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手绘地图制作的关键点之“导航智能纠偏”

发布时间:2022/09/17 点击数:92


这里再来聊一聊关于手绘地图导航的智能纠偏问题。
其实这个问题,在《手绘地图制作的关键点之“实时导航”》一文中,已经有过简述,这里再来细聊一下。本文纯属方案探讨,也是景运管家手绘地图智慧导览系统的导航功能的具体实现,但不作为技术标准。

作者:景运管家 ● 轻轻的烟雾(z281099678)



一、智能纠偏的原因

1.设备因素

终端导航设备(一般是手机)的定位,不可能达到十分精确。即便是军用,也会有一个误差区间,而民用当然误差会更大一些。其中原因大体上可能为如下几类:
一是出于安全、保密等因素,不允许民用设备定位过于精准;
二是出于成本因素,要达到高精度的定位,不单对于终端设备(手机)的性能要求很高,对于定位卫星的要求也很高;
三是技术原因,目前的技术从根本上来说,不可能达到分米、厘米级别的精度。当然,从这个角度来说,“精度”本身也是一个模糊的概念,达到十米级、米级算是高精度吗,到底精度要达到多少才是所谓的“高精度”?这就已经不是一个技术问题了。
而换个角度来说,对于民用,过高的定位精度需求其实并无多大意义。比如最常用的导航使用场景来说,定位精度达到了几米甚至十几米,完全几乎不影响正常使用。比如导航到某个饭店、某个学校大门等,绝大部分目的地,使用者都可以在几米、十几米甚至几十米之外发现,而过于精确的定位在这时其实就几乎没有实质意义了(这里强调的过于精确,如精确到米级甚至更高)。

2.常见原因

而一些常见的因素,更会放大设备因素导致的误差,比如设备本身的性能千差万别、当地信号的强弱、天气状况、是否有高大遮挡物等情况。因此导致设备的定位,不会是一个固定的值,而是在一个区间范围内不停的变化。
因此,如果按照手机返回的经纬度来定位,则用户会非常快速的在一定范围内不停跳跃。这容易让人感觉非常不解,当然也很影响体验,严重降低实用效果。


因此,智能纠偏就显得至关重要,需要设计方案来进行处理。

设备没有移动,但是系统返回的经纬度一直在不停的变化


二、智能纠偏的现象

既然设备不能做到稳定而高精准的定位,那在导航软件的使用上,有没有什么证据可以证明也使用了智能纠偏吗?我个人认为答案是肯定的。比如说这些现象:

1.位置初始化

当打开导航软件的时候,在初始化的时候,经常能看到自己的位置会做几次跳跃。

2.导航路线切换

当使用导航模式的时候,特别是驾车时,经常会有这样的场景:本来正常路线是向右上高架,但是驾驶人走错道而直行了。这时候导航软件并不会立即发现,而是显示定位跟随着正常的路线向右上高架,一直要偏离到较远的距离时,导航软件好像才“如梦初醒”一样反应过来,重新规划切换路线。
这一点表现,特别的说明智能纠偏的现象。在最开始驾驶人走错路线的时候,导航软件会认为这是设备的定位出现了“正常的偏差”,因此智能的纠偏到了“正确的路线”上。只不过这种时刻,智能纠偏反而是真正的出错了。

三、智能纠偏的技术方案

智能纠偏既然是“势在必行”的方案,那具体如何实现智能纠偏呢?我认为,这是一个比较复杂的问题。需要综合考虑。大致会有这几个方面因素:

1.地图平台系统预置的路线

当用户定位初始化完成后,地图系统会判断用户当前位置最近的路线,而用户规划了导航路线之后,系统就会寻找最近的路线的点位,当用户处于导航状态而且开始移动之后, 地图就会把用户的位置自动“锁定”到系统预置的路线点位之上。

2.用户的前进方向、速度、海拔、地形等因素

虽然系统把导航状态的用户位置“锁定”到了路线点位上,但是用户在路线上的位置的更新和移动,还需要结合用户的设备本身定位及当前前进速度来计算。
比如设备偶尔会出现定位误差较大的点,对于这样的异常状况,系统算法会识别出来,并做过滤及纠偏处理。不会让用户感觉到自己突然“飞”到一个很远的地方去了。而具体如何纠偏,就需要结合用户当前的各种状态:
根据用户是前进方向,判断当前的移动方位;根据用户的速度,结合用户所在的海拔、地形等因素,计算当前移动的距离,再通过用户上次的位置,就能综合计算出当前应该所在的位置,把用户的位置控制在真实而友好的位置。
当然,对于确实偏移过大的情况,也不能强行纠偏。因为这种情况,我们其实是不知道到底是用户确实已经偏离太大,还是手机定位出现的较大误差。这时可以根据实际情况提示用户已经偏移路线,或者待手机定位自动恢复正常。

四、智能纠偏的效果

通过智能纠偏,清洗过滤掉异常定位,增加了定位精度,加强了定位的稳定度,极大的提升了用户体验。甚至可以说,没有智能纠偏,定位就无法真正的投入使用,无法产生真正的实用价值。因此智能纠偏的效果,可以说从根本上决定和发挥了定位的真正使用价值。
下面两个对比图,可以明显的看出,定位的误差已经达到米级其实(这是一个小学的门口,注意看地上的交叉的标线)。



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