[發明專利]一種用于自動路徑規劃的交通沙盤地圖構建與應用方法

在審

• 申請號: 202010564291.2
• 申請日: 2020-06-19
• 公開（公告）號: CN111737840A
• 公開（公告）日: 2020-10-02
• 發明（設計）人: 姚艷南;呂吉亮;黃曉延
• 申請（專利權）人: 中汽數據（天津）有限公司
• 主分類號: G06F30/18
• 分類號: G06F30/18;G09B29/00
• 代理公司: 天津市尚儀知識產權代理事務所(普通合伙) 12217
• 代理人: 鄧琳

本發明公開了一種用于自動路徑規劃的交通沙盤地圖構建與應用方法，包括如下步驟:（1）地圖數據標注階段；步驟1：打開沙盤CAD路網設計工程圖，在CAD路網設計工程圖中標記坐標原點，并將CAD工作空間坐標原點移動到與工程圖坐標原點重合的位置；步驟2：在CAD工程圖道路中間利用直線與圓弧線段繪制車輛全部可行駛路徑。本發明通過參照真實城市模型，輔以自動駕駛微縮車輛、物聯網系統、定位系統、仿真監控系統等，實現高智能化仿真實驗平臺的設計，高度還原未來智慧交通各參與要素物體形態和工作原理，打造微縮未來智慧交通生態原型，極大地推動室內智慧交通仿真沙盤在智能網聯汽車技術研發、驗證、教育教學等領域的應用。

技術領域

本發明涉及室內固定場景地圖構建技術領域，具體為一種用于自動路徑規劃的交通沙盤地圖構建與應用方法。

背景技術

隨著技術的飛速發展，智能網聯汽車可以提供更安全、更節能、更環保、更便捷的出行方式和綜合解決方案，是國際公認的未來發展方向和關注焦點。以室內智慧交通仿真沙盤為載體融合多攝像頭高精度定位系統、智能微縮車的室內微縮智能網聯交通系統成為智能網聯汽車技術研發、驗證、教學、網絡攻防實驗的重要工具；沙盤高精度地圖是智能微縮車進行自動路徑規劃和導航行駛的重要基礎，而車輛在沙盤上自動規劃路徑行駛又是進行車輛自動避障、紅綠燈識別等算法驗證及車輛攻防實驗的前提，因此構建用于車輛自動路徑規劃的室內智慧交通仿真沙盤高精度地圖對推動室內微縮智能網聯交通系統在智能網聯汽車技術研發、教學中的應用，進而推動智能網聯技術的快速發展具有重要意義。

當前高精度地圖構建方法主要包括基于導航衛星的三點定位地圖構建法、高頻激光雷達地圖點云掃描法、SLAM地圖構建法等，前兩種地圖構建方法適用于室外真實交通道路場景的高精度地圖構建且成本高，SLAM地圖構建法算法復雜，只適用于場景要素單一的室內場景，且地圖構建周期長、精度低；三種地圖構建方法均不適用于室內智慧交通仿真沙盤地圖的構建，需要進行改進。

發明內容

本發明的目的在于提供一種用于自動路徑規劃的交通沙盤地圖構建與應用方法，以解決上述背景技術中提到的當前高精度地圖構建方法主要包括基于導航衛星的三點定位地圖構建法、高頻激光雷達地圖點云掃描法、SLAM地圖構建法等，前兩種地圖構建方法適用于室外真實交通道路場景的高精度地圖構建且成本高，SLAM地圖構建法算法復雜，只適用于場景要素單一的室內場景，且地圖構建周期長、精度低的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種用于自動路徑規劃的交通沙盤地圖構建與應用方法，包括如下步驟：

(1)地圖數據標注階段；

步驟1：打開沙盤CAD路網設計工程圖，在CAD路網設計工程圖中標記坐標原點，并將CAD工作空間坐標原點移動到與工程圖坐標原點重合的位置；

步驟2：在CAD工程圖道路中間利用直線與圓弧線段繪制車輛全部可行駛路徑；

步驟3：將繪制的可行駛路徑中直線與直線交點、直線與圓弧交點、圓弧與圓弧交點、運行終點標記為頂點，并為頂點標注序號，序號索引從0開始；

(2)地圖數據導出階段；

步驟4：導出頂點序號索引及對應坐標數據信息至表格中，并記為表1，數據格式為“頂點序號索引-x坐標數值-y坐標數值”；

步驟5：測量并輸出可通行相鄰頂點間距離信息，對于圓弧線段，增加輸出圓弧圓心點坐標信息，形成“起始頂點索引—終止頂點索引—兩點之間距離值—圓弧圓心x坐標數值(針對圓弧線段)—圓弧圓心y坐標數值(針對圓弧線段)”數據格式并記錄至表格中，記為表2；

步驟6：利用直線插值算法或弧線插值算法根據表格1、表格2數據計算可通行頂點與頂點之間路徑的途徑點坐標，形成以“起始頂點-終止頂點”命名的包含全部途徑點坐標數據的途徑點數據文檔；

(3)最短路徑規劃階段；