專利名稱：用于數(shù)字地圖中的網絡產生的時間及/或精確度相依的權重的制作方法
技術領域：
本發(fā)明大體上涉及一種使用探測數(shù)據產生、更新及延伸數(shù)字地圖(例如數(shù)字向量地圖)的方法，且更大體上來說涉及一種使用先進時間模型改進數(shù)據采擷活動的方法。
背景技術：
旅行者日益增加地使用導航系統(tǒng)、電子地圖(也稱為數(shù)字地圖)及地理定位裝置，以輔助各種導航功能，例如確定旅行者及/或運載工具的總體位置及定向、尋找目的地及地址、計算最佳路線并且提供實時駕駛指南。通常，導航系統(tǒng)包含將街道網絡描繪為一系列線段(或道路段)的小型顯示屏或圖形用戶接口。旅行者通常可位于接近或相對于道路或街道的數(shù)字地圖上。因為收集及處理道路信息非常昂貴，所以生產及更新數(shù)字地圖是昂貴的。調查方法或數(shù)字化衛(wèi)星圖像為產生數(shù)字地圖所普遍采用的技術。此外，歸因于失誤或錯誤的輸入源或有缺陷的推理程序，數(shù)字地圖可能包含不準確或系統(tǒng)誤差。因為道路幾何形狀隨時間而改變，所以一旦已產生數(shù)字地圖，就需耗費大量成本來持續(xù)更新地圖信息。在世界的一些區(qū)域中，數(shù)字地圖完全不可用?？赡艿那闆r是，現(xiàn)有道路地圖或網絡未完成對給定區(qū)域內的所有道路或路徑的描繪。此外，歸因于網絡(其可包含但不限于道路及路徑)的持續(xù)演變性質，可隨時間而發(fā)生改變使得現(xiàn)有數(shù)字地圖可不再精確地描繪當前狀況。近幾年，探測數(shù)據(也通常稱為“探測跡線”)已經使用以產生及更新運輸網絡(例如，道路、人行道、路徑、河流、航道)或可用于運輸人或運載工具的其它網絡的數(shù)字地圖。探測跡線是來自容納于多個運載工具中或通過多個步行者攜載的位置傳感器的多個循序位置測量。舉例來說，位置傳感器可為衛(wèi)星導航信號接收器，例如GPS系統(tǒng)。從探測數(shù)據產生網絡所使用的一種算法稱為增量算法。增量算法具有若干優(yōu)點，盡管其它非增量網絡產生算法也是有用的且有時是優(yōu)選的。增量算法的一個主要優(yōu)點在于增量方法允許延伸及改進網絡而無需再次處理整個網絡?？稍赨S 6，385，539及發(fā)明者H. Mund的題目為“利用GPS跡線的增量地圖產生、精細化和延伸(INCREMENTAL MAPGENERATION, REFINEMENT AND EXTENSION WITH GPS TRACES) ” 的申請者的共同待決的 PCT申請案(于2009年10月22日申請的PCT/EP2009/063938)中可找到增量地圖產生算法的實例。下文中，將在此后一 PCT申請案中所描述的技術稱為Viae Novae算法。舉例來說，從Viae Novae算法已知從具有集成式GPS功能性的低成本定位系統(tǒng)及手持裝置及移動電話獲取探測數(shù)據輸入以使用特定叢集技術遞增地學習地圖。待處理的輸入由呈(例如)標準ASCII串流(幾乎所有的現(xiàn)有GPS裝置均支持所述標準ASCII串流)形式的經記錄GPS跡線組成。輸出是呈導引圖表形式的道路地圖，所述導引圖表具有批注有行進時間信息的節(jié)點及邊緣。因此，適當?shù)匮b配有導航裝置且周游于主要干線及/或支線匯合點的旅行者可創(chuàng)建跡線地圖，在有規(guī)則距離處創(chuàng)建節(jié)點。將所述節(jié)點及邊緣存儲在數(shù)字向量地圖表或數(shù)據庫中。通過表示增量方法的此 技術，可推斷道路幾何形狀且通過濾除及分割算法而精細化所收集的數(shù)據點。圖I根據簡化流程描述此示范性增量方法。將多個探測器14描繪為具備GPS能力的個人導航裝置，例如由TomTom NV(www. tomtom, com)制造的那些裝置。然而，可將具有GPS功能性的任何適當?shù)难b置用于產生探測數(shù)據點，包含手持裝置、移動電話、PDA及類似物。所述探測數(shù)據點可經收集并且存儲于探測數(shù)據表16或其它適當數(shù)據庫或存放庫中。現(xiàn)有的數(shù)字向量地圖(在此實例中為先前創(chuàng)建的數(shù)字地圖)包含在表18中。當然，數(shù)字向量地圖18可作為數(shù)據庫或以其它適當?shù)男问酱嬖?。作為初始步驟，從表16中的粗略探測數(shù)據產生跡線。在步驟20處，從探測數(shù)據表選擇新線。在步驟22處，將所選擇的線與數(shù)字向量地圖匹配。在此步驟期間，將使用適當?shù)貓D匹配方法，使跡線的每一點與網絡元素相關聯(lián)。如果所述匹配方法無法使任何網絡元素與所述跡線相關聯(lián)，則將探測數(shù)據點標記為“不匹配”。以此方式嘗試將所有其它的探測數(shù)據點與現(xiàn)有網絡匹配。對于其數(shù)據點不匹配于現(xiàn)有網絡的任何元素的跡線段，則須將那些跡線段與網絡元素分割并且經由新的匯合點或現(xiàn)有匯合點插入(即，連接)所述跡線段。這發(fā)生在步驟24處。在某些情形下，使用已知或預先存在的匯合點是合理的。在道路網絡應用中，可將匯合點稱為交叉點。一旦已完成匹配步驟22及匯合點步驟24，就可在步驟26處將所述跡線段與相關聯(lián)的網絡元素合并。這可使用合并適當?shù)乃惴胺椒▉硗瓿?。最終，為降低形狀點的數(shù)目，有可能在步驟18處更新網絡表之前簡化網絡元素。在功能塊28處指示此任選簡化步驟且可通過各種技術(包含通過應用眾所周知的道格拉斯-普克(Douglas-Peucker)算法)來完成所述任選簡化步驟?？梢匀菀椎鼐毣把由鞌?shù)字地圖系統(tǒng)中的道路網絡的此方式使用可用的新跡線數(shù)據。當使用如上所述的增量方法時，不可從所產生的道路網絡移除舊的數(shù)據。然而，問題在于當分析網絡待延伸或改進到何程度時，舊的可能過時的跡線數(shù)據的剩余將作為所述增量算法的因素計入，且因此繼續(xù)影響分析。通過其權重值描述道路元素的用法及重要性。如果道路段不再投入使用，其仍可具有高權重且因此繼續(xù)負面地影響地圖精細化及延伸的實行。因此，需要一種使用探測或跡線數(shù)據來更新及延伸數(shù)字向量地圖且不易受舊的可能過時的跡線數(shù)據的負面影響的經改進的方法。所述方法將結合增量網絡產生算法及非增量網絡產生算法兩者而起作用。

發(fā)明內容
本發(fā)明(至少在優(yōu)選實施例中)通過提供一種使用從探測數(shù)據導出的跡線而產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖(例如數(shù)字向量地圖)的方法來克服各種現(xiàn)有技術的缺點及不足。所述數(shù)字地圖優(yōu)選地為運輸網絡，其中線段表示道路、路徑或類似物的至少一部分。
因此，在本發(fā)明的第一方面中，提供一種使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟提供具有經定義的創(chuàng)建日期的至少一個探測跡線；將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線；基于與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段的段權重值及所述跡線權重值來調整所述線段的位置；及根據重新計算日期與跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度而調整所述跡線權重值及/或所述段權重值。為免生疑問，重新計算日期是指在時間上遲于跡線創(chuàng)建日期的數(shù)據。優(yōu)選地，所述線段的至少一者且優(yōu)選所有者具有經計算的中心線，且調整線段的位置的步驟包括任選地使用所述段權重值及跡線權重值的加權平均值來重新計算所述線段的中心線。根據本發(fā)明的第二方面，提供一種使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟提供具有經定義的創(chuàng)建日期的至少一個探測跡線；將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線；創(chuàng)·建與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段；基于所述跡線權重值將段權重值指派給所述線段；及根據重新計算日期與跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度調整所述跡線權重值及/或所述段權重值。優(yōu)選的是，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有經計算的中心線，且創(chuàng)建線段的步驟包括計算所述線段的中心線。在優(yōu)選實施例中，提供至少一個探測跡線的步驟包括提供各自具有不同創(chuàng)建日期的多個探測跡線；且將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線的步驟包括在探測跡線的相應創(chuàng)建日期將相同跡線權重值指派給所述多個探測跡線中的每一者。在優(yōu)選實施例中，調整跡線權重值及/或段權重值的步驟包括根據重新計算日期與跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度來降低跡線權重值。在優(yōu)選實施例中，額外地或替代地，調整跡線權重值及/或段權重值的步驟包括定義最大時間周期；及在重新計算日期與跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度超出所述最大時間周期的情況下指派空跡線權重值。所述方法優(yōu)選地進一步包括以下步驟將所述最大時間周期劃分成多個時間格(bin)，每一時間格表示所述重新計算日期與所述最大時間周期之間的相應時間部分；指派因子給每一時間格；使跡線與對應于跡線創(chuàng)建日期的所述時間格中的指定者相關聯(lián)；及根據指派給與所述跡線相關聯(lián)的所述時間格的因子計算跡線權重值。優(yōu)選的是，段權重值計算為所述時間格的權重的總和。在優(yōu)選實施例中，額外地或替代地，所述方法進一步包括定義半衰期(T)及衰減函數(shù)，優(yōu)選地指數(shù)式衰減函數(shù)。調整步驟包含根據所述半衰期(T)及所述衰減函數(shù)計算段權重值及跡線權重值中的至少一者。所述計算步驟包含根據所述半衰期(T)及所述衰減函數(shù)改變跡線權重值及/或段權重值。在優(yōu)選實施例中，額外地或替代地，指派跡線權重值的步驟包含將相等及共同初始權重值指派給具有不同相應創(chuàng)建日期的多個跡線。在優(yōu)選實施例中，當線段的段權重值降至預定閾值以下時，從數(shù)字地圖移除所述線段?；蛘?，可基于段權重值何時將降至預定閾值以下來確定線段的預測終止日期，并且在到達所述終止日期時從數(shù)字地圖移除所述線段。在提供與所述線段相關聯(lián)的額外探測跡線時，優(yōu)選地調整(例如延長)所述預測終止日期。所述預定閾值可為零或大于零的值。額外地或替代地，指派給所述至少一個探測跡線的跡線權重值優(yōu)選地基于用以獲得探測跡線的獲取系統(tǒng)的至少一個精確度及/或精密度準則。根據本發(fā)明的第三方面，提供一種使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟提供通過具有位置確定構件的獲取系統(tǒng)獲得的至少一個探測跡線；將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線，其中所述跡線權重值基于所述獲取系統(tǒng)的至少一個精確度及/或精密度準則；及基于線段的段權重值及跡線權重值來調整與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段的位置。根據本發(fā)明的第四方面，提供一種使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線·段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟提供通過具有位置確定構件的獲取系統(tǒng)獲得的至少一個探測跡線；將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線，其中所述跡線權重值是基于所述獲取系統(tǒng)的至少一個精確度及/或精密度準則；創(chuàng)建與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段；及基于所述跡線權重值將段權重值指派給所述線段。在優(yōu)選實施例中，所述獲取系統(tǒng)包括衛(wèi)星導航信號接收器(例如GPS接收器)，且所述至少一個精確度及/或精密度準則包括指示所接收的衛(wèi)星信號的精確度的數(shù)據。所述至少一個精確度及/或精密度準則可還包括或替代性地包括獲取系統(tǒng)的類型。舉例來說，所述獲取系統(tǒng)可包括具有GPS接收器的個人導航裝置(PND)、具有GPS接收器的智能電話或輔助型GPS系統(tǒng)。舉例來說，精確度及/或精密度準則可包含獲取(或傳感器)系統(tǒng)的特性、天氣數(shù)據、樹木覆蓋數(shù)據、城市峽谷數(shù)據及/或地形數(shù)據(即，在產生探測跡線時)。傳感器系統(tǒng)的特性可為下列中的至少一者或優(yōu)選地多者測量取樣速率；獲取衛(wèi)星或廣播塔定位的速度；視線中衛(wèi)星或廣播塔的數(shù)目；多路徑反射的校正方法；衛(wèi)星的優(yōu)先用法；可立刻鎖定的衛(wèi)星數(shù)目；時鐘定時漂移的校正；星歷數(shù)據；輔助型GPS或非輔助型GPS(例如，其能否對單元或TV塔信號作三角測量，其是否裝備有慣性導航)；差分GPS或非差分GPS (例如，除了衛(wèi)星之外，其是否還使用固定站)；預測性濾波器；誤差校正軟件；及對測量期間的環(huán)境條件的了解。因此，本發(fā)明涉及結合用以更新及精細化數(shù)字地圖的算法一起使用線段及/或跡線的時間相依權重值。本發(fā)明通過避免通過基于數(shù)據的使用期限而在策略上調整數(shù)據權重的步驟重新計算整個網絡來實現(xiàn)地圖制造及精細化過程的較大效率。本發(fā)明適于與增量網絡產生算法及非增量網絡產生算法兩者一起使用。對于其它數(shù)據采擷活動而言，相同的時間模型也是有用的。舉例來說，本發(fā)明涉及針對空間數(shù)據以及非空間數(shù)據的所有時間相依數(shù)據。在本發(fā)明的其它方面中，權重可額外地或替代地取決于探測跡線的精確度及其它質量量度。舉例來說，將了解，不同類型的探測乃至在不同時間及位置的相同類型的探測可具有精確度及/或精密度差異。作為實例，針對GPS，來自移動運載工具或步行者的位置傳感器分辨率可從+/_大約5米到大約10米變化且針對其它位置確定裝置，所述位置傳感器分辨率可為更大。此外，用于傳感器的參照物的視線圖的方向上的障礙物(例如高層建筑物或隧道)不利地影響大多數(shù)位置傳感器。舉例來說，GPS信號可彈回建筑物、樹木、水面或類似物(例如，多路徑漂移)，使得行進時間可能不是直的視線，而是經反射離開附近表面。通過此方法，可使用經收集的探測數(shù)據改進例如用于道路地圖、自行車地圖及人行道地圖及類似物的已現(xiàn)有數(shù)字地圖(例如，數(shù)字向量地圖)。數(shù)字向量地圖的經改進質量可用于更精確地檢測數(shù)字向量地圖中的支線、合并及交叉口，可用于產生單向網絡及雙向網絡兩者，且表示在計算較大網絡區(qū)域上的大量探測數(shù)據時的顯著效率改進。所述方法還可用以使用經收集的探測數(shù)據來產生數(shù)字地圖，例如道路地圖及類似物。


圖I為描繪以下過程的示意圖從多個具備GPS能力的導航裝置收集探測(跡線)數(shù)據；將探測數(shù)據存儲于表中；及接著使個別跡線與數(shù)字向量地圖中的線段匹配以改進及/或延伸數(shù)字向量地圖； 圖2為根據本發(fā)明的使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字向量地圖的一般化流程圖；圖3為本發(fā)明的更一般化流程圖；圖4為展示根據本發(fā)明的第一替代性實施例的根據始于重新計算日期(星期0，00)的時間跨度來調整跡線權重的效果的比較圖表；圖5為對應于表3的簡化圖，其說明根據本發(fā)明的第一替代性實施例的實施方案；圖6為說明應用于根據第一替代性實施例建構的時間格的因素的漸進性質的圖表;圖7為說明根據本發(fā)明的第二替代性實施例的假設實施方案的簡化圖；圖8為展示根據第二替代性實施例的線及/或跡線權重的指數(shù)式衰減的簡化圖；圖9為說明根據本發(fā)明的第三替代性實施例的實施方案的簡化圖；及圖10展示根據本發(fā)明的第三替代性實施例的示范性替代性衰減函數(shù)。
具體實施例方式現(xiàn)今，使用運載工具探測數(shù)據以持續(xù)更新道路網絡。使用不同的方法，有可能從探測數(shù)據產生新網絡。一種類別的算法為增量算法。增量算法具有若干優(yōu)點。所述增量方法允許延伸及改進網絡而無需再次處理整個網絡。在Viae Novae算法中描述此類算法?？扇菀椎厥褂每捎玫男聰?shù)據來精細化及延伸已現(xiàn)有的道路網絡。然而，不可從所產生的道路網絡移除舊數(shù)據。參考道路元素的權重值來描述道路元素的用法及重要性。如果道路段不再投入使用，所述道路段仍可具有高權重。為了避免重新計算整個網絡，我們可降低舊數(shù)據的權重。下文介紹三種不同替代性時間管理方法。三種方法均適用于Viae Novae算法以及其它(增量及非增量)網絡產生算法。對于其它數(shù)據采擷活動而言，相同時間模型也是有用的。本申請案對于所有時間相依數(shù)據、空間數(shù)據以及非空間數(shù)據具有意義。此外，有可能組合三種時間相依方法中的兩者或兩者以上以使用不同方法的優(yōu)點。參考圖式，其中相同編號在所有若干視圖中指示相同或對應部件，在圖2中將本發(fā)明示意性地描述為用于使用從探測(即，跡線)數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字向量地圖的一般化流程圖。所述方法通常包含提供數(shù)字向量地圖，所述數(shù)字向量地圖經配置以存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段。在圖2中將所述數(shù)字向量地圖表示為經產生的網絡30。所述經產生的網絡30存儲至少一個線段，且更通常地大量多個線段。每一線段具有已相對于指定日期經證實的相關聯(lián)線權重值。舉例來說，線權重值可包括根據適當方法(如可能在Viae Novae算法中展示的方法)的經歷史收集且匹配于所述線段的個別跡線權重的經計算總和。從任何適當源提供至少一個探測跡線。通常，多個跡線將結合進行中的數(shù)據收集努力加以提供或可能從特定數(shù)據源批量獲取。在圖2中將所述跡線展示為數(shù)據庫或表32。 每一探測跡線具有經定義的創(chuàng)建日期。創(chuàng)建日期通常為產生跡線的時間戳記日期，但可指派另一創(chuàng)建日期。相對于跡線的創(chuàng)建日期將跡線權重值指派給所述跡線。大多數(shù)時候，在不考慮其創(chuàng)建日期的情況下，對于每一跡線所指派的跡線權重值將為1，但可使用另一權重值。在34處描繪匹配步驟。在此步驟中，在經產生的網絡中將每一跡線匹配到特定線段?？蓪⑷魏芜m當?shù)乃惴ㄓ糜诖瞬襟E，包含如上所述的增量方法及非增量方法兩者。在某些情形下，算法可能無法將跡線映射到現(xiàn)有線段，在此情形下創(chuàng)建新的線段(或延伸現(xiàn)有線段)。接著，在步驟36處重新定位所匹配的線段(或改變線段屬性)。根據本發(fā)明，建立重新計算日期。此重新計算日期可對應于(或緊密居先于)執(zhí)行所述重新定位步驟36的實時日期，但可出于特定目的(例如合并兩個線段)建立經實質上改變的重新計算日期。本發(fā)明包含以下步驟根據重新計算日期與線段指定日期及跡線創(chuàng)建日期中的一者之間的時間跨度調整線權重及跡線權重中的至少一者的值。通過圖2中展示的功能塊38、40中的一者或兩者表示此調整步驟。如以下進一步描述，在功能塊38、40中執(zhí)行的調整步驟可相同或不同。更特定來說，所述調整步驟可包括在功能塊38中根據重新計算日期與線段之間的時間跨度或根據重新計算日期與跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度降低線權重值?；蛘?，所述調整步驟可包括在功能塊40中根據重新計算日期與跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度降低跡線權重值。下文結合圖4至10更充分地描述這些替代性方法。所屬領域的技術人員將了解，一般來說，網絡產生方法并非在在所有情形下都需要地圖匹配步驟34。非增量網絡產生方法通常不使用地圖匹配步驟34。所述地圖匹配步驟34主要對增量網絡產生有用。此外，非增量網絡產生方法通常不使用線權重。通常，非增量網絡產生方法僅使用跡線的權重。另一方面，此類方法可計算線權重，例如，以使經產生的網絡配備有額外線屬性。圖3描述與描述增量網絡產生過程的圖2相比更一般的情形。圖3的流程圖涵蓋更一般情形-包含增量方法及非增量方法兩者。中心步驟為計算或重新計算道路中心線。這或多或少對應于圖2中展示的重新定位步驟36。網絡線的權重計算器38實際上是任選的，且因此以虛線輪廓展示。某些算法可能需要線權重，但其它算法不需要線權重。即使不需要，也可能使用步驟38來計算線權重作為道路網絡的額外屬性。所屬領域的技術人員將容易明白圖3中所展示的流程圖的所有其它方面及適用性。用于調整步驟的第一經提議方法使用從重新計算日期向后測量的經定義最大時間周期。將此最大時間周期劃分成多個時間格。每一時間格表示重新計算日期與最大時間周期之間的相應時間部分。圖4以圖表形式展示根據始于任何給定重新計算日期(星期0，00)的時間跨度來調整跡線權重的效果。舉例來說，我們可能在重新計算日期之前定義I年的最大時間周期，并且以每一時間格對應于一個月份而將此周期劃分成12個時間格。在此實例中，如果重新計算日期為給定年份的I月I日，則所述時間格將分別對應于先前年份的十二個緊接月份。此外，根據此方法，為每一時間格指派因子。跡線(來自數(shù)據庫32)各自與對應于其跡線創(chuàng)建日期的時間格的指定者相關聯(lián)。針對每一跡線，接著根據指派給與所述特定跡線相關聯(lián)的時間格的因子計算所述跡線的權重值。在指定最大時間周期之前的所有跡線獲得權重O。這有效地表示不使用未經指派給時間格的跡線?！?br> 針對每一線段(分別針對每一形狀點)，存儲具有每一時間格的條目的表或列表。每一條目包含特定時間窗中的跡線數(shù)目。如所描述，所述時間格中的每一者具有取決于時間窗的特定因子。為計算每一時間格的累積權重，將每一時間格的跡線數(shù)目與所指派的因子相乘。接著將線段的總權重確定為所述時間格的權重的總和。根據現(xiàn)有技術，通過簡單地將先前映射到線段的跡線數(shù)目相加來確定所述線段的權重值(假定每一跡線權重值為I)。因此，如果特定線段具有映射到其的295個歷史跡線，則所述線段的線權重值為295。舉一個比較實例，假定將最大時間周期定義為10個星期，且將一個星期的時間格長度視為足夠，使得建立時間的十個單獨時間格。此外，假定映射到所述線段的所有295個歷史跡線均具有在重新計算日期之前10個星期的最大時間周期內的創(chuàng)建日期。使用本發(fā)明的原理，根據295個跡線的相應創(chuàng)建日期所對應的時間格對所述295個跡線進行排序。下表I展示針對10個星期的時間周期及一個星期的時間格長度的每一時間格的權重的實例表I
星期 0 ~I ~2 ~3 ~4 ~5~7 ~8 ~9
權重 1225 19 34 28 31 22 38 42 44在此實例中，將緊接于重新計算日期之前的星期的12個跡線放置于第一個時間格中；將具有落于在重新計算日期之前的第二個星期中的創(chuàng)建日期的25個跡線放置于第二個時間格中，等等。因此，在此假設實例中，用以計算此線段的所有295個跡線均經考慮。如果將歷時4星期的新跡線添加到線段，則如以下在表2中所示，在對應時間格處更新所述表表 2星期 ~O-I~Tl~2~\~r~|~Tl~5 I 6 I~7 I 8 I~9~
權重 12 25 19 34 29 31 22 38 42 W根據本發(fā)明的這一個可能實施方法，將因子指派給每一時間格，而非簡單地將所有跡線的權重相加以達到295的線權重值(或表2的實例中的296)。如果選擇線性級數(shù)，則可將星期0的因子設定于“I”且每一連續(xù)星期減小0. I。因此，跡線數(shù)據愈舊，其因子愈低?？墒褂萌魏畏秦摷胺窃龊瘮?shù)。在線性遞減函數(shù)的情形下，下表3提供指派給每一時間格的因子及每一時間格的所得經調整權重值的實例表3
ill 期 0 I 2 3 4 5 6 I 8 9...1..............................OJ...~ OJ ... —...PM— 1"""""""03.........................PA...■ ...CO...........................a2........................OJ —
12 25 19 34 28 31 22 38 42 44權___________
經調
整權 12 22,5 15,2 23,8 16,8 15,5 8,8 11,4 8,4 4,4
M___因此，根據此實施方法，每一時間格對線段的線權重值的權重或比重是依據時間格中跡線數(shù)目及應用于所述時間格的因子。加總所述時間格的經調整權重，計算此特定線段的138. 8的總的經調整權重值?？蓪⒋酥蹬c使用現(xiàn)有技術所達到的295的線權重值進行比較。以相同方式，如果添加歷時4個星期的跡線(如在表2中)，則所述新添加的跡線促成僅0. 6的權重值。在將所述新跡線合并到所述線段之后，所述線段的總權重值將為139.4(而不是296)。圖5為說明對應于表3的實施方案的簡化圖。當開始新的星期時(S卩，相對于重新計算日期)，更新所有表。因此，如表4中所示的實例中，表中所有權重值必須偏移一個星期。如果在所述新的星期中無新跡線映射到所述線段，則將緊接于重新計算日期(即，星期“0”)之前的星期的權重比重設定為O。表4
星期 ~0l~I I 2 I~3~1 ~Tl~5 I 6 I~Tl~8~\~9~~
權重 0" ~12~~25 19 342931 22 3842如果每一時間格的權重比重為O，則其意味著針對整個最大時間周期，所述線段不具有映射到其的任何跡線。此可意味著在整個時間周期期間未使用對應于所述線段的道路，且可能意味著從經產生的網絡30移除所述線段是適當?shù)?。圖6以圖表形式描繪應用于根據此第一替代性實施例建構的時間格的因子的漸進性質。除了使用根據跡線創(chuàng)建日期(相對于重新計算日期)進行因子分解的跡線權重的總和，可使用其它準則改變每一時間格對線段權重值的比重。舉例來說，可能的是，權重還取決于個別跡線點的精確度。在此情形下，表中的權重值可為浮動點數(shù)目。舉例來說，可將跡線點分類為四個精確度等級。精確度值(ACC)可能取決于在創(chuàng)建日期的時間處的GPS衛(wèi)星的接收條件或取決于用以產生跡線的探測類型或取決于跡線源或其它因素。作為僅一個簡單實例，精確度值可為O、I、2或3。具有最高精確度的點具有ACC值3且具有最低精確度的點在等級O中。為將ACC值包含于權重值中，可能針對每一 ACC等級設定k G {0,1,2,3}，因子Wk G
o對于最高精確度3，應設定W3 = I。ACC值愈低，所述因子將愈低。舉例來說，可能使用下列值表權利要求
1.一種用于使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟 提供具有經定義的創(chuàng)建日期的至少一個探測跡線； 將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線； 基于與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段的所述段權重值及所述跡線權重值來調整所述線段的位置 '及 根據重新計算日期與所述跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度調整所述跡線權重值及/或所述段權重值。
2.根據權利要求I所述的方法，其中所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有經計算的中心線，且所述調整線段的所述位置的步驟包括任選地使用所述段權重值與跡線權重值的加權平均值來重新計算所述線段的所述中心線。
3.根據權利要求I所述的方法，其中所述調整所述跡線權重值及/或所述段權重值的步驟包括根據所述重新計算日期與所述跡線創(chuàng)建日期之間的所述時間跨度降低所述跡線權重值。
4.根據權利要求I所述的方法，其中所述調整所述跡線權重值及/或所述段權重值的步驟包括 定義最大時間周期；及 如果所述重新計算日期與所述跡線創(chuàng)建日期之間的所述時間跨度超出所述最大時間周期，則指派空跡線權重值。
5.根據權利要求4所述的方法，其進一步包括以下步驟 將所述最大時間周期劃分成多個時間格，每一時間格表示所述重新計算日期與所述最大時間周期之間的相應時間部分； 指派因子給每一時間格； 使所述跡線與對應于所述跡線創(chuàng)建日期的所述時間格的指定者相關聯(lián)；及 根據指派給與所述跡線相關聯(lián)的所述時間格的所述因子來計算所述跡線權重值。
6.根據權利要求5所述的方法，其中將所述段權重值計算為所述時間格的所述權重的總和。
7.根據權利要求I所述的方法，其進一步包括定義半衰期(T)及衰減函數(shù)，優(yōu)選地指數(shù)式衰減函數(shù)，且其中所述調整步驟包含根據所述半衰期(T)及所述衰減函數(shù)計算所述段權重值及跡線權重值中的至少一者。
8.根據權利要求7所述的方法，其中所述計算步驟包含根據所述半衰期(T)及所述衰減函數(shù)改變所述跡線權重值及/或所述段權重值。
9.根據權利要求I所述的方法，其中所述指派跡線權重值的步驟包含將相等且共同初始權重值指派給具有不同相應創(chuàng)建日期的多個跡線。
10.根據權利要求I所述的方法，其中所述數(shù)字地圖為運輸網絡，且優(yōu)選地所述線段表示道路的至少一部分。
11.根據權利要求I所述的方法，其中在線段的所述段權重值降至預定閾值以下時，從所述數(shù)字地圖移除所述線段。
12.根據權利要求11所述的方法，其中所述預定閾值為零或大于零的值。
13.根據權利要求I所述的方法，其中基于所述段權重值何時將降至預定閾值以下來確定線段的預測終止日期，且在到達所述終止日期時從所述數(shù)字地圖移除所述線段。
14.根據權利要求13所述的方法，其中在提供與所述線段相關聯(lián)的額外探測跡線時，調整、優(yōu)選地延長所述預測終止日期。
15.根據權利要求I所述的方法，其中指派給所述至少一個探測跡線的所述跡線權重值是基于用于獲得所述探測跡線的獲取系統(tǒng)的至少一個精確度及/或精密度準則。
16.一種用于使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟 提供具有經定義的創(chuàng)建日期的至少一個探測跡線； 將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線； 創(chuàng)建與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段； 基于所述跡線權重值將段權重值指派給所述線段；及 根據重新計算日期與所述跡線創(chuàng)建日期之間的時間跨度調整所述跡線權重值及/或所述段權重值。
17.根據權利要求16所述的方法，其中所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有經計算的中心線，且所述創(chuàng)建線段的步驟包括計算所述線段的中心線。
18.根據權利要求16所述的方法，其中 所述提供至少一個探測跡線的步驟包括提供各自具有不同創(chuàng)建日期的多個探測跡線；且 所述將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線的步驟包括在所述探測跡線的所述相應創(chuàng)建日期將相同跡線權重值指派給所述多個探測跡線中的每一者。
19.一種用于使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟 提供通過具有位置確定構件的獲取系統(tǒng)獲得的至少一個探測跡線； 將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線，其中所述跡線權重值是基于所述獲取系統(tǒng)的至少一個精確度及/或精密度準則 '及 基于與所述至少一個探測跡線相關聯(lián)的線段的所述段權重值及所述跡線權重值來調整所述線段的位置。
20.根據權利要求19所述的方法，其中所述獲取系統(tǒng)包括衛(wèi)星導航信號接收器，例如GPS接收器，且所述至少一個精確度及/或精密度準則包括指示所接收的衛(wèi)星信號的精確度的數(shù)據。
21.根據權利要求19所述的方法，其中所述至少一個精確度及/或精密度準則包括獲取系統(tǒng)的類型。
22.一種用于使用從探測數(shù)據導出的跡線來產生、精細化及/或延伸數(shù)字地圖的方法，所述數(shù)字地圖存儲在坐標系中空間上相關聯(lián)的多個線段，所述線段中的至少一者且優(yōu)選所有者具有相關聯(lián)的段權重值，所述方法包括以下步驟提供通過具有位置確定構件的獲取系統(tǒng)獲得的至少一個探測跡線； 將跡線權重值指派給所述至少一個探測跡線，其中所述跡線權重值是基于所述獲取系統(tǒng)的至少一個精確度及/或精密度準則； 創(chuàng)建與所述至少一 個探測跡線相關聯(lián)的線段；及 基于所述跡線權重值將段權重值指派給所述線段。
全文摘要
本發(fā)明揭示一種用于改進及延伸現(xiàn)有數(shù)字道路網絡并且自通過具備GPS能力的導航裝置記錄的探測數(shù)據的統(tǒng)計相關量產生新的網絡的方法。將新探測數(shù)據與現(xiàn)有數(shù)字地圖匹配，接著使用時間相依權重及/或精確度相依權重將所述數(shù)據合并到現(xiàn)有網絡中。建立重新計算日期，并且根據相對于重新計算的時間跨度調整線段及/或跡線的權重值。所述方法可包含設定劃分成各自具有相應權重降低因子的若干時間格的最大時間周期，或應用衰減函數(shù)。通過此技術，可在無舊跡線數(shù)據所施加的不當影響的情況下更新且延伸數(shù)字地圖。
文檔編號G01C21/30GK102753939SQ201080063631
公開日2012年10月24日 申請日期2010年12月23日 優(yōu)先權日2009年12月23日
發(fā)明者克萊·莫拉克, ?？隆つ?申請人:通騰北美有限公司, 通騰德國股份有限公司