三個詞解決車載導航難題

James Cochrane

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

主題詞：導航 地址 HMI 語音識別

縮略語

OEM Original Equipment Manufacturer(汽車主機廠）

POI Point of Interest(興趣點)

HMI Human Machine Interface(人機界面)

UX User Experience(用戶體驗)

ASR Automatic Speech Recognition(自動語音識別)

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

SDKSoftware Development Kit（軟件開發工具包）

1 前言

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

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

以下章節將重點介紹中國和世界各地的地址問題，以及三詞地址這項創新解決方案將如何改善現有車載導航和駕駛體驗的難題。

2 地址難題

傳統地址可以定義為街道名稱、建筑物編號或是郵政編碼，數百年前創建這一體系時所考慮到的目的只有一個：信件遞送。但現代消費者需要的地址用途遠不止于此。地址應該能夠讓人們接收賬單、直接訂餐上門，甚至享受無人機送貨。地址還應該讓人們能夠直接指引無人駕駛出租車到達確切地點，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，當現代需求只能依托于已有數百年歷史的老舊基礎設施時，提供流暢的車載導航體驗就變得極其困難，甚至是一項不可能完成的挑戰。

世界上很多地方根本沒有地址。雖然百度和谷歌等企業在大力推動構建地圖以及擴大覆蓋范圍，農村地區、露營地、海灘、停車場和其他野外地點卻通常都沒有傳統的街道地址，這使得這些地方的導航尤為復雜。

持續的城市化發展也使得導航系統無法跟上繁雜的街道名稱變化。例如，預計到2030年，中國城市人口將超過10億，相當于全國總人口的70%[1]。由于各地政府和市政部門難以跟上城市的發展速度，許多街道會有長達數月甚至數年沒有命名的情況。擁有250多萬人口的上海閔行區（圖1）便是面臨這一挑戰的典型例子。目前閔行區仍有數十條道路有待命名或是缺少路牌標注，所以公眾、企業和當地市政人員難以準確地對整個地區進行描述。中國的城市化速度驚人，但它并不是面臨這一問題的唯一國家。街道命名作為一項昂貴且費時的流程，更是加劇了這一問題的嚴重性。據世界銀行估計，擁有150萬人口的城市實施正式編址需要花費130多萬美元，即每戶0.87美元[2]。

圖1 上海閔行區仍有許多未命名的道路

即使在編址完善的城市里，車載導航系統仍面臨目的地輸入的挑戰。重復的街道名稱便是最常見的例子：德國有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]。這個問題在中國也十分常見，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于目的地的輔助信息（例如郵政編碼）或是滾動查看地址選項列表以選擇正確的目的地，而這極大地影響了用戶體驗。最糟糕的情況是，駕駛者不僅選擇了錯誤的地址，還在毫不知情的情況下抵達了錯誤的地點。

在很多情況下，駕駛者會利用興趣點（POI）作為克服這些障礙的捷徑，而許多時候，這是一種相對有效的輸入方法。然而，許多常見的POI占地面積非常大并且有多個入口，例如購物中心、體育場館和辦公大樓(圖3)。當整個建筑物只有一個POI可供參考時，POI在導航最終路段的指引作用將大幅減少。這不僅導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。

圖2 重復的街道名稱可能會導致導航混亂: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典型的例子

因此，很明顯今天使用的傳統地址不是為21世紀設計的：它們不適用于人機界面和語音輸入，而且其準確性也無法滿足當今駕駛者的需求。

3 全球導航和面向未來的人機界面（HMI）挑戰

提供可靠且最新的地址數據庫對地圖供應商來說是巨大的挑戰。盡管有中國最齊全的地址數據庫，高德POI數據庫為6 000萬[6]，百度為1.5億[7]，但這也不會解決街道地址不足的問題。在世界其他地方，Here Technologies在200多個國家和地區提供地圖構建數據[8]，然而它每天需要對其地址數據庫進行大約270萬次更新[9]。這意味著地址數據庫不僅不完整，而且往往還不精確，它需要不斷的更新維護，因此這也決定了地址數據庫不是實時的。許多OEM都希望建立適合多個市場的信息娛樂系統，然而每個市場不同的地址格式也使得汽車系統的目的地輸入難以實現標準化。由數字或字母數字組成的郵政編碼的不統一使用、街道編號和街道名稱的前后排序以及地址從大范圍到具體地點的排列順序等問題對OEM而言都十分棘手，然而為不同市場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界面（HMI）和語音技術的未來時顯得尤為突出。雖然預計到2022年有90%的新車將具有某種語音識別能力，但識別過程的不準確性是新車主目前投訴的兩大問題之一[11]。根據J.D.Power的報告，只有13%的車主使用語音功能來操作導航系統[12]。報告還指出，在使用語音功能的人當中有32%的駕駛者表示，由于語音識別功能的不準確性，他們至少在一半情況下會放棄使用語音功能[13]。雖然中國消費者正在引領語音輸入的潮流，但多達50%的中國駕駛者認為他們的車載導航服務已經過時[14]。這都是因為傳統地址并不適用于語音輸入。

街道名稱時常令人困惑，而使用中的錯誤又難以被人發現。發音相似的街道名稱讓語音識別技術很難糾正錯誤。在南京，“中山路”和“鐘山路”的發音完全相同，但寫法卻不同。在英語中，數字15和50很難區分。在意大利，許多街道名稱包含了顯示為字母的羅馬數字（例如，Via XXV Aprile），因此人們很難正確發音。街道地址還使用了數以千計的生僻詞，而這些詞更是難以準確讀出，因此無法實現語音導航預期的便捷性。例如，人們經常會把位于美國馬薩諸塞州的Worcester念錯。正確的發音是“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。結果，地址經常被誤聽、誤解或根本無法識別，這使得車載語音輸入非常令人頭痛。這違背了語音導航系統簡化旅程的初衷。

雖然OEM在改進我們與車輛互動方式的方面取得了巨大進步，世界各地的編址問題仍是當前面臨的嚴峻挑戰。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展的步驟。即使在一些編址最完善的地方，導航問題仍然存在：重復的街道名稱和不甚精確的POI每天都會讓駕駛者不勝其煩。車載語音技術的發展加劇了這一問題，因此實現良好的用戶體驗變得難上加難。

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，現代導航需要通用、精確且語音友好的尋址系統。三詞地址是準確交流任何位置最簡單的方式。這一技術將整個世界劃分為3 m×3 m的方格，并給每一個方格分配一個由3個常見詞語所組成的唯一地址。三詞地址用算法將復雜的GPS坐標轉換為簡單的三詞地址(圖4)，反之亦然。這意味著用戶只需三個詞就能找到世界上任何地方。

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

圖4 三詞地址算法將復雜的GPS坐標轉換為三個詞，反之亦然。

圖5 三詞地址應用提供覆蓋中國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體中文在內的36種語言，而且還在不斷增加新語種。這消除了傳統街道地址帶來的語言障礙。雖然用戶可以一鍵轉換三詞地址的語言，但這些詞語并不僅僅是簡單的互譯。每種語言版本都經過了精心的研發。排除了難以發音的詞或是同音詞—例如“手指”和“手紙”（讀音：shǒuzhǐ和 shǒuzhǐ）以及令人反感的詞語。每種語言都針對最常使用該語言的國家進行了優化，這意味著在說英語的國家中可以找到最簡短的英語單詞，而在西班牙和墨西哥等地區則可以找到最簡短的西班牙語單詞。對于英文而言，總共只需要40 000個單詞就能覆蓋整個世界（包括海洋）的57萬億個3 m×3 m方格。其他語言的詞語列表則更短（只需25 000個），因為其他語言只覆蓋了陸地范圍。每種新語言的開發需要幾個月的時間，而版本一旦啟用，其中的三詞地址將永遠不會改變。

簡單設計的背后隱藏著非常靈活的功能：在人口密集的區域會使用較短的詞語，因為其使用頻率會更高，每一個三詞地址都是獨一無二的，并且發音相似的地址已盡可能被遠遠隔開，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果。這個內置錯誤檢測功能叫做AutoSuggest（圖6），它通過顯示地理位置上最相近的匹配結果這一盡可能簡單化的方式，以保證駕駛者到達正確的目的地。AutoSuggest功能可根據用戶的位置推薦最有可能的地址，以助于發現錯誤。發音相似的地址被遠遠隔開，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別之處，因為將用戶體驗置于技術研發的首位。

圖6 三詞地址AutoSuggest功能推薦最有可能的地址

5 相對于街道地址的優勢

雖然三詞地址并不是一個地圖構建解決方案，而提供導航也并非其目標用途，但是三詞地址獨特且精確的尋址功能作為一項必要鏈接，可以讓人們在車內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供應商相兼容，并具備可用于車載導航領域的多項關鍵優勢。

（1）通用。與街道地址不同的是，三詞地址技術已經為世界上每個3 m×3 m的區域都提供了一個地址。無論是農村、偏遠地區、還是快速發展的城市環境，三詞地址使得通向無址位置的導航成為可能。三詞地址遵循///詞.詞.詞的統一格式，因此也便于跨國界使用。

（2）精確。每個三詞地址都標注在一個精確的3 m×3 m的范圍上，這比POI或街道地址的準確性要高得多。

（3）人性化。因為三詞地址是唯一基于常見詞的尋址解決方案且擁有AutoSuggest功能，與傳統街道地址相比，它擁有更加人性化的設計。

（4）離線支持。因為三詞地址的技術基于算法而不是像傳統的地址系統那樣依托于數據庫，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建后，這些三詞地址就是固定的，而且永遠不會改變，因此不需要更新。這意味著整個系統可以離線嵌入車內系統且無需連網。

（5）專為語音設計。三詞地址是全球首款專為語音設計的尋址系統。字典常用詞不僅發音很簡單，而且還很便于語音識別軟件理解。三詞地址語音輸入的語音識別準確度為95%[15]。雖然街道地址語音輸入的準確度并沒有一個公認的標準，但三詞地址無疑已達到了行業的領先水平。

由于三詞地址解決了一個現實問題，越來越多的大眾和企業已開始使用、分享和展示三詞地址(圖7)。人們將三詞地址與傳統地址一視同仁，而獲取該兩種地址的方式也并無不同。孤獨星球等旅行指南網站現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站中為旗下所有的酒店添加了三詞地址。在中國，食派士等餐飲配送公司現已在其應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用程序或通過語音輸入至汽車系統即可定位。

6 技術集成

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

梅賽德斯-奔馳是第一家集成三詞地址并在中國市場推出該地址系統的原始設備制造商。三詞地址是其全新頂級的MBUX信息娛樂系統的主要功能之一，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（圖9）。這項功能顯著改善了駕駛者的行車體驗，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行業的其他關鍵企業的投資，包括上汽投資、阿爾派、索尼和英特爾投資。在中國市場，語音供應商普強信息技術和驀然認知以及導航提供商東軟集團是第一批將三詞地址集成到旗下產品中的供應商。

圖9 梅賽德斯汽車MBUX信息娛樂系統中的三詞地址界面

7 結束語

OEM在為駕駛者提供最佳車載導航體驗的過程中要面對許多挑戰。其中，傳統街道地址的不準確性及與語音技術的不兼容性日益凸顯。隨著中國和世界各地駕駛者對流暢人機界面（HMI）的需求不斷增長以及語音技術正在成為人們與車輛互動的主要方式，這一問題在近期內并沒有得到緩解的跡象。三詞地址的創新尋址系統為現代消費者提供了便捷的解決方案。這一技術以用戶體驗為核心，提供擁有難以匹及的準確性、覆蓋全球且適用于語音輸入的地址系統。隨著中國在各方面持續引領創新的步伐，三詞地址是否會展現超越一個世紀之久的老式基礎設施的能力？三詞地址對此抱有充分的信心，并已準備更深入地參與到中國市場當中。