一种基于路牌相对位置编码的寻址方法及步行导航方法
【专利摘要】本发明公开了一种基于路牌相对位置编码的寻址方法及步行导航方法，寻址方法表示公式为：邻近路牌相对位置编码=主路牌编号+方向编码+距离编码；其中，主路牌编号依据地方标准；方向编码以主路牌为坐标原点，邻近路牌位置以某方向为起始0度、逆时针或顺时针360°表示；距离编码为最邻近路牌与主路牌之间的直线距离；步行导航方法为通过移动交互端发起路线查询并发起定位，服务端分析找到路线的起点最近路牌和终点最近路牌，计算出所有可行的线路并排列路线优劣顺序，形成可行性路线系列表。本发明依托路牌上的近场感应通讯设备和移动交互端设备，实现路牌与行人的近距离交互，提高了步行导航的精度，降低了移动网络数据的消耗。
【专利说明】
一种基于路牌相对位置编码的寻址方法及步行导航方法
技术领域
[0001] 本发明涉及一种寻址方法及步行导航方法，尤其涉及一种基于路牌相对位置编码 的寻址方法及步行导航方法。
【背景技术】
[0002] 随着空间技术、信息技术的发展，城市基础设施的统一管理与智能交互逐渐进入 大众视野。路牌作为城市地理实体的信息承载载体，具备地名信息导引功能，同时作为分布 于城市道路交叉口的基础设施，在空间上具有其特殊性，是城市基础物联网的良好载体。在 城市智慧化建设的过程中，地理实体的编码是连接现实世界与数字世界的纽带。
[0003] 城市交通、管线等实体依据国家标准和地方标准均有其规范化编码方式，针对路 牌的编码多为"代码+流水号"的形式。但在这种城市路牌的编码布设过程缺乏对路牌的系 统编号，无法对路牌进行统一管理，并且在设置编号的过程中，未能体现路牌的空间特性及 相互之间的位置关系;在路牌信息承载方面，传统路牌在与行人的交互方式比较单一，仅限 于牌面文字、符号、图片等，缺乏新型的信息交互手段。
[0004] 此外，在路牌导引功能方面，在人们步行寻找目标地址的时候，可以从路牌上获取 方向信息或附加兴趣点信息，但通常从当前路牌上无法获取其与目标地址的关系，需借助 定位导航等手段获得路线。现有定位及导航手段存在一定程度的局限性，尤其在道路两侧 或道路交叉口可能出现精度误差。
【发明内容】
[0005] 为了解决上述技术所存在的不足之处，本发明提供了一种基于路牌相对位置编码 的寻址方法及步行导航方法。
[0006] 为了解决以上技术问题，本发明采用的技术方案是：一种基于路牌相对位置编码 的寻址方法，其表述公式如下： 邻近路牌相对位置编码=主路牌编号+方向编码+距离编码； 其中，主路牌编号依据地方标准，采用当地自定义路牌编号序列;方向编码以主路牌为 坐标原点，邻近路牌位置以某方向为起始〇度、逆时针或顺时针360°表示，编码位数为3位数 (取值区间为〇~360)，不足3位数前位补零，取整数;距离编码为最邻近路牌与主路牌之间 的直线距离，单位为米，编码位数为4位数，不足4位数前位补零，取整数;其中，最邻近路牌 为从主路牌步行出发，沿道路两侧行走，在该方向上经过的第一个路牌； 默认交叉路口路牌数量最多，即凡交叉口道路两侧均有路牌;以B路口的1号路牌为例， 即主路牌编号为B1，B1周围的邻近路牌按逆时针顺序排列分别表示为B2、B3、B4、B5、B6、B7、 B8、A4;对于B1的邻近路牌B2,其处于以正东为起点、B1的逆时针315°方向，与B1的距离为 7.1m，则B1的邻近路牌B2的相对位置编码为B13150007;以此类推，分别表示出B3、B4、B5、 B6、B7、B8、A4的相对位置编码，并组合形成B1邻近路牌位置代码表； 若路牌设置未按照路口最大数量，则邻近路牌依照步行路线的实际情况进行递推。
[0007] 上述寻址方法适用于十字平面交叉路口、T型平面交叉路口、错位平面交叉路口、Y 型平面交叉路口、X型平面交叉路口、多路平面交叉路口、环形平面交叉路口。
[0008] -种基于路牌相对位置编码的步行导航方法，其具体实施步骤如下： a、 移动交互端发起路线查询并发起定位，服务端分析找到路线的起点最近路牌和终点 最近路牌，计算出所有可行的线路并排列路线优劣顺序，形成"起点路牌-路牌1-路牌2-路 牌3-……-终点路牌"形式的可行性路线系列表； b、 行人靠近起点路牌，进入路牌中无线网络通讯装置的感应范围，接收起点路牌发送 的"最邻近路牌表"； c、 起点路牌的"最邻近路牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第二站进行比 对，得出路牌交集； d、 选择下一站路牌，按照路线优先顺序的筛选原则，在路牌交集中得出步行路线的第 二站路牌； e、 移动交互端读取"最邻近路牌表"中第二站路牌的相对位置代码，反馈给行人进行路 线指导;反馈内容包括方位、距离、路牌名称； f、 行人行走至第二站路牌，重复b、c、d、e步骤，直至找到终点路牌。
[0009] 针对现有路牌信息承载量小的问题，本发明依托安装于路牌上的近场感应通讯设 备和移动交互端设备，实现路牌与行人的近距离交互，包括靠近感应以及发送最邻近路牌 编码表;此外，本发明将道路细分为两侧步行路线，结合路牌近距离感应功能，建立了一种 路牌接力式步彳丁导航方法，提尚了步彳丁导航的精度，能有效解决现有路牌导引功能有限的 问题。
【附图说明】
[0010]图1为邻近路牌以正东为起始〇°、逆时针排序的方向表示图。
[0011] 图2为十字交叉路口路牌数量最多时B1的邻近路牌示意图。
[0012] 图3为十字交叉路口路牌数量非最多时B1的邻近路牌示意图。
[0013]图4为十字交叉路口的路牌距离示意图。
[0014]图5为T型交叉路口 E1的邻近路牌示意图。
[0015] 图6为T型交叉路口 E3的邻近路牌示意图。
[0016] 图7为Y型交叉路口 G1的邻近路牌示意图。
[0017] 图8为X型交叉路口 J1的邻近路牌示意图。
[0018] 图9为B1到F4的路线规划图。
[0019] 图1〇为B1到F4的规划路线排列图。
【具体实施方式】
[0020] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细的说明。
[0021] 如图1~8所示，一种基于路牌相对位置编码的寻址方法用下述公式表示： 邻近路牌相对位置编码=主路牌编号+方向编码+距离编码； 其中，主路牌编号依据地方标准，采用当地自定义路牌编号序列;方向编码以主路牌为 坐标原点，邻近路牌位置以某方向为起始〇度、逆时针或顺时针360°表示，编码位数为3位数 (0~360)，不足3位数前位补零并取整数，如图1所示;距离编码为最邻近路牌与主路牌之间 的直线距离，以米为单位，编码位数为4位数，不足4位数前位补零，取整数;其中，最邻近路 牌为从主路牌步行出发，沿道路两侧行走，在该方向上经过的第一个路牌，如图2所示。
[0022]在本发明中默认交叉路口路牌数量最多，如图2所示，即凡交叉口道路两侧均有路 牌。若路牌设置未按照路口最大数量，则邻近路牌依照步行路线的实际情况递推，如图3所 不。
[0023]以路口 Β的1号路牌为例，如图4所示： 假设路口 Β所在道路为双向八车道道路，则 双向八车道宽度:3.5*8=28米； 中央绿化带宽度:5米； 两侧机动车道与非机动车道间绿化带宽度:3*2=6米； 两侧非机动车道宽度:5.5*2=11米； 路牌距离路口宽度暂定:5米； 贝丨JB路口 1号路牌与8号路牌距离为:28+5+6+11=50米； 各个路牌与1号路牌的距离如图4所示。
[0024]则Β路口 1号标牌(命名为Β1)的邻近路牌位置代码如表1所示;方向编码以正东方 向为起始〇度，逆时针360°表示;距离编码取4位数，不足4位前位补0;其中，Β路口 2、3、4、5、 6、7、8号标牌分别命名为 Β2、Β3、Β4、Β5、Β6、Β7、Β8。
[0025] 表1、Β1邻近路牌位置代码表
平面交叉路口形态包括十字平面交叉路口、Τ型平面交叉路口、错位平面交叉路口、Υ型 平面交叉路口、X型平面交叉路口、多路平面交叉路口以及环形平面交叉路口。在本发明中 以十字平面交叉路口为例，其它形态路口的路牌编码方法同理，举例如图5~图8所示。
[0026] -种基于路牌相对位置编码的路牌接力式步行导航方法，其具体工作方法为： a、移动交互端发起路线查询并发起定位，服务端以一定的分析手段找到路线的起点最 近路牌和终点最近路牌，计算出所有可行的线路，以一定的条件（例如距离优先、主路优 先……）排列路线优劣，形成"起点路牌-路牌1-路牌2-路牌3-……-终点路牌"形式的路线 系列，如表2所示。
[0027] 表2、可行性路线系列表
b、 行人靠近起点路牌，进入路牌中无线网络通讯装置的感应范围，接收到起点路牌发 送的"最邻近路牌表"，如表3所示。
[0028] 表3、最邻近路牌表
c、 起点路牌的"最邻近路牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第二站比对，得 出路牌交集。
[0029] d、在选择下一站路牌过程中，原则上按照路线优先顺序筛选，在路牌交集中得出 步行路线的第二站路牌。
[0030] e、移动交互端读取"最邻近路牌表"中第二站路牌的相对位置代码，反馈给行人路 线指导，包括方位、距离、路牌名称。
[0031] f、行走至第二站路牌，重复b、c、d、e步骤，直至找到终点路牌。
[0032]如图9所示，以查询从B1路牌附近到F4路牌附近的路线为例，本发明的具体工作流 程为： (1)、查询交互 通过移动交互端发起查询，收到以下反馈信息： 起始点最近路牌B1; 终点最近路牌F4; 若干条"路牌-路牌"规划路线，排列出路线优劣，如图10所示，路线1最优； 反馈的路线包括路牌编号及其对应属性(路牌上的文字名称）。
[0033] (2)、第一站(起点） 行人到达B1，进入B1感应范围。移动交互端收到B1发送的"B1的最邻近路牌表"，如表4 所示。"B1的最邻近路牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第二站比对，得出交集 82、83、84，如图10所示； 在B2、B3、B4中选择下一站路牌时，原则上按照路线优先顺序筛选。因此，选择"路线Γ 的第二站，即B2; 移动交互端读取B2的相对位置代码"B13150007"，反馈给行人路线指导："请在您的东 南方向约7米，找到下一个路牌，路牌名称是:**路。"。
[0034] 表4、B1的最邻近路牌表
(3) 、第二站 行走至B2,移动交互端收到B2发送的"B2的最邻近路牌表"，如表5所示。"B2的最邻近 路牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第三站比对，得出交集D7，如图10所示； 移动交互端读取D7的相对位置代码"B22700745"，反馈给行人路线指导："请在您的正 南方向约745米，找到下一个路牌，路牌名称是:**路。"。
[0035] 表5、B2的最邻近路牌表
(4) 、第三站 行走至D7,移动交互端收到D7发送的"D7的最邻近路牌表"，如表6所示。"D7的最邻近 路牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第四站比对，得出交集D4、D5,如图10所示； 在D4、D5中选择下一站路牌时，原则上按照路线优先顺序筛选，因此，选择最优路线的 第四站，即D4(若无最优路线，选择距离最短的第四站）； 移动交互端读取D4的相对位置代码"D73250077"，反馈给行人路线指导："请在您的西 南方向约77米，找到下一个路牌，路牌名称是:**路。"。
[0036] 表6、D7的最邻近路牌表
(5) 、第四站 行走至D4，移动交互端收到D4发送的"D4的最邻近路牌表"，如表7所示。"D4的最邻近路 牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第五站比对，得出交集El，如图10所示； 移动交互端读取E1的相对位置代码"0050600"，反馈给行人路线指导："请在您的正东 方向约600米，找到下一个路牌，路牌名称是:**路。"。
[0037] 表7、D4的最邻近路牌表
(6) 、第五站 行走至E1，移动交互端收到E1发送的?1的最邻近路牌表"，如表8所示。?1的最邻近路 牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第六站比对，得出交集E2，如图10所示； 移动交互端读取E2的相对位置代码"E13150007"，反馈给行人路线指导："请在您的东 南方向约7米，找到下一个路牌，路牌名称是:**路。"。
[0038] 表8、E1的最邻近路牌表
(7) 第六站 行走至E2，移动交互端收到E2发送的?2的最邻近路牌表"，如表9所示。?2的最邻近路 牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第六站比对，得出交集F4，如图10所示； 移动交互端读取F4的相对位置代码"E22700680"，反馈给行人路线指导："请在您的正 南方向约680米，找到下一个路牌，路牌名称是:**路。"。
[0039] 表9、E2的最邻近路牌表
(8) 第七站(终点） 行走至F4,反馈给行人路线指导："您已到达终点路牌附近。"。
[0040] 本发明建立了一种道路平面交叉口区域路牌的相对位置编码方法，基于方向与距 离建立每个路牌的"最邻近路牌表"，通过安装在路牌中的无线网络通讯装置向附近一定范 围内的移动交互端发送该表，形成交互。本发明还建立了一种基于路牌相对位置编码的路 牌接力式步行导航方法;该方法在每一站仅提供下一站路牌的信息，在路线精度上具有一 定优势；同时，该方法仅在起始查询阶段需要移动网络数据，导航过程中通过近距离无线网 络通讯技术即可完成路线指导。
[0041] 本发明将路牌与其邻近路牌的相对位置形成拓扑网络，通过建立每个路牌的最邻 近路牌编码表实现了路牌的空间特性及其相互之间的位置关系;本发明还通过路牌与路牌 的接力导航，在一定程度上增加了路牌的信息承载量，丰富了交互手段，提高了区域定位精 准度，实现城市地址寻找的同时降低了移动网络数据的消耗。
[0042]上述实施方式并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领 域的技术人员在本发明的技术方案范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也均属于本发 明的保护范围。
【主权项】
1. 一种基于路牌相对位置编码的寻址方法，其特征在于:所述寻址方法的表述公式如 下： 邻近路牌相对位置编码=主路牌编号+方向编码+距离编码； 其中，主路牌编号依据地方标准，采用当地自定义路牌编号序列;方向编码以主路牌为 坐标原点，邻近路牌位置以某方向为起始0度、逆时针或顺时针360°表示，编码位数为3位 数，取值区间为〇~360,不足3位数前位补零，取整数;距离编码为最邻近路牌与主路牌之间 的直线距离，单位为米，编码位数为4位数，不足4位数前位补零，取整数;其中，最邻近路牌 为从主路牌步行出发，沿道路两侧行走，在该方向上经过的第一个路牌； 默认交叉路口路牌数量最多，即凡交叉口道路两侧均有路牌；以B路口的1号路牌为例， 即主路牌编号为B1，B1周围的邻近路牌按逆时针顺序排列分别表示为B2、B3、B4、B5、B6、B7、 B8、A4;对于B1的邻近路牌B2,其处于以正东为起点、B1的逆时针315°方向，与B1的距离为 7.1m，则B1的邻近路牌B2的相对位置编码为B13150007;以此类推，分别表示出B3、B4、B5、 B6、B7、B8、A4的相对位置编码，并组合形成B1邻近路牌位置代码表； 若路牌设置未按照路口最大数量，则邻近路牌依照步行路线的实际情况进行递推。2. 根据权利要求1所述的基于路牌相对位置编码的寻址方法，其特征在于:所述寻址方 法适用于十字平面交叉路口、T型平面交叉路口、错位平面交叉路口、Y型平面交叉路口、X型 平面交叉路口、多路平面交叉路口、环形平面交叉路口。3. -种基于路牌相对位置编码的步行导航方法，其特征在于:所述步行导航方法的具 体实施步骤为： a、 移动交互端发起路线查询并发起定位，服务端分析找到路线的起点最近路牌和终点 最近路牌，计算出所有可行的线路并排列路线优劣顺序，形成"起点路牌-路牌1-路牌2-路 牌3-……-终点路牌"形式的可行性路线系列表； b、 行人靠近起点路牌，进入路牌中无线网络通讯装置的感应范围，接收起点路牌发送 的"最邻近路牌表"； c、 起点路牌的"最邻近路牌表"中"路牌列表"一列与几条规划路线中的第二站进行比 对，得出路牌交集； d、 选择下一站路牌，按照路线优先顺序的筛选原则，在路牌交集中得出步行路线的第 二站路牌； e、 移动交互端读取"最邻近路牌表"中第二站路牌的相对位置代码，反馈给行人进行路 线指导;反馈内容包括方位、距离、路牌名称； f、 行人行走至第二站路牌，重复b、c、d、e步骤，直至找到终点路牌。
【文档编号】G01C21/34GK106017495SQ201610353275
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年5月25日
【发明人】乔晓冬, 王琛茜, 徐成华, 魏育成
【申请人】中科九度(北京)空间信息技术有限责任公司