按关键词阅读：
_原题为 导航软件怎么知道这条路堵车？老司机硬核吹牛科普知识
导航软件究竟是怎么知道哪条路堵车或顺畅？依据是什么？作为老司机 ， 你必须要懂得导航的原理 ， 这样在下次车里坐着妹子的时候 ， 你就可以一本正经的吹牛了 。
文章图片
“你家离公司只有8公里 ， 为什么还使用导航呢？”， “假如没有导航软件 ， 将会在路上浪费大把时间 。 去往公司的路有很多 ， 早高峰时 ， 通过导航软件可以让我避开拥堵 。 ”我庆幸的说道 。
文章图片
导航软件可以帮助用户规划行程路线 ， 计算行程时间 ， 判断道路拥堵情况 ， 让出行更便捷智能 。
虽然我是个老司机 ， 但也曾对导航产生过疑惑：导航软件究竟是怎么知道哪条路堵车或顺畅？依据是什么？作为老司机 ， 你必须要懂得导航的原理 ， 这样在下次车里坐着妹子的时候 ， 你就可以一本正经的吹牛了 。
德国某艺术家小伙曾经在街头做过一次奇葩试验 ， 并造成了谷歌地图严重的“虚拟”拥堵 。 他将99部打开谷歌地图的手机放到小推车里 ， 沿着一条街缓慢行走 。 谷歌地图会分析这99部手机的移动速度和距离 ， 然后对这条路标记成拥堵 。 而实际上 ， 该路空旷无人 。
用户的手机是判断路况的主要来源之一 ， 但单一维度的数据却经不起挑战 ， 可能会造成数据干扰 。 目前常见的手段 ， 比如通过大数据计算或浮动车采集 ， 或从交管部门付费获取数据 。
01
无论是大数据计算还是浮动车采集 ， 都不开定位导航系统 。 全球有四大定位导航系统 ， 分别是GPS系统（美国） ， 北斗系统（中国） ， GLONASS系统（俄罗斯）和伽利略卫星导航系统（欧盟） ， 只有实力强大的国家才会拥有导航系统 ， 私人和小国家是没有能力承担巨额的研发费用 ， 如火箭发射维护 ， 科学研究和宇宙空间站等 。
GPS成熟稳定 ， 北斗系统开放性较优 ， GLONASS干扰能力强 ， 伽利略精准是第一款基于民用的全球卫星导航系统 。
我们主要聊聊GPS系统 。 GPS从1970年代开始研制 ， 在1994年全球覆盖率高达98%的24颗GPS卫星星座投产 ， 耗费300亿美元 。 GPS研发的背景是美苏军备竞赛中 ， 主要为军事提供精密定位服务 ， 精准度较高 。 在1983年开始为民用提供GPS的标准定位服务 ， 但精度较差 ， 大概只能到100米以内 。
GPS发展较早 ， 成熟稳定 。 民用的标准定位服务对全世界用户免费且无限制使用 ， 目前绝大部分智能手机都有GPS导航模块 ， 为出行导航提供了保障 。 国内的实时道路大多数是依赖GPS定位系统 ， 并通过APP ， 网站或广播的形式对用户发布信息 。
为了获取路况信息 ， 会将GPS定位模块安装到出租车或公交车上 ， 这就是浮动车 。 现在大部分公共交通都会安装GPS终端模块 ， 收集到路况信息通过GSM或网络发送给终端用户 。
文章图片
经常使用公交车出行的同学 ， 会在高德地图上看到最近的公交车定位信息 ， 如还有4站 ， 6min ， M528线公交车就会到达你所在的位置 。 当然 ， 这个数据也是通过公交车上的GPS终端所得的信息 。
那么究竟GPS和地图软件是如何进行交互的呢？我们来看这张简单的流程图 ， 可以分为3大模块 ， 分别是带GPS模块的终端 ， 数据服务器和展示界面 。
文章图片
- 带GPS的终端形式不受限制 ， 可以是公交车等浮动车 ， 也可以是用户的智能手机 ， 甚至是第三方提供的道路信息 ， 如世纪高通 ， 北大千方等公司提供的数据 。 GPS需要获取到用户的经纬度信息 ， 计算车辆的移动速度 ， 对应匹配街道数据库信息 。
- 终端通过4G网络将采集到的信息上传到服务器 ， 并将道路信息存储到数据库 。 服务器会定时上传一段时间内道路和车辆信息 ， 并更新数据库信息 。
- 地图软件获取数据 ， 将定位的经纬度坐标转换成对应地图的坐标 ， 匹配道路判断用户在哪条道路上 。
- 当获得大量用户的数据后 ， 地图软件会计算每个道路的具体拥堵情况 ， 预估行驶时间 ， 并分为不同颜色的等级展示对应的手机界面上 ， 如畅通 ， 缓行 ， 拥堵和严重拥堵 。
那么问题来了 ， 一个公交车上如果有30个人同时使用导航 ， 在堵车时 ， 会不会造成道路拥堵？你品 ， 你细品 。
02
大数据时代 ， 我们不仅可以查看当前道路的交通情况 ， 还能预测未来 。 结合大数据 ， 能够让道路状况变得更加准确 。
当你行驶在路上 ， 突然发现前方有拥堵 ， 此时高德图跳出消息提醒：前方2km处发生车祸 ， 请避让 ， 已为你设置新的路线 。
这就是大数据的力量！收集数据 ， 然后利用数据 。
进行大数据分析时 ， 需要从大量的数据来源中挖掘数据 ， 数据量会直接影响结果 ， 除了GPS的数据 ， 还有其他几种方式：
1. 道路历史数据
过去N天的道路行驶的历史数据 。 比如文一西路每天下午5点左右车流量最大 ， 经常堵车 。 每条路的车流量信息都有特征 ， 在通常情况下 ， 某个时间点 ， 某个点位会发生的事情 ， 每天都会重复进行着 ， 这些数据都是可以被大数据学习的 。
2. 交管部门的数据
遍布城市主要街道的地感线圈 ， 街道主要路口的摄像头 ， 测速雷达等装置 ， 都可用来对道路进行监控 ， 如车流量和车速等信息 。 但一般情况 ， 交管部门的数据是不对外出售的 ， 但可能会和地图合作 ， 比如高德 。
一些地图公司还会自行去道路测绘 ， 采集 ， 但人力成本非常高 。 曾经一从高德离职的同事 ， 就是从事测绘工作 ， 经常在路上拿着类似于相机的东西 ， 在那里瞄啊瞄的 。分页标题#e#
不要好奇他们在干啥 ， 只是在进行道路测绘而已 ， 不是给你照相哦！
文章图片
大部分地图公司是没有能力进行测绘的 ， 需要付出很多成本 ， 所以会购买三方公司的数据 。 国家测绘地理信息局规定 。 从事地图搜索、位置服务 ， 地理信息标注服务 ， 需要取得互联网地图服务乙级测绘资质 。 没有资质 ， 想测绘 ， 不允许的 。
3. 第三方数据上报的数据
你会经常在微博上看到一些用户上传路况情况 ， 这些微博信息是公开可获取的 ， 导航软件可以从这些信息里清洗出有用的数据 。
百度地图里有个不错的功能 ， 用户可以在地图上实时上报路况信息 ， 操作简单 ， 可直接点击上报事故 ， 拥堵等事件 。
美国曾经遭遇飓风袭击 ， 公路损害严重 ， 大部分交通网络瘫痪 。 但waze发挥了巨大的作用 ， 用户通过分享实时定位数据 ， 帮助美国快速的找到可用的路线 ， 进行救援和防灾物资的调度工作 。
当然 ， 还要注意官方发布的道路通告信息 ， 可以人工定时查询或机器关键字筛选等 。
文章图片
采集到的数据 ， 经过人工智能算法 ， 输出最终的预测结论 。 本文不讨论技术 ， 所以算法流程先忽略 ， 总之我们最后能拿到一个预测结果 。
文章图片
图来自期刊：考虑多因素的城市道路交通拥堵指数预测
实时预测需要计算海量的数据 ， 计算的复杂度非常高 ， 难度极大 ， 对计算机的性能要求也较高 ， 国内阿里云目前可以满足这样的计算能力 。
03
但导航定位 ， 还是有隐私的问题存在 。
貌似现在大部分APP都想要用户的位置信息 ， 并在用户协议里宣称不会进行商业售卖或做违法行为 。 但是 ， 赤裸裸的暴露自己的精确位置 ， 恐怕 ， 无论是谁都会慌得一批 。
文章图片
授权了位置信息 ， 可以享受产品的服务 ， 比如抖音的同城用户 ， 饿了么外卖的订餐区域选择 ， 天气预报的区域情况 。 这些位置服务对用户来说是必不可少 ， 但仍心有余悸 。
可有些APP却过度的使用权限 ， 比如催眠APP也需要获取位置信息 ， 相机APP也需要位置信息 。 这些产品并不管是否会使用位置信息 ， 一股脑的先要来再说 。
对用来说 ， 已经授权的定位信息 ， 很少会主动关闭 ， 好比在后院挖个坑 ， 在上面还盖一层树叶 ， 不知道什么时候 ， 自己也会掉进去 。
目前有种技术叫做差分隐私 ， 可以在位置信息上增加噪音干扰数据 。 就好比是你在唱歌时 ， 别人在大喊 ， 根本无法听清你的歌声 。 同理 ， 如果把位置精度做粗 ， 构造多个假身份或假位置信息 。
但该技术仍然不成熟 ， 只能期待密码学技术的突破 。
04
总结一下 ， 上面提到的知识点 。
全球有四大导航系统 ， 分别是GPS系统 ， 北斗系统 ， GLONASS系统和伽利略卫星导航系统 ， 其中GPS使用最为广泛 。
浮动车和手机上都偶GPS模块 ， 大多数地图软件都在使用GPS提供的经纬度 ， 车速和街道信息 ， 并展示给用户 。
大数据可以对路况进行预测和分析 ， 一般数据来源是GPS数据 ， 道路历史数据 ， 交管部门数据和用户上传的数据 ， 结合算法 ， 输出预测的结果 。
用户位置隐私目前没人关注 ， 也没有技术可以应用 ， 总体非常悲观的 。
#专栏作家#
毒哥 ， 微信号：ww4124241 ， 公众号：产品毒思维 ， 新书《电商产品经理：基于人、货、场、内容的产品设计攻略》已上架 。
【『导航』导航软件怎么知道这条路堵车？老司机硬核吹牛科普知识，】题图来自Unsplash, 基于CC0协议
来源：(人人都是产品经理)
【】网址：/a/2020/0319/gd317881.html
标题：『导航』导航软件怎么知道这条路堵车？老司机硬核吹牛科普知识，
