[發明專利]一種道路網結構模式的自動識別方法

無效

• 申請號: 201110322696.6
• 申請日: 2011-10-21
• 公開（公告）號: CN102436481A
• 公開（公告）日: 2012-05-02
• 發明（設計）人: 楊必勝;欒學晨
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G06F17/30
• 分類號: G06F17/30
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙) 42222
• 代理人: 薛玲

1.一種道路網絡結構模式的識別方法，其特征在于：從道路網絡數據中識別出道路網絡結構模式，所述道路網絡數據包括至少一條多車道分離的多線道路，以及與所述多線道路相關聯的復雜交叉口對象；識別實現過程包括如下步驟，

步驟a，將道路網絡數據中屬于同一實際道路的兩條主干車道識別為雙行道模式；

步驟b，將道路網絡數據中不屬于雙行道模式的單線道路按照順序進行連接，識別為簡單道路鏈模式；

步驟c，基于步驟a識別出的雙行道模式與步驟b識別出的簡單道路鏈模式，將道路網絡數據中組成一個復雜交叉口的多個道路結點和包含在復雜交叉口內部的道路識別為復雜道路交叉口模式；

步驟d，根據步驟c識別出的復雜道路交叉口模式，以及步驟a識別出的雙行道模式、步驟b識別出的簡單道路鏈模式，將道路網絡數據中在復雜道路交叉口處斷開的簡單道路鏈模式進行平滑連接，提取出道路網絡數據中的復雜道路鏈模式。

2.根據權利要求1所述道路網絡結構模式的識別方法，其特征在于：步驟a的具體實現步驟如下，

步驟a1，計算出道路網絡數據中每條道路與臨近道路之間的夾角和距離，根據預設的夾角閾值和距離閾值，每一對距離小于距離閾值且夾角小于夾角閾值的分離道路構成一對雙行道路的候選配對，每一對候選配對中的每條道路分別對應一條實際道路中的一段；

步驟a2，將道路網絡數據中的候選配對按照順序連接成一個整體直至沒有可以連接的候選配對；連接時遇到分叉則分別按照分叉繼續進行生成連接樹結構，通過深度優先搜索保留最長的連接道路作為識別出的雙行道模式。

3.根據權利要求1所述道路網絡結構模式的識別方法，其特征在于：步驟b的具體實現步驟如下，

步驟b1，當道路網絡數據中存在道路名屬性時，若兩條單線道路和與它們相連的道路的道路名屬性相同，則將這兩條單線道路和與它們相連的道路劃歸為同一條簡單道路鏈模式；

當道路網絡數據中不存在道路名屬性時，計算每個道路結點所連接的不屬于雙行道模式單線道路任意兩兩組合所得到的角度，得到道路夾角集合Spl_Rd_Angle，進入步驟b2；

步驟b2，根據道路夾角集合Spl_Rd_Angle中的角度大小，由大到小依次選取每個夾角所對應的兩條單線道路，如果二者在該道路結點處從未連接，則將兩條單線道路和與它們相連的道路歸為同一條簡單道路鏈模式；如果其中一條單線道路在該道路結點處已經與其它道路連接，則不再與另一條單線道路相連。

4.根據權利要求1所述道路網絡結構模式的識別方法，其特征在于：步驟c的具體實現步驟如下，

步驟c1，對道路網絡數據中的道路結點進行基于密度的聚類分析，得到一系列道路結點密集的聚類區域；

步驟c2，計算每一個聚類區域所構成的凸包面積Cvx_Area，根據預設的凸包面積閾值，剔除凸包面積Cvx_Area大于凸包面積閾值的聚類區域；

步驟c3，對連接到每個聚類區域上的所有雙行道和簡單道路鏈的長度進行求和計算，結果記為連接道路長度和Str_Len，對每一個聚類區域進一步計算凸包面積Cvx_Area與連接道路長度和Str_Len的比值，保留比值大于預設的比值閾值的聚類區域；

步驟c4，對于步驟c3保留的每一個聚類區域，將其完全包含的每個道路結點、道路抽象成對應的復雜道路交叉口模式；每個復雜道路交叉口模式的元素為一個或以上道路結點，以及兩端都屬于該復雜道路交叉口模式的多條道路。

5.根據權利要求1所述道路網絡結構模式的識別方法，其特征在于：步驟d的具體實現步驟如下，

步驟d1，對道路網絡數據中的每一個復雜道路交叉口模式，查找所有連接到該復雜交叉口上的所有道路，構成道路集合Conn_Road；

步驟d2，計算所有道路的連接次數，查找其中連接兩次的道路，構成道路集合Dbl_Road，連接兩次的道路表示已經貫穿該復雜道路交叉口模式；

步驟d3，如果道路集合Dbl_Road中的某條道路為雙行道模式，則從道路集合Conn_Road中剔除該道路；如果道路集合Dbl_Road中的某個道路為簡單道路鏈模式，則將該簡單道路鏈模式在復雜道路交叉口模式處打斷，劃歸為兩條簡單道路鏈；

步驟d4，對道路集合Conn_Road中剩余的道路，計算兩兩道路組合所得到的道路夾角，得到道路夾角集合Cpl_Rd_Angle，設其中相分離的兩條道路為Seg1和Seg2，道路連線與道路Seg1所構成的夾角為Angle1，道路連線與道路Seg2所構成的夾角為Angle2，道路Seg1和道路Seg2的夾角為夾角Angle1和Angle2的平均值；

步驟d5，根據道路夾角集合Cpl_Rd_Angle中的角度大小，由大到小依次選取每個夾角所對應的兩條單線道路；如果兩條單線道路在該復雜道路交叉口模式處從未連接，則將兩條單線道路和與它們相連的道路歸為同一條復雜道路鏈模式；如果其中一條單線道路在復雜道路交叉口模式處已經與其它道路連接，則不再與另一條單線道路相連。