优化车辆导航路径的系统、相应的车辆、方法和存储介质

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，更具体而言，涉及一种用于优化车辆导航路径的系统、包括其的车辆及相应的方法、计算机设备和计算机可读存储介质。

背景技术

现有技术中，车辆的导航系统通过采集多个不同路径上的车流量，然后分别估算当前车辆经由多个所述路径行驶所需的时间，进而将耗时最少的路径确定为推荐给用户的导航路线。

但是，在面对更为复杂的路况时，现有技术中的导航系统可能无法提供更为精准的导航路径。例如，导航路径为一段单行路且车流量并不大，但是该导航路径中存在大型车辆(例如，重型卡车)以低于该导航路径的道路限速的速度缓慢行驶，跟随在该大型车辆后方的其他车辆由于在很长一段距离都无法超车而形成受阻队列。如果当前车辆从该路径行驶，实际耗时可能会比现有导航系统估算的时间长很多，从而为用户带来不便。

因此，需要提供一种用于优化车辆导航路径的技术方案以至少部分地解决上述技术问题。

发明内容

为至少部分地解决上述技术问题，本发明提出了一种能够针对导航系统为当前车辆规划的导航路径实现进一步的优化的技术方案，旨在选择最优的或者最符合用户需求(例如，所需时间相对最小化)的导航路径推荐给当前车辆，为车辆用户节约时间，提升用户体验。

作为本发明的第一方面，提供一种用于优化车辆导航路径的系统，包括：

信息收集单元，被配置为用于，获取当前车辆的导航路径上的道路信息和路况信息、当前车辆的位置，所述道路信息包括所述导航路径上的可超车区段信息；

受阻队列检测单元，被配置为用于，基于所述道路信息和路况信息，检测所述导航路径上是否有缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列的情形，响应于有上述情形，确定所述受阻队列的位置和长度；

计算单元，被配置为用于，基于所述当前车辆的位置、所述导航路径上的可超车区段信息和所述受阻队列的位置和长度，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间；

控制单元，被配置为用于，基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，调整所述当前车辆的导航路径。

在一个实施例中，所述缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列通过如下方式进行判断：

一个车辆队列以小于道路限速值至少第一阈值的速度行驶；

所述道路在所述车辆队列行驶方向上为不可超车的单车道。

在一个实施例中，所述导航路径上的可超车区段信息包括所述可超车区段的位置和长度。

在一个实施例中，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间基于：当所述当前车辆到达所述受阻队列队尾时所述受阻队列的预计位置和长度。

在一个实施例中，所述计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，包括：

基于所述当前车辆的位置和所述受阻队列的位置，计算所述当前车辆追赶上所述受阻队列时的第一位置和所需的第一段时间；

基于所述第一位置、所述受阻队列的长度和所述导航路径上的可超车区段的位置和长度，计算所述当前车辆超过所述缓行车辆时所需的第二段时间，

其中，所述第一段时间与所述第二段时间之和为所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间。

在一个实施例中，所述调整所述当前车辆的导航路径，包括：

基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间重新给出当前导航路径的导航时间，或者规划新的导航路径。

在一个实施例中，所述新的导航路径为所述当前车辆上的导航系统上避开所述受阻队列的导航路径。

作为本发明的第二方面，提供一种服务器，包括本发明所述的用于优化车辆导航路径的系统。

作为本发明的第三方面，提供一种用于优化车辆导航路径的方法，包括：

获取当前车辆的导航路径上的道路信息和路况信息、当前车辆的位置，所述道路信息包括所述导航路径上的可超车区段信息；

基于所述道路信息和路况信息，检测所述导航路径上是否有缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列的情形，响应于有上述情形，确定所述受阻队列的位置和长度；

基于所述当前车辆的位置、所述导航路径上的可超车区段信息和所述受阻队列的位置和长度，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间；

基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，调整所述当前车辆的导航路径。

在一个实施例中，所述缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列通过如下方式进行判断：

一个车辆队列以小于道路限速值至少第一阈值的速度行驶；

所述道路在所述车辆队列行驶方向上为不可超车的单车道。

在一个实施例中，所述导航路径上的可超车区段信息包括所述可超车区段的位置和长度。

在一个实施例中，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间基于：当所述当前车辆到达所述受阻队列队尾时所述受阻队列的预计位置和长度。

在一个实施例中，所述计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，包括：

基于所述当前车辆的位置和所述受阻队列的位置，计算所述当前车辆追赶上所述受阻队列时的第一位置和所需的第一段时间；

基于所述第一位置、所述受阻队列的长度和所述导航路径上的可超车区段的位置和长度，计算所述当前车辆超过所述缓行车辆时所需的第二段时间，

其中，所述第一段时间与所述第二段时间之和为所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间。

在一个实施例中，所述调整所述当前车辆的导航路径，包括：

基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间重新给出当前导航路径的导航时间，或者规划新的导航路径。

在一个实施例中，所述新的导航路径为所述当前车辆上的导航系统上避开所述受阻队列的导航路径。

作为本发明的第四方面，提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其中，所述处理器执行所述计算机程序时实现本发明所述的方法。

作为本发明的第五方面，一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，所述计算机程序在被处理器执行时实现本发明所述的方法。

本发明的有益技术效果：

利用本发明的技术方案，可以针对导航系统为所述当前车辆规划的一条或者多条导航路径，获取所述导航路径上的相关信息；然后基于所述相关信息检测所述导航路径上是否存在受阻队列，如果确定存在，则进一步确定所述受阻队列的相关信息；进而，可以基于所述相关信息计算当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间；最后，可以基于计算得到的时间调整当前车辆的导航路径。从而可以对导航系统规划的导航路径实现进一步的优化，选择最优的或者最符合用户需求(例如，所需时间相对最小化)的导航路径推荐给当前车辆，为车辆用户节约时间，提升用户体验。

附图说明

以示例的方式参考以下附图描述本发明的非限制性且非穷举性实施例，其中：

图1是示出根据本发明的第一方面的一个实施例的用于优化车辆导航路径的系统示意图；

图2是示出根据本发明的第三方面的一个实施例的用于优化车辆导航路径的方法流程图；

图3是示出本发明适用的一个示例应用场景的示意图。

具体实施方式

为了使本发明的上述以及其他特征和优点更加清楚，下面结合附图进一步描述本发明。应当理解，本文给出的具体实施例是出于向本领域技术人员解释的目的，仅是示例性的，而非限制性的。

作为本发明的第一方面，提供一种用于优化车辆导航路径的系统。图1示意性示出根据本发明第一方面的一个实施例的用于优化车辆导航路径的系统100。所述系统100包括信息收集单元110、受阻队列检测单元120、计算单元130以及控制单元140，并且各个单元之间通信地耦合。

信息收集单元110可以被配置为用于获取当前车辆的导航路径上的道路信息和路况信息、当前车辆的位置。如能理解的，信息收集单元110可以被配置成适于连接至能够提供所述道路信息、所述路况信息以及当前车辆的信息的源——例如交管部门的在线服务器、在线地图服务器和/或全球卫星导航系统(GNSS)。其中，所述道路信息可以包括所述导航路径上的可超车区段信息、车道标志、车道类型、车道号码以及限速信息等。其中，优选地，所述可超车区段信息可以包括所述可超车区段的位置和长度；所述路况信息可以包括导航路径上其他车辆的GNSS位置、速度等；所述当前车辆的信息可以包括当前车辆的位置、速度等。可超车区段为可合法变道的区域，例如双车道区域，或者为可以借对向车道进行超车的单车道区域。

需要说明的是，所述“当前车辆”应该广义地理解，并不特指某一个或者某一类车辆，泛指在需要进行导航路径优化的场景下能够或者适合由所述系统100进行导航路径优化的车辆。

受阻队列检测单元120可以被配置为用于基于所述道路信息和路况信息，检测所述导航路径上是否有缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列的情形，响应于有上述情形，确定所述受阻队列的位置和长度。在一个实施例中，所述缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列可以通过如下方式进行判断：一个车辆队列以小于道路限速值至少第一阈值的速度行驶；所述道路在所述车辆队列行驶方向上为不可超车的单车道。

例如，上述信息收集单元110获取到所述导航路径上的其他车辆的GNSS位置、道路限速值以及车道标志。受阻队列检测单元120可以基于所述其他车辆中每一辆的GNSS位置在预设时间内的变化量确定所述其他车辆中每一辆的速度。受阻队列检测单元120还可以基于所述车道标志确定所述导航路径是否在车辆行驶方向上为不可超车的单车道，如果确定为单车道，那么该导航路径上的其他车辆将受限于所述单车道而形成一个车辆队列。受阻队列检测单元120可以根据所述车辆队列中每一辆的速度和GNSS位置分别计算其前方的可自由行驶距离，还可以根据所述车辆队列中每一辆的速度确定出该车辆队列的速度。从而，受阻队列检测单元120可以基于该车辆队列的速度和道路限速值进行判断，响应于判断出车辆队列以小于道路限速值至少第一阈值的速度行驶，则可以确定该车辆队列即为所述导航路径上的受阻队列。进一步地，受阻队列检测单元120可以判断所述受阻队列中每一辆前方的可自由行驶距离，并将可自由行驶距离大于预设距离阈值的车辆确定为所述缓行车辆。进而受阻队列检测单元120可以基于所述受阻队列中车辆的数量、车辆型号、可自由行驶距离等信息确定该受阻队列的长度，并且可以基于受阻队列中每一车辆的GNSS位置确定该受阻队列的可用的GNSS位置。

所述受阻队列的长度是变化的，在所述当前车辆追上所述受阻队列的队尾过程中，这个长度由于最前部的受阻车辆在可超车区段的超车和更多车辆加入受阻队列的队尾而动态变化。因此，在所述当前车辆追上所述受阻队列的队尾过程中，受阻队列的长度需要考虑最前部的受阻车辆在可超车区段的超车和更多车辆加入受阻队列的队尾。这需要考虑受阻队列前方的可超车区段的长度，以及当前车辆与所述受阻队列的队尾之间的车辆密度。

需要说明的是，本发明对所述“预设时间”不作特殊限定，例如，可以为5s，10s等；对所述“第一阈值”不作特殊限定，例如，可以为限速值的70％、65％等；对所述“预设距离阈值”也同样不作特殊限定，例如，可以为1km、1.5km等。上述情况均不限于所举示例，可以根据具体情形进行调整。

计算单元130可以被配置为用于基于所述当前车辆的位置、所述导航路径上的可超车区段信息和所述受阻队列的位置和长度，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间。在一个实施例中，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间可以包括：基于所述当前车辆的位置和所述受阻队列的位置，计算所述当前车辆追赶上所述受阻队列时的第一位置和所需的第一段时间；以及基于所述第一位置、所述受阻队列的长度和所述导航路径上的可超车区段的位置和长度，计算所述当前车辆超过所述缓行车辆时所需的第二段时间，其中，所述第一段时间与所述第二段时间之和为所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间。

例如，计算单元130被配置成可以基于信息收集单元110获取当前车辆的行驶相关信息(例如速度、加速度)，基于受阻队列检测单元120获取受阻队列的速度，或者，被配置成适于与所述当前车辆以及所述受阻队列中的车辆(例如，缓行车辆)通信，以借助安装于车辆上的检测装置获取所述当前车辆的行驶相关信息以及受阻队列的速度。例如，计算单元130可以基于上述获取的信息、所述当前车辆的位置和所述受阻队列的位置，计算出所述当前车辆追赶上所述受阻队列时的第一位置和所需的第一段时间。进一步地，计算单元130可以基于所述第一位置、所述受阻队列的长度和所述导航路径上的可超车区段的位置和长度估算出所述当前车辆超过所述缓行车辆时的第二位置，然后可以根据所述第一位置、所述第二位置以及所述当前车辆的速度计算出所述第二段时间。具体地，计算单元130可以按照如下准则确定所述第二位置：所述受阻队列每次经过一个所述可超车区段，从所述受阻队列的实时车辆数中减去N个车辆，同步更新所述受阻队列的实时车辆数，直至所述受阻队列的实时车辆数与即将到来的下一个所述可超车区段满足预设条件为止，所述当前车辆在下一个所述可超车区段中超越所述缓行车辆的位置即为所述第二位置。其中，N为正整数，且N取值与所述可超车区段的长度正相关。所述预设条件为：所述“实时车辆数”个车辆所形成的受阻队列的长度小于和/或等于下一个所述可超车区段的长度，以使得所述当前车辆在下一个所述可超车区段到来时能够超越所述缓行车辆。

控制单元140可以被配置为用于基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，调整所述当前车辆的导航路径。在一个实施例中，所述调整所述当前车辆的导航路径，包括：基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间重新给出当前导航路径的导航时间，或者规划新的导航路径。其中，所述新的导航路径为所述当前车辆上的导航系统上避开所述受阻队列的导航路径。

例如，当前车辆的现有导航系统为当前车辆规划了多条导航路径，针对每一条所述导航路径，所述系统100都可以借助上述信息收集单元110、受阻队列检测单元120、计算单元130进行处理，以分别确定所述当前车辆沿着每一条所述导航路径行驶所需的时间成本。控制单元140可以权衡多条导航路径的时间成本，选择最佳的导航路径推荐给所述当前车辆，以优化所述当前车辆现有导航系统的导航路径，例如选择时间成本最低的导航路径作为最佳的导航路径。或者，当其他多条导航路径的时间成本均高于当前导航路径的时间成本时，可以借助上述信息收集单元110、受阻队列检测单元120、计算单元130重新确定当前导航路径的时间成本，即所述导航时间。或者，上述已经规划的多条导航路径的时间成本均不能满足用户需求时，控制单元140可以规划新的导航路径，以满足车辆用户的需求。

可选地，所述系统100还可以包括信息推送单元。所述信息推送单元可用于向所述当前车辆的用户的终端和/或车载终端推送提示信息。所述提示信息用于指示当前导航路径中存在“受阻队列情况”以及“沿着该导航路径行驶所需要的时间”等信息。

如上文描述的本发明的用于优化车辆导航路径的系统以及如下面将描述的本发明的用于优化车辆导航路径的方法可适用于车辆面临现有导航路径需要优化的场景，如图3所示的示例场景。图3中示出的是一条可推荐给所述当前车辆的导航路径，该导航路径包括缓行车辆、以及被缓行车辆阻碍的其他车辆组成的受阻队列，并且沿图中行驶方向为不可超车的单车道(示出路段车道线均为实线)，道路限速为100km/h，所述受阻队列的行驶速度为50km/h。

作为本发明的第二方面，提供一种服务器，包括本发明所提供的用于优化车辆导航路径的系统。其中，所述服务器可以为在线服务器。

作为本发明的第三方面，提供一种用于优化车辆导航路径的方法。图2示意性示出根据本发明第三方面的一个实施例的用于优化车辆导航路径的方法200。

如图2所示，所述用于优化车辆导航路径的方法200，包括：步骤S210、获取当前车辆的导航路径上的道路信息和路况信息、当前车辆的位置，所述道路信息包括所述导航路径上的可超车区段信息；步骤S220、基于所述道路信息和路况信息，检测所述导航路径上是否有缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列的情形，响应于有上述情形，确定所述受阻队列的位置和长度；步骤S230、基于所述当前车辆的位置、所述导航路径上的可超车区段信息和所述受阻队列的位置和长度，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间；步骤S240、基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，调整所述当前车辆的导航路径。

在一个实施例中，所述缓行车辆阻碍后车行驶形成受阻队列通过如下方式进行判断：一个车辆队列以小于道路限速值至少第一阈值的速度行驶；所述道路在所述车辆队列行驶方向上为不可超车的单车道。在一个实施例中，所述导航路径上的可超车区段信息包括所述可超车区段的位置和长度。在一个实施例中，计算所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间，包括：基于所述当前车辆的位置和所述受阻队列的位置，计算所述当前车辆追赶上所述受阻队列时的第一位置和所需的第一段时间；基于所述第一位置、所述受阻队列的长度和所述导航路径上的可超车区段的位置和长度，计算所述当前车辆超过所述缓行车辆时所需的第二段时间，其中，所述第一段时间与所述第二段时间之和为所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间。在一个实施例中，所述调整所述当前车辆的导航路径，包括：基于所述当前车辆超越所述受阻队列预计所需的时间重新给出当前导航路径的导航时间，或者规划新的导航路径。在一个实施例中，所述新的导航路径为所述当前车辆上的导航系统上避开所述受阻队列的导航路径。

应理解，本文中前述第一方面关于用于优化车辆导航路径的系统所描述的具体特征也可类似地应用于第三方面的用于优化车辆导航路径的方法中进行简单扩展。为简化起见，未对其进行详细描述。

应理解，本发明的系统100的各个单元可全部或部分地通过软件、硬件、固件或其组合来实现。所述各单元各自可以硬件或固件形式内嵌于计算机设备的处理器中或独立于所述处理器，也可以软件形式存储于计算机设备的存储器中以供处理器调用来执行所述各单元的操作。所述各单元各自可以实现为独立的部件或模块，或者两个或更多个单元可实现为单个部件或模块。

本领域普通技术人员应理解，图1中示出的系统100的示意图仅仅是与本发明的方案相关的部分结构的示例性说明框图，并不构成对体现本发明的方案的计算机设备、处理器或计算机程序的限定。具体的计算机设备、处理器或计算机程序可以包括比图中所示更多或更少的部件或模块，或者组合或拆分某些部件或模块，或者可具有不同的部件或模块布置。

作为本发明第四方面，提供了一种计算机设备，其包括存储器和处理器，所述存储器上存储有可由处理器执行的计算机指令，所述计算机指令在由所述处理器执行时指示所述处理器执行本发明第三方面的方法的各步骤。该计算机设备可以广义地为服务器、车载终端，或任何其他具有必要的计算和/或处理能力的电子设备。在一个实施例中，该计算机设备可包括通过系统总线连接的处理器、存储器、网络接口、通信接口等。该计算机设备的处理器可用于提供必要的计算、处理和/或控制能力。该计算机设备的存储器可包括非易失性存储介质和内存储器。该非易失性存储介质中或上可存储有操作系统、计算机程序等。该内存储器可为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口和通信接口可用于与外部的设备通过网络连接和通信。该计算机程序被处理器执行时执行本发明的方法的步骤。

作为本发明第五方面，提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序在由处理器执行时实现本发明第三方面的方法的步骤。在一个实施例中，所述计算机程序被分布在网络耦合的多个计算机设备或处理器上，以使得所述计算机程序由一个或多个计算机设备或处理器以分布式方式存储、访问和执行。单个方法步骤/操作，或者两个或更多个方法步骤/操作，可以由单个计算机设备或处理器或由两个或更多个计算机设备或处理器执行。一个或多个方法步骤/操作可以由一个或多个计算机设备或处理器执行，并且一个或多个其他方法步骤/操作可以由一个或多个其他计算机设备或处理器执行。一个或多个计算机设备或处理器可以执行单个方法步骤/操作，或执行两个或更多个方法步骤/操作。

本领域普通技术人员可以理解，本发明的方法的全部或部分步骤可以通过计算机程序来指示相关的硬件如计算机设备或处理器完成，所述的计算机程序可存储于非暂时性计算机可读存储介质中，该计算机程序被执行时实现本发明的方法的步骤。根据情况，本文中对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用可包括非易失性和/或易失性存储器。非易失性存储器的示例包括只读存储器(ROM)、可编程ROM(PROM)、电可编程ROM(EPROM)、电可擦除可编程ROM(EEPROM)、闪存、磁带、软盘、磁光数据存储装置、光学数据存储装置、硬盘、固态盘等。易失性存储器的示例包括随机存取存储器(RAM)、外部高速缓冲存储器等。

以上描述的各技术特征可以任意地组合。尽管未对这些技术特征的所有可能组合进行描述，但这些技术特征的任何组合都应当被认为由本说明书涵盖，只要这样的组合不存在矛盾。

尽管结合实施例对本发明进行了描述，但本领域技术人员应理解，上文的描述和附图仅是示例性而非限制性的，本发明不限于所公开的实施例。在不偏离本发明的精神的情况下，各种改型和变体是可能的。