地图产品：地图APP是怎么实现实时路况的
编辑导读：对于习惯小轿车出行的人来说，了解路况是出门的第一步。通过地图产品，可以知道当前的交通情况，从而避开拥堵路段。这是如何做到的呢？本文作者通过自身工作经验，复盘了所做的路况真伪判断策略，总结策略产品工作方法，与你分享。
最近看了某著名科普up主关于导航软件规划路线的视频，其中提到了一个梗，在德国柏林，一位名叫西蒙·弗雷克特的艺术家，一个人推着一辆小推车装着99台安卓手机，在谷歌地图上“瘫痪”一条街，让很多司机绕道而行。
他是怎么做到的呢？从谷歌地图上看，只要弗雷克特走到哪里，他后面的道路就是一条红彤彤的拥堵线，这会让很多司机甚至google map误以为，这条路十分拥堵。
实际上，无论是国内的百度地图、高德地图，还是海外的google map、waze，在点对点规划路线和导航时一定会考虑到当前和未来一定时间通过道路的拥堵、交通事件和限行等情况，实时道路情况是收集了装有gps的设备（也就是地图产品的用户）上报的数据，利用大数据根据道路匹配计算出来的。
实时路况的真实性直接影响了地图产品的用户体验和产品的路径规划及导航能力，那么在以上这种情况，单单只是收集和呈现实时道路情况是远远不够的，还需要深刻理解行人和车辆，行车和休息状态等交通参与者的场景，判断数据真伪。
正好最近在做路况产品，借本文复盘所做的路况真伪判断策略，总结策略产品工作方法，所以本文先介绍常用的交通路况判断方法以及项目中实际操作，再总结策略产品工作方法。
一、道路拥堵情况
各大地图厂商收集实时路况的途径无外乎以下几种：
1. 交通传感器和摄像头
截止2009年，google通过路上的交通传感器和摄像头收集数据，这些设备使用激光雷达或主动红外技术通过观察汽车的总体尺寸和速度来检测整体交通移动的速度，政府交通部门和一些企业会在主要道路上安装这些设备，然后把数据汇总到服务器上并且定时更新，google map就从这些来源获取数据，但是这种方式的缺点是覆盖度和更新的及时性都不够。
2. Crowdsourcing
2009年开始，google采用众包数据（Crowdsourcing）的技术，这种技术设计非常巧妙，可以更快速获取实时交通数据，服务器收集用户地理位置、行驶速度、方向等数据，通过大数据分析和路网匹配计算出道路的实时路况下发给客户端。Crowdsourcing的精髓就在于此，从app的用户设备上收集数据并实时上传到服务器，快速分析和验证数据，然后下发给用户的客户端。
3. TMC（Traffic Message Channel）
据说TMC公司大多采用浮动车辆的形式，比如说跟某个出租车或者长途车公司合作，在车上安装定期实时回传速度的车载设备，这样就可以获得每个路段的通过逻辑计算之后的平均车速，据此判断路段的拥堵程度。
这里说到的路段其实不是我们实际理解的一条完整的路，在地图上可以看到同一条路经常不是完全变成了红色，而是一段红色，一段橙色，一段绿色。在渲染地图和作用于导航时，我们会把道路切分成更小的分段，每个分段被称作一个link，道路的等级，方向，名称，坐标，范围等信息都会记录在对应的link上，理论上link被分得越细，导航的精度和地图的渲染准确度就会更高，所以当每个link都被渲染上了代表不同拥堵程度的不同的颜色时，就呈现出了实时路况的效果。
联想自动驾驶使用的高精地图，所谓高精就在于1）数量密度，link划分得足够密集，甚至小于厘米级；2）信息密度，除了普通导航地图包含的静态道路数据之外还具备秒或毫秒级更新的动态道路数据，如：道路拥堵情况、施工情况、是否有交通事故、交通管制情况、天气情况等动态交通信息。
二、交通事件
iOS 14.5 beta版本中对apple map提供了一项更新，用户可以上报包含accident、hazard和speed check在内的交通事件，被指抄袭waze-like features，Waze与google map、apple map等传统地图应用的不同之处在于它是一个由社区驱动，收集用户的地图数据和其他信息，并学习用户的驾驶时间，提供路线和实时路况更新的应用程序。用户可以报告事故、交通堵塞、速度和警察，并能更新道路、地标、门牌号码等。Waze还可以根据用户的报告，确定附近最便宜的加油站。
Waze的交通事件主要有两个来源：
1. 用户上报
无论是否处于导航模式，用户都可以随时点击按钮上报交通事件，通过waze的验证过后向平台上的所有用户展示。
2. 对接DOT交通部门的监控数据
美国各个州的交通管理部门Department of Transportation提供了详细的道路拥堵情况，实时交通事件，天气预警，主要道路的实时监控等。
三、交通事件真伪判断
涉及到用户上传的内容就肯定离不开内容审核机制和反作弊机制，那么如何制定策略确保发布的交通事件的正确率呢？这里介绍我的思路，交通事件产品上线后，没有添加任何反作弊和审核策略，空跑一个月之后，利用人工标注10k样本数据后发现只有43%的准确率，大量的虚假和错误的交通事件对用户体验造成了影响，需要开发策略自动判断路况的真实性，进一步的策略是对于道路不匹配的交通事件匹配到对应的路网上。
1. 路网匹配
交通事件之于路网，就是点之于线的关系，点一定存在于线上，考虑交通事件的地址位置一定要匹配在对应的路网上，想象一下一个拥堵事件发生在居民小区内、一个车祸事件发生在公园内是不是不太符合实际情况，所以可以直接排除没有对应路网的事件，于是这里得到：以某个event的坐标为圆心10m为半径的路况一定要完全匹配在一条路上。
2. 时间关系
对于城市的拥堵和交警测速的情况，通常来说有严格的时间段限制，拥堵会发生在白天高峰时期，交警测速也会发生在白天上班时间，所以可以排除local time凌晨时段发生的这两种事件，于是得到：traffic和speed check的创建时间在6am-9pm之间。
3. 用户和事件可信度
用户信任度可以单独拆分出很多细分策略，简单方法是假设每个用户都拥有相同的初始信用分，每提交一次false event信用分降低，随着用户信用分降低到不同分段阈值之下时，用户上报event的授信程度也随之降低。当信用分降低到某个阈值以下时，系统不再相信该用户上报的所有event。
反之，用户每提交一次true event则信用分上涨，当信用分上浮到不同分段阈值之上时，在漏判的情况下，事件的可信程度增加；另外一个思路是假设每个事件都拥有相同的初始信用分，除以上两条策略可以直接导致路况变为不被信任的情况之外，其他用户对事件的认可会增加事件的持续时间（但不超过每类事件的持续时间上限），反之其他用户对事件的不认可会减少事件的持续时间，直到降低到某个比例之下时，事件被视为不被信任，于是得到跟用户提交历史和用户对事件的互动产生的可信度策略。
4. 多源验证
多源验证可以直接帮助我们更好的去伪存真，那么直接对接交管部门官方发布的数据则是最简单有效的手段。
以上几条策略上线之后，可以把事件分类成可信和不可信两类，再继续利用同期人工标注10k样本，用分类问题的评价指标来评估策略的效果。
由于我定义的理想态是100%的事件都能且能被正确分类也就是accurancy=100%，目前准确率不足50%，决定开启下一轮产品循环，下一步的思路是拆解未达到理想态的case，我随机抽样没有被正确分类的样本中的10%，并做分类统计，分析断错误原因。
通过对错误分类原因的综合影响面，问题严重程度以及问题解决成本三个因素考虑，决定下一轮产品解决方案中优先修复路网匹配和时间关系。
1）匹配到了低级道路但没有匹配到高级道路
上个版本中我只匹配level1-2等级的公路，但是实际上交通事件是可能发生在level3-5等级的道路上的，所以要把匹配道路的等级放宽。
2）gps偏移
国外的公路基本上都是在山区沙漠当中，gps的准确度跟网络环境，用户设备，应用设置的精准度等等客观条件均有影响，那么在公路环境条件下，gps的准确度会大大受到影响，于是在计算用户位置是否位于道路内部时，对道路边界做一定延展以减少gps偏移带来的误差。
3）位于休息站附近
用户提交的交通事件常常位于高速服务区附近，于是猜想即使用户在高速上遇到了堵车车祸等交通事件，也倾向于先进入服务区再上报，对于这种case，如果一个事件位于高速服务区内，则系统把这个事件的位置改到临近的高速路上，而不是直接判定为错误。
4）时间关系
由于服务时间是UTC时间，人工标注时认为utc时间就是local time，所以导致了标注判断错误，这里直接把utc时间转换成local time重新标注即可。
项目上线后继续通过指标验证策略解决问题的效果，根据效果觉得是否开启下一轮产品循环，直至达到理想态。
四、总结-策略产品工作方法
定义理想态拆解未达理想态的情况提出解决方案验证是否解决本文由 @小林 原创发布于人人都是产品经理。未经许可，禁止转载
题图来自Unsplash，基于CC0协议
卫星一直在天上拍，封禁谷歌地图有什么用？它到底有多危险？
有一段时间，尤其是国内地图软件还没站稳脚跟的时候，谷歌地图那是相当的受欢迎，所以在谷歌地图退出中国的时候，大量“谷歌地图迷”表示：真舍不得这么好用的东西，以后就用不上了，尤其是一些热衷于户外旅游的爱好者。
所以，此后这些年，只要谷歌地图服务有什么动作，都会有人关注那是不是谷歌地图返华的征兆，不过，至少到目前为止，谷歌地图在中国并没有发生什么变化，和过去几年一样，可以访问网页版谷歌地图。
谷歌地图在我国为何会被禁用？它到底有多危险？
如果所有人都知道这样一组数据，那么，可能就不会有人不能理解为何要禁用谷歌地图了：仅仅是南京这一个地方，累计查处的违法地图产品早就超过2万件，不合法的测绘案件多起，这其中就包括日本人进入我国进行非法测绘。
中国通过这几十年的努力，终于成为了世界第二大经济体，这让我们的地理测绘信息，也成为很多国外人士关注的焦点，过去多年在我国进行非法测绘的日本人不少。另一方面，部分网民的保密意识不够强，这就让原本需要花费好几年才有可能拿到的测绘信息，竟然不费吹灰之力就有人亲手奉上。
倘若谷歌地图不被封禁，当网友在进行信息上传的时候，经常有人会专门进行标注，其中就涉及一些军区，以及敏感的军事设施。
毫无疑问，这样看似不经意的行为，实际上实在伤害我们自己。如今的手机定位精度是越来越准确，如果我们十多亿人口都使用谷歌地方，那我们收藏过、甚至只是去过的地方，都可以被当作基准点上传到谷歌服务器的，也就是说，他们都不需要情人来专门测绘就能获得海量数据。
卫星一直在天上拍！封禁谷歌地图：外国人可以看我们，只是中国人自己不能看？
客观来说，谷歌地图功能的确强大，但在如今看来也不是什么不得了的技术，数据来源主要两个方面，一部分是卫星拍摄到的照片，另一部分就是用户主动上传的信息，要知道谷歌地图的前身，本来就是专门从事数字地图测绘的。
中国封禁谷歌地图，的确不能改变外国人能看到中国，因为天上有卫星在拍，只要没有把天空遮挡起来不让拍，有心之人甚至可以提高成本，专门请技术更厉害的卫星来专门拍。不过，目前的卫星技术，虽然能把照片和坐标对应起来，但它的精确度对于民用来说可以，但如果想要计算出某架飞机的精确坐标就很难了。
所以，只是通过卫星地图来定位一个复杂的目标，实际上也是难以做到准确二字的，所以才会有人专门去踩点测量。这个时候，可能有人会说，如果是一般人不能靠近的目标，怎么会有机会让你靠近？
是的，虽然不能在目标地点进行测量，但可以把周边当作基准点，也能通过相对位置计算出目标位置的经纬度到底是多少。而且，别说是谷歌地图了，所有的导航设备和电子地图，在实际应用中都必须加入国家保密插件，将测绘的数据加密成“火星坐标”，然后才可以发布或出版，包括平时汽车导航用的地图，也是要加入保密算法的，但都需要进行位置锁定，并且精确到某个点上。
中国自行研制了北斗卫星导航系统，精度高不高？
北斗卫星导航系统，的确是由我国自行研制，而在此之前，很多人知道的都是美国GPS，像俄罗斯的GLONASS在我们这儿就没几个人了解。毫无疑问，中国北斗精确度也是非常不错的，目前全世界已有一百多个国家与我们签了合作协议，而北斗导航的定位精度有分米和厘米级别，测速精度达到每秒0.2米。
中国北斗自2020年7月31日正式开通，便广泛应用到森林防火、交通运输、气象预报、水文监测和测绘地理信息等多个方面，所以在获取具体的位置上，也是可以做到的。
而且，自主、开发、兼容和渐进，一直是中国北斗的建设原则，从北斗一号系统建成（目前已经退役）、北斗二号系统建成（还有15颗运行在正常运行）到完成北斗三号系统建设，期间也经历了漫长的20年左右时间。
由此可以看出来，要建设强大的卫星导航系统，必然要投入大量的人力财力，更少不了这方面的人才。所以，目前世界上自建成熟卫星导航系统的国家，实际上也就那么几个，如今不同于交通闭塞的古代社会，导航系统存在的作用巨大，这不仅涉及到大家的日常出行，包括一些自然灾害也离不开卫星的快速精准定位，而那些没有这个系统的国家，当然就只能和拥有的国家合作。
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