Ao utilizar o aplicativo Waze, os servidores do Waze usam algoritmos de roteamento para determinar a melhor rota para um dterminado destino naquele momento. Os detalhes de implementação do algoritmo de roteamento utilizado pelo Waze não são divulgados publicamente e as seguintes informações são baseadas em observações, especulação e alguns detalhes informados pelo staff do Waze. A operação do servidor de roteamento é considerada proprietaria e uma vantagem competitiva do Waze. Também é assumido que pode haver mudanças e que qualquer informação descoberta pode estar incompleta ou desatualizada.
Roteamento no aplicativo do usuário
Calcular a melhor rota é uma tarefa dificil, o aplicativo Waze possui um algoritmo interno de calculo de rota, no entanto este só é utilizado se não houver conexão com o servidor do Waze.
Pedidos de Roteamento
Quando você pede uma rota para o destino o pedido é enviado para o servidor do Waze. A rota calculada pelo servidor é enviada de volta para o dispositivo cliente e exibida.
Os pedidos de roteamento são diferenciados pelas configurações escolhidas no seu dispositivo. No menu de Navegação você pode escolher:
- Rota mais rapida ou mais curta
- Permitir ou evitar pedagios
- Permitir ruas sem calçamento, não permitir ruas sem calçamento ou permitir ruas sem calçamento curtas
- Evitar rodovias
A rota mais curta se refere a distância fisica. A maior parte das pessoas preferem a rota mais rapida, 100km em rodovias é melhor que 90 km em ruas.
Ruas faltando e Conexões incorretas em junções
Waze tenta encontrar a melhor rota entre você e seu destino baseado nas configurações de navegação, Obviamente só é possivel rotear por ruas que estejam registradas nos servidores do Waze, então pode existir uma rota melhor que não será escolhida por ruas estarem faltando ou junções serem incorretas, para corrigir estas faltas/erros utilize o Waze Map Editor (Editor de Mapas do Waze). Observe também que se [[Segment length|segments segmentos tiverem um comprimento menor que o minimo Segment length/Minimum]], pode haver erros de roteamento.
Velocidade de ruas em tempo real
O servidor de roteamento utiliza velocidades de ruas em tempo real (de usuários recentes do Waze se estiverem disponiveis) e os combina com velocidades historicas de cada segmento em periodos de 10 a 15 minutos. O tempo para percorrer cada segmento é monitorando separadamente para cada destino saindo do segmento. Por exemplo se um segmento tem uma curva a esquerda e uma a direita, então o servidor de roteamento armazena o tempo para percorrer o segmento virando a esquerda no fim e o tempo para percorrer o segmento virando a direita no fim. Estas informações detalhadas são proprietarias e parte dos dados vendidos ou planejados para ser vendidos pelo Waze e não serão vistos no editor de mapas.
Sabemos que o Waze utiliza dados de tempo real da velocidade das ruas em preferência aos dados historicos. Waze também utiliza dados de engarrafamento enviados pelos dispostivo dos usuários para rotear outros usuários desviando de transito lento. É assumido que a velocidade de um Wazer adiante de você será utilizado para calculos de roteamento.
A medida que o número e densidade de Wazers cresce, os dados de tempo real se tornam mais relevantes. A importancia destes dados existe devido ao objetivo inicial do Waze que é criar rotas ótimas. Como o Waze passou a ser utilizado como um GPS generico os dados historicos se tornaram mais importantes em ruas pouco trafegadas.
O algoritmo do Waze utiliza o tempo estimado para percorrer um segmento baseado na velocidade e comprimneto de cada segmento, então ele não pode usar dados de tempo real quando os segmentos estiverem a mais de 15 a 30 minutos da posição inicial. Para estes segmentos o Waze aguarda chegar neles e então faz um novo cálculo de rota exibindo o novo Horário Estimado de Chegada e verifica se existe uma rota melhor segundo as configurações do usuário.
Roteamento mais Rápido
O Waze sabe a velocidade média de cada segmento confirmado entre você e seu destino. O servidor Waze pode calcular qual sequencia de ruas utilizar para minimizar o tempo de percurso
Todos os pedidos de rota são processados em tempo real, no entanto foi observado que Waze memoriza algumas rotas ou rotas entre dois pontos. Isto quer dizer que se o servidor já conhece a melhor rota do ponto B para o ponto C e você pede a rota do ponto A para ponto C passando por B, então o servidor apenas calulca a rota entre A e B, também são calculadas rotas desviando de B para obter a rota mais rápida. No entanto, quando houver uma atualização do mapa algumas rotas podem não ser as mais eficientes enquanto o Waze recalcula e armazena as novas rotas.
A rota mais eficiente tem calculo complexo, a complexidade é relacionada as velocidades médias dos segmentos.
Mudanças na rota devido a mudança na origem
Considere uma rota de A para Z, a rota sugerida pode ser de A para B para C para D para Z. Poseriormete calcule a rota de B para Z, a rota calculada poderá ser de B para C para E para Z. Em um primeiro momento pode parecer que parde da primeira rota não era a melhor ao mudar a origem.
A diferença no resultado pode ter diversas razões, pode ser algo relacionado ao armazenamento de rotas no servidor, ou pode haver uma diferença devido aos calculos em moments diferentes, ou pode haver dados de tempo real diferentes, ou pode ter sido algum fator limitante no algoritmo de rotas que não foi excedido no caminho menor.
Este efeito pode ser observado se ao dirigir com uma rota calculada você solicitar uma nova rota para o mesmo destino, é possivel que a rota mais eficiente seja alterada.
Algumas vezes o Waze oferecerá rotas alternativas para desviar de transito pesado.
Mudanças em rotas devido a comprimentos distintos
O servidor Waze não tem a capacidade de calcular todas as possiveis rotas em rotas de longa distância, então ele usa otimizações para rotas mais longas, ao aumentar um pouco a rota pode haver resultados consideravelmente distintos. De acordo com o suporte do Waze, seções de uma rota entre pontos com mais de 10 km de distância irão evitar rotas por ruas (utilizando Rua Primarias ou Rodovias). O servidor de rotas ignora totalmente ruas fora desse área de 10 km.
Problemas com velocidades médias
Se a velocidade média do segmento não estiver correta, a rota calculada não será a ideal. No entanto, não é recomendado remover segmentos e readiciona-los para eliminar as velocidades médias daquele segmento. Waze utiliza dados dos Wazers atravessando cada segmento para atualizar a velocidade média do segmento. Se você suspeita que o Waze não está utilizando um determinado segmento é necessário verificar qual a razão especifica, cada caso tem explicação diferente. Não assuma que remover o segmento soluiconará o problema.
As seguintes razões explicam porque o mecanismo de calculo de rotas pode não utilizar a velocidade média do segmento;
Variações por hora do dia
Considere uma rua que Wazers dirigem as 17h00 a uma velocidade média de 20 Km/h. Se você escolher um rota as 10h00 a velocidade média nessa rua pode ser de 100 km/h. Essa é a melhor opção, mas devido ao Waze não ter informações deste horário ele pode sugerir uma rota alternativa por supor que a velocidade média da rua é de 20 Km/h o dia todo.
Obviamente você pode dirigir por esta rua melhor e posteriormente o Waze irá aprender a velocidade média para aquele horário. Não sabemos quanto tempo o servidor do waze armazena os dados para calcular a velocidade média. No entanto, se o ritmo de remoção de velocidades médias antigas não for rapido o suficiente, poderá haver uma demora para a rota ser escolhida. É possivel também que o servidor considere a sua velocidade como sendo anormal e a ignore.
Quanto mais Wazers trafegarem por um segmento, mais rápido será solucionado este problema.
Atraso devido a curva
Em um segmento de uma rua a velocidade media depende do que você faz no fim dele, trafego indo reto pode passar rapidamente pelo cruzamento enquanto trafego virando a esquerda ou direita pode esperar bastante. Em uma rodovia veiculos saindo dela podem andar rapido enquanto veiculas que continuam na rodovia andam lentamente
Waze tem a habilidade de armazenar dados diferentes dependendo do que acontece após passar pelo fim do segmento. O servidor de rotas considera essas diferenças, no diagrama multiplos tempos são rastreados na condução pelo segmento 4 dependendo de qual segmento seguinte é utilizado. Existem então duas velocidades médias:
- Seg4 para Jnct2 para Seg5
- Seg4 para Jnct2 para Seg6
Trafego sendo criado no Segmento 4 devido a um atraso para entrar no Segmento 6 não irá afetar tempo de rota em rotas que usem o Segmento 4 para ir ao Segmento 5. Por isso é necessário utilizar segmentos longos antes de junções para que o servidor de rotas consiga perceber essas diferenças.
Para entender melhor essa necessidade, suponha que um pequeno segmento de número 8 seja adicionado entre o Segmento 7 e a Junção 4. Se o transito no segmento 10 acumular e for até o Segmento 7 (devido ao segmento 8 ser curto) . Devido ao Segmento 7 ter apenas uma saida para o Segmento 8, o servidor de roteamento passa a ter apenas uma velocidade média entre os Segmentos 7 e 8 e não poderá distinguir a partir do 7 a diferença nas curvas no segmento 8. Para o servidor Waze trafego indo do Segmento 7 para o 9 irá diminuir de velocidade e ele não saberá por que. Isto pode causar erros no Horário Estimado de Chegada ou rotas completamente distintas.
Este tipo de informaçõ não está disponivel no Editor de Mapas do Waze (WME), é visto apenas no servidor de roteamento.
Traffic lights and stop signs
Waze does not record the location of traffic lights. While some GPS navigation offers guidance like "turn right at the next traffic light" the information is frequently incomplete, incorrect or outdated. The consensus view is that Waze should not record the location of traffic lights.
Waze does take traffic lights and stop signs into account by noting the effect they have on traffic speed. Consider a traffic light with long waiting times. The road segment leading to that traffic light will have a low average speed. If the average speed (based on the average waiting time) becomes low enough, a longer route that avoids the light becomes the preferred route. This has been observed in practice and is an example of emergent behaviour. Waze isn't programmed to avoid traffic lights but it does avoid slow roads; if the traffic lights make the road slow then Waze avoids them.
Some drivers regularly take longer routes — even winding through side streets — to avoid any stops or traffic lights. Waze has been known to suggest this, and also known to revert to waiting at lights when better average speed information is collected from the side streets. But note that this can be less than optimal due to the turn delays discussed above.
Outdated and abnormal road speeds
Road conditions change, construction work comes and goes, and average road speeds can change dramatically. One day you might be stuck behind a truck, and another day you might be crawling along the roads at 2 a.m. transporting your pet goldfish. Or your GPS might have a glitch and show you travelling at 1,000 mph.
In short, average speeds can change over time, and recorded times can be abnormal or just plain wrong—and can stay wrong for a very long time.
We can assume Waze is aware of this. There is some evidence that abnormal road speeds and old road speeds are discarded, or at least not used in calculating the average speeds of roads.
Average road speed "shrinking window"
If there are enough recorded speeds on a road, then Waze uses a shrinking window of speeds to better estimate the average speed at the time you are travelling on it. Waze uses the speed of each road segment (in both directions) in intervals as small as 30 minutes. So a two-way road might have up to 96 average road speeds. We can assume that when there are insufficient records for an individual time slot, a wider time range is used (up to a full day). As the road is driven more, the time slot shrinks down to 30 minutes.
We can speculate that there is additional information used that is based upon the day of the week. There is some observational evidence that a road that is busy on weekdays and not used for routing is chosen as the optimal route on weekends.
At some point, Waze also needs to consider the months of the year as seasonal variations can affect the speed of the roads.
Waze uses the average road segment speed for the time slot that applies at the time you are expected to arrive at that road segment.
Because of this "time window", Waze suggests different routes at different times of day. This is dependent on how many times are recorded on the roads along the route. If they're all recorded at about the same time of day, then the time window does not help. If 1,000 times are recorded at about 5 p.m. and 2 times are recorded at 10 a.m., then your 10 a.m. average speed still is based mostly on times from around 5 p.m.
Routing algorithm refinements
Routing options
It's easy to see how routing options can be implemented. For example, to minimize turns we can add a time penalty for fastest routing or a distance penalty for shortest routing, when calculating the fastest or shortest route.
Junction penalties
For newly created roads, currently Waze applies a five-second time penalty for each junction through which a route passes. Once vehicles drive over that road and generate Waze traffic data, the penalty for these junctions is dropped.
What to do if you think the generated route is wrong
Firstly, use the option to generate alternative routes. This might give you some clues as to why Waze is offering that route.
Secondly, if you think there is a better route, check in WME that the roads are all connected along the route.
Thirdly, post a message detailing the problem route - origin, destination and a WME permalink to the Navigation forum. Other eyes will check it, and you might indeed find a flaw in the Waze routing algorithm. Fixing it might make it better for everyone.
Change of routing
When Waze receives notification of traffic conditions it uses the actual speed of roads on your route, rather than the average speed. This is based only on the automatic traffic condition reports - light, moderate, heavy traffic or complete standstill. Manual reports of traffic jams and accidents are for your information only and do not change routing.
It might be that even with the traffic reports, there is no better route and Waze cannot offer you one.
You are the driver
Waze can never see that the traffic light is green going straight, or know that today is a public holiday. It can offer you guidance as to what is the best route under average conditions. But you are the driver and you are in the best position to make the decision for today under today's conditions.
If everyone followed Waze directions and never drove on a new route, Waze might never learn that route is better. When Waze is recording your travels, every trip helps make Waze better for everyone. That includes when you think you know better. Sometimes you will be right. And sometimes you will be wrong. But it is better to find out you are wrong so you can choose the better route. And when you are right, all Waze users benefit by the sharing of your knowledge.