[发明专利]一种道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法

权利要求书

1.一种基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1:使用基于四叉树的单元划分方法将检测区域分割成各种大小的网格；

步骤S2:网格内浮动车轨迹点的方向进行投影，通过DBSCAN进行聚类成不同的方向簇，根据轨迹方向簇的数量以及速度特性，得到存在道路交叉口的网格；

步骤S3:基于S2中得到的存在交叉路口的网格筛选出发生转向变化的转向点；

步骤S4:使用Mean Shift算法+环形转向点密度变化检测算法确定路口位置及其覆盖范围；

步骤S5:使用DBSCAN聚类算法+凸包技术graham扫描法确定路口位置及其覆盖范围；

步骤S6:对两种方法分别得到的路口及覆盖范围，进行相互校验，由此得到准确的路口及覆盖范围集合。

2.根据权利要求1所述的基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，所述步骤S1具体包括：

使用基于四叉树的单元划分方法将观察区域分割成各种大小的网格；设置四叉树的最小边长为25米，从200米开始逐层搜索包含道路交叉口网格。

3.根据权利要求1所述的基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

将一维的方向属性投影为二维平面数据，然后根据点的方向投影坐标之间的距离，将每个网格内的所有转向点通过DBSCAN进行聚类成不同的方向簇；

考虑到车辆在交叉口转弯时可能会减速，进一步利用相邻网格的平均速度来筛选交叉口网格；因此，当网格内的轨迹点的平均速度小于相邻网格内的平均速度时，网格内形成的方向簇的数量等于2且方向簇的方向差小于130度，或方向簇数量大于2的情况则判定为存在道路交叉口的网格。

4.根据权利要求1所述的基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，所述步骤S3具体包括：

若当前轨迹点的朝向与其前一个轨迹点的朝向的差值大于35度，判断该轨迹点为转向点，由此获取步骤2中得到的存在道路交叉口的网格中的所有转向点。

5.根据权利要求1所述的基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，所述步骤S4具体包括：

步骤4.1)利用Mean Shift算法将存在道路交叉口的网格内的轨迹点进行聚类，得到道路交叉口中心；

步骤4.2)基于得到的道路交叉口中心，随着路口范围半径的增长，增长的环内转向点数量会逐渐减少，当转向点的数量小于给定的阈值时，即得到道路交叉口范围；将半径增量设为10米，记为r_delta；设置最小半径以避免极端的情况，记为r_min＝50,最大半径确保覆盖半径与相邻的道路交叉口不重叠，记为r_max＝200。

6.根据权利要求1所述的基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，所述步骤S5具体包括：

步骤5.1)采用DBSCAN将各网格内的转向点进行轨迹点位置聚类，得到转向点簇；

步骤5.2)基于得到的转向点簇，使用凸包技术的graham扫描法获取交叉路口位置及路口覆盖范围，形成路口凸多边形。

7.根据权利要求1所述的基于浮动车轨迹的道路交叉口位置和覆盖范围检测框架方法，其特征在于，所述步骤S6具体包括：

基于步骤S4，S5分别得到的路口及其覆盖范围集合，对该两个集合进行相互校验，保留两个路口集合的交集。