本發(fā)明屬于公路運(yùn)營管理，涉及一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法及裝置。

背景技術(shù)：

1、

2、在傳統(tǒng)的道路線形獲取工作中，常常由測繪單位或者專業(yè)生產(chǎn)單位進(jìn)行，采用遙感識(shí)別以及人工測繪兩種方式，這需要較長的時(shí)間而且需要耗費(fèi)大量的人力和資源。

3、且已有相關(guān)研究往往對全部數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)一的聚類處理，而忽略了由車流量不同而導(dǎo)致的定位數(shù)據(jù)密度空間分布的差異。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明提供了一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法及裝置，以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過遙感圖像進(jìn)行道路平面曲線識(shí)別時(shí)效性低、成本高的技術(shù)問題。

2、本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

3、本發(fā)明提供了一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，包括：

4、s1:對運(yùn)行車輛的北斗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)；

5、s2:根據(jù)清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)確定柵格區(qū)域，并確定每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)以及北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量；

6、s3:對每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行聚類，得到所有道路特征點(diǎn)；

7、s4:根據(jù)所述道路特征點(diǎn)，通過扇形迭代搜索得到初始道路中心線；

8、s5:基于滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則對初始道路中心線進(jìn)行道路線元?jiǎng)澐郑_定最終道路中心線。

9、可選地，s1:對運(yùn)行車輛的北斗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)包括：

10、篩除同一車輛相鄰時(shí)間兩點(diǎn)之間距離超過相對位移的距離閾值的北斗定位數(shù)據(jù)，得到剩余北斗定位數(shù)據(jù)；

11、根據(jù)空間上重疊的規(guī)則，篩除剩余北斗定位數(shù)據(jù)中冗余停車數(shù)據(jù)，得到清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)。

12、可選地，s2:根據(jù)清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)確定柵格區(qū)域，并確定每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)以及北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量包括：

13、將清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)從wgs1984地理坐標(biāo)系轉(zhuǎn)化為對應(yīng)經(jīng)度帶的wgs1984utm投影坐標(biāo)系中，得到坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的北斗定位數(shù)據(jù)；

14、將坐標(biāo)轉(zhuǎn)換的北斗定位數(shù)據(jù)映射道對應(yīng)的柵格中，并確定每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)以及北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量。

15、可選地，采用聚類函數(shù)對不同柵格區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)聚類，得到道路特征點(diǎn)。

16、可選地，根據(jù)所有道路特征點(diǎn)確定初始道路中心線包括：

17、從道路特征點(diǎn)中確定道路初始特征點(diǎn)pi、初始前進(jìn)方向角a0，通過調(diào)整搜索方向角和步長距離閾值，搜索下一個(gè)道路特征點(diǎn)pi+1，如在迭代結(jié)束后依舊搜索不到特征點(diǎn)，則確定pi為道路終止點(diǎn)；

18、連接道路初始特征點(diǎn)pi，道路特征點(diǎn)pi+1，將兩點(diǎn)連線角度作為pi+1的前進(jìn)方向角，并迭代直到確定道路終點(diǎn)，最終得到初始道路中心線。

19、可選地，基于滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則對初始道路中心線進(jìn)行道路線元?jiǎng)澐郑_定最終道路中心線包括：

20、對道路中心線重新進(jìn)行采樣，獲得等長線元并標(biāo)記多個(gè)中心點(diǎn)；

21、采用最小二乘法擬合每個(gè)中心點(diǎn)對應(yīng)的線元曲率，獲得所有線元曲率；

22、根據(jù)道路平面線形模型，計(jì)算所有線元曲率的平均曲率與標(biāo)準(zhǔn)差；

23、根據(jù)平均曲率與標(biāo)準(zhǔn)差，通過滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則，對所有線元的類型進(jìn)行判斷，確定最終道路中心線。

24、可選地，滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)差閾值q的計(jì)算方式如下：

25、

26、其中rmax為圓曲線最大半徑，ls為緩和曲線最小長度，lrp為重采樣后線元長度。

27、可選地，滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則的曲率閾值p的計(jì)算方法如下：

28、p＝1/rmax

29、其中rmax為圓曲線最大半徑。

30、本發(fā)明還提供了一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取裝置，包括：

31、數(shù)據(jù)清洗模塊，用于對運(yùn)行車輛的北斗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)；

32、空間重構(gòu)模塊，用于根據(jù)清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)確定柵格區(qū)域，并確定每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)以及北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量；

33、聚類模塊，用于對每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行聚類，得到所有道路特征點(diǎn)；

34、扇形搜索模塊，用于根據(jù)所述所有道路特征點(diǎn)確定初始道路中心線；

35、輸出模塊，用于基于滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則對初始道路中心線進(jìn)行道路線元?jiǎng)澐?，確定最終道路中心線。

36、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法的步驟。

37、本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)，所述計(jì)算機(jī)可讀存儲(chǔ)介質(zhì)存儲(chǔ)有計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述計(jì)算機(jī)程序被處理器執(zhí)行時(shí)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例中任一項(xiàng)所述一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法的步驟。

38、本發(fā)明的有益效果是：

39、首先本發(fā)明提出的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法及裝置，考慮了定位數(shù)據(jù)密度空間分布差異性，對定位數(shù)據(jù)區(qū)域進(jìn)行柵格劃分，以柵格為最小運(yùn)算單元，依據(jù)定位數(shù)據(jù)密度特征對不同空間位置的聚類參數(shù)進(jìn)行動(dòng)態(tài)調(diào)整，并提出了“曲率滾動(dòng)空間窗標(biāo)準(zhǔn)差-均值”的聯(lián)合判斷規(guī)則，最終實(shí)現(xiàn)了對平面線形參數(shù)的識(shí)別。

40、其次，本發(fā)明采用的北斗定位數(shù)據(jù)具有資源量大、覆蓋范圍廣、時(shí)效性強(qiáng)和采集成本低的特點(diǎn)，能實(shí)現(xiàn)快速、廣泛的道路更新以及道路平面線形提取，可以為安全評(píng)價(jià)提供定量依據(jù)。

技術(shù)特征：

1.一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，包括：

2.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，s1:對運(yùn)行車輛的北斗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)包括：

3.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，s2:根據(jù)清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)確定柵格區(qū)域，并確定每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)以及北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量包括：

4.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，采用聚類函數(shù)對不同柵格區(qū)域進(jìn)行動(dòng)態(tài)參數(shù)聚類，得到道路特征點(diǎn)。

5.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，根據(jù)所述所有道路特征點(diǎn)確定初始道路中心線包括：

6.如權(quán)利要求1所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，基于滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則對所述初始道路中心線進(jìn)行道路線元?jiǎng)澐?，確定最終道路中心線包括：

7.如權(quán)利要求6所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，所述滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則的標(biāo)準(zhǔn)差閾值q的計(jì)算方式如下：

8.如權(quán)利要求6所述的一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法，其特征在于，所述滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差-均值聯(lián)合判斷規(guī)則的曲率閾值p的計(jì)算方法如下：

9.一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取裝置，其特征在于，包括：

10.一種計(jì)算機(jī)設(shè)備，包括存儲(chǔ)器、處理器以及存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中并可在所述處理器上運(yùn)行的計(jì)算機(jī)程序，其特征在于，所述處理器執(zhí)行所述計(jì)算機(jī)程序時(shí)實(shí)現(xiàn)如權(quán)利要求1至8任一項(xiàng)所述一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法的步驟。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開了一種基于北斗定位數(shù)據(jù)的道路平面線形提取方法及裝置，該方法包括：S1:對運(yùn)行車輛的北斗定位數(shù)據(jù)進(jìn)行清洗，得到清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)；S2:根據(jù)清洗后的北斗定位數(shù)據(jù)確定柵格區(qū)域，并確定每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)以及北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)數(shù)量；S3:對每個(gè)柵格區(qū)域內(nèi)的北斗定位數(shù)據(jù)點(diǎn)進(jìn)行聚類，得到所有道路特征點(diǎn)；S4:根據(jù)所述所有道路特征點(diǎn)，通過扇形迭代搜索得到確定初始道路中心線；S5:基于滾動(dòng)空間窗的標(biāo)準(zhǔn)差?均值聯(lián)合判斷規(guī)則對初始道路中心線進(jìn)行道路線元?jiǎng)澐?，確定最終道路中心線。以解決現(xiàn)有技術(shù)中通過遙感圖像進(jìn)行道路平面曲線識(shí)別時(shí)效性低、成本高的技術(shù)問題。

技術(shù)研發(fā)人員：程小云,鐘子睿,張龍龍,夏爽,趙萌
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長安大學(xué)
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/10/17