一种高速公路经纬度桩号转换方法与装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种高速公路经纬度桩号转换方法与装置，所述方法包括步骤：测量每个车道的中线经纬度获取多段具有唯一编号的经纬度坐标集；通过以距离为目标函数的聚类算法把所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集合并为有序的车道中线经纬度坐标集；采用微分原理获取所述有序的车道中线经纬度坐标集和高速公路里程数的对应关系并生成里程数与坐标对应的关系字典；基于输入经纬度或者桩号与所述关系字典实现经纬度桩号转换。可以通过车道经纬度和公路里程实现高精度的高速公路全程经纬度和桩号相互转换。和桩号相互转换。和桩号相互转换。

【技术实现步骤摘要】
一种高速公路经纬度桩号转换方法与装置


[0001]本专利技术涉及高速交通信息化
，特别涉及一种高速公路经纬度桩号转换方法与装置。

技术介绍

[0002]随着高速公路的智慧程度日益提高，对高速公路上的各项数据需求也越来越精细和全面，例如，激光雷达、速雷达、情报板以及摄像机等设备高密度覆盖公路。这些设施搜集到的数据，可用来判别一些超速、违停等简单的事件。随着车路协同、出行服务等各种智慧服务概念的提出，这些数据所需的维度不仅是时间，还需要加上空间，即在高速公路上进行事件+车辆的定位。
[0003]目前，采用桩号在施工前对基础桩进行统一编号，表示车辆处在高速公路的里程位置，但一般只有在整里程数的位置存在标记。因此目前高速公路中经纬度桩号转换的方法，只能实现在每千米的整公里数进行经纬度桩号转换。

技术实现思路

[0004]本专利技术实施例提供一种高速公路经纬度桩号转换方法与装置，可以通过车道经纬度和公路里程实现高精度的高速公路全程经纬度和桩号相互转换。
[0005]第一方面，本专利技术实施例提供了一种高速公路经纬度桩号转换方法，其特征在于，所述方法包括步骤：
[0006]测量每个车道的中线经纬度获取多段具有唯一编号的经纬度坐标集；
[0007]通过以距离为目标函数的聚类算法把所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集合并为有序的车道中线经纬度坐标集；
[0008]采用微分原理获取所述有序的车道中线经纬度坐标集和高速公路里程数的对应关系并生成里程数与坐标对应的关系字典；/>[0009]基于输入经纬度或者桩号与所述关系字典实现经纬度桩号转换。
[0010]一些实施例中，还包括步骤：
[0011]在所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集中找出非高速路段的经纬度坐标；
[0012]在对所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集进行合并时将所述非高速路段的经纬度坐标删除。
[0013]一些实施例中，还包括步骤：
[0014]在所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集中找出分叉的车道；
[0015]在对所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集进行合并时将每个所述分叉的车道合并为一条新的虚拟车道，且所述虚拟车道属于所述有序的车道。
[0016]一些实施例中，所述将每个所述分叉的车道合并为一条新的虚拟车道，包括步骤：
[0017]将车道分叉后的坐标集的数据点顺次相加后平均，以平均后的结果作为所述新的虚拟车道。
[0018]一些实施例中，所述通过以距离为目标函数的聚类算法把所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集合并为有序的车道中线经纬度坐标集，包括步骤：
[0019]根据所述有序的车道中的车道数量确定聚类簇的数量；
[0020]通过以距离为目标函数的聚类算法将所述经纬度坐标集合中的全部坐标段分类到对应的聚类簇；
[0021]将所述全部坐标段分类到对应的聚类簇作为一次聚类迭代并进行多次聚类迭代，且每次聚类迭代后更新各聚类簇的聚类中心点位置直至所述各聚类簇的聚类中心点位置不再变化；
[0022]基于多次聚类迭代后的结果确定所述有序的车道中线经纬度坐标集。
[0023]一些实施例中，所述通过以距离为目标函数的聚类算法将所述经纬度坐标集合中的全部坐标段分类到对应的聚类簇，包括步骤：
[0024]在所述经纬度坐标集中任意选取坐标段作为每个聚类簇的聚类中心点起始位置；
[0025]计算所述经纬度坐标集中每段坐标的中心点到各聚类中心点起始位置的距离并将每段坐标分类到距离最短的一类聚类簇。
[0026]一些实施例中，所述目标函数包括：
[0027][0028]其中，dis为两个经纬度坐标点之间的距离，a为两个点经度转为弧度之后的差值，b为两个点纬度转为弧度之后的差值，R1为第一个点的经度转为弧度，R2为第二个点的经度转为弧度，earthR为地球半径。
[0029]一些实施例中，所述更新各聚类簇的聚类中心点位置包括步骤：
[0030]使新的聚类簇的聚类中心点位置为对应分类数据集的中心。
[0031]一些实施例中，所述采用微分原理获取所述有序的车道中线经纬度坐标集和高速公路里程数的对应关系并生成里程数与坐标对应的关系字典，包括步骤：
[0032]使用里程数除以所述有序的车道中线经纬度坐标集的点数量获取坐标点之间的平均里程间隔；
[0033]基于第二公式确定所述里程数与坐标对应的关系字典，所述第二公式包括：k
j
+x0*i＝Set[i]，
[0034]其中，x0表示平均里程间隔，k
j
表示车道号，Set[i]表示有序的车道坐标集Set中第i个坐标点。
[0035]第二方面，本专利技术实施例提供一种高速公路经纬度桩号转换装置，其特征在于，其包括步骤：
[0036]坐标集获取模块，其用于测量每个车道的中线经纬度获取多段具有唯一编号的经纬度坐标集；
[0037]车道合并模块，其用于通过以距离为目标函数的聚类算法把所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集合并为有序的车道中线经纬度坐标集；
[0038]关系字典生成模块，其用于采用微分原理获取所述有序的车道中线经纬度坐标集和高速公路里程数的对应关系并生成里程数与坐标对应的关系字典；
[0039]转换模块，其用于基于输入经纬度或者桩号与所述关系字典实现经纬度桩号转换。
[0040]本专利技术实施例提供了一种高速公路经纬度桩号转换方法与装置。首先使用聚类算法对高精度经纬度坐标集进行处理，通过对无序的经纬度坐标数据进行聚类，得到有序的高精度车道坐标集；同时，还采用微分思想坐标均分里程以获取坐标与里程的对应关系，可将经纬度坐标集的密集特点发挥出来，将细微处视曲为直，进而实现无定标的经纬度集和桩号一一对应，可现高精度的高速公路全程经纬度和桩号相互转换。
附图说明
[0041]为了更清楚地说明本专利技术实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0042]图1为本专利技术实施例提供的一种高速公路经纬度桩号转换方法的流程示意图；
[0043]图2为本专利技术实施例提供的经纬度坐标点的打点情况示意图；
[0044]图3为本专利技术实施例提供的一种高速公路经纬度桩号转换装置结构示意图。
具体实施方式
[0045]为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0046]如图1所示，本专利技术实施例提供了一种高速公路经纬度桩号转本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种高速公路经纬度桩号转换方法，其特征在于，所述方法包括步骤：测量每个车道的中线经纬度获取多段具有唯一编号的经纬度坐标集；通过以距离为目标函数的聚类算法把所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集合并为有序的车道中线经纬度坐标集；采用微分原理获取所述有序的车道中线经纬度坐标集和高速公路里程数的对应关系并生成里程数与坐标对应的关系字典；基于输入经纬度或者桩号与所述关系字典实现经纬度桩号转换。2.如权利要求1所述的高速公路经纬度桩号转换方法,其特征在于，还包括步骤：在所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集中找出非高速路段的经纬度坐标；在对所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集进行合并时将所述非高速路段的经纬度坐标删除。3.如权利要求1所述的高速公路经纬度桩号转换方法,其特征在于，还包括步骤：在所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集中找出分叉的车道；在对所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集进行合并时将每个所述分叉的车道合并为一条新的虚拟车道，且所述虚拟车道属于所述有序的车道。4.如权利要求3所述的高速公路经纬度桩号转换方法,其特征在于，所述将每个所述分叉的车道合并为一条新的虚拟车道，包括步骤：将车道分叉后的坐标集的数据点顺次相加后平均，以平均后的结果作为所述新的虚拟车道。5.如权利要求1所述的高速公路经纬度桩号转换方法,其特征在于，所述通过以距离为目标函数的聚类算法把所述多段具有唯一编号的经纬度坐标集合并为有序的车道中线经纬度坐标集，包括步骤：根据所述有序的车道中的车道数量确定聚类簇的数量；通过以距离为目标函数的聚类算法将所述经纬度坐标集合中的全部坐标段分类到对应的聚类簇；将所述全部坐标段分类到对应的聚类簇作为一次聚类迭代并进行多次聚类迭代，且每次聚类迭代后更新各聚类簇的聚类中心点位置直至所述各聚类簇的聚类中心点位置不再变化；基于多次聚类迭代后的结果确定所述有序的车道中线经纬度坐标集。6.如权利要求5所述的高速公路经纬度桩号转换方法,其特征在于，所述通过以距离为目标函数的聚类...

【专利技术属性】
技术研发人员：梁士路，余萌，王峰，陈鑫，
申请(专利权)人：烽火通信科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：