CN108491479A - 基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，在地图的基础上，采集到路段上每一直线路段端点经纬度，然后利用公式计算相邻经纬点的球面距离，按照内插法可一一计算出路段上每一直线路段端点经纬度所对应的桩号。本发明通过路段每一直线路段端点的经纬度计算出对应桩号，可以建立起一套完整精确的道路路段经纬度与桩号对应的基础数据库。当高速公路上发生交通事故时，现场工作人员上报事故发生地桩号，然后根据路段经纬度与桩号对应数据库，可快速准确地计算出事故发生地对应的经纬度，再根据经纬度可快速在地图上展示事故发生地，极具现实意义。

Description

基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法

技术领域

本发明涉及一种基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，特别涉及一种基于自主开发的地图采集道路每一直线段端点经纬度与现实桩号匹配方法。

背景技术

随着我国经济的发展，道路发展迅猛。截止2017年，我国高速公路通车里程已经跃居世界第一。道路里程的增加，必然需要重视道路的管理工作，而且随着信息技术的发展，使得道路管理工作越来越信息化、智能化。并且信息技术可以极大减轻道路管理工作的压力，通过现代信息技术可以及时地在地图上展示道路上交通事故的发生位置，甚至交通事故信息(事故类型信息、涉及车辆信息等等)。这样可有助于道路管理者了解全局道路网的运营情况，极大方便管理者对道路网的管理。对于道路使用者而言，也有助于使用者了解路况，增加行驶安全，提高行驶效率。现在道路管理方，正朝着道路交通事件或交通事故可视化方面努力发展。实现道路上交通事件或交通事故可视化常借助于GIS，而这里只需通过建立道路每一直线路段端点经纬度与桩号对应数据库，即可实现交通事件或事故的可视化，实现难度较小，且效果较好。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，根据上报的交通事件或事故桩号，快速计算出对应的地图上经纬度，为交通事件或事故实现可视化提供坚实的基础。建立起道路每一直线路段端点经纬度与桩号对应数据库，实现事件或事故可视化即可避免使用GIS，这样可减小可视化工作难度，且可视化效果较好。

本发明为解决上述技术问题采用以下技术方案：

本发明提供一种基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，包括以下步骤：

步骤1，采集道路上特殊点的经纬度，并通过道路管理方获取道路特殊点处的实际桩号；

步骤2，基于地图采集中间点的经纬度，所述中间点将相邻两个道路特殊点之间道路划分为若干直线路段；

步骤3，基于相邻两个道路特殊点的经纬度和对应桩号，采用内插法得到任一中间点对应的桩号，完成桩号匹配。

作为本发明的进一步技术方案，步骤1中道路特殊点包括互通收费站中点、主线收费站中点、服务区出口处、隧道出入口处。

作为本发明的进一步技术方案，步骤3具体为：

3.1，相邻两个道路特殊点A、B之间从A到B依次设置有N个中间点P₁,P₂,…,P_N，则相邻两个道路特殊点A和B之间的累计球面距离其中，N表示相邻两个道路特殊点A和B之间设置的中间点个数，表示P₁到A之间的球面距离，表示B到P_N之间的球面距离，表示P_k到P_k-1之间的球面距离，k＝2,3,…,N；

3.2，采用内插法，得到中间点P_t的对应桩号其中，

作为本发明的进一步技术方案，对步骤3.2得到的桩号进行取整。

作为本发明的进一步技术方案，步骤3.1中任两点C和D之间的球面距离为：

S_CD＝6371004×arccos[cos(W_C)cos(W_D)cos(|J_C-J_D|)+sin(W_C)sin(W_D)]

其中，J_C、W_C分别为点C的经度、纬度，J_D、W_D分别为点D的经度、纬度。

本发明采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：本发明通过采集道路每一直线路段的端点经纬度，结合特殊点的经纬度和实际桩号，根据内插法可一一计算出每一直线路段端点经纬度所对应的实际桩号，为交通事件或事故可视化建立起基础数据库。依托这种方法建立起来的交通事件或事故可视化无需借助GIS平台，方便快捷，且可视化效果较好。为现在流行的数据可视化提供了一种良好的思路借鉴。

附图说明

图1为本发明基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法的流程图。

图2为本发明实例中所选道路实际路径。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施例对本发明的技术方案做进一步的详细说明：

本发明提供一种基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，如图1所示，包括以下步骤：

步骤1，采集道路上特殊点的经纬度，并通过道路管理方获取道路特殊点处的实际桩号。其中，特殊点是地图上与道路相关显而易见的点，且可准确地知道地图上的经纬度和现实道路中桩号，可以是互通收费站中心、主线收费站中心、枢纽中心、服务区进出口、隧道进出口等。

步骤2，基于地图采集中间点的经纬度，所述中间点将相邻两个道路特殊点之间道路划分为若干直线路段。

通常来说，道路由直线段路段和曲线路段组成，而曲线路段被当作为由众多小直线路段组成。因此，基于地图可以将道路划分为若干直线路段。

步骤3，基于相邻两个道路特殊点的经纬度和对应桩号，采用内插法得到任一中间点对应的桩号，完成桩号匹配。

以相邻两个道路特殊点A、B为例，从A到B依次设置有N个中间点P₁,P₂,…,P_N，则相邻两个道路特殊点A和B之间的累计球面距离其中，N表示相邻两个道路特殊点A和B之间设置的中间点个数，表示P₁到A之间的球面距离，表示B到P_N之间的球面距离，表示P_k到P_k-1之间的球面距离，k＝2,3,…,N；再采用内插法，即可得到中间点P_t的对应桩号其中，若求得的桩号为小数，还需要对其进行取整。

本发明通过路段每一直线路段端点的经纬度计算出对应桩号，可以建立起一套完整精确的道路路段经纬度与桩号对应的基础数据库。当高速公路上发生交通事故时，现场工作人员上报事故发生地桩号，然后根据路段经纬度与桩号对应数据库，可快速准确地计算出事故发生地对应的经纬度，再根据经纬度可快速在地图上展示事故发生地，极具现实意义。

实施例

本实施例选择太原绕城高速南环段上行杨家峪互通收费站至松庄互通收费站路段，路径示意图如图2所示。通过道路管理方的收集，已知杨家峪互通收费站中心桩号K14+787、松庄互通收费站中心桩号K18+499。通过57个中间点，将杨家峪互通收费站与松庄互通收费站之间的道路划分为58个直线路段。

根据基于高德地图，采集出杨家峪互通收费站中心经纬度(112.614274，37.884197)、松庄收费站中心经纬度(112.615588，37.851885)及57个中间点经纬度分别为(112.614265，37.884193)、(112.614723，37.883739)、(112.615021，37.883446)、······、(112.615601，37.85194)、(112.615601，37.851883)。

以匹配点(112.614265，37.884193)的桩号为例，仔细展开经纬度与桩号匹配步骤。

分别求出上述59个点中任意两个相邻点之间球面距离：任意相邻两点C和D之间球面距离S_CD＝6371004×arccos[cos(W_C)cos(W_D)cos(|J_C-J_D|)+sin(W_C)sin(W_D)]，J_C、W_C分别为点C的经度、纬度，J_D、W_D分别为点D的经度、纬度。得到这59个点中任意两个相邻点之间球面距离分别为0.9056、65.4354、41.7785、······、83.6208、6.3372、1.1627，单位为米。进一步，可求出杨家峪互通收费站中心至松庄互通收费站中心之间的累计球面距离为3737.9985米。点(112.614265，37.884193)距杨家峪互通收费站中心之间的累计球面距离为0.9056米。根据内插原理，可得点(112.614265，37.884193)对应的桩号为：

式中，18499是松庄互通收费站中心桩号K18+499，14787是杨家云互通收费站中心桩号K14+787。求出值14788表明点(112.614265，37.884193)对应的桩号为K14+788。

依据类似的步骤可依次求出其他56个中间点对应的桩号。可以借助EXCEL快速计算出其他经纬点对应桩号，详细结果如下表1.

表1经纬度与桩号匹配结果

以上所述，仅为本发明中的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉该技术的人在本发明所揭露的技术范围内，可理解想到的变换或替换，都应涵盖在本发明的包含范围之内，因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (5)

1.基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1，采集道路上特殊点的经纬度，并通过道路管理方获取道路特殊点处的实际桩号；

步骤2，基于地图采集中间点的经纬度，所述中间点将相邻两个道路特殊点之间道路划分为若干直线路段；

步骤3，基于相邻两个道路特殊点的经纬度和对应桩号，采用内插法得到任一中间点对应的桩号，完成桩号匹配。

2.根据权利要求1所述的基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，其特征在于，步骤1中道路特殊点包括互通收费站中点、主线收费站中点、服务区出口处、隧道出入口处。

3.根据权利要求1所述的基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，其特征在于，步骤3具体为：

3.1，相邻两个道路特殊点A、B之间从A到B依次设置有N个中间点P₁,P₂,…,P_N，则相邻两个道路特殊点A和B之间的累计球面距离其中，N表示相邻两个道路特殊点A和B之间设置的中间点个数，表示P₁到A之间的球面距离，表示B到P_N之间的球面距离，表示P_k到P_k-1之间的球面距离，k＝2,3,…,N；

3.2，采用内插法，得到中间点P_t的对应桩号其中，

4.根据权利要求3所述的基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，其特征在于，对步骤3.2得到的桩号进行取整。

5.根据权利要求3所述的基于地图采集的道路路段经纬度与桩号匹配方法，其特征在于，步骤3.1中任两点C和D之间的球面距离为：

S_CD＝6371004×arccos[cos(W_C)cos(W_D)cos(|J_C-J_D|)+sin(W_C)sin(W_D)]

其中，J_C、W_C分别为点C的经度、纬度，J_D、W_D分别为点D的经度、纬度。