一种路口车道拓扑连接关系生成方法技术

本发明专利技术公开了一种路口车道拓扑连接关系生成方法，涉及道路交通技术领域，通过收集车辆轨迹数据，对数据统计分析，自动得到所有拓扑连接和其出现概率，可以选出其中出现概率比较高的拓扑连接作为地图上的车道连接线生成的依据，充分考虑了人类驾驶员的驾驶习惯，比机械地使用简单的固定规则去生成车道拓扑更加合理，可以让其他交通参与者比较容易地预测当前车辆的意图和路线，有利于安全驾驶，减少交通事故，提高路口通行效率。提高路口通行效率。

【技术实现步骤摘要】
一种路口车道拓扑连接关系生成方法


[0001]本专利技术涉及道路交通
，特别是涉及一种路口车道拓扑连接关系生成方法。

技术介绍

[0002]高精地图是目前无人驾驶技术的必备环节，而车道数据是高精地图的核心内容，车辆通常需要沿着高精地图车道中心线数据给定的一连串坐标点作为预定轨迹进行自动行驶，所以车道中心线不仅需要在曲率上平滑，而且拓扑关系需要合理。且在路口处，由于没有明确的地面标线来对拓扑关系进行确定，通常需要人工判断并对车道拓扑关系进行添加和生成，由于路口拓扑关系复杂，人工生成的效率非常低，而且判断的规则比较模糊，不同人的判断方法不一致，容易造成数据质量不一致，而如果统一设定固定的规则，可以保证数据质量一致，但是又会出现很多拓扑关系不太合理，导致实际行驶的时候，不利于安全、平稳、高效地进行车辆行驶。即在路口处，为了让车辆行驶得更加平稳和安全，车道中心线不仅应该符合交通法规和曲率连续的要求，还应该尽量符合人类的驾驶习惯，这样便于其他交通参与者更好地当前车辆的意图和路线进行预测，减少不必要的交通事故，提高通行效率。/>[0003]目前本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种路口车道拓扑连接关系生成方法，其特征在于：包括以下步骤：一、路口车道形态参数化对每个路口，根据车道方向，确定车道是进入还是离开该路口，将车道分为驶出车道和驶入车道，将同一个车道方向且左右相邻、并排在一起的车道构成路段，然后分为驶出路段和驶入路段；对每个路口生成车道拓扑关系的时候，依次对每个驶出路段到所有驶入路段之间的拓扑关系进行计算，确定每个车道之间是否应该生成拓扑连接，对所有驶出路段计算完成之后，则整个路口内部的所有拓扑连接得以确定；二、计算单个驶出路段与驶入路段之间的关系对某个驶出路段，从驶出路段开始，在路口中沿着逆时针方向或者顺时针方向，依次找到所有的驶入路段，得到一个列表，设为驶入路段列表；对于已知驶出路段和驶入路段列表，对参数做归一化处理；依次计算路口中所有驶出路段与对应的驶入路段列表之间的车道拓扑连接，得到整个路口所有车道拓扑连接；三、收集路口车辆轨迹信息，转换为车道拓扑连接信息，统计每个车道拓扑连接出现的次数，并计算其概率对于某个路口，收集车辆轨迹信息，得到车辆轨迹信息之后，计算每个轨迹进入路口点和离开路口点，根据坐标分别计算这2个点属于哪条车道，从而得到当前轨迹对应的车道拓扑连接；对同一个路口做大量的轨迹收集之后，统计每个车道拓扑连接出现的次数，然后对于同一个驶出车道计算其所有车道拓扑连接的次数作为总数，计算其中每个车道拓扑连接出现的概率，即每个车道拓扑连接的次数除以对应的总数；四、方法一：对数据集进行参数离散化，在数据集中直接查询出需要的结果，经过处理和数据收集之后，对任意未知路口进行结果计算；方法二：使用数据集对神经网络模型进行训练，使用训练后的神经网络模型计算出需要的结果，经过处理和数据收集之后，对任意未知路口进行结果计算。2.根据权利要求1所述的一种路口车道拓扑连接关系生成方法，其特征在于：对驶出路段进行参数化的方法是：对当前驶出路段中所有车道的车道边线，取其终点，进行直线拟合，得到的直线，其角度设定为车道从左到右的方向，与x轴正方向作为0度方向，之间的夹角，设为v0，作为驶出路段的横向角度；计算这条直线与最左侧车道边线延长线之间的交点，设定为P0(x0，y0)，作为驶出路段的参考点；计算所有车道边线在终点处的方向角，即对每条边线，计算终点前一点与终点之间构成的角度，然后对得到的所有方向角取平均值，作为驶出路段的纵向角度h0；计算车道方向列表，设定车道方向值：用0表示没有方向，1表示直行，2表示左转，4表示右转，8表示掉头，可以对多个方向计算复合值，对每个车道根据地面标线和道路标识情况设定一个车道方向值，然后得到当前整个驶出路段的车道方向列表{t0，t1，t2，...}；计算车道类型列表，设定车道类型值：用0表示未知类型，1表示机动车道，2表示非机动
车道，4表示公交专用道，可以设定复合值，对每个车道根据实际情况设定一个车道类型值，然后得到当前整个驶出路段的车道方向列表{c0，c1，c2，...}；计算车道宽度列表，对每个车道计算其终点处的车道宽度值，设为w，单位为米，然后得到当前整个驶出路段的车道宽度列表{w0，w1，w2，...}。3.根据权利要求2所述的一种路口车道拓扑连接关系生成方法，其特征在于：对驶入路段进行参数化的方法是：计算驶入路段的横向角度v1，方法与上述驶出路段中v0计算方法相似，不同是取所有车道起点进行直线拟合，得到直线；计算驶入路段的参考点P1，方法与上述驶出路段中P0相同；计算驶入路段的纵向角度h1，方法与上述驶入路段中h1计算方法相似，不同是计算起点处的角度，然后求平均值；计算车道方向列表，驶入路段的车道方向统一都设置为0，即没有方向；计算车道类型列表，同上述驶出路段；计算车道宽度列表，同上述驶出路段中相似，不同的是计算起点处的车道宽度。4.根据权利要求1所述的一种路口车道拓扑连接关系生成方法，其特征在于：归一化的方法是：对驶出路段，将P0平移到坐标原点(0，0)，将v0旋转到0度，对h0做同样的旋转，然后对驶入路段列表中所有的参考点做同样的平移，对所有的横向角度和纵向角度做同样的旋转，所有角度的范围设定为0到360度，或者
‑
180度到180度。5.根据权利要求1所述的一种路口车道拓扑连接关系生成方法，其特征在于：进入路口点和离开路口点的计算方法是：计算轨迹与第1步中拟合得到的横向直线之间的交点，同时计算所有车道边线与该横向直线之间的交点，再计算轨迹交点与车道边线交点之间的关系，计算其在哪两个车道边线交点之间，即属于哪个车道。6.根据权利要求1所述的一种路口车道拓扑连接关系生成方法，...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄洁，赵灿，王劲，
申请(专利权)人：中智行上海交通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：