[发明专利]基于道路形点段角度累计和道路相对位置的转向识别方法

说明书

技术领域

本发明属于导航和电子地图领域，涉及导航数据处理方法，特别是路径引导的路口转向识别方法，具体涉及一种基于道路形点段角度累计和道路相对位置的转向识别方法。

背景技术

路径引导信息作为导航系统用户交互信息的重要组成部分，路口的转向信息作为引导信息的主体，直接决定了导航系统的可用性和正确性。保证路口转向的识别准确性，可以在很大程度上改善导航系统的表现能力，减小引导信息的错误及二义性概率，能以非常直观的语言引导用户快速、安全的到达目的地。

常规的转向识别方法包括采样累积法和相对位置法，往往不够精确稳定，防错能力差，对特殊路形适应性不足。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种准确、稳定的基于道路形点段角度累计和道路相对位置的转向识别方法。

本发明技术方案的实施步骤主要包括：

已知交叉口，交叉口的驶入道路，交叉口规划驶出道路以及交叉口相关道路数据，每条道路由多条形点段组成，要求识出该交叉口的转向方向。

1、根据交叉口的驶入道路的类型、紧邻道路的数量、紧邻道路分布情况和特殊路口模型匹配等规则确定出交叉口是否为路口；

2、统计路口紧邻道路中的可驶出道路，可驶出道路统计原则需要根据驶入道路和规划驶出道路的特点进行一些必要的筛选，去掉一部分对此次计算可以忽略的数据；

3、采样累积法计算道路近路口端一定距离范围内形点段的角度并使用数学方法获得一个较合理的道路累积平均值角度，分别计算驶入道路和驶出道路的平均值角度并获得此方向上的转向角度；

4、相对位置法计算使用路口驶入道路和路口驶出道路近路口端的第一条形点段的方向直接获得的转向角度；

5、使用采样累积法和相对位置法分别计算出每条可驶出道路相对于驶入道路的趋势方向角度和相对位置角度；

6、使用相对位置角度对趋势方向角度计算出的方向进行修正，得出所有可驶出道路的转向角度和方向；

7、对所有可驶出道路按转向角度顺时针排序；

8、根据规划驶出道路方向与其紧邻两条可驶出道路的方向得出最终的路口转向方向。

该方法通过多种方法组合使用，集各种方法的优势，使其较常规方法对于方向的识别更加准确，且具有较强的防错能力，对于环状路、空间多交叉路、两端不规则路等特殊路形都能较好的适应。

附图说明

图1是本发明的转向识别方法的实施流程图；

图2是本发明的转向识别方法的趋势角度的计算示意图；

图3是本发明的转向识别方法的位置角度的计算示意图；

图4是本发明的转向识别方法的可以处理的特殊路况。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

1、根据驶入道路的邻接数据，识别出路口，路口的识别方法根据驶入道路的类型将会有一些差异：如果进入道路为普通道路，当进入道路的后续邻接道路数量大于1时，则可认为此处为路口；如果进入道路为高速公速，当进入道路的后续可通行道路数量大于1时，则可认为此处为路口。

2、提取出路口的所有可驶出道路，可驶出道路根据驶入道路的类型可以进行一些必要的裁剪：如果驶入道路为普通道路，取所有后续邻接道路，不区分是否为可通行道路；如果驶入道路为高速公路，取所有可驶出邻接道路。

3、使用采样累计法计算每条驶出道路与驶入道路的夹角角度，我们称其为趋势方向角度，此角度的计算过程可简单理解为对道路的某一连续形点段进行角度采样累积，采样区域根据道路的类型会有不同，用以在宏观上更加精确反映道路的方向，具体实施步骤包括：

a)对于特定的道路类型，需要按距离忽略掉道路两端的一定形点段，距离经验值通常取30米，但不得超过道路总长度的四分之一，特定的道路类型包含：上下线分离道路、辅道、匝道等；由此步确定采样起点；

b)从采样起点开始对形点段进行角度累积采样，采样的总距离长度经验值通常取50米，但不得超过道路总长度的四分之一，设形点段与正北方向的角度为A(n)，形点段的采样距离为D(n)，形点段的采样累积值为S(n)＝A(n)*D(n)；

c)计算道路的趋势角度值A(T)，设总的采样距离为D(T)，结果计算公试为A(T)＝(A(1)*D(1)+A(2)*D(2)+…)/D(T)；