專利名稱：一種發布和接收交通與出行信息并導航的方法及系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及通信領域，特別地涉及一種發布和接收交通與出行信息并導舶二 的方法及系統。
背景技術：
TPEG ( Transport Protocol Experts Group,傳輸協議專家組)是歐洲廣播 聯盟EBU所制定的協議，可透過各種數字媒介，如互聯網絡、數字廣播、 數字電視等，發布交通與出行信息(TrafficandTravellnformation, TTI )。同時 TPEG是歐洲廣播聯盟致力于發展TTI傳輸協議的研究群體。這個研究群體于 1997年成立，總計超過60家來自消費電子產品、電子地圖、服務提供、廣播 等領域的歐洲公司與組織參與制定TPEG協議，不論是道^各交通、公共交通、 天氣狀況等信息，都在TPEG制定標準的范疇之內，以提供完整的交通與出行 信息。TPEG的信息具有語言無關、傳輸載質無關、多才莫應用等特性。
TPEG協議共分為三層(同步層、封包層、應用層)，對應至OSI七層模 型的第三至第七層。TPEG第一層為同步層，對應至OSI的網絡層，處理網絡 同步的問題。第二層為封包層，對應至OSI的第四至第六層，負責將TPEG應 用層的數據串連成TPEG stream, TPEG stream可被力口密或壓縮。第三層為應 用層，對應至OSI的應用層。
TPEG應用層標準目前已制定的有服務與網絡信息(Serviceand Network Information, SNI),道路交通信息(Road Traffic Message， RTM)以 及公共交通信息(Public Transport Information, PTI); TPEG-PTI， TPEG-SNI 提供有關服務提供者的各項信息，以及服務內容的信息，TPEG-RTM提供有關 道路交通的訊息，如交通事件、交通阻塞等；TPEG-PTI則提供公共交通工 具的相關信息，如班次信息，班次延誤信息等。TPEG-RTM與TPEG-PTI共
享用來描述地理信息的TPEG-LOC (Location)協議。另外還有一些正在制 定的應用層協議，如氣象資訊(TPEG-Weather, TPEG-WEA)、停車信息
(TPEG-Parking Information, TPEG-PKI)等。
國際電信聯盟(International Telephone Union, ITU)是世界各國政府的電 信主管部門之間協調電信事務方面的一個國際組織，成立于1865年5月17日。 ITU現有三個部門電信標準部門(TSS,即ITU-T )、無線電通信部門(RS, 即ITU-R)和電信發展部門(TDS,即ITU-D )。其中ITU-T從事的工作包括 業務提供、網絡及性能的運營；包括相關電信經濟和政策問題的資費和結算原 則；電信管理，包括TMN;針對電磁環境影響的保護；對外部設備及相關的 室外安裝；綜合寬帶電纜網絡及電視和聲音傳輸；信令要求和協議；性能和服 務(業務)質量；下一代網絡(架構、演進和融合)；光纖和其他傳輸網的結 構；多媒體終端、業務和應用；安全，語言和電信軟件；移動通信網絡。
近年來，數字廣播地面傳輸技術已經逐漸成熟，各國標準已經確定的地面 數字電視傳輸標準有歐洲的DVB-T、美國的ATSC、日本的ISDB-T、中國的 DTMB (Digital Terrestrial Multimedia Broadcast )。
數字電視是利用數字技術，將壓縮后的圖像數據以及節目相關的數據按照 標準的格式生成數字電—見傳輸TS (Transport Stream)流，然后經過調制后發 送，接收端通過解調、解碼還原成清晰圖像以及相關數據的電視廣插-技術。數 字電視節目專用信息(PSI)以及業務信息(SI)主要包括節目關聯表PAT(Program Association Table )、節目映射表PMT ( Program Map Table )、條件接 收表CAT (Conditional Access Table )、事件信息表EIT (Event Information Table )、業務描述表SDT ( Service Description Table )等，其中，PAT表提供一 個節目號(program—number)和包含此程序定義的傳輸流分組的PID ( —個唯 一的整數值，用來聯系含有一道或者多道程序的傳送流中的一道程序的原始數 據流)間的對應之處；PMT表提供節目號碼與組成它們之間的原始碼流之間的 映射；CAT表提供了在一個或多個CA系統及其授權管理信息；EIT表按時間順序提供每一個節目業務中包含的節目段的信息；SDT表描述包含于一個特定的傳輸流中的業務。
MPEG-2標準是"運動圖象及其伴音的通用編碼標準"。其中 ISO/IEC 13818-1為系統部分，主要用來定義4見頻、音頻和其它數據的組合， 把這些數據組合成一個或者多個適合于存儲或者傳輸的基本數據流。Rec H220 是ITU-T的指定的國際標準之一Recommendations H.220。該標準的內容和 ISO/IEC 13818-1的內容相同。為兩個組織內部的不同編號體系。
目前，以私家車和出租車為代表的個體出行用戶逐漸發展成為城市交通的主力軍，與公共交通相比，個體用戶出行有著更加多樣的出行需求和最優化的 出行路徑選擇。同時，旅游業的興起在節假日也常常給城市帶來了巨大的旅游 交通壓力。
目前在面向大眾出行者的交通與出行信息服務方面存在的需求包括廣 域、大容量、低成本的信息發布有效途徑；以文字、語音等方式提供交通信息傳輸動態交通和出行信息。
實時交通信息，例如道路的實時交通流量、被臨時變更的單行道和路口轉 彎通信許可、緊急情況發生的位置等信息，通過無線通信手段向所有大眾出行 者或者車輛駕駛員廣播，并由車載或者用戶設備識別選擇接收，是實現未來車 輛導航和交通誘導的基礎。
目前，車輛導航在無線通信方面發展基本分兩種模式
1、 GPS (Global Position System,全球定位系統)與常規通信系統、GPS 與集群通信系統組合。這種方式屬于專網方式，是早期的通信模式， 一般只能 實現話音通信(模擬信號)，這種方式不需要專門的通信費用，但建網和維護 的投資高，覆蓋范圍小，傳輸質量差，不適合向大眾普及。
2、 GPS與GSM ( Global System for Mobile Communications,全J求移動通 訊系統)或GPRS ( General Packet Radio Service,通用分組無線業務)或者
CDMA ( Code Division Multiple Access ，碼分多址)、GPS與衛星網通信系統組 合。這種方式屬于公網方式，是近幾年來采用的通信模式。其中衛星網的通信 鏈路復雜，投資成本高，產品很難向大眾普及。GSM數字公眾移動通信網具 有覆蓋范圍廣，聯網能力強，支持點到點雙向的短信業務，因此受到不少用戶 的青睞，但它是利用短消息服務功能來實現GPS信息傳輸，而短消息服務不 建立端到端的信令路徑，它是依賴存儲轉發的方式傳送信息，因此不能4是供實 時的信息傳輸能力。GPRS/CDMA IX提供端到端的無線IP連接。與短信方式 相比，GPRS/CDMA IX能更有效地利用無線網絡信息資源，特別適合于突發 性，頻繁的小流量數據傳輸。但是，基于GPRS/CDMA IX網的TCP/IP協議的 無線通信方式由于受基站容量限制，不能同時對多數用戶傳送實時交通信息。
目前的交通誘導方式主要包括
1、 在道路附近設置交通誘導屏。通過適當選擇交通誘導屏的位置和大小 以及足夠大的顯示文字，汽車駕駛員在行進中能清楚地看到交通誘導屏顯示的 信息。但對于高速行駛的汽車來說，道路的實時交通狀況、被臨時變更的單行 道和路口轉彎通信許可、緊急情況發生的位置等信息使用交通誘導屏進行誘導 有很多局限。 一方面，交通誘導屏顯示的信息量非常有限；另一方面，交通誘 導屏一般只顯示它附近路段的交通信息，如果出現交通擁擠，駕駛員只有進入 該路段才知道發生了擁擠，不能及時通過選擇其他路線來避開這些擁擠的路 段。可見，使用交通誘導屏只是實現交通誘導的一方面手段，大眾仍然需要信 息更豐富的交通誘導方式。
2、 利用車輛上的導航系統進行交通誘導。現有的車輛導航系統能夠基于 接收GPS衛星信號，并結合自身存儲的靜態的交通地圖數據庫進行導航和誘 導。這種方式能夠清楚而準確地顯示車輛的地理位置，并能夠在出行之前4艮據 出發點和目的地規劃路線，在途中顯示車行位置并進行導航語音提示。這種交 通誘導方式的局限性在于城市基礎設施建設的升級越來越快，用于導航的地 圖數據更新較慢，有時與實際道路布局不符；不便于或無法接收GPS衛星信號之外的信號，如廣播或電視信號，也就無法共享來自于廣播與電視的實時交
通信息；由于交通狀況是動態變化的，而GPS衛星信號只提供地理位置，導 航系統存儲的地圖數據也是靜態的，所以無法得出實時交通狀況，交通誘導的 靈活性和合理性較差。為大眾出行者或者駕駛員提供實時、有效的信息進行誘 導，是未來車輛導航系統實現交通誘導所必需的。
綜上所述，現有技術中，交通與出行信息TTI的傳播方式信息量小、實時 性不夠，面向的用戶范圍與地域范圍有限。
發明內容
有鑒于此，本發明實施例提供一種發布和接收交通與出行信息并導航的方 法、裝置及系統，可以解決現有技術中傳播方式信息量小、實時性不夠，面向 的用戶范圍與地域范圍有限的問題。
本發明實施例提供的一種發布和接收交通與出行信息并導航的方法包括 將含有交通與出行信息的數字電視傳輸流通過數字電視地面傳輸網絡廣
播；
導航終端側通過數字電視地面傳輸網絡接收含有交通與出行信息的數字 電視傳輸流，并根據所述交通與出行信息進行導航。
本發明實施例提供的一種發布和接收交通與出行信息并導航的系統包括
交通與出行信息接入系統，用于將包含有交通與出行信息的數字電視信號 上傳至數字電視地面傳輸網絡；
數字電視地面傳輸網絡，用于廣播含有交通與出行信息的數字電視傳輸流;
導航裝置，用于根據接收的含有交通與出行信息的數字電視傳輸流，輸出 導航信息。
本發明實施例使用TPEG協議系統組織和管理交通與出行信息，利用現有 的數字電^L地面傳輸系統進行發布，實現在大地域范圍向大眾出行者提供實時交通與出行信息，實現實時路徑規劃。
圖1為發布交通與出行信息的方法示意圖2為發布交通與出行信息的系統示意圖3為利用GPS和交通與出行信息導航的方法示意圖4為導航終端系統路徑規劃示意圖5為發生交通事故之后路徑重新規劃示意圖6為再次發生交通事故之后路徑規劃示意圖7為利用GPS和交通與出行信息導航的系統示意圖8為發布和接收交通與出行信息并對出行者導航的方法示意圖9為發布和接收交通與出行信息并對出行者導航的詳細步驟示意圖10為發布和接收交通與出行信息并對出行者導航的系統示意圖。
具體實施例方式
在本發明實施例中，將含有交通與出行信息的數字電視傳輸流通過數字電 視地面傳輸網絡廣播；導航終端側通過數字電視地面傳輸網絡接收含有交通與 出行信息的數字電視傳輸流，并根據所述交通與出行信息進行導航。本發明實 施例可以解決對于交通與出行信息的傳播方式存在著信息量小、實時性不夠以 及面向的用戶范圍與地域范圍有限的問題。
如圖l所示，本發明實施例的發布交通與出行信息的方法，先將交通與出 行信息轉換成數字電視傳輸TS流，再上傳至數字電視地面傳輸網絡，利用數 字電視地面傳輸網絡進行發布，具體包括如下步驟
步驟101:收集并保存交通與出行信息TTI;
步驟102:將交通與出行信息TTI轉換成傳輸協議專家組TPEG流；
步驟103:將TPEG流轉換成數字電視傳輸流；
步驟104:將數字電視傳輸流利用數字電視地面傳輸網絡發布。
使用該方法可以將交通與出行信息接入數字電視地面傳輸網絡并傳播，下面進行詳細說明。
在步驟101中，采用TPEG協議體系來組織和管理交通與出行信息。目前 TPEG協議體系中的交通與出行信息的應用主題包括服務與網絡信息(SNI )、 道路交通信息(RTM)、公共交通信息(PTI)、地理信息(LOC),這些信息由 TTI發布者提供，具有足夠大的信息量和實時性，接收者可以使用自定義的文 件格式按應用主題分類保存。
在步驟102和103,按TPEG協議的規定，在轉換成TPEG流之前，須以 XML格式定義的XMLShema描述交通與出行信息各項應用主題中的內容。舉 例來說，對于一個屬于道路交通信息RTM應用的事件，描述后得到的RTM XMLSh函文件如下 <tpeg—message〉
〈originator country="China" originator—name="Ding Jian, Tsinghua University7> <summary xml:lang="en">Tpeg Sample file</summary〉 <road—traffic—message message_id="1057" version—number=" 1" message—generation—time="2007-05-10T06:23:57+1"
start—time="2007-05-l0T06:13:45+1" severity—factor="&rtm31一3;"> <location—container language='&loc41 —30;，> <location—coordinates location—type='&loc 1—3 ;'> <WGS84 latitude='l 16.326968' longitude='39.995725'/> <descriptor descriptor—type='&loc3—7;' descriptor='A420'/> (descriptor descriptor—type='&loc3—24;' descriptor='thu'/> <descriptor descriptor—type='&loc3—25;' descriptor='Beijing'/〉 <WGS84 latitude='l 16.326583' longitude='39.995072'/> <descriptor descriptor—type='&loc3—7;' descriptor='A420'/> <descriptor descriptor—type='&loc3—24;' descriptor='pku'/> (descriptor descriptor—type='&loc3—25;' descriptor='Beijing'/> <direction—type direction—type='&loc2—2;'/></location—coordinates> </location—container〉
<obstructions number—of=" 1 "〉
<position position="&rtml 0—37;7>
<vehicles number—of=" 1 "> <position position="&rtm 10—3 7; 7〉 <vehicle_problem vehicle_problem="&rtm3—1 ;7>
</vehicles> </obstructions> <network_conditions>
<restriction restriction="&rtm49—ll;" /> </net work—conditions>
</road—traffic_message〉 </tpeg—message>
這個RTMXMLShema文件描述了在經綿座標(116.326968， 39.995725) 和(116.326583， 39.995072 )處各有一起車輛與障礙物相撞的事故。文件中使 用了若干rtm和loc變量來對事故的發生的情況等進行詳細說明。
對于編寫好的XML Shema文件，根據TPEG協議的規定編碼成TPEG流， 即首先對輸入的RTM XML Shema文件經過RTM解析器解析后，得到一個 RTM List對象；然后該RTM List對象將被存儲到TPEG組件幀中并進一步被 封裝成TPEG傳輸幀；最后對TPEG傳輸幀進行二進制編碼得到TPEG流。
接下來將TPEG流按照數字電視節目信號的格式進行規范化并編碼成符合 ITU-TRecH220、 ISO/IEC 13818-1標準的傳輸幀。
將TPEG傳輸幀按照數字電視節目信號的格式進行規范化的過程按如下步 驟進行
(1 )、封裝將被編碼成TPEG流的TTI作為封裝在事件描述符中，并根 據SI規范中事件描述符的要求完成對事件描述符中其他內容的填寫。
(2) 、描述將事件描述符中的服務號字段與業務描述表中的服務號字段 設置為相同的標識，并根據業務信息規范中業務描述表的要求完成對業務描述 表中其他內容的填寫，將被傳送的TTI作為一個特殊的業務進行描述，作為頻 道索引信息供選擇使用。
(3) 、映射將業務描述表中的服務號字段與節目映射表中的節目號字段 設置為相同的標識，并根據業務信息規范中節目映射表的要求完成對節目映射 表中其他內容的填寫，將實時交通信息作為一個單獨的節目，并分配節目號。
(4) 、關聯將節目映射表中的節目號字段加入到節目關聯表中，并為該 節目號分配傳輸流分組的節目區別碼。
至此，TPEG流已經按照數字電視節目信號的格式進行了封裝，然后按照 ITU-TRecH220、 ISO/IEC 13818-1標準將事件描述符、業務描述表、節目映射 表、節目關聯表編碼，得到數字電視傳輸流。
在步驟104中，利用數字電視地面傳輸網絡發布符合ITU-T Rec H220、 ISO/IEC 13818-1標準的傳輸流。數字電視接收機上能夠接收到類似于如下的 信息，這些信息就是事件描述符中攜帶的TPEG流，大小為1024個字節 EPG Data
=4e00 EPG Data[l]=b000 EPG Data[2]=2f00 EPG Data[3]=100 EPG Data[4]=2d00 EPG Data[5]=c000 EPG Data[6]=00 EPG Data[7]=00 EPG Data[8]=00 EPG Data[9]=6b00 EPG Data[10]=00 EPG Data[ll]=00 EPGData[12]=00 Data[1022]=3c00 EPG Data[1023]=00
經過步驟102~104的實施，能夠在不改變現有的數字電視地面傳輸網絡 和數字電視頭端發射設備以及數字電視接收設備、不單獨占用專用無線頻譜資 源、不用建設新的無線覆蓋網絡的情況下，實現在大地域范圍向大眾出行者提供實時交通與出行信息。
本發明實施例給出 一種將交通與出行信息接入數字地面傳輸網絡的系統，
如圖2所示。該系統采用TPEG協議體系來組織和管理交通與出行信息。將交 通與出行信息接入數字地面傳輸網絡，是指將交通與出行信息上傳至數字電視 地面傳輸網絡，具體來說是將包含交通與出行信息的數字電視傳輸流傳送給 DTMB復用設備。交通與出行信息服務接入系統202包括如下模塊
TTI信息適配模塊203,和交通與出行信息TTI服務提供者201之間用 TCP/IP的形式進行連接，用于監視并接收TTI服務提供者201發布的交通與出 行信息，并過濾掉不需要的信息，將有用的信息傳給分類模塊204;
分類模塊204,用于將有用的交通與出行信息按照TPEG協議的要求進行 組織和分類，把這些信息按照不同應用分類分別存入TTI信息庫模塊205;
解析模塊206，用于從TTI信息庫模塊205中讀取TTI分類模塊204分類 后的交通與出行信息，再分別以XML格式定義的XML Shema進行規范化描 述，針對不同的交通與出行信息應用主題，分別定義對應這些應用主題的不同 的XML Shema并生成XML文件，存入TTI/XML數據庫模塊207中對應的數 據庫表；
TTI信息庫模塊205，用于存放分類模塊存入的數據；
TTI/XML數據庫模塊207，用于存放解析模塊存入的數據；
TPEG編碼模塊209,用于從TTI/XML數據庫模塊207中讀取各種交通與 出行信息應用主題如RTM、 PTI、 SNI、 LOC對應的XML文件，經過各種交 通與出行信息應用主題如RTM、 PTI、 SM、 LOC對應的解析器解析后，分別 建立對應于各種交通與出行信息應用主題的列表對象并填入TPEG幀的組件幀 中，將多個組件幀組裝成TPEG業務幀，通過增加相應的幀頭標志后，將TPEG 業務幀組裝成TPEG傳輸幀，將多個TPEG傳輸幀組成的TPEG流存放在TPEG 數據庫模塊210中；
TPEG數據庫模塊210，用于存放TPEG編碼模塊209存入的數據；
TPEG管理服務器208,用于執行管理和監視功能，管理員通過TPEG管 理服務器208可以設置交通與出行信息過濾規則和其他操作者訪問、修改、刪 除、或者增加TTI/XML數據庫207內容的權限；
TPEG/TS轉換模塊211 ，用于從TPEG數據庫模塊210中讀取TPEG流并 組裝到PAT、 PMT、 SDT、 EIT中，再按照ITU-T Rec H220、 ISO/IEC 13818-1 標準的要求將PAT、 PMT、 SDT、 EIT編碼，得到標準的數字電視傳輸流然后 傳送給DTMB復用設備217;
TPEG/TS轉換模塊211包括封裝模塊212、描述模塊213、映射模塊214、 關聯模塊215、編碼模塊216,其中
封裝模塊212，用于將包含了交通與出行信息的TPEG流封裝在事件信息 表EIT (Event Information Table)的事件描述符(descriptor)中，并根據EIT 的要求完成對EIT中其他內容的填寫；
描述模塊213 ，用于將EIT中的service—id字段與業務描述表SDT( Service Description Table)中的服務號(service—id)字段設置為相同的標識，并根據 SDT的要求完成對SDT中其他內容的填寫，將被傳送的TTI作為一個特殊的 業務進行描述，作為頻道索引信息供選擇使用；
映射模塊214，用于將SDT中的服務號(service—id)字段與節目映射表 PMT ( Program Map Table)中的節目號(program—number)字賴 沒置為相同的 標識，并根據PMT的要求完成對PMT中其他內容的填寫，將交通與出行信息 作為一個的節目并分配以節目號；
關聯模塊215，用于將PMT中的節目號(program—number)字段加入到節 目關聯表PAT ( Program Association Table )中，并為交通與出行信息的節目號 分配傳輸流分組的節目區別碼(Program Identification Data);
編碼模塊216,用于按照ITU-T Rec H220、 ISO/IEC 13818-1標準的要求將 PAT、 PMT、 SDT、 EIT編碼，得到標準的數字電視信號傳輸流然后傳送給DTMB 復用設備217。
標準的數字電一見信號進入DTMB復用設備217后，包含交通與出行信恩 的數字電視信號傳輸流能夠被現有數字電視地面傳輸網絡進一步處理并發射， 從而被現有的數字電視接收設備接收到。
將交通與出行信息接入數字地面傳輸網絡的系統和數字電視地面傳輸網 絡構成了發布交通與出行信息的系統，該系統能夠在不改變現有的數字電視地 面傳輸網絡和數字電視頭端發射設備以及數字電視接收設備、不單獨占用專用 無線頻譜資源、不用建設新的無線覆蓋網絡的情況下，在大地域范圍實現面向 大眾出行者、車輛駕駛員的實時交通與出行信息發布。
本發明實施例給出一種利用全球定位系統GPS信號和包含在數字電視信 號中的交通與出行信息導航的方法，通過分析數字電視和GPS信號，將實時 的交通與出行信息向汽車駕駛員進行圖象顯示或語音播報。如圖3所示，本發 明實施例給出的方法具體包括以下步驟
步驟301:在導航用戶側接收GPS信號和數字電視信號；
步驟302:將數字電視信號轉換為TPEG流；
步驟303:從TPEG流中解析交通與出行信息TTI并存儲；
步驟304:才艮據存儲的交通與出行信息TTI并結合GPS信號中的信息，輸 出導航圖象及導航語音。
在步驟301中，使用現有的數字電視接收裝置和GPS接收裝置可以接收 數字電視信號和GPS信號。
在步驟302中，數字電視接收裝置中的DTMB解調模塊將開路電視射頻 信號進行解調，輸出MPEG-2 TS流，對MPEG-2 TS流再進行MPEG-2解碼， 將MPEG-2 TS流轉化為TPEG流。
在步驟303中，將TPEG流進行TPEG解碼，TPEG解碼時首先會對TPEG 流的二進制信息進行解碼，由于TPEG流的最小傳輸單位為一個傳輸幀，因此 首先需要識別出傳輸幀的標志位 "FFOF"同步字，然后再對識別到的傳輸幀 進行進一步解碼解析出其中包含的RTM、 PTI、 SNI、 LOC信息，然后將解析
出的RTM、 PTI、 SNI、 LOC信息保存到數據庫中。
在步驟304中，根據GPS信號中的信息、數據庫中的RTM、 PTI、 SNI、 LOC信息對電子地圖數據進行高效的管理和組織，進行各種空間信息檢索和空 間分析，對出行區域的道路信息、建筑物信息、路口信息等進行實時修改，并 且結合由GPS信號所得出的關于車輛的經度、綿度、海拔、速度、時間等信 息，使用路徑導航算法規劃路徑，將TTI直接反映到導航用電子地圖上，同時 通過合適大小的液晶屏呈現給大眾出行者或者車輛駕駛員，使用揚聲器對TTI 進行語音播報，從而執行包含實時交通與出行信息的動態導航任務。路徑導航 算法在本步驟中執行，分為2步
第l步對所有的道路和節點進行預處理，建立能夠對出行區域道路交通 狀況進行描述的道i 各交通邏輯拓樸圖，邏輯拓樸圖分析的算法舉例如下
1 )初始化拓樸圖G={V,E}， V=null, E=null，即頂點集和邊集都為空；
2) 從物理道路圖層中取出第一條道路P;
3) 計算出這條道路P與所有其余的道路的交點，也即是道路P上的所有 的交叉路口，這些交點都將作為邏輯拓樸圖的頂點。如果交點不在V集合中則 把交點加入V;
4) 所有的n個交點將該道路分成了 n+l個小段，計算出每個小段的長度， 這些小段都將作為邏輯拓樸圖的邊，每條邊的權重就是每個小段各自的長度， 如果邊不在E集合中則把邊加入到E;
5) 取出物理道路的下一條道路P,如果P=null則結束，否則重復3) 完成了邏輯拓樸道路的建立之后，就可以實現對道路的最短路徑搜索，方法是各種實際意義上的網絡被抽象為一個圖論中的有向或無向圖，利用圖的 節點鄰接矩陣記錄點間的關聯信息，同時認為兩節點間的最短^各徑是兩點之間 直接相連路徑和通過其它已找到與原點的最佳路徑的節點中轉路徑之間的較 短者。
路徑規劃與顯示舉例如圖4、圖5和圖6所示，圖4描述了在沒有收到交通事故前的路徑規劃，如圖中虛線所示。當車行至圖中A點附近時，收到了前方發生交通事故消息，導航系統重新啟動路徑規范算法，根據當前車輛的位置重新規劃出新的行車3各線以避開前方的交通事故現場，如圖5中的虛線所示。 若在新的行車路線上又發生一起交通事故，則導航系統再次根據車輛當前位置 重新啟動路徑規劃，產生新的行車路線，如圖6中的虛線所示。
使用本發明實施例給出的方法，導航與誘導使用的數字地圖能實時動態跟蹤城市道路和交通的動態變化，實現實時路徑規劃。
本發明實施例給出一種利用全球定位系統GPS信號和包含在數字電視信 號中的TTI導航的終端裝置。通過接收并分析數字電視和GPS信號，將實時 的TTI信息向汽車駕駛員進行圖象顯示或語音播報。如圖7所示，本發明實施 例給出的裝置包括以下模塊
GPS信號接收模塊711，用于接收GPS信號，得到關于車輛的位置、方向 和速度數據并傳遞至解析模塊704;
數字電視信號接收模塊702,用于接收來自于數字電視地面傳輸網絡的數 字電視傳輸TS流，并用DTMB解調模塊701進行解調，輸出MPEG-2 TS流；
TS/TPEG轉換模塊703,用于將數字電視信號轉換為符合TPEG協議的 TPEG流；
解析模塊704，用于從TPEG流識別并解析出各種TTI應用主題對應的數 據，并結合GPS信號接收模塊711傳來的數據進行分析，將結果數據傳遞至數 據庫模塊705;
數據庫模塊705,用于存儲電子地圖數據和保存來自于解析模塊的數據；
輸出模塊706,用于從數據庫模塊705中提取數據并進行轉換，輸出導航 圖象以及語音，輸出模塊706包括如下模塊
圖層轉換模塊707，用于從數據庫模塊705中提取數據并轉換成圖象數據 流再傳送到視頻輸出模塊；
音頻轉換模塊708,用于從數據庫模塊705中提取數據并轉換成音頻數據流再傳送到音頻輸出才莫塊；
視頻輸出模塊709,用于輸出包含有TTI內容的導航圖象；
音頻輸出模塊710,用于輸出包含有TTI內容的導力元語音。
數字電視信號接收模塊與TS/TPEG轉換模塊使用串行口連接。解析模塊 704從TPEG流識別并解析出各種交通與出行信息應用主題對應的數據，并結 合GPS信號中的數據進行分析，形成實時的交通與出行信息。數據庫模塊705 對電子地圖數據進行高效的管理和組織，并結合解析模塊704給出實時的交通 與出行信息，進行各種空間信息檢索和空間分析，對出行區域的道路信息、建 筑物信息、路口信息等進行實時修改，并且結合由GPS信號所得出的關于車 輛的經度、煒度、海拔、速度、時間等信息，使用路徑導航算法規劃路徑。
圖層轉換模塊707和音頻轉換模塊708根據數據庫^t塊705中的經過組織 和管理的數據，有選擇地提取與當前交通狀況或大眾出行者需要相關的數據， 由此視頻輸出模塊與音頻輸出模塊就能夠向大眾出行者提供實時交通與出行 信息。
使用本發明實施例給出的裝置，導航與誘導使用的數字地圖能實時動態跟 蹤城市道路和交通的動態變化，實現實時路徑失見劃。
本發明實施例給出 一種發布和接收交通與出行信息TTI并對大眾出行者導 航的方法，如圖8所示，該方法包括如下步驟
步驟801:將TTI接入數字電視地面傳輸網絡；
步驟802:發布含有TTI的數字電視傳輸流；
步驟803:根據接收的含有TTI的數字電視傳輸流，輸出導航信息。
上述方法的詳細步驟如圖9所示
步驟901:收集并保存交通與出行信息TTI;
步驟902:將交通與出行信息TTI轉換成傳輸協議專家組TPEG流；
步驟903:將TPEG流轉換成數字電視傳輸流；
步驟904:將數字電視傳輸流利用數字電視地面傳輸網絡發布；
步驟905:在導航用戶側接收GPS信號和數字電視信號；
步驟906:將數字電視信號轉換為TPEG流；
步驟907:從TPEG流中解析出交通與出行信息TTI并存儲；
步驟908:根據存儲的交通與出行信息TTI并結合GPS信號中的信息，輸出導航圖象及導航語音。
步驟902和903結合，是將交通與出行信息轉換成數字電視傳輸流從而接 入數字電視地面傳輸網絡。步驟902采用TPEG協議體系來組織和管理交通與 出行信息，具有信息量大和實時性強的特點。步驟904是利用了現有的地面傳 輸數字電視發射系統的相關裝置，不需建設新的無線通訊網絡。步驟905-908 是根據接收的含有交通與出行信息的數字電視傳輸流，輸出導航信息。步驟906 和907分別得到TPEG流以及對其進行處理。輸出的導航信息包括了導航圖象 及導航語音。
上述方法中使用數據庫存儲預定的交通與出行信息和電子地圖數據，也接收存入的數據，并且對數據進行管理，從而有選擇地向大眾出行者輸出所需信 自使用本發明實施例給出的方法能夠在不改變現有的凄t字電視地面傳輸網 絡和數字電視頭端發射設備以及數字電視接收設備、不單獨占用專用無線頻譜 資源、不用建設新的無線覆蓋網絡的情況下，在大地域范圍實現面向大眾出行 者提供實時交通與出行信息，實現實時路徑規劃。
本發明實施例給出 一種向大眾出行者提供交通與出行信息TTI并導航的系 統，由圖9所示，它由三部分組成
1、 TTI服務接入系統1001;
2、 地面傳輸數字電—見傳輸網絡1002;
3、 導航終端裝置1003。
TTI服務接入系統1001將來自于TTI提供者1004的信息通過一系列轉換， 得到數字電視信號TS流然后接入到數字電視地面傳輸網絡1002中的DTMB復用設備1005,然后傳送到DTMB調制器1006從而實現TTI的發布。數字電 視信號被導航終端系統1003中的數字電視信號接收模塊1007接收TS流，數 字電視信號接收模塊1007中的DTMB解調器1008將TS流解碼得到MPEG-2 TS流，接下來由TS/TPEG轉換模塊1009轉換得到TPEG流，再經過一系列 處理之后，得到TTI的各個應用主題如RTM, PTI, SNI， LOC的內容，圖象 信息由視頻輸出模塊1010輸出，例如使用液晶屏幕顯示，語音信息由音頻輸 出模塊1011輸出，例如使用揚聲器進行播報。這樣，出行者1012能夠得到實 時、動態的交通與出行信息。
本發明實施例給出的系統能夠在不改變現有的數字電視地面傳輸網絡和 數字電視頭端發射設備以及數字電視接收設備、不單獨占用專用無線頻譜資 源、不用建設新的無線覆蓋網絡的情況下，在大地域范圍實現面向大眾出行者 提供實時交通與出行信息，實現實時路徑規劃。
雖然本領域的技術人員可以對本發明進行各種改動和變型而不脫離本發明的精神和范圍。這樣，倘若本發明的這些修改和變型屬于本發明權利要求及 其等同技術的范圍之內，則本發明也意圖包含這些改動和變型在內。
權利要求
1、一種發布交通與出行信息并導航的方法，其特征在于，包括如下步驟將含有交通與出行信息的數字電視傳輸流通過數字電視地面傳輸網絡廣播；導航終端側通過數字電視地面傳輸網絡接收含有交通與出行信息的數字電視傳輸流，并根據所述交通與出行信息進行導航。
2、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述根據所述交通與出行信 息進行導航，包括導航終端側將接收到的含有交通與出行信息的數字電視傳輸流轉換為傳 輸協議專家組TPEG流；導航終端側從所述傳輸協議專家組TPEG流中解析出交通與出行信息， 根據所述交通與出行信息輸出導航信息。
3、 如權利要求2所述的方法，其特征在于，所述根據所述交通與出行信 息輸出導航信息，包括導航終端側根據接收的GPS信號和所述交通與出行信息輸出導航信息。
4、 如權利要求l所述的方法，其特征在于，所述將含有交通與出行信息 的數字電視傳輸流通過數字電視地面傳輸網絡廣播，包括將交通與出行信息轉換為傳輸協議專家組TPEG流；將TPEG流轉換成數字電視傳輸流；數字電視地面傳輸網絡將所述數字電視傳輸流進行廣播。
5、 如權利要求4所述的方法，其特征在于，所述將TPEG流轉換成數字 電視傳輸流，包括將TPEG流封裝在事件信息表的描述符中；將事件信息表中的服務號字段與業務描述表中的服務號字段設置為相同 的標識；將業務描述表中的服務號字段與節目映射表中的節目號字段設置為相同的標識；將節目映射表中的節目號字段加入到節目關聯表中； 將事件信息表、業務描述表、節目映射表、節目關聯表編碼成數字電視傳輸流。
6、 如權利要求5所述的方法，其特征在于，所述將事件信息表、業務描 述表、節目映射表、節目關聯表編碼成數字電視傳輸流，包括按ITU-T Rec H220、 ISO/IEC 13818-1標準將所述事件信息表、業務描述表、節目映射表、 節目關聯表編碼成所述數字電視傳輸流。
7、 一種發布和接收交通與出行信息并導航的系統，其特征在于，包括交 通與出行信息接入系統、數字電視地面傳輸網絡、導航裝置，其中，所述交通與出行信息接入系統，用于將包含有交通與出行信息的數字電 視信號上傳至數字電視地面傳輸網絡；所述數字電視地面傳輸網絡，用于廣播含有交通與出行信息的數字電視傳輸流；所述導航裝置，用于根據接收的含有交通與出行信息的數字電視傳輸流， 輸出導航信息。
8、 如權利要求7所述的系統，其特征在于，所述導航裝置包括數字電視 信號接收模塊、TS/TPEG轉換模塊、解析模塊、數據庫模塊、輸出模塊，其 中，所述數字電視信號接收模塊，用于接收所述數字電視傳輸流； 所述TS/TPEG轉換模塊，用于將所述數字電視傳輸流轉換為TPEG流； 所述解析模塊，用于從TPEG流解析出所述交通與出行信息； 所述輸出模塊，用于轉換所述交通與出行信息并輸出所述導航信息。
9、 如權利要求8所述的系統，其特征在于，還包括GPS接收模塊，用于 接收GPS信號；所迷輸出模塊還用于根據GPS信號和所述交通與出行信息， 輸出所述導航信息。
10、 如權利要求7所述的系統，其特征在于，所述交通與出行信息接入系統包括TPEG編碼才莫塊和TPEG/TS轉換模塊，其中， 所述TPEG編碼4莫塊，用于將所述TTI轉換為TPEG流； 所述TPEG/TS轉換模塊，用于將TPEG流轉換成所述數字電視傳輸流并接入數字電視地面傳輸網絡發射端的DTMB復用設備。
11、 如權利要求10所述的系統，其特征在于，所述TPEG/TS轉換模塊 包括封裝模塊、描述模塊、映射模塊、關聯模塊、編碼模塊，其中所述封裝才莫塊，用于將所述TPEG流封裝在事件信息表的描述符中； 所述描述模塊，用于將事件信息表中的服務號字段與業務描述表中的服 務號字賴:設置為相同的標識；目號字段設置為相同的標識；所述關聯模塊，用于將節目映射表中的節目號字段加入到節目關聯表中； 所述編碼模塊，用于將事件信息表、業務描述表、節目映射表、節目關聯表編碼成所述數字電視傳輸流并接入所述數字電^L地面傳輸網絡。
12、 如權利要求11所述的系統，其特征在于，所述編碼模塊按ITU-T Rec H220、 ISO/IEC 13818-1標準將所述事件信息表、業務描述表、節目映射表、 節目關聯表編碼成所述數字電視傳輸流。
全文摘要
本發明實施例公開了一種發布和接收交通與出行信息TTI(Traffic and Travel Information)并對出行者導航的方法和系統，將TTI編碼成符合ITU-T RecH220、ISO/IEC13818-1標準的傳輸流并利用數字電視地面傳輸網絡發布，從數字電視地面傳輸網絡接收到TTI之后進行分析，從而向大眾出行者提供全面的交通與出行信息并進行實時交通誘導。使用本發明實施例給出的方法能在大地域范圍實現面向大眾出行者的實時交通與出行信息發布和交通誘導，實現實時路徑規劃。
文檔編號H04H1/00GK101202595SQ20071017864
公開日2008年6月18日 申請日期2007年12月3日 優先權日2007年12月3日
發明者劍 丁, 楊孟輝, 楊維康 申請人:清華大學