一种道路自动编码系统技术方案

本发明专利技术公开了一种道路自动编码系统，它包括城市路网拓扑生成模块、路网拓扑验算纠错模块、对象层次确定模块和编码计算生成模块。首先通过城市路网拓扑生成模块将城市路网原始数据形成路网的拓扑；再根据路网拓扑验算纠错模块对路网拓扑进行验算纠错；然后利用对象层次确定模块定义编码对象；最后利用编码计算生成模块根据一定编码规则计算生成各对象的编码，其中编码由１６位十六进制数字组成的，包括方位码、对象层次码、分类码、重码索引码和扩充码。通过本发明专利技术对城市道路、道路交叉口、道路交通设施和交通事件等城市交通实体进行统一编码，各类实体均采用相同结构的编码，可以实现智能交通管理系统内各子系统之间的信息交换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术在于建立一套适用于城市道路及交通管理信息业务需求的道 路自动编码系统，编码的制定具有标准化、系统性、适用性、稳定性、 统一性，便于计算机生成等特性，属于信息

技术介绍
近年来，随着经济和社会的快速发展，交通问题尤其是大中城市的 交通问题也变地越来越突出。 一方面，城镇化及城市人口增长步伐加快， 城市机动车数量增长迅速，道路基础设施建设满足不了交通需求的增长， 造成交通堵塞、资源浪费、环境污染等一系列的社会问题。另一方面， 各大城市尽管都引进或开发了一些交通管理系统，但因这些系统都是针 对某一特定管理业务的孤立系统，不能实现各系统之间的信息共享和协 调运作。因此仍不能满足现有的交通管理需求。当前，在经济发展的驱动和满足经济发展需求的压力下，我国各大 中城市寄望于通过提升道路交通管理及服务水平，以提高现有路网及基 础设施建设的效率。因此，对现代交通管理系统表现出新一轮的强劲需 求。然而，由于缺少可实际应用的贯穿于各个业务系统的核心技术，如 道路编码技术、交通仿真技术等，各大中城市始终未能建立起一整套有 效运作的交通管理与控制系统。道路编码系统作为各种交通管理系统的基础，是交通管理信息化建 设必须解决的关键性技术问题之一，是交通管理信息标准化、规范化进 程的基础性工作。国外对道路编码的工作也十分重视，如日本和欧洲都 分别投入大量资金研究相关的道路编码与标准工作了。但因国情不同， 国外的工作成果无法直接在中国应用。国内虽然已有一些对道路及市政 设施的编码标准，但因这些标准所面对的对象的局限性、编码唯一性不 能保证、编码长度不统一以及对于复合对象无法准确编码等问题，使得 这些编码标准不能适用于城市道路交通管理。如目前关于道路编码的国 家标准中，主要说明的是公路的编码方案，而城市道路无论从数量上还 是道路的复杂度上都和公路有很大的差别，把公路编码方案直接用于城 市道路是不合适的。而且，国内目前缺少统一的城市道路编码方案，一 般采用的是行政区域代码加上编码对象的索引号作为编码主体。因为我 国目前行政区域划分时常变更，且不同的业务应用对行政区域划分定义 不同，例如有警务区、邮政区等的划分方式，因此采用这样编码方式得 到的编码普遍存在形式不统一、稳定性及扩展性不好等问题，给相关业 务管理部门带来极大的不便。对城市道路、道路交叉口、道路交通设施、交通事件的，贯穿于GIS 系统、电子警察系统、信号控制系统、交通诱导系统等子系统之间，包 含编码规则及计算机软件系统的城市道路编码系统，对加强交通事故分 析与管理，加快城市智能交通管理系统建设有着重要的意义和使用价值。 同时，道路编码技术、标准的研究与应用，也是全国公安信息化工程一 一 "金盾"工程建设的一个重要基础内容，在全国交通管理系统等系统 的建设中起到基础性作用。
技术实现思路
一种道路自动编码系统，它包括城市路网拓扑生成模块、路网拓扑 验算纠错模块、对象层次确定模块和编码计算生成模块。城市路网拓扑生成模块利用城市路网原始数据计算出城市路网的拓 扑，所谓路网原始数据是指以整条道路中心线代表道路，由所有道路中 心线所组成的路网数据；路网拓扑验算纠错模块主要对路网拓扑进行验算纠错，对原始路网 进行修改及完善。它包括短弧段的处理与拓扑查错两个过程常见的短弧段处理包括了以下三种情况l)位于交叉口之间的短弧段 处理；2)位于交叉口附近的短弧段处理；3)歧形交叉口的处理。所述短弧段处理的主要步骤包括1)输入筛选条件自动筛选出短弧 段；2)新建线图层，存放筛选的记录；3)人工修改原始路网。拓扑查错过程包括建立拓扑规则和拓扑错误修改两个步骤，所述拓 扑查错过程建立的拓扑规则为 一个线只能由一个路径组成，不能断开 为两部份，防止了道路在中间的某些部分断开。对象层次确定模块主要用于各对象层次的分类，所述对象主要包括 路段、交叉口、交通事件和交通设施。其中，路段对象包括单一路段和 复合路段，路网拓扑中，每一条拓扑弧段为一单一路段，在城市主要的 路网(包括快速路、主干道、次干道，不包括支路、街巷等)中，相邻 交叉口之间的一段路为一复合路段，通常来说， 一个复合路段由若干个 单一路段组成；交叉口包括单一交叉口和复合交叉口，单一交叉口指平 面交叉的交叉口，复合交叉口指立体交叉的交叉口，如跨线桥，立交等； 交通设施包括单一交通设施和复合交通设施，单一交通设施对应为单一 的交通设施实体，如单一一个交通信号灯，复合交通设施对应为一组交 通设施实体或一个交通设施实体的系统，如在一个简单的十字路口上，控制车流的4个交通信号灯及控制行人的4个交通信号灯组成一个复合交通设施。编码计算生成模块根据一定编码规则计算生成各对象的编码，并存储于数据库，备编码系统调用，其中，编码由16位十六进制数字组成的， 也可以为十六进制、十进制和八进制等。编码包括方位码、对象层次码、 分类码、重码索引码和扩充码。所述编码计算生成模块中的编码为16位 数字组成。所述编码的方位码表达的是编码的对象地理位置信息，其中5位为 经度信息，5位是纬度信息。所述编码的对象层次码包括单一对象和复合对象。 所述编码分类码主要包括指定的编码对象、道路的类型和路段的方向。所述编码重码索引码主要当两个或以上不同的编码对象实体在前14 位出现相同代码时，使用这一位索引号，以保证编码的唯一性。 所述扩充码为预留位，为日后提供编码扩展使用。本专利技术的有益效果1)综合性本专利技术是一个结合GIS系统、交通业务信息MIS系统、交通诱导等智能交通子系统的综合编码系统。本专利技术编码对象是参照欧洲地理数据文件(GDF)的GIS对象构建体系构建的。在此基础上添加 了对交通事件的编码。各个子系统都采用相同的编码体系，有利于各个子系统之间的信息交换。2) 扩展性本专利技术以GDF作为编码对象参考体系，GDF里已经介 绍了一套构建GIS系统的对象体系方案与方法。本专利技术除了满足现有的 各个系统的对象的编码之外，对于智能交通系统未来的子系统信息管理， 只要是与地理信息相关的，都可以釆用同样的编码体系。无需另外构建 一套编码标准。3) 稳定性本专利技术采用绝对经纬度坐标作为编码对象的方位码，解 决了使用行政区、警务区等区域划分或使用无意义的编号为交通对象编 码时，如果发生区域划分或道路情况发生改变后，编码系统需要大规模 修改的缺点，保证了编码系统的稳定性。4) 计算机自动生成本编码系统与GIS系统紧密结合，以GIS基础 地理数据为基础，结合各种数据库技术、组件技术，自动完成编码工作， 保证了编码工作的效率与准确性。5) 独立性本编码规则可脱离系统而单独存在。附图说明图1为道路编码系统结构示意图；图2为道路网络拓扑打断前后示意图；图3为与现实实际不相符的短弧段示意图；图4为位于交叉口之间的短弧段处理示意图；图5为位于交叉口附近的短弧段处理示意图；图6为歧形交叉口的短弧段处理示意图；图7为多余结点相关示意图8为正常存在的结点相关示意图； 图9为拓扑修改后的节点相关示意图； 图IO为编码结构示意图； 图ll为单一路段编码示意图； 图12为复合路段编码示意图； 图13为单一交叉口编码示意图；图14为复合交叉口编码示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术进行进一步阐述。如图1所示， 一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种道路自动编码系统，它包括城市路网拓扑生成模块、路网拓扑验算纠错模块、对象层次确定模块和编码计算生成模块：　　　　城市路网拓扑生成模块利用城市路网原始数据计算出城市路网的拓扑；　　　　路网拓扑验算纠错模块主要对路网拓扑进行验算纠错，对原始路网进行修改及完善，包括短弧段的处理与拓扑查错两个过程，拓扑查错过程包括建立拓扑规则和拓扑错误修改两个步骤；　　　　对象层次确定模块主要用于各对象层次的分类，所述对象主要包括路段、交叉口、交通事件和交通设施；　　　　编码计算生成模块根据一定编码规则计算生成各对象的编码，并存储于数据库，备编码系统调用，其中，编码包括方位码、对象层次码、分类码、重码索引码和扩充码。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：余志，黄敏，洪波，
申请(专利权)人：中山大学，广州市方纬交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]