CN101957208B - 一种基于浮动车技术的新增道路发现方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于浮动车技术的新增道路发现方法，包括如下步骤：一，利用浮动车采集数据信息，并将所采集到的数据信息发送到系统中心；二，系统中心对所接收到的数据信息进行预处理，得到有效行车路线数据；三，系统中心将各有效行车路线数据与交通图层的道路数据匹配，若匹配失败则得到可能性新增道路，否则就不是新增道路；四，检验可能性新增道路是否重复出现，若重复出现则确定其为新增道路，否则不是新增道路。本发明利用大量装备了GPS等车载定位系统的浮动车在行驶过程中采集信息，并通过通信技术传送到系统中心，系统基于道路行车数据与交通图层数据的匹配，自动发现新增的道路，从而可实现交通图层道路信息的动态更新。

Description

一种基于浮动车技术的新增道路发现方法

【技术领域】

本发明涉及信息技术应用领域，具体是涉及交通图层中新增道路的发现方法，从而可为交通图层提供新增道路的动态更新。 

【背景技术】

已知当安装有导航系统的车辆，行驶在其导航装置所保存的地图信息中不存在的新道路的时候，将其行驶轨迹发送给地图信息提供装置，该地图信息提供装置先检索与所接收到的行驶轨迹相应的路径信息，再将所检索的路径信息发送给导航装置。浮动车技术，也被称作“探测车”，已经被广泛使用，其基本原理是：根据装备车载全球定位系统的浮动车在其行驶过程中定期记录的车辆位置，方向和速度信息，应用地图匹配、路径推测等相关的计算模型和算法进行处理，使浮动车位置数据和城市道路在时间和空间上关联起来。但是，交通图层的新增道路添加，依然需要由测绘部门和交通部门进行实地探测后，再统一发布交通图层更新文件实现。该方法不仅更新周期长，而且更新成本高，无法实现交通图层道路的动态更新。 

【发明内容】

本发明提供了一种基于浮动车技术的新增道路发现方法，其克服了背景技术中，更新周期长，而且更新成本高，无法实现交通图层道路的动态更新的不足。 

本发明解决其技术问题的所采用的技术方案是：本发明一种基于浮动车技术的新增道路发现方法，包括如下步骤： 

一，利用浮动车采集数据信息，并将所采集到的数据信息发送到系统中心； 

二，系统中心对所接收到的数据信息进行预处理，得到有效行车路线数据； 

三，系统中心将各有效行车路线数据与交通图层的道路数据匹配，若匹配失败则得到可能性新增道路，否则就不是新增道路； 

四，检验可能性新增道路是否重复出现，若重复出现则确定其为新增道路，否则不是新增道路。 

本技术方案与背景技术相比，它具有如下优点： 

1.本发明一种基于浮动车技术的新增道路的发现方法，利用浮动车在行驶过程中采集信息，基于道路行车数据与交通图层数据的匹配，来发现新增道路，可实现交通图层道路信息的动态更新； 

2.本发明只需要浮动车在行驶过程中就可以对新道路的探测，节约了大量的成本，传统的方法需要由测绘部门和交通部门进行实地探测，浪费大量的人力和物力； 

3.本发明在更新速度上也有了大幅的改进，传统的方法需要由测绘部门和交通部门进行实地探测，需要的时间较长，工作量较繁重； 

4.随着浮动车技术越来越广泛的应用，本发明具有良好的更新准确率，是一种切实可行的交通图层新增道路发现方法，对于交通图层的动态更新有着重要意义。 

【附图说明】

下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的描述。 

图1是本发明的一种基于浮动车技术的新增道路发现方法的系统框架图。 

图2是本发明的一种道路行车数据预处理算法流程图。 

图3是本发明的一种新增道路识别算法流程图。 

图4是本发明的一种新增道路检验算法流程图。 

【具体实施方式】

结合图1至图4对本发明进行详细的说明。 

本发明首先需要利用大量装备GPS等车载定位系统的浮动车在其行驶过程中定期采集车辆编号、位置、方向和速度信息，并将采集得到的数据传送到系统中心作为数据源。其次是系统中心需要将原始数据中的非正常行驶数据滤除，得到有效行使道路数据，并构造行车路线特征向量库。再次是通过与交通图层的道路特征数据匹配，识别出新增道路候选集。最后进行重复性检验，若重复出现则确认出最终的新增道路集。

如图1所示,为基于浮动车技术的新增道路发现方法的系统框架图，其详细展示了基于浮动车技术的新增道路发现系统所包括的四个部分，其中每个部分产生的结果作为下一个部分数据处理的对象。 

第一个部分，进行的是基于滑动时间窗口的浮动车行车数据采样，得到浮动车当前行车数据序列，在给定的用于分段采样的滑动时间窗T内，其采样数据集合为m辆浮动车的n阶序列 

X(m,n)={＜l_i，j,c_i，j,v_i，j>|i∈[1,m],j∈[1,n]}，其中， 

第二部分，进行的是对数据滤波和行车路线特征向量构造等数据预处理，最终得到有效行车路线特征向量库；第三部分，基于位置点的搜索区域算子，采用折半查找的方法将行车路线特征向量库与交通图层的道路特征向量库进行数据匹配，得到新增道路候选集；第四部分，对得到的新增道路候选集，基于行车路线特征向量的距离算子进行重复性检验，确认出最终的新增道路集。 

如图2所示，为一种道路行车数据预处理算法流程图，详细展示了图1中的第二部分，其主要步骤为： 

步骤1：对每辆浮动车的行车数据序列，将其速度在ΔT内一直都低于υ的干扰数据滤除，从而得到有效的道路行车数据序列； 

$\stackrel{\‾}{X}(m,n)=\{x_{i,j}\∈X(m,n)|\∀i\∃j(v_{i,j}\≥\mathrm{\υ})\},j\∈[k.,k+\frac{\mathrm{\ΔT}}{\mathrm{\τ}}],$

其中， $k\∈[1,n-\frac{\mathrm{\ΔT}}{\mathrm{\τ}}],$

步骤2：对得到的有效道路行车数据序列，根据其车辆编号i和位置属性构造有效行车路线特征向量 

$L_i=<l_{i,1},...,l_{i,j},...,l_{i,n}>|x_{i,j}\&Element;\stackrel{\&OverBar;}{X}(m,n),$

并得到行车路线特征向量库为 

S(m)＝{L_i|i∈[1，m]}。 

如图3所示，为一种新增道路识别算法流程图，详细展示了图1中第三部分，采用折半查找方法将行车路线特征向量库与交通图层的道路特征向量库进行数据匹配，得到新增道路候选集的具体步骤如下： 

Step 1：While S(m)非空，则转Step 2； 

Step 2：选取一条行车路线Li，并将交通图层的道路特征向量库初始化为Li的匹配集； 

Step 3：If Li的匹配道路集合为空，则将Li添加至新增道路集，然后转Step 2，否则转Step 4； 

Step 4：从Li的匹配道路集合中选取一条道路Pj； 

Step 4.1：If Li的长度小于γ，则Li添加至非新增道路集合，然后转Step 2，否则转Step 4.2； 

Step 4.2：if Pj经过Li中间点的搜索区域，则将Li折半，将前后两段路线依次输入转Step 4.1，否则，从匹配道路集合中删除道路Pj，然后转Step3； 

Step 5：End While； 

Step 6：输出新增道路候选集； 

Step 7：结束； 

然后对得到的新增道路候选集，基于行车路线特征向量的距离算子进行重复性检验， 

其中d(l₁，l₂)为两个位置点l₁和l₂之间的距离。 

如图4所示，一种新增道路检验算法流程图，详细展示了图1中第四部分。对每一条候选道路L_i，其验证步骤如下：

计算L_i与新增道路候选集中其它道路的距离，若其距离小于一定的值δ，则重复度计数加1；若L_i重复度计数大于一定的值α，则确认该候选道路为新增道路，否则不是新增道路。 

如图4，从新增道路候选集中选取出一候选道路L_i，其余道路作为对比道路。如果新增道路候选集中其余道路为非空，则从中选取一道路L_j，将两条道路L_i和L_j进行比对，如果两者的距离小于δ，则L_i重复度计数加1，若此时其余道路仍然是非空的时候，继续选取另一道路与L_i比对，直到当其余道路不是为非空的时候，系统开始计算L_i的重复度计数。如果L_i重复度计数大于α，确认该候选道路为新增道路，否则不是新增道路。 

以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。 

Claims (3)

1.一种基于浮动车技术的新增道路发现方法，其特征在于：包括如下步骤：

一，利用浮动车采集信息，并将所采集到的数据信息发送到系统中心；所述采集信息进一步包括：利用装备车载定位系统的浮动车以周期τ定期采集车辆编号i、位置l、方向c和速度信息v，得到数据信息集合xi＝<li，ci，vi>，所述浮动车在给定的、且用于分段采样的滑动时间窗T内，其采样的数据信息集合为m辆浮动车的n阶序列

X(m，n)＝{<l_i，j，c_i，j，v_i，j>|i∈[1，m]，j∈[1，n]}，其中， 

二，系统中心对所接收到的数据信息进行预处理，得到有效行车路线数据；具体包括：系统中心将非正常行驶的干扰数据滤除，得到有效的道路行车路线数据集合为

其中，

然后根据有效的道路行车路线数据得到对应的行车路线特征向量

并构造行车路线特征向量库为

S(m)＝{L_i|i∈[1，m]}，

最后将行车路线特征向量库存入统一的数据；

三，系统中心将各有效行车路线数据与交通图层的道路数据匹配，若匹配失败则得到可能性新增道路，否则就不是新增道路；具体包括：定义位置点的搜索区域算子，然后对S(m)中的任一行车路线L_i，在交通图层的道路特征向量库中根据所定义的位置点的搜索区域算子进行匹配搜索；所述的定义位置点l_i的搜索区域算子为 

四，检验可能性新增道路是否重复出现，若重复出现则确定其为新增道路，否则不是新增道路；具体包括：令 根据行车路线特征向量的距离算子，计算 

的任意两条行车路线之间的距离，若发现一条行车路线与其他行车路线之间的距离均小于一定的数值，则可确认该行车路线为新增道路。

2.根据权利要求1所述的一种基于浮动车技术的新增道路发现方法，其特征在于：

步骤三中，所述的匹配搜索时对行车线路采用折半查找的方法，逐步筛选经过线路中间点搜索区域的道路特征向量，若筛选集为空，则匹配失败，否则筛选直至该行车线路长度小于γ，匹配成功。

3.根据权利要求1所述的一种基于浮动车技术的新增道路发现方法，其特征在于：

步骤四中，所述的行车路线特征向量的距离算子为

其中d(l₁，l₂)为位置点l_i和l_j之间的距离。 

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