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Uber欲用3D地圖標(biāo)注概率和數(shù)學(xué)來提高GPS定位準(zhǔn)確度

可是對于那些依托兩個(gè)人的智能手機(jī)在迷宮般的鋼鐵和混凝土森林中找到互相的公司比如Uber來說，GPS地圖標(biāo)注的不精確卻是一個(gè)無盡的苦楚和波折的源泉。當(dāng)你試圖用智能手機(jī)在一個(gè)大城市導(dǎo)航時(shí)，你可能現(xiàn)已留意到了一個(gè)問題，那就是GPS定位一般是十分不精確的。有時(shí)這種差錯(cuò)只有幾米，可是假如你在一個(gè)人口和修建物特別密布的城市，衛(wèi)星信號(hào)就會(huì)被高層修建阻撓，這種差錯(cuò)可能會(huì)很大。對大多數(shù)人來說，這僅僅現(xiàn)代都市生活的一個(gè)縮影。可是對于那些依托兩個(gè)人的智能手機(jī)在迷宮般的鋼鐵和混凝土森林中找到互相的公司比如Uber來說，GPS地圖標(biāo)注的不精確卻是一個(gè)無盡的苦楚和波折的源泉。就像夜間駛過的船只相同，一個(gè)司機(jī)可能會(huì)停在某處街角找尋叫車的乘客，而那名乘客卻在街區(qū)的另一側(cè)苦等。這種狀況一般會(huì)導(dǎo)致乘客撤銷叫車效勞，Uber稱之為糟蹋的供給，也就是說Uber和司機(jī)都會(huì)因而少賺一點(diǎn)錢。假如一輛車?yán)镉卸鄠€(gè)乘客時(shí)，這個(gè)問題就會(huì)變得愈加嚴(yán)峻。再想想無人駕駛轎車在城市峽谷中漫無意圖地游蕩，失望地尋覓那些GPS坐標(biāo)不可靠的乘客，那會(huì)是一種多么令人沮喪的情景？
可是，Uber的兩位工程師或許會(huì)處理這種紊亂找到了一個(gè)處理方案。安德魯-艾里什（Andrew Irish）和丹尼-艾蘭德（Danny Iland）都是加州大學(xué)圣芭芭拉分校的博士生，Uber在2016年收購了他們興辦的影子地圖（Shadow Maps）初創(chuàng)公司。從那時(shí)開端，他們一向致力于將他們的技能集成到Uber的運(yùn)用中，他們最近在全球15個(gè)城市開端測驗(yàn)。從前期的測驗(yàn)結(jié)果來看，他們讓GPS定位的精確度進(jìn)步了一倍。
艾蘭德惡作劇說：當(dāng)有人問我在做什么時(shí)，我經(jīng)常說我的作業(yè)就是移動(dòng)藍(lán)點(diǎn)。這一點(diǎn)很重要，由于當(dāng)我坐在坐落曼哈頓下城的The Verge作業(yè)樓的14層作業(yè)室里翻開Uber的運(yùn)用程序時(shí)，我看到顯現(xiàn)我地點(diǎn)方位的藍(lán)點(diǎn)在離我200英尺遠(yuǎn)的酒店外徜徉。艾里什和艾蘭德正在做的作業(yè)就是將這個(gè)藍(lán)點(diǎn)移動(dòng)到大街對面，這樣當(dāng)Uber司機(jī)來找我時(shí)，就能盡可能精確一些。
GPS全球定位系統(tǒng)項(xiàng)目于20世紀(jì)70年代初發(fā)動(dòng)，意圖是為了打破曾經(jīng)的導(dǎo)航系統(tǒng)的約束。它開端是為像飛機(jī)相同飛翔的東西而規(guī)劃的。所以其中有一個(gè)中心假定是一切的衛(wèi)星都有直線視野，這意味著信號(hào)總是以直線的辦法跋涉。可是現(xiàn)在，由于智能手機(jī)的遍及和Uber等基于方位的效勞的鼓起，這些假定改變了。
一起，衛(wèi)星的作用也從追尋飛機(jī)變成了追尋行走在密布城市里的個(gè)人所帶著的智能手機(jī)。這些衛(wèi)星不只失去了直線視野優(yōu)勢，它們還不得不與巨大的修建物森林作斗爭，這些修建物會(huì)像鏡子相同反射和歪曲信號(hào)。這種現(xiàn)象一般被稱作陰影效應(yīng)，可能會(huì)形成100米甚至更大的方位差錯(cuò)，尤其是在紐約和舊金山這樣的大都市。這可能會(huì)給Uber事務(wù)最靈敏的方面形成影響。
艾蘭德說：所以這明顯給咱們提出了問題，由于咱們可能會(huì)以為司機(jī)在不同的道路上而不是他們實(shí)際地點(diǎn)的道路上行進(jìn)，這可能會(huì)導(dǎo)致司機(jī)無法在預(yù)計(jì)抵達(dá)時(shí)刻找到乘客，繼而形成訂單撤銷。
為了處理這個(gè)問題，艾蘭德和艾里什運(yùn)用了一個(gè)被稱為關(guān)閉建模的進(jìn)程。在這個(gè)進(jìn)程中，Uber的算法能夠看到城市的完好三維渲染，并對乘客地點(diǎn)的方位做一個(gè)概率估量，乘客能夠看到哪些衛(wèi)星，哪些是看不到的。在美國的GPS衛(wèi)星群中，大約有30顆衛(wèi)星，俄羅斯還有一個(gè)GLOMASS衛(wèi)星群，我國和歐洲也在發(fā)動(dòng)自己的GPS衛(wèi)星群。運(yùn)用從衛(wèi)星上取得的公共數(shù)據(jù)，Uber就能夠運(yùn)用一個(gè)消除進(jìn)程來取得更精確的方位信息。
艾蘭德說：假定你地點(diǎn)的方位只有3顆衛(wèi)星，假如我能夠看到衛(wèi)星C和衛(wèi)星D的信號(hào)強(qiáng)度很高，可是看不到衛(wèi)星B，那么我可能就在大街的左面，由于衛(wèi)星B的信號(hào)被修建物擋住了。假如我能看到衛(wèi)星B和衛(wèi)星C的信號(hào)，但看不到衛(wèi)星D，那么我可能就在大街的右邊。所以咱們運(yùn)用衛(wèi)星可見性信息作為算法的一部分，而不是將一切的衛(wèi)星都當(dāng)作定位線。
他彌補(bǔ)說：這基本上就是負(fù)面信息。除了你所看到的以外，你還能夠依據(jù)你看不到的東西做出假定。
艾里什和艾蘭德運(yùn)用射線追尋技能，在這種狀況下，衛(wèi)星信號(hào)依照不同的強(qiáng)度等級(jí)被標(biāo)以不同的色彩，這樣就能夠更好地闡明乘客可能在的方位和消除攪擾。可是有一個(gè)令人困惑的效果，那就是多徑衰落，即衛(wèi)星信號(hào)從與互相穿插的修建物中反彈，強(qiáng)化某些信號(hào)，而這些信號(hào)在其他狀況下是看不到的。這可能會(huì)使影子地圖的算法復(fù)雜化，并對司機(jī)和乘客地點(diǎn)的最有可能的方位得出過錯(cuò)的結(jié)論。
艾里什說：所以，假如你在網(wǎng)格上進(jìn)行射線追尋，你會(huì)依據(jù)他們對衛(wèi)星信號(hào)強(qiáng)度和三維修建模型的認(rèn)同程度，在網(wǎng)格上對這些方位進(jìn)行評(píng)分，這樣就能夠消除咱們之前所描述的這些攪擾噪音的影響。每次概率核算都需求20到100毫秒，每4秒就能夠?qū)Τ丝涂赡艿攸c(diǎn)的方位進(jìn)行一次核算，對司機(jī)地點(diǎn)方位的核算愈加頻頻。艾蘭德彌補(bǔ)說：你僅僅想要有一個(gè)更嚴(yán)厲的估量，來闡明轎車行進(jìn)的速度有多快。
之后，咱們?nèi)ヂD的西側(cè)漫步，讓他們持續(xù)介紹Uber的運(yùn)用程序在尋覓咱們的GPS定位時(shí)體現(xiàn)得有多好。坐在Uber紐約作業(yè)室的會(huì)議室里，我的腦子里充滿著各種技能術(shù)語，可是走出作業(yè)室，站在空氣新鮮的野外大街上，更簡單看清影子地圖團(tuán)隊(duì)的批改盡力是怎么發(fā)明一個(gè)不同的國際。咱們在一個(gè)公園的周圍漫步，那里有開闊的天空視野，所以GPS定位十分精準(zhǔn)。咱們拐到一條大街上，咱們只能看到更窄的天空，突然標(biāo)明咱們地點(diǎn)方位的藍(lán)點(diǎn)跳到了街區(qū)的另一邊。艾蘭德說：咱們地點(diǎn)的實(shí)際方位與藍(lán)點(diǎn)或多或少是同步的。
影子地圖并不是處理GPS精確性問題的僅有辦法。保羅-格羅夫斯（Paul Groves）是倫敦大學(xué)學(xué)院的副教授，在空間測地和導(dǎo)航實(shí)驗(yàn)室專門研討定位和導(dǎo)航技能。他贊揚(yáng)了影子地圖團(tuán)隊(duì)為更多的人改進(jìn)了GPS定位性能，但他并不以為他們的作業(yè)堪稱完美。
格羅夫斯說：他們的辦法并不共同。它部分建立在咱們在揭露文獻(xiàn)上宣布的研討成果的根底之上。還有一些其他的研討人員也在研討相似的辦法。咱們現(xiàn)在有一個(gè)在Android智能手機(jī)上實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的演示系統(tǒng)，可是僅限于倫敦市中心。
格羅夫斯說，其中很大一部分歸結(jié)于辦法論中的一種偏好。他說：運(yùn)用這些辦法的人越多，我的主意就越好。它能夠給你更好的體現(xiàn)。假如人們真的在運(yùn)用咱們的研討成果，而不是脫離和忘記它們，那么咱們就為國際做出了奉獻(xiàn)，而不只僅是糟蹋紙張。
艾里什和艾蘭德以及他們的團(tuán)隊(duì)在一年前就開端致力于將關(guān)閉建模整合到Uber的運(yùn)用程序中。2018年2月，他們開端在Uber運(yùn)營的15個(gè)城市測驗(yàn)批改算法。不過，在Uber將其東南亞事務(wù)出售給競爭對手Grab后，該區(qū)域的一些城市的試點(diǎn)項(xiàng)目就中止了。前期測驗(yàn)結(jié)果顯現(xiàn)，GPS定位的精確度進(jìn)步了一倍，每月撤銷的訂單量減少了幾千個(gè)。他們現(xiàn)在正在等待公司將他們的項(xiàng)目推行到全球。
進(jìn)步GPS定位的精確性與或多或少地答應(yīng)Uber追尋你的方位沒什么聯(lián)系。上一年，該公司在其運(yùn)用程序中推出了一項(xiàng)新功用，答應(yīng)它在乘客下車后持續(xù)盯梢乘客長達(dá)5分鐘的時(shí)刻，這項(xiàng)功用由于侵犯了客戶隱私而遭到廣泛的批判。與此相反，艾里什和艾蘭德說，他們僅僅運(yùn)用衛(wèi)星上的揭露數(shù)據(jù)來讓整個(gè)打車體會(huì)變得愈加完美。
艾蘭德說：你不需求手動(dòng)輸入你的地址，你不需求做任何事情，咱們就能精確地預(yù)測你的地址。這讓打車變成了一種更奇特的體會(huì)。當(dāng)你翻開運(yùn)用程序時(shí)，咱們現(xiàn)已知道你精確的地址了，你所要做的就是點(diǎn)擊懇求。

標(biāo)簽：濟(jì)南漳州新余無錫株洲南京南昌昌都

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