一种基于定位标签的城市复杂交通环境路径诱导系统和方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于定位标签的城市复杂交通环境路径诱导方法及系统，所述方法包含：步骤101）通过在复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群周边和要道布设二维码或分类码等定位标签；步骤102）将现实场景中布设定位标签的各个物理位置和二维码或分类码等定位标签进行关联；步骤103）通过手持或车载终端通过扫描布设在现实场景中的定位标签，实现定位和基于定位的路径规划。所述步骤101）进一步包含：步骤101-1）用于生成定位标签的步骤；步骤101-2）用于采用立体化的可区分节点模型构建城市复杂环境的交通路网拓扑；步骤101-3）为各路段分配不同的权重值，然后基于得到的路网拓扑和路段权重值得到最优边控制集，为最优的边控制集布设定位标签。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术提供了一种基于定位标签的城市复杂交通环境路径诱导方法及系统，所述方法包含：步骤101）通过在复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群周边和要道布设二维码或分类码等定位标签；步骤102）将现实场景中布设定位标签的各个物理位置和二维码或分类码等定位标签进行关联；步骤103）通过手持或车载终端通过扫描布设在现实场景中的定位标签，实现定位和基于定位的路径规划。所述步骤101）进一步包含：步骤101-1）用于生成定位标签的步骤；步骤101-2）用于采用立体化的可区分节点模型构建城市复杂环境的交通路网拓扑；步骤101-3）为各路段分配不同的权重值，然后基于得到的路网拓扑和路段权重值得到最优边控制集，为最优的边控制集布设定位标签。【专利说明】
本专利技术涉及城市交通信息服务系统和方法，具体涉及一种基于定位标签的城市复杂交通环境路径诱导服务系统和方法。
技术介绍
随着城市快速发展，复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群等城市复杂交通环境越来越多，给公众出行造成了很大的问题，公众对于在城市复杂交通环境中的精确路径诱导信息服务需求越来越强烈。城市复杂交通环境路径诱导信息服务的主要问题有:一是出行者位置难以精确定位，二是起点到终点的路径诱导问题。为解决上述问题，一般的做法是在城市复杂交通环境周边时，使用智能手持终端，利用卫星定位技术，从而进行定位与诱导；而在室内，则通过布设无线接入设备，来进行定位和诱导。针对上述问题，专利“200610155115.3”中给出了一种将二维码标注在地图上，通过移动电话识读二维码地图上的二维码，从而获得更广泛的信息，辅助出行者出行和查询地图信息。目前，无论是室外的卫星定位方法，还是室内无线定位方法，在城市复杂交通坏境中提供定位和路径诱导信息服务时，都存在一定的弊端和问题，主要有:I)对于卫星定位受制于卫星信号强度、周边高楼遮挡等问题，定位精度难以保障；对于室内无线定位，同样其定位精度较低，并且手持终端或车载终端需要具有无线连接模块，而且需要实时与无线接入设备保持连接。例如，很难分辨某个出行者是在立交上还是立交下。2)如果通过增加室外卫星定位的路侧增强设备或室内无线接入设备来提升定位的精确度，则使得建设的成本大大增加，在现实生活中难以大规模应用。3)由室外进入室内或室内走出室外时，进行定位和诱导都需要在卫星定位和无线定位之间切换，对于使用者而言造成一定的不便，同时手持终端或车载终端还需要具备卫星定位模块和具备与该楼宇无线网络同类型的无线通讯模块(例如无线局域网、射频识别、超声波、红外等)。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为克服上述问题，从而提供一种简易的、可广泛应用于复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群等城市复杂交通环境中的定位和路径诱导方法，通过在复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群周边及室内关键交通节点和要道布设二维码、分类码等定位标签，将其位置和已布设的定位标签进行关联，并通过手持或车载终端在出行的过程中，通过扫描定位标签，实现精确定位和路径规划服务功能。为实现上述目的，本专利技术提供了一种基于定位标签的城市复杂交通环境路径诱导方法，所述方法包含:步骤101)通过在复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群周边及室内关键交通节点和要道布设定位标签，所述定位标签包含二维码、分类码或电子感应器等其它类别定位标签；步骤102)将现实场景中布设的定位标签的各个物理位置和这些定位标签在电子地图中的位置进行关联；步骤103)通过手持或车载终端通过扫描布设在现实场景中的定位标签，实现定位和基于定位的路径规划和交通诱导。上述步骤101)进一步包含:步骤101-1)用于生成定位标签的步骤；步骤101-2)用于采用立体化的可区分节点模型构建城市复杂环境的交通路网拓扑；其中，所述可区分节点模型为一个用四元组表示的扩展有向图:G = (1,0, M, C),I表示汇聚点，O表示发散点，I和O都是节点集合;Μ表示主边,C代表连接边,M和C都是边集合，且可区分节点模型中的所有元素都必须满足如下限制条件:条件1，能够有多条边指向汇聚点，但仅允许一条边从汇聚点出发；条件2，能够有多条边从发散点出发，但仅允许一条边指向发散点；条件3，M是由汇聚点指向发散点的边；条件4，C是由发散点指向汇聚点的边；步骤101-3)用于根据路段的重要程度为各路段分配不同的权重值，然后基于可区分节点模型得到的路网拓扑和路段权重值，并采用图论得到一个最优的边控制集，为最优的边控制集布设定位标签；其中，所述路段权重值采用如下策略获得:依据统计得到的路网中所有路段的重要程度，并通过模糊综合评价方法得到每个路段的权重值。上述步骤101-3)进一步包含:步骤101-3-1)用于确定路段的权重的步骤，该步骤中首先将路段的重要程度划分为若干级别，然后对路网中的每个路段依据道路等级、通行舒适度、与周边道路的联通性和道路周边坏境评价因素进行重要程度级别打分，并通过模糊综合评价方法确定路网中每个路段评价因素在权重等级上的隶属度，其隶属度最大值确定为该路段的权重值；步骤101-3-2)基于采用可区分节点模型构建的路网拓扑图G = (I, O, M, C)和步骤101-3-1)确定的路段权重值，找到一个最优的边控制集，然后进行定位标签布设；其中，边控制集的定位为:G= (1,0, Μ, C)是一个有向图，H是G的一个子集，e e E (H)，e是图2中的边M或C;如果KH(e) = {e}U{d e E(H):d可以由H集合的边e唯一确定}j#KH(e)是由H集合里面的边e控制的，U表示对两个集合取并。上述步骤101-3-2)进一步包含:步骤1，由人工采集城市复杂交通环境路网数据并基于可区分节点模型构建路网拓扑，其中，nl表示复杂交通环境路网拓扑中的顶点数量；n2表示复杂环境路网拓扑中的有向边数量。步骤2:首先给权重为最高级的路段布设定位标签，权重为最高级的路段为必须布设定位标签的路段，布设路段数为π3 ；步骤3:则此时已经设置了检测器的路段为η3，这些路段对应图G中的边的集合为F，其中F={e|e e E(G)},且e对应的路段设置了定位标签；再定义边集合H和边集合I，且所述边集合H满足:H=G-F,边集合I满足J= 0 ；步骤4:在边的集合F中任选一条边e e E(F)且H I,使得边集合I和边集合H同时满足:1=1 U {e}且 H=H-Kh (e)；步骤5:如果边结合F和边集合I满足:F=I，即边集合F中都已被选取，则进行步骤6，否则回到步骤4;步骤6:设边集合J，J= Ie I e e E (H)，且e对应的路段权重为下一级}；当E(J)#.，贝1J 选择任一条边 e e E (J),使得 F=F U {e}，H=H-Kh (e)；步骤7:如果边集合J中的边未达到路网路段的权重最低级，则回到步骤6，否则此时H = _，得到最优的控制边集合F，则集合F对应的路段就是需要布设定位标签的路段；其中，定位标签的布设位置在路段的入口处。上述步骤102)具体为:对定位标签的在现实场景中的位置进行采集和记录，并在电子地图上进行标定，和电子地图的虚拟位置进行关联；同时，对于电子地图中具有出行路网拓扑时，标签的位置也应该在出行路网拓扑中本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于定位标签的城市复杂交通环境路径诱导方法，所述方法包含：步骤101）通过在复杂路口、立交、综合交通枢纽、商业楼宇群周边及室内关键交通节点和要道布设定位标签，所述定位标签包含二维码和分类码；步骤102）将现实场景中布设定位标签的各个物理位置和这些位置上布设的定位标签进行关联；步骤103）通过手持或车载终端通过扫描布设在现实场景中的定位标签，实现定位和基于定位的路径规划。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：王振华，雷利军，单雅文，景泽涛，王法岩，聂炜，翟羽佳，荆长林，田启华，
申请(专利权)人：中国航天系统工程有限公司，
类型：发明
国别省市：