CN113639741A - 一种偏航识别和导航路线规划方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种偏航识别和导航路线规划方法及装置。所述方法包括：获取被导航对象的定位信息和导航规划路线；根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数；根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重；基于所述场景权重确定偏航权重，根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。能够准确的识别车辆导航是否处于误偏航状态，及时进行算路调整，实现有效的误偏航抑制。

Description

一种偏航识别和导航路线规划方法及装置

技术领域

本发明涉及导航技术领域，特别涉及一种偏航识别和导航路线规划方法及装置。

背景技术

出行类应用(比如地图导航应用)在为用户提供导航服务的过程中，如果通过终端设备的定位位置发现终端设备不在规划的导航路线上，一般应用会通过语音提示等方式提醒用户偏离导航路线，并引导用户返回导航路线或者为用户重新计算导航路线。

本申请的发明人发现，由于终端设备的定位位置的精度问题，会使得偏航判断出现错误(用户没有偏航被错误的判断为发生了偏航)，这种错误一方面会导致语音播报、用户引导与实际情况不一致，给用户造成困扰，另一方面会增加偏航状态上报次数和重新计算导航路线的次数，造成流量浪费且增加导航服务的资源开销。因此，如何进行准确的偏航判断，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种偏航识别和导航路线规划方法及装置。

本发明实施例提供一种偏航识别方法，包括：.

获取被导航对象的定位信息和导航规划路线；

根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数；

根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重；

基于所述场景权重确定偏航权重，根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

在一些可选的实施例中，根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数，包括：

根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数确定表征被导航对象移动速度变化情况的速度因子；

根据所述定位信息中包括的定位信号质量参数确定表征定位信号质量的信号质量因子；

根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定匹配距离因子和角度偏差因子；所述匹配距离因子表征被导航对象定位轨迹点到其在导航规划路线上的匹配点的距离变化情况，所述角度偏差因子表征被导航对象定位轨迹的累计变化角度与导航规划路线的累计变化角度差别；

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数。

在一些可选的实施例中，所述根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数确定表征车速变化情况的速度因子，包括：

根据定位信息中包括的定位信号速度参数，确定被导航对象的移动速度；

根据被导航对象的移动速度和上一时刻确定的速度因子，确定当前时刻的所述速度因子。

在一些可选的实施例中，所述根据所述定位信息中包括的定位信号质量参数确定表征定位信号质量的信号质量因子，包括：

根据定位信息中包括的单点可信度、联合可信度、DQ值和信号精度最大值中的至少一个，确定用于当前信号质量判断的信号质量正向因子和用于信号突变处理的信号质量反向因子。

在一些可选的实施例中，根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定匹配距离因子，包括：

根据定位信息中包含的被导航对象的位置信息，确定所述位置信息中包括的位置点到其在导航规划路线上的匹配点的距离；

根据确定出的距离确定当前时刻的匹配距离因子。

在一些可选的实施例中，根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定角度偏差因子，包括：

根据用户的定位信息中包括的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹，采用累积的方式获得被导航对象定位轨迹在当前时刻的信号累积变化角度；

获取导航规划路线中与被导航对象定位轨迹对应的道路的道路累积变化角度；

确定所述信号累积变化角度和道路累积变化角度的差值。

在一些可选的实施例中，所述根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数，包括：

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值；

根据被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长选择实际权重系数的累加方式，根据上一时刻的实际权重系数、当前时刻的权重系数累加值和选择的累加方式，确定当前时刻的权重系数。

在一些可选的实施例中，根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值，包括：

当根据所述速度因子和信号质量因子确定GPS信号状态良好，且根据匹配距离因子和角度偏差因子确定GPS轨迹偏离所述导航规划路线时，对匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前时刻的权重系数累加值；

否则，对速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前时刻的权重系数累加值。

在一些可选的实施例中，被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长采用如下方式确定：

根据定位信息中包含的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹；

判断被导航对象定位轨迹与导航规划路线的贴合长度是否小于设定的阈值；若是，根据设定的时长累加规则增加所述累计贴合时长的值；若否，根据设定的时长累加规则减少所述累计贴合时长的值。

在一些可选的实施例中，根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重，基于所述场景权重确定偏航权重，根据偏航权重确定车辆是否处于偏航状态，包括：

据被导航对象当前所在道路的道路属性，获取用户当前所在道路场景的设定权重，计算设定权重与权重系数的乘积的到场景权重；

根据所述场景权重确定偏航权重，当偏航权重满足设定条件时，确定被导航对象处于偏航状态。

本发明实施例还提供一种导航路线规划方法，包括：

采用上述的偏航识别方法判断被导航对象处于偏航状态时，发起导航算路请求；

接收响应于所述导航算路请求的导航规划路线。

本发明实施例还提供一种偏航识别装置，包括：

获取模块，用于获取被导航对象的定位信息和导航规划路线；

权重系数确定模块，用于根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数；

场景权重确定模块，用于根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重；

偏航权重确定模块，用于基于所述场景权重确定偏航权重；

偏航判断模块，用于根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

本发明实施例还提供一种导航路线规划装置，包括：

上述的偏航识别装置；

请求模块，用于当所述偏航识别装置判断被导航对象处于偏航状态时，发起导航算路请求；

接收模块，用于接收响应于所述导航算路请求的导航规划路线。

本发明实施例还提供一种终端设备，包括：上述的偏航识别装置或上述的导航路线规划装置。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现上述的偏航识别方法或上述的导航路线规划方法。

本发明实施例提供的上述技术方案的有益效果至少包括：

基于被导航对象的定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线来确定权重系数，并根据权重系数确定场景权重，进一步根据场景权重确定偏航权重，根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态；在偏航状态确定时，考虑定位信号的速度、质量、被定位对象的位置等多种因素，避免由终端设备定位位置精度导致的错误判断，提高偏航识别的准确率，避免了语音播报与实际情况不一致给用户造成困扰，也使得因偏航导致重新算路次数大大减少，从而减少了流量浪费和导航服务资源销。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例一中偏航识别方法的流程图；

图2为本发明实施例二中偏航识别方法的流程图；

图3为本发明实施例三中偏航识别方方法的具体实现流程图；

图4为本发明实施例三中速度因子变化曲线示例图；

图5为本发明实施例三中信号质量因子的正向因子变化曲线示例图；

图6为本发明实施例三中信号质量因子的反向因子曲线示例图；

图7为本发明实施例三中累计贴合时长变化曲线示例图；

图8为本发明实施例三中匹配距离因子变化曲线示例图；

图9为本发明实施例三中角度偏差因子变化曲线示例图；

图10为本发明实施例三中封闭道路场景示例图；

图11为本发明实施例三中一种封闭道路场景判别原理图；

图12为本发明实施例三中偏航识别优化效果示例图一；

图13为本发明实施例三中偏航识别优化效果示例图二；

图14为本发明实施例三中偏航识别优化效果示例图三；

图15为本发明实施例五中偏航识别装置的结构示意图；

图16为本发明实施例五中导航路线规划装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

用户在封闭道路场景下，由于信号漂移异常导致乱偏航、错误抓路等问题，对用户造成不利影响。当存在错误偏航时，会造成流量上浪费，多次请求算路，造成资源浪费；当错误抓路后，往往语音播报、用户引导都与用户实际情况不一致，容易造成用户感知困扰、出现道路引导错误等。封闭道路一般是指在一定范围内没有多叉出口的道路。

为了解决现有技术中存在的偏航识别判断不准确、误偏航状态识别率低的问题，本发明实施例提供一种偏航识别方法，能够准确的识别偏航状态，提高误偏航抑制率。

实施例一

本发明实施例一提供一种偏航识别方法，其流程如图1所示，包括如下步骤：

步骤S101：获取被导航对象的定位信息和导航规划路线。

对处于导航状态的被导航对象(比如车辆)进行误偏航状态判断，需要获取车辆的定位信息和导航规划路线。获取车辆的定位信息包括定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息中的至少一项，还可以包括可信度参数等。被导航对象的定位信息可以是GPS信息。

步骤S102：根据被导航对象的定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数。

获取被导航对象的定位信息后，根据定位信息中的参数，分别对被导航对象的移动速度、信号质量、以及定位信息和导航规划路线的匹配程度进行判断，确定一个权重系数，用于对偏航判断的场景权重进行加权。确定权重系数的过程包括：

根据被导航对象的定位信息中包括的定位信号速度参数确定表征被导航对象移动速度变化情况的速度因子；

根据被导航对象的定位信息中包括的定位信号质量参数确定表征定位信号质量的信号质量因子；

根据被导航对象的定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定匹配距离因子和角度偏差因子；其中，匹配距离因子表征被导航对象定位轨迹点到其在导航规划路线上的匹配点的距离变化情况，角度偏差因子表征被导航对象定位轨迹的累计变化角度与导航规划路线的累计变化角度差别；

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数。

可选的，确定权重系数时，可以考虑历史因素，也就是将上一时刻的权重系数考虑进来，综合决定当前时刻的权重系数，即当前时刻的权重系数为上一时刻的权重系数和当前时刻可累加的权重系数的加权求和的结果。当前时刻可累加的权重系数可以称为当前时刻的权重系数累加值，当前时刻的权重系数累加值可以选择采用速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均的方式来确定；也可以先基于速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子来判断信号状态和被导航对象的轨迹状态，当信号状态良好且被导航对象的轨迹处于偏离状态时，采用对匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均的方式来确定。

步骤S103：根据被导航对象当前所在道路的道路属性和权重系数确定场景权重。

获取被导航对象的道路场景，比如山道、匝道、高速等等，在不同的道路场景中，不同道路的道路属性也是不同的，道路属性可以包括但不限于下列属性：道路类型、道路等级、道路宽度、道路通行方向。具体可以根据需要获取道路的一项或多项属性。

根据道路属性和上述确定出的权重系数，可以确定出场景权重。

步骤S104：基于场景权重确定偏航权重。

场景权重是偏航权重中的一部分，确定场景权重后，就可以相应的确定偏航权重。

例如：导航权重一种可选的确定方式是通过匹配权重(onRouteW)和脱离权重(offRouteW)来确定的，上述确定的场景权重为脱离权重(offRouteW)的一部分，比如：

导航权重＝onRouteW–offRouteW；

offRouteW＝场景权重+其他基础权重；

因此，偏航权重＝onRouteW–offRouteW＝onRouteW-场景权重-其他基础权重。

场景权重变化了，偏航权重也会相应的变化。

步骤S105：根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

当偏航权重满足一定条件是认为被导航对象处于偏航状态，可选的，当偏航权重大于设定阈值时，确定被导航对象处于偏航状态。例如：偏航权重大于0时，即认为导航对象处于偏航状态，则可以选择进行偏航后续处理，否则，认为不处于偏航状态，即被导航对象是能匹配到导航规划路线上的。

本实施例的上述方法，基于被导航对象的定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线来确定权重系数，并根据权重系数确定场景权重，进一步根据场景权重确定偏航权重，根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态；在偏航状态确定时，考虑定位信号的速度、质量、被定位对象的位置等多种因素，避免由终端设备定位位置精度导致的错误判断，提高偏航识别的准确率，避免了语音播报与实际情况不一致给用户造成困扰，也使得因偏航导致重新算路次数大大减少，从而减少了流量浪费和导航服务资源销。该方法可用于封闭道路的偏航状态识别，也可以用于其他道路场景的偏航状态识别。

实施例二

本发明实施例二提供一种封闭道路误偏航识别方法，其流程如图2所示，包括如下步骤：

步骤S201：获取被导航对象的定位信息和导航规划路线。

本实施例中以被导航对象是车辆为例，定位信息是GPS信息为例进行说明，则需要获取车辆的GPS信息和导航规划路线。获取车辆的GPS信息，包括GPS信号速度参数、可信度参数、信号质量参数、GPS位置信息等信息中的至少一项。

步骤S202：根据被导航对象的定位信息中包括的定位信号速度参数确定速度因子。

确定的速度因子可以用于表征当前被导航对象速度变化情况，可以采用累加的方式来确定速度因子，以防止速度异常引起的突变。具体的，可以根据定位信息中包括的定位信号速度参数，确定被导航对象的移动速度；根据被导航对象的移动速度和上一时刻确定的速度因子，确定当前时刻的速度因子。例如：在上一时刻确定速度因子的基础上，累加上当前时刻被导航对象的移动速度与一个加权系数的乘积，得到当前时刻的速度因子。又例如：可以根据当前时刻被导航对象的移动速度确定一个速度比例，在上一时刻确定速度因子的基础上，累加上当前时刻确定的速度比例与一个加权系数的乘积，得到当前时刻的速度因子。

步骤S203：根据被导航对象的定位信息中包括的定位信号质量参数确定信号质量因子。

确定的信号质量因子可以用于表征定位信号质量，具体的，可以根据定位信息中包括的单点可信度、联合可信度、DQ值和信号精度最大值中的至少一个，确定用于当前信号质量判断的信号质量正向因子和用于信号突变处理的信号质量反向因子。

步骤S204：根据被导航对象定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长。

累积贴合时长可以用于表征被导航对象定位轨迹和导航规划路线的匹配情况，累积贴合时长越长，表示被导航对象实际走导航规划路线的可能性越大。累积贴合时长可以选择采用下列方式确定：根据定位信息中包含的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹；判断被导航对象定位轨迹与导航规划路线的贴合长度是否小于设定的阈值；若是，根据设定的时长累加规则增加累计贴合时长的值；若否，根据设定的时长累加规则减少累计贴合时长的值。

步骤S205：根据被导航对象定位信息和导航规划路线，确定匹配距离因子。

匹配距离因子可用于表征被导航对象定位轨迹点到其在导航规划路线上的匹配点的距离变化情况。确定匹配距离因子，可以根据定位信息中包含的被导航对象的位置信息，确定位置信息中包括的位置点到其在导航规划路线上的匹配点的距离，根据确定出的距离确定当前时刻的匹配距离因子。

可选的，在确定匹配距离因子时，也可以考虑累积贴合时长这个因素，即根据确定出的累积贴合时长对确定出的当前时刻的匹配距离因子进行一个加权计算。

步骤S206：根据被导航对象定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定角度偏差因子。

角度偏差因子可用于表征被导航对象定位轨迹的累计变化角度与导航规划路线的累计变化角度差别。确定角度偏差因子，可以根据用户的定位信息中包括的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹，采用累积的方式获得被导航对象定位轨迹在当前时刻的信号累积变化角度；获取导航规划路线中与被导航对象定位轨迹所对应道路的道路累积变化角度；确定信号累积变化角度和道路累积变化角度的差值，得到角度偏差因子。

可选的，在确定角度偏差因子时，也可以考虑累积贴合时长这个因素，即根据确定出的累积贴合时长对确定出的当前时刻的角度偏差因子进行一个加权计算。

步骤S207：根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数。

该步骤中要确定的是当前时刻的权重系数，当前时刻的权重系数可以通过对上一时刻的权重系数进行加权累积得到，具体的：

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值；根据被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长选择实际权重系数的累加方式，根据上一时刻的实际权重系数、当前时刻的权重系数累加值和选择的累加方式，确定当前时刻的权重系数。

其中，根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值，包括：

当根据速度因子和信号质量因子确定GPS信号状态良好，且根据匹配距离因子和角度偏差因子确定GPS轨迹偏离所述导航规划路线时，对匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前权重系数；否则，对速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前权重系数。

其中，确定当前时刻的权重系数时，考虑累计贴合时长因素，当根据累计贴合时长确定累计贴合持续时间满足设定条件，可以对上一时刻的实际权重系数和当前时刻的权重系数累加值采用不同的权重系数进行累加。从而能够根据被导航对象与导航规划路线的贴合状态，适当选择权重系数的累加方式，从而更准确的判断被导航对象是否处于偏航状态，进一步减少错误的偏航识别，降低误偏航识别率。

步骤S208：根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重。

获取用户当前所在道路场景的设定权重，计算设定权重与权重系数的乘积的到场景权重。

道路场景不同，针对该场景的设定权重也不相同，比如封闭道路场景也有不同的情形，例如：山道、匝道等，不同的场景，封闭道路的道路特征也各不相同。以封闭道路场景为例，当设定权重取60时，场景权重等于60*权重系数。

步骤S209：根据场景权重确定偏航权重。

步骤S210：根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

实施例三

本发明实施例三提供上述偏航识别方法的一种具体实现过程，以被导航对象的定位信息是车辆的GPS信息为例进行说明，其流程如图3所示，包括如下步骤：

步骤S301：获取车辆的GPS信息和导航规划路线。

步骤S302：根据GPS信息中包括的GPS信号速度参数，确定表征当前车速变化情况的速度因子。

speedRatio为当前车速比例，如图4为比例值变化曲线，当车速超过一定值时该比例值可以变为一个常数，例如图4所示的，车速超过50km/h该比例至为1，图4中R_spd为速度因子变量。

可以采用累加形式，防止速度异常突变，即：

mRatioSpeed＝C1*mRatioSpeed+C2*speedRatio；其中，mRatioSpeed为速度因子的累积结果，C1、C2为可设置的常数，通过上一时刻的速度因子的累积结果与当前时刻的车速比例加权累积得到。上述公式中等号左边的mRatioSpeed表示当前时刻的累积结果，等号右边对应上一时刻的累积结果。

步骤S303：根据GPS信息包括的GPS信号质量参数，确定表征GPS信号质量的信号质量因子。

信号质量因子可以取单点可信度、联合可信度、DQ值、信号精度最大值，实现防止信号跳跃DQ反应不及时。

如图5所示为信号质量因子的正向因子，用于当前信号质量判断。其中，R_dq为质量因子变量，信号质量越好，正向因子越小，从一个设定值(例如1)开始直至趋近于0。

如图6所示为信号质量因子的反向因子，用于信号突变处理。其中，R_dq为质量因子变量，信号质量越好，反向因子越大，从0开始直至趋近于一个设定值(例如1)。

步骤304：根据GPS信息中包括的车辆的GPS位置信息和导航规划路线，确定车辆GPS轨迹和导航规划路线的累计贴合时长。

累计贴合时长表征GPS信号轨迹与实际道路相贴合的持续时间，是信号贴合道路的持续时间因素。可以根据GPS信息中包括的位置信息，包括位置点坐标和方向角，确定每个GPS轨迹点在道路上对应的匹配点；根据轨迹点和匹配点之间的距离是否满足预设条件，来确定是否对累计贴合时长进行累加。

例如：匹配点移动距离>1m且GPS信号的移动距离在匹配点移动距离2倍范围内。

例如累加的方式可以是：如匹配距离小于等于25m，则累加时长，最多加到30s；如匹配距离大于25m，则减少时长，最多减到0s(防止长引路累加时间过大，后续衰减慢)。

如图7为累计贴合时长(R_delateTime)变化曲线，持续20s及以上，最大值为2。时间越长与可靠：

在R_delateTime大于设定值(例如1)时(约15s)，信号质量较好(例如R_dq大于0.5)时，由于位置、角度差因子较小(比如小于0.5)，则扩大速度、角度差因子R_delateTime倍。

步骤S305：根据GPS信息中包括的车辆的GPS位置信息和导航规划路线，确定表征车辆GPS轨迹点到其在导航规划路线上的匹配点的距离变化情况的匹配距离因子。

匹配距离是指GPS轨迹点到道路上对应的匹配点的距离，distRatio为当前距离比例，如图8为比例值变化曲线，当匹配距离超过一定值时该比例值可以趋于0，图8中R_dist为匹配距离因子变量。

可以采用累加形式，防止距离异常突变，即：

mRatioDist＝D1*mRatioDist+D2*distRati；其中，mRatioDist为匹配距离因子的累积结果，D1、D2为可设置的常数，通过上一时刻的匹配距离因子的累积结果与当前时刻的距离比例加权累积得到。上述公式中等号左边的mRatioDist表示当前时刻的累积结果，等号右边对应上一时刻的累积结果。

步骤S306：根据GPS信息中包括的车辆的GPS位置信息和导航规划路线，确定表征车辆GPS轨迹的累计变化角度和导航规划路线的累计变化角度差别的角度偏差因子。

角度偏差因子可以取下列两个角度偏差值中的最大值：

1)道路累积变化角度和信号累积变化角度差；

2)信号角度、移动角度和道路角度差最小值；

diffDeltaAziRatio为当前角度偏差比例，如图9所示为比例值变化曲线，，当角度偏差超过一定值时该比例值可以趋于0，图9中R_difftAzi为角度偏差因子变量。

可以采用累加形式，防止角度异常突变，即：

mRatioDiffDeltaAzi＝E1*mRatioDiffDeltaAzi+E2*diffDeltaAziRatio；其中，mRatioDiffDeltaAzi为角度偏差因子的累积结果，E1、E2为可设置的常数，通过上一时刻的角度偏差因子的累积结果与当前时刻的角度偏差比例加权累积得到。上述公式中等号左边的mRatioDiffDeltaAzi表示当前时刻的累积结果，等号右边对应上一时刻的累积结果。

步骤S307：根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值。

速度因子(可以用变量R_spd表示)、信号质量因子(可以用变量R_dq表示)、匹配距离因子(可以用变量R_dist表示)和角度偏差因子(可以用变量R_diffAzi表示)之后，可以计算当前时刻的权重系数累加值(currRatio)：

一般情况下取R_spd、R_dq(反向)、R_dist、R_diffAzi的平均值作为当前时刻的权重系数累加值；

在下列情况下，取R_diffAzi、R_dist平均值作为当前时刻的权重系数累加值：信号状态良好且有轨迹偏离道路。其中，∑△R_dq(正向)大于设定值(例如0.5)、∑△R_spd大于设定值(例如0.4)，认为信号状态持续良好；∑△R_diffAzi或∑△R_dist有小于0，认为有轨迹偏离路线，这种情况下，在计算当前权重系数时可以扩大R_diffAzi、R_dist占比，因此，取R_diffAzi、R_dist平均值作为当前时刻的权重系数累加值。

其中，∑△表示累积变化量，可以表征持续递增(递减)状态。

∑△R_spd：当前时刻R_spd与上一时刻R_spd差进行累积，用来判断速度是否持续递增(递减)；

∑△R_dist：当前时刻R_dist与上一时刻R_dist差进行累积，用来判断距离是否持续递增(递减)；

∑△R_diffAzi：当前时刻R_diffAzi与上一时刻R_diffAzi差进行累积，用来判断角度偏差是否持续递增(递减)；

∑△R_dq(正向)：当前时刻R_dq与上一时刻R_dq差进行累积，用来判断信号质量是否持续递增(递减)；

例如：上述∑△*大于0即递增；∑△*小于0即递减。∑△*表示∑△R_spd、∑△R_dist、∑△R_diffAzi、∑△R_dq(正向)中的一个。

步骤S308：根据车辆定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长选择实际权重系数的累加方式，根据上一时刻的实际权重系数、当前时刻的权重系数累加值和选择的累加方式，确定当前时刻的权重系数。

根据当前时刻的权重系数累加值和累计贴合时长计算当前时刻的权重系数(R_w)，也可以称为当前时刻的实际权重系数：

当累积贴合时长(R_deltaTime)大于设定值(例如：1)时，当前时刻的实际权重系数＝R_deltaTime*上一时刻实际权重系数+K*当前时刻的权重系数累加值/R_deltaTime。这种情况下，需要加速权重系数R_w衰减；K为设定值。

当累积贴合时长(R_deltaTime)不大于设定值(例如：1)时，当前时刻的实际权重系数＝M*上一时刻的实际权重系数+N*当前时刻的权重系数累加值；M、N为设定值。

上述得当前时刻的实际权重系数(R_w)，如R_deltaTime大于设定值，比如0.5，则认为信号有突变，则当前时刻的实际权重系数(R_w)累加R_dq(反向)时最多加指定值，即R_dq(反向)的加权系数范围为[0，指定值]。

当信号移动距离大于速度转换距离一定数值时，或当前角度差因子、距离因子小于实际角度差因子、距离因子的比例达到一定数值时，可视为信号位置或角度跳跃，认为信号有突变。

步骤S309：根据车辆当前所在道路的道路属性和权重系数确定场景权重。

场景权重可以通过权重系数与不同道路场景的设定权重作乘积得到。针对不同的场景，可以根据道路属性设置不同的设定权重。

以封闭道路为例，其不同情形下的道路属性特征[targetScene]也不相同：

例如：匝道的属性特征可以包括：

道路类型linktype＝普通道路；

道路级别roadclass＝高速|主要大街、城市快速道路|主要道路|省道；

道路形式formway＝高架JCT|匝道|匝道。

又例如：山路的道路属性特征可以包括：

道路类型linktype＝普通道路；

道路级别roadclass＝省道|城市次要道路；

道路形式formway＝普通道路；

通行方向mLineDir＝双向通行；

车道数量mLaneNum≤2；

道路宽度mRoadWidth≤6m；

在上述道路属性特征符合的情况下，还满足下列条件认为是封闭道路场景：

形点角度较大(可以设定一个判断条件，例如link总长度大于起点、终点距离的1.5倍，视为形点角度较大)

出度限制[getHasForkInrange]：匹配点前后各20m范围内的link，出度均为1，即没有岔口。

针对匝道、山路、隧道等各种可能的道路场景，获取车辆当前所在道路场景的设定权重后，计算设定权重与权重系数的乘积可以得到场景权重。

参照图10所示的匝道，没有岔口的匝道属于封闭道路场景，有岔口的匝道不属于封闭道路场景，不满足出度限制条件。判断是否有岔口时，可以设定一个判断的长度范围，例如：匹配点前后各20m范围内的link没有分叉，如图11所示的，20m范围内有分叉则不符合出度为1的限制，不属于封闭道路场景。

步骤S310：根据场景权重确定偏航权重。

由于场景权重是偏航权重的一部分，场景权重变化时，偏航权重也会相应变化。场景权重确定后，也可以相应的确定出偏航权重，偏航权重可以等于匹配权重+场景权重+其他权重。

步骤S311：根据偏航权重判断车辆是否处于偏航状态。

当偏航权重大于设定阈值时，确定车辆处于偏航状态，例如偏航权重。

例如：上述设置的常数可以表示为0.2f这种形式，f为计算数据表达的一种形式，0.2f表示浮点值0.2。

上述实施例一、二、三中提供的偏航识别方法，可以更准确的识别被导航对象是否处于偏航状态，减少偏航识别错误的可能性，从而能够有效的抑制偏航，当处于偏航状态时可以出发重新算路流程。由于错误的偏航识别减少了，重新算路和错误的偏航播报也相应减少了。

误偏航抑制率是指错误的偏航识别结果被成功抑制的比例，即现有偏航识别方法判断为偏航状态，但实际不是偏航状态的情况，本申请的偏航识别方法能够准确进行识别的概率。如图12、图13、图14为偏航识别优化效果示例图，其中，黑色的箭头(图中颜色较深的箭头)表示GPS位置点、灰色的箭头(图中颜色较浅的箭头)表示车辆在道路上的匹配点，左半边为优化后的偏航的识别结果，左边为优化前的识别结果，很明显，优化后GPS位置点和车辆在道路上的匹配点不一致的情况大大降低。例如图12中从左边方框内的位置点开始的一些GPS位置点与车辆在道路上的匹配点不一致，也就是说未能准确被定位到正确的道路上。例如图13中从左边方框内的位置点的一些位置点未能准确被定位到正确的道路上。例如图14中指出的在匝道处发生了偏航和相应优化后被成功抑制了，因此不必重新算路，可以继续沿导航规划路线行走。从图12、图13、图14所示的优化效果可以看出，优化前信号贴合度较低、移动轨迹变化大，错误的偏航识别比较多，优化后，信号贴合度大大提高，错误偏航识别明显减少。

实施例四

本发明实施例四提供一种导航路线规划方法，采用实施例一、实施例二、或实施例三提供的偏航识别方法判断被导航对象是否处于偏航状态，当被导航对象处于偏航状态时，发起导航算路请求；并接收响应于该导航算路请求的导航规划路线。

上述发送导航算路请求时，可以由导航终端向地图服务器中的算路模块发送导航算路请求，算路模块根据导航算路请求触发重新算路的流程，并向导航终端提供重新算路后得到的导航规划路线。

实施例五

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种偏航识别装置，该装置可以设置在终端设备中，终端设备可以是用户的个人计算机、PAD、移动终端等，也可以是车载终端或车载导航设备等。该装置的结构如图15所示，包括：

获取模块11，用于获取被导航对象的定位信息和导航规划路线；

权重系数确定模块12，用于根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数；

场景权重确定模块13，用于根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重；

偏航权重确定模块14，用于基于所述场景权重确定偏航权重；

偏航判断模块15，用于根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

在一些可选的实施例中，权重系数确定模块12，具体用于：

根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数确定表征被导航对象移动速度变化情况的速度因子；

根据所述定位信息中包括的定位信号质量参数确定表征定位信号质量的信号质量因子；

根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定匹配距离因子和角度偏差因子；所述匹配距离因子表征被导航对象定位轨迹点到其在导航规划路线上的匹配点的距离变化情况，所述角度偏差因子表征被导航对象定位轨迹的累计变化角度与导航规划路线的累计变化角度差别；

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数。

在一些可选的实施例中，权重系数确定模块12，具体用于：

根据定位信息中包括的定位信号速度参数，确定被导航对象的移动速度；

根据被导航对象的移动速度和上一时刻确定的速度因子，确定当前时刻的所述速度因子。

在一些可选的实施例中，权重系数确定模块12，具体用于：

根据定位信息中包括的单点可信度、联合可信度、DQ值和信号精度最大值中的至少一个，确定用于当前信号质量判断的信号质量正向因子和用于信号突变处理的信号质量反向因子。

在一些可选的实施例中，权重系数确定模块12，具体用于：

根据定位信息中包含的被导航对象的位置信息，确定所述位置信息中包括的位置点到其在导航规划路线上的匹配点的距离；

根据确定出的距离确定当前时刻的匹配距离因子。

在一些可选的实施例中，权重系数确定模块12，具体用于：根据用户的定位信息中包括的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹，采用累积的方式获得被导航对象定位轨迹在当前时刻的信号累积变化角度；

获取导航规划路线中与被导航对象定位轨迹对应的道路的道路累积变化角度；

确定所述信号累积变化角度和道路累积变化角度的差值。

在一些可选的实施例中，权重系数确定模块12，具体用于：

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值；

根据被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长选择实际权重系数的累加方式，根据上一时刻的实际权重系数、当前时刻的权重系数累加值和选择的累加方式，确定当前时刻的权重系数。

权重系数确定模块12，具体用于：包括：

当根据所述速度因子和信号质量因子确定GPS信号状态良好，且根据匹配距离因子和角度偏差因子确定GPS轨迹偏离所述导航规划路线时，对匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前时刻的权重系数累加值；

否则，对速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前时刻的权重系数累加值。

权重系数确定模块12，具体用于采用如下方式确定被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长：

根据定位信息中包含的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹；

判断被导航对象定位轨迹与导航规划路线的贴合长度是否小于设定的阈值；若是，根据设定的时长累加规则增加所述累计贴合时长的值；若否，根据设定的时长累加规则减少所述累计贴合时长的值。

在一些可选的实施例中，场景权重确定模块13，具体用于根据被导航对象当前所在道路的道路属性，获取用户当前所在道路场景的设定权重，计算设定权重与权重系数的乘积的到场景权重。

基于同一发明构思，本发明实施例还提供一种导航路线规划装置，该装置可以设置在终端设备中，终端设备可以是用户的个人计算机、PAD、移动终端等，也可以是车载终端或车载导航设备等。该装置的结构如图16所示，包括：

偏航识别装置10，用于判断被导航对象是否处于偏航状态；具体参见图15的相关描述。

请求模块21，用于当所述偏航识别装置判断被导航对象处于偏航状态时，发起导航算路请求；

接收模块22，用于接收响应于所述导航算路请求的导航规划路线。

关于上述实施例中的封闭道路误偏航识别装置和封闭道路误偏航抑制实现系统，其中各个模块或设备执行操作的具体方式已经在有关该方法的实施例中进行了详细描述，此处将不做详细阐述说明。

本发明实施例还提供一种终端设备，包括上述的偏航识别装置或上述的导航路线规划装置。

本发明实施例还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现上述的偏航识别方法或上述的导航路线规划方法。

本发明实施例的上述方法和装置，大大提高了各种道路场景的偏航抑制率，例如对于封闭道路的匝道场景，通常误偏航占比高达13％，甚至更高，采用上述方法后，匝道误偏航抑制率超过50％，也就是说，减少50％以上的误偏航识别，大大提高了偏航是别的准确率，减少了偏航发生的时间和占比。

除非另外具体陈述，术语比如处理、计算、运算、确定、显示等等可以指一个或更多个处理或者计算系统、或类似设备的动作和/或过程，所述动作和/或过程将表示为处理系统的寄存器或存储器内的物理(如电子)量的数据操作和转换成为类似地表示为处理系统的存储器、寄存器或者其他此类信息存储、发射或者显示设备内的物理量的其他数据。信息和信号可以使用多种不同的技术和方法中的任何一种来表示。例如，在贯穿上面的描述中提及的数据、指令、命令、信息、信号、比特、符号和码片可以用电压、电流、电磁波、磁场或粒子、光场或粒子或者其任意组合来表示。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (15)

1.一种偏航识别方法，包括：.

获取被导航对象的定位信息和导航规划路线；

根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数；

根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重；

基于所述场景权重确定偏航权重，根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

2.如权利要求1所述的方法，其中，根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数，包括：

根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数确定表征被导航对象移动速度变化情况的速度因子；

根据所述定位信息中包括的定位信号质量参数确定表征定位信号质量的信号质量因子；

根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定匹配距离因子和角度偏差因子；所述匹配距离因子表征被导航对象定位轨迹点到其在导航规划路线上的匹配点的距离变化情况，所述角度偏差因子表征被导航对象定位轨迹的累计变化角度与导航规划路线的累计变化角度差别；

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数。

3.如权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数确定表征车速变化情况的速度因子，包括：

根据定位信息中包括的定位信号速度参数，确定被导航对象的移动速度；

根据被导航对象的移动速度和上一时刻确定的速度因子，确定当前时刻的所述速度因子。

4.如权利要求2所述的方法，其中，所述根据所述定位信息中包括的定位信号质量参数确定表征定位信号质量的信号质量因子，包括：

根据定位信息中包括的单点可信度、联合可信度、DQ值和信号精度最大值中的至少一个，确定用于当前信号质量判断的信号质量正向因子和用于信号突变处理的信号质量反向因子。

5.如权利要求2所述的方法，其中，根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定匹配距离因子，包括：

根据定位信息中包含的被导航对象的位置信息，确定所述位置信息中包括的位置点到其在导航规划路线上的匹配点的距离；

根据确定出的距离确定当前时刻的匹配距离因子。

6.如权利要求2所述的方法，其中，根据所述定位信息中包括的被导航对象的位置信息和导航规划路线，确定角度偏差因子，包括：

根据用户的定位信息中包括的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹，采用累积的方式获得被导航对象定位轨迹在当前时刻的信号累积变化角度；

获取导航规划路线中与被导航对象定位轨迹对应的道路的道路累积变化角度；

确定所述信号累积变化角度和道路累积变化角度的差值。

7.如权利要求2所述的方法，其中，所述根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用预设的确定规则确定权重系数，包括：

根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值；

根据被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长选择实际权重系数的累加方式，根据上一时刻的实际权重系数、当前时刻的权重系数累加值和选择的累加方式，确定当前时刻的权重系数。

8.如权利要求7所述的方法，其中，根据速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子，采用加权平均的方式得到当前时刻的权重系数累加值，包括：

当根据所述速度因子和信号质量因子确定GPS信号状态良好，且根据匹配距离因子和角度偏差因子确定GPS轨迹偏离所述导航规划路线时，对匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前时刻的权重系数累加值；

否则，对速度因子、信号质量因子、匹配距离因子和角度偏差因子进行加权平均得到当前时刻的权重系数累加值。

9.如权利要求7所述的方法，其中，被导航对象定位轨迹和导航规划路线的累计贴合时长采用如下方式确定：

根据定位信息中包含的被导航对象在不同时刻的位置信息，确定被导航对象定位轨迹；

判断被导航对象定位轨迹与导航规划路线的贴合长度是否小于设定的阈值；若是，根据设定的时长累加规则增加所述累计贴合时长的值；若否，根据设定的时长累加规则减少所述累计贴合时长的值。

10.如权利要求1-8任一所述的方法，其中，根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重，基于所述场景权重确定偏航权重，根据偏航权重确定车辆是否处于偏航状态，包括：

据被导航对象当前所在道路的道路属性，获取用户当前所在道路场景的设定权重，计算设定权重与权重系数的乘积的到场景权重；

根据所述场景权重确定偏航权重，当偏航权重满足设定条件时，确定被导航对象处于偏航状态。

11.一种导航路线规划方法，包括：

采用权利要求1-10任一所述的偏航识别方法判断被导航对象处于偏航状态时，发起导航算路请求；

接收响应于所述导航算路请求的导航规划路线。

12.一种偏航识别装置，包括：

获取模块，用于获取被导航对象的定位信息和导航规划路线；

权重系数确定模块，用于根据所述定位信息中包括的定位信号速度参数、定位信号质量参数、被导航对象的位置信息和导航规划路线，采用预设规则确定权重系数；

场景权重确定模块，用于根据被导航对象当前所在道路的道路属性和所述权重系数确定场景权重；

偏航权重确定模块，用于基于所述场景权重确定偏航权重；

偏航判断模块，用于根据偏航权重判断被导航对象是否处于偏航状态。

13.一种导航路线规划装置，包括：

如权利要求12所述的偏航识别装置；

请求模块，用于当所述偏航识别装置判断被导航对象处于偏航状态时，发起导航算路请求；

接收模块，用于接收响应于所述导航算路请求的导航规划路线。

14.一种终端设备，包括：如权利要求12所述的偏航识别装置或如权利要求13所述的导航路线规划装置。

15.一种计算机存储介质，所述计算机存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器执行时实现权利要求1-10任一所述的偏航识别方法或如权利要求11所述的导航路线规划方法。

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