图商导航地图与AP商导航软件的衔接

卫星导航技术与导航地图基础知识培训第七讲图商导航地图与AP商导航软件的衔接张力2013.3图商如何应对AP方的数据需求数据编译原理图商与AP商的关键衔接点图商与AP商的沟通图商如何应对AP方的数据需求图商的数据与AP的数据相互间接口关系数据内容数据规格数据交换格式内容决定功能规格关联算法压缩格式转换导航功能算法实现数据存储格式编译器不存在的内容将无法满足AP要求的功能道路交通网络数据背景数据注记数据索引数据图像语音数据动态交通链接数据公交数据步行数据POI检索路径计算道路引导地图显示公交换乘步行导航地图匹配实时交通显示和路径引导基本数据扩展数据基本功能扩展功能数据内容应对导航功能把图商的交换格式地图应对到AP商的导航引擎（软件）的过程，是一个地图数据编译过程。编译软件实现了从交换格式文件到物理存储格式文件的转换。但是，编译转换是有条件的。由于AP商的导航地图物理存储格式文件是自行设计的，通常与具体的图商无关。所以经常发生图商的文件格式与AP商的文件格式相互间不能完全应对，或只能部分应对的情况。交换格式文件中的数据内容编译器存储格式文件中的数据内容"605615","60561500839","60561503463","60561500511","2","""605615","60561500839","60561502635","60561502639","2","""605615","60561500839","60561502635","60561502636","1","""605615","60561500839","60561500511","60561503463","2",""MID属性文件DataPoint116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)Point116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)Point116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)Point116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)MIF坐标文件编译序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10背景种类码N1A（1）21图元码N1A（1）32形状记录N2A44形状记录序列长度SWS2A56形状记录序列B1A见表b-4序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10首端点X方向规格化坐标B:B:215~13A0～7，非统合格网和统合格网最左下角的标准格网位置编号均设为00～4095，基准格网内的相对坐标12~022首端点Y方向规格化坐标B:B:215~13A12~034相对于前一点的偏移坐标记录序列IB1A见表b-6序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10相对于前一点的X偏移坐标I1A-128~127，（1）21相对于前一点的Y偏移坐标I1A导航软件绘制AP商的物理格式存储文件图商的交换格式文件KIWI文件由于图商的交换格式文件所包含的地图内容是既定的，AP商的物理存储格式文件所包含的地图内容也是既定的，所以当AP商需要的数据内容在图商方面不能提供时，AP商可能就不会采用图商的产品。目前，最常见的情况是道路引导数据（动态实景3D、地标等），动态交通信息，公交换乘等内容的使用。如果一款导航产品的特色就是具备丰富生动的3D实景导航功能，显然AP商必须要求图商提供相应的3D实景数据内容。扩展的数据内容应对导航功能—动态交通数据案例（采用四维的RTIC数据）扩展的数据内容应对导航功能—动态交通数据案例（采用高德的数据）数据规格影响到导航算法的数学方法不同图商的数据规格将引导、限制、甚至改变AP对各项导航算法的实现。如果两个图商分别设计了两种路网分层的数据规格，则同一个AP商就必须分别设计两种不同的物理存储格式和最短路径算法程序模块。所以，通常一个AP商不愿意同时签约两个地图供应商。数据规格是图商与AP商的磨合焦点。数据规格包括：文件组织方式数据结构数据精度阶层化组织的数据结构按基本比例尺组织的多层道路格网显示数据结构按基本比例尺组织的多层背景格网显示数据结构多阶层道路计算网络数据结构文字、图像、语音的路径引导数据结构关键字索引表POI数据表扩展数据（路况信息、公交等）功能算法操作界面物理存储格式数据程序导航软件图商的空间层数据规格影响AP商的导航软件的分层数据结构和分层地图显示、分层路径计算程序。图商数据三种基本比例尺的导航软件显示效果对应0级图幅的交换格式文件数据对应1级图幅的交换格式文件数据对应2级图幅的交换格式文件数据若图商提供的交换格式数据文件组织与AP预设的不一致，将发生复杂的编译行为。甚至可能导致失败。序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10弧段始点IDN4AID(A)ID(B)-A:A<=B24增量IDN2A36上位层路段存在范围N15~13wA（1）4顺方向始点的节点类型12wA0=节点1=复合节点5顺方向终点的节点类型11wA6收费标志10wA（2）7导航性标志9wA（2）8在建状态8wA（3）9交通流方向7~6wA（4）10弧段交通信息标志5wA（5）路段引导信息标志4wA（6）11保留3w~0wA128道路等级B7w~4wA（7）13道路功能3w~0wA（7）149道路形态B7w~4wA（7）15道路设施3w~0wA（7）1610道路名称存在标志N15wA（2）17中央线存在标志14wA（2）18最高限速13w~6wAKm/h19通行限制的个数5~0wA（8）2012通行限制首记录跳转地址N2A（9）2114弧段长单位N15~13wA（10）22弧段长12~0wA（11）2316弧段起始ID对应于最低层网格ID跳转地址D4A（12）2420~23弧段交通记录跳转地址D4A（13）交换格式的路段数据结构存储格式的路段数据结构能找出两者不一致的数据结构吗？不完全一致的路径计算数据结构？序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10记录IDN2A22记录长度SWS2A1~3字段34出口车道标示方向线字序列B1A（1）项号位内容115～12出口的第1个车道标示方向线（1-1）位15位14位13位12含义1xxx直行x1xx右转xx1x左转xxx1掉头211～8第2个车道（结构同上）37～4第3个车道（结构同上）43～0第4个车道（结构同上）序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10路段记录IDN2A（1）22记录长度SWS2A1~3字段34弧段始点IDN4AID(A)ID(B)-A:A<=B48增量IDN2A510方位角+车道数N4A（2）614~17车道标示方向线记录跳转地址D4B（3）不完全一致的车道数据故规格交换格式的车道方向标线数据结构交换格式的车道方向标线数据结构？能找出两者不一致的数据结构吗？适应不同地区的道路引导信息的数据规格能指出下列引导数据分别适用哪些地区？用于建立邮编检索表用于建立电话检索表用于建立周边检索表用于建立全拼/首字母检索表用于汉字手写/智能检索表对索引分级建立检索的层次关系建立POI与道路的邻接关系用于建立依区域分类的检索表用于建立种类检索表交换格式的POI数据结构图商的POI检索数据向AP商的POI检索数据结构的转换交换数据格式压缩为二进制数据格式图商提供的交换文件通常是通用格式的传输型文件，例如GDF文本格式、MID/MIF格式等。导航软件采用的是非通用的二进制格式文件。二进制格式以二进制码为数据存储单位，并采用正规化坐标系和增量表示图形空间坐标点。例如KIWI格式、Navtec格式、NDS格式等。"605615","60561500839","60561503463","60561500511","2","""605615","60561500839","60561502635","60561502639","2","""605615","60561500839","60561502635","60561502636","1","""605615","60561500839","60561500511","60561503463","2",""MID属性文件DataPoint116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)Point116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)Point116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)Point116.63721466064540.165608723958Symbol(34,0,6)MIF坐标文件序号bit

内容115单向通行的调查有无bit15

意义0已调查1未调查214~13单向通行码bit14bit13

意义00单向通行无01顺方向一方通行10逆方向一方通行11两方向通行禁止312种别附加信息1（计划道路）bit12

意义0不符合计划道路1符合计划道路411种别附加信息2（隧道）bit11

意义0不符合隧道1符合隧道510种别附加信息3（桥）bit10

意义0不符合桥1符合桥69~0形状补间点数（1~4）二进制格式文件图商如何应对AP方的数据需求数据编译原理图商与AP商的关键衔接点图商与AP商的沟通数据编译原理图商的交换格式文件数据导入多尺度层背景格网数据多尺度层道路格网数据多阶层道路格网数据几何/拓扑数据分离几何数据分层拓扑数据分层POI数据图形/图像/语音数据其它扩展数据坐标抽稀和正规化构造复合结点生成索引表/关联路段二进制格式压缩AP商的物理存储文件数据检查1）支持多图商的交换格式文件在数据导入环节建立多种交换格式文件的配置表，实现多对一的数据规格匹配。道路功能等级定义道路功能等级定义道路功能等级值统一到中间格式：图商A的格式：图商B的格式：0=高速路1=国道2=省道1=高速路2=城市高速3=国道配置表0=高速路/城市高速1=国道2=省道/城市快速路编译器关键技术2）道路几何数据与拓扑数据的剥离将图商的单一层级道路数据按照显示需求和路径计算需求，分别生成两类层级数据。对于较高层的数据需做路段的二价结点合并（多路段合并）和高层级图幅合并的处理。低层路网高层路网3）构造拓扑数据的复合结点提取拓扑数据中的复合结点，建立复合结点表和内部路径表。序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10内部路数据长度SWS2A22内部节点个数N1A33内部弧段个数N1A44内部路径个数N1A55保留N1A66内部节点ID序列NB1A7O1内部弧段ID序列NB2A8O2内部路径记录序列B2A编译到复合结点结构4）建立POI索引表和路段关联关系依据POI的属性建立汉字、拼音、地址、电话等检索信息的索引表。依据POI的位置坐标建立与邻近路段的关联关系。序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10当前层字母+标志+记录长度N:N:N2A22拼音对象数N2A34拼音对象序列的长度N2A46拼音对象序列的地址偏移D4A510下层的拼音索引项数N2C612拼音索引项序列的长度N2C714拼音索引项序列的地址偏移D4C序号项目偏移项目名称类型长度约束备注10记录长度+标志+路段分割点N:N:N:2A（1）220所在的最低拓扑层网格ID的跳转地址N4A（2）36节点0IDN2A（2）48节点1所在的最低拓扑层网格ID的跳转地址N4C（3）512~13节点1IDN2C（3）用POI坐标匹配所在图幅内的全部路段用拼音码建立拼音索引表5）数据结构的对位根据等价或最大相似的原则将交换格式的数据结构对位到物理存储格式。6）数据格式检查检查物理存储格式数据的完整性、逻辑一致性和属性的正确性。道路车速限制道路车速限制道路车速限制统一到中间格式：图商A的格式：图商B的格式：1：＞130km2：100~130km3：90~100km实际值配置表实际值（km/h）编译后将产生精度损失图商如何应对AP方的数据需求数据编译原理图商与AP商的关键衔接点图商与AP商的沟通图商与AP商的关键衔接点图商和AP商在地图数据分层上的衔接点导航软件的功能：显示尺度范围1:2500~1:4096万，至少13个比例尺分档最高比例尺应满足480×400分辨率屏充满全国图（大陆部分）地图显示效果在各个尺度上应整图清晰、路网舒展、点信息量适度、注记不叠压非导航路段不参加路径计算在400兆主频，2G存储卡，4兆内存的硬件平台上路径计算时间应＜5秒导航软件需要的数据：需要1:2.5万，1:25万，1:100万，全国略图等4种基本比例尺层的背景图每种基本比例尺图内的注记数据应细分5层显示尺度背景数据应做综合与取舍处理，满足显示效果的要求（河流的线面变化，点数据的取舍，注记的排版等）道路显示数据的基本比例尺层与背景层相同道路拓扑层的层数与道路显示层相同，但每层路网的路段分布取决于路径计算的合理性和效率，因此不一定与显示层路网完全一样非导航路段不进入道路拓扑层满足了软件需要的物理存储格式文件：因数据源的原因，拟设置1:2.5万，1:20万，1:100万等3种尺度的背景图，另外再制作一幅全国略图（比例尺根据物理显示屏的分辨率确定）每种基本比例尺图内的注记数据设置一个“显示尺度”特征属性道路显示层与道路拓扑层分开构造为了构造道路拓扑层，要求数据源提供划分道路拓扑层的路段特征信息为了构造道路拓扑层，要求数据源将可导航的和不可导航的路段区别开来图商应提供的交换格式文件：提供1:2.5万，1:20万，1:100万等3种尺度的背景图和1:2.5万的道路图每种基本比例尺图内的注记数据设置了“显示级别”特征字段道路数据设置了“路径采纳值”字段，可据此分离显示和拓扑数据和构造拓扑层每种基本比例尺图内的注记数据设置了“显示级别”特征字段只有4种细分的相对比例尺刻度，怎么办？序号字段设置取值范围注释含义名称类型路径采纳PathClassChar(2)0作业中(5)1细密图内2详细图内3基本图内4广域图内5广域图间15不选择路径等级路径采纳值描述0作业中1细密图内不存在2详细图内城市及县、乡、镇内的一般道路，通常为城市内部的普通道路和县乡道3基本图内城市之间的骨干道路网，通常为城市内的主干道和省道4广域图内全国范围的骨干道路网，通常为高速公路和国道5广域图间不存在15不采纳不可导航的道路（5）一般按照道路等级赋路径采纳值，但可根据道路在路网内的重要性和网结构进行适当调整。道路数据设置了“路径采纳值”字段，可据此分离显示和拓扑数据，并构造拓扑层图商提供的交换格式文件（数据组织）物理存储格式文件（数据分层）编译器1.图商提供了3种基本比例尺的背景图，但无全国略图2.图商提供了注记的4显示级别，不满足应用的需求3.图商提供了3个级别的路网拓扑层，并区分出了不可导航道路请判断和决策：图商的数据是否完全满足AP方的需求？不能满足的部分是否可用编译的方法补救？无法补救的部分如何处理？是降低AP方的要求还是图商另行定制新数据？导航软件的功能：路径计算时间城市内≤1秒，城市间≤5秒提供距离优先，少收费优先，快速路优先和推荐路线等四种规划策略实时路况参与路径规划（扩展）公交换乘路线与自驾车路线联算（扩展）图商和AP商在路径规划上的衔接点导航软件需要的数据：需要近距离路网，中距离路网，远距离路网的空间层道路拓扑数据需要满足四种规划策略的路段和结点权值信息需要实时路况的接收，解析和路网匹配处理（可选）需要公交换乘（线路和站点）与路网的关联关系（可选）满足软件需要的物理存储格式文件：设置详细拓扑路网（除不可导航路的全部路段），较重要道路路网，全国骨干路网等三个空间层的道路拓扑数据下层路网通过同一结点和上层路段连通到上层路网，形成连通闭合网络每层网络均满足连通闭合的要求，即任意一条路段均可在本层搜索到另一条路段路段和结点（含复合结点）应至少包含长度，功能等级，交通流方向，红绿灯标志，收费，禁止横穿，交通限制条件等属性图商应提供的交换格式文件：提供1:2.5万的道路图道路数据设置了“路径采纳值”字段，可据此构造三个空间道路拓扑层路段和节点（含复合结点）设置长度，功能等级，交通流方向，红绿灯标志，收费，禁止横穿，交通限制条件等属性字段权值数据拓扑关系交换格式的结点记录结构：交换格式的路段记录结构：权值数据权值数据空间层数据交换格式的交通限制数据结构（仅针对无条件或有条件通行限制的结点记录）：若无时间限制条件，CRID为空图商提供的交换格式文件（路段的交通限制部分）物理存储格式文件（路段的交通限制条件）编译器1.图商提供了用于生成基于空间层的道路拓扑网络的1:2.5万道路图2.图商提供了用于道路计算的与最优路径相关的路段和节点的权值数据请判断和决策：当图商对交通限制信息的数据定义与这里介绍的不一样时，例如一个路口为无条件禁止通行，且没有时间限制条件，图商用“可通行”表示，而不是用通常的“无条件禁行”表示。图商或者AP方该如何处理？图商如何应对AP方的数据需求数据编译原理图商与AP商的关键衔接点图商与AP商的沟通图商与AP方的沟通方式决定了双方交易的成败不成功的沟通方式往往是彼此还未真正了解对方的真实需求和真实能力时就收场的原因。正确的沟通方式建立在图商对自身的数据是否有透彻的认识，对同业者的数据是否有准确的了解，对AP方的已有产品和待开发产品有深刻的研讨的基础之上。知己知彼，你面对的不只是与你打交道的AP方，他的身后永远站着你看不见但又影响着你的同业者。图商与AP商的沟通数据内容是第一要务图商不具备AP方所需要的数据内容，从而无法满足对方产品的导航功能，则没有必要谈下去了。对某些扩展的导航功能极易出现这种情况，例如公交换乘，动态交通等时兴的应用功能。图商与AP方之间往往在以下问题上产生误解或长时间的反复沟通：图商对基本比例尺显示层和路网空间层的划分是否与AP方的设计相同或兼容图商的道路注记数据结构是否支持AP方的注记显示模式图商对道路的属性定义、复合节点结构、交规表达是否与AP方的路径算法一致图商提供的道路引导信息的种类及数据结构是否满足AP方的软件需求图商是否提供了AP方建立POI检索表所需要的种类、名称、地址、电话等POI数据图商是否提供了定址道路交叉口的数据图商提供的公交换乘、动态交通信息接口等扩展数据的数据结构是否满足AP方需求数据规格是双方沟通的最重要的议题当图商与AP方在数据内容和数据规格上达成一致意见后，AP方是否愿意调整其现有的编译器软件，以适应不同于以往合作图商的交换格式文件，就成了交易成功的最后