[发明专利]一种包含道路行进方向的增强型矢量数字地图制作方法

说明书

本发明公开了一种包含道路行进方向的增强型矢量数字地图制作方法，本方法首先确定需要测绘的道路的起点和终点，利用信息采集车辆采集道路的位置信息，根据所采信息选取节点；然后通过高斯‑克吕格投影对节点进行坐标转换；将上述节点作为插值点计算道路平面线形的三次样条拟合曲线；再利用得到拟合曲线计算道路行进方向，并根据求得的方向信息对节点进行筛选；最后借助相关数字地图制作软件将经筛选的矢量数据制作生成包含道路行进方向的增强型矢量数字地图。本发明相对于一般的数字地图制作方法增加了道路行进方向属性的制作，用来拟合道路平面线形的三次样条曲线光滑性好、精度高，对道路上节点的筛选很好地降低了数字地图的数据量。

技术领域

本发明涉及一种数字地图的制作方法，具体的是一种包含道路行进方向的增强型矢量数字地图制作方法。

背景技术

地图是地表的模拟图像，自出现以来便为人们的出行带来了极大的便利。近年来随着数字技术的飞速发展，数字地图慢慢走进了人们的视野。数字地图是一种数字化的地图新品种，相对传统的纸质地图有查找方便、易于修改和更新等优点，因此逐渐取代了传统的纸质地图成为人们日常生活中更常用的地图工具。然而目前的数字地图存在以下问题：数字地图精度较低，往往无法满足高精度定位的要求；地图属性匮乏，一般仅仅包含基本的位置信息，而对于人们关注的一些重要属性信息，例如道路的车道线、坡度、曲率等并没有包含；

为了解决现有数字地图的上述缺陷，增强型数字地图成了近些年的一个热门研究方向。增强型数字地图是指在普通数字地图的基础上增加一些特有属性(例如道路的曲率、坡度、车道线等)的数字地图，相对于普通数字地图具有更加广泛的应用。本发明提出了一种包含道路行进方向的增强型矢量数字地图制作方法，制作出的数字地图相对于普通的数字地图增加了道路的行进方向属性，另外，与大多已有的矢量数字地图用一系列等间距的点的连线表示道路不同，本发明根据道路的行进方向信息对这些点进行筛选，最终得到的车道级增强型矢量数字地图可以达到在道路弯曲程度较大的地方点较密集，在道路弯曲程度较小的地方点较稀疏的效果，既保证了数字地图的高精度又大大地减小了数据量。本发明制作出的数字地图可以在很多领域发挥作用。例如，车辆在道路上正常行驶时其方向与道路行进方向大致相同，此时可以根据矢量数字地图提供的道路行进方向信息估计车辆行驶方向。再如，包含道路行进方向信息的矢量数字地图可以为相关机构提供相应的统计数据，会对道路的维修和养护有所帮助。

发明内容

本发明针对我国高速公路，提出了一种包含道路行进方向的增强型矢量数字地图的制作方法，相对于一般的数字地图制作方法增加了道路行进方向属性的制作，道路信息获取方法成本低效率高，用来拟合道路平面线形的三次样条曲线光滑性好，制作出的矢量数字地图具有较高的精度和较低的数据量，可用于车道偏离预警系统、自主驾驶系统等。

本发明通过以下技术方案实现：首先确定需要测绘的道路的起点和终点，利用信息采集车辆采集道路的位置信息，根据所采信息选取节点；然后通过高斯-克吕格投影对节点进行大地坐标系到高斯平面直角坐标系的转换；将上述节点作为插值点计算道路平面线形的三次样条拟合曲线；再利用得到的三次样条拟合曲线计算道路各节点处的道路行进方向，并根据所求道路行进方向对节点进行筛选；最后借助相关数字地图制作软件将经筛选的矢量数据制作生成包含道路行进方向的增强型矢量数字地图。

结合图1所示的流程图，对本发明的思想做进一步说明：

步骤一：选择需要测绘的路段并将其定义为目标道路，确定目标道路的起点和终点；

目标道路的选取范围为我国的高速公路，并且目标道路应光滑连续、不包含交叉路口；鉴于步骤二中所采用的高斯投影在小范围内精度较高，且误差会随着投影范围的增大而不断变大，故本发明中所选目标道路的长度不超过5km。

做合理假定：目标道路的平面线形光滑连续；

步骤二：利用信息采集车辆采集目标道路的位置信息；