地图数据转换方法技术

本发明专利技术涉及地图数据转换方法，包括以下步骤：建立点云绝对坐标系，将点云绝对坐标系输入CAD插件进行图层要素分层，构建静态地图数据；根据静态地图数据创建交通线路地图；对交通线路地图赋予行驶特性，形成自动驾驶车可直接读取的格式数据。本发明专利技术使用雷达和全景的技术对现实道路场景以及场景中的各社会信息进行采集，形成点云绝对坐标系，再通过CAD插件构建静态地图数据，根据静态地图数据创建交通线路地图，并对交通线路地图赋予行驶特性，以生成自动驾驶车可直接读取的格式数据，从而实现可用于自动驾驶且高精度的地图数据。可用于自动驾驶且高精度的地图数据。可用于自动驾驶且高精度的地图数据。

【技术实现步骤摘要】
地图数据转换方法


[0001]本专利技术属于电子地图
，尤其涉及一种地图数据转换方法。

技术介绍

[0002]无人驾驶技术，即无需驾驶人员的自动驾驶技术，是提高交通便利性及安全性的重要技术。实现无人驾驶有两种方式，一种是不依赖于地图的驾驶，另一种则是依赖于地图的驾驶，不依赖于地图的无人驾驶对技术的要求更高，因此目前仍然以依赖地图的无人驾驶为主。因此，要实现无人驾驶，就首先要制作出无人驾驶可识别的地图。open DRIVE是用于道路网络逻辑描述的开放文件格式，是一种具有广泛国际用户基础的既定格式。百度appllo即是采用open DRIVE进行一定的改进以满足自动驾驶车的需求。然而，appllo是对open DRIVE进行特定改进的，不具有通用性，使得很多车型都不适用。

技术实现思路

[0003]为了解决现有技术存在的无人驾驶用地图不具有通用性的技术问题，提供一种地图数据转换方法，可以将数据转换为通用的可用于无人驾驶的地图数据。
[0004]一种地图数据转换方法，包括以下步骤：建立点云绝对坐标系，将点云绝对坐标系输入CAD插件进行图层要素分层，构建静态地图数据；根据静态地图数据创建交通线路地图；对交通线路地图赋予行驶特性，形成自动驾驶车可直接读取的格式数据。
[0005]所述建立点云绝对坐标系的步骤，包括：使用激光雷达采集点云数据，所述点云数据包括空间物件的相对坐标；使用全景相机采集全景数据，所述全景数据包括空间物件的社会信息；通过GPS模块结合点云数据和全景数据，形成车辆POS数据；将所述点云数据、全景数据、车辆POS数据通过投影的方式映射在绝对坐标系上，形成点云绝对坐标系。
[0006]本方案中形成的点云数据和全景数据相结合后，可以对周围场景进行确认，从而形成点云绝对坐标系，以便后续输入CAD插件中形成GIS数据。
[0007]所述将点云绝对坐标系输入CAD插件进行图层要素分层，构建静态地图数据的步骤，包括：将所述点云绝对坐标系矢量化后，加载至CAD插件中形成GIS数据，使用CAD插件对GIS数据根据openDRIVE定义进行要素分层，所述要素分层包括道路层、对象层、信号层；所述道路层中的要素属性包括参考线、车道、路面标线和车道标线；所述对象层中的要素属性包括杆件、建筑物和停车位；所述信号层中的要素属性包括限速标牌、警告标牌、停止线和人行横道；结合所述道路层、对象层和信号层，以及各层的要素属性，形成静态地图数据。
[0008]经过要素分层后通过道路层的要素属性可以构建出路面构成与路网的拓扑关系，通过对象层的要素属性可以构建出自动驾驶车辆识别的特征，通过信号层的要素属性可以构建出自动驾驶车辆受控的信号；形成点云绝对坐标系后，加载至CAD插件中，通过CAD插件加载点云数据生产获取的点云中的点的坐标，即形成了投影坐标系下通用的GIS数据，其具有通用的GIS坐标、空间物件的属性信息，比如单个物件的长、宽、高、名称、分类、专属特征等，可以有效地避免信息的遗漏和错判。
[0009]所述根据静态地图数据创建交通线路地图的步骤，包括：对静态地图数据中各要素分层中的要素属性进行赋值；根据各要素属性的赋值，创建路径规划、路口关系和路段关系，形成CAD矢量数据；将CAD矢量数据导入POSTGRESQL数据库，使用openDRIVE转换工具将CAD矢量数据转换为交通线路地图。
[0010]创建的路径关系、路口关系、路段关系一方面可以将整个道路形成路网，比如道路分叉的地方是路口，该路网通过道路的前后链接的拓扑关系可以进行多条路径规划，以支撑起导航的功能作用；所述根据各要素属性的赋值，创建路径规划、路口关系和路段关系的步骤，包括：创建道路层的连通关系，形成路径规划；根据道路层的连通关系，创建车道要素属性的连通关系，形成多条起始路径规划；根据车道要素属性的连通关系，创建路口要素属性的进入、经过和退出的关系；根据道路层和对象层的要素属性，创建路段与标志标牌、停止线、人行横道、停车位和标记点的关系。
[0011]所述所述将CAD矢量数据导入POSTGRESQL数据库，使用openDRIVE转换工具将CAD矢量数据转换为交通线路地图的步骤，包括：将CAD矢量数据输入WGS84坐标系，生成WGS84坐标数据；将WGS84坐标数据导入POSTGRESQL数据库，使用openDRIVE转换工具设置WGS84坐标数据的原点坐标，按照原点坐标计算WGS84坐标数据中道路层、对象层和信号层中各要素属性的坐标，将带有经纬度的绝对坐标转换为设置原点坐标的相对坐标，形成交通线路地图。
[0012]GIS数据需要经过偏转和平移的处理，否则会造成地理信息流出，存在不安全的问题，并且需要以浮点数的形式存储，对于车辆定位的带宽来说有很高的要求。因此将GIS数据输入WGS84坐标系，转换为原点坐标加相对坐标的形式，只需要对原点坐标加密，其他的相对表座传输字节都会非常小，因此对车辆信息传输的带宽要求就降低了，成本也降低了。
[0013]所述对交通线路地图赋予行驶特性，形成自动驾驶车可直接读取的格式数据的步骤，包括：以起始路径的方式调取交通路线地图中的道路，对调取的道路计算线性特性，以及赋予高程信息和超高信息，生成车道分组特性；将赋值后的对象层和信号层的要素属性添加至生成的车道分组特性中，形成.xodr的格式数据进行存储，供自动驾驶车读取。
[0014]所述对调取的道路计算线性特性的步骤，包括：计算道路的横坡角度、曲率和航向，以及计算道路的纵坡角度、曲率和航向；根据横坡和纵坡的角度、曲率和航向，定义该道路为直线、圆弧或螺旋曲线的线性特性。
[0015]所述对调取的道路赋予高程信息的步骤，包括：计算道路相关的三阶多项式：F(x)=a+bx+cx2+dx3其中a为车辆在道路上行驶时与CAD矢量数据的原点坐标的偏离值，b为车辆在道路上行驶时的速度，c为车辆在道路上行驶时的加速度，d为车辆在道路上行驶时的加速度变化率。
[0016]所述对调取的道路赋予超高信息的步骤，包括：对道路上的车道进行分组，结合道路的线性特性，生成车道线性属性。
[0017]与现有技术相比，本专利技术实施例具有以下有益效果：本专利技术使用雷达和全景的技术对现实道路场景以及场景中的各社会信息进行采集，形成点云绝对坐标系，再通过CAD插件构建静态地图数据，根据静态地图数据创建交通线路地图，并对交通线路地图赋予行驶特性，以生成自动驾驶车可直接读取的格式数据，从而实现可用于自动驾驶且高精度的地图数据。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0019]图1为本专利技术地图数据转换方法流程图；图2（a）为本专利技术点云数据示意图；图2（b）为本专利技术全景数据示意图。
具体实施方式<本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.地图数据转换方法，其特征在于，包括以下步骤：建立点云绝对坐标系，将点云绝对坐标系输入CAD插件进行图层要素分层，构建静态地图数据；根据静态地图数据创建交通线路地图；对交通线路地图赋予行驶特性，形成自动驾驶车可直接读取的格式数据。2.根据权利要求1所述的地图数据转换方法，其特征在于，所述建立点云绝对坐标系的步骤，包括：使用激光雷达采集点云数据，所述点云数据包括空间物件的相对坐标；使用全景相机采集全景数据，所述全景数据包括空间物件的社会信息；通过GPS模块结合点云数据和全景数据，形成车辆POS数据；将所述点云数据、全景数据、车辆POS数据通过投影的方式映射在绝对坐标系上，形成点云绝对坐标系。3.根据权利要求2所述的地图数据转换方法，其特征在于，所述将点云绝对坐标系输入CAD插件进行图层要素分层，构建静态地图数据的步骤，包括：将所述点云绝对坐标系矢量化后，加载至CAD插件中形成GIS数据，使用CAD插件对GIS数据根据openDRIVE定义进行要素分层，所述要素分层包括道路层、对象层、信号层；所述道路层中的要素属性包括参考线、车道、路面标线和车道标线；所述对象层中的要素属性包括杆件、建筑物和停车位；所述信号层中的要素属性包括限速标牌、警告标牌、停止线和人行横道；结合所述道路层、对象层和信号层，以及各层的要素属性，形成静态地图数据。4.根据权利要求3所述的地图数据转换方法，其特征在于，所述根据静态地图数据创建交通线路地图的步骤，包括：对静态地图数据中各要素分层中的要素属性进行赋值；根据各要素属性的赋值，创建路径规划、路口关系和路段关系，形成CAD矢量数据；将CAD矢量数据导入POSTGRESQL数据库，使用openDRIVE转换工具将CAD矢量数据转换为交通线路地图。5.根据权利要求4所述的地图数据转换方法，其特征在于，所述根据各要素属性的赋值，创建路径规划、路口关系和路段关系的步骤，包括：创建道路层的连通关系，形成路径规划；根据道路层的连通关系，创建车道要素属性的连通关系，形成多条起始路径规划；根据车道要素属性的连通关系，...

【专利技术属性】
技术研发人员：胡卫荣，庄斌，陈灿东，
申请(专利权)人：北京晶众智慧交通科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：