[发明专利]基于电子地图和GPS坐标的高速公路公里桩号确定方法

权利要求书

1.一种基于电子地图和GPS坐标的高速公路公里桩号确定方法，其特征在于，包括：

S1，通过现场采集设备采集某一段公路区间，根据比例关系与电子地图相匹配，通过同样方式采集其它地形的某一段公路区间，再次根据比例关系与电子地图相匹配，将不同类型的公路区间进行收集匹配之后，形成公路区间数据库；

S1-1、现场采集高速公路或高速公路区间名称、起点、终点公里桩号和对应的GPS经纬度作为参考点；

S1-2、将参考点输入电子地图，并按照参考点对应公里桩号对参考点进行编号，若参考点对应公里桩号分别为a、b、c...,则参考点编号分别设为N_a、N_b、N_c...；若相邻两参考点之间的距离大于1km，则在参考点之间插入细分结点，插入细分结点数为两相邻参考点公里桩号之差减1；通过N_a与N_b之间距离为i，则插入i-1个细分节点，细分节点编号依次为N_a+1、N_a+2、N_a+3...N_a+i-1；

S1-3、调用电子地图导航功能，输出细分节点间的导航路径距离，以导航距离和细分节点间公里桩号为自变量建立目标函数，运用最小二乘法寻求使参考点内总误差平方和最小的细分节点分布；设相邻两参考点分别为N_a，N_b，细分节点N_a+x与N_a之间的导航路径距离定义为D_x，则目标函数为：

S1-4、根据电子地图比例，在相邻细分节点之间自动插入9个二级细分节点作为百米桩，二级细分节点编号依次为N_i+100、N_i+200、N_i+300...N_i+900；

S1-5根据所有细分节点在电子地图中的位置分布，输出相应节点的经度、纬度；

S1-6、将包含细分节点在内的所有坐标点，或者坐标点包含参考点与细分节点，作为基础数据保存在数据库中，每一坐标点的信息包括节点编号、高速公路名称、经度、纬度、公里桩号；

S2，将待匹配的车辆信息数据输入数据库，通过计算目标点的方式设定GPS坐标，从而获取公里桩号；

S3，通过设定GPS坐标，搜索相应公路区间，根据GPS坐标获取相匹配的公路区间名称；

S4，对公路区间名称获取完毕之后，根据GPS坐标判断方向的方法来判断车辆运行方向，从而最终确定车辆所在的公路区间和行驶方向；

判断运行方向至少需要两个目标点，设P1、P2，车辆由目标点P1运动至目标点P2，根据距离匹配对应最优坐标点A、B；X1＝P1经度-P2经度，Y1＝P1纬度-P2纬度；X2＝A经度-B经度，Y2＝A纬度-B纬度；若A节点编号小于B，且(X1,Y1)符号与(X2,Y2)相同，则为上行，反之为下行；若A节点编号大于B，且(X1,Y1)符号与(X2,Y2)相同，则为下行，反之为上行。

2.根据权利要求1所述的基于电子地图和GPS坐标的高速公路公里桩号确定方法，其特征在于，所述S2包括：

计算目标点至所有坐标点之间的距离，以距离目标点最近的两坐标点建立目标路段，设目标点为P，目标路段起点为A，终点为B，建立三角形PAB，取P点在AB的垂点为O，若O点位于AB之间，则目标点公里桩号＝A点公里桩号+AO，若O位于AB外侧，且AO<BO，则目标点公里桩号＝A点公里桩号+AO，若AO>BO，则目标点公里桩号＝B点公里桩号+BO。

3.根据权利要求1所述的基于电子地图和GPS坐标的高速公路公里桩号确定方法，其特征在于，所述S3包括：

输入三组GPS坐标，分别搜索与目标点最近的坐标点，并输出坐标点的高速公路名称，若输出的高速公路名称有两组及以上一致，则GPS坐标所在的高速公路为输出名称；因不存在三条高速公路互相联通情况，三组目标点输出的高速公路名称均不一致的情况不予考虑。