一种数字道路基础设施混合编码与优化方法技术

本发明专利技术涉及一种虚拟的三维数字道路基础设施混合编码与优化方法。本发明专利技术按照数字道路基础设施的混合编码与优化的原则是：“文件体现、结构标准、参数详实、使用方便、体量减小”。将数字道路基础设施编码为一种电子文件格式，其创建、打开、使用、存储、增删、复制更加为社会应用所习惯。同时，将变化频率和使用频率相近的但是种类不同的数字道路基础设施成员参数，采用混合编码方法，生成数字道路基础设施；让其使用方便，减小重复表达。用分隔符实现成员参数多层嵌套，减少了成员参数的嵌套、数组、类等表达的辅助字节。根据成员参数的表达形式，复合并用多种优化方法，尽可能减小数字道路基础设施的体量。础设施的体量。

【技术实现步骤摘要】
一种数字道路基础设施混合编码与优化方法


[0001]本专利技术涉及数字基础设施的混合编码与优化领域，具体涉及一种数字道路基础设施混合编码与优化方法。

技术介绍

[0002][0003]现有的道路基础设施数字化基本都构建在地理信息系统（GIS）之上；其缺点就是：首先，数字道路基础设施的体量实在太大；尚无商业使用价值。其次，检索速度实在太慢，无法为自动驾驶车辆提供实时处理数据。其三，很难表达现实道路不规范的曲线。其四，缺损道路属性信息；即便有，数据也不够精准。其五，无法独立应用，需要依附地理信息系统（GIS）和数据库。
[0004]若用数字道路基础设施（一种数据结构成员参数都为数字数据的电子文件）表达现实道路基础设施，就是一种道路基础设施数字化的优化方案，其体量是基于地理信息系统（GIS）的道路基础设施数字化的几十分之一，甚至几千分之一。但是：1、高速公路、一级公路和城市快速路约28万公里；同向道路总长约为56万公里。
[0005]2、二、三、四级公路，以及城市干线、主支线、次支线、支线、农村公路等约为492万公里；同向道路总长约为984万公里。
[0006]若要用数字数据表达约1040万公里同向道路，约3000万公里的数字车道；车道信息包括：数字车道标线坐标（笛卡尔三维坐标）、数字车道标线种类（几百种）、数字车道属性（包括航向角、横滚角、俯仰角、车道路面摩擦系数）、数字交通标识（几百种）等，其数据也是非常庞大的。本专利技术数字道路基础设施采用混合编码与优化方法，解决其体量过大的问题。
专利
技术实现思路

[0007]本专利技术提供一组数字道路基础设施混合编码与优化方法，解决数字道路基础设施的体量过大问题。
[0008]按照数字道路基础设施的混合编码与优化的原则是：“文件体现、结构标准、参数详实、使用方便、体量减小”。具体数字道路基础设施混合编码与优化原理：首先，将数字道路基础设施编码为一种电子文件格式，其创建、打开、使用、存储、增删、复制更加为社会应用所习惯。其次，根据数字道路基础设施特征，定义并编码数字道路基础设施基本单元——数字同向道路存取件；使其编码结构标准化；也使得数字行使道路的读取次数和时间都为最少。其三，数字道路基础设施的成员参数足够表达现实静态路况，为自动驾驶车辆提供丰富的基础数据。其四，将变化频率和使用频率相近的但是种类不同的数字道路基础设施成员参数，采用混合编码方法，生成数字道路基础设施；让其使用方便，减小重复表达。其五，采用分隔符区分成员参数，采用特定分隔符区分成员参数的层级，从而用分隔符实现成员参数多层嵌套，减少了成员参数的嵌套、数组、类等表达的辅助字节。其六，根据成员参数的表达形式，复合并用多种优化方法，尽可能减小数字道路基础设施的体量。其七，目前数字
道路基础设施主要服务于自动驾驶车辆的各种车载智能控制子系统；因此，其成员参数都使用数值、代码、短句；若将来需要服务于人，采用数字字典技术，再将成员参数转换为文字和图像，已为应用拓展奠定了基础。
[0009]数字道路基础设施混合编码与优化方法的体量估算：1、56万公里的高速公路、一级公路和城市快速路的同向道路；若每10米设计一个数字标线坐标点。估算同向道路平均为4车道（其中一条紧急停车带），约有2.24亿条数字车道路面横切线。
[0010]2、108万公里的二、三、四级公路，以及城市干线、主支线、次支线、支线等的同向道路；若每6米设计一个数字标线坐标点。估算同向道路平均为4车道（两条机动车道、一条非机动车道和人行道），约有7.2亿条数字车道路面横切线。
[0011]3、876万公里的农村公路，若每6米设计一个数字标线坐标点。估算同向道路平均为2车道（一条机动车道、一条非机动车道和人行道），约有29.2亿条数字车道路面横切线。
[0012]说明：转弯车道设计1米一条数字车道路面横切线；有些农村同向道路为人车混用；甚至是单向车道；两者平差。
[0013]总计38.64亿条数字车道路面横切线。一条数字车道路面横切线包括：数字交通标识、左侧数字标线坐标点、数字车道路面属性、右侧数字标线坐标点。若以一条数字车道路面横切线为100字节估算，520万公里道路的虚拟的三维数字道路基础设施的体量约为387GB；若再累计社区道路、村镇道理、单位道路、5年内约15%的道路增量、数字交通标识、管理信息等，累计数据体量在1TB以内，具有商业价值。即便数字车道路面横切线密度增加一倍，数字道路基础设施2TB的存储空间，也是可以接受的使用成本。
[0014]数字道路基础设施是国家级的数字基础设施之一。
[0015]数字道路基础设施包括：数字同向道路、数字交叉路口、数字交通标识等组成部件（其实，组成部件也是一种成员参数，类似C语言中的类、数组等，是简单成员参数的聚合体）；其成员参数包括数字标线坐标点、数字车道路面属性、数字交通标识等种类；成员参数地表达形式包括：定长代码、不定长字符、数值、数组、类、“空”等。
[0016]以下具体分析说明数字道路基础设施的混合编码方法与优化方法：1、数字道路基础设施基本单元的无序无缝存取的优化方法：本专利技术的数字道路基础设施是一个数字同向道路存取件的集合。数字同向道路存取件的编码结构比较简单与标准，包括设置数字同向道路标识的数字同向道路，以及与其相关的数字引导路段子集合。首先，数字同向道路存取件没有无效字节。其次，数字同向道路存取件“无序”格式化数字道路基础设施文件中的优化方法，使得多组测试人员能同时实施数字同向道路存取件采集、创建与格式化工作；简化协同，提高效率。其三，数字同向道路存取件可以“无缝”存放在数字道路基础设施中；这就为数字道路基础设施节省了大量的存储空间。
[0017]2、数字交通标志的混合编码与代码优化方法：传统交通标识包括《道路交通标志和标线》（GB5768）已定义的警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志及其辅助标志等种类，无论它们是标记在路面、还是设置在道路两侧或者上方，无论它们采用道路标线、文字、数字、图案等形式表达，它们都用中文（或者外文）、符号、数字和字母统一编码表达；本专利技术将它们混合定义为一种数字交通标识，其编码结构：数字交通标识代码及其辅助标志；整合生成一个数字交通标识集合。并按照它们格式化数字同向
道路存取件中的位置，分为数字道路种类、数字交通标识、数字车道种类、数字车道方向、数字标线种类等（具体见附表1～5）五种成员参数。其中，辅助标志可以没有，也可以任意个；辅助标志通常为一段文字（即便是多句，也要整合为一句，通过排版加以分句，诸如分行表达两个时间段）。本专利技术还根据数字道路特点和自动驾驶车辆的实际需要，不仅优化和替代了部分传统交通标识；还新定义了一些数字交通标识代码，进一步丰富了数字道路基础设施的数字交通标志，细化了车辆交通管理。
[0018]3、数字同向道路标识的混合编码与优化存取方法：本专利技术将数字同向道路综合代码、数字道路种类代码、安全横向距离、数字同向道路交通标识数组、数字车道交通标识数组本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种数字道路基础设施混合编码方法，其特征在于，将变化频率和使用频率相近的成员参数采用混合编码方法，生成所述数字道路基础设施；其中，所述成员参数包括数字标线坐标点和/或数字车道路面属性和/或数字交通标识，及其下级成员参数。2.根据权利1所述数字道路基础设施混合编码方法，其特征在于，将所述数字道路基础设施编码生成一种电子文件；其文件格式包括一个头部标识，以及至少一个数字同向道路存取件无序集合；和/或，所述数字同向道路存取件之间无缝存放。3.根据权利1所述数字道路基础设施混合编码方法，其特征在于，所述数字道路基础设施编码是一种独立的数字产品；其成员参数都采用数字数据。4.根据权利1所述数字道路基础设施混合编码方法，其特征在于，传统交通标志种类，包括警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、道路施工安全标志及其辅助标志；将它们混合定义为一种数字交通标识的编码结构：数字交通标识代码和/或辅助标志。5.根据权利1所述数字道路基础设施混合编码方法，其特征在于，所述数字车道路面属性至少包括动态路面摩擦系数；...

【专利技术属性】
技术研发人员：潘晓虹，
申请(专利权)人：上海天庸科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：