基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法。其特征在于包括以下步驟：一、根據(jù)移動(dòng)終端獲取到衛(wèi)星定位所包含的數(shù)據(jù)建立衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)模型；二、識(shí)別跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)；三、對(duì)跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)的判斷方法；四、對(duì)跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)進(jìn)行校正。本發(fā)明主要實(shí)現(xiàn)了基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法，其不借助道路路網(wǎng)的矢量數(shù)據(jù)，在柵格地圖上識(shí)別偏離道路的衛(wèi)星定位異常點(diǎn)；不借助道路路網(wǎng)的矢量數(shù)據(jù)，在柵格地圖上識(shí)別跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)；實(shí)現(xiàn)了基于柵格地圖的跨路段軌跡校正方法。
【專利說明】基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法。
【背景技術(shù)】
[0002]衛(wèi)星定位定位應(yīng)用系統(tǒng)從邏輯結(jié)構(gòu)上可由物理層、處理層和應(yīng)用層三個(gè)層次構(gòu)成。物理層提供當(dāng)前移動(dòng)終端的相關(guān)信息，包括定位、方向、時(shí)間等信息；處理層負(fù)責(zé)在移動(dòng)終端相關(guān)信息的基礎(chǔ)上，進(jìn)行一系列的數(shù)據(jù)處理；應(yīng)用層則實(shí)現(xiàn)衛(wèi)星定位定位的最終應(yīng)用。
[0003]衛(wèi)星定位用于移動(dòng)終端物體的定位，總會(huì)存在隨機(jī)定位偏差，在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)或?qū)崟r(shí)跟蹤移動(dòng)終端的系統(tǒng)的顯示屏幕上經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)被定位終端偏離軌道或道路的情況，如移動(dòng)終端“行進(jìn)”到一些建筑物上或者相鄰的衛(wèi)星定位點(diǎn)跨越路段而出現(xiàn)移動(dòng)終端穿越建筑物或斜穿道路路口。借助常識(shí)，雖然我們可以準(zhǔn)確地判斷實(shí)際情況，但是會(huì)造成系統(tǒng)使用的麻煩，以及降低了用戶對(duì)系統(tǒng)的信任度。
[0004]常見的基于衛(wèi)星定位軌跡數(shù)據(jù)是一系列包含有經(jīng)緯度、速度和方向信息的時(shí)序衛(wèi)星定位軌跡點(diǎn)。
[0005]衛(wèi)星定位定位的偏差問題，在物理層上主要通過提高移動(dòng)終端定位的精度。移動(dòng)終端定位的精度取決于移動(dòng)終端所采用的定位方式。目前采用衛(wèi)星定位接收機(jī)來實(shí)現(xiàn)移動(dòng)終端的定位。應(yīng)用差分衛(wèi)星定位方法提高衛(wèi)星定位的定位精度，但是該方法需要硬件上的支持，費(fèi)用也相對(duì)較高。
[0006]在處理層上，矢量地圖生產(chǎn)商采用實(shí)地跑車采集車輛沿道路行駛的軌跡來校正道路路網(wǎng)以提高矢量地圖的精度，導(dǎo)致成本居高不下。而對(duì)于非矢量地圖，由于沒有地圖矢量庫(kù)和地圖數(shù)據(jù)庫(kù)，無法根據(jù)移動(dòng)終端衛(wèi)星定位判斷其與道路的相對(duì)位置關(guān)系，因此對(duì)于應(yīng)用于非矢量地圖的衛(wèi)星定位，無法有效識(shí)別跨越路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)，并對(duì)偏離道路的路徑軌跡進(jìn)行校正。
[0007]目前，在基于現(xiàn)有衛(wèi)星定位偏差的基礎(chǔ)上主要在處理層將衛(wèi)星定位軌跡數(shù)據(jù)(如速度和方向信息等)結(jié)合數(shù)字地圖上的路網(wǎng)數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖匹配獲得移動(dòng)終端的軌跡描述。主要步驟如下:
1.計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)的可能行駛的路段集Re;
2.計(jì)算RC與各階段總體路徑path(i)的最后一條路段Rlast的后續(xù)可行路段集NR_Rlast (i)的交集 Rinsect (i)；
3.由Rinsect(i)更新并重組備選總體路徑集path ;
4.所有待處理的衛(wèi)星定位點(diǎn)循環(huán)完畢后，計(jì)算path中的各條可能路徑與由衛(wèi)星定位軌跡路徑的曲線相似度Sim(i)，選取最相似的路徑作為整體軌跡的匹配路徑。
[0008]現(xiàn)有技術(shù)主要在衛(wèi)星定位系統(tǒng)的處理層，將一系列包含有經(jīng)緯度、速度和方向信息的時(shí)序衛(wèi)星定位軌跡點(diǎn)，結(jié)合路網(wǎng)信息進(jìn)行道路匹配，實(shí)現(xiàn)對(duì)偏離道路的軌跡描述點(diǎn)進(jìn)行校正。但是這種方法需要知道路網(wǎng)的數(shù)據(jù)，所依賴的地圖主要是矢量地圖。利用矢量地圖提供的地圖矢量數(shù)據(jù)和地圖描述數(shù)據(jù)，確定每個(gè)衛(wèi)星定位點(diǎn)與周圍道路網(wǎng)的相對(duì)位置關(guān)系。但是對(duì)于非矢量地圖則無法獲取路網(wǎng)數(shù)據(jù)，無法實(shí)現(xiàn)通過道路匹配校正偏離道路的軌跡描述點(diǎn)。
[0009]諸多衛(wèi)星定位相關(guān)的應(yīng)用系統(tǒng)，由于系統(tǒng)本身的原因，使用了柵格地圖。如果要求系統(tǒng)使用矢量地圖，則必須購(gòu)買地圖矢量數(shù)據(jù)庫(kù)和地圖描述數(shù)據(jù)庫(kù)，增加了系統(tǒng)開發(fā)的成本。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，本發(fā)明的目的在于提供一種基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法的技術(shù)方案，在不使用矢量地圖中的路網(wǎng)數(shù)據(jù)，不增加地圖成本的前提下，校正跨路段而偏離道路的軌跡點(diǎn)。
[0011]所述的基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法，其特征在于包括以下步驟:
一、根據(jù)移動(dòng)終端獲取到衛(wèi)星定位所包含的數(shù)據(jù)建立衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)模型
移動(dòng)終端使用衛(wèi)星定位接收機(jī)在物理層獲取到得衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)主要包括物體的經(jīng)度、緯度、方向和速度信息，實(shí)際地理坐標(biāo)不能直接在屏幕上顯示，要使用墨卡托投影算法Mercator Projection實(shí)現(xiàn)地理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換；
1)移動(dòng)終端每次獲取到的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)點(diǎn)，該數(shù)據(jù)點(diǎn)包含經(jīng)度、緯度、方向和速度信息，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型:
GPSPoint = (1n, lat, dir, v),
GPSPoint:每次獲取到的衛(wèi)星定位點(diǎn)，
1n:當(dāng)前位置的經(jīng)度，
Iat:當(dāng)前位置的緯度，
dir:當(dāng)前位置處的移動(dòng)方向，
V:當(dāng)前位置處的速度；
2)使用墨卡托投影算法將點(diǎn)GPSPoint進(jìn)行處理，如下:
MercatorProjection (GPSPoint)= PlaneGPSPoint = (X, Y, dir, v)
其中:X、Y為變換之后的點(diǎn)PlaneGPSPoint在屏幕坐標(biāo)ScreenPoint中的X軸和Y軸的值，并且X、Y——對(duì)應(yīng)1n、lat,這樣每一個(gè)GPSPoint都——對(duì)應(yīng)到屏幕坐標(biāo)點(diǎn)ScreenPoint (X, Y)；
二、識(shí)別跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)
在進(jìn)行跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)識(shí)別時(shí)，首先需要對(duì)產(chǎn)生較大誤差的衛(wèi)星定位點(diǎn)進(jìn)行判斷并做處理，該類點(diǎn)會(huì)影響跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)的識(shí)別，用EirorPoint點(diǎn)表示偏離道路的異常點(diǎn)，由于柵格地圖沒有相關(guān)路網(wǎng)及道路的矢量數(shù)據(jù)，需要根據(jù)現(xiàn)有的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，使用距離及角度方法進(jìn)行判斷，具體如下:a)
【權(quán)利要求】
1.基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法，其特征在于包括以下步驟: 一、根據(jù)移動(dòng)終端獲取到衛(wèi)星定位所包含的數(shù)據(jù)建立衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)模型 移動(dòng)終端使用衛(wèi)星定位接收機(jī)在物理層獲取到得衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)主要包括物體的經(jīng)度、緯度、方向和速度信息，實(shí)際地理坐標(biāo)不能直接在屏幕上顯示，要使用墨卡托投影算法Mercator Projection實(shí)現(xiàn)地理坐標(biāo)到屏幕坐標(biāo)的轉(zhuǎn)換； 1)移動(dòng)終端每次獲取到的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，構(gòu)成一個(gè)衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)點(diǎn)，該數(shù)據(jù)點(diǎn)包含經(jīng)度、緯度、方向和速度信息，構(gòu)建數(shù)據(jù)模型:
GPSPoint = (1n, lat, dir, v), GPSPoint:每次獲取到的衛(wèi)星定位點(diǎn)， 1n:當(dāng)前位置的經(jīng)度， Iat:當(dāng)前位置的緯度， dir:當(dāng)前位置處的移動(dòng)方向， V:當(dāng)前位置處的速度； 2)使用墨卡托投影算法將點(diǎn)GPSPoint進(jìn)行處理，如下:
MercatorProjection (GPSPoint)= PlaneGPSPoint = (X, Y, dir, v) 其中:X、Y為變換之后的點(diǎn)PlaneGPSPoint在屏幕坐標(biāo)ScreenPoint中的X軸和Y軸的值，并且X、Y——對(duì)應(yīng)1n、lat,這樣每一個(gè)GPSPoint都——對(duì)應(yīng)到屏幕坐標(biāo)點(diǎn)ScreenPoint (X, Y)； 二、識(shí)別跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn) 在進(jìn)行跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)識(shí)別時(shí)，首先需要對(duì)產(chǎn)生較大誤差的衛(wèi)星定位點(diǎn)進(jìn)行判斷并做處理，該類點(diǎn)會(huì)影響跨路段的相鄰衛(wèi)星定位點(diǎn)的識(shí)別，用EirorPoint點(diǎn)表示偏離道路的異常點(diǎn)，由于柵格地圖沒有相關(guān)路網(wǎng)及道路的矢量數(shù)據(jù)，需要根據(jù)現(xiàn)有的衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)，使用距離及角度方法進(jìn)行判斷，具體如下:
【文檔編號(hào)】G01C21/34GK103438897SQ201310396909
【公開日】2013年12月11日 申請(qǐng)日期:2013年9月4日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月4日
【發(fā)明者】韓德培, 林強(qiáng), 楊德軍, 楊東成, 張宗軍 申請(qǐng)人:杭州東信捷峻科技有限公司