三個(gè)詞解決車載導(dǎo)航難題

James Cochrane

（What3words limited,65 Alfred Rd,London W2 5EU）

主題詞：導(dǎo)航 地址 HMI 語音識(shí)別

縮略語

OEM Original Equipment Manufacturer(汽車主機(jī)廠）

POI Point of Interest(興趣點(diǎn))

HMI Human Machine Interface(人機(jī)界面)

UX User Experience(用戶體驗(yàn))

ASR Automatic Speech Recognition(自動(dòng)語音識(shí)別)

API Application Programming Interface（應(yīng)用程序編程接口）

SDKSoftware Development Kit（軟件開發(fā)工具包）

1 前言

雖然在過去十年里車輛的地圖構(gòu)建技術(shù)取得了顯著進(jìn)步，但這并沒有改善我們使用信息娛樂和車載導(dǎo)航解決方案的方式。它們提供的用戶體驗(yàn)仍然很差：大多數(shù)駕駛者仍然需要通過手機(jī)獲取導(dǎo)航方向。

這一問題的主要原因常被忽視：現(xiàn)有的地址系統(tǒng)不適用于所有目的。它們并不是針對(duì)語音輸入而構(gòu)建的，而且往往無法指引您到達(dá)確切的目標(biāo)位置。缺少全球通用、精確、一致的街道地址給OEM,這給地圖構(gòu)建和導(dǎo)航供應(yīng)商等都帶來了不小的挑戰(zhàn)。就本文而言，車載導(dǎo)航定義為OEM在汽車主機(jī)設(shè)備中提供的嵌入式導(dǎo)航解決方案，駕駛者可以通過語音或文本來輸入地址。

以下章節(jié)將重點(diǎn)介紹中國(guó)和世界各地的地址問題，以及三詞地址這項(xiàng)創(chuàng)新解決方案將如何改善現(xiàn)有車載導(dǎo)航和駕駛體驗(yàn)的難題。

2 地址難題

傳統(tǒng)地址可以定義為街道名稱、建筑物編號(hào)或是郵政編碼，數(shù)百年前創(chuàng)建這一體系時(shí)所考慮到的目的只有一個(gè)：信件遞送。但現(xiàn)代消費(fèi)者需要的地址用途遠(yuǎn)不止于此。地址應(yīng)該能夠讓人們接收賬單、直接訂餐上門，甚至享受無人機(jī)送貨。地址還應(yīng)該讓人們能夠直接指引無人駕駛出租車到達(dá)確切地點(diǎn)，并且就本文而言，還可以讓車輛將他們送到世界上任何精確的目的地。但是，當(dāng)現(xiàn)代需求只能依托于已有數(shù)百年歷史的老舊基礎(chǔ)設(shè)施時(shí)，提供流暢的車載導(dǎo)航體驗(yàn)就變得極其困難，甚至是一項(xiàng)不可能完成的挑戰(zhàn)。

世界上很多地方根本沒有地址。雖然百度和谷歌等企業(yè)在大力推動(dòng)構(gòu)建地圖以及擴(kuò)大覆蓋范圍，農(nóng)村地區(qū)、露營(yíng)地、海灘、停車場(chǎng)和其他野外地點(diǎn)卻通常都沒有傳統(tǒng)的街道地址，這使得這些地方的導(dǎo)航尤為復(fù)雜。

持續(xù)的城市化發(fā)展也使得導(dǎo)航系統(tǒng)無法跟上繁雜的街道名稱變化。例如，預(yù)計(jì)到2030年，中國(guó)城市人口將超過10億，相當(dāng)于全國(guó)總?cè)丝诘?0%[1]。由于各地政府和市政部門難以跟上城市的發(fā)展速度，許多街道會(huì)有長(zhǎng)達(dá)數(shù)月甚至數(shù)年沒有命名的情況。擁有250多萬人口的上海閔行區(qū)（圖1）便是面臨這一挑戰(zhàn)的典型例子。目前閔行區(qū)仍有數(shù)十條道路有待命名或是缺少路牌標(biāo)注，所以公眾、企業(yè)和當(dāng)?shù)厥姓藛T難以準(zhǔn)確地對(duì)整個(gè)地區(qū)進(jìn)行描述。中國(guó)的城市化速度驚人，但它并不是面臨這一問題的唯一國(guó)家。街道命名作為一項(xiàng)昂貴且費(fèi)時(shí)的流程，更是加劇了這一問題的嚴(yán)重性。據(jù)世界銀行估計(jì)，擁有150萬人口的城市實(shí)施正式編址需要花費(fèi)130多萬美元，即每戶0.87美元[2]。

圖1 上海閔行區(qū)仍有許多未命名的道路

即使在編址完善的城市里，車載導(dǎo)航系統(tǒng)仍面臨目的地輸入的挑戰(zhàn)。重復(fù)的街道名稱便是最常見的例子：德國(guó)有8 279條海德堡街[3]，墨西哥城有630多條華雷斯街[4]，倫敦有54條維多利亞街[5]。這個(gè)問題在中國(guó)也十分常見，例如，在南京可以找到好幾條博愛路(圖2)。即使在最好的情況下，駕駛者也必須要了解關(guān)于目的地的輔助信息（例如郵政編碼）或是滾動(dòng)查看地址選項(xiàng)列表以選擇正確的目的地，而這極大地影響了用戶體驗(yàn)。最糟糕的情況是，駕駛者不僅選擇了錯(cuò)誤的地址，還在毫不知情的情況下抵達(dá)了錯(cuò)誤的地點(diǎn)。

在很多情況下，駕駛者會(huì)利用興趣點(diǎn)（POI）作為克服這些障礙的捷徑，而許多時(shí)候，這是一種相對(duì)有效的輸入方法。然而，許多常見的POI占地面積非常大并且有多個(gè)入口，例如購(gòu)物中心、體育場(chǎng)館和辦公大樓(圖3)。當(dāng)整個(gè)建筑物只有一個(gè)POI可供參考時(shí)，POI在導(dǎo)航最終路段的指引作用將大幅減少。這不僅導(dǎo)致了駕駛者難以選擇前往正確目的地的最佳路線，也造成了極差的用戶體驗(yàn)。

圖2 重復(fù)的街道名稱可能會(huì)導(dǎo)致導(dǎo)航混亂:南京有多條博愛路

圖3 大型建筑物的單一POI無法幫助您找到特定的入口:上海的金茂大廈就是一個(gè)典型的例子

因此，很明顯今天使用的傳統(tǒng)地址不是為21世紀(jì)設(shè)計(jì)的：它們不適用于人機(jī)界面和語音輸入，而且其準(zhǔn)確性也無法滿足當(dāng)今駕駛者的需求。

3 全球?qū)Ш胶兔嫦蛭磥淼娜藱C(jī)界面（HMI）挑戰(zhàn)

提供可靠且最新的地址數(shù)據(jù)庫對(duì)地圖供應(yīng)商來說是巨大的挑戰(zhàn)。盡管有中國(guó)最齊全的地址數(shù)據(jù)庫，高德POI數(shù)據(jù)庫為6 000萬[6]，百度為1.5億[7]，但這也不會(huì)解決街道地址不足的問題。在世界其他地方，Here Technologies在200多個(gè)國(guó)家和地區(qū)提供地圖構(gòu)建數(shù)據(jù)[8]，然而它每天需要對(duì)其地址數(shù)據(jù)庫進(jìn)行大約270萬次更新[9]。這意味著地址數(shù)據(jù)庫不僅不完整，而且往往還不精確，它需要不斷的更新維護(hù)，因此這也決定了地址數(shù)據(jù)庫不是實(shí)時(shí)的。許多OEM都希望建立適合多個(gè)市場(chǎng)的信息娛樂系統(tǒng)，然而每個(gè)市場(chǎng)不同的地址格式也使得汽車系統(tǒng)的目的地輸入難以實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化。由數(shù)字或字母數(shù)字組成的郵政編碼的不統(tǒng)一使用、街道編號(hào)和街道名稱的前后排序以及地址從大范圍到具體地點(diǎn)的排列順序等問題對(duì)OEM而言都十分棘手，然而為不同市場(chǎng)量身定制也需要付出大量成本[10]。

這些問題在展望車載人機(jī)界面（HMI）和語音技術(shù)的未來時(shí)顯得尤為突出。雖然預(yù)計(jì)到2022年有90%的新車將具有某種語音識(shí)別能力，但識(shí)別過程的不準(zhǔn)確性是新車主目前投訴的兩大問題之一[11]。根據(jù)J.D.Power的報(bào)告，只有13%的車主使用語音功能來操作導(dǎo)航系統(tǒng)[12]。報(bào)告還指出，在使用語音功能的人當(dāng)中有32%的駕駛者表示，由于語音識(shí)別功能的不準(zhǔn)確性，他們至少在一半情況下會(huì)放棄使用語音功能[13]。雖然中國(guó)消費(fèi)者正在引領(lǐng)語音輸入的潮流，但多達(dá)50%的中國(guó)駕駛者認(rèn)為他們的車載導(dǎo)航服務(wù)已經(jīng)過時(shí)[14]。這都是因?yàn)閭鹘y(tǒng)地址并不適用于語音輸入。

街道名稱時(shí)常令人困惑，而使用中的錯(cuò)誤又難以被人發(fā)現(xiàn)。發(fā)音相似的街道名稱讓語音識(shí)別技術(shù)很難糾正錯(cuò)誤。在南京，“中山路”和“鐘山路”的發(fā)音完全相同，但寫法卻不同。在英語中，數(shù)字15和50很難區(qū)分。在意大利，許多街道名稱包含了顯示為字母的羅馬數(shù)字（例如，Via XXV Aprile），因此人們很難正確發(fā)音。街道地址還使用了數(shù)以千計(jì)的生僻詞，而這些詞更是難以準(zhǔn)確讀出，因此無法實(shí)現(xiàn)語音導(dǎo)航預(yù)期的便捷性。例如，人們經(jīng)常會(huì)把位于美國(guó)馬薩諸塞州的Worcester念錯(cuò)。正確的發(fā)音是“伍斯特”，而不是“伍切斯特”或“伍賽斯特”。全世界還有成千上萬這樣的例子。結(jié)果，地址經(jīng)常被誤聽、誤解或根本無法識(shí)別，這使得車載語音輸入非常令人頭痛。這違背了語音導(dǎo)航系統(tǒng)簡(jiǎn)化旅程的初衷。

雖然OEM在改進(jìn)我們與車輛互動(dòng)方式的方面取得了巨大進(jìn)步，世界各地的編址問題仍是當(dāng)前面臨的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。世界上許多最美的地方根本沒有地址，而且隨著城市化不斷發(fā)展，我們需要付出極高成本才能使街道命名跟上城市快速發(fā)展的步驟。即使在一些編址最完善的地方，導(dǎo)航問題仍然存在：重復(fù)的街道名稱和不甚精確的POI每天都會(huì)讓駕駛者不勝其煩。車載語音技術(shù)的發(fā)展加劇了這一問題，因此實(shí)現(xiàn)良好的用戶體驗(yàn)變得難上加難。

4 解決方案：推出三詞地址

考慮到編址和語音輸入方面的這些問題，現(xiàn)代導(dǎo)航需要通用、精確且語音友好的尋址系統(tǒng)。三詞地址是準(zhǔn)確交流任何位置最簡(jiǎn)單的方式。這一技術(shù)將整個(gè)世界劃分為3 m×3 m的方格，并給每一個(gè)方格分配一個(gè)由3個(gè)常見詞語所組成的唯一地址。三詞地址用算法將復(fù)雜的GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為簡(jiǎn)單的三詞地址(圖4)，反之亦然。這意味著用戶只需三個(gè)詞就能找到世界上任何地方。

人們可以在免費(fèi)的三詞地址地圖或應(yīng)用程序上查找三詞地址。在任何擁有傳統(tǒng)地址的地方都可以找到三詞地址：酒店和餐館的聯(lián)系信息頁面、會(huì)議邀請(qǐng)函、名片，用戶也可以通過微信、電子郵件或其他平臺(tái)分享三詞地址。在中國(guó)，這款應(yīng)用程序叫做“三詞地址”（圖5），可以在iOS或是部分安卓應(yīng)用商店內(nèi)下載。

圖4 三詞地址算法將復(fù)雜的GPS坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三個(gè)詞，反之亦然。

圖5 三詞地址應(yīng)用提供覆蓋中國(guó)全境的中英文三詞地址

三詞地址非常易于使用，并提供包括英語和簡(jiǎn)體中文在內(nèi)的36種語言，而且還在不斷增加新語種。這消除了傳統(tǒng)街道地址帶來的語言障礙。雖然用戶可以一鍵轉(zhuǎn)換三詞地址的語言，但這些詞語并不僅僅是簡(jiǎn)單的互譯。每種語言版本都經(jīng)過了精心的研發(fā)。排除了難以發(fā)音的詞或是同音詞—例如“手指”和“手紙”（讀音：shǒuzhǐ和 shǒuzhǐ）以及令人反感的詞語。每種語言都針對(duì)最常使用該語言的國(guó)家進(jìn)行了優(yōu)化，這意味著在說英語的國(guó)家中可以找到最簡(jiǎn)短的英語單詞，而在西班牙和墨西哥等地區(qū)則可以找到最簡(jiǎn)短的西班牙語單詞。對(duì)于英文而言，總共只需要40 000個(gè)單詞就能覆蓋整個(gè)世界（包括海洋）的57萬億個(gè)3 m×3 m方格。其他語言的詞語列表則更短（只需25 000個(gè)），因?yàn)槠渌Z言只覆蓋了陸地范圍。每種新語言的開發(fā)需要幾個(gè)月的時(shí)間，而版本一旦啟用，其中的三詞地址將永遠(yuǎn)不會(huì)改變。

簡(jiǎn)單設(shè)計(jì)的背后隱藏著非常靈活的功能：在人口密集的區(qū)域會(huì)使用較短的詞語，因?yàn)槠涫褂妙l率會(huì)更高，每一個(gè)三詞地址都是獨(dú)一無二的，并且發(fā)音相似的地址已盡可能被遠(yuǎn)遠(yuǎn)隔開，以避免任何混淆。例如，///妻兒.得主.制定這一地址位于上海，而///吸熱.得主.制定則位于甘肅。因此，三詞地址完全可以將車輛的位置作為決定因素來推薦正確的結(jié)果。這個(gè)內(nèi)置錯(cuò)誤檢測(cè)功能叫做AutoSuggest（圖6），它通過顯示地理位置上最相近的匹配結(jié)果這一盡可能簡(jiǎn)單化的方式，以保證駕駛者到達(dá)正確的目的地。AutoSuggest功能可根據(jù)用戶的位置推薦最有可能的地址，以助于發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤。發(fā)音相似的地址被遠(yuǎn)遠(yuǎn)隔開，以避免混淆。此功能是三詞地址與其他尋址解決方案最重要的區(qū)別之處，因?yàn)閷⒂脩趔w驗(yàn)置于技術(shù)研發(fā)的首位。

圖6 三詞地址AutoSuggest功能推薦最有可能的地址

5 相對(duì)于街道地址的優(yōu)勢(shì)

雖然三詞地址并不是一個(gè)地圖構(gòu)建解決方案，而提供導(dǎo)航也并非其目標(biāo)用途，但是三詞地址獨(dú)特且精確的尋址功能作為一項(xiàng)必要鏈接，可以讓人們?cè)谲噧?nèi)輕松輸入目的地的精確地址。三詞地址的尋址解決方案可以與任何語音或地圖服務(wù)供應(yīng)商相兼容，并具備可用于車載導(dǎo)航領(lǐng)域的多項(xiàng)關(guān)鍵優(yōu)勢(shì)。

（1）通用。與街道地址不同的是，三詞地址技術(shù)已經(jīng)為世界上每個(gè)3 m×3 m的區(qū)域都提供了一個(gè)地址。無論是農(nóng)村、偏遠(yuǎn)地區(qū)、還是快速發(fā)展的城市環(huán)境，三詞地址使得通向無址位置的導(dǎo)航成為可能。三詞地址遵循///詞.詞.詞的統(tǒng)一格式，因此也便于跨國(guó)界使用。

（2）精確。每個(gè)三詞地址都標(biāo)注在一個(gè)精確的3 m×3 m的范圍上，這比POI或街道地址的準(zhǔn)確性要高得多。

（3）人性化。因?yàn)槿~地址是唯一基于常見詞的尋址解決方案且擁有AutoSuggest功能，與傳統(tǒng)街道地址相比，它擁有更加人性化的設(shè)計(jì)。

（4）離線支持。因?yàn)槿~地址的技術(shù)基于算法而不是像傳統(tǒng)的地址系統(tǒng)那樣依托于數(shù)據(jù)庫，所以三詞地址可以完全離線使用。在一種語言完成全球地圖構(gòu)建后，這些三詞地址就是固定的，而且永遠(yuǎn)不會(huì)改變，因此不需要更新。這意味著整個(gè)系統(tǒng)可以離線嵌入車內(nèi)系統(tǒng)且無需連網(wǎng)。

（5）專為語音設(shè)計(jì)。三詞地址是全球首款專為語音設(shè)計(jì)的尋址系統(tǒng)。字典常用詞不僅發(fā)音很簡(jiǎn)單，而且還很便于語音識(shí)別軟件理解。三詞地址語音輸入的語音識(shí)別準(zhǔn)確度為95%[15]。雖然街道地址語音輸入的準(zhǔn)確度并沒有一個(gè)公認(rèn)的標(biāo)準(zhǔn)，但三詞地址無疑已達(dá)到了行業(yè)的領(lǐng)先水平。

由于三詞地址解決了一個(gè)現(xiàn)實(shí)問題，越來越多的大眾和企業(yè)已開始使用、分享和展示三詞地址(圖7)。人們將三詞地址與傳統(tǒng)地址一視同仁，而獲取該兩種地址的方式也并無不同。孤獨(dú)星球等旅行指南網(wǎng)站現(xiàn)在正將三詞地址添加到其印制指南中，而凱賓斯基酒店等品牌也已在其網(wǎng)站中為旗下所有的酒店添加了三詞地址。在中國(guó)，食派士等餐飲配送公司現(xiàn)已在其應(yīng)用中添加了所有餐廳的三詞地址，而Time Out雜志正在使用三詞地址來幫助讀者更輕松地找到不為人知的理想休閑去處。用戶獲取三詞地址后，只需將其輸入至三詞地址應(yīng)用程序或通過語音輸入至汽車系統(tǒng)即可定位。

6 技術(shù)集成

三詞地址可以通過API在線添加，也可以通過SDK進(jìn)行離線添加。這樣，車載自動(dòng)語音識(shí)別(ASR)就可以識(shí)別三詞地址，并在將其轉(zhuǎn)換為GPS坐標(biāo)后標(biāo)注在地圖上以進(jìn)行導(dǎo)航。為了提供最佳的駕駛體驗(yàn)，三詞地址建議使用離線解決方案，這樣就可以確保在無數(shù)據(jù)連接的情況下正常使用功能并縮短延遲時(shí)間。語音和文本輸入的技術(shù)集成過程如圖8所示。

梅賽德斯-奔馳是第一家集成三詞地址并在中國(guó)市場(chǎng)推出該地址系統(tǒng)的原始設(shè)備制造商。三詞地址是其全新頂級(jí)的MBUX信息娛樂系統(tǒng)的主要功能之一，它使得駕駛者能夠最大程度地享受通過語音或文本輸入地址的流暢體驗(yàn)（圖9）。這項(xiàng)功能顯著改善了駕駛者的行車體驗(yàn)，因此梅賽德斯（戴姆勒）決定投資三詞地址公司。除了梅賽德斯（戴姆勒）之外，三詞地址公司還獲得了來自汽車及技術(shù)行業(yè)的其他關(guān)鍵企業(yè)的投資，包括上汽投資、阿爾派、索尼和英特爾投資。在中國(guó)市場(chǎng)，語音供應(yīng)商普強(qiáng)信息技術(shù)和驀然認(rèn)知以及導(dǎo)航提供商?hào)|軟集團(tuán)是第一批將三詞地址集成到旗下產(chǎn)品中的供應(yīng)商。

圖9 梅賽德斯汽車MBUX信息娛樂系統(tǒng)中的三詞地址界面

7 結(jié)束語

OEM在為駕駛者提供最佳車載導(dǎo)航體驗(yàn)的過程中要面對(duì)許多挑戰(zhàn)。其中，傳統(tǒng)街道地址的不準(zhǔn)確性及與語音技術(shù)的不兼容性日益凸顯。隨著中國(guó)和世界各地駕駛者對(duì)流暢人機(jī)界面（HMI）的需求不斷增長(zhǎng)以及語音技術(shù)正在成為人們與車輛互動(dòng)的主要方式，這一問題在近期內(nèi)并沒有得到緩解的跡象。三詞地址的創(chuàng)新尋址系統(tǒng)為現(xiàn)代消費(fèi)者提供了便捷的解決方案。這一技術(shù)以用戶體驗(yàn)為核心，提供擁有難以匹及的準(zhǔn)確性、覆蓋全球且適用于語音輸入的地址系統(tǒng)。隨著中國(guó)在各方面持續(xù)引領(lǐng)創(chuàng)新的步伐，三詞地址是否會(huì)展現(xiàn)超越一個(gè)世紀(jì)之久的老式基礎(chǔ)設(shè)施的能力？三詞地址對(duì)此抱有充分的信心，并已準(zhǔn)備更深入地參與到中國(guó)市場(chǎng)當(dāng)中。