CN102073744A - 一种城市交通地图数据的处理方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种城市交通地图数据的处理方法及系统，其方法为：获取城市地理信息，以及参与交通活动的交通单元及其对应的行进路线；获取城市道路上的交通关键点，在此基础上依次建立城市道路关键点信息库、城市路段信息库和城市路段坐标库，最终构成城市交通基础信息库；并创建与其关联的城市交通地图，并在城市交通地图上显示城市交通基础信息库中的城市道路信息。通过上述本发明公开的方法和系统，按照当前城市地理信息的特点，以及对该城市地理范围内的交通信息，以及与交通信息相关的地理信息进行采集、归纳、提取和整理，完成对城市交通地图数据的处理，建立城市交通基础信息库，实现对城市交通地图数据的全面和规范的描述。

Description

一种城市交通地图数据的处理方法及系统

技术领域

本发明涉及地理信息领域、智能交通领域以及计算机技术领域，更具体的说，是涉及一种城市交通地图数据的处理方法及系统。

背景技术

在人们的日常出行的过程中，一般会遵循经验、习惯或城市地图中的交通路线选择出行路线。在采用现有技术进行城市交通路线描述的时候，用于显示交通地图的系统种类繁多，主要采用城市地理地图中进行简单的交通信息的标示，并在系统中显示。

但是，现有技术中的各类交通地图显示系统在进行显示交通地图数据或信息时都不是很全面、规范，而且其用途也比较单一，仅限于显示交通信息，并不能满足人们使用交通地图选择、规划出行路线的需求，因此，迫切的需要新的方式来完成对城市交通地图数据的处理，使其对交通地图的描述更加全面、规范，并满足人们对交通信息的选择需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了一种城市交通地图数据的处理方法及系统，以克服现有技术中对交通地图数据的描述不全面和不规范的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种城市交通地图数据的处理方法，包括：

获取城市地理信息，以及所述城市内参与交通活动的交通单元以及所述交通单元所对应的行进路线；

获取预设信息，依据所述交通单元、其所对应的行进路线和所述预设信息建立城市道路的编号和城市道路的排序；

获取所述城市道路上的交通关键点，所述交通关键点为所有使所述交通单元改变交通方式或变换路线的位置点；

按照进行编号和排序后的城市道路和所述交通关键点，建立城市道路关键点信息库；

依据所述城市道路关键点信息库以及预先获取的城市道路信息，建立对应连通所述城市道路关键点信息库中各交通关键点的城市路段信息库；

根据所述城市路段信息库和所述城市地理信息进行验证，建立所述城市路段信息库中各路段编号对应的城市路段坐标库；

依据所述城市路段坐标库中的各路段内部点坐标和弯道构成对应的单向链表，生成由单向链表构成的城市交通基础信息库。

优选的，所述生成由单向链表构成的城市交通基础信息库之后，还包括：

构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图，并在所述城市交通地图上显示所述城市交通基础信息库中的城市道路信息。

优选的，所述构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图之后，还包括：

确定路段的起止点查询或规划交通出行路线，调用所述城市基础信息库中对应的路段信息；

在所述城市交通地图上显示所述路段信息。

优选的，所述交通单元是参与城市交通活动的单元，包括：行人、非机动车、机动车和轨道交通工具。

优选的，所述预设信息是各个道路起止点地理坐标、建成年份或道路名称。

优选的，所述城市道路关键点信息库中的交通关键点的信息附属于对应的城市道路，并包含附属所述城市道路的统一编号、名称、坐标和属性。

优选的，所述路段具有弯道时，所述单向链表中包括所述路段的起止点坐标和起止点坐标间的弯道信息；

所述路段不具有弯道时，所述单向链表中包括所述路段的起止点坐标。

优选的，所述城市的范围为一个国家内的单个城市或多个空间地理信息衔接的城市，或者全球范围内具有城市空间信息要素的单个城市或多个空间地理信息衔接的城市。

一种城市交通地图数据的处理系统，包括：

第一获取单元，用于获取城市地理信息，以及所述城市内参与交通活动的交通单元以及所述交通单元所对应的行进路线；

编号排序单元，用于获取预设信息，依据所述交通单元、其所对应的行进路线和所述预设信息建立城市道路的编号和城市道路的排序；

第二获取单元，用于获取所述城市道路上的交通关键点，所述交通关键点为所有使所述交通单元改变交通方式或变换路线的位置点；

城市道路关键点信息库，用于保存和创建进行编号和排序后的城市道路和所述交通关键点之间的对应关系；

城市路段信息库，用于存储依据所述城市道路关键点信息库以及预先获取的城市道路信息，获取到的对应连通所述城市道路关键点信息库中各交通关键点与路段信息的对应关系；

城市路段坐标库，用于存储依据所述城市路段信息库和所述城市地理信息进行验证，所述城市路段信息库中各路段编号对应的城市路段坐标；

城市交通基础信息库，用于保存所述城市路段坐标库中依据各路段内部点坐标和弯道构成对应的单向链表。

优选的，还包括：

显示单元，用于构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图，并在所述城市交通地图上显示所述城市交通基础信息库中的城市道路信息；

查询或规划单元，用于确定路段的起止点查询或规划交通出行路线，调用所述城市基础信息库中对应的路段信息。

经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开了一种城市交通地图数据的处理方法及系统，按照当前城市地理信息的特点，以及对该城市地理范围内的交通信息，以及与交通信息相关的地理信息进行采集、归纳、提取和整理，完成对城市交通地图数据的处理；并通过利用获取到的城市地理信息、城市路段和交通关键点，层层进行细化建立对应的信息库，实现对城市交通地图数据更加全面和规范的描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例公开的一种城市交通地图数据的处理方法流程图；

图2为本发明实施例公开的另一种城市交通地图数据的处理方法流程图；

图3为本发明实施例公开的一种城市交通地图数据的处理系统结构示意图；

图4为本发明实施例公开的另一种城市交通地图数据的处理系统结构示意图。

具体实施方式

为保证说明书以及说明书附图中的引用清楚起见，下文中使用的技术名词或专用保留词的说明、简写或缩写总结如下：

交通单元：Trans Unit；

城市道路：City Road；

道路编号：Road Number；

道路交通关键点：Road Point；

城市交通路段：Road Unit；

城市道路关键点信息库：DB_RoadPoint；

全路附属信息库：DB_RoadInfo；

城市路段信息库中的路段分段信息部分：DB_RoadUnit；

城市路段坐标库：DB_UnitTrack。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例公开了一种城市交通地图数据的处理方法及系统，按照当前城市地理信息的特点，以及对该城市地理范围内的交通信息，以及与交通信息相关的地理信息进行采集、归纳、提取和整理，完成对城市交通地图数据的处理，以便于建立城市交通基础信息库，实现对城市交通地图数据的全面和规范的描述。具体的过程通过以下实施例进行详细说明。

请参阅附图1，为本发明实施例公开的一种城市交通地图数据的处理方法流程图，主要包括以下步骤：

步骤S101，获取城市地理信息，以及所述城市内参与交通活动的交通单元(Trans Unit)以及所述交通单元所对应的行进路线。

在步骤S101中，所获取的城市地理信息在时间上具有相对稳定的特点，而在城市中参与城市交通活动的交通单元具有多样性，主要包括：行人、非机动车、机动车和轨道交通工具等。在获取到的信息中还包括各类型的交通单元所对应的行进路线，需要说明的是，在各类交通单元进行交通活动的时候，都需要按照规定在各自的路线上进行行进的活动，例如，行人所对应的行进路线为人行道和斑马线等；机动车对应的行进路线为机动车道；非机动车对应的行进路线为非机动车路线；轨道交通工具如地跌，则对应的行进路线为铁轨。

步骤S 102，获取预设信息，依据所述交通单元、其所对应的行进路线和所述预设信息建立城市道路编号(Road Number)和城市道路的排序。

在步骤S102中，所述预设信息是指各个道路起止点地理坐标、建成年份、道路名称和登记于公共管理部门的编号，在依据获取到的预设信息，以及城市内的交通单元和其对应的行进道路的基础上，可以分别根据不同的预设信息建立城市道路的编号和排序，例如可以利用道路名称的拼音首字母的顺序进行城市道路的编号和排序，也可以在依据道路名称首字母的顺序的基础上，考虑建成年份再进行城市道路的编号和排序。需要说明的是，获取到的预设信息越详细，在建立城市道路的编号和排序的过程中，依据获取到的预设信息的组合执行相关的编号和排序会获取全面详细的城市道路的编号和排序。

步骤S103，获取所述城市道路上的交通关键点(Road Point)，所述交通关键点为所有使所述交通单元改变交通方式或变换路线的位置点。

在步骤S103中所获取的是，城市道路上所有的里程碑、公路界碑、百米桩、交叉路口、环岛、道路出入口、社区大门、出租车停靠站、单位出入口、交通灯、检查站、缴费站、人行横道、折点、起点、终点、道路宽度变化处、公共场所出入口以及公交站点等，以及其他可能产生使交通单元改变交通方式或变换路线的公共设施，即在城市道路上所有可能产生使交通单元改变交通方式或变换路线的位置点，该位置点为道路交通关键点。

步骤S104，依据进行编号和排序后的城市道路和所述交通关键点，建立城市道路关键点信息库(DB_RoadPoint)。

在步骤S104中，执行步骤S102之后完成了对城市道路的编号和排序，依据执行步骤S103获取到的交通关键点是随着城市道路的细化而同步分级细化的，因此，依据该分级细化的交通关键点可以对城市道路进行细化，进而可以以上述交通关键点为基础划分出最小的城市交通路段，并且在此最小的城市交通路段中行进的交通单元在正常状态下都可以连续运行、不可出入，而步骤S104中建立的城市道路关键点信息库也是层层分级的，并且在该城市道路关键点信息库中除了包含有交通关键点以外，还包括城市道路中所有的进入和退出点，其中，也包括不同种类的交通单元各自的可进入和退出的点，由于包含有上述城市道路中所有的进入和退出点，可以保证在逻辑相邻的两个进出点之间的交通路线是唯一的，并且，该交通关键点可以作为重要的城市交通定位点和交通出行路线规划中规范的起止点。

需要说明的是，该城市道路关键点信息库中的交通关键点的信息，附属于确定对应的城市道路，并且至少包含附属的城市道路的统一编号、名称、坐标和属性。

步骤S105，依据所述城市道路关键点信息库以及预先获取的城市道路信息，建立对应连通所述城市道路关键点信息库中各交通关键点的城市路段信息库。

在步骤S105中，由于交通关键点之间由一段一段的城市道路连通，也就是说城市道路是由交通关键点划分为相对应的路段，而在现实中，该路段对应各类不同交通单元各自行进的路线，例如，当交通单元为机动车时，所建立的城市路段信息库即对应于该城市中真实道路的车道内的各段。

需要说明的是，路段划分的原则为：在经过城市道路关键点信息库中的各关键点时，即进行分段，以确保前述要求的在同一道路内相邻的两个进出关键点之间的交通路线是唯一的。

此外，在预先获取的城市道路信息中包括各类城市道路的信息，因此，依据不同层级的城市道路在城市道路关键点信息库的基础上建立的城市路段信息库分为两个部分。即所述城市路段信息库包括全路附属信息库(DB_RoadInfo)和路段分段信息部分库(DB_RoadInfo)。

其中，全路附属信息库中包括预先获取到的城市道路信息中的全路附属属性信息，主要包含道路编号、道路名称、道路等级、用途、道路长度、车流量、设计车速、允许车速、设计载重、车道数、单行线、分时禁行、转弯限制、有无隔离带、封闭状态、拥堵系数、拥堵时段、安全系数、管理部门信息、路面结构(水泥、沥青、碎石、条石等)、空间位置(地下、高架)、起止点坐标和道路编号，并且在道路名称和编号中体现道路的归属。以上全路附属信息可以由所属路段的路段属性继承(默认完全继承)，而对于某路段中区别于整体的特殊部分可以部分申明修正。

路段分段信息部分库中包括城市道路内部进一步划分方向、用途、车道和路段编号，包含有路段编号、路段长度、路段属性部分申明修正项。

步骤S106，依据所述城市路段信息库和所述城市地理信息进行验证，建立所述城市路段信息库中各路段编号对应的城市路段坐标库(DB_UnitTrack)。

步骤S107，在所述城市路段坐标库中依据各路段内部点坐标和弯道构成对应的单向链表，整理所述单向链表，生成由单向链表构成的城市交通基础信息库。

在执行步骤106和步骤S107时，所进行的操作即是在建立好的城市路段坐标库中，完成对各个路段的具体空间位置的描述。对于一个路段的描述，首先，获取所述城市路段坐标库中的各个路段的内部点坐标和弯道信息，然后，再建立描述各个所述路段的内部点坐标和弯道信息的单向链表，所述单向链表中包括所述路段的起止点坐标和起止点坐标间的弯道信息。

需要说明的是，在执行步骤S107时，对于没有弯道的路段，弯道描述可空缺。因此，最简单的城市路段坐标库的元素就是一个包含该路段起止点两个坐标点的简单单向链表。

对于转弯处，在本发明所公开的实施例中则可采用顺序的密集描点拟合和圆弧线拟合两种方式。

其中，顺序的密集描点拟合是指：顺序的路段转弯处上的点坐标，密集程度应达到：在各点顺序连线后的路线轨迹，满足所支持的最大比例地图的表现要求。

圆弧线拟合是指：拟合精度应满足所支持的最大比例地图的表现要求。圆弧线表示包括圆弧线对应的圆心坐标和圆心角度两个要素，根据此两要素以及在其前面路线的切线方向即可确定转弯部分的拟合圆弧线。

在执行上述针对城市交通地图数据的处理之后，还包括建立对应的城市地图，因此在图1中还包括步骤S108。

步骤S108，构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图，并在所述城市交通地图上显示所述城市交通基础信息库中的城市道路信息。

通过执行上述本发明实施例公开的方法，层层建立包含城市地理信息、详细的城市道路信息的城市交通基础信息库。并且利用城市路段信息库和城市道路对应的交通关键点为基础，使执行步骤S108构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图上，可以全面、有规范的显示整个城市的交通信息、城市道路信息。

此外，城市交通基础信息库还可以采用某种实际的地理坐标或与实际地理坐标对应的抽象坐标表示其中要素的空间位置。

在上述本发明实施例公开的方法的基础上，请参阅附图2，在建立好城市交通地图之后，还包括以下步骤：

步骤S109，确定路段的起止点查询或规划交通出行路线，调用所述城市基础信息库中对应的路段信息。

步骤S110，在所述城市交通地图上显示所述路段信息。

需要说明的是，依据确定的路段的起止点调用所述城市基础信息库中对应的路段信息时，是根据起止点所在的空间区域出行路线归属、空间位置就近、门牌号归属和运动方向一致等原则，划归入已有的城市道路关键点信息库的点中，以实现规范、高效的路线规划和检索。

此外，基于本发明实施例所公开的方法，在处理城市交通地图数据的过程中，建立对应的城市交通地图，其所基于的城市不仅限于一个单独的城市，该城市的范围可以是一个国家内的单个城市或多个在空间地理信息上衔接的城市，也可以是全球范围内具有城市空间信息要素的单个城市或多个在空间地理信息上衔接的城市，并且上述本发明实施例中提到的城市为广义的城市。

上述本发明公开的实施例中详细描述了一种城市交通地图数据的处理方法，对于本发明的方法可采用多种形式的系统实现，因此本发明还公开了一种城市交通地图数据的处理系统，下面给出具体的实施例进行详细说明。

请参阅附图3，为本发明公开的一种城市交通地图数据的处理系统结构示意图，主要包括：第一获取单元101、编号排序单元102、第二获取单元103、城市道路关键点信息库104、城市路段信息库105、城市路段坐标库106、城市交通基础信息库107和显示单元108。

第一获取单元101，用于获取城市地理信息，以及所述城市内参与交通活动的交通单元以及所述交通单元所对应的行进路线。

编号排序单元102，用于获取预设信息，依据所述交通单元、其所对应的行进路线和所述预设信息建立城市道路的编号和城市道路的排序。

第二获取单元103，用于获取所述城市道路上的交通关键点，所述交通关键点为所有使所述交通单元改变交通方式或变换路线的位置点。

城市道路关键点信息库104，用于保存和创建进行编号和排序后的城市道路和所述交通关键点之间的对应关系。

城市路段信息库105，用于存储依据所述城市道路关键点信息库以及预先获取的城市道路信息，获取到的对应连通所述城市道路关键点信息库中各交通关键点与路段信息的对应关系。

城市路段坐标库106，用于存储依据所述城市路段信息库和所述城市地理信息进行验证，所述城市路段信息库中各路段编号对应的城市路段坐标。

城市交通基础信息库107，用于保存所述城市路段坐标库中依据各路段内部点坐标和弯道构成对应的单向链表。

显示单元108，用于显示与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图，并在所述城市交通地图上显示所述城市交通基础信息库中的城市道路信息。

通过上述第一获取单元101、编号和排序单元102和第二获取单元103获取最基本的城市地理信息和城市道路信息，然后在此基础上，首先建立对应的城市道路关键点信息库104；然后，在所述城市道路关键点信息库104的基础上建立城市路段信息库105；然后，在所述城市路段信息库105的基础上建立城市路段坐标库106；最后，集合上述层层进行构建的库生成城市交通基础信息库107，并将其与显示城市交通地图的信息显示单元108进行关联，在城市交通地图上显示对应的、全面的、规范的城市道路信息。

此外，在所述城市路段信息库105中包括全路附属信息库和路段分段信息部分库。

在上述本发明实施例公开的系统地基础上，请参阅附图4，还包括：查询或规划单元109。

查询或规划单元109，用于确定路段的起止点查询或规划交通出行路线，调用所述城市基础信息库中对应的路段信息。

由于该查询或规划单元109也与显示单元108相连，因此，调用的查询或规划的路段信息最终在显示单元108上显示。

综上所述：

通过上述本发明实施例公开的方法和系统，利用获取到的城市地理信息、城市路段和交通关键点，层层进行细化建立对应的信息库，针对城市路段以及显示于城市交通地图的数据更加全面、更加规范。

此外，本发明所公开的方法和系统，不仅限于单个的城市中，还可以应用于更大地理范围，以及该地理范围的数据建立中，比如全国、全球或者其他类别基于空间的信息要素的建立中。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的系统而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种城市交通地图数据的处理方法，其特征在于，包括：

获取城市地理信息，以及所述城市内参与交通活动的交通单元以及所述交通单元所对应的行进路线；

获取预设信息，依据所述交通单元、其所对应的行进路线和所述预设信息建立城市道路的编号和城市道路的排序；

获取所述城市道路上的交通关键点，所述交通关键点为所有使所述交通单元改变交通方式或变换路线的位置点；

按照进行编号和排序后的城市道路和所述交通关键点，建立城市道路关键点信息库；

依据所述城市道路关键点信息库以及预先获取的城市道路信息，建立对应连通所述城市道路关键点信息库中各交通关键点的城市路段信息库；

根据所述城市路段信息库和所述城市地理信息进行验证，建立所述城市路段信息库中各路段编号对应的城市路段坐标库；

依据所述城市路段坐标库中的各路段内部点坐标和弯道构成对应的单向链表，生成由单向链表构成的城市交通基础信息库。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述生成由单向链表构成的城市交通基础信息库之后，还包括：

构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图，并在所述城市交通地图上显示所述城市交通基础信息库中的城市道路信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图之后，还包括：

确定路段的起止点查询或规划交通出行路线，调用所述城市基础信息库中对应的路段信息；

在所述城市交通地图上显示所述路段信息。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述交通单元是参与城市交通活动的单元，包括：行人、非机动车、机动车和轨道交通工具。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设信息是各个道路起止点地理坐标、建成年份或道路名称。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述城市道路关键点信息库中的交通关键点的信息附属于对应的城市道路，并包含附属所述城市道路的统一编号、名称、坐标和属性。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述路段具有弯道时，所述单向链表中包括所述路段的起止点坐标和起止点坐标间的弯道信息；

所述路段不具有弯道时，所述单向链表中包括所述路段的起止点坐标。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述城市的范围为一个国家内的单个城市或多个空间地理信息衔接的城市，或者全球范围内具有城市空间信息要素的单个城市或多个空间地理信息衔接的城市。

9.一种城市交通地图数据的处理系统，其特征在于，包括：

第一获取单元，用于获取城市地理信息，以及所述城市内参与交通活动的交通单元以及所述交通单元所对应的行进路线；

编号排序单元，用于获取预设信息，依据所述交通单元、其所对应的行进路线和所述预设信息建立城市道路的编号和城市道路的排序；

第二获取单元，用于获取所述城市道路上的交通关键点，所述交通关键点为所有使所述交通单元改变交通方式或变换路线的位置点；

城市道路关键点信息库，用于保存和创建进行编号和排序后的城市道路和所述交通关键点之间的对应关系；

城市路段信息库，用于存储依据所述城市道路关键点信息库以及预先获取的城市道路信息，获取到的对应连通所述城市道路关键点信息库中各交通关键点与路段信息的对应关系；

城市路段坐标库，用于存储依据所述城市路段信息库和所述城市地理信息进行验证，所述城市路段信息库中各路段编号对应的城市路段坐标；

城市交通基础信息库，用于保存所述城市路段坐标库中依据各路段内部点坐标和弯道构成对应的单向链表。

10.根据权利要求9所述的系统，其特征在于，还包括：

显示单元，用于构建与所述城市交通基础信息库相关联的城市交通地图，并在所述城市交通地图上显示所述城市交通基础信息库中的城市道路信息；

查询或规划单元，用于确定路段的起止点查询或规划交通出行路线，调用所述城市基础信息库中对应的路段信息。

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