對連續(xù)路徑位置進(jìn)行編碼的方法和系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】
[0001] 分案申請的相關(guān)信息
[0002] 本案是分案申請。該分案的母案是申請日為2009年6月29日、申請?zhí)枮?200980116827. 6、發(fā)明名稱為"有效的位置參考方法"的發(fā)明專利申請案。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003] 本發(fā)明涉及一種有效的與地圖無關(guān)的進(jìn)行中位置參考方法（map agnostic on-the-fly location referencing method)。更特定來說，所述方法體現(xiàn)于位置編碼方法 中，所述位置編碼方法盡管涉及例如由例如Tele Atlas B.V.及Navteq Inc.的公司制造 及出售的數(shù)字地圖的數(shù)字地圖作為一先決條件，但最終是與地圖無關(guān)的，因為所使用的特 定版本或類型的數(shù)字地圖對物理位置的所得編碼描述并非根本上重要的。
[0004] 為清晰起見，如下文中所使用的術(shù)語"位置"應(yīng)視作涵蓋多種不同物理的、真實世 界特征，例如地球表面上的點位置、連續(xù)路徑或路線，或所述連續(xù)路徑或路線的鄰接鏈，或 地球上存在的適航通路，或地球上能夠由兩個（在矩形、正方形或圓形區(qū)域的狀況下）或兩 個以上參數(shù)界定的區(qū)域或區(qū)。更簡潔來說，位置是簡單或復(fù)合的地理對象。然而，本發(fā)明最 適用于數(shù)字地圖中所表示的穿過道路或其它適航通路的網(wǎng)絡(luò)的路徑的有效、機(jī)器可讀的表 不。
【背景技術(shù)】
[0005] 地理編碼為一種已知技術(shù)，通過所述技術(shù)，將針對物理位置的人類參考系統(tǒng)（例 如街道地址、國家和/或郵遞區(qū)號）轉(zhuǎn)換成相關(guān)聯(lián)的地理坐標(biāo)，例如，煒度及經(jīng)度。當(dāng)前存 在各種不同地理編碼系統(tǒng)，且其至少在一定程度上依賴于地理信息系統(tǒng)（GIS)，其中已將街 道網(wǎng)絡(luò)映射于地理坐標(biāo)空間內(nèi)。反向地理編碼為逆過程。
[0006] 任一現(xiàn)代數(shù)字地圖（或如其有時候被稱作的數(shù)學(xué)圖表）可被視作GIS，且以最簡單 形式實際上為由多個表組成的數(shù)據(jù)庫，所述表首先界定最一般表示道路相交處的節(jié)點（其 可被視作點或零維對象），且其次界定表示所述相交處之間的道路的所述節(jié)點之間的線路。 在更詳細(xì)的數(shù)字地圖中，線路可經(jīng)劃分成由開始節(jié)點及結(jié)束節(jié)點所界定的若干片段，其在 零長度的片段或環(huán)狀片段（在所述狀況下，片段具有非零長度）的狀況下可為相同的，但更 一般是分開的。當(dāng)節(jié)點表示最少3條線路或片段相交所處的道路相交處時，為了本申請案 的目的，所述節(jié)點可被視作真實的或"有效的"，而"人工的"或"可避免的"節(jié)點是作為用于 在一或兩個末端處未由真實節(jié)點界定的片段的錨定點（anchor)而提供的節(jié)點。這些人工 節(jié)點可用于數(shù)字地圖中以尤其提供道路的特定段（stretch)的形狀信息。
[0007] 以此方式，節(jié)點、線路及片段可用作充分描述道路網(wǎng)絡(luò)的手段，且數(shù)據(jù)庫中的每一 元素進(jìn)一步由各種屬性界定，所述屬性再次由數(shù)據(jù)庫的表中的數(shù)據(jù)表示，例如，每一節(jié)點將 通常具有煒度及經(jīng)度屬性以界定其真實世界位置。道路網(wǎng)絡(luò)的完整的"圖表"由數(shù)百萬節(jié) 點及片段描述以涵蓋橫跨一個或一個以上國家或其一部分的區(qū)域。
[0008] 盡管在實際上，所有現(xiàn)代數(shù)字地圖均涉及節(jié)點及片段的結(jié)構(gòu)化界定，但此實現(xiàn)的 實際方式在數(shù)字地圖提供者之間變化巨大。舉例來說，每一地圖供應(yīng)商（及有可能每一地 圖版本）可針對每一地圖元素（無論是節(jié)點還是片段）使用唯一 ID。因此，甚至簡單地理 編碼及反向地理編碼也僅在具有數(shù)據(jù)庫的基本結(jié)構(gòu)的一些知識的情況下為可能的，在所述 數(shù)據(jù)庫中體現(xiàn)必要數(shù)字地圖。更簡單來說，經(jīng)設(shè)計以基于煒度及經(jīng)度而從一個數(shù)字地圖數(shù) 據(jù)庫提取街道地址的查詢將未必對另一數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫起作用，其適當(dāng)時可能需要針對討 論中的特定數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫的重新計算（re-casting)。對于由同一供應(yīng)商所提供的數(shù)字地 圖的不同版本情況可能也是如此。
[0009] 通常包括于數(shù)字地圖數(shù)據(jù)庫中的一個特定屬性為交通消息頻道（TMC)位置表參 考。TMC為一種用于將交通及行進(jìn)信息遞送到車輛用戶及（更特定來說）遞送到存在于所 述車輛內(nèi)且包括某一形式的數(shù)字地圖的導(dǎo)航系統(tǒng)（便攜式或集成式）的技術(shù)。TMC消息由 事件碼（其不需為交通特定的，盡管這些情形為最一般的）及位置碼組成，位置碼通常由位 置參考的有序列表組成，通過所述列表，交通事件的位置可在數(shù)字地圖中得到確定且由此 在導(dǎo)航系統(tǒng)的屏幕上用圖形表示。將參考有限位置表而確定的TMC位置參考指派給數(shù)字地 圖中的若干預(yù)定義節(jié)點。位置表由對應(yīng)于在數(shù)字地圖中也可識別的類似數(shù)目的物理或真實 世界位置（通常為道路相交處）的2 16(65536)個位置參考組成。
[0010] 盡管TMC消息為非常有效的（因為其長度可短到37個位且因此不明顯影響廣播 數(shù)據(jù)的可用帶寬），但僅一固定數(shù)目的位置參考為可用的，且因此通常僅可參考每一國家中 提供TMC的汽車高速公路及主要公路（或其上的相交處）。TMC位置參考存在各種其它劣 勢。舉例來說，TMC位置表
[0011] -通常經(jīng)由政府當(dāng)局或國家政府來維護(hù)，
[0012] -傾向于在傳統(tǒng)上非常長的更新循環(huán)之間改變，
[0013] -在一些市場中不存在或僅市售。
[0014] 隨著正變得有可能使用GSM及GPS探測數(shù)據(jù)來識別二級道路及城市道路上的交通 堵塞（例如，車輛用戶日益擁有可用作探測器的移動電話或連接的衛(wèi)星導(dǎo)航裝置），需要更 擴(kuò)展的參考系統(tǒng)。
[0015] 克服TMC位置參考或地圖特定參考的一些缺陷的一個嘗試為動態(tài)位置參考計劃， 其也被稱作AGORA-C (處于根據(jù)ISO 17572-1、2及3的標(biāo)準(zhǔn)化的過程中）。盡管AGORA-C位 置參考方法的完整描述超出本申請案的范圍，但所述方法的根本原理為，位置參考可由一 組位置點完全指定，由煒度及經(jīng)度的坐標(biāo)對指定及在一列表中排序，每一點遵守各種規(guī)則， 但最重要的是依據(jù)經(jīng)參考的位置及所述列表中的先前點而為相繼的，即，連續(xù)的點形成下 一點關(guān)系（next-point-relationship)。如同其它位置參考系統(tǒng)的情況一樣，每一點具備有 助于更好地界定所述點的若干屬性，但對于AGORA-C方法來說特定的是將每一點識別為位 置點、相交點、路線選擇點或這些三種點的某一組合中的一者。沿著道路區(qū)段標(biāo)志改變的位 置的每一點由相交點表示，因此，作為越過道路網(wǎng)絡(luò)且在無任何道路區(qū)段標(biāo)志改變的情況 下通過相交處的路徑的位置不需通過相交點來參考。舉例來說，如果一位置包括汽車高速 公路的一區(qū)段（其包括就所述位置來說不相關(guān)的接合點），則無需針對所述接合點包括相 交點。
[0016] AGORA-C編碼方法中的較早步驟中的一者為確定沿著發(fā)生道路區(qū)段標(biāo)志改變的位 置的第一相交點與最后相交點之間的所有介入的相交點。將所有這些點添加到最終形成 AGORA-C位置參考的一部分的點的表。在此表內(nèi)，還將已再次根據(jù)特定規(guī)則識別至少兩個路 線選擇點。路線選擇點為用以通過路線計算而重建位置（在解碼操作中）的點，且僅在具 有路線選擇點方位屬性的道路片段比某一長度長的情況下提供。在根據(jù)AGORA-C標(biāo)準(zhǔn)的編 碼過程期間，做出關(guān)于是否需要中間路線選擇點來計算從第一已識別路線選擇點到最后已 識別的路線選擇點的路線的確定。使用加權(quán)最短路徑算法做出此確定，如果確定需要額外 路線選擇點，則也將這些點添加到相交點的預(yù)先存在的表，但僅在所述點不與先前識別的 相交點一致的例子中。在所述點與先前識別的相交點一致的狀況下，需要簡單屬性改變以 確保還將預(yù)先存在的相交點識別為路線選擇點。盡管在大多數(shù)狀況下，可能不需要額外路 線選擇點，但應(yīng)注意，加權(quán)最短路徑算法在應(yīng)用于AGORA-C中時的效應(yīng)將潛在地增大所需 點的數(shù)目，這與減小最初指定位置所借助的預(yù)先存在的相交點的數(shù)目相反。
[0017] 盡管此參考方法為全面的（因為有可能對地理信息系統(tǒng)內(nèi)存在的任一位置準(zhǔn)確 地及重復(fù)地編碼及解碼），但相信所述系統(tǒng)為過度的且在特定方面中有可能為冗余的，且更 有效的編碼系統(tǒng)為可能的。舉例來說，盡管所述參考方法獨立于任一預(yù)先編輯工作且為獨 立于地圖的，但平均AGORA-C消息大小顯著高于每位置參考30字節(jié)，所述情形在高度擁擠 的發(fā)射頻率及與所述發(fā)射頻率相關(guān)聯(lián)的日益受限帶寬的現(xiàn)代環(huán)境中不受禁止的情況下可 能成為問題，尤其是關(guān)于可能希望將所述信息發(fā)射到的移動/無線裝置。
[0018] 因此，本發(fā)明的目標(biāo)為提供一種用于位置參考的有效及緊密的格式，其：
[0019] -比AGORA-C有效而無準(zhǔn)確性的顯著折衷，
[0020]-不侵害廣播數(shù)據(jù)的可用帶寬，
[0021] -能夠考慮用于產(chǎn)生參考的基本數(shù)字地圖中的差異（或其各版本之間的差異）
[0022] -可為對TMC位置參考系統(tǒng)的完全替代
[0023] -能夠?qū)Π〝?shù)字地圖可用于的任一國家的城市道路及低等級道路的整個道路網(wǎng) 絡(luò)尋址，以及
[0024] -不需要周期性維護(hù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0025] 一種對道路網(wǎng)絡(luò)內(nèi)的連續(xù)路徑進(jìn)行編碼的方法，所述路徑在數(shù)字地圖內(nèi)完全表示 且可表達(dá)為存在于所述數(shù)字地圖中且經(jīng)相繼排序的線路和/或片段的路徑列表，所述方法 包含以下步驟：
[0026] (i)在路線搜索列表中存儲開始位置，所述開始位置為以下各者中的一者：
[0027] -首先出現(xiàn)在所述路徑列表中的線路或片段，或在所述第一線路或片段的開始節(jié) 點為人工的情況下，出現(xiàn)在所述數(shù)字地圖中的第一線路或片段，所述數(shù)字地圖具有真實開 始節(jié)點且任選地經(jīng)由其它人工節(jié)點而直接導(dǎo)向到所述第一線路或片段，
[0028] -也出現(xiàn)在所述路徑列表中的最近識別的偏差線路或片段，
[0029] (ii)使用算法在所述數(shù)字地圖內(nèi)確定從所述開始位置的所述開始節(jié)點且包括所 述開始位置到所述路徑列表中的最后線路或片段的結(jié)束節(jié)點的路徑，
[0030] (iii)針對同一性而將如此確定的最短路徑與路徑列表進(jìn)行比較，且在不存在同 一性的情況下，識別至少一個偏差線路或片段，所述至少一個偏差線路或片段為路徑列表 的一部分且具有表示所述數(shù)字地圖中的相交處的開始節(jié)點但并非首先出現(xiàn)在所述路徑列 表中的線路或片段，且如果所述偏差線路或片段不在出現(xiàn)在路徑列表中的最后線路或片段 的結(jié)束節(jié)點處終止，則使用所述偏差線路或片段來重復(fù)步驟（i)，以及
[0031] (iv)將路徑列表中的最后線路或片段在尚未存儲的情況下存儲于所述路線搜索 列表中。
[0032] 優(yōu)選地，用以確定開始位置與結(jié)束節(jié)點之間的路徑的算法為最短路徑算法，但也 可使用其它算法（只要所述算法為可逆的，因為可使用對應(yīng)逆算法對如此確定的路徑進(jìn)行 解碼）。
[0033] 優(yōu)選地，所述方法包括執(zhí)行最終序連、轉(zhuǎn)換、換位及有效性操作中的一者或一者以 上，所述操作產(chǎn)生如下文中所描述的位置參考點的有效、有序的列表或其機(jī)器可讀表示。 [0034] 在本發(fā)明的第二方面中，提供一種計算機(jī)程序元件，其包含用于使計算機(jī)執(zhí)行如 上文中所陳述的方法的計算機(jī)程序代碼構(gòu)件。在又一方面中，提供體現(xiàn)于計算機(jī)可讀媒體 上的所述計算機(jī)程序。
[0035] 優(yōu)選地，在希望參考的連續(xù)路徑的開始和/或結(jié)束與數(shù)字地圖中的真實節(jié)點不一 致的狀況下，預(yù)備有效性檢查包括：延伸連續(xù)路徑的開始點及結(jié)束點，以使得所述開始點及 結(jié)束