城市道路地图快速构建方法和装置及设备制造方法及图纸

本申请涉及一种城市道路地图快速构建方法，包括：获取所采集到的局部区域中各道路的位置数据；对各道路的位置数据进行平面转换，得到相应的各道路的平面坐标；并对各道路的平面坐标进行修正，得到各道路的修正坐标；将局部区域进行栅格化处理，得到局部区域栅格图；基于局部区域栅格图，结合各道路的修正坐标构建局部区域的初始栅格地图，并分析局部区域的坐标范围，根据当前构建的地图精度要求对初始栅格地图进行缩放或还原处理后，最终得到局部区域的道路地图。其只要进行局部区域中各道路的位置数据的采集获取即可，对数据的处理也只需要进行相应的平面转换和修正，这就有效加快了道路地图的构建速率，从而大大缩短了道路地图的构建周期。

【技术实现步骤摘要】
城市道路地图快速构建方法和装置及设备
本申请涉及地图测绘
，尤其涉及一种城市道路地图快速构建方法和装置及设备。
技术介绍
复杂而多变的道路状况对城市路网的运行效率造成了极大干扰，在面对长期或短期变化的道路情况时，若能从路网运行的全局角度进行优化调整，则会大大提高交通的韧性和管理水平，数字化是提高路网管理的有效方式。在相关技术中，现有城市道路地图的构建方法可以通过以测绘仪器为基础的实地测绘和基于遥感图像的自动生成来获取路网地图。但是，在通过以测绘仪器为基础的实地测绘和基于遥感图像的自动生成来获取路网地图的方式，需要具有相关的技术、设备、人力和经济成本较高，并且较长的更新周期极大地限制了电子地图的衍生应用。
技术实现思路
有鉴于此，本申请提出了一种城市道路地图快速构建方法，可以有效缩短电子地图的更新周期。根据本申请的一方面，提供了一种城市道路地图快速构建方法，包括：获取所采集到的局部区域中各道路的位置数据；对各所述道路的位置数据进行平面转换，得到相应的各所述道路的平面坐标；并对各所述道路的平面坐标进行修正，得到各所述道路的修正坐标；将所述局部区域进行栅格化处理，得到相应的局部区域栅格图；基于所述局部区域栅格图，结合各所述道路的修正坐标构建所述局部区域的初始栅格地图，并分析所述局部区域的坐标范围，根据当前构建的地图精度要求对所述初始栅格地图进行缩放或还原处理。在一种可能的实现方式中，所述位置数据包括纬度和经度；其中，各所述道路的位置数据通过以下至少一种方式采集得到：将GPS定位设备安装至移动平台上，驱动所述移动平台在所述局部区域的各道路移动，由所述GPS定位设备采集得到各所述道路的位置数据；由路网POI数据获取所述局部区域中各所述道路的位置数据。在一种可能的实现方式中，对各所述道路的位置数据进行平面转换时，采用墨卡托投影法进行转换。在一种可能的实现方式中，对各所述道路的平面坐标进行修正，得到各所述道路的修正坐标时，采用最小最大阈值匹配法进行；其中，所述最小最大阈值匹配法的公式为：其中，(x*,y*)为对各所述道路的平面坐标修正后的修正坐标；m的取值为1，2，L，n；n的取值为正整数；Rmax为当前待修正的平面坐标的最大阈值；其中，采用最小最大阈值匹配法对各所述道路的平面坐标进行修正时，包括：在存在道路节点经纬度坐标作为参考时，选择当前待修正的平面坐标的最大阈值范围内，距离最小的道路节点坐标作为当前待修正的平面坐标的修正坐标；在不存在道路节点经纬度坐标作为参考时，则以多条道路在当前待修正的平面坐标的最大阈值范围内、距离最小的中值点作为当前待修正的平面坐标的修正坐标。在一种可能的实现方式中，基于所述局部区域栅格图，结合各所述道路的修正坐标构建所述局部区域的初始栅格地图，包括：定义所述局部区域栅格图中每一单位栅格所代表的实际距离，并将同一条道路的各所述修正坐标对应标注到同一栅格行或同一栅格列上；采用奥赛罗坐标化方式将各所述道路的修正坐标转换为多维坐标；其中，所述多维坐标用于表征所述局部区域栅格图中，局部区域与所述局部区域的整体区域间的相互关系；将所述多维坐标与所述局部区域栅格图组合形成所述初始栅格地图。在一种可能的实现方式中，采用奥赛罗坐标化方式将各所述道路的修正坐标转换为多维坐标时，所述多维坐标为七维坐标；所述七维坐标表示为：(Dr，Ds，Dm，Dx，Dy，Dpx，Dpy)；其中，Dr表征节点的方向连通属性，Ds表示两个节点间的距离，Dm表示节点在局部地图中的标号，Dx表示节点在局部地图中的行标，Dy表示节点在局部地图中的列标，Dpx表示节点在局部地图中行标上的偏移量，Dpy表示节点在局部地图中列标的偏移量。在一种可能的实现方式中，根据当前构建的地图精度要求对所述初始栅格地图进行缩放或还原处理，包括：在待建地图精度大于或等于预设精度时，对所述初始栅格地图进行还原处理；在所述待建地图精度小于所述预设精度时，对所述初始栅格地图进行缩放处理；其中，在对所述初始栅格地图进行还原处理时，包括：提取还原范围内节点奥赛罗坐标中的行号、列号和偏移量信息，以指定规格构建栅格矩阵，并采用流点填充节点间栅格的方式生成全局地图；在对所述初始栅格地图进行缩放处理时，包括：去除所述初始栅格地图中没有节点的行和列，以及均为虚拟节点的行和列，得到缩放处理后的栅格地图。在一种可能的实现方式中，在所述局部区域的个数为两个以上时，还包括：将各所述局部区域所对应的道路地图进行拼接，得到目标区域的道路地图；其中，在将各所述局部区域所对应的道路地图拼接时，包括：由两个以上的所述局部区域所对应的道路地图中选取出基图，以所述基图为单位依次进行其他各所述局部区域所对应的道路地图的拼接。根据本申请的另一方面，还提供了一种城市道路地图快速构建装置，包括数据获取模块、坐标纠正模块、栅格地图构建模块和道路地图生成模块；其中，所述数据获取模块，被配置为获取所采集到的局部区域中各道路的位置数据；所述坐标纠正模块，被配置为对各所述道路的位置数据进行平面转换，得到相应的各所述道路的平面坐标；并对各所述道路的平面坐标进行修正，得到各所述道路的修正坐标；所述栅格地图构建模块，被配置为将所述局部区域进行栅格化处理；所述道路地图生成模块，被配置为结合各所述道路的修正坐标构建所述局部区域的初始栅格地图，并分析所述局部区域的坐标范围，根据当前构建的地图精度要求对所述初始栅格地图进行缩放或还原处理。根据本申请的一方面，还提供了一种城市道路地图快速构建设备，包括：处理器；用于存储处理器可执行指令的存储器；其中，所述处理器被配置为执行所述可执行指令时实现前面任一所述的方法。本申请实施例的城市道路地图快速构建方法，通过获取局部区域中各道路的位置数据，并结合栅格算法进行道路地图的构建，使得本申请实施例的城市道路地图快速构建方法，能够适用于非自动驾驶等低精度地图需求下的导航、路线规划、区域可视化和地理信息标注等应用场景，不需要专用测绘仪器，只要进行局部区域中各道路的位置数据的采集获取即可，对数据的处理也只需要进行相应的平面转换和修正，这就有效加快了道路地图的构建速率，从而大大缩短了道路地图的构建周期。根据下面参考附图对示例性实施例的详细说明，本申请的其它特征及方面将变得清楚。附图说明包含在说明书中并且构成说明书的一部分的附图与说明书一起示出了本申请的示例性实施例、特征和方面，并且用于解释本申请的原理。图1示出本申请实施例的城市道路地图快速构建方法的流程图；图2示出本申请实施例的城市道路地图快速构建方法中，将局部区域栅格化处理后，将局部区域各道路的修正坐标对应到局部区域栅格图中后的示意图；图3a和图3b示出将构建得本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种城市道路地图快速构建方法，其特征在于，包括：/n获取所采集到的局部区域中各道路的位置数据；/n对各所述道路的位置数据进行平面转换，得到相应的各所述道路的平面坐标；并对各所述道路的平面坐标进行修正，得到各所述道路的修正坐标；/n将所述局部区域进行栅格化处理，得到相应的局部区域栅格图；/n基于所述局部区域栅格图，结合各所述道路的修正坐标构建所述局部区域的初始栅格地图，并分析所述局部区域的坐标范围，根据当前构建的地图精度要求对所述初始栅格地图进行缩放或还原处理。/n

【技术特征摘要】
1.一种城市道路地图快速构建方法，其特征在于，包括：
获取所采集到的局部区域中各道路的位置数据；
对各所述道路的位置数据进行平面转换，得到相应的各所述道路的平面坐标；并对各所述道路的平面坐标进行修正，得到各所述道路的修正坐标；
将所述局部区域进行栅格化处理，得到相应的局部区域栅格图；
基于所述局部区域栅格图，结合各所述道路的修正坐标构建所述局部区域的初始栅格地图，并分析所述局部区域的坐标范围，根据当前构建的地图精度要求对所述初始栅格地图进行缩放或还原处理。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述位置数据包括纬度和经度；
其中，各所述道路的位置数据通过以下至少一种方式采集得到：
将GPS定位设备安装至移动平台上，驱动所述移动平台在所述局部区域的各道路移动，由所述GPS定位设备采集得到各所述道路的位置数据；
由路网POI数据获取所述局部区域中各所述道路的位置数据。


3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各所述道路的位置数据进行平面转换时，采用墨卡托投影法进行转换。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对各所述道路的平面坐标进行修正，得到各所述道路的修正坐标时，采用最小最大阈值匹配法进行；
其中，所述最小最大阈值匹配法的公式为：



其中，(x*,y*)为对各所述道路的平面坐标修正后的修正坐标；m的取值为1，2，L，n；n的取值为正整数；Rmax为当前待修正的平面坐标的最大阈值；
其中，采用最小最大阈值匹配法对各所述道路的平面坐标进行修正时，包括：
在存在道路节点经纬度坐标作为参考时，选择当前待修正的平面坐标的最大阈值范围内，距离最小的道路节点坐标作为当前待修正的平面坐标的修正坐标；
在不存在道路节点经纬度坐标作为参考时，则以多条道路在当前待修正的平面坐标的最大阈值范围内，距离最小的中值点作为当前待修正的平面坐标的修正坐标。


5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，基于所述局部区域栅格图，结合各所述道路的修正坐标构建所述局部区域的初始栅格地图，包括：
定义所述局部区域栅格图中每一单位栅格所代表的实际距离，并将同一条道路的各所述修正坐标对应标注到同一栅格行或同一栅格列上；
采用奥赛罗坐标化方式将各所述道路的修正坐标转换为多维坐标；其中，所述多维坐标用于表征所述局部区域栅格图中，局部区域与所述局部区域的整体区域间的相互关系；
将所述多维坐标与所述局部区域栅格图组合形成所述初始栅格地图。


6.根据权利要求5所述的方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：崔润邦，贾宁，忽晓阳，邓江，
申请(专利权)人：青岛泛钛客科技有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37