WO2010040591A1 - Method for determining a route and device therefor - Google Patents

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WO2010040591A1
WO2010040591A1 PCT/EP2009/060543 EP2009060543W WO2010040591A1 WO 2010040591 A1 WO2010040591 A1 WO 2010040591A1 EP 2009060543 W EP2009060543 W EP 2009060543W WO 2010040591 A1 WO2010040591 A1 WO 2010040591A1
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WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
route
traffic
weights
optimization
nodes
Prior art date
Application number
PCT/EP2009/060543
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German (de)
French (fr)
Inventor
Stephan Buch
Marcus Schneider
Original Assignee
Robert Bosch Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Robert Bosch Gmbh filed Critical Robert Bosch Gmbh
Publication of WO2010040591A1 publication Critical patent/WO2010040591A1/en

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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01CMEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/26Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00 specially adapted for navigation in a road network
    • G01C21/34Route searching; Route guidance
    • G01C21/3453Special cost functions, i.e. other than distance or default speed limit of road segments
    • G01C21/3461Preferred or disfavoured areas, e.g. dangerous zones, toll or emission zones, intersections, manoeuvre types, segments such as motorways, toll roads, ferries

Definitions

  • the invention is based on a method and a device according to the preamble of the independent claims.
  • JP 2006 226 786 A describes a navigation system which determines a driving route from a starting point to a destination point and guides a driver along this route to the destination, the driving route being determined in such a way that right-turn procedures for following the route are avoided as far as possible. This is based on the left-hand traffic common in Japan, so that right-turn operations, in particular due to the required crossing of an oncoming lane, present a danger potential and require increased attention of the vehicle driver. Right turn operations are thereby bypassed by a plurality of consecutive left turn events if the detour resulting from this work does not exceed a certain length. Purpose and advantages of the invention
  • This object is achieved in that in the route determination, the number of decision points contained in the route, in particular branches, junctions, intersections, roundabouts and the like, where the user must make a decision on a drive on, and thus the possible sources of error for the user to follow the route to the minimum.
  • road map data on the basis of which the route is determined from a start to a user-specified destination, are assigned traffic nodes, in particular branches, junctions, intersections, roundabouts and the like, weights.
  • the route is determined on the basis of these weights assigned to the traffic nodes in the sense of minimizing the total costs of the route as the sum of the weights of the traffic nodes contained therein. If all nodes have been assigned the same weights, a route is thus determined which contains a minimum of traffic nodes.
  • the weights assigned to the traffic nodes vary in
  • the traffic node can also be advantageous for various reasons
  • Driving maneuvers are assigned different weights. Thus, a straight-ahead driving over an intersection is occupied with a lower weight than amaschineabbiegevorgang and this again with a lower weight than a left turn, in which the oncoming traffic would have to be crossed.
  • Traffic nodes advantageously overlap additively or multiplicatively to a resulting total weight for a traffic node.
  • the route determination does not take place exclusively in the sense of minimizing the sum of the node weights of the traffic junctions involved, but with a criterion mix, that is to say under a boundary condition, such as in particular a shortest possible total travel distance, total energy consumption or total travel time.
  • a route is determined which as a result contains a small number of nodes and thus decision points for the driver and at the same time a short one
  • Driving distance, low fuel consumption or a short driving time required Driving distance, low fuel consumption or a short driving time required.
  • the weighting of the criteria to be taken into account can advantageously be predetermined by the user.
  • Figure 1 is a block diagram of a vehicle navigation system as an example of an arrangement for carrying out the method according to the invention
  • Figure 2 shows a section of a road network to illustrate the operation of the invention.
  • the reference numeral 1 designates the arrangement according to the invention for carrying out the method according to the invention, here without limiting the generality of the invention using the example of a navigation system 1 for permanent or at least temporary use in a motor vehicle, ie a vehicle navigation system.
  • the navigation device 1 comprises, in a manner known per se, means 11 for self-locating and thus for determining a current vehicle location, for example a receiver for GPS satellite positioning signals, preferably additionally inertial sensors and the like, whereby the respective current location is determined from a combination of these signals.
  • means 11 for self-locating and thus for determining a current vehicle location for example a receiver for GPS satellite positioning signals, preferably additionally inertial sensors and the like, whereby the respective current location is determined from a combination of these signals.
  • Operating device 12 which preferably has control elements in the form of push buttons, touch screen or the like, can be entered by the user a destination.
  • a route calculation module 101 which is preferably a software module that is processed by a computer of a central controller 10 of the navigation system 1, calculates a route from the current vehicle location to the entered destination via a traffic route network represented by map data 14 stored in a mass memory 14 becomes.
  • the map data 14 includes elements, namely, in particular, edges that
  • Traffic routes a traffic route network in the case of a navigation system for road vehicles road sections, represent. These are designated in the section of a road map shown in Figure 2 with Sl, S2, S3 and S4. These edges are assigned edge weights, here for example length values, which indicate how long a respective traffic route or traffic route section is. These edges Sl,..., S4 are linked to one another via nodes which correspond to real traffic hubs, in particular branches, junctions, intersections, roundabouts, motorway exits or exits and the like in the real traffic route network. In FIG. 2, these are the nodes K1 and K2. These nodes are also assigned weights in the map data 14.
  • the weights assigned to the nodes correspond to an assumed complexity of the nodes. This means that, for example, simple branches or junctions are assigned a lower weight, whereas more complex nodes, such as intersections or roundabouts, have a higher weight.
  • the complexity corresponds, for example, to the number of edges opening in the node, ie traffic route sections.
  • the complexity of the nodes corresponds, for example, with their clarity from the perspective of a vehicle driver who approaches such a transport node with his vehicle.
  • an intersection with multi-lane devisated roads may have a higher complexity than an intersection with two-lane activating roads.
  • the weights associated with a traffic node advantageously also vary as a function of a passage direction through the traffic information. For example, a straight-line travel across an intersection is associated with a lower weight than a right-turn at that intersection, and this, in turn, is less than a left-turn at that intersection.
  • a route calculation is carried out from a start to a user input via the operating device 12 Destination in route calculation module 101 according to a known route calculation algorithm, such as Ford-Moore or Dijkstra. In a simplest embodiment, this calculation could take place exclusively in the sense of minimizing the total costs of the routes as the sum of the weights of the node weights contained in the route.
  • Route calculation would thus be a route from the starting location to the entered destination, which, as far as all nodes are assigned the same weights, comprises a minimum of nodes and thus traffic nodes. From the point of view of the user or vehicle driver, such a route would have the advantage that decisions necessary at decision points on a further journey via one of at least two possible further roads are reduced to a minimum.
  • the nodes of the traffic route network weights are assigned, which also take into account the nature of the nodes. In case of
  • FIG. 2 may assign to the node K1 a weight with the value "3", the node K2 a weight with the value "8".
  • these values may be as follows. Each node receives a weight, the amount of which depends on the number of entering road sections. Kl is an intersection with three subsequent road sections Sl,
  • the roundabout K2 comprises four intersecting road sections S2, S3 and two road sections not designated in the Figure 2, resulting in a weight of "4". Since a roundabout is or can be confusing, this value is doubled here, for example, resulting in the node weight "8" for the
  • the minimization of the total costs does not take place exclusively via the nodes, but additionally via the edge weights.
  • a route is thus calculated which comprises a minimum of nodes or decision points under the boundary condition of a simultaneously short route length from the start to the destination.
  • Weighting of the criteria in this case number of knots and short route at the same time, can be achieved by multiplying the weights of both the edge and the edge Nodal weights with corresponding weighting factors of, for example, 40% for the node and 60% for the edge weights are given.
  • alternative 2 has significantly higher overall costs than alternative 1, so that the alternative is based on the subsequent route calculation.
  • the thus calculated route is stored in a route memory 18 and based on a subsequent route guidance, which is determined in the course of the movement of the vehicle whose current location and aligned with the route and, if necessary, guidance instructions for following the route generated and, for example, as synthesized speech over a Output device 16 are output acoustically.
  • the route can also be displayed, for example, on a display 19 in a map representation.
  • weighting of traffic junctions may also include other considerations, such as - the type of crossing (roundabout, star junction with several situations eg "half right / far right", traffic lights (late determination in straight / right or left turn, possibly multi-lane), T-junction, Y-junction, etc.), where a multi-lane traffic light crossing certainly receives a higher complexity weighting than a simple "right or left" -
  • Type of road for example, motorway, main road, country road, inner-city priority road, inner-city residential streets, .
  • a priority road e.g. a lower one

Abstract

The invention relates to a method for determining a route from a starting point to a destination point in a navigation system through optimization with respect to an optimization criterion, wherein the optimization criterion consists in a minimization of decision points lying on the route. The invention has the advantage that route guidance becomes easier to understand and more comprehensible for a user and possible sources of error in following the route are reduced to a minimum.

Description

Titel title
Verfahren zur Bestimmung einer Route und Vorrichtung dazuMethod for determining a route and device therefor
Stand der TechnikState of the art
Die Erfindung geht von einem Verfahren und einer Vorrichtung nach der Gattung der unabhängigen Patentansprüche aus.The invention is based on a method and a device according to the preamble of the independent claims.
Aktuelle Navigationssysteme ermöglichen die Bestimmung von Routen, welche hinsichtlich bestimmter Kriterien ein Optimum darstellen, wie beispielsweise kürzeste Fahrzeit oder Fahrstrecke. Zusätzlich können bestimmte Routenabschnitte von der Routenbestimmung ausgenommen werden, wie beispielsweise Tunnel, Mautstraßen oder Fähren. Des Weiteren kann durch die Berücksichtigung von digital codierten und beispielsweise gemäß ISO 14819 über Rundfunk übertragenen Verkehrsmeldungen eine jeweils aktuelle Verkehrslage, das heißt insbesondere aktuelle Verkehrsstörungen bei der Routenbestimmung berücksichtigt werden.Current navigation systems allow the determination of routes that represent an optimum in terms of certain criteria, such as the shortest travel time or route. In addition, certain route sections may be excluded from route determination, such as tunnels, toll roads or ferries. Furthermore, due to the consideration of digitally coded traffic reports transmitted via broadcasting, for example according to ISO 14819, a respective current traffic situation, that is to say, in particular, current traffic disruptions, can be taken into account in the route determination.
In JP 2006 226 786 A ist ein Navigationssystem beschrieben, welches eine Fahrroute von einem Start- zu einem Zielpunkt bestimmt und einen Fahrzeugführer entlang dieser Route zum Ziel führt, wobei die Fahrroute derart bestimmt wird, dass Rechtsabbiegevorgänge zum Befolgen der Route möglichst weitgehend vermieden werden. Zugrunde liegt der in Japan übliche Linksverkehr, so dass Rechtsabbiegevorgänge insbesondere durch das erforderliche Kreuzen einer Gegenfahrbahn ein Gefahrenpotenzial in sich bergen und eine erhöhte Aufmerksamkeit des Fahrzeugführers erfordern. Rechtsabbiegevorgänge werden dabei durch eine Mehrzahl von aufeinanderfolgenden Linksabbiegevorgängen umgangen, wenn der durch diese Umgehung entstehende Umweg eine bestimmte Länge nicht überschreitet. Aufgabe und Vorteile der ErfindungJP 2006 226 786 A describes a navigation system which determines a driving route from a starting point to a destination point and guides a driver along this route to the destination, the driving route being determined in such a way that right-turn procedures for following the route are avoided as far as possible. This is based on the left-hand traffic common in Japan, so that right-turn operations, in particular due to the required crossing of an oncoming lane, present a danger potential and require increased attention of the vehicle driver. Right turn operations are thereby bypassed by a plurality of consecutive left turn events if the detour resulting from this work does not exceed a certain length. Purpose and advantages of the invention
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine verbesserte Routenbestimmung für ein Navigationssystem anzugeben, welche einem Benutzer des Navigationssystems ein Befolgen der Route erleichtet.It is an object of the invention to provide an improved route determination for a navigation system, which makes it easier for a user of the navigation system to follow the route.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass bei der Routenbestimmung die Zahl der in der Route enthaltenen Entscheidungspunkte, wie insbesondere Verzweigungen, Einmündungen, Kreuzungen, Kreisverkehre und dergleichen, an denen der Benutzer eine Entscheidung über eine Weiterfahrt treffen muss, und damit auch die möglichen Fehlerquellen für den Benutzer beim Befolgen der Route auf ein Mindestmaß reduziert werden.This object is achieved in that in the route determination, the number of decision points contained in the route, in particular branches, junctions, intersections, roundabouts and the like, where the user must make a decision on a drive on, and thus the possible sources of error for the user to follow the route to the minimum.
Dazu werden vorteilhaft in Straßenkartendaten, auf deren Grundlage die Route von einem Start- zu einem vom Benutzer vorgegebenen Ziel bestimmt wird, Verkehrsknoten, also insbesondere Verzweigungen, Einmündungen, Kreuzungen, Kreisverkehre und dergleichen, Gewichte zugeordnet. Die Route wird auf Basis dieser den Verkehrsknoten zugeordneten Gewichte im Sinne einer Minimierung der Gesamtkosten der Route als Summe der Gewichte der darin enthaltenen Verkehrsknoten bestimmt. Sofern allen Knoten die gleichen Gewichte zugeordnet worden sind, wird so eine Route bestimmt, die ein Minimum an Verkehrsknoten enthält.For this purpose, road map data, on the basis of which the route is determined from a start to a user-specified destination, are assigned traffic nodes, in particular branches, junctions, intersections, roundabouts and the like, weights. The route is determined on the basis of these weights assigned to the traffic nodes in the sense of minimizing the total costs of the route as the sum of the weights of the traffic nodes contained therein. If all nodes have been assigned the same weights, a route is thus determined which contains a minimum of traffic nodes.
Vorzugsweise variieren die den Verkehrsknoten zugeordneten Gewichte inPreferably, the weights assigned to the traffic nodes vary in
Abhängigkeit einer Komplexität der Verkehrsknoten. So werden beispielsweise einfachen Einmündungen oder Verzweigungen geringere Gewichte als Kreuzungen oder Kreisverkehren oder dergleichen zugeordnet. Die Komplexität und damit die Höhe des Gewichts kann dabei direkt mit der Zahl der in einen Verkehrsknoten mündenden Straßenabschnitte korrelieren. Weiterhin kann dieDependence of a complexity of traffic nodes. For example, simple intersections or branches are assigned lower weights than intersections or roundabouts or the like. The complexity and thus the height of the weight can correlate directly with the number of road sections opening into a traffic junction. Furthermore, the
Komplexität mit der Übersichtlichkeit der Verkehrsknoten aus Sicht eines sich dem Verkehrsknoten nähernden Fahrzeugführers korrelieren, so dass beispielsweise eine einfache Straßenkreuzung mit zweispurigen einmündenden Straßenabschnitten ein geringeres Gewicht erhält als beispielsweise ein Kreisverkehr, der aufgrund Bebauung oder Bepflanzung in seinem Zentrum oder aufgrund seiner Ausdehnung nicht oder nur eingeschränkt zu übersehen ist.Complexity with the clarity of the traffic nodes from the point of view of the traffic node approaching vehicle driver correlate, so that, for example, a simple intersection with two-lanes opening Less weight is given to road sections than, for example, a roundabout that is not or only partially overlooked due to development or planting at its center or due to its extension.
Weiterhin können vorteilhaft den Verkehrsknoten auch für verschiedeneFurthermore, the traffic node can also be advantageous for various
Fahrmanöver verschiedene Gewichte zugeordnet werden. So wird eine Geradeausfahrt über eine Kreuzung hinweg mit einem geringeren Gewicht belegt als ein Rechtsabbiegevorgang und dieser wieder mit einem geringeren Gewicht als ein Linksabbiegevorgang, bei dem der Gegenverkehr gekreuzt werden müsste. Diese genannten und auch weitere Einflüsse auf die Komplexität einesDriving maneuvers are assigned different weights. Thus, a straight-ahead driving over an intersection is occupied with a lower weight than a Rechtsabbiegevorgang and this again with a lower weight than a left turn, in which the oncoming traffic would have to be crossed. These mentioned and also further influences on the complexity of a
Verkehrsknotens überlagern sich vorteilhaft additiv oder multiplikativ zu einem resultierenden Gesamtgewicht für einen Verkehrsknoten.Traffic nodes advantageously overlap additively or multiplicatively to a resulting total weight for a traffic node.
Vorteilhaft erfolgt die Routenbestimmung nicht ausschließlich im Sinne einer Minimierung der Summe der Knotengewichte der beteiligten Verkehrsknoten, sondern mit einem Kriterienmix, also unter einer Randbedingung, wie insbesondere einer gleichzeitig möglichst kurzen Gesamtfahrstrecke, Gesamtenergieverbauch oder Gesamtfahrzeit. Somit wird eine Route bestimmt, die im Ergebnis eine geringe Zahl von Knotenpunkten und damit für den Fahrzeugführer Entscheidungspunkte enthält und gleichzeitig eine kurzeAdvantageously, the route determination does not take place exclusively in the sense of minimizing the sum of the node weights of the traffic junctions involved, but with a criterion mix, that is to say under a boundary condition, such as in particular a shortest possible total travel distance, total energy consumption or total travel time. Thus, a route is determined which as a result contains a small number of nodes and thus decision points for the driver and at the same time a short one
Fahrstrecke, einen geringen Kraftstoffverbrauch oder eine geringe Fahrzeit erfordert. Die Gewichtung der zu berücksichtigenden Kriterien kann dabei vorteilhaft durch den Benutzer vorgebbar sein.Driving distance, low fuel consumption or a short driving time required. The weighting of the criteria to be taken into account can advantageously be predetermined by the user.
Zeichnungendrawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Figuren dargestellt und werden nachfolgend näher erläutert.Embodiments of the invention are illustrated in the figures and are explained in more detail below.
Es zeigen - A -Show it - A -
Figur 1 ein Blockschaltbild eines Fahrzeugnavigationssystems als Beispiel einer Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens undFigure 1 is a block diagram of a vehicle navigation system as an example of an arrangement for carrying out the method according to the invention and
Figur 2 einen Ausschnitt eines Straßennetzes zur Verdeutlichung der Funktionsweise der Erfindung.Figure 2 shows a section of a road network to illustrate the operation of the invention.
Beschreibung der AusführungsbeispieleDescription of the embodiments
In Figur 1 bezeichnet das Bezugszeichen 1 die erfindungsgemäße Anordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, hier ohne Beschränkung der Allgemeinheit der Erfindung am Beispiel eines Navigationssystems 1 zur dauerhaften oder zumindest temporären Verwendung in einem Kraftfahrzeug, also eines Fahrzeugnavigationssystems.In FIG. 1, the reference numeral 1 designates the arrangement according to the invention for carrying out the method according to the invention, here without limiting the generality of the invention using the example of a navigation system 1 for permanent or at least temporary use in a motor vehicle, ie a vehicle navigation system.
Das Navigationsgerät 1 umfasst in an sich bekannter Weise Mittel 11 zur Eigenortung und damit zur Bestimmung eines aktuellen Fahrzeugstandorts, beispielsweise einen Empfänger für GPS-Satellitenortungssignale, bevorzugt zusätzlich Inertialsensoren und dergleichen mehr, wobei aus einer Verknüpfung dieser Signale der jeweils aktuelle Standort bestimmt wird. Über eineThe navigation device 1 comprises, in a manner known per se, means 11 for self-locating and thus for determining a current vehicle location, for example a receiver for GPS satellite positioning signals, preferably additionally inertial sensors and the like, whereby the respective current location is determined from a combination of these signals. Over a
Bedieneinrichtung 12, welche vorzugsweise über Bedienelemente in Form von Tastschaltern, Touch-Screen oder dergleichen verfügt, kann vom Benutzer ein Fahrziel eingegeben werden. In der Folge berechnet ein Routenberechnungsmodul 101, welches vorzugsweise ein Softwaremodul ist, das von einem Rechner einer zentralen Steuerung 10 des Navigationssystems 1 abgearbeitet wird, eine Route vom aktuellen Fahrzeugstandort zum eingegebenen Fahrziel über ein Verkehrswegenetz, welches durch in einem Massenspeicher 14 gespeicherte Kartendaten 14 repräsentiert wird.Operating device 12, which preferably has control elements in the form of push buttons, touch screen or the like, can be entered by the user a destination. As a result, a route calculation module 101, which is preferably a software module that is processed by a computer of a central controller 10 of the navigation system 1, calculates a route from the current vehicle location to the entered destination via a traffic route network represented by map data 14 stored in a mass memory 14 becomes.
Die Kartendaten 14 umfassen Elemente, nämlich insbesondere Kanten, dieThe map data 14 includes elements, namely, in particular, edges that
Verkehrswege eines Verkehrswegenetzes, im Falle eines Navigationssystems für Straßenfahrzeuge Straßenabschnitte, repräsentieren. Diese sind in dem in Figur 2 dargestellten Ausschnitt einer Straßenkarte mit Sl, S2, S3 und S4 bezeichnet. Diesen Kanten sind Kantengewichte, hier beispielsweise Längenwerte, zugeordnet, die angeben, wie lang ein jeweiliger Verkehrsweg oder Verkehrswegeabschnitt ist. Diese Kanten Sl, ..., S4 sind über Knoten, die realen Verkehrsknotenpunkten, wie insbesondere Verzweigungen, Einmündungen, Kreuzungen, Kreisverkehre, Autobahnauf- oder Ausfahrten und dergleichen im realen Verkehrswegenetz entsprechen, untereinander verknüpft. In Figur 2 sind dies die Knoten Kl und K2. Diesen Knoten sind in den Kartendaten 14 ebenfalls Gewichte zugeordnet.Traffic routes a traffic route network, in the case of a navigation system for road vehicles road sections, represent. These are designated in the section of a road map shown in Figure 2 with Sl, S2, S3 and S4. These edges are assigned edge weights, here for example length values, which indicate how long a respective traffic route or traffic route section is. These edges Sl,..., S4 are linked to one another via nodes which correspond to real traffic hubs, in particular branches, junctions, intersections, roundabouts, motorway exits or exits and the like in the real traffic route network. In FIG. 2, these are the nodes K1 and K2. These nodes are also assigned weights in the map data 14.
In bevorzugter Ausgestaltung korrespondieren dabei die den Knoten zugeordneten Gewichte mit einer angenommenen Komplexität der Knoten. Das bedeutet, dass beispielsweise einfachen Verzweigungen oder Einmündungen ein kleines Gewicht, demgegenüber komplexeren Knoten, wie beispielsweise Kreuzungen oder Kreisverkehren ein höheres Gewicht zugeordnet ist. Die Komplexität korrespondiert dabei beispielsweise mit der Zahl der in dem Knoten mündenden Kanten, also Verkehrswegeabschnitte. Weiterhin korrespondiert die Komplexität der Knoten beispielsweise mit deren Übersichtlichkeit aus Sicht eines Fahrzeugführers, der sich einem solchen Verkehrsknoten mit seinem Fahrzeug nähert. Hier kann beispielsweise ein Kreisverkehr mit Bebauung in dessen Zentrum eine höhere Komplexität aufweisen als beispielsweise eine vergleichsweise übersichtliche Kreuzung. Weiterhin kann beispielsweise eine Kreuzung mit vielspurigen einmündenden Straßen eine höhere Komplexität aufweisen als eine Kreuzung mit zweispurigen einmündenden Straßen.In a preferred embodiment, the weights assigned to the nodes correspond to an assumed complexity of the nodes. This means that, for example, simple branches or junctions are assigned a lower weight, whereas more complex nodes, such as intersections or roundabouts, have a higher weight. The complexity corresponds, for example, to the number of edges opening in the node, ie traffic route sections. Furthermore, the complexity of the nodes corresponds, for example, with their clarity from the perspective of a vehicle driver who approaches such a transport node with his vehicle. Here, for example, a roundabout with development in the center of a higher complexity than, for example, a relatively clear junction. Furthermore, for example, an intersection with multi-lane inaugurated roads may have a higher complexity than an intersection with two-lane inaugurating roads.
In weiter bevorzugter Ausgestaltung variieren die einem Verkehrsknoten zugeordneten Gewichte vorteihaft auch in Abhängigkeit einer Durchfahrtrichtung durch den Verkehrsnkoten. Einer Geradeausfahrt über eine Kreuzung hinweg ist beispielsweise ein geringeres Gewicht zugeordnet als einem Rechtsabbiegevorgang an dieser Kreuzung und diesem wiederum ein geringeres Gewicht als einem Linksabbiegevorgang an dieser Kreuzung.In a further preferred embodiment, the weights associated with a traffic node advantageously also vary as a function of a passage direction through the traffic information. For example, a straight-line travel across an intersection is associated with a lower weight than a right-turn at that intersection, and this, in turn, is less than a left-turn at that intersection.
Auf Grundlage dieser Kartendaten 14 erfolgt eine Routenberechnung von einem Start- zu einem vom Benutzer über die Bedieneinrichtung 12 eingegebenen Zielort im Routenberechnungsmodul 101 nach einem an sich bekannten Routenberechnungsalgorithmus, wie Ford-Moore oder Dijkstra. In einer einfachsten Ausgestaltung könnte diese Berechnung ausschließlich im Sinne einer Minimierung der Gesamtkosten der Routen als Summe der Gewichte der in der Route enthaltenen Knotengewichte erfolgen. Das Ergebnis derOn the basis of this map data 14, a route calculation is carried out from a start to a user input via the operating device 12 Destination in route calculation module 101 according to a known route calculation algorithm, such as Ford-Moore or Dijkstra. In a simplest embodiment, this calculation could take place exclusively in the sense of minimizing the total costs of the routes as the sum of the weights of the node weights contained in the route. The result of
Routenberechnung wäre somit eine Route vom Startort zum eingegebenen Zielort, die, soweit allen Knoten die gleichen Gewichte zugeordnet sind, ein Minimum an Knoten und somit Verkehrsknoten umfasst. Eine solche Route hätte aus Sicht des Benutzers bzw. Fahrzeugführers den Vorteil, dass an Entscheidungspunkten notwendige Entscheidungen über eine Weiterfahrt über eine von mindestens zwei mögliche weiterführende Straßen auf ein Minimum reduziert werden.Route calculation would thus be a route from the starting location to the entered destination, which, as far as all nodes are assigned the same weights, comprises a minimum of nodes and thus traffic nodes. From the point of view of the user or vehicle driver, such a route would have the advantage that decisions necessary at decision points on a further journey via one of at least two possible further roads are reduced to a minimum.
In bevorzugter Ausgestaltung sind den Knoten des Verkehrswegenetzes Gewichte zugeordnet, die auch die Art der Knoten berücksichtigen. Im Falle derIn a preferred embodiment, the nodes of the traffic route network weights are assigned, which also take into account the nature of the nodes. In case of
Figur 2 kann beipielsweise dem Knoten Kl ein Gewicht mit dem Wert „3", dem Knoten K2 ein Gewicht mit dem Wert „8" zugeorndet sein. Diese Werte können sich beispielsweise folgendermaßen ergeben. Jeder Knotenpunkt erhält ein Gewicht, dessen Höhe sich nach der Zahl der einmündenden Straßenabschnitte richtet. Kl ist eine Einmündung mit drei anschließenden Straßenabschnitten Sl,For example, FIG. 2 may assign to the node K1 a weight with the value "3", the node K2 a weight with the value "8". For example, these values may be as follows. Each node receives a weight, the amount of which depends on the number of entering road sections. Kl is an intersection with three subsequent road sections Sl,
S2 und S4 und erhält somit das Gewicht „3". Der Kreisverkehr K2 umfasst vier einmündende Straßenabschnitte S2, S3 und zwei in der Figur 2 nicht bezeichnete Straßenabschnitte, woraus sich ein Gewicht von „4" ergäbe. Da ein Kreisverkehr unübersichtlich ist oder sein kann, wird dieser Wert hier beispielsweise verdoppelt, es ergibt sich daraus das Knotengewicht „8" für denS2 and S4 and thus obtains the weight "3." The roundabout K2 comprises four intersecting road sections S2, S3 and two road sections not designated in the Figure 2, resulting in a weight of "4". Since a roundabout is or can be confusing, this value is doubled here, for example, resulting in the node weight "8" for the
Kreisverkehr K2. Es handelt sich bei diesen angenommenen Werten und der hier vorgeschlagenen Berechnung ausdrücklich um ein Beispiel zur Verdeutlichung. Anderweitige Berechnungen und sich daraus ergebende Werte der Kantenknoten können in der Praxis tauglicher erscheinen und liegen im Bereich der vorliegenden Erfindung. AIs mögliche Routenalternativen ergäben sich bei Berechnung über den in Figur 2 dargestellten Kartenausschnitt die Routen vom Startpunkt P zum Zielpunkt Z wie folgt.Roundabout K2. These assumed values and the calculation proposed here are expressly an example for clarification. Other calculations and resulting values of the edge nodes may appear more practical and are within the scope of the present invention. AIs possible route alternatives would result in calculation over the map detail shown in Figure 2, the routes from the starting point P to the destination point Z as follows.
1. Alternative P -> Kl -> Z, Summe der Kontengewichte = 31. Alternative P -> Cl -> Z, sum of the account weights = 3
2. Alternative P -> Kl -> K2 -> Z, Summe der Knotengewichte = 3 + 8 = 11.2. Alternative P -> Kl -> K2 -> Z, sum of node weights = 3 + 8 = 11.
Die zurückzulegenden Strecken betrügen für die beiden Alternativen unter der Annahme von Kantengewichten wie folgtThe routes to be traveled are cheating for the two alternatives assuming edge weights as follows
Sl: 1Sl: 1
S2: 1S2: 1
S3: 3S3: 3
S4: 6S4: 6
1. Alternative Sl -> S4 Summe Kantengewichte = 1 + 6 = 71. Alternative Sl -> S4 Sum edge weights = 1 + 6 = 7
2. Alternative Sl -> S2 -> S3 Summe Kantengewichte = 1 + 1 + 3 = 52. Alternative Sl -> S2 -> S3 sum of edge weights = 1 + 1 + 3 = 5
Somit weist zwar Alternative 2 über die Einmündung Kl und den Kreisverkehr K2 zwar eine kürzere Fahrstrecke auf, jedoch eine höhere Gesamtkomplexität infolge zweier enthaltener Knotenpunkte im Vergleich zu einem Knotenpunkt bei der ersten Alternative auf. Bei alleiniger Berücksichtigung der Summe der Knotengewichte würde somit die Alternative 1 P -> Kl -> Z der Zielführung zugrunde gelegt.Thus, although alternative 2 via the junction Kl and the roundabout K2 on a shorter route, but a higher overall complexity due to two included nodes compared to a node in the first alternative on. Taking only the sum of the node weights into account, the alternative 1 P -> Kl -> Z would therefore be used as the basis for the route guidance.
In bevorzugter Ausgestaltung erfolgt die Minimierung der Gesamtkosten nicht ausschließlich über die Knoten, sondern zusätzlich über die Kantengewichte. Im Ergebnis wird somit eine Route berechnet, die ein Minimum an Knoten bzw. Entscheidungspunkten unter der Randbedingung einer gleichzeitig kurzen Routenlänge bzw. Fahrstrecke vom Start- zum Zielort umfasst. Das Maß derIn a preferred embodiment, the minimization of the total costs does not take place exclusively via the nodes, but additionally via the edge weights. As a result, a route is thus calculated which comprises a minimum of nodes or decision points under the boundary condition of a simultaneously short route length from the start to the destination. The measure of
Gewichtung der Kriterien, hier gerine Knotenzahl bei gleichzeitig kurzer Route, kann dabei durch Multiplikation der Gewichte sowohl der Kanten- als auch der Knotengewichte mit entsprechenden Gewichtungsfaktoren von beispielsweise 40% für die Knoten- und 60% für die Kantengewichte vorgegeben werden.Weighting of the criteria, in this case number of knots and short route at the same time, can be achieved by multiplying the weights of both the edge and the edge Nodal weights with corresponding weighting factors of, for example, 40% for the node and 60% for the edge weights are given.
Bei gleicher Gewichtung der Kriterien geringe Gesamtkomplexität der Route, also geringes Gesamtknotengewicht und kurze Gesamtstrecke, also geringesWith the same weighting of the criteria, low total complexity of the route, ie low overall node weight and short total distance, ie low
Gesamtkantengewicht, ergeben sich für die beiden Alternativen folgende Verhältnisse.Total edge weight, resulting for the two alternatives following conditions.
1. Alternative P via Sl -> Kl via S4 -> Z 2. Alternative P via Sl -> Kl via S2 -> K2 via S3 -> Z1. Alternative P via Sl -> Kl via S4 -> Z 2. Alternative P via Sl -> Kl via S2 -> K2 via S3 -> Z
und damit Gesamtkosten vonand thus total costs of
1. Alternative 1 (Sl) + 3 (Kl) + 6 (S4) = 10 2. Alternative 1 (Sl) + 3 (Kl) + 1 (S2) + 8 (K2) + 3 (S3) = 161. Alternative 1 (Sl) + 3 (Kl) + 6 (S4) = 10 2. Alternative 1 (Sl) + 3 (Kl) + 1 (S2) + 8 (K2) + 3 (S3) = 16
Auch hier weist somit Alternative 2 deutlich höhere Gesamtkosten auf als Alternative 1, so dass Alternative der nachfolgenden Routenberechnung zugrunde gelegt wird.Here, too, alternative 2 has significantly higher overall costs than alternative 1, so that the alternative is based on the subsequent route calculation.
Die solchermaßen berechnete Route wird in einem Routenspeicher 18 abgelegt und einer nachfolgenden Zielführung zugrunde gelegt, wobei im Zuge der Fortbewegung des Fahrzeugs dessen jeweils aktueller Standort bestimmt und mit dem Routenverlauf abgeglichen wird und bedarfsweise Zielführungshinweise zum Befolgen der Route erzeugt und beispielsweise als synthetisierte Sprache über eine Ausgabeeinrichtung 16 akustisch ausgegeben werden. Alternativ oder ergänzend kann auch die Route beispielsweise auf einem Display 19 in einen Kartendarstellung eingezeichnet dargestellt werden.The thus calculated route is stored in a route memory 18 and based on a subsequent route guidance, which is determined in the course of the movement of the vehicle whose current location and aligned with the route and, if necessary, guidance instructions for following the route generated and, for example, as synthesized speech over a Output device 16 are output acoustically. Alternatively or additionally, the route can also be displayed, for example, on a display 19 in a map representation.
In die Gewichtung der Verkehrsknoten können auch weitere Überlegungen mit einfließen, wie - die Art der Kreuzung (Kreisverkehr, Sternkreuzung mit mehreren Situationen z.B. „halb rechts/ganz rechts", Ampelkreuzungen (späte Festlegung in Geradeaus / Rechts- oder Linksabbieung, womöglichmehrspurig), T- Kreuzung, Y- Kreuzung, etc.), wobei eine mehrspurige Ampelkreuzung sicherlich eine höhere Komplexitätsgewichtung erhält als eine einfache „rechts- oder Links"-In the weighting of traffic junctions may also include other considerations, such as - the type of crossing (roundabout, star junction with several situations eg "half right / far right", traffic lights (late determination in straight / right or left turn, possibly multi-lane), T-junction, Y-junction, etc.), where a multi-lane traffic light crossing certainly receives a higher complexity weighting than a simple "right or left" -
Kreuzung (T- Kreuzung).Crossing (T-junction).
- Strassentyp (z.B. Autobahn, Bundesstrasse, Landstrasse, innerstädtische Vorfahrtsstrasse, innerstädische Wohnstrassen, ...). Wobei hierbei eine Kreuzung die das Abbiegen entlang einer Vorfahrtsstrasse erfordert z.B. eine geringere- Type of road (for example, motorway, main road, country road, inner-city priority road, inner-city residential streets, ...). Whereby an intersection requiring turning along a priority road e.g. a lower one
Komplexitätseinstufung besitzt, als eine innerstädtische Wohnstrasse mit dicht aufeinanderfolgenden Abbiegungen, wobei dabei Privateinfahrten häufig nur schwer von „echten" Strassen zu unterscheiden sind.Complexity rating has, as an inner-city residential street with closely spaced turns, where private entrances are often difficult to distinguish from "real" streets.
- Eine weitere Gewichtungsmöglichkeit für eine Kreuzung ist dieAnother weighting option for an intersection is the
Berücksichtigung der Auswirkung eines Fehlabbiegens. Eine Kreuzung die bei einem Fehlabbiegen (z.B. Geradeausfahrt anstelle rechts abbiegen) zu einer einer deutlich längeren Gesamtstrecke, oder in eine Strassensituation mit komplexen Kreuzungssituationen führt, oder ein Wenden nur nach langer Fehlfahrt ermöglicht wird entsprechend hinsichtlich ihrer Komplexität hoch gewichtet. Diese Berücksichtigung kann z.B. dadurch erfolgen, dass der Algorithmus bei besonders fehleranfälligen Kreuzungen/Kreisverkehr, etc. Fehlfabbiegunen annimmt, und dann jeweils eine Routenberechnung bis zum Ziel bestimmt um daraus den Schwierigkeitsgrad zu ermitteln. Dieser wird dann geeignet als in den Komplexitätsgrad der Kreuzung integriert.Consider the impact of a false turn. An intersection that leads to a significantly longer total distance, or into a road situation with complex intersection situations in case of a wrong turn (for example straight driving instead of turning right) or turning only after a long wrong drive is accordingly highly weighted with regard to its complexity. This consideration may e.g. be carried out by the fact that the algorithm assumes Fehlfabbiegunen at particularly error-prone intersections / roundabouts, etc., and then determines a route calculation to the destination to determine the degree of difficulty. This is then suitably integrated into the degree of complexity of the crossing.
Es ist vorteilhaft, die Gewichtung der Kreuzungen empirisch zu ermitteln. It is advantageous to determine the weighting of the crossings empirically.

Claims

Patentansprüche: claims:
1. Verfahren zur Bestimmung einer Route von einem Start- zu einem Zielpunkt in einem Navigationssystem durch Optimierung hinsichtlich einesA method of determining a route from a starting point to a destination point in a navigation system by optimizing for a
Optimierungskriteriums, dadurch gekennzeichnet, dass das Optimierungskriterium in einer Minimierung von auf der Route liegenden Entscheidungspunkten besteht.Optimization criterion, characterized in that the optimization criterion consists in minimizing decision points lying on the route.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass den Entscheidungspunkten Gewichte zugeordnet werden, wobei zur Optimierung hinsichtlich des Optimierungskriteriums die Summe der Gewichte der auf der Route liegenden Entscheidungspunkte minimiert wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the decision points are assigned weights, wherein for optimization with respect to the optimization criterion, the sum of the weights of the decision points lying on the route is minimized.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass Entscheidungspunkte Verkehrsknoten eines Verkehrswegenetzes entsprechen, welche Verkehrswegeknoten sich dadurch auszeichnen, dass von einem aktuellen Standort auf einem Verkehrsweg aus mindestens zwei Möglichkeiten zur Weiterbewegung innerhalb des3. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that decision points traffic nodes of a traffic route network correspond, which traffic route nodes are characterized in that from a current location on a traffic route from at least two options for further movement within the
Verkehrswegenetzes bestehen.Traffic network exist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass verschiedenen Arten von Entscheidungspunkten unterschiedliche Gewichte zugeordnet werden, wobei zur Optimierung hinsichtlich des Optimierungskriteriums die Summe der Gewichte der auf der Route liegenden Entscheidungspunkte minimiert wird.4. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that different weights are assigned to different types of decision points, wherein for optimization with respect to the optimization criterion, the sum of the weights of the decision points lying on the route is minimized.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Route durch Optimierung hinsichtlich eines zusätzlichen, zweiten Optimierungskriteriums, wie insbesondere kürzeste Route, schnellste Route oder verbauchsgünstigste Route erfolgt, wobei die beiden Optimierungskriterien untereinander gewichtet werden. 5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the route is carried out by optimization with respect to an additional, second optimization criterion, such as in particular shortest route, fastest route or most low-cost route, wherein the two optimization criteria are weighted each other.
6. Anordnung mit einem Rechner zur Bestimmung einer Route gemäß einem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche. 6. Arrangement with a computer for determining a route according to a method according to one of the preceding claims.
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