[发明专利]自动获取道路坡度的方法

说明书

技术领域

本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种自动获取道路坡度的方法。

背景技术

随着节能减排成为交通发展的主题，建立一个实时微观监测城市道路能耗模型的需求越来越迫切。以CMEM、MOVES模型为代表，基于机动车功率需求变量的模型开发方法是目前主流方法。尤其是独立于车重的机动车比功率（VSP）变量，既保留了汽车工程领域的物理模型的优点，又减少了模型深入参数的复杂性，适用于交通参数的衔接，是油耗排放模型的研究与应用方向。

机动车比功率（Vehicle Specific Power，VSP）的物理意义是机动车移动单位质量所需功率，其等于动能变化、势能变化、克服道路摩擦、克服空气阻力四方面所需功率总和与车辆总质量之比。经过简化后，VSP可以转化成行驶速度、加速度和道路坡度的函数。道路坡度作为一个重要的参数，很难通过便携式设备或者车载设备直接测量得到。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动获取道路坡度的方法，实现道路坡度的自动获取。

本发明提供了一种自动获取道路坡度的方法，包括：

通过车载设备传感器采集车辆的行驶轨迹信息，对行驶轨迹信息进行处理，得到具体经纬度位置的坡度信息，通过地图匹配，将所述坡度信息输出到车辆在道路的位置上。

本发明通过车载设备传感器来采集车辆俯仰角信息，并通过数据处理及地图匹配得到城市道路坡度值。得到的道路坡度信息数据是建立能耗模型的重要基础，同时也是车辆的行驶环境的一个重要因素，可以为其他一些交通参数的计算提供数据支持。

附图说明

图1为本发明实施例中纵坡的示意图；

图2为本发明实施例中最小纵坡的示意图；

图3为本发明实施例提供的自动获取道路坡度的方法流程图；

图4为本发明实施例中对行驶轨迹信息进行处理的方法流程图；

图5为本发明实施例中选择滑动平均窗口的示意图；

图6为本发明实施例中地图匹配的方法流程图；

图7为基于本发明实施例方法处理后的数据与谷歌数据库高程图对比的示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

本发明实施例通过车载设备传感器来采集车辆俯仰角信息，并通过数据处理及地图匹配得到城市道路坡度值。

为了便于理解本发明实施例，首先介绍实时路况信息发布系统中的几个概念：

纵坡：指的是路线纵断面上同一坡段两点间的高差与其水平距离之比，以百分率表示。如图1所示，纵坡=a/b*100%=tan(Θ)*100%。

最大纵坡：是公路允许采用的最大坡度值，确定最大纵坡的因素有汽车的动力特性、公路等级以及地形、气候、海拔高度等自然因素，其值应符合表1规定。

表1

同时，设计速度为120km/h、100km/h、80km/h的高速公路，受地形条件或其它特殊情况限制时，经技术经济论证最大纵坡值可增加1%；公路改建中设计速度为40km/h、30km/h、20km/h的利用原有公路的路段，经技术经济论证，最大纵坡值可增加1%；越岭路线连续上坡或下坡路段，相对高差为200-500m时，平均纵坡不应大于5.5%，相对高差大于500m时平均纵坡不应大于5%，任意连续3km路段的平均纵坡不应大5.5%。

最小纵坡：是公路允许采用的最小坡度值。当铺设轨道或路面的路基面低于天然对面时，路基以开挖方式构成，这种路基为路堑，如图2所示。在各级公路的长路堑路段，以及其他横向排水不畅的路段，均应采用不小于0.3％的纵坡，否则应对其边沟作纵向排水设计。干旱地区以及横向排水良好的路段，其最小纵坡可不受上述限制。

图3为本发明实施例提供的自动获取道路坡度的方法流程图，包括以下步骤：

步骤301、通过车载设备传感器采集车辆的行驶轨迹信息。包括：车辆经纬度坐标、俯仰角、高程、速度等信息。采样数据解释如下表2所示：

表2