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港大便宜易用方案解決汽車導航系統一直存在的盲點
使用GPS毋懼在多層高架路網入錯道路層

2018年05月02日

 

第46屆日內瓦國際發明展金獎

多層道路網絡和行車天橋等立體道路模式，是大城市解決道路交通擠塞問題的主要方案。

駕駛人士使用汽車導航系統進入複雜的多層道路系統時，經常會遇上這樣一個問題 - 原來想走在地面卻不小心入錯線上了天橋，這時汽車導航系統，會在你「走錯」行車線後，繼續按在地面行駛的設定給與指示。只有在再過了一段頗長時間，導航系統才發現你在錯誤的行車線上，於是便更改行車路線引領返回原路，這過程足以讓駕駛者感到彷徨、焦慮、無所適從，隨時會導致交通意外。

這是現時汽車導航系統的一個主要「盲點」- 無法識別駕駛者在多層高架道路網絡哪一個層次上行駛。目前汽車導航一般使用民用規格的衛星定位導航系統（GPS），這系統有大約10至30米的定位誤差，高度的誤差很大，不能有效識別車輛在一個立體多層高架道路網絡上哪一個層次上行駛，尤其是與路面平衡的天橋，誤差更大。

這個自使用GPS二十多年來，汽車導航系統一直存在的「盲點」，一直未有有效的解決方案。香港大學城市規劃及設計系葉嘉安講座教授領導的研究團隊，提出簡單、有效和便宜的解決方案。團隊研發一套《多層道路網絡汽車導航的道路和汽車角度相差方法》的計算程式，比較汽車行使時的傾斜角度和交通地理信息系統資料庫內存儲不同的多層道路的傾斜角度，便可以憑汽車傾斜角度和天橋引道傾斜角度的相差大小，確認汽車有沒有駛上天橋，還是繼續在地面上行走 - 相差小便是上了天橋，否則便是還在地面上行駛。

使用時程式可上載到普通的智能手機，配合一個安裝在汽車上的輕巧汽車診斷儀（onboard diagnostic (OBD) device）。兩者以藍芽連接，無論手機在汽車上放在那個位置和角度，該系統會自動校正，即時測出精確的汽車傾斜角度，是一個簡單、有效而廉價的方法。如果司機意外地將汽車駛入錯誤的道路層，系統便會立刻發出警告，並即時重新計算行車路線，大大紓緩司機因上錯天橋而引起的焦慮和不安。

隨著道路系統越趨向高空立體發展，該發明為開發更能切合駕駛者需要的汽車導航系統提供了有效解決方案，讓駕駛更方便和安全，促進智慧城市的發展。

該發明於今年4月獲頒第46屆日內瓦國際發明展金獎，並已獲得美國和國際專利合作條約（PCT）的專利，研究結果在多份國際學術期刊，包括IEEE Transactions on Intelligent Transportation Systems 上發表。

團隊目前正與業界，包括内地汽車導航系統主要營運商，商討進一步落實應用發明。

團隊下一步的研究方向，是把《多層道路網絡汽車導航的道路和汽車角度相差方法》應用在優化智能無人駕駛汽車上。

香港大學在今屆日內瓦國際發明展一共贏取八個獎項，包括一個海灣阿拉伯國家合作委員會專利局特別獎、一個評判特別嘉許金獎、三個金獎和三個銀獎。（香港大學得獎發明名單，請按此）

研究團隊製作影片介紹發明，解釋現時的GPS駕駛導航系統，和應用新程式改良的GPS導航系統。 

多層道路網絡汽車導航的道路和汽車角度相差方法
第46屆日內瓦國際發明展金獎
發明人
- 葉嘉安講座教授和仲騰博士
香港大學城市規劃及設計系，香港大學城市實驗室，地理信息研究中心和交通運輸研究所
- 樂陽教授
葉嘉安教授的博士畢業生
深圳大學，深圳市空間智慧感知與服務重點實驗室

研究團隊製作兩條短片解釋現時的GPS駕駛導航系統，和應用新程式改良的GPS導航系統。 

傳媒查詢：香港大學傳訊及公共事務處尹慧筠（電話︰2859 2600/ 電郵︰melwkwan@hku.hk）。