專利名稱：一種基于導向標簽的區域交通指引服務器的制作方法
技術領域：
本發明涉及交通指引領域，特別是涉及一種基于導向標簽的區域交通指引服務
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背景技術：
交通指引是人們在生產和日常生活中所必需的服務。 傳統的個人交通指引方式包括如下步驟
(1)選擇目的地；
(2)確定當前位置；
(3)在地圖上標出起點和目的點；
(4)根據地圖規劃最優線路；
(5)將最優線路轉換成實際環境的交通指引，包括前行100米、轉左、轉右等等。此外，對區域交通指引服務的需求還包括
(6)交通指引能實時反映地理信息變化比如線路改道、位置變化等；
(7)交通指引能動態適應區域交通狀況比如繞過擁塞路段或區域等； 目前GPS導航系統能協助完成步驟(2) (5)，但存在如下問題
(1)信號強度限制GPS信號強度受天氣、建筑物影響，尤其在室內、地下建筑物內等場合的GPS信號較弱；
(2)導航范圍限制GPS比較適合平面范圍導航，而對于多層建筑內部導航，GPS有時會指示錯誤；且難以提供諸如“電梯上10層”、“電梯下5層”等導航；
(3)導航精度限制商業GPS的信號精度有限，難以在密集商業辦公區域內導航到具體的門戶、商鋪、柜臺和辦公卡位；
(4)設備成本限制終端內置商業GSP信號接收器導致終端設備成本上升；
(5)實時更新限制終端內部保存地理信息數據，在更新方面有滯后效應；
(6)動態適應限制當區域內某些線路交通擁堵時，管理人員缺少動態調整最優線路的手段；
針對GPS導航系統存在的上述缺陷，出現了基于標簽的導向系統。現有基于標簽的導向系統缺陷
(1)標簽類型單一限于RFID標簽，對條碼標簽、二維碼標簽、電子標簽的支持不足；
(2)標簽規格高要求RFID具備存儲單元，能保存標簽位置信息及其它信息；
(3)標簽成本高要求RFID可讀寫標簽，成本通常高于條碼標簽、二維碼標簽、只讀型標簽，高密度部署時存在成本壓力；
(4)終端配置高終端既要保存地理信息數據，又要執行線路規劃，需要有較強的計算能力和存儲能力；
(5)地理信息更新慢終端保存地理信息數據，其更新存在滯后效應，最新地理信息變化難以實時到達所有終端；(6)動態適應性缺乏當區域內某些線路交通擁堵時，管理人員缺少動態調整最優線路的手段；
(7)使用較繁瑣用戶只能逐跳識別、逐次對識別操作進行確認；每次僅能獲得到下一跳標簽的信息，不能一次性返回完整的交通指引信息。

發明內容
本發明的目的在于克服上述現有服務方式的缺點和不足，提供一種基于導向標簽的區域交通指引服務器，該服務器可以提供更為理想的交通指引服務。本發明所采用的技術方案
一種基于導向標簽的區域交通指引服務器，包括 數據存儲單元，用于存儲線路規劃和導向指引所需數據； 線路規劃單元，用于執行線路規劃與鏈路合并得到最優線路； 導向指引單元，用于將最優線路生成導向指引；
管理維護單元，用于創建導向標簽與關鍵位置、導向位置之間的映射關系，并保存維護數據存儲單元內的數據；
通信接口單元，用于通過網絡接收導向請求、返回導向指引。所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，所述管理維護單元采用如下步驟對數據存儲單元內的數據進行創建及維護
(1)根據區域的地理信息圖、交通指引圖或建筑布局圖，確定區域內的關鍵位置和可用路徑；
(2 )針對關鍵位置和可用路徑，設置一個以上的導向位置；
(3)針對導向位置，設置一個以上的導向標簽；
(4)建立并保存導向標簽與關鍵位置、導向位置之間的映射關系；
(5)以關鍵位置和導向位置為結點，以可用路徑為鏈路，構建導向網絡；
(6)度量結點間的實際路徑長度，記為鏈路長度；
(7)設置并保存鏈路的代價權重；
(8)以鏈路長度和代價權重為參數，計算并保存每段鏈路的代價；
(9)為每個結點創建導向表，該導向表指明該結點的所有出、入鏈路組合所對應的導向動作。所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，所述關鍵位置具有如下特點
(1)在所屬區域的地理信息圖、交通指引圖或建筑布局圖中有明顯標記的位置；
(2)在實際地理環境中，能夠通過視覺直觀的識別其特征；
(3)在實際地理環境中，標志當前行進線路的改變；
所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，針對每個關鍵位置一個以上的導向位置，針對每個導向位置設置一個以上的導向標簽。所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，包括如下步驟
(1)通信接口單元接收導向請求，并將該請求傳輸到數據存儲單元，該請求包含兩個參數，分別是目的地信息和起點的導向標簽信息；
(2)數據存儲單元根據目的地信息，獲得目的地所在關鍵位置；CN 102401657 A
說明書
3/6頁 根據導向標簽ID，檢索導向標簽與導向位置的映射關系，獲得該標簽所在導向位置； 數據存儲單元以目的地為終點，標簽的導向位置為起點，構建導向網絡中
(3)線路規劃單元規劃最小線路代價為目標的最優線路；
(4)導向指引單元將最優線路轉換成導向指引信息序列，返回導向終端； 所述線路代價等于該線路所包含鏈路代價的總和；
所述線路規劃采用動態實時方式，每收到一個交通指引請求，觸發一次線路規劃。所述導向標簽類型包括但不限于條碼標簽、二維碼標簽、RFID標簽、其它光學標簽；
所述最優線路由起始位置、行進路徑、關鍵位置、目的地構成的序列，其中行進路徑和關鍵位置在序列中可以交替出現多次；
所述導向指引信息包括行進方向、導向動作、導向距離、導向結果； 所述區域是指由機構或組織擁有和管理的一定大小的空間范圍，該區域的類型包括但不限于如下具體場合大樓、候車室、候機廳、候診室、車廂、停車場、廣場、停機坪、商業街、 購物中心、商品批發中心、會展中心、工廠、車間、汽車站、火車站、地鐵站、機場、醫院、校園、 公園、游樂場、住宅小區、中心商務區(CBD)、緊急避難所等。所述呈現方式包括但不限于如下方式文本、短消息、網頁、聲音文件、圖像文件、 視頻文件、聲音數據流、視頻數據流、二進制信息等。本發明具有以下優點
(1)導向標簽類型多樣，規格和成本較低
(2)終端配置要求低導向終端無需存儲地理信息數據或標簽的位置信息，無需做路徑規劃計算，降低了終端硬件配置要求；
(3)實時更新線路規劃在服務器端統一完成，地理信息的任何更新可以實時反映在所有終端的導向指引中；
(4)動態適應性強在服務器端為管理人員提供調整最優線路的手段，允許動態改變擁塞路段的代價，達到動態調節交通流量的目的；
(5)操作簡便一次性提供完整的導向指引，避免了逐跳確認標簽的麻煩；
(6)易于擴展系統架構適合部署在云計算架構上，按需隨時擴展處理能力。


圖1是本發明一種基于導向標簽的區域交通指引服務器的結構示意圖， 圖2是本發明一實例的地理信息與導向網絡對應關系示意圖，
圖3是本發明一實例的地理信息示意圖，
圖4是本發明一實例的原始及經過鏈路合并后的最優交通線路示意圖。
具體實施例方式下面結合實施例及附圖，對本發明作進一步地詳細說明，但本發明的實施方式不限于此。圖1給出了本發明的結構示意如圖1，本發明一實施例的服務器構成包括數據存儲單元101，用于存儲線路規劃和
6導向指引所需數據；
線路規劃單元102，用于執行線路規劃與鏈路合并操作； 導向指引單元103，用于基于最優線路，生成導向指引；
管理維護單元104，用于創建導向標簽與關鍵位置、導向位置之間的映射關系，并保存維護數據存儲單元內的數據；
通信接口單元105，用于通過網絡接收導向請求、返回導向指引； 所述服務器采用如下步驟完成交通指引
(1)通信接口單元接收導向請求，并將該請求傳輸到數據存儲單元，該請求至少包含兩個參數，分別是目的地信息和起點的導向標簽ID信息；
(2)數據存儲單元根據目的地信息，獲得目的地所在關鍵位置；
根據導向標簽ID信息，檢索導向標簽與導向位置的映射關系，獲得該標簽所在導向位置，數據存儲單元以目的地位置為終點，標簽的導向位置為起點，構建導向網絡；
(3)線路規劃單元在上述構建的導向網絡中規劃最優線路；
(4)導向指引單元將最優線路生成導向指引，返回導向終端。附圖2給出了本發明一實施例的地理信息數據處理及導向網絡生成示意圖； 圖2 (a)中的交叉路口作為關鍵位置，如圖中圓形虛框所示；
該關鍵位置有4個出口，每個出口的分別設置了導向位置，如圖中橢圓虛框所示； 每個導向位置擺放兩個標簽，如圖五邊形表示，每個路徑是雙向路徑，因此每個導向標簽需要指明A方向和B方向。圖2 (b)是與圖2 (a)相對應的導向網絡的拓撲結構，其生成的過程大致為
(1)將關鍵位置抽象為單一的關鍵結點，在圖(b)中用小圓圈表示；
(2)將導向位置抽象為導向結點，在圖(b)中用小方框表示； (3 )將路徑抽象為網絡中的鏈路，在圖(b )中用線段表示；
(4)測量圖(a)中每段路徑的長度，保存在圖(b)的相應的鏈路的屬性中； 從圖2中可以看出
圖2 (a)每條路徑的導向位置設置了兩個導向標簽，分別是Al/Bl，A2/B2, A3/B3和 A4/B4，導向標簽與導向位置的對應關系保存在數據存儲單元中； 導向請求至少包含兩個參數目的地信息和導向標簽ID信息； 其中目的地信息代表目的地所在的關鍵位置，代表導向線路的終點； 導向標簽ID對應的導向位置，代表了導向線路的起點；
線路規劃操作在導向網絡中，按照線路代價最小的目標，規劃起點和終點之間的最優線路；
圖2 (b)中關鍵結點處可能發生行進路線的變化，因此該關鍵結點的導向表的部分內容如下；
表1部分關鍵結點的導向表
權利要求
1.一種基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于包括數據存儲單元，用于存儲線路規劃和導向指引所需數據；線路規劃單元，用于執行線路規劃與鏈路合并得到最優線路；導向指引單元，用于將最優線路生成導向指引；管理維護單元，用于創建導向標簽與關鍵位置、導向位置之間的映射關系，并保存維護數據存儲單元內的數據；通信接口單元，用于通過網絡接收用戶的導向請求、并將導向指引單元生成的導向指引返回給用戶。
2.根據權利要求1所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于所述線路規劃采用動態實時方式，每收到一個交通指引請求，觸發一次線路規劃。
3.根據權利要求1所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于所述管理維護單元采用如下步驟對數據存儲單元內的數據進行創建及維護(1)根據數據存儲單元存儲的地理信息圖、交通指引圖或建筑布局圖，確定區域內的關鍵位置和可用路徑；(2)針對關鍵位置和可用路徑，設置一個以上的導向位置；(3)針對導向位置，設置一個以上的導向標簽；(4)建立并保存導向標簽與關鍵位置、導向位置之間的映射關系；(5)以關鍵位置和導向位置為結點，以可用路徑為鏈路，構建導向網絡；(6)度量結點間的實際路徑長度，記為鏈路長度；(7)設置并保存鏈路的代價權重；(8)以鏈路長度和代價權重為參數，計算并保存每段鏈路的代價；(9)為每個結點創建導向表，該導向表指明該結點的所有出、入鏈路組合所對應的方向和路徑。
4.根據權利要求1所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于所述導向標簽包括文字，圖形和區域內唯一的ID號。
5.根據權利要求2所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于每個關鍵位置設置一個以上的導向位置；每個導向位置設置一個以上的導向標簽。
6.根據權利要求2所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于所述線路代價等于該線路所包含鏈路代價的總和。
7.根據權利要求2所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于所述關鍵位置至少滿足如下條件之一在所屬區域的地理信息圖、交通指引圖或建筑布局圖中有明顯標記的位置；在實際地理環境中，能夠通過視覺直觀的識別其特征；在實際地理環境中，標志當前行進線路的改變。
8.根據權利要求1-7任一項所述的基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于所述服務器采用如下步驟完成交通指引(1)通信接口單元接收導向請求，并將該請求傳輸到數據存儲單元，該請求至少包含兩個參數，分別是目的地信息和起點的導向標簽ID信息；(2)數據存儲單元根據目的地信息，獲得目的地所在關鍵位置；根據導向標簽，檢索導向標簽與導向位置的映射關系，獲得該標簽所在導向位置，數據存儲單元以目的地位置為終點，標簽的導向位置為起點，構建導向網絡；(3)線路規劃單元在上述構建的導向網絡中規劃最優線路；(4)導向指引單元將最優線路生成導向指引，返回給導向終端。
全文摘要
本發明公開了一種基于導向標簽的區域交通指引服務器，其特征在于，包括(1)數據存儲單元;(2)線路規劃單元；(3)導向指引單元；(4)管理維護單元；(5)通信接口單元。服務器根據所存儲的地理信息數據，以及關鍵位置、導向位置、可用路徑等信息，構建導向網絡；收到導向指引請求后，確定目的地和當前的導向位置，采用線路規劃算法，基于導向網絡確定從當前導向位置到目的地的最優線路，并生成完整的導向指引，返回給導向終端。服務器通過管理維護單元，提供對地理信息數據、導向網絡、鏈路代價權重的維護手段，使管理人員能夠依據區域交通狀況，對最優線路進行動態調節。
文檔編號G06K7/00GK102401657SQ20111036286
公開日2012年4月4日 申請日期2011年11月16日 優先權日2011年11月16日
發明者黃松 申請人:華南理工大學