[發明專利]一種由行車軌跡構造“數字化道路”的技術與方法

在審

• 申請號: 201810334993.4
• 申請日: 2018-04-15
• 公開（公告）號: CN108447262A
• 公開（公告）日: 2018-08-24
• 發明（設計）人: 賈代平;吳麗娟;朱智林
• 申請（專利權）人: 山東工商學院
• 主分類號: G08G1/01
• 分類號: G08G1/01
• 代理公司: 青島發思特專利商標代理有限公司 37212
• 代理人: 耿霞

本發明公開一種利用“數字化行車軌跡”建立“數字化道路”的技術及其應用方法。一條行車軌跡可以記錄車輛的行蹤，足夠多的行車軌跡就可以確定“數字化道路”。“數字化行車軌跡”是一種包含機動車的行駛時間、位置、海拔高度、速度和方向等多維信息的有向曲線，“數字化道路”提取物理道路中對于機動車行駛有效的路面空間，并包含動態的行車數據。第一，一系列軌跡曲線的輪廓確定“數字化道路”的寬度和有效邊界；第二，根據軌跡曲線所攜帶的行車信息，確定“數字化道路”的主要參數及其行車路況。第三，“數字化道路”是動態的，行車軌跡的變化可以及時更新“數字化道路”。車流反映了道路的真實通行狀況，本發明利用車流來確定“數字化道路”。

技術領域

本發明主要涉及信息技術中的通信和數據處理領域，具體是針對移動通信環境下的機動車行車數據的采集、傳輸與處理。

背景技術

在GPS和北斗衛星等系統的支持下，移動終端和機動車的定位已經是一項成熟的技術；移動互聯網時代，無線數據傳輸已經獲得廣泛的應用。

傳統地，城市和鄉村的機動車道路被看作是一種靜態的存在，但事實上機動車道路每天或每時都在發生著這樣或那樣的變更，或延伸、或擴展、或改道、或中斷等等，導致這些變化的原因是多種多樣的，如管道施工、雨雪天氣、道路維修等。

實踐中，及時快速地發現機動車道路的這些變更是一項挑戰，本項發明從一個“逆向”的角度去解決問題：春江水暖鴨先知，道路的變更“車”知道。

發明內容

本發明實現了一種讓“車軌”（即數字化行車軌跡）形成“道路”（即數字化道路）的方法，這里的“數字化道路”動態地反映著道路參數及其路面上的通行狀況。

本發明的總體技術方案由行車數據采集、計算數字化行車軌跡、構造數字化道路、標記數字化道路、數字化道路應用等五個主要環節，依次說明如下。

一種“車載傳感終端”，配置在機動車上，負責收集機動車在通行過程中的行車數據：行車時間、行車的海拔高度、行車位置（經緯度位置坐標）、行車環境的氣象數據等。行車時間由聯網的服務端統一設置（標準時間）；行車高度由內置的海拔高度傳感器提供；行車位置由內置的GPS或北斗衛星接收模塊提供；行車的氣象數據包括溫度、濕度、光照、氣壓等，由內置的氣象信息采集模塊集中提供。

機動車配置“車載傳感終端”，作用是將其轉化為一臺道路傳感器。

“車載傳感終端”開機后的初始化：連接網絡服務，按照服務端時間校準本地時間，預置傳感終端距地面的高度（用于校準路面的海拔高度）。

] 采樣間隔的選取方案：自適應間隔采樣，其下一次的采樣間隔由前序采樣點采樣數據的變化率確定，變化率越大，采樣間隔越小，反之，變化率越小，采樣間隔越大。

為了降低“車載傳感終端”與“車軌服務端”的交互次數，對于不同類型的采樣信息，共享采樣點，每一種類型信息的采樣間隔是最小采樣間隔的整數倍，如高度信息的采樣間隔、氣象信息的采樣間隔可以數倍于位置信息的采樣間隔等。

“車載傳感終端”按照預先設置的采樣方案收集上述行車信息，實時地通過移動通信網絡傳輸到指定的“車軌服務端”。

當沒有移動網絡可用時，采樣信息暫時存儲于“車載傳感終端”本地，之后當移動網絡再次可用時，批量傳輸至“車軌服務端”。

“車軌服務端”是與“車載傳感終端”相對應的云端數據服務系統，負責及時接受并處理遠程“車載傳感終端”發送過來的行車數據，執行軌跡計算和道路提取。

“車軌服務端”處理每一個“車載傳感終端”發送過來的“采樣點”數據，將臨近的“采樣點”通過數值計算的手段擬合成連續、平滑的曲線，形成行車軌跡。