[發明專利]一種利用城市浮動車輛GPS數據生成道路路網矢量地圖的方法

有效

• 申請號: 201310405880.6
• 申請日: 2013-09-09
• 公開（公告）號: CN103617731A
• 公開（公告）日: 2014-03-05
• 發明（設計）人: 孫棣華;劉衛寧;廖孝勇;趙敏;鄭林江;徐靜
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 北京匯澤知識產權代理有限公司 11228
• 代理人: 張瑾

技術領域

本發明涉及交通信息領域和地理信息系統領域，具體涉及一種利用城市浮動車輛GPS數據生成道路路網矢量地圖的方法。?

背景技術

地理信息系統（Geographic?Information?System，GIS）以其顯著的地理圖形和空間定位的功能，在ITS中得到了廣泛的應用，最突出的應用表現在車輛導航以及誘導系統。車輛導航及誘導系統可以基于實時的交通運行狀態，利用先進的信息技術和網絡通信技術，對車輛的行駛路線進行合理規劃和引導，同時還可為使用者提供實時的全方位的服務信息，避免交通擁堵加劇，提高交通運輸的安全和效率。車輛導航及誘導系統已成為ITS的重要組成部分。?

矢量地圖是GIS的核心組成部分，扮演著平臺、對象、工具等多重不可替代的角色，是隨著計算機技術在地圖學中的應用逐步形成和發展的，利用計算機技術生成并在計算機環境中使用的地圖。矢量地圖以點、線、面為基本元素，結合在其直角坐標系下的坐標，構建具備空間信息要素的數據模型。與柵格地圖相比，矢量地圖占用空間更小，且縮放操作不會失真并可可以進行信息交互操作。矢量地圖的這些特性為其在ITS中的廣泛使用奠定了基礎。?

GIS是大量地理信息矢量地圖疊加的綜合，對于ITS用GIS而言，矢量地圖中的道路矢量地圖無疑是最為重要部分。然而，在實際工程應用中存在以下兩個問題嚴重制約了GIS在ITS的大規模應用：?

①道路矢量地圖制作成本高昂，限制了其大規模的應用?

當前，道路矢量地圖的制作需要大量的人力及非常繁重的勞動，這使得地理信息詳盡、精確度較高的道路矢量地圖制作成本居高不下，在很大程度上限制了道路矢量地圖的大規模應用。?

②制作多依賴手工完成，且更新速度慢，造成道路矢量地圖的精度較差?

ITS中眾多子系統的性能依賴于道路矢量地圖道路網絡的完備性和精確性。因此，為保證這些系統的性能，必須要保證道路矢量地圖的準確性。然而，一方面商業道路矢量地圖多依賴手工完成，制圖員的專業素質會對地圖的精度產生很大影響；另一方面，由于經費等限制，道路矢量地圖不能及時更新，當道路進行新建或改建后，原有路網便不能反映真實路網情況。這兩個方面的原因，使得一些商業地圖中的道路矢量地圖存在位置誤差較大、道路位置移位嚴重和路網結構與真實情況不符等問題。?

發明內容

有鑒于此，本發明提供一種利用城市浮動車輛GPS數據生成道路路網矢量地圖的方法，可提高道路位置精度，生成高精度的道路矢量地圖。?

本發明通過以下技術手段解決上述技術問題：?

利用城市浮動車輛GPS數據生成道路路網矢量地圖的方法，包括如下步驟：?

1）選定需生成道路路網矢量地圖的區域，篩選出區域內浮動車輛GPS數據，按路線對區域內的GPS定位點進行分組；?

2）對分組后的GPS定位點進行分段，確定每一段的GPS數據集；?

3）以GPS數據集為基礎數據，確定各路段終點的位置；?

4）將各路段連接成路線；?

5）確定各路線之間的連通性，剔除不連通的路線，生成完整道路路網，獲得道路路網矢量地圖。?

進一步，所述步驟1）具體包括如下步驟：?

11）選定需生成道路路網矢量地圖的區域，篩選出區域內浮動車輛GPS數據，形成車輛行駛軌跡；?

12）確定需生成道路路網矢量地圖的區域中心點的坐標，由區域中心點出發，劃出等分線，將需生成道路路網矢量地圖的區域劃分為n等份，n>1，并對等分線依次編碼；?

13）獲取等分線與行駛軌跡的交點，計算各個交點到區域中心點的距離；?

14）以N（N>2）條車輛行駛軌跡上交點與中心點的距離為縱坐標，以等分線的編碼為橫坐標，對車輛行駛軌跡進行坐標轉換；?

15）按各車輛行駛軌跡與等分線交點的順序，將等分線的編碼依次排列；?

16）分析每兩條車輛行駛軌跡的重合和分離關系，若兩條車輛行駛軌跡有重合部分和分離部分，則獲取分離交點，將分離交點作為各路線的交點，篩選出各路線對應的GPS數據。?

進一步，所述步驟16）具體包括如下步驟：?

161）分別計算每兩條車輛行駛軌跡的重合指數f_c，對各車輛行駛軌跡之間的重合與分離關系進行量化：?