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专利名称：手机短信导航方法和系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及无线通信领域，尤其涉及一种手机短信导航方法和系统。
背景技术：
驾驶者在交通途中常常由于道路不熟悉、天气恶劣等原因，需要导航帮助，以便尽快在引导下到达目的地。
在现有的道路交通管理系统中，通常采用GPS导航系统作为车辆的导航设备，采用GPS作为导航方式，需要在车辆或其他用户设备上加装GPS信号接收终端。GPS导航系统是在GPS定位系统的基础上实现的，GPS定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，利用卫星基本三角定位原理，GPS接收装置以测量无线电信号的传输时间来量测距离，确定待测点的位置。
GPS导航系统包括地面发射器和GPS卫星接收器。发射器和GPS卫星接收器B不间断的发射与接收，形成了一个环路。导航方法就是在发射与接收的环路系统中增加了软件系统，通过软件系统计算后就产生了GPS使用者所需要的数据，例如地图导航。计算后的数据再转换成地图比例就可以进行准确的定位、导航，例如，按要求设计最佳行驶路线，显示器能够在电子地图上显示设计线路，并同时显示汽车运行路径和运行方法。
采用上述现有的GPS导航方式，用户需要安装相应的GPS导航终端设备，因此现有系统安装复杂、价格昂贵。
因此，有必要提供一种安装简便、成本低廉的导航方法和导航系统。

发明内容
针对现有技术中需要单独安装导航终端，实现复杂且成本较高的缺陷，本发明的目的是提供一种实现简便且价格低廉的导航系统。
本发明提供的手机短信导航方法包括包括以下步骤a.接收来自用户手机的短信；b.解析短信中的导航请求信息；c.根据所述导航请求信息，获取用户的最优路径；d.向用户手机发送包含最优路径指示信息的短信。
优选地，步骤c为根据所述导航请求信息，通过下列状态转移方程，获取用户的最佳路径fk(UK)＝min{fk-1(Uk)+dk(Uk1)，fk-1(Uk)+dk(Uk2)，......，fk-1(Uk)+dk(Ukn)}，其中k＝1，2，3，...，n，fk(Uk)为从第k阶段中的点Uk至终点的最佳路径，Uk1为k-1阶段中Uk沿第1路段的路径；Uk2为k-1阶段中Uk沿第2路段的路径；Ukn为k-1阶段中Uk沿第n路段的路径；dk(Uk1)为k阶段中Uk1的权值；dk(Uk2)为k阶段中Uk2的权值；dk(Ukn)为k阶段中Ukn的权值。
其中，所述权值表示所述路径的长度或交通流量。
其中，所述导航请求信息包括用户当前地点信息和目的地信息。
本发明还提供了一种手机短信导航系统，包括用于接收来自用户手机的短信的接收单元；用于解析短信中的导航请求信息的解析单元；用于根据所述导航请求信息获取用户的最佳路径的优化单元；用于向用户手机发送包含最优路径指示信息的短信的发送单元。
优选地，所述优化单元包括动态决策模块，所述动态决策模块通过下列状态转移方程，获取用户的最佳路径fk(Uk)＝min{fk-1(Uk)+dk(Uk1)，fk-1(Uk)+dk(Uk)，......，fk-1(Uk)+dk(Ukn)}，其中k＝1，2，3，...，n，fk(Uk)为从第k阶段中的点Uk至终点的最佳路径，Uk1为k-1阶段中Uk沿第1路段的路径；Uk2为k-1阶段中Uk沿第2路段的路径；Ukn为k-1阶段中Uk沿第n路段的路径；dk(Uk1)为k阶段中Uk1的权值；dk(Uk2)为k阶段中Uk2的权值；dk(Ukn)为k阶段中Ukn的权值。
其中，所述权值表示所述路径的长度或交通流量。
其中，所述导航请求信息包括用户当前地点信息和目的地信息。
使用本发明的手机短信导航方法和系统可以不需要购买任何附加的终端导航设备，例如GPS导航终端，节约了成本。由于手机短信的使用范围广泛并且成本极低，因此驾车者无需安装单独的导航设备就可以实现导航。并且使用本发明的方法和系统，查询和回复都以手机短信的短文本实现，而且用户可以在任何时候、任何地点享有服务，十分便捷。


图1是本发明实施方式的利用手机短信的导航方法流程图；图2a是本发明实施方式中动态决策求解最优路径的流程图；图2b是本发明实施方式的具有权值的动态网络图；图3是本发明实施方式的利用手机短信的导航系统的结构示意图。
具体实施例方式
如图1所示，在步骤101，首先接收来自客户端手机的短信，在短信中，包含有客户端车辆的导航请求信息，导航请求信息中包含有用户当前地点信息和目的地信息。短信的交互通过移动通信的增值服务实现，用户向指定内容服务商的服务中心发送短信，所述短信可以采用指定的格式发送，例如在短信内容前加字符“TR”。
服务中心接到短信后，通过对短信格式的识别，将具有导航请求信息的短信发送到相应装置进行处理。在步骤102，解析短信中的导航请求信息。对短信文本的解析过程可以采用各种本领域适用的识别技术，例如，通过关键字识别，提取短信中的用户地点信息和目的地信息。所述导航请求信息还可以包括其他地理描述信息，例如用户所能识别的周围标志物信息、所在道路描述信息等有助于确定用户所在地和目的地的信息。
在步骤103，根据导航请求信息，获取用户的最佳路径。在获取用户导航信息后，服务中心或特定的逻辑运算设备进行用户路径的优化计算。根据不同的优化策略，可以取得多种路径结果。
具体到道路导航方面，由于道路的交通流量、道路状况会发生变化，本发明优选地采取一种动态决策的优化策略，通过对道路分段，确定每一段的行进路径，从而生成最终的优化路径。具体的动态优化算法将在下面详细描述。
在步骤104，在获得用户车辆行进的最优路径后，服务中心或特定设备向用户端发送包含最优路径指示信息的短信。短信通常采用设定的格式化语言发送，例如“直行”(沿某个方向前行)、每超过″5公里″、在描述中加“经过某某路”、对诱导方向加以“向东、向西、向南、向北”等描述，并且对“无名路”、“环路”等描述加以修正；“出发”、“直行”、“转向”、“掉头”、“到达”等均采用通俗易懂的语言描述。
图2a是本发明实施方式中动态决策求解最优路径的流程图。本实施方式是基于动态交通流信息来实现最优路径诱导，采用以往的24小时流量图以及分时段的交通流数据矩阵进行交通优化。
采用动态决策中的倒推解法。按地图中的路段划分阶段，若路段数为n，则可把问题看作一个n-1个阶段的决策问题。从始点出发，依顺向求出第1阶段、第2阶段......第n-1阶段中各决策点至始点的最佳路径，最终求出始点到终点的最佳路径。
设fk(Uk)为从第k阶段中的点Uk至终点有一条最佳路径，假设每条路径具有一定的权值，且假设权值越大，路径越为最优。则该路径fk(Uk)所经过的数字的总和最大。当然，在其他情况下，也可以设定权值越小，路径越优。
由于每一次决策有若干个(不少于1个)选择，因此设Uk1为k-1阶段中某点Uk沿路段1前行的路径；Uk2为k-1阶段中某点Uk沿路段2前行的路径；............
Ukn为k-1阶段中某点Uk沿路段n前行的路径；dk(Uk1)为k阶段中Uk1的权值；
dk(Uk2)为k阶段中Uk2的权值；............
dk(Ukn)为k阶段中Ukn的权值。
因而可写出顺推关系式(状态转移方程)为fk(Uk)＝max{fk-1(Uk)+dk(Uk1)，fk-1(Uk)+dk(Uk2)，......，fk-1(Uk)+dk(Ukn)}(k＝1，2，3，...，n)f0(U0)＝0。
经过一次顺推，便可分别求出由顶至底N个数的N条路径，在这N条路径所经过的N个数字和中最大值即为最优路径。
具体地，在步骤201，划分阶段，根据用户端提供的导航请求信息，确定用户准备行驶的整个行程，并将该行程划分为多个路段，路段的划分可以按照距离来进行划分，如图2b所示，用户准备从起始点A行进至E，整个行程可以经过多条路径到达。将整个行程划分为四段A-B、B-C、C-D和D-E，其中，B、C、D均为一组节点。各个阶段决策的选取不能任意确定，它依赖于当前面临的状态，又影响以后的发展。当各个阶段决策确定后，就组成一个决策序列，因而也就确定了整个行程的一条活动路线。
然后在步骤202，确定状态和状态变量。该步骤的目的是将问题发展到各个阶段时对象所处的各种客观情况用不同的状态变量表示出来，用k表示阶段变量。如图2b所示，第1阶段有一个初始状态A，两条可供选择的支路AB1、AB2；第2阶段有两个初始状态B1、B2，B1有三条可供选择的支路，B2有两条可供选择的支路。用dk(xk，xk+1)表示在第k阶段由初始状态xk到下阶段的初始状态xk+1的路径距离。
在步骤203，确定目标函数。在本实施方式中，采用多路径中从起始点到终点的最短距离作为目标函数。Fk(xk)表示从第k阶段的xk到终点E的最短距离。
在步骤204，确定决策和状态转移方程，如果利用倒推方法求解A到E的最短距离。而且，状态转移方程作为一个递推式，需要一个递推的终止条件或边界条件。具体计算过程如下
S1K＝4，有F4(D1)＝3，F4(D2)＝4，F4(D3)＝3S2K＝3，有F3(C1)＝min{d3(C1，D1)+F4(D1)，d3(C1，D2)+F4(d2)}＝min{8，10}＝8；F3(C2)＝d3(C2，D1)+f4(D1)＝5+3＝8；F3(C3)＝d3(C3，D3)+f4(D3)＝8+3＝11；F3(C4)＝d3(C4，D3)+f4(D3)＝3+3＝6；S3K＝2，有F2(B1)＝min{d2(B1，C1)+F3(C1)，d2(B1，C2)+F3(C2)，d2(B1，C3)+F3(C3)}＝min{9，12，14}＝9F2(m)＝min{d2(B2，c2)+F3(C2)，d2(B2，C4)+F3(C4)}＝min{16，10}＝10S4k＝1，有F1(A)＝min{d1(A，B1)+F2(B1)，d1(A，B2)+F2(B2)}＝min{13，13}＝13因此由A点到E点的全过程的最短路径为A-＞B2-＞C4-＞D3-＞E。最短路程长度为13。
从以上过程可以看出，每个阶段中，都求出本阶段的各个初始状态到过程终点E的最短路径和最短距离，当逆序倒推到过程起点A时，便得到了全过程的最短路径及最短距离。同时附带得到了一组最优结果，即各阶段的各状态到终点E的最优结果。
本发明提供的手机短信导航系统包括接收单元、解析单元、优化单元和发送单元。上述单元可以通过CPU、存储器、有线/无线通信接口等硬件以及相应的软件模块实现。
接收单元301用于接收来自用户手机的短信。在短信中，包含有客户端车辆的导航请求信息，导航请求信息中包含有用户当前地点信息和目的地信息。短信的交互通过移动通信的增值服务实现，用户向指定内容服务商的服务中心发送短信，接收单元301位于服务中心中，可以通过各种适合的无线通信接口实现，接收具有导航请求信息的短消息。
解析单元302用于解析短信中的导航请求信息。解析单元302可以通过文本分析软件实现，例如，通过关键字识别，提取短信中的用户地点信息和目的地信息。所述导航请求信息也可以包括其他地理描述信息，例如用户所能识别的周围标志物信息、所在道路描述信息等有助于确定用户所在地和目的地的信息。
优化单元303用于根据所述导航请求信息获取用户的最佳路径。优化单元303执行相应的优化策略，优化单元303由逻辑运算器件或相应的软件模块实现。优选地，优化单元303具有动态决策模块，以便根据交通流量、道路状况的变化，采取动态决策的优化策略，通过对道路分段，确定每一段的行进路径，从而生成最终的优化路径。
发送单元304用于向用户手机发送包含最优路径指示信息的短信。发送单元304可以通过各种适合的无线通信接口实现，例如通过SMS系统的发射端口将指示用户按指定路径行驶的短信向用户发送。
尽管通过上述的优选实施方式对本发明进行了描述，但是本领域技术人员应该理解在不脱离本发明精神和范围的情况下，可以对本发明做不同的变化和修改。例如，本发明所提供的方法也可以嵌入到GPS设备当中，从而该GPS设备可以用于短文本传输，以实现本发明的目的。
权利要求
1.一种手机短信导航方法，其特征在于，包括以下步骤a.接收来自用户手机的短信；b.解析短信中的导航请求信息；c.根据所述导航请求信息，获取用户的最优路径；d.向用户手机发送包含最优路径指示信息的短信。
2.根据权利要求1所述的手机短信导航方法，其特征在于，步骤c为根据所述导航请求信息，通过下列状态转移方程，获取用户的最佳路径fk(Uk)＝min{fk-1(Uk)+dk(Uk1)，fk-1(Uk)+dk(Uk2)，……，fk-1(Uk)+dk(Ukn)}，其中k＝1，2，3，…，n，fk(Uk)为从第k阶段中的点Uk至终点的最佳路径，Uk1为k-1阶段中Uk沿第1路段的路径；Uk2为k-1阶段中Uk沿第2路段的路径；Ukn为k-1阶段中Uk沿第n路段的路径；dk(Uk1)为k阶段中Uk1的权值；dk(Uk2)为k阶段中Uk2的权值；dk(Ukn)为k阶段中Ukn的权值。
3.根据权利要求2所述的手机短信导航方法，其特征在于，所述权值表示所述路径的长度或交通流量。
4.根据权利要求1或2所述的手机短信导航方法，其特征在于，所述导航请求信息包括用户当前地点信息和目的地信息。
5.一种手机短信导航系统，其特征在于，包括用于接收来自用户手机的短信的接收单元；用于解析短信中的导航请求信息的解析单元；用于根据所述导航请求信息获取用户的最佳路径的优化单元；用于向用户手机发送包含最优路径指示信息的短信的发送单元。
6.根据权利要求所述的手机短信导航系统，其特征在于，所述优化单元包括动态决策模块，所述动态决策模块通过下列状态转移方程，获取用户的最佳路径fk(Uk)＝min{fk-1(Uk)+dk(Uk1)，fk-1(Uk)+dk(Uk2)，……，fk-1(Uk)+dk(Ukn)}，其中k＝1，2，3，…，n，fk(Uk)为从第k阶段中的点Uk至终点的最佳路径，Uk1为k-1阶段中Uk沿第1路段的路径；Uk2为k-1阶段中Uk沿第2路段的路径；Ukn为k-1阶段中Uk沿第n路段的路径；dk(Uk1)为k阶段中Uk1的权值；dk(Uk2)为k阶段中Uk2的权值；dk(Ukn)为k阶段中Ukn的权值。
7.根据权利要求6所述的手机短信导航方法，其特征在于，所述权值表示所述路径的长度或交通流量。
8.根据权利要求5或6所述的手机短信导航系统，其特征在于，其中，所述导航请求信息包括用户当前地点信息和目的地信息。
全文摘要
本发明公开了一种手机短信导航方法，包括以下步骤接收来自用户手机的短信；解析短信中的导航请求信息；根据所述导航请求信息，获取用户的最优路径；向用户手机发送包含最优路径指示信息的短信。本发明还公开了一种手机短信导航系统，包括接收单元、解析单元、优化单元和发送单元。使用本发明的手机短信导航方法和系统不需要购买任何附加的终端导航设备，节约了成本，且使用方便。
文档编号G01C21/26GK101083797SQ20071011807
公开日2007年12月5日 申请日期2007年6月28日 优先权日2007年6月28日
发明者张皖, 赵楠, 胡啸 申请人:北京捷讯畅达科技发展有限公司