CN107466359A - 道路表征方法、显示道路信息的方法与设备 - Google Patents

Abstract

本申请的目的之一是提供一种道路表征方法，包括：获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；根据所述路段的路段属性信息确定所述路段对应的一个或多个原子车道；确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息；其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。本申请能对目标区域内车道的客观连接进行功能上的完全描述，包括车道的连通性和换道的可行性。

Description

道路表征方法、显示道路信息的方法与设备

技术领域

本申请涉及计算机领域，尤其涉及一种道路表征技术，以及显示道路信息的技术。

背景技术

无人驾驶系统一般由感知模块、定位模块、规划模块和控制模块组成。感知模块获取车辆当前所处的场景，定位模块分析场景获得当前位置，规划模块根据当前位置与目标位置规划线路，最后由控制模块发出车辆行驶指令。

为了能让规划模块切实规划出一条从起始位置到目标位置的可行驶路线，一份描述相关区域内车道通路的导向地图必不可少。见图1所呈现的场景，车辆若想从路段R1上的点P1行驶到路段R2上的点P2，地图必须对这个场景给出一个线路描述。一种朴素的描述方法是事先记录一条从初始位置到目标位置的行车轨迹，参考图2，系统运行时始终沿着这条单一的线路行驶。

这种单线路描述方法虽然简单方便，但是有一些明显的缺陷，例如：1)只能描述固定起点和终点的线路，若要更改起始地点或目标地点，必须更改地图；2)只能描述从起点到终点的一种运行方法，若要更换路线或改变换道(或称为并线，指车辆从一条车道驶入另一条车道)的位置，必须更改地图。

发明内容

本申请的一个目的是提供一种道路表征方法。

根据本申请的一个方面，提供了一种道路表征方法，该方法包括：

获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；

根据所述路段的路段属性信息确定所述一个或多个路段对应的一个或多个原子车道；

确定所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；

其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

根据本申请的另一个方面，提供了一种显示道路信息的方法，该方法包括：

在应用中显示道路信息；

其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。

根据本申请的一个方面，提供了一种道路表征设备，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行以下操作：

获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；

根据所述路段的路段属性信息确定所述一个或多个路段对应的一个或多个原子车道；

确定所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；

其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

根据本申请的另一个方面，提供了一种显示道路信息的设备，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行以下操作：

在应用中显示道路信息；

其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。

根据本申请的一个方面，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时使得系统进行以下操作：

获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；

根据所述路段的路段属性信息确定所述一个或多个路段对应的一个或多个原子车道；

确定所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；

其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

根据本申请的另一个方面，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时使得系统进行以下操作：

在应用中显示道路信息；

其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。

与现有技术相比，本申请对道路进行分割，基于原子车道对道路连接进行描述，能对相关区域内车道的客观连接进行功能上的完全描述，包括车道的连通性和换道的可行性，便于路径规划算法的实施，并且适应性强，更改起始地点、目标地点、运行路线或换道位置时无需更改地图。

附图说明

通过阅读参照以下附图所作的对非限制性实施例所作的详细描述，本申请的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出一种典型场景下的目标道路；

图2示出图1所示场景下的一条行驶路径；

图3示出根据本申请一个实施例的一种道路表征方法流程图；

图4是图1中目标道路的原子车道划分示意图；

图5示出根据本申请另一个实施例的一种道路表征方法流程图；

图6示出图4中原子车道所对应的有向线段；

图7示出用于表达图4中原子车道的连通性的有向图；

图8示出用于表达图4中原子车道的连通性和换道可行性的有向图；

图9和图10分别是其他场景下目标道路的原子车道划分示意图；

图11示出根据本申请一个实施例的道路表征设备的框图；

附图中相同或相似的附图标记代表相同或相似的部件。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步详细描述。

在本申请一个典型的配置中，终端、服务网络的设备和可信方均包括一个或多个处理器(CPU)、输入/输出接口、网络接口和内存。

内存可能包括计算机可读介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(RAM)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(ROM)或闪存(flash RAM)。内存是计算机可读介质的示例。

计算机可读介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。

本申请所指设备包括但不限于用户设备、网络设备、或用户设备与网络设备通过网络相集成所构成的设备。所述用户设备包括但不限于任何一种可与用户进行人机交互(例如通过触摸板进行人机交互)的移动电子产品，例如智能手机、平板电脑等，所述移动电子产品可以采用任意操作系统，如android操作系统、iOS操作系统等。其中，所述网络设备包括一种能够按照事先设定或存储的指令，自动进行数值计算和信息处理的电子设备，其硬件包括但不限于微处理器、专用集成电路(ASIC)、可编程逻辑器件(PLD)、现场可编程门阵列(FPGA)、数字信号处理器(DSP)、嵌入式设备等。所述网络设备包括但不限于计算机、网络主机、单个网络服务器、多个网络服务器集或多个服务器构成的云；在此，云由基于云计算(Cloud Computing)的大量计算机或网络服务器构成，其中，云计算是分布式计算的一种，由一群松散耦合的计算机集组成的一个虚拟超级计算机。所述网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络、无线自组织网络(Ad Hoc网络)等。优选地，所述设备还可以是运行于所述用户设备、网络设备、或用户设备与网络设备、网络设备、触摸终端或网络设备与触摸终端通过网络相集成所构成的设备上的程序。

当然，本领域技术人员应能理解上述设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。

在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或者更多，除非另有明确具体的限定。

以下以道路表征设备为例，详细描述根据本申请一个方面的道路表征方法。

参考图3，该方法包括步骤S11、步骤S12和步骤S13。在步骤S11中，道路表征设备获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；在步骤S12中，道路表征设备根据所述路段的路段属性信息确定所述路段对应的一个或多个原子车道；在步骤S13中，道路表征设备确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息；其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

具体而言，在步骤S11中，道路表征设备获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段。例如，道路表征设备获取地图中的一条、多条或所有道路，作为目标道路，用于进一步处理以获得包含车道关联信息的导向地图。其中，目标道路包括一个或多个路段，每个路段对应一段供车辆行驶的连续路面并包含一根或多根车道，相邻路段之间车道断开，例如两个相邻的路段被交叉路口分隔。

随后在步骤S12中，道路表征设备根据所述路段的路段属性信息，确定所述路段对应的一个或多个原子车道。例如，根据上述各路段中各车道的换道信息将各车道进行分段，直至每一段车道满足：该段车道上任一点向相邻车道换道的可行性、以及相邻车道向该段车道上任一点换道的可行性均相同，称这每一段车道为原子车道，而所述路段的路段属性信息包括车道的换道信息。又例如，当一条车道L1(未示出)与另一条车道L2(未示出)发生交叉，车道L1在交叉点被分为分段车道L1a(未示出)和分段车道L1b(未示出)，车辆可由车道L2驶入分段车道L1b，则划分原子车道时，在车道L2与车道L1的交叉点对车道L1进行分段。再例如，在上述基础上，结合车道的限速或限行信息将各车道进行分段，直至每一段车道满足：该段车道上任两点的限速或限行信息均相同；所述路段的路段属性信息还包括车道的限速或限行信息。类似地，所述路段的路段属性信息还可根据实际情况包括其他道路信息，在此不再赘述，并在此以引用的方式包含于此。

其中，“原子车道”满足原子性，即：1)相邻原子车道之间的换道行为处处一致，即从一段原子车道上任一处均可换道至相邻的同一原子车道上或由相邻的同一原子车道换入，或任一处均不可换道至相邻的同一原子车道或由相邻的同一原子车道换入；2)一段原子车道的终点可连接其他一段或多段原子车道的起点，一段原子车道的起点也可连接其他一段或多段原子车道的终点。自动驾驶车辆在原子车道中行驶时，除换道的情形外，沿着原子车道，由原子车道的起点驶向原子车道的终点。

优选地，每个原子车道具有唯一起点与唯一终点。例如，在将路段中的车道划分为原子车道时，若车道连接有匝道或路口，从而车辆可由匝道驶出车道或由路口驶入其他车道，则在车道与匝道或路口的连接处对车道进行划分；又例如，若车辆可由交叉路口或匝道驶入需要划分为原子车道的车道，则在交叉路口或匝道与该车道的连接处对车道进行划分。车辆在原子车道上行驶时，除通过换道进入其他原子车道外，仅能从原子车道的唯一起点驶向该原子车道的唯一终点。其中，保证原子车道仅有唯一起点和唯一终点，可对车道的行驶可行性进行明确的描述。

然后，在步骤S13中，道路表征设备确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息。其中，所述原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。例如，根据同一根车道上、物理上相连的两段原子车道之间的连接信息，确定这两段原子车道之间的车道关联信息为相互连接，即车辆可由这两段原子车道中的其中一段驶入另一段；或还可结合车道自身的行驶方向，确定这两段原子车道之间的车道关联信息为单向地连接，连接方向与车道的行驶方向一致。又例如，当一条车道L1(未示出)与另一条车道L2(未示出)发生交叉，车道L1在交叉点被分为分段车道L1a(未示出)和分段车道L1b(未示出)，车辆可由车道L2驶入分段车道L1b，则划分原子车道时，在车道L2与车道L1的交叉点对车道L1进行分段，若车道L2和分段车道L1b已为原子车道，则原子车道L2和原子车道L1b之间的车道关联信息为单向地连接，连接方向为由原子车道L2指向原子车道L1b。再例如，根据平行且相邻的两段原子车道之间的换道信息，确定这两段原子车道之间的车道关联信息为相应的换道关系，如这两段原子车道之间可相互换道，则它们之间的车道关联信息为相互连接，即车辆可由这两段原子车道中的其中一段驶入另一段；或者根据交通规则，这两段原子车道之间仅可单向换道，则它们之间的车道关联信息为单向地连接，连接方向与被允许的换道方向一致。

例如，计算机首先获取图1所示的道路信息，将其中的道路作为目标道路，包括路段R1、路段R2和路段R3，各路段的行驶方向也已在图中标出。其中，路段R1和路段R2、路段R2和路段R3、路段R1和路段R3之间均存在交叉关系；路段R1包含两条车道，并且在路段R1的前半段这两条车道只能单向换道(仅能由虚线一侧换道至实线一侧)，而后半段则能双向换道；路段R2和路段R3均只包含一条车道，并且路段R3的行驶方向在路段R1和路段R3的交叉位置发生变化。

随后，计算机根据路段R1中一条车道与路段R2中车道的交叉关系、路段R2中车道与路段R3的交叉关系、路段R1中车道与路段R3的交叉关系，以及路段R1中两条车道换道关系的变化(由仅能单向换道变更为可双向换道)，将各路段中车道进行分段，分段结果参考图4。其中，路段R1被分为原子车道A4、原子车道A5、原子车道A6和原子车道A7，路段R2被分为原子车道A1和原子车道A2，路段R3被分为原子车道A3和原子车道A8。其中，路段R1中，原子车道A6可换道至A4，原子车道A4不可换道至原子车道A6，原子车道A5和原子车道A7之间可互相换道；路段R1中两条车道的换道关系的变化，与路段R1、路段R2的交叉发生于同一点，故仅将路段R1的两条车道各自分为两段。若换道关系的变化、路段的交叉发生在不同位置，则还需根据实际情况，继续对相应车道进行分段。原子车道的划分可逐步进行并验证，若对各车道进行分段后，当前目标道路中仍存在不符合原子性的分段车道，则对其继续划分直至所有的分段车道均满足原子性。

接着，计算机确定各原子车道之间的车道关联信息。原子车道A4和原子车道A5物理地相连，车辆可由原子车道A4驶入原子车道A5，故原子车道A4与原子车道A5之间的车道关联信息包括：原子车道A4单向地连接至原子车道A5，例如原子车道A4的终点与原子车道A5的起点连接；同理，原子车道A6单向地连接至原子车道A7，原子车道A2单向地连接至原子车道A1。另外，车辆可由原子车道A4驶入原子车道A2，故原子车道A4单向地连接至原子车道A2；同理，原子车道A3单向地连接至原子车道A1，原子车道A5单向地连接至原子车道A3，原子车道A7单向地连接至原子车道A8。并且，车辆仅能由原子车道A6换道至原子车道A4而不能反之，故原子车道A6单向地连接至原子车道A4；另一方面，车辆在原子车道A5和原子车道A7之间可自由换道，故原子车道A5和原子车道A7之间的车道关联信息包括：原子车道A5和原子车道A7双向地互相连接，例如，车道关联信息包括：车辆可由原子车道A5换道至原子车道A7，以及车辆可由原子车道A7换道至原子车道A5。

至此，根据原子车道A1～A8，以及各原子车道之间的车道关联信息，即可表征图1中示出的目标道路，计算机根据各原子车道及车道关联信息即可确定目标道路中相应位置除车道的连通性和换道的可行性。

其中，所述道路表征设备为计算设备，如手机、平板电脑、车载导航设备、PDA、个人计算机、网络服务器、云等，其包括处理器及存储器，该存储器中存储有计算机可执行指令，这些可执行指令在被执行时使得该处理器执行上述道路表征方法。当然，本领域技术人员应能理解上述设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。例如，上述道路表征设备为移动终端，例如车载导航设备或车辆内乘客手持的手机、平板电脑，该移动终端在执行上述道路表征方法时，首先获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；然后，该移动终端根据所述路段的路段属性信息确定所述路段对应的一个或多个原子车道；接着，该移动终端确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息，其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。又例如，上述道路表征设备为网络服务器，该网络服务器执行上述道路表征方法，执行过程与移动终端执行该方法的过程相同，在此不再赘述，并以引用的方式包含于此。

优选地，参考图5，所述方法还包括步骤S14。在步骤S14中，根据所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息建立所述目标道路对应的有向图，其中，所述有向图中各顶点对应于一个所述原子车道，所述有向图中两顶点间的有向边对应于两个所述原子车道间的车道关联信息。例如，在将目标道路划分为原子车道、并确定各原子车道的车道关联信息后，利用有向图记录各原子车道及各原子车道之间的车道关联信息，将各原子车道分别对应有向图的一个顶点，而各原子车道之间的车道关联信息对应有向图各顶点之间的有向边。

例如，参考图6，将图4中的原子车道A1～A8分别通过有向线段a1～a8进行表达。由于通过车道中心线及车道宽度信息即可还原车道的原貌，而车道中心线可反映车道的走向。因此，在一些实施例中，采用有向线段吻合原子车道的中心线，即可反映这段原子车道的走向和行驶方向；若需要，还可通过相应的车道宽度信息对原子车道进行进一步的描述。其中，有向线段可以是直线，也可以是曲线，长度根据道路实际情况变化；有向线段具有方向性，线段的方向为由线段起点指向线段终点，而线段上任一点的切线方向对应车辆在该位置的行驶方向。

首先，确定图4中各原子车道的中心线，再根据各原子车道规定的车辆行驶方向，确定各原子车道所对应的有向线段。有向线段的确定过程可由计算机完成或人工完成。其中，自然连通的原子车道所对应的有向线段也相连，例如，原子车道A2、原子车道A4、原子车道A5分别对应原子线段a2、原子线段a4、原子线段a5，车辆可由原子车道A4自然驶入原子车道A5，则有向线段a4的终点与有向线段a5的起点相连；车辆可在转向之后由原子车道A4驶入原子车道A2，则有向线段a4的终点与有向线段a2的起点也相连。图6中其他有向线段的起点或终点相连的情况以此类推，不再赘述。另外需要注意的是，由于车辆可由原子车道A6单向地换道至原子车道A4，并且可双向地在原子车道A5和原子车道A7之间换道，这些换道信息被另行记录。

随后，计算机将图6中各有向线段分别记为一个顶点，以这些顶点建立一个空图，并将各有向线段的连接关系作为各顶点之间的有向边，从而建立有向图；其中，有向边的方向与规定的车辆行驶方向一致。参考图7，将图6中的有向线段a1～a8分别记为相应的顶点，再根据图6中有向线段的连接关系，添加相应顶点之间的有向边。如，有向线段a4的终点连接有向线段a2的起点，规定的车辆行驶方向也是由有向线段a4代表的原子车道驶向有向线段a2代表的原子车道，因此，图的顶点a4和顶点a2之间存在有向边，并且有向边的方向是由顶点a4指向顶点a2。遍历图6中的有向线段，根据各有向线段与其他有向线段之间的连接关系添加相应的有向边，即可建立图7所示的图。由于有向线段的连接关系反映原子车道之间的自然连通关系，而图7中的图的有向边是根据有向线段的连接关系确定的，因此，图7中的图的有向边也反映原子车道之间的自然连通关系。

接着，在图7中的图的基础上，根据被记录的原子车道之间的换道信息，继续添加相关顶点之间的有向边。例如，车辆可由原子车道A6单向地换道至原子车道A4，而原子车道A6对应顶点a6，原子车道A4对应顶点a4，因此在顶点a6和顶点a4之间增加1条有向边，有向边的方向为从顶点a6指向顶点a4；又例如，车辆可双向地在原子车道A5和原子车道A7之间换道，而原子车道A5对应顶点a5，原子车道A7对应顶点a7，因此在顶点a5和顶点a7之间增加2条有向边，有向边的方向分别为从顶点a5指向顶点a7，以及从顶点a7指向顶点a5。遍历各原子车道的换道信息，根据换道信息增加有向边后的有向图如图8所示。由于图8中相对于图7新增的有向边是根据原子车道之间的换道信息确定的，因此，新增的有向边也反映原子车道之间的换道关系。

至此，各原子车道之间的车道关联信息均与图8中示出的有向图的有向边对应，其中，所述车道关联信息包括原子车道之间的自然连通信息和原子车道之间的换道关系信息。

另一方面，通过车道两侧的车道线位置与走向即可反映车道的位置与走向，因此，在另一些实施例中，采用两条有向线段吻合原子车道两侧的车道线，其中任意一条有向线段可反映这段原子车道的走向和行驶方向，将这些有向线段记为有向图的顶点、将原子车道之间的连通关系和换道信息记为有向图的有向边，即可将各原子车道和它们之间的车道关联信息通过有向图进行表征，处理过程与上述采用有向线段吻合原子车道的中心线的方案类似，在此不再赘述，并以引用的方式包含于此。

优选地，在步骤S13中，道路表征设备根据预定车道关联规则，确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息。例如，根据预先设定的车道关联规则，车辆可从一个原子车道驶入另一个原子车道，则这两个原子车道之间存在车道关联信息。车道关联规则可根据原子车道实际的连接关系确定，或结合交通规则确定。

其中，优选地，所述车道关联规则包括以下至少任一项：1)若所述目标道路对应的原子车道中第一原子车道与第二原子车道属于同一路段，且所述第一原子车道可换道至所述第二原子车道，则确定所述第一原子车道与所述第二原子车道间的车道关联信息包括所述第一原子车道可换道至所述第二原子车道；2)若所述目标道路对应的原子车道中第三原子车道与第四原子车道属于相邻路段，且所述第三原子车道可供车辆驶入所述第四原子车道，则确定所述第三原子车道与所述第四原子车道间的车道关联信息包括所述第三原子车道的终点与所述第四原子车道的起点连接；3)若所述目标道路对应的原子车道中第五原子车道与第六原子车道属于同一路段，且所述第五原子车道的终点与所述第六原子车道的起点重合，则确定所述第五原子车道与所述第六原子车道间的车道关联信息包括所述第五原子车道的终点与所述第六原子车道的起点连接。

例如，参考图1和图4，路段R1对应一段连续的道路，这段连续的道路包括两条连续且相平行的车道，原子车道A4和原子车道A5属于其中一条车道，原子车道A6和原子车道A7属于其中另一条车道。其中，原子车道A6可换道至原子车道A4，并且原子车道A6和原子车道A4同属于路段R1，则原子车道A6与原子车道A4之间的车道关联信息包括：原子车道A6可换道至原子车道A4。

又例如，参考图9，横向的交叉道路被十字路口分为路段R4、路段R5、路段R6、路段R7、路段R8和路段R9，其中，车辆可由路段R5驶入路段R4，或由路段R6驶入路段R7；路段R6和路段R7是相邻路段，分别包含三个车道，进行原子车道划分后，路段R6靠近十字路口的原子车道分别为原子车道A9、原子车道A10、原子车道A11，路段R7靠近十字路口的原子车道分别为原子车道A12、原子车道A13、原子车道A14；车辆可由原子车道A9驶入原子车道A12，则原子车道A9和原子车道A12之间的车道关联信息包括：原子车道A9的终点与原子车道A12的起点连接；以此类推，原子车道A10与原子车道A13之间的车道关联信息包括：原子车道A10的终点与原子车道A13的起点连接，原子车道A11与原子车道A14之间的车道关联信息包括：原子车道A11的终点与原子车道A14的起点连接。其中，若车辆还可由原子车道A9驶入原子车道A13，则原子车道A9与原子车道A13之间的车道关联信息包括：原子车道A9的终点与原子车道A13的起点连接；其他原子车道之间的车道关联信息可以此类推，不予赘述。

再例如，仍然参考图1和图4，原子车道A4和原子车道A5同属于路段R1，并且由于车道是连续的，原子车道A4的终点与原子车道A5的起点重合，则原子车道A4与原子车道A5之间的车道关联信息包括：原子车道A4的终点与原子车道A5的起点连接。同理，原子车道A6与原子车道A7之间的车道关联信息包括：原子车道A6的终点与原子车道A7的起点连接。

特别地，参考图10，目标道路包括环岛，该环岛设有4个出入口，环岛内包含两条封闭的环形车道。环岛的出入口分别连接路段R10、路段R11、路段R12和路段R13。路段R10、路段R11、路段R12和路段R13中的原子车道按上文所述方法确定；环岛内的环形车道由最近的出入口路段中原子车道的延长线或反向延长线切割形成原子车道，环岛内及环岛出入口处的原子车道已在图10中示出。

其中，本领域技术人员应能理解，上述基于有向图的表征原子车道和它们之间的换道信息的方法作为本申请的优选实施例，仅为示例而非限制。例如，在一些实施例中，表征原子车道和它们之间的换道信息的方法还包括将有向线段的端点记为有向图的顶点或者将有向线段的端点即为一个原子信道的起点或者终点，而将有向线段之间的连接关系以及有向线段自身的指向通过有向图的有向边进行表达，从而通过有向图表征目标道路的自然连接关系，原子车道之间的换道关系则作为车道关联信息另行记录，从而实现基于有向图表征原子车道及它们之间换道信息的目的。又例如，在一些实施例中，原子车道之间的换道信息仍然通过有向图的有向边进行表征，例如有向边从一条有向线段的起点所对应的有向图的顶点，指向另一条有向线段的终点所对应的有向图的顶点。

优选地，每个原子车道上各点具有相同的换道行为。例如，参考图1和图4，路段R1包含两条车道，并且在路段R1的前半段这两条车道只能单向换道(仅能由虚线一侧换道至实线一侧)，而后半段则能双向换道。根据这种换道可行性的变化，在换道可行性发生变化的位置将路段R1的两根车道分别进行原子车道划分，从而获得原子车道A4、原子车道A5、原子车道A6和原子车道A7，其中，原子车道A4上任一点均不可向其他车道变道，原子车道A5上任一点均可向原子车道A7变道，原子车道A6上任一点均可向原子车道A4变道，而原子车道A7上任一点均可向原子车道A5变道。

保证原子车道上各点具有相同的换道行为，可对车道的换道可行性进行明确的描述。

优选地，参考图11，所述方法还包括步骤S15。在步骤S15中，道路表征设备根据所述原子车道所从属路段的路段属性信息确定所述原子车道的车道辅助信息。其中，这些车道辅助信息提供关于相应的原子车道的额外信息，以方便系统模块做出更精准的行为判断及车辆控制，例如在无人驾驶车辆基于原子车道行驶的情形下。

例如，计算机在将目标道路划分为原子车道时，还将额外的信息附加到原子车道的属性信息中，如限速信息、原子车道的路径曲率信息、用于在多个定位源存在的情况下实现更精确定位的定位权重信息、交通法规规定的强制行为信息和让行信息、路面材质信息、车道所处的环境信息等，从而指导驾驶员的驾驶行为或无人驾驶车辆的无人驾驶行为，提高导航准确性，改善驾驶或乘坐体验。其中，定位源是用于提供车辆定位信息的装置模块，通常由定位装置(例如GPS接收器、摄像头或激光雷达等)和基于该定位装置的定位算法(例如基于摄像头的各种视觉定位算法，如SLAM(Simultaneous Localization and Mapping,同时定位与建图))确定；原子车道对应的定位源的准确度(或可信度)通过定位权重信息表示，准确度越高的定位源的定位权重也越高，相应地其定位信息也越会被无人驾驶系统采信，从而提高导航准确性。

又例如，原子车道通过有向线段表示，计算机首先确定各原子车道的中心线，再根据各原子车道规定的车辆行驶方向，确定各原子车道所对应的有向线段，结合原子车道的车道宽度信息即可实现对原子车道的描述；计算机将限速信息、路径曲率信息、定位权重信息等额外信息附加到原子车道所对应的有向线段的属性信息中。再例如，目标道路中的各原子车道分别被表示为有向图中的一个顶点，而将各原子车道之间的车道关联信息通过有向边表示，则计算机将限速信息、路径曲率信息、定位权重信息等额外信息附加到原子车道所对应的有向图的顶点的属性信息中。

其中，优选地，所述车道辅助信息包括以下各项中的至少任意一项：所述原子车道的限速信息；所述原子车道的限行信息；所述原子车道的曲率信息；所述原子车道的路面信息；所述原子车道的环境信息。

例如，原子车道的限速信息给出车辆通过该原子车道时的限速；限行信息给出该原子车道在特定时间和/或对于特定车辆是否可以通行；原子车道的曲率信息用于提供弯道的转弯半径，使无人驾驶车辆的车辆控制模块有针对性地设置前轮偏转角，防止转弯时前轮出现抖动，以提升车辆的乘坐体验；原子车道的路面信息提供路面材质类型信息，如路面为沥青路面、混凝土路面、泥土路面或砂石路面，还可进一步根据路面材质类型信息确定合适的行驶速度；原子车道的环境信息提供车道所属的道路是高速公路、城市公路、隧道、大桥等，可用于确定合适的驾驶模式、驾驶风格等，也可用于对车辆灯光等进行控制，例如在高速公路上可持续使用远光灯，而在城市公路上则不能持续使用远光灯。

优选地，所述目标道路包括以下各项中的至少任意一项：目标区域内的多条道路；规划应用输出的规划路径；用户设置的行驶路径。

例如，计算机对被选定的目标区域内的所有车道进行读取和分析，并将车道分割成原子车道。又例如，计算机读取路径规划应用输出的规划路径，其中，该规划路径在地图上连接起点和终点；计算机将规划路径所涉及的车道分割成原子车道。再例如，计算机获取用户在地图上设置的行驶路径，将该行驶路径所涉及的车道分割成原子车道。

根据本申请的另一个方面，提供了一种显示道路信息的方法，参考图12，该方法包括步骤S21。在步骤S21中，道路信息显示设备在应用中显示道路信息；其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。所述原子车道及所述车道关联信息用于表征目标道路。道路信息显示设备所显示的道路信息，可以是指定路径(例如导航应用的规划路径或用户指定路径)对应道路的道路信息，也可以是目标区域内部分或所有道路的道路信息。

例如，一台无人驾驶车辆的车载导航设备具有液晶显示屏幕，并且该车载导航设备正在运行导航应用。车载导航设备在其液晶显示屏幕上显示当前区域内的道路信息，其中，这些道路包含车道，而车道通过原子车道进行表示。此外，车载导航设备还在其液晶显示屏幕上显示这些原子车道之间的车道关联信息，例如，当车辆能从一段原子车道向另一段原子车道换道，显示连接这两段原子车道的单向箭头，箭头方向与换道方向相同；或者，当车辆可在两段原子车道之间双向换道，则液晶显示屏幕上显示连接这两段原子车道的双向箭头，或显示连接这两段原子车道、方向相反的单向箭头，指示两段原子车道的换道方向；又例如，两段原子车道自然连接，一段原子车道的终点连接于另一段原子车道的起点，则液晶显示屏幕上显示连接这两段原子车道的单向箭头，箭头方向与车辆的行驶方向一致。

其中，所述原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。例如，根据同一根车道上、物理上相连的两段原子车道之间的连接信息，确定这两段原子车道之间的车道关联信息为相互连接，即车辆可由这两段原子车道中的其中一段驶入另一段；或还可结合车道自身的行驶方向，确定这两段原子车道之间的车道关联信息为单向地连接，连接方向与车道的行驶方向一致。又例如，当一条车道L1(未示出)与另一条车道L2(未示出)发生交叉，车道L1在交叉点被分为分段车道L1a(未示出)和分段车道L1b(未示出)，车辆可由车道L2驶入分段车道L1b，则划分原子车道时，在车道L2与车道L1的交叉点对车道L1进行分段，若车道L2和分段车道L1b已为原子车道，则原子车道L2和原子车道L1b之间的车道关联信息为单向地连接，连接方向为由原子车道L2指向原子车道L1b。再例如，根据平行且相邻的两段原子车道之间的换道信息，确定这两段原子车道之间的车道关联信息为相应的换道关系，如这两段原子车道之间可相互换道，则它们之间的车道关联信息为相互连接，即车辆可由这两段原子车道中的其中一段驶入另一段；或者根据交通规则，这两段原子车道之间仅可单向换道，则它们之间的车道关联信息为单向地连接，连接方向与被允许的换道方向一致。

优选地，参考图13，该方法还包括步骤S22和步骤S23。在步骤S22中，道路信息显示设备获取待显示的道路信息；在步骤S23中，道路信息显示设备从车道数据库中读取所述道路信息对应的一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；随后，在步骤S21中，将所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息添至道路信息，一并显示。

例如，车载导航设备首先获取待显示的道路信息，待显示的道路信息可对应于目标区域内的所有道路，或其中的一部分，例如导航应用的规划路径或用户指定路径所对应的道路。根据待显示的道路信息，车载导航设备访问车道数据库，获取相应道路所对应的一个或者多个原子车道，以及这些原子车道之间的车道关联信息(例如，原子车道之间的连通信息或换道信息)。车道数据库可存在于车载导航设备本地，包括事先对车道进行分段处理得到的原子车道信息，以及各原子车道之间的车道关联信息；车道数据库也可存在于云端，车载导航设备访问云端服务器中的车道数据库，获取待显示道路信息所对应的原子车道信息以及原子车道之间的车道关联信息。车载导航设备将原子车道信息及车道关联信息添加至待显示的道路信息，通过液晶显示屏幕一并显示，从而清楚地展示相关车道的连通性以及车道之间的换道可行性。

其中，该道路信息显示设备为计算设备，如手机、平板电脑、车载导航设备、PDA、个人计算机等，其包括处理器及存储器，该存储器中存储有计算机可执行指令，这些可执行指令在被执行时使得该处理器执行上述显示道路信息的方法。当然，本领域技术人员应能理解上述设备仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用的方式包含于此。例如，在平板电脑上运行导航应用，该平板电脑通过其显示面板显示当前区域内的道路信息，其中，这些道路包含车道，而车道通过原子车道进行表示；该平板电脑还通过其显示面板显示这些原子车道之间的车道关联信息。

根据本申请的一个方面，提供了一种道路表征设备，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行以下操作：

获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；

根据所述路段的路段属性信息确定所述一个或多个路段对应的一个或多个原子车道；

确定所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；

其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

图14示出根据本申请一些实施例的示例性道路表征设备100的框图。其中，以上所述的道路表征方法(例如，参考图3、图5或图11所示)的操作可由该道路表征设备100执行，并且以上所述的道路表征方法中，一些操作任选地被组合和/或一些操作的顺序被任选地改变。

在一些实施例中，道路表征设备100是膝上型计算机、台式计算机、平板计算机、多媒体播放器设备、移动终端、导航设备、教育设备(例如，儿童学习玩具)、游戏系统或控制设备(例如，家用或工业用控制器)。道路表征设备100通常包括一个或多个处理单元(CPU)110、一个或多个网络通信接口160或其他通信接口、存储器170和用于使这些部件互连的一根或多根通信总线120。通信总线可选地包括使系统部件互连并且控制系统部件之间的通信的电路(有时叫做芯片组)。道路表征设备100还包括I/O(输入/输出)接口130，I/O接口130包括显示器140，显示器140可选地使用LCD(液晶显示器)技术、LPD(发光聚合物显示器)技术、或LED(发光二极管)技术。另外，I/O接口还可选地包括键盘和/或鼠标150、触摸板151、用于在道路表征设备100上生成触觉输出的触觉输出生成器152、传感器153(例如，光学传感器、加速度传感器、接近传感器、触敏传感器)。存储器170包括高速随机存取存储器，例如DRAM、SRAM、DDR RAM或其它随机存取固态存储器设备，并且可选地包括非易失性存储器，例如一个或多个磁盘存储设备、光盘存储设备、闪存存储器设备或其它非易失性固态存储设备。此外，道路表征设备100还可选地包括用于为各部件供电的电力系统、一个或多个光学传感器、一个或多个接近传感器、磁力仪、GPS(或GLONASS或其他全球定位系统)接收器，和/或一个或多个加速度计。

在一些实施例中，存储在存储器170中的软件部件包括操作系统111、通信模块(或指令集)112、用于检测触碰操作的接触/运动模块(或指令集)113、用于在用户操作时向用户提供相应的触觉反馈的触觉反馈模块(或指令集)114、用于在显示器140或其他显示器上渲染和显示图形的图形模块(或指令集)115、供用户在各种应用中进行文本输入的文本输入模块(或指令集)116、用于确定设备位置并提供该信息以在各种应用中使用的GPS(Global Positioning System,全球定位系统)模块(或指令集)117、应用(或指令集)118。

其中，应用118可选地包括以下模块(或指令集)或者其子集或超集：

-联系人模块(或联系人列表或通讯录)119；

-电话模块121；

-视频会议模块122；

-电子邮件客户端模块123；

-即时消息传输模块124；

-日历模块125；

-桌面小程序模块126，可选地包括以下至少任一项：天气桌面小程序、股票桌面小程序、计算器桌面小程序、闹钟桌面小程序、词典桌面小程序、由用户获取或创建的其他桌面小程序；

-用于创建桌面小程序的桌面小程序创建模块127；

-搜索模块128；

-视频和音乐播放器模块129，可选地由视频播放器模块和音乐播放器模块构成；

-浏览器模块131；

-地图模块132。

此外，在一些实施例中，存储器170存储设备/全局内部状态133，设备/全局内部状态133包括以下中的一种或多种：激活应用状态，指示哪个或哪些应用(如果有)当前是激活的；显示器状态，指示应用、视图或其他信息占据显示器140的各个区域；传感器状态，包括从设备的各个传感器和其他输入或控制设备获得的信息；以及关于设备的位置和/或姿态的位置和/或定位信息被事件分类器用来确定哪个或哪些应用当前是激活的。

当然，本领域技术人员应能理解上述道路表征设备100仅为举例，道路表征设备100可选地比图14所示具有更多或更少的部件，可选地组合两个或更多个部件，或可选地具有这些部件的不同配置或布置；并且，其他现有的或今后可能出现的设备如可适用于本申请，也应包含在本申请保护范围以内，并在此以引用方式包含于此。根据本申请的另一个方面，提供了一种显示道路信息的设备，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行以下操作：

在应用中显示道路信息；

其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。

根据本申请一些实施例的示例性的显示道路信息的设备与以上所述的道路表征设备结构相同或类似，可以继续参考图11所示道路表征设备的框图，在此不再赘述，并以引用的方式包含于此。其中，以上所述的显示道路信息的方法(例如，参考图12或13所示)的操作可由该显示道路信息的设备执行，并且以上所述的显示道路信息的方法中，一些操作任选地被组合和/或一些操作的顺序被任选地改变。

根据本申请的一个方面，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时使得系统进行以下操作：

获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；

根据所述路段的路段属性信息确定所述一个或多个路段对应的一个或多个原子车道；

确定所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；

其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

根据本申请的另一个方面，提供了一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时使得系统进行以下操作：

在应用中显示道路信息；

其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。

需要注意的是，本申请可在软件和/或软件与硬件的组合体中被实施，例如，可采用专用集成电路(ASIC)、通用目的计算机或任何其他类似硬件设备来实现。在一个实施例中，本申请的软件程序可以通过处理器执行以实现上文所述步骤或功能。同样地，本申请的软件程序(包括相关的数据结构)可以被存储到计算机可读记录介质中，例如，RAM存储器，磁或光驱动器或软磁盘及类似设备。另外，本申请的一些步骤或功能可采用硬件来实现，例如，作为与处理器配合从而执行各个步骤或功能的电路。

另外，本申请的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本申请的方法和/或技术方案。本领域技术人员应能理解，计算机程序指令在计算机可读介质中的存在形式包括但不限于源文件、可执行文件、安装包文件等，相应地，计算机程序指令被计算机执行的方式包括但不限于：该计算机直接执行该指令，或者该计算机编译该指令后再执行对应的编译后程序，或者该计算机读取并执行该指令，或者该计算机读取并安装该指令后再执行对应的安装后程序。在此，计算机可读介质可以是可供计算机访问的任意可用的计算机可读存储介质或通信介质。

通信介质包括藉此包含例如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据的通信信号被从一个系统传送到另一系统的介质。通信介质可包括有导的传输介质(诸如电缆和线(例如，光纤、同轴等))和能传播能量波的无线(未有导的传输)介质，诸如声音、电磁、RF、微波和红外。计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据可被体现为例如无线介质(诸如载波或诸如被体现为扩展频谱技术的一部分的类似机制)中的已调制数据信号。术语“已调制数据信号”指的是其一个或多个特征以在信号中编码信息的方式被更改或设定的信号。调制可以是模拟的、数字的或混合调制技术。

作为示例而非限制，计算机可读存储介质可包括以用于存储诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其它数据的信息的任何方法或技术实现的易失性和非易失性、可移动和不可移动的介质。例如，计算机可读存储介质包括，但不限于，易失性存储器，诸如随机存储器(RAM,DRAM,SRAM)；以及非易失性存储器，诸如闪存、各种只读存储器(ROM,PROM,EPROM,EEPROM)、磁性和铁磁/铁电存储器(MRAM,FeRAM)；以及磁性和光学存储设备(硬盘、磁带、CD、DVD)；或其它现在已知的介质或今后开发的能够存储供计算机系统使用的计算机可读信息/数据。

在此，根据本申请的一个实施例包括一个装置，该装置包括用于存储计算机程序指令的存储器和用于执行程序指令的处理器，其中，当该计算机程序指令被该处理器执行时，触发该装置运行基于前述根据本申请的多个实施例的方法和/或技术方案。

对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。此外，显然“包括”一词不排除其他单元或步骤，单数不排除复数。装置权利要求中陈述的多个单元或装置也可以由一个单元或装置通过软件或者硬件来实现。第一，第二等词语用来表示名称，而并不表示任何特定的顺序。

Claims (14)

1.一种道路表征方法，包括：

获取目标道路，其中，所述目标道路包括一个或多个路段；

根据所述路段的路段属性信息确定所述路段对应的一个或多个原子车道；

确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息；

其中，所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息用于表征所述目标道路。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

根据所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息建立所述目标道路对应的有向图，其中，所述有向图中各顶点对应于一个所述原子车道，所述有向图中两顶点间的有向边对应于两个所述原子车道间的车道关联信息。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息包括：

根据预定车道关联规则，确定所述目标道路对应的原子车道间的车道关联信息。

4.根据权利要求3所述的方法，其中，所述车道关联规则包括以下至少任一项：

若所述目标道路对应的原子车道中第一原子车道与第二原子车道属于同一路段，且所述第一原子车道可换道至所述第二原子车道，则确定所述第一原子车道与所述第二原子车道间的车道关联信息包括所述第一原子车道可换道至所述第二原子车道；

若所述目标道路对应的原子车道中第三原子车道与第四原子车道属于相邻路段，且所述第三原子车道可供车辆驶入所述第四原子车道，则确定所述第三原子车道与所述第四原子车道间的车道关联信息包括所述第三原子车道的终点与所述第四原子车道的起点连接；

若所述目标道路对应的原子车道中第五原子车道与第六原子车道属于同一路段，且所述第五原子车道的终点与所述第六原子车道的起点重合，则确定所述第五原子车道与所述第六原子车道间的车道关联信息包括所述第五原子车道的终点与所述第六原子车道的起点连接。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，每个原子车道具有唯一起点与唯一终点。

6.根据权利要求5所述的方法，其中，每个原子车道上各点具有相同的换道行为。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述方法还包括：

根据所述原子车道所从属路段的路段属性信息确定所述原子车道的车道辅助信息。

8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述车道辅助信息包括以下至少任一项：

所述原子车道的限速信息；

所述原子车道的限行信息；

所述原子车道的曲率信息；

所述原子车道的路面信息；

所述原子车道的环境信息。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述目标道路包括以下至少任一项：

目标区域内的多条道路；

规划应用输出的规划路径；

用户设置的行驶路径。

10.一种显示道路信息的方法，其中，该方法包括：

在应用中显示道路信息；

其中，所述道路信息包括一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息。

11.根据权利要求10所述的方法，其中，所述方法还包括：

获取待显示的道路信息；

从车道数据库中读取所述道路信息对应的一个或多个原子车道及所述一个或多个原子车道间的车道关联信息；

其中，所述在应用中显示道路信息包括：

在应用中显示所述一个或多个原子车道及所述车道关联信息。

12.一种道路表征设备，其中，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据权利要求1至9中任一项所述方法的操作。

13.一种显示道路信息的设备，其中，该设备包括：

处理器；以及

被安排成存储计算机可执行指令的存储器，所述可执行指令在被执行时使所述处理器执行根据权利要求10或11所述方法的操作。

14.一种包括指令的计算机可读介质，所述指令在被执行时使得系统进行根据权利要求1至11中任一项所述方法的操作。