用来确定将向用户显示的可达区域的形状。如上文提及,是否可到达节点是通过比较交通工具的当前燃料载荷(例如获自交通工具的控制系统)与经由通过搜索方法600、800根据成本函数选择的道路段到达节点所需的累积能量成本来确定。在一个实施例中,可基于交通工具的燃料量确定第一可达区域。燃料量可与到达节点所需的累积能量成本比较。然而,在另一实施例中,燃料量可具有(例如)-5%、_10%或-15%的安全裕度,因而比较具有所述安全裕度的燃料量与到达每个节点的累积能量成本,但是将意识到还可考虑其它安全裕度。在一些实施例中,可通过搜索方法600、800确定两个或两个以上可达区域。第一可达区域可被确定为包含例如-10%或-15%的第一安全裕度。第二可达区域可基于例如-7.5%或-5%的不同于第一安全裕度的第二安全裕度而确定。在一些实施例中,第二安全裕度可为例如5%或10%的应用于交通工具燃料载荷的正裕度。以此方式,步骤615、815基于交通工具的燃料载荷及出发节点与搜索方法所选择的节点之间的道路段的累积能量成本来确定是否可到达节点。
[0124]如果确定可到达节点,那么确定节点是否应被用来成形可达区域。在本发明的实施例中,出发节点周围的区域被划分成多个子区域。在一些实施例中,出发节点周围的区域被划分成多个扇形区。图8说明出发节点905周围的区域被划分成8个扇形区,其被标示为910、920、930……(其中为了清楚起见,只给一些扇形区编号)。然而,在其它实施例中,区域可相等或不相等地划分成更少或更多扇形区。在一些实施例中,区域可被划分成32个扇形区。将意识到,增加扇形区的数量会增加可达区域的分辨率。在其它实施例中,子区域可以网格布局布置在包围出发节点的区域中。
[0125]对于每个扇形区910、920、930,将最远离出发节点905的最大到达区域用来确定可达区域的形状。当节点被确定为可达时,确定节点距出发节点905的距离。对于每个可达区域,记录从出发节点905起的每个扇形区910、920、930内的最大可达节点,且如果下一个可达节点被确定为距出发节点905更远,那么更新从出发节点905起的最大节点。因此方法600、800对每个子区域或扇形区910、920、930维持从出发节点905起的最大可达节点的记录。所述距离可为如图8中说明的直线距离。在确定一个以上可达区域(例如如上文讨论的第一及第二可达区域)的实施例中,对每个可达区域维持每个扇形区910、920、930中的最大可达节点的单独记录。
[0126]在由RAM 410执行方法600、800之后,包围出发节点的至少一些扇形区域910、920,930中的节点被确定为最大可达节点。将意识到,取决于道路网络布局,节点不一定位于每个扇形区中。在这种情况下,在绘制可达区域时可忽略所述扇形区。基于每个扇形区中的最远节点的位置将可达区域显示在显示屏240上。最远节点可与线950连接。在一些实施例中,可达区域是通过使最大可达节点与曲线(例如圆形段960)连接而绘制。然而,节点还可由任何线(例如直线)连接。
[0127]本发明的一些实施例包含步骤615、815内的子步骤,其防止已确定的可达区域与在两个或两个以上位置之间确定的路线之间的不一致。RAM 410通过根据如先前解释的一或多个路线规划准则执行单源多目的地搜索而有效地确定可达区域。因此,可达区域是满足路线规划准则的特定路线可达的区域。然而,并非目的地在可达区域内的所有可能路线本身都是可达的,这是因为可能存在具有更远目的地的不同可达路
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