[發明專利]基于時空軌跡大數據的城市交叉口車道級結構提取方法

有效

• 申請號: 201610329524.4
• 申請日: 2016-05-18
• 公開（公告）號: CN105788274B
• 公開（公告）日: 2018-03-27
• 發明（設計）人: 唐爐亮;楊雪;牛樂;李清泉
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 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: 趙麗影

1.一種基于時空軌跡大數據的城市交叉口車道級結構提取方法，其特征在于：包括以下步驟，

步驟1、根據已有道路中心級別路網圖，得到城市交叉口空間位置點，以各交叉口空間位置點為中心點，設置圓形緩沖區；

步驟2、利用軌跡跟蹤方法，計算位于圓形緩沖區內各軌跡的航向角變化，提取出航向角度變化值的絕對值大于45度的軌跡點，標記為轉向變化點；

步驟3、采用密度聚類方法對轉向變化點進行聚類提取各類別中心點，計算中心點間的空間距離選取最大值作為交叉口范圍圓的直徑；

步驟4、再一次利用軌跡跟蹤方法，計算軌跡穿過交叉口范圍圓后留下入口交點與出口交點的航向角變化，并按照兩個交點將軌跡分為位于交叉口范圍內的軌跡與位于交叉口相鄰路段的軌跡；

步驟5、根據航向角變化值與轉向屬性之間的關系，對各條軌跡的入口交點和出口交點的轉向屬性進行標示，并分別計算屬于同一個轉向屬性的出口點集與入口點集的中心點，提取交叉口出入口點平面圖；

步驟6、對交叉口相鄰路段的車道中心線進行提取，采用基于幾何匹配和語義匹配方法將交叉口平面結構與其相鄰路段的車道級結構進行空間匹配，完成交叉口車道級結構的提取。

2.根據權利要求1所述的一種基于時空軌跡大數據的城市交叉口車道級結構提取方法，其特征在于：所述

步驟1，根據已有道路中心線級別的道路地圖中已知交叉口空間位置點，以其作為中心點設置圓形緩沖區，圓形緩沖區的半徑設置為50米；也可按照所在城市地區具體的交叉口設計面積自行設定緩沖區閾值。

3.根據權利要求2所述的一種基于時空軌跡大數據的城市交叉口車道級結構提取方法，其特征在于：所述

步驟2，根據步驟1獲取的每一個交叉口的圓形緩沖區，采用軌跡跟蹤方法，跟蹤經過每一個圓形緩沖區的所有時空軌跡數據，并計算每一條軌跡在該圓形范圍內航向角的變化情況，如果經過圓形緩沖區內軌跡的前一個軌跡點的航向角與后一個航向角的角度差值的絕對值超過45°，那么就將這兩個軌跡點標記為轉向變化點對。

4.根據權利要求3所述的一種基于時空軌跡大數據的城市交叉口車道級結構提取方法，其特征在于：所述

步驟3，以步驟2中獲取轉向變化點對為對象，采用密度聚類方法對位于同一個交叉口圓形緩沖區內的所有轉向變化點進行聚類處理，并計算每一個聚類類別的中心點，然后計算各聚類中心點之間的空間距離，構建聚類中心點空間距離矩陣，并從該矩陣中選取最大的空間距離值，作為描述該交叉口空間區域的范圍圓的直徑，繪制交叉口范圍圓，實現每一個交叉口空間區域的重新分配。

5.根據權利要求4所述的一種基于時空軌跡大數據的城市交叉口車道級結構提取方法，其特征在于：所述

步驟4，根據步驟3中獲取的每一個交叉口范圍圓，再一次利用軌跡跟蹤方法，記錄軌跡穿過該范圍圓的入口點和出口點，入口點與出口點即為軌跡與范圍圓的兩個交點，按照軌跡的行駛方向，與范圍圓的第一個交點為入口點，第二個交點為出口點，然后按照軌跡與范圍圓的兩個交點，將該軌跡切割為“位于交叉口范圍內的軌跡”與“位于交叉口相鄰路段的軌跡”，也即一條軌跡中位于兩個交點之間的那段軌跡為“位于交叉口范圍內的軌跡”，其余剩下的軌跡為“位于交叉口相鄰路段的軌跡”，并將與入口點相鄰的前一個軌跡點的航向值作為該入口點的航向角度值，與出口點相鄰的后一個軌跡點的航向值作為該出口點的航向角度值。