一种基于车道级轨迹的车道构建方法技术

本发明专利技术涉及一种基于车道级轨迹的车道构建方法，包括：S1，获取语义对象数据和车道级轨迹数据；S2，对车道级轨迹数据和语义对象数据进行分段处理；S3，对分段后的语义对象数据进行纵向聚类处理，得到多个分段语义纵向聚类结果集；S4，结合分段后的车道级轨迹数据，对各分段语义纵向聚类结果集进行矢量点序优化；S5，对语义纵向聚类结果集中的各纵向要素分别进行左侧缓冲预定距离，获得各纵向要素的邻里纵向结果集；S6，基于各纵向要素的邻里纵向结果集，判断是否满足车道构建条件；S7，若满足车道构建条件，对车道边线进行相互投影，切割修正车道边线，同时基于修正后的车道边线起始点构建上、下车道边线，完成车道构建。完成车道构建。完成车道构建。

【技术实现步骤摘要】
一种基于车道级轨迹的车道构建方法


[0001]本专利技术属于智能交通
，具体为涉及一种车道级轨迹的车道构建方法。

技术介绍

[0002]人工智能技术的快速发展使得自动驾驶技术的备受关注，而高精度地图作为辅助自动驾驶不可或缺的一部分，如何低成本、高精度地构建道路网的拓扑一直以来是研究者们关注的重点。而众包方式采集、更新是实现实时更新的低成本和可量产化的方案，具有非常显著的优势。其中车道线，车道拓扑连通是路网构建中重要的组成部分。
[0003]车道、车道拓扑连通构建，通过专利检索发现：《一种基于轨迹方向的车道边线聚合方法》(CN201911026989.2)该方案以相邻两个轨迹点之间的轨迹线段为中心，根据设定宽度生成轨迹线段的缓冲区；将各个轨迹线段的缓冲区组合生成缓冲区列表，根据轨迹点是否在缓冲区列表中判断保留或者抛弃轨迹点，根据各个保留的轨迹点生成参考轨迹；将参考轨迹中的轨迹点向两侧延伸生成扫描线段，对同一扫描线段与原始车道边线的交点做聚类生成各个聚类点，对各个聚类点进行归类后拟合成线，得到车道边线的聚合结果。但是该方法中未考虑高程值，不适合在立交、或者层级的道路等区域构建车道边线。《一种道路地图生成方法、装置及相关系统》(CN201811445885.0)根据当前位置信息，确定待生成的道路地图区域；从地图数据中获取待生成的道路地图区域的所有道路线段；针对每个道路线段，确定道路线段的各个车道组单元的位置，按照走行方向将各个车道组单元的车道依次连接成一个整体，得到道路线段的车道建模数据；根据车道建模数据得到地图描画数据并进行描画，生成道路地图。该方法虽然构建了车道线、道路地图，是基于走行方向判断道路方向，未结合车道级轨迹。在具体构建过程中存在一定的误差，生成的道路地图不能真实的反应现实的通行情况。

技术实现思路

[0004]针对现有技术的不足，本专利技术提出了一种基于车道级轨迹的车道构建方法，引入了车道级轨迹数据，真实的反应了现实情况下车辆的行驶情况，能有效的作为道路行驶方向的判断依据。同时基于云端地图输出的车道级轨迹数据对云端地图输出的语义对象数据进行纵向聚类，再根据纵向聚类结果得到各纵向要素的邻里纵向结果集，基于最小多边形原则构建车道。
[0005]本专利技术的技术方案为：
[0006]本专利技术提供了一种基于车道级轨迹的车道构建方法，包括：
[0007]步骤S1，获取云端地图输出的语义对象数据和车道级轨迹数据；
[0008]步骤S2，基于语义对象数据中的停止线信息、导流区信息及车道级轨迹数据中的轨迹信息，对车道级轨迹数据和语义对象数据进行分段处理，并将分段后的车道级轨迹数据和语义对象数据相关联；
[0009]步骤S3，结合分段后的车道级轨迹数据，对分段后的语义对象数据进行纵向聚类
处理，得到多个分段语义纵向聚类结果集verticals
line
；
[0010]步骤S4，结合分段后的车道级轨迹数据，对各分段语义纵向聚类结果集verticals
line
进行矢量点序优化，得到语义纵向聚类结果集verticals
line_
；
[0011]步骤S5，对语义纵向聚类结果集verticals
line_
中的各纵向要素vertical
i
分别进行左侧缓冲预定距离，获得各纵向要素vertical
i
的符合车道构建条件的邻里纵向结果集nears
line
；
[0012]步骤S6，基于各纵向要素vertical
i
的邻里纵向结果集nears
line
，判断是否满足车道构建条件；
[0013]步骤S7，若满足车道构建条件，对车道边线进行相互投影，切割修正车道边线，同时基于修正后的车道边线起始点构建上、下车道边线，完成车道构建。
[0014]优选地，步骤S3包括：
[0015]针对分段后的每一分段语义对象数据，均执行：
[0016]步骤S31，将分段语义对象数据中的面要素转化为线要素；
[0017]步骤S32，基于与分段语义对象数据关联的分段车道级轨迹数据，对分段语义对象数据中的线要素进行点序优化；
[0018]步骤S33，对经过点序优化的线要素进行短接线连接；
[0019]步骤S34，对经过点序优化的线要素进行长实线连接；
[0020]步骤S35，对经过点序优化的线要素进行短接线与长实线二次连接；
[0021]步骤S36，基于与分段语义对象数据关联的分段车道级轨迹数据对经过点序优化线的要素中未连接的数据进行补充连接。
[0022]优选地，步骤S5包括：
[0023]对语义纵向聚类结果集verticals
line_
中的各纵向要素vertical
i
分别进行左侧缓冲第一预定距离，获得各纵向要素vertical
i
的多个邻里纵向要素near
i
；
[0024]针对每一邻里纵向要素nears
i
，若其方位角在预定方位角误差范围内且其高程值在预定高程值误差范围内，则记录这一邻里纵向要素near
i
；
[0025]将记录的各邻里纵向要素near
i
，形成对应的纵向要素vertical
i
的邻里纵向结果集nears
line
。
[0026]优选地，步骤S7中：
[0027]针对每一纵向要素vertical
i
，基于其的邻里纵向结果集nears
line
，若满足len(nears
line
)＝1，则直接以这一纵向要素vertical
l
和其对应的一个邻里纵向要素near
i
为车道边线进行相互投影；
[0028]针对每一纵向要素vertical
i
，基于其的邻里纵向结果集nears
line
，若满足len(nears
line
)＞1，则对这一纵向要素vertical
i
和其对应的多个邻里纵向要素near
i
的最小距离进行排序，再最小矩形化method
min
‑
polugon
，得到构建最小面积的两个邻里纵向要素near
i
作为车道边线进行相互投影。
[0029]优选地，步骤S31包括：
[0030]获取包含分段语义对象数据中的各面要素的最小外接矩形框；
[0031]计算最小外接矩形框在X轴的变化量dist
x
和在Y轴上的变化量dist
Y
；
[0032]基于最小外接矩形框在X轴的变化量dist
x
和在Y轴上的变化量dist
Y...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于车道级轨迹的车道构建方法，其特征在于，包括：步骤S1，获取云端地图输出的语义对象数据和车道级轨迹数据；步骤S2，基于语义对象数据中的停止线信息、导流区信息及车道级轨迹数据中的轨迹信息，对车道级轨迹数据和语义对象数据进行分段处理，并将分段后的车道级轨迹数据和语义对象数据相关联；步骤S3，结合分段后的车道级轨迹数据，对分段后的语义对象数据分别进行纵向聚类处理，得到多个分段语义纵向聚类结果集verticals
line
；步骤S4，结合分段后的车道级轨迹数据，对各分段语义纵向聚类结果集verticals
line
进行矢量点序优化，得到语义纵向聚类结果集verticals
line_soft
；步骤S5，对语义纵向聚类结果集verticals
line_soft
中的各纵向要素vertical
i
分别进行左侧缓冲预定距离，获得各纵向要素vertical
i
的邻里纵向结果集nears
line
；步骤S6，基于各纵向要素vertical
i
的邻里纵向结果集nears
line
，判断是否满足车道构建条件；步骤S7，若满足车道构建条件，对车道边线进行相互投影，切割修正车道边线，同时基于修正后的车道边线起始点构建上、下车道边线，完成车道构建。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：针对分段后的每一分段语义对象数据，均执行：步骤S31，将分段语义对象数据中的面要素转化为线要素；步骤S32，基于与分段语义对象数据关联的分段车道级轨迹数据，对分段语义对象数据中的线要素进行点序优化；步骤S33，对经过点序优化的线要素进行短接线连接；步骤S34，对经过点序优化的线要素进行长实线连接；步骤S35，对经过点序优化的线要素进行短接线与长实线二次连接；步骤S36，基于与分段语义对象数据关联的分段车道级轨迹数据对经过点序优化线的要素中未连接的数据进行补充连接。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5包括：对语义纵向聚类结果集verticals
line_soft
中的各纵向要素vertical
i
分别进行左侧缓冲预定距离，获得各纵向要素vertical
i
的多个邻里纵向要素near
i
；针对每一邻里纵向要素nears
i
，若其方位角在预定方位角误差范围内且其高程值在预定高程值误差范围内，则记录这一邻里纵向要素near
i
；将记录的各邻里纵向要素near
i
，形成对应的纵向要素vertical
i
的邻里纵向结果集nears
line
。4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S7中：针对每一纵向要素vertical
i
，基于其的邻里纵向结果集nears
line
，若满足len(nears
line
)＝1，则直接以这一纵向要素vertical
i
和其对应的一个邻里纵向要素near
i
为车道边线进行相互投影；针对每一纵向要素vertical
i
，基于其的邻里纵向结果集nears
line
，若满足len(nears
line
)＞1，则对这一纵向要素vertical
i
和其对应的多个邻里纵向要素near
i
的最小距离进行排序，再最小矩形化method
min
‑
polygon
，得到构建最小面积的两个邻里纵向要素near
i
作为车道边线进行相互投影。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，步骤S31包括：获取包含分段语义对象数据中的各面要素的最小外接矩形框；计算最小外接矩形框在X轴的变化量dist
x
和在Y轴上的变化量dist
Y
；基于最小外接矩形框在X轴的变化量dist
x
和在Y轴上的变化量dist
Y
，确定最小外接矩形框的变化方向；基于最小外接矩形框的变化方向，提取最小外接矩形框的生成线。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S32包括：针对分段语义对象数据中的线要素集合segments中的各线要素均执行：获取各线要素的起点start
pt
和终点end
pt
；基于与各线要素关联的车道轨迹线信息对各线要素的起点start
pt
和终点end
pt
进行method
project
处理后获得project
start
和project
end
；若project
start
＞project
end
，则将对应的线要素的矢量点进行反序处理。7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，步骤S33包括：从经过点序优化的线要素集合segments中提取出短虚线要素集合segmentst
dash
；依次遍历短虚线要素集合segmentst
dash
中的每一短虚线要素；对每一短虚线要素进行纵向连接method
connection
，得到短虚线纵向要素连接结果result
dash
；步骤S34包括：从经过点序优化的线要素集合segments中提取出长实线要素集合segmentst
line
；依次遍历长实线要素集合segmentst
line
中的每一长实线要素；对每一长实线要素进行纵向连接method
connection
，得到长实线纵向要素连接结果result
line
；步骤S35包括：对短虚线纵向要素连接结果result
dash
和长实线纵向要素连接结果result
line
进行纵向连接method
connection
，得到线型要素纵向连接结果result
vertical
；步骤S36包括：提取轨迹变道变化点；缓冲查找要素在轨迹变化点指定范围内的要素集合result
track_change
，并且对临近对象集合按距离排序；对查找要素与临近对象基于方位角的分析判断，对符合方位角误差范围类的临近对象进行连接，并更新到result
vertical
，并以文件临时存储。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，对每一短虚线要素进行纵向连接method
connection
的步骤包括：从经过点序优化的线要素集合segments中提取出短虚线要素集合segmentst
dash
；将短虚线要素集合segmentst
dash
中的各短虚线要素connect
j

【专利技术属性】
技术研发人员：朱登明，
申请(专利权)人：重庆长安汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：