[發明專利]一種基于車輛動態軌跡跟蹤的道路拓撲構建系統和方法

有效

• 申請號: 202011197652.0
• 申請日: 2020-10-31
• 公開（公告）號: CN112328718B
• 公開（公告）日: 2022-05-17
• 發明（設計）人: 漆夢夢;楊貴;陶靖琦;羅躍軍
• 申請（專利權）人: 武漢中海庭數據技術有限公司
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06K9/62;G08G1/01;G08G1/04
• 代理公司: 武漢藍寶石專利代理事務所(特殊普通合伙) 42242
• 代理人: 王振宇

1.一種基于車輛動態軌跡跟蹤的道路拓撲構建系統，其特征在于，所述系統包括：眾包車輛、軌跡數據獲取單元和道路拓撲關系提取單元；

所述眾包車輛上設置有雷達、攝像頭和慣性導航系統，所述雷達對自車周邊感知范圍內的動態目標進行軌跡跟蹤，所述攝像頭用于獲取道路邊界線的感知數據；

所述軌跡數據獲取單元根據所述動態目標的軌跡跟蹤數據獲取軌跡數據，根據所述道路邊界線的感知數據對所述軌跡數據進行噪聲數據剔除；

所述道路拓撲關系提取單元根據所述軌跡數據進行簇中心線提取后進行道路拓撲構建；

所述道路拓撲關系提取單元進行道路拓撲構建的過程包括：

步驟301，對所述軌跡數據進行網格化劃分后，根據所述軌跡數據的轉向行為和速度判斷各個網格是否包含路口；

步驟302，對所述路口內的軌跡片段基于相似度進行層次聚類得到同類軌跡簇，對非路口處軌跡點通過密度聚類的方式得到同類軌跡簇，提取聚類得到的每個類別中的軌跡簇的中心線；

步驟303，根據所述中心線進行道路拓撲構建。

2.一種基于車輛動態軌跡跟蹤的道路拓撲構建方法，其特征在于，所述方法包括：

步驟1，在眾包車輛上設置雷達、攝像頭和慣性導航系統，基于所述雷達對所述眾包車輛周邊感知范圍內的動態目標進行軌跡跟蹤，基于所述攝像頭獲取道路邊界線的感知數據；

步驟2，根據所述動態目標的軌跡跟蹤數據獲取軌跡數據，根據所述道路邊界線的感知數據對所述軌跡數據進行噪聲數據剔除；

步驟3，根據所述軌跡數據進行簇中心線提取后進行道路拓撲構建；

所述步驟3包括：

步驟301，對所述軌跡數據進行網格化劃分后，根據所述軌跡數據的轉向行為和速度判斷各個網格是否包含路口；

步驟302，對所述路口內的軌跡片段基于相似度進行層次聚類得到同類軌跡簇，對非路口處軌跡點通過密度聚類的方式得到同類軌跡簇，提取聚類得到的每個類別中的軌跡簇的中心線；

步驟303，根據所述中心線進行道路拓撲構建。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟2還包括對所述軌跡數據進行預處理：

步驟201，對所述軌跡數據進行平滑處理和異常數據的剔除；

步驟202，抽取軌跡數據中的軌跡關鍵點；

步驟203，根據所述軌跡數據所處速度區間對所述軌跡數據進行分層。

4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，所述步驟201中對異常數據的剔除的過程包括：

步驟20101，根據所述軌跡數據中的臨近軌跡點的時間間隔、間距、速度與間距的關系對軌跡進行切片處理得到各個軌跡片段；

步驟20102，刪除短距離以及軌跡點數偏少的軌跡片段；

步驟20103，刪除出現漂移現象的軌跡點。

5.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟301包括：

對于一個網格中的所有軌跡點，對heading角方向進行聚類，得到各個網格內聚類得到的類別數量；

如果任一所述網格聚類得到的所述類別數量超過了設定閾值，且該網格內的軌跡點的平均速度小于同樣邊長的鄰居網格中所有軌跡點的平均速度，則判定該網格包含路口；否則判定該網格不包含路口。

6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述步驟302中對所述路口內的軌跡片段基于相似度進行層次聚類得到同類軌跡簇的過程包括：

步驟30201，得到所有包含路口的網格的集合；

步驟30202，提取所述集合中的各個所述網格的路口中心位置和路口范圍；

步驟30203，計算路口內任意兩條軌跡片段的相似度，然后基于軌跡相似度進行層次聚類得到同類軌跡簇。