CN108399179A - 确定道路曲率的方法和装置 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种确定道路曲率的方法和装置。该方法包括：获取道路上的各采样点的位置信息；对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采用点中分别选取一个采样点作为辅助采样点；根据辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为操作采样点的曲率；若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为所述操作采样点的曲率；基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。本申请提高了电子地图的道路上采样点曲率测量的精度。

Description

确定道路曲率的方法和装置

技术领域

本发明涉及地理信息技术领域，尤其涉及一种确定道路曲率的方法和装置。

背景技术

电子地图数据是基于位置服务的基础数据，在现代人的生活中起到越来越重要的作用。现实生活中，有些道路弯度很大，车辆行驶到此处时如果行驶速度过快，则非常容易导致车辆出现事故。因此，现有的具有导航功能的软件存在车辆行驶到此类道路转弯处之前提前提示用户安全驾驶的需求，而该需求实现的前提是电子地图数据中需要有道路的曲率数据。

现有技术提供的确定曲率的方案是利用一条道路上相邻的三个采样点的位置信息，计算上述采样点中位于中间的一个采样点的曲率，然后基于道路上各采样点的曲率，得到道路的曲率。但在电子地图领域，通常是通过GPS系统得到采样点的位置信息，这会导致位置信息波动性较大，相邻采样点之间很容易出现波动，最终导致确定出的曲率不准确。

发明内容

本申请的一个目的是提高电子地图的道路曲率测量的精度。

根据本申请的一个实施例，提供了一种确定道路曲率的方法，包括：

获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点；

若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采用点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点，根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为操作采样点的曲率；

若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为所述操作采样点的曲率；

基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

根据本申请的一个实施例，提供了一种确定道路曲率的装置，包括：

位置信息获取单元，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

采样点判断选择单元，用于对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点，若遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点，；

曲率确定单元，用于若遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为所述操作采样点的曲率，若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为操作采样点的曲率；

道路曲率确定单元，用于基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

与现有技术中利用一条道路上相邻的三个采样点的位置信息确定中间采样点的曲率时仅采用该采样点和它两边最近的两个采样点不同，本申请实施例在确定道路曲率时，在当前遍历到的操作采样点的两侧按照预定规则选择与所述操作采样点不相邻的辅助采样点，而不是各取一个最近的采样点，避免了只取所述操作采样点和两侧最近的各一个采样点时，两侧最近的采样点的位置信息很容易出现波动造成测量结果不稳定，提高了曲率测量的精度。

本申请的另一实施例，提供了一种确定道路曲率的方法，包括：

获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

对采样点进行遍历，在当前遍历到的操作采样点一侧任意选取多个采样点作为多个第一参考点；

在所述操作采样点另一侧选取与所述多个第一参考点对应的多个第二参考点；其中与第一参考点对应的第二参考点是距所述操作采样点的采样点间隔数与所述第一参考点距所述操作采样点的采样点间隔数相等的在所述操作采样点另一侧的采样点；

利用每个第一参考点、与该第一参考点对应的第二参考点、以及所述操作采样点的位置信息，根据三点求曲率法确定所述操作采样点对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性；

将所述操作采样点对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，得到所述操作采样点的曲率属性；

基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

相应地，本申请另一实施例还提供了一种确定道路曲率的装置，包括：

位置信息获取单元，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

参考点选择单元，用于对采样点进行遍历，在当前遍历到的操作采样点一侧任意选取多个采样点作为多个第一参考点；在所述操作采样点另一侧选取与所述多个第一参考点对应的多个第二参考点；其中与第一参考点对应的第二参考点是距所述操作采样点的采样点间隔数与所述第一参考点距所述操作采样点的采样点间隔数相等的在所述操作采样点另一侧的采样点；

分曲率计算单元，用于利用每个第一参考点、与该第一参考点对应的第二参考点、以及所述操作采样点的位置信息，根据三点求曲率法确定所述操作采样点对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性；

曲率确定单元，用于将所述操作采样点对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，得到所述操作采样点的曲率属性。

与现有技术中利用一条道路上相邻的三个采样点的位置信息确定中间采样点的曲率时仅采用该采样点和它两边最近的两个采样点不同，本申请另一实施例，在确定道路曲率时，在当前遍历到的操作采样点的两侧都取多个参考点，且两侧的参考点对称选取，根据每组对称选取的参考点分别确定分曲率属性，最后求平均得出曲率属性，这样多组参考点确定出的曲率属性能避免只取一组参考点、只利用一次三点求曲率法得出的曲率属性受偶然影响的测量误差，提高了测量曲率属性的精度。

本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本发明并不仅限于这些实施例。而是，本发明的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求限定本发明的范围。

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，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是根据本申请一个实施例的确定道路曲率的方法的流程图。

图2是根据本申请一个实施例在当前遍历到的操作操作采样点前后选择辅助采样点进而按照三点求曲率法确定所述操作采样点曲率的示意图。

图3是根据本申请另一个实施例在当前遍历到的操作采样点前后选择辅助采样点进而按照三点求曲率法确定所述操作采样点曲率的示意图。

图4是根据本申请一个实施例的确定道路曲率的装置的框图。

本领域普通技术人员将了解，虽然下面的详细说明将参考图示实施例、附图进行，但本发明并不仅限于这些实施例。而是，本发明的范围是广泛的，且意在仅通过后附的权利要求书限定本发明的范围。

具体实施方式

在更加详细地讨论示例性实施例之前应当提到的是，一些示例性实施例被描述成作为流程图描绘的处理或方法。虽然流程图将各项操作描述成顺序的处理，但是其中的许多操作可以被并行地、并发地或者同时实施。此外，各项操作的顺序可以被重新安排。当其操作完成时所述处理可以被终止，但是还可以具有未包括在附图中的附加步骤。所述处理可以对应于方法、函数、规程、子例程、子程序等等。

上述处理可以由计算机设备执行。该计算机设备可以包括用户设备与网络设备。其中，所述用户设备包括但不限于电脑、智能手机、PDA等；所述网络设备包括但不限于单个网络服务器、多个网络服务器组成的服务器组或基于云计算(Cloud Computing)的由大量计算机或网络服务器构成的云，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超级虚拟计算机。其中，所述计算机设备可单独运行来实现本发明，也可接入网络并通过与网络中的其他计算机设备的交互操作来实现本发明。其中，所述计算机设备所处的网络包括但不限于互联网、广域网、城域网、局域网、VPN网络等。

需要说明的是，所述用户设备、网络设备和网络等仅为举例，其他现有的或今后可能出现的计算机设备或网络如可适用于本发明，也应包含在本发明保护范围以内，并以引用方式包含于此。

后面所讨论的方法(其中一些通过流程图示出)可以通过硬件、软件、固件、中间件、微代码、硬件描述语言或者其任意组合来实施。当用软件、固件、中间件或微代码来实施时，用以实施必要任务的程序代码或代码段可以被存储在机器或计算机可读介质(比如存储介质)中。(一个或多个)处理器可以实施必要的任务。

这里所公开的具体结构和功能细节仅仅是代表性的，并且是用于描述本发明的示例性实施例的目的。但是本发明可以通过许多替换形式来具体实现，并且不应当被解释成仅仅受限于这里所阐述的实施例。

应当理解的是，虽然在这里可能使用了术语“第一”、“第二”等等来描述各个单元，但是这些单元不应当受这些术语限制。使用这些术语仅仅是为了将一个单元与另一个单元进行区分。举例来说，在不背离示例性实施例的范围的情况下，第一单元可以被称为第二单元，并且类似地第二单元可以被称为第一单元。这里所使用的术语“和/或”包括其中一个或更多所列出的相关联项目的任意和所有组合。

应当理解的是，当一个单元被称为“连接”或“耦合”到另一单元时，其可以直接连接或耦合到所述另一单元，或者可以存在中间单元。与此相对，当一个单元被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一单元时，则不存在中间单元。应当按照类似的方式来解释被用于描述单元之间的关系的其他词语(例如“处于...之间”相比于“直接处于...之间”，“与...邻近”相比于“与...直接邻近”等等)。

这里所使用的术语仅仅是为了描述具体实施例而不意图限制示例性实施例。除非上下文明确地另有所指，否则这里所使用的单数形式“一个”、“一项”还意图包括复数。还应当理解的是这里所使用的术语“包括”和/或“包含”规定所陈述的特征、整数、步骤、操作、单元和/或组件的存在，而不排除存在或添加一个或更多其他特征、整数、步骤、操作、单元、组件和/或其组合。

还应当提到的是，在一些替换实现方式中，所提到的功能/动作可以按照不同于附图中标示的顺序发生。举例来说，取决于所涉及的功能/动作，相继示出的两幅图实际上可以基本上同时执行或者有时可以按照相反的顺序来执行。

下面结合附图对本申请的技术方案作进一步详细描述。

图1是根据本申请的一个实施例的一种确定道路曲率的方法。

如图1所示，该方法包括：

步骤S110、获取道路上的各采样点的位置信息；

步骤S120、对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点；

步骤S130a1，若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采用点中分别选取一个采样点作为辅助采样点；

步骤S130a2，根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为操作采样点的曲率；

步骤S130b、若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为所述操作采样点的曲率；

步骤S140、基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

下面对其中一些步骤进行详细描述。

步骤S110、获取道路上的各采样点的位置信息。

通常，电子地图中的位置信息是通过GPS系统得到。该位置信息一般体现为经度和纬度坐标，也可以体现为其它坐标系中表示的其它坐标形式。该位置信息还可以包括获取该位置信息时的时间信息。因此，最终获得的道路上各采样点的位置信息是按时间顺序由小到大排列的一系列离散值。

步骤S120、对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点。

步骤S130a1，若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采用点中分别选取一个采样点作为辅助采样点；

选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点。

操作采样点是指要计算曲率的采样点，而辅助采样点是指从位于所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选择的一个用来与所述操作采样点一起计算当前操作采样点的曲率的采样点。与现有技术中不同的是，在本发明的一个实施方式中，所选择的两个辅助采样点和当前遍历到的操作采样点是非连续的三个采样点。换言之，所选择的两个辅助采样点是与所述操作采样点不相邻的采样点。

由于电子地图是根据道路上各采样点的位置信息绘制的，在电子地图的道路上有很多采样点。一般是沿着道路，顺次将道路上的每一采样点逐一作为当前操作采样点，为其确定曲率属性，但在某些情况下也可能只将部分采样点作为当前操作采样点，为其确定曲率属性。

具体而言，如图2所示，采样点10是当前遍历到的操作采样点。针对采样点10，沿道路在采样点10两侧按照预定规则分别选择与该采样点10不相邻的一个采样点作为辅助采样点。在本实施例中，所选择的辅助采样点为位于采样点10两侧的采样点4和16。选择辅助采样点的预定规则为：由当前遍历到的操作采样点10、位于所述操作采样点10两侧的辅助采样点4和16以及这三个点之间间隔的采样点(例如采样点5-9以及采样点11-15)连接成的路段的距离(如图2中连接采样点4-16的曲线S1所示)最接近预设的距离阈值S_threshold。该距离阈值的数值取决于GPS设备的精度，由技术人员根据相应GPS设备的精确度进行实验设定。

如前所述，现有技术中计算曲率时，在当前遍历到的操作采样点的两侧只取离所述操作采样点最近的各一个采样点。由于通过GPS系统获取位置信息时波动性较大，相邻采样点之间很容易出现波动，造成曲率计算的精度较差。而在本发明的一个实施方式中，根据预设的距离阈值在所述操作采样点10两侧选择的辅助采样点4和16与所述操作采样点10构成的三个点来计算曲率，克服了在现有技术中只取当前操作采样点及其两侧最近的各一个采样点时，两侧最近的采样点的位置信息很容易出现波动造成曲率计算结果不稳定，因此能够很好地消除由GPS系统得到的位置信息的抖动，从而确保电子地图上道路曲率计算的精度。

在本发明的另一个实施方式中，按照如下方式选择辅助采样点。

如图3所示，采样点10是当前遍历到的操作采样点。首先，从排序在采样点10之前的一个采样点9开始，顺序读取采样点。获取当前读取的采样点9与相邻且排序在其之后的采样点10的距离作为当前读取的采样点9的相对距离S_9-10。然后，获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离。由于当前仅读取了采样点9，因此采样点9的目标距离S_OBJ9＝S_9-10。继续读取采样点9之前的采样点8，其相对距离为S_8-9。而采样点8的目标距离为S_OBJ8＝S_8-9+S_9-10。类似地，可以得到采样点7、采样点6等道路上的采样点的目标距离，直到当前读取的采样点之前没有采样点。随后，求取各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值。将各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值最小的一个采样点作为所述操作采样点的一个辅助采样点。例如，在本实施方式中，如果采样点4的目标距离与预设的距离阈值的差值最小，则将采样点4确定为位于所述操作采样点10之前的一个辅助采样点。按照同样方式，可以得到位于所述操作采样点10之后的一个辅助采样点，例如采样点16。

在本发明的又一实施方式中，按照如下方式选择辅助采样点。

如图3所示，采样点10是当前遍历到的操作采样点。首先，从排序在采样点10之前的一个采样点9开始，顺序读取采样点。获取当前读取的采样点9与相邻且排序在其之后的采样点10的距离作为当前读取的采样点9的相对距离S_9-10。然后，获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离。由于当前仅读取了采样点9，因此采样点9的目标距离S_OBJ9＝S_9-10。继续读取采样点9之前的采样点8，其相对距离为S_8-9。而采样点8的目标距离为S_OBJ8＝S_8-9+S_9-10。类似地，可以得到采样点7、采样点6等道路上的采样点的目标距离，直到当前读取的采样点之前没有采样点。随后，求取各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值，将该差值的绝对值与前一次读取的采样点的差值的绝对值进行比较，若该差值的绝对值大于前一次读取的采样点的差值的绝对值，则将前一次读取的采样点作为辅助采样点；若该差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之前还有采样点，则继续读取采样点的步骤；若该差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之前没有采样点，则将当前读取的采样点作为所述操作采样点的辅助采样点。例如，在本实施方式中，如果采样点4的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值最小，则将采样点4确定为位于所述操作采样点10之前的一个辅助采样点。按照同样方式，可以得到位于所述操作采样点10之后的一个辅助采样点，例如采样点16。

接下来，执行步骤S130a2，根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为操作采样点的曲率。在根据本实施方式得到当前遍历到的操作采样点10之前和之后的各一个辅助采样点后，就可以按照三点方法计算所述操作采样点10的曲率。如图3所示，根据本发明的实施方式获得了所述操作采样点10的位置信息，并确定了位于所述操作采样点10之前的辅助采样点4和位于所述操作采样点10之后的辅助采样点16。接下来，可以根据所述操作采样点10以及辅助采样点4和16的位置信息(如经纬度坐标)，利用三点求曲率法确定所述操作采样点10的曲率。

为了进一步提高精度，本申请另一个实施例，提供了一种道路曲率确定方法，所述方法包括：

步骤S210、获取道路上的各采样点的位置信息；

步骤S220、对采样点进行遍历，在当前遍历到的操作采样点一侧任意选取多个采样点作为多个第一参考点；

步骤S230、在所述操作采样点另一侧选取与所述多个第一参考点对应的多个第二参考点；

其中与第一参考点对应的第二参考点是距所述操作采样点的采样点间隔数与所述第一参考点距所述操作采样点的采样点间隔数相等的在所述操作采样点另一侧的采样点；

步骤S240、利用每个第一参考点、与该第一参考点对应的第二参考点、以及所述操作采样点的位置信息，根据三点求曲率法确定所述操作采样点对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性；

分曲率属性的含义是，由于针对不同的第一参考点和对应第二参考点，确定出的所述操作采样点的曲率属性是不同的，因此将针对每个第一参考点和对应第二参考点确定出的所述操作采样点的曲率属性称为对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性。将对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，就得出最终的所述操作采样点的曲率属性。

步骤S250、将所述操作采样点对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，得到所述操作采样点的曲率属性；

步骤S260，基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

下面对这些步骤进行示例性描述。

如图3所示，在一个例子中，点10是当前遍历到的操作采样点，在点10左侧取点8、点6、点4作为第一参考点，它们在点10的左侧与点10分别间隔了1、3、5个参考点(在本例取的相邻第一参考点之间间隔了相等数量的采样点，即间隔1个采样点，但也可以不间隔相等数量，例如取点9、点5、点4)。在点10右侧取点12、点14、点16作为第二参考点，因为它们在点10的右侧与点10分别间隔了1、3、5个参考点，和点8、点6、点4与点10的间隔分别一致。首先，对于第一参考点8、其对应的第二参考点12、以及目标采样点10，根据上面所述的三点求曲率法确定点10的分曲率，即对于第一参考点8和对应第二参考点12的分曲率；然后，对于第一参考点6、其对应的第二参考点14、以及所述操作采样点10，根据上面所述的三点求曲率法确定点10的分曲率，即对于第一参考点6和对应第二参考点14的分曲率；最后，对于第一参考点4、其对应的第二参考点16、以及所述操作采样点10，根据三点求曲率法确定点10的分曲率，即对于第一参考点4和对应第二参考点16的分曲率。对于三次求得的分曲率求平均，得到所述操作采样点10的最后求得的曲率。

该实施例的优点是，由于在目标采样点的两侧都取多个参考点，两侧的参考点对称选取，根据每组对称选取的参考点分别确定分曲率属性，最后求平均得出曲率属性，这样多组参考点确定出的曲率属性能避免只取一组参考点、只利用一次三点求曲率法得出的曲率属性受偶然影响的测量误差，提高了测量曲率属性的精度。

三点求曲率法是数学上常用的求曲率的方法。三点只要不共线就能确定唯一的一个圆。根据这个原理，先求出三点确定的三角形的三边长度，再用余弦定理求出三角形的任意一个角。设这个角是∠A，它的对边长度是a，那么三点所在的圆的曲率半径就是0.5a/cosA，曲率就是曲率半径的倒数。

在根据本发明的确定曲率的方法获得了道路上各个采样点的曲率之后，通过对道路上各个采样点的曲率进行拟合从而得到道路的曲率函数，或者可以将道路上各个采样点的曲率顺序保存作为道路的曲率。

如图4所示，根据本申请的一个实施例，提供了一种确定道路曲率的装置，包括：

位置信息获取单元110，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

采样点判断选择单元120，用于对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点；

曲率确定单元130，用于若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为所述操作采样点的曲率；若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为操作采样点的曲率；

道路曲率确定单元140，用于基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

下面对其中一些单元进行详细描述。

位置信息获取单元110，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

通常，电子地图中的位置信息是通过GPS系统得到。该位置信息一般体现为经度和纬度坐标，也可以体现为其它坐标系中表示的其它坐标形式。该位置信息还可以包括获取该位置信息时的时间信息。因此，最终获得的道路上各采样点的位置信息是按时间顺序由小到大排列的一系列离散值。

采样点判断选择单元120，用于对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点，若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点；

操作采样点是指要计算曲率的采样点，而辅助采样点是指从位于所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选择的一个用来与所述操作采样点一起计算当前操作采样点的曲率的采样点。与现有技术中不同的是，在本发明的一个实施方式中，所选择的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个采样点。换言之，所选择的两个辅助采样点是与所述操作采样点不相邻的采样点。

由于电子地图是根据道路上各采样点的位置信息绘制的，在电子地图的道路上有很多采样点。一般是沿着道路，顺次将道路上的每一采样点逐一作为当前操作采样点，为其确定曲率属性，但在某些情况下也可能只将部分采样点作为当前操作采样点，为其确定曲率属性。

具体而言，如图2所示，采样点10是当前遍历到的操作采样点。针对采样点10，沿道路在采样点10两侧按照预定规则分别选择与该采样点10不相邻的一个采样点作为辅助采样点。在本实施例中，所选择的辅助采样点为位于采样点10两侧的采样点4和16。选择辅助采样点的预定规则为：由所述操作采样点10、位于所述操作采样点10两侧的辅助采样点4和16以及这三个点之间间隔的采样点(例如采样点5-9以及采样点11-15)连接成的路段的距离(如图2中连接采样点4-16的曲线S1所示)最接近预设的距离阈值S_threshold。该距离阈值的数值取决于GPS设备的精度，由技术人员根据相应GPS设备的精确度进行实验设定。

如前所述，现有技术中计算曲率时，在当前遍历到的操作采样点的两侧只取离所述操作采样点最近的各一个采样点。由于通过GPS系统获取位置信息时波动性较大，相邻采样点之间很容易出现波动，造成曲率计算的精度较差。而在本发明的一个实施方式中，根据预设的距离阈值在所述操作采样点10两侧选择的辅助采样点4和16与所述操作采样点10构成的三个点来计算曲率，克服了在现有技术中只取当前操作采样点及其两侧最近的各一个采样点时，两侧最近的采样点的位置信息很容易出现波动造成曲率计算结果不稳定，因此能够很好地消除由GPS系统得到的位置信息的抖动，从而确保电子地图上道路曲率计算的精度。

在本发明的另一个实施方式中，按照如下方式选择辅助采样点。

如图3所示，采样点10是当前遍历到的操作采样点。首先，从排序在采样点10之前的一个采样点9开始，顺序读取采样点。获取当前读取的采样点9与相邻且排序在其之后的采样点10的距离作为当前读取的采样点9的相对距离S_9-10。然后，获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离。由于当前仅读取了采样点9，因此采样点9的目标距离S_OBJ9＝S_9-10。继续读取采样点9之前的采样点8，其相对距离为S_8-9。而采样点8的目标距离为S_OBJ8＝S_8-9+S_9-10。类似地，可以得到采样点7、采样点6等道路上的采样点的目标距离，直到当前读取的采样点之前没有采样点。随后，求取各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值。将各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值最小的一个采样点作为所述操作采样点的一个辅助采样点。例如，在本实施方式中，如果采样点4的目标距离与预设的距离阈值的差值最小，则将采样点4确定为位于所述操作采样点10之前的一个辅助采样点。按照同样方式，可以得到位于所述操作采样点10之后的一个辅助采样点，例如采样点16。

在本发明的又一实施方式中，按照如下方式选择辅助采样点。

如图3所示，采样点10是当前遍历到的操作采样点。首先，从排序在采样点10之前的一个采样点9开始，顺序读取采样点。获取当前读取的采样点9与相邻且排序在其之后的采样点10的距离作为当前读取的采样点9的相对距离S_9-10。然后，获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离。由于当前仅读取了采样点9，因此采样点9的目标距离S_OBJ9＝S_9-10。继续读取采样点9之前的采样点8，其相对距离为S_8-9。而采样点8的目标距离为S_OBJ8＝S_8-9+S_9-10。类似地，可以得到采样点7、采样点6等道路上的采样点的目标距离，直到当前读取的采样点之前没有采样点。随后，求取各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值，将该差值的绝对值与前一次读取的采样点的差值的绝对值进行比较，若该差值的绝对值大于前一次读取的采样点的差值的绝对值，则将前一次读取的采样点作为辅助采样点；若该差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之前还有采样点，则继续读取采样点的步骤；若该差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之前没有采样点，则将当前读取的采样点作为所述操作采样点的辅助采样点。例如，在本实施方式中，如果采样点4的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值最小，则将采样点4确定为位于所述操作采样点10之前的一个辅助采样点。按照同样方式，可以得到位于所述操作采样点10之后的一个辅助采样点，例如采样点16。

曲率确定单元130，用于若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为所述操作采样点的曲率，若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为操作采样点的曲率；

根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为操作采样点的曲率。在根据本实施方式得到当前遍历到的操作采样点10之前和之后的各一个辅助采样点后，就可以按照三点方法计算所述操作采样点10的曲率。如图3所示，根据本发明的实施方式获得了所述操作采样点10的位置信息，并确定了位于所述操作采样点10之前的辅助采样点4和位于所述操作采样点10之后的辅助采样点16。接下来，可以根据所述操作采样点10以及辅助采样点4和16的位置信息(如经纬度坐标)，利用三点求曲率法确定当前操作采样点10的曲率。

为了进一步提高精度，本申请另一个实施例，提供了一种道路曲率确定装置，所述装置包括：

位置信息获取单元150(未示)，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

参考点选择单元160(未示)，用于对采样点进行遍历，在当前遍历到的操作采样点一侧任意选取多个采样点作为多个第一参考点；在所述操作采样点另一侧选取与所述多个第一参考点对应的多个第二参考点；其中与第一参考点对应的第二参考点是距所述操作采样点的采样点间隔数与所述第一参考点距所述操作采样点的采样点间隔数相等的在所述操作采样点另一侧的采样点；

分曲率计算单元170(未示)，用于利用每个第一参考点、与该第一参考点对应的第二参考点、以及所述操作采样点的位置信息，根据三点求曲率法确定所述操作采样点对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性；

分曲率属性的含义是，由于针对不同的第一参考点和对应第二参考点，确定出的当前操作采样点的曲率属性是不同的，因此将针对每个第一参考点和对应第二参考点确定出的当前操作采样点的曲率属性称为对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性。将对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，就得出最终的当前操作采样点的曲率属性。

所述曲率确定单元180(未示)，用于将所述操作采样点对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，得到所述操作采样点的曲率属性。

下面对这些单元进行示例性描述。

如图3所示，在一个例子中，点10是当前遍历到的操作采样点，在点10左侧取点8、点6、点4作为第一参考点，它们在点10的左侧与点10分别间隔了1、3、5个参考点(在本例取的相邻第一参考点之间间隔了相等数量的采样点，即间隔1个采样点，但也可以不间隔相等数量，例如取点9、点5、点4)。在点10右侧取点12、点14、点16作为第二参考点，因为它们在点10的右侧与点10分别间隔了1、3、5个参考点，和点8、点6、点4与点10的间隔分别一致。首先，对于第一参考点8、其对应的第二参考点12、以及目标采样点10，根据上面所述的三点求曲率法确定点10的分曲率，即对于第一参考点8和对应第二参考点12的分曲率；然后，对于第一参考点6、其对应的第二参考点14、以及所述操作采样点10，根据上面所述的三点求曲率法确定点10的分曲率，即对于第一参考点6和对应第二参考点14的分曲率；最后，对于第一参考点4、其对应的第二参考点16、以及所述操作采样点10，根据三点求曲率法确定点10的分曲率，即对于第一参考点4和对应第二参考点16的分曲率。对于三次求得的分曲率求平均，得到所述操作采样点10的最后求得的曲率。

该实施例的优点是，由于在目标采样点的两侧都取多个参考点，两侧的参考点对称选取，根据每组对称选取的参考点分别确定分曲率属性，最后求平均得出曲率属性，这样多组参考点确定出的曲率属性能避免只取一组参考点、只利用一次三点求曲率法得出的曲率属性受偶然影响的测量误差，提高了测量曲率属性的精度。

三点求曲率法是数学上常用的求曲率的方法。三点只要不共线就能确定唯一的一个圆。根据这个原理，先求出三点确定的三角形的三边长度，再用余弦定理求出三角形的任意一个角。设这个角是∠A，它的对边长度是a，那么三点所在的圆的曲率半径就是0.5a/cosA，曲率就是曲率半径的倒数。

可选地，所述装置还可以包括：

告警单元(未示)，响应于检测到车辆行驶到曲率大于预定曲率阈值的采样点，发出告警。

在根据本发明的确定曲率的装置获得了道路上各个采样点的曲率之后，通过对道路上各个采样点的曲率进行拟合从而得到道路的曲率函数，或者可以将道路上各个采样点的曲率顺序保存作为道路的曲率。

需要注意的是，本发明可在软件和/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，本发明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，本发明的软件程序(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，本发明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，本发明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发明的方法和/或技术方案。而调用本发明的方法的程序指令，可能被存储在固定的或可移动的记录介质中，和/或通过广播或其他信号承载媒体中的数据流而被传输，和/或被存储在根据所述程序指令运行的计算机设备的工作存储器中。在此，根据本发明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发明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，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明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发明。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，本发明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发明内。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。系统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 (10)

1.一种确定道路曲率的方法，其特征在于，包括：

获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点；

若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采用点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点，根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为操作采样点的曲率；

若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为所述操作采样点的曲率；

基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点具体包括：

从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，作为所述辅助采样点的采样点满足：由所述操作采样点、辅助采样点及其之间间隔的采样点连接成的路段的距离最接近预设的距离阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从排序在当前操作采样点之前的采样点中选取一个采样点作为辅助采样点，作为所述辅助采样点的采样点满足：由当前操作采样点、辅助采样点及其之间间隔的采样点连接成的路段的距离最接近预设的距离阈值具体包括：

从排序在当前操作采样点之前的一个采样点开始，顺序读取采样点；

获取当前读取的采样点与相邻且排序在其之后的采样点的距离作为当前读取的采样点的相对距离；

获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离；

若当前读取的采样点之前还有采样点，则返回所述读取采样点的步骤；

若当前读取的采样点之前没有采样点，则将各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值最小的一个采样点作为所述当前操作采样点的一个辅助采样点。

4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从排序在当前操作采样点之前的采样点中选取一个采样点作为辅助采样点，作为所述辅助采样点的采样点满足：由当前操作采样点、辅助采样点及其之间间隔的采样点连接成的路段的距离最接近预设的距离阈值具体包括：

从排序在当前操作采样点之前的一个采样点开始，顺序读取采样点；

获取当前读取的采样点与相邻且排序在其之后的采样点的距离作为当前读取的采样点的相对距离；

获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离；

获取所述当前读取的采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值；

将当前读取的采样点的差值的绝对值与前一次读取的采样点的差值的绝对值进行比较，若当前读取的采样点的差值的绝对值大于前一次读取的采样点的差值的绝对值，则将前一次读取的采样点作为所述采样点的辅助采样点；

若当前读取的采样点的差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之前还有采样点，则返回所述读取采样点的步骤；

若当前读取的采样点的差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之前没有采样点，则将当前读取的采样点作为所述采样点的辅助采样点。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从排序在当前操作采样点之后的采样点中选取一个采样点作为辅助采样点，作为所述辅助采样点的采样点满足：由当前操作采样点、辅助采样点及其之间间隔的采样点连接成的路段的距离最接近预设的距离阈值具体包括：

从排序在当前操作采样点之后的一个采样点开始，顺序读取采样点；

获取当前读取的采样点与相邻且排序在其之前的采样点的距离作为当前读取的采样点的相对距离；

获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离；

若当前读取的采样点之后还有采样点，则返回所述读取采样点的步骤；

若当前读取的采样点之后没有采样点，则将各采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值最小的一个采样点作为所述当前操作采样点的一个辅助采样点。

6.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，从排序在当前操作采样点之后的采样点中选取一个采样点作为辅助采样点，作为所述辅助采样点的采样点满足：由当前操作采样点、辅助采样点及其之间间隔的采样点连接成的路段的距离最接近预设的距离阈值具体包括：

从排序在当前操作采样点之后的一个采样点开始，顺序读取采样点；

获取当前读取的采样点与相邻且排序在其之前的采样点的距离作为当前读取的采样点的相对距离；

获取当前读取的采样点的相对距离与已读取的所有采样点的相对距离的和值作为所述当前读取的采样点的目标距离；

获取所述当前读取的采样点的目标距离与预设的距离阈值的差值的绝对值；

将当前读取的采样点的差值的绝对值与前一次读取的采样点的差值的绝对值进行比较，若当前读取的采样点的差值的绝对值大于前一次读取的采样点的差值的绝对值，则将前一次读取的采样点作为所述采样点的辅助采样点；

若当前读取的采样点的差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之后还有采样点，则返回所述读取采样点的步骤；

若当前读取的采样点的差值的绝对值小于前一次读取的采样点的差值的绝对值且当前读取的采样点之后没有采样点，则将当前读取的采样点作为所述采样点的辅助采样点。

7.一种确定道路曲率的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

对采样点进行遍历，在当前遍历到的操作采样点一侧任意选取多个采样点作为多个第一参考点；

在所述操作采样点另一侧选取与所述多个第一参考点对应的多个第二参考点；其中与第一参考点对应的第二参考点是距所述操作采样点的采样点间隔数与所述第一参考点距所述操作采样点的采样点间隔数相等的在所述操作采样点另一侧的采样点；

利用每个第一参考点、与该第一参考点对应的第二参考点、以及所述操作采样点的位置信息，根据三点求曲率法确定所述操作采样点对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性；

将所述操作采样点对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，得到所述操作采样点的曲率属性；

基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

8.一种确定道路曲率的装置，其特征在于，包括：

位置信息获取单元，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

采样点判断选择单元，用于对采样点进行遍历，判断当前遍历到的操作采样点之前和之后是否存在采样点，若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，选取出的两个辅助采样点和所述操作采样点是非连续的三个能消除抖动的采样点；

曲率确定单元，用于若当前遍历到的操作采样点之前和之后存在采样点，则根据两个辅助采样点和操作采样点的位置信息，确定由这三个点构成的圆弧的曲率，将该曲率确定为所述操作采样点的曲率；若当前遍历到的操作采样点之前或之后无采样点，则将与所述操作采样点相邻的采样点的曲率作为操作采样点的曲率；

道路曲率确定单元，用于基于所述道路上各采样点的曲率，得到所述道路的曲率。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述采样点选择单元进一步执行如下操作：

从排序在所述操作采样点之前和之后的采样点中分别选取一个采样点作为辅助采样点，作为所述辅助采样点的采样点满足：由所述操作采样点、辅助采样点及其之间间隔的采样点连接成的路段的距离最接近预设的距离阈值。

10.一种确定道路曲率的装置，其特征在于，所述装置包括：

位置信息获取单元，用于获取道路上的各采样点的位置信息，所述各采样点按照采样点的位置信息中的时间由小到大的顺序排序；

参考点选择单元，用于对采样点进行遍历，在当前遍历到的操作采样点一侧任意选取多个采样点作为多个第一参考点；在所述操作采样点另一侧选取与所述多个第一参考点对应的多个第二参考点；其中与第一参考点对应的第二参考点是距所述操作采样点的采样点间隔数与所述第一参考点距所述操作采样点的采样点间隔数相等的在所述操作采样点另一侧的采样点；

分曲率计算单元，用于利用每个第一参考点、与该第一参考点对应的第二参考点、以及所述操作采样点的位置信息，根据三点求曲率法确定所述操作采样点对于该第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性；

曲率确定单元，用于将所述操作采样点对于每个第一参考点和对应第二参考点的分曲率属性求平均，得到所述操作采样点的曲率属性。