导航系统的路径数据技术方案

本发明专利技术涉及一种用于解码路径数据的计算机实现的方法。所述方法包括提供用于存储道路网络的拓扑信息的导航数据库。所述导航数据库包括多个路链，每一路链具有起点和终点以及多个链路节点，每一链路节点定义所述路链中的两个或更多个之间的拓扑连接以及所述两个或更多个连接的路链的顺序。所述方法还包括接收指示所述道路网络内的路径的路径数据，其中所述路径数据包括起始识别符、链路计数和至少一个出口号。所述方法还包括基于所述起始识别符从所述导航数据库选择所述多个所述路链中的一个路链作为所述路径的起始路链。此外，所述方法包括用选定路链迭代地扩展所述路径，直到所述链路计数等于所述路径的路链数目。所述扩展的迭代包括基于所述多个链路节点确定所述多个路链中的一个以上路链是否连接到所述选定路链。所述扩展的迭代还包括如果一个以上路链连接到所述选定路链，则基于所述至少一个出口号和连接的路链的所述顺序来选择连接到所述选定路链的所述路链中的一者。此外，如果正好一个路链连接到所述选定路链，则所述扩展的迭代包括选择所述正好一个连接的路链。

【技术实现步骤摘要】
导航系统的路径数据
本专利技术涉及导航领域，并且更具体地说涉及导航设备、导航服务器、用于传输路径数据的数据结构、用于编码路径数据的计算机实现的方法以及用于解码路径数据的计算机实现的方法。
技术介绍
诸如汽车导航系统的现代导航设备是基于具有(数字)地图的地图数据，所述地图提供关于尤其是具有路段的道路网络、它们的连通性以及可能的附加信息(诸如路段长度或路段处的交通流方向)的信息。更一般来说，此类路段可以被视为路链(roadlink)，其在链路节点(linknode)处相互连接。因此，例如，道路交叉点可以被视为链路节点，其中多于两个路链在此链路节点处被连接。典型地，现代导航服务例如通过导航服务器提供导航信息，诸如交通信息、路线或停车点。此类信息典型地与道路网络的一部分相关，且因此是空间信息。例如，在可被视为道路网络内的路径的道路或路线的一部分处，可能存在交通堵塞。例如，沿着路径可能会有危险点，诸如在路径内的某个位置发生事故或汽车抛锚。当传送此类导航信息时，还必须对诸如交通堵塞或危险点等相关位置的空间信息进行编码，这也称为位置参考。交通消息信道(TMC)基于多个预编码位置的预定(尤其是标准化的)位置代码对空间信息进行编码，其中通过查找对应的位置代码(例如通过导航服务器)对相关位置进行编码，并且其中此对应的位置代码被传送(例如传送到导航设备)，并且其中通过查找地图内与传送的位置代码匹配的位置(例如通过导航设备)对相关位置进行解码。用于传送包含空间信息的导航信息的另一技术是OpenLR(开放位置参考，参见http://www.openlr.org)。OpenLR是一种地图不可知的位置参考方法，这意味着编码器和解码器可以分别在不同版本或来自不同供应商的地图数据库上操作。OpenLR通过WGS84格式(世界大地测量系统：WGS84)中指定的坐标之间的最短路径，对与道路网络绑定的相关位置进行编码。
技术实现思路
需要便于对导航信息的空间数据进行编码、传送和解码，并且更具体地说，需要对空间信息进行编码和/或提供空间信息的数据结构，使得可以有效地传送和/或解码详细的空间信息。通过每个独立权利要求的教示，特别是通过用于解码路径数据的计算机实现的方法，通过用于编码路径数据的计算机实现的方法，通过用于传送路径数据的数据结构，通过导航设备，以及通过导航服务器，来满足此需求。特别地，通过从属权利要求的教示，提供了各种实施方案、有利的修改和进一步的改进。本专利技术的第一方面涉及一种用于解码路径数据的计算机实现的方法。所述方法包括提供用于存储道路网络的拓扑信息的导航数据库。所述导航数据库包括多个路链，每一路链具有起点和终点以及多个链路节点，每一链路节点定义所述路链中的两个或更多个之间的拓扑连接以及所述两个或更多个连接的路链的顺序。所述方法还包括接收指示所述道路网络内的路径的路径数据，其中所述路径数据包括起始识别符、链路计数和至少一个出口号。所述方法还包括基于所述起始识别符从所述导航数据库选择所述多个所述路链中的一个路链作为所述路径的起始路链。此外，所述方法包括用选定路链迭代地扩展所述路径，直到所述链路计数等于所述路径的路链数目。所述扩展的迭代包括基于所述多个链路节点确定所述多个路链中的一个以上路链是否连接到所述选定路链。所述扩展的迭代还包括如果一个以上路链连接到所述选定路链，则基于所述至少一个出口号和连接的路链的所述顺序来选择连接到所述选定路链的所述路链中的一者。此外，如果正好一个路链连接到所述选定路链，则所述扩展的迭代包括选择所述正好一个连接的路链。包括起始识别符、链路计数和至少一个出口号的路径数据的优点可以特别是：用于传送此路径数据的数据量典型地小于用于传送导航信息的其他技术所需的数据量，诸如OpenLR，由此可以提高传送此路径数据的效率。此外，通过迭代扩展路径来基于导航数据库解码路径数据的优点可以特别是，与例如基于最短路径和坐标在导航数据库内或地图数据内搜索特定/相关位置相比，这种解码在计算上是高效的和/或需要更少的计算资源，这可以允许在具有有限计算资源的导航设备中解码路径数据，诸如汽车导航系统的头部单元。通过包括选定路链的(解码)路径，即包含起始路链的连接路链的链，可以特别地提供详细的空间信息，例如，这可以允许比通过有限数目的预定位置代码对空间信息进行编码更精确的位置参考，即，特别指定一个或多个相关位置或道路网络的一部分。因此，所述方法的优点可以特别是，用于导航的空间信息诸如停车点的位置、路线、交通信息——诸如危险警告、运输工具的可用性、路线或路径或其中有交通堵塞的区段——或者位于道路网络上/附近的任何其他信息——诸如当地天气报告、或道路网络处或附近的景点——可以以数据和计算有效的方式以增加的空间细节级别来传送和解码。本专利技术的第二方面涉及一种用于编码路径数据的计算机实现的方法。所述方法包括提供用于存储道路网络的拓扑信息的至少一个数据库，其中所述数据库包括多个路链，每一路链具有起点和终点以及多个链路节点，每一链路节点定义所述路链中的两个或更多个之间的拓扑连接以及所述两个或更多个连接的路链的顺序。所述方法还包括建立用于所述至少一个数据库的识别符路径，其中所述识别符路径包括路链的识别符的线性链，其中起始路链由所述链的第一元素识别，并且其中由所述链的相邻元素识别的路链在所述多个链路节点中的一链路节点处连接。所述方法还包括将所述链的第一元素确定为起始识别符，以及将所述链的元素数目确定为链路计数。所述方法还包括针对所述链的每一元素并从所述第一元素起始确定，在所述多个链路节点中的哪个处，由相应元素识别的路链连接到由所述链中与所述相应元素相邻的元素识别的下一路链；确定由所述相应元素识别的所述路链是否在所述链路节点处连接到所述多个路链中的一个以上路链；如果是这种情况，则确定至少一个出口号，其中所述至少一个出口号是在所述链路节点处的所述两个或更多个连接的路链的所述顺序内的下一路链的位置。结合本专利技术的第一方面详细描述的实施方案、有利修改和进一步改进以及潜在的益处和优点也对应地适用于根据本专利技术的用于编码路径数据的方法。本专利技术的第三方面涉及一种用于传送路径数据的数据结构。数据结构包括指示起始识别符的数据字段、指示链路计数的数据字段以及指示至少一个出口号的数据字段。结合本专利技术的前述方面详细描述的实施方案、有利修改和进一步改进以及潜在的益处和优点也对应地适用于根据本专利技术的数据结构。本专利技术的第四方面涉及包括数据处理设备的导航设备，并且所述导航设备适配为由数据处理设备控制来执行根据本专利技术的第一方面的方法。结合本专利技术的前述方面详细描述的实施方案、有利修改和进一步改进以及潜在的益处和优点也对应地适用于根据本专利技术的导航设备。本专利技术的第五方面涉及包括数据处理设备的导航服务器，并且所述导航服务器适配为由数据处理设备控制来执行根据本专利技术的第二方面的方法。结合本专利技术的前述方面详细描述的实施方案、有利修改和进一步改进以及潜在的益处和优点也对应地适用于根据本专利技术的导航服务器。以上
技术实现思路
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【技术保护点】
1.一种用于解码路径数据的计算机实现的方法(500)，所述方法包括：/n-(560)提供用于存储道路网络的拓扑信息的导航数据库，所述导航数据库包括多个路链，每一路链具有起点和终点以及多个链路节点，每一链路节点定义所述路链中的两个或更多个之间的拓扑连接以及所述两个或更多个连接的路链的顺序；/n-(524)接收路径数据，所述路径数据指示所述道路网络内的路径并且包括起始识别符、链路计数和至少一个出口号；/n-(526)基于所述起始识别符从所述导航数据库选择所述多个所述路链中的一个路链作为所述路径的起始路链；以及/n-(530)用选定路链迭代地扩展所述路径，直到(514)所述链路计数等于所述路径的路链数目，其中所述扩展的迭代包括：/n--(512)基于所述多个链路节点确定所述多个路链中的一个以上路链是否连接到所述选定路链；/n--(536)如果一个以上路链连接到所述选定路链，则基于所述至少一个出口号和连接的路链的所述顺序来选择连接到所述选定路链的所述路链中的一者；以及/n--(537)如果正好一个路链连接到所述选定路链，则选择所述正好一个连接的路链。/n

【技术特征摘要】
20190522 DE 102019113685.71.一种用于解码路径数据的计算机实现的方法(500)，所述方法包括：
-(560)提供用于存储道路网络的拓扑信息的导航数据库，所述导航数据库包括多个路链，每一路链具有起点和终点以及多个链路节点，每一链路节点定义所述路链中的两个或更多个之间的拓扑连接以及所述两个或更多个连接的路链的顺序；
-(524)接收路径数据，所述路径数据指示所述道路网络内的路径并且包括起始识别符、链路计数和至少一个出口号；
-(526)基于所述起始识别符从所述导航数据库选择所述多个所述路链中的一个路链作为所述路径的起始路链；以及
-(530)用选定路链迭代地扩展所述路径，直到(514)所述链路计数等于所述路径的路链数目，其中所述扩展的迭代包括：
--(512)基于所述多个链路节点确定所述多个路链中的一个以上路链是否连接到所述选定路链；
--(536)如果一个以上路链连接到所述选定路链，则基于所述至少一个出口号和连接的路链的所述顺序来选择连接到所述选定路链的所述路链中的一者；以及
--(537)如果正好一个路链连接到所述选定路链，则选择所述正好一个连接的路链。


2.根据权利要求1所述的方法(500)，其还包括：
-(522)将所述导航数据库的识别符传输到导航服务器。


3.根据权利要求2所述的方法(500)，其中所述路径数据还指示结束识别符，并且还包括：
-(550)当所述链路计数等于所述路径的所述路链数目时，确定所述选定路链作为结束路链；
-(516)确定所述结束路链是否与所述结束识别符匹配；以及
-(554)如果所述结束识别符和所述结束路链不匹配，则将错误信号传输到所述导航服务器。


4.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中所述路径数据还包括出口号列表，所述列表包括所述至少一个出口号，且其中当一个以上路链连接到所述选定路链时，选择(536)所述路链中的一者是基于所述出口号列表的相应下一元素。


5.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中：
所述多个路链中的每一者还指示交通流方向；
所述多个链路节点中的每一者定义关于在相应的链路节点处连接的两个或更多个路链中的每一者的相应起点或相应终点的所述拓扑连接；
当确定(512)一个以上路链是否连接到所述选定路链时，选择所述多个链路节点中的一链路节点使得，如果所述选定链路节点的所述交通流方向是向前的，则定义关于所述选定路链的所述终点的所述拓扑连接，或者如果所述选定链路节点的所述交通流方向是向后的，则定义关于所述选定路链的所述起点的所述拓扑连接，其中仅计数其相应交通流方向是从所述选定链路节点输出的此类路链；以及
当选择(536)连接到所述选定路链的所述路链中的一者时，选择在所述选定链路节点处的所述两个或更多个连接的路链的所述顺序内的位置等于所述至少一个出口号的路链，其中仅计数在所述顺序内的其相应交通流方向是从所述选定链路节点输出的此类路链。


6.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中所述多个路链中的每一者还指示功能道路等级或运输类型中的至少一者，且其中当确定(512)一个以上路链是否连接到所述选定路链时，以及当选择(536)连接到所述选定路链的所述路链中的一者时，仅计数具有相同功能道路等级或运输类型的此类路链。


7.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中：
所述路径数据指示所述路径的第一子路径和第二子路径，并且包括所述第一子路径和所述第二子路径中的每一者的相应起始识别符、链路计数和至少一个出口号；
基于所述第一子路径的所述相应起始识别符、链路计数和至少一个出口号，对所述第一子路径执行所述起始路链的所述选择(526)和所述路径的迭代扩展，直到所述第一子路径的所述链路计数等于所述第一子路径的所述路链数目；以及
基于所述第二子路径的所述相应起始识别符、链路计数和至少一个出口号，对所述第二子路径执行所述起始路链的所述选择和所述路径的迭代扩展，直到所述第二子路径的所述链路计数等于所述第二子路径的所述路链数目。


8.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中所述路径数据还指示路径位置，并且包括位置识别符、位置索引和位置偏移中的至少一者，且其中所述路径位置通过以下方式来解码：
-如果由所述路径数据指示所述位置识别符或所述位置索引，则基于所述位置识别符或所述位置索引选择所述路径的路链作为位置路链，或者否则作为所述起始路链；以及
-将所述路径位置确定为所述路径内的位置，其中如果所述路径数据不指示所述位置偏移，则所述位置在所述位置路链的所述起点处，或者否则，所述位置从所述位置路链的所述起始沿所述路径向所述位置路链的所述终点方向偏移了所述位置偏移。


9.根据前述权利要求中任一项所述的方法(500)，其中所述路径数据还指示路径区段，并且包括区段起始识别符、区段起始索引和区段起始偏移中的至少一者，且其中所述路径区段通过以下方式来解码：
-如果由所述路径数据指示所述区段起始识别符或所述区段起始索引，则基于所述区段起始识别符或所述区段起始索引选择所述路径的路链作为区段起始路链，或者否则作为所述起始路链；以及
-确定所述路径区段的起始，其中如果所述路径数据不指示所述区段起始偏移，则所述起始在所述区段起始路链的所述起点处，或者否则，所述起始从所述区段起始路链的所述起点...

【专利技术属性】
技术研发人员：A普莱阿金，S珀斯纳，S艾格斯，
申请(专利权)人：哈曼贝克自动系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE