基于弯道模型的有损形状道路识别方法技术

本发明专利技术提出了一种基于弯道模型的有损形状道路识别方法，其步骤包括：1)快速筛选，即通过外接矩形关系快速过滤没有相关性的形状；2)走行方向分组，即根据两条轨迹各自记录的轨迹方向变化依次记录其扫描方向等信息；3)查找相关段，即根据两条轨迹走行方向分组的结果以及各个扫描段之间的距离等查找得到最相似的可合并段；4)根据相关段的查找结果进行轨迹关系判定。通过该方法，可以对形状信息损失较大的两条道路轨迹进行形状识别。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种，特别是涉及一种对从浮动车走行所获得的轨迹进行形状识别和处理的过程，属于导航、电子地图、智能交通系统和数据挖掘的交叉领域。
技术介绍
为了获得实际路况信息，提供更精准、更有针对性的导航服务，对浮动车走行轨迹的收集以及分析是一种比较实用的方法。然而，由于浮动车采集的行车轨迹只是在离散时间点上采集的位置信息，因此会导致采集的行车轨迹产生随机的形状损失(形状损失程度与采集的时间间隔和车速有关)，尤其在弯道部分，可能带来非常严重的失真。这种失真严重影响轨迹的显示、和电子地图道路的匹配以及对浮动车信息的有效归类、数据挖掘，并严重影响基于浮动车采集信息对电子地图数据进行修正等高级应用。相关名词解释1.浮动车带有各种传感器、能采集相关信息的在道路上实际行驶的汽车。2.有损道路形状带有一定形状损失的道路形状信息，如图1，虚线所示为真实的道路形状，实线所示为有损道路形状。3.形状点用来表示道路或行车轨迹形状的坐标点。4.行车轨迹浮动车在走行过程中采集的、用一系列形状点表示的轨迹形状。5.形状比较对于分别用形状点表示的轨迹或者道路形状，按照距离和值或者两者所围成的多边形面积等方法量化两者形状差异的过程。6扫描段按照走形方向分组后将轨迹划分所得的轨迹段。参见图3、图4。7.相关段走行方向相同，并且各自的外接矩形之间的距离小于设定距离阈值的分别位于两条不同行车轨迹上的一对扫描段。8.可合并段在相关段中通过关系判定所得到的可以直接合并的轨迹部分。
技术实现思路
本专利技术所要解决的问题是提供一种基于弯道模型的有损形状识别算法，使用该方法可以提高有损形状的道路轨迹信息与实地图数据道路形状信息或者有损形状的道路轨迹信息的相互比较的准确性，为轨迹形状处理、轨迹形状与实际地图的匹配以及进一步的数据挖掘打下良好的基础。本专利技术所采用的技术方案以浮动车对轨迹A和B分别采集得到的轨迹线TRACK_A 和TRACK_B作为对象进行处理和判定，每条轨迹线上具有多个用来表示道路或轨迹形状的形状点，两个形状点之间的路段为形状点段，包括以下步骤步骤一、快速筛选，根据轨迹线TRACK_A和TRACK_B的外接矩形来判断两条轨迹线之间的关系；步骤二、走行方向分组，根据轨迹线TRACK_A和TRACK_B的轨迹方向变化对每一条轨迹线的形状点段进行阶段分组；步骤三、根据步骤二得到的两条轨迹线TRACK_A和TRACK_B的阶段分组结果，通过相关性判断，并存储判定结果；步骤四、对步骤三存储的判定结果进行进一步判断，根据距离和轨迹方向对两条轨迹线TRACK_A和TRACK_B的形状点段进行合并，并记录合并位置；步骤五、根据步骤三和四的相关性判断和合并结果进行两条轨迹TRACK_A* TRACK_B之间的关系判定；步骤六、检查是否还有未处理数据，若为是，转为步骤一；若为否，则结束。优选的，上述步骤一具体分为两个步骤1. 1)分别求出有损形状A的轨迹线TRACK_A的外接矩形和有损形状B的轨迹线 TRACK_B的外接矩形；1. 2)根据外接矩形的关系进行快速筛选如果外接矩形没有相交区域，并且相互的距离超过阈值时，则轨迹A与轨迹B是没有关系的两条轨迹线；否则，判定为具有一定关系，并进入步骤二。优选的，上述步骤二具体包括以下步骤2. 1)将平面坐标系分为八个方向上、下、左、右、左上、左下、右上、右下，将轨迹A 和B按照相邻两个形状点之间的前进方向，确定为上述八方向中的某一种；2. 2)将连续相同的走行方向的形状点段分成一组，作为一个扫描段。优选的，上述步骤三具体包括依据走行方向，对TRACK_A上的所有扫描段和 TRACK_B上的所有扫描段，根据扫描段之间的距离找出比较相近的对应段，并将判定信息存储下来。优选的，上述扫描段之间的判定过程如下3. 1)选取TRACK_A第1个扫描段作为TRACK_A上查找的基准段，选取TRACK_B上的第一个扫描段作为TRACK_B上查找的基准段；3. 2)以TRACK_A的基准段作为待比较段，从TRACK_B上的基准段开始，依次选取 TRACK_B上的扫描段与该待比较段做关联性的判断，即分别做两个扫描段的外接矩形，计算出外接矩形的距离，以此来判断两个扫描段的关联程度；3. 3)如果，从TRACK_B上选取的扫描段与该待比较段的外接矩形距离小于规定阈值，则存储这组有关联的扫描段信息，即相关段；并退出TRACK_A的此次查找；3. 4)如果从TRACK_B的基准段直到TRACK_B的最后一个扫描段都没有找到与 TRACK_A的待比较段相似的扫描段，则改变TRACK_A的待比较段为当前基准段的下一个扫描段，再次从TRACK_B的基准段到TRACK_B的最后一个扫描段查找与变化后的TRACK_A基准段相关的扫描段；3. 5)如果改变待比较段后仍然没有在TRACK_B的基准段到最后一个扫描段中找到与当前待比较段相关的扫描段，则将待比较段改变为当前待比较段的下一段继续从 TRACK_B的基准段到其最后一段查找，直至找到相关段或者待比较段已经是TRACK_A中的最后一个扫描段，无法继续改变。优选的，上述步骤四具体包括4. 1)如果没有找到相关段，则先判断两条轨迹方向是否相反，如果是则直接退出， 继续另外一组轨迹的处理；否则，查找两条轨迹是否存在相交，找到交点并存储相关信息后进行下一组轨迹的处理；如果没有其他需要处理的轨迹数据，则退出；4. 2)如果找到相关段，则对每一组相关段进行基于弯道识别的形状比较，判定两条轨迹的关系，返回该结果后进行下一组数据处理，如果没有其他需要处理的轨迹数据，则退出。优选的，上述步骤五具体包括如下5. 1)如果两条轨迹没有相关段，则进行轨迹相交或者首位衔接的判断，将交点或者首尾衔接的顺序加入到判定结果中，转到步骤六；5. 2)如果两条轨迹有相关段，但是没有可合并段，也进行轨迹相交或者首位衔接的判断，并将是否存在交点或者是否首尾衔接的关系记录到判定结果中，转到步骤六；5. 3)如果两条轨迹有相关段，也存在可合并段，则将可合并段尽可能连接成一个较长的可合并段，然后记录到判定结果中，转到步骤六。本专利技术的优点是能够有效识别有损道路形状的相似程度，对于浮动车采集所得的轨迹信息能够进行形状识别，为之后的轨迹信息与实地图进行匹配以及其他方面的数据挖掘打下基础。附图说明图1是有损道路形状概念例子示意图；图2是本专利技术的方法流程图；图3是按照走行方向分组中8方向的示意图；图4是按照走行方向分组的示意图；图5是相关段查找的示意图；图6是可合并段查找的示意图；图7是弯道模型识别流程图。具体实施例方式为了便于本领域普通技术人员理解和实施本专利技术，下面结合附图及具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。如图2所示，本专利技术的实现方式，在开始之后包括以下步骤1)快速筛选快速筛选的目的在于以最快的方式确定两个形状是否需要进行形状比较。如果相离较远则不会进入到比较的步骤中去，直接判定为没有关系后返回，进行下一组数据的处理。如果没有其他数据需要处理，则整个流程结束。具体筛选方法如下分别对待处理的两条轨迹形状求出各自的外接矩形，如果两个外接矩形没有相交区域，并且相离较远(阈值)的时候，则认定待处理的两条轨迹形状没有关系。否则，两条估计形状可能存在本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种基于弯道模型的有损形状道路识别方法，以浮动车对轨迹Ａ和Ｂ分别采集得到的轨迹线ＴＲＡＣＫ＿Ａ和ＴＲＡＣＫ＿Ｂ作为对象进行处理和判定，每条轨迹线上具有多个用来表示道路或轨迹形状的形状点，两个形状点之间的路段为形状点段，其特征在于包括以下步骤：步骤一、快速筛选，根据轨迹线ＴＲＡＣＫ＿Ａ和ＴＲＡＣＫ＿Ｂ的外接矩形来判断两条轨迹线之间的关系；步骤二、走行方向分组，根据轨迹线ＴＲＡＣＫ＿Ａ和ＴＲＡＣＫ＿Ｂ的轨迹方向变化对每一条轨迹线的形状点段进行阶段分组；步骤三、根据步骤二得到的两条轨迹线ＴＲＡＣＫ＿Ａ和ＴＲＡＣＫ＿Ｂ的阶段分组结果，通过相关性判断，并存储判定结果；步骤四、对步骤三存储的判定结果进行进一步判断，根据距离和轨迹方向对两条轨迹线ＴＲＡＣＫ＿Ａ和ＴＲＡＣＫ＿Ｂ的形状点段进行合并，并记录合并位置；步骤五、根据步骤三和四的相关性判断和合并结果进行两条轨迹ＴＲＡＣＫ＿Ａ和ＴＲＡＣＫ＿Ｂ之间的关系判定；步骤六、检查是否还有未处理数据，若为是，转为步骤一；若为否，则结束。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：朱敦尧，刘俊波，
申请(专利权)人：光庭导航数据武汉有限公司，
类型：发明
国别省市：83