[发明专利]一种导航路线地图的生成方法和系统

说明书

本发明提出了一种导航路线地图的生成方法，其特征在于，其至少包括如下步骤：获取目标运动轨迹和轨迹精度，所述运动轨迹包括至少两个点的定位结果；提取轨迹线段，对轨迹线段进行预处理；使用轨迹线段，生成或更新导航路线地图以及优化导航路线地图,使用本发明的技术方案，可以在不需要人工干预的情况下，由程序自动根据用户导航定位数据，生成和优化导航路线地图；从而，一方面节约专项人工数据采集的成本，另一方面保证所生成的导航路线地图的可靠性和空间分布均匀性。

技术领域

本发明属于导航定位、位置服务和物联网领域，尤其是一种导航 路线地图的生成方法和系统。

背景技术

随着位置服务、物联网对位置信息的需求，导航定位技术得到 了快速发展和广泛应用。与此同时，“地图”也从传统的地理地 图，扩展为更为广义的泛在地理信息。具体在导航定位领域，地图 的概念通常被扩展为全息地图。各种地理信息均可作为全息地图的 一个图层，且各图层之间通过空间坐标相互关联。例如，除了道路 地图可以作为一个地图图层外，无线指纹分布、磁场分布、甚至针 对各种专项应用需求(如消防设施、景点及其他面对特定需求的设 施等)的地理信息均可以作为一个地图图层被管理和利用。因此， 地图的细分程度越来越高，即出现了越来越多针对特定专业应用的 地图，如针对导航定位的导航路线地图。

另一方面，随着移动测绘、众包等技术的发展，生成地图的方 式也发生了变化。对于专业测绘领域，如工程测量、建筑施工，仍 需大量的人工外业测图工作。但是，对于大众消费领域，现代设备 地图更新速度的加快，以及所需地图信息的增加，传统的人工外业 测绘方式因为对人工、时间成本的需求过高，已经难以满足日新月 异的要求。也就是说，对于大众导航定位市场，一个必然的趋势是 对自动化的地图生成手段的需求越来越高。

对于室外地图更新应用而言，因为全球卫星定位导航系统 (GNSS)导航模块已经成为车辆、手机的标配，利用大量用户的消 费类产品中的GNSS位置数据进行道路更新，已经成了一种较为成熟 的技术。其方法是对大量用户的位置数据进行统计，并将用户量较大的线条提取为道路，同时可以根据特定时段用户的位置、速度等 信息，获取道路的可行性、拥堵程度等。

对于室内地图数据的更新应用来说，还没有像GNSS这样广泛适 用的技术，因此，对于不同应用，还需要不同的地图生成方式。当 前现有技术的室内地图更新方式主要包括静态采集、动态采集、众 包等。静态采集是指由测量人员站在一系列坐标已知的点上进行数 据采集，以生成数据库。在数据采集点位无误的情况下，该方式最 为可靠；但是，该方法仅适用于小范围应用，而对于大范围应用而 言，即便是一层楼，也可能花费数小时时间；时间、人工成本过 高。

具体而言，动态采集则是指由数据采集人员按照预设轨迹行走采 集，记录采集轨迹上的数据，用以更新数据库。相比静态采集来 说，动态采集可大大提高采集效率。尤其是随着惯性传感器(陀 螺、加速度计)的普及，可使用惯性传感器数据计算得到的用户轨 迹取代预设轨迹，从而进一步降低数据采集复杂性。相比静态数据 来说，动态测量可靠性降低，主要原因是实际运动轨迹测量可能不 精确，或者与预设轨迹有差异。众包方法则是通过基于传感器的导 航结果在后台自动更新无线数据库，从而省去耗时的专项数据采 集。这类算法可以在不知道预设轨迹或点位的情况下，直接使用用 户数据更新数据库。其关键在于获取可靠的用户自主导航数据。在 当前大数据背景下，每天都有大量用户导航定位数据产生，从而使 得基于大数据的地图更新成为可能。但是，因为设备差异性、用户 运动模式、环境干扰等因素，大多数数据质量难以满足定位需求。 如果用这些数据来生成或更新数据库，有可能造成数据库精度的降 低，或者显得杂乱，难以满足用户体验的需求。因此，前述的技术 方案仍面临如下三个难点：一是如何确定某导航定位数据的质量， 或者说，如何筛选出适合用作生成数据库的导航定位数据。二是， 如何使用所筛选的数据，生成可用于定位导航的地图。

综上所述，针对上述现有的技术方案所存在的问题，本发明旨在 针对如何筛选出适合用作生成数据库的导航定位数据以及如何使用 所筛选的数据生成可用于定位导航的地图等问题提供一个新的解决 方案。