[发明专利]车辆导航装置及采用该装置的经济性道路获取方法

权利要求书

1.一种经济性道路获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

(1)根据K则最短路径算法获得起点到终点的K则道路；

(2)基于三维道路电子地图数据库，获得K则道路的节点高度；

(3)根据所得到的道路节点高度，计算道路的高度变化，得出道路的坡度变化情况；具体过程为：

1)首先根据所存储的道路网络节点高程数据，获得K则最短道路节点的高程

H＝{H₁,H₂,…,H_k}，

H₁＝{h₁,h₂,…,h_n1}，

H₂＝{h₁,h₂,…,h_n2}，

…，

H_k＝{h₁,h₂,…,h_nk}，

其中H表示K则最短道路节点的所有节点集合，H₁表示道路L₁的节点集合，H₂表示道路L₂的节点集合，H_k表示道路L_k的节点集合，n₁,n₂,…,n_k分别表示道路L₁,L₂,…,L_k的节点个数，h_i表示节点i的高程；

2)计算所有K则最短道路节点高程的相对值hr，具体如下：

①计算每条道路的最小高程：

h_min，i＝minH_i

其中，h_min,i表示道路L_i的节点最小高程，

minH_i表示从道路L_i的节点高程集合中获得最小高程；

②计算K则道路所有节点的相对高程：

hr_i,j＝h_i,j-h_min,i

其中，hr_i,j表示L_i道路上的节点j的相对高程，

i＝1,j＝1,2,…,n₁

i＝2,j＝1,2,…,n₂

…

i＝k,j＝1,2,…,n_k；

3)计算道路相对高程的平均值均方误差的平方和S、最大值hr_max和最小值hr_min：

①K则最短道路相对高程的平均值计算公式为：

$\stackrel{\‾}{{\mathrm{hr}}_i}=\frac{\underset{j=1}{\overset{n_i}{\Σ}}{\mathrm{hr}}_{i,j}}{n_i},(i=1,2,...,k),$

②K则最短道路相对高程的均方误差的平方和的计算公式为：

$S_i=\underset{j=1}{\overset{n_i}{\Σ}}{({\mathrm{hr}}_{i,j}-\stackrel{\‾}{{\mathrm{hr}}_i})}^2,(i=1,2,...,k),$

③K则最短道路相对高程的最大值hr_max和最小值hr_min：

$h_{\min ,i}=\underset{1\≤j\≤n_i}{Min}{\mathrm{hr}}_{i,j},$

$h_{\max ,i}=\underset{1\≤j\≤n_i}{Max}{\mathrm{hr}}_{i,j},$

4)计算K则道路的坡度变化情况：

用道路相对高程的均方误差的平方和S、最大值hr_max和最小值hr_min三个参数的加权平均值综合表达道路的坡度变化情况，K则道路的坡度分别以P_L1，P_L2，…，P_LK表示，计算公式为：

P_Li＝a₁S_i+a₂h_max，i+a₃h_min，j

其中，i＝1，2，…，K，a₁、a₂和a₃为权值，且a₁+a₂+a₃＝1；

根据计算的结果P_Li值越小则表示道路坡度值小，即变化越小，该条道路较为平坦，车辆在该道路行驶在同等交通条件下车辆的燃油消耗少；

(4)根据所得到的K则道路及计算的道路坡度变化情况，综合得到最经济道路。