CN109726489B - 一种建立辅助驾驶数据库的方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种建立辅助驾驶数据库的方法及系统。方法包括：获取待计算路径的轨迹点序列；当待计算路径属于目标区域时，计算轨迹点序列得到查询参数；根据查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；读取匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；将轨迹点序列、查询参数和匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为待计算路径的记录，写入数据库；其中，轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标，查询参数包括待计算路径的长度。本发明可以快速、方便的得到待计算路径的曲率、航向和坡度，避免了重复拟合，节省了时间。新记录通过与数据库中已有记录的查询、匹配完成，提高数据库的更新效率与适用范围。

Description

一种建立辅助驾驶数据库的方法及系统

技术领域

本发明涉及互联网通信技术领域，尤其涉及一种建立辅助驾驶数据库的方法及系统。

背景技术

高级辅助驾驶(ADAS，Advanced Driving Assistance System)利用安装在车上的各式各样传感器，在车辆行驶过程中随时来感应周围的环境，收集数据，进行静态、动态物体的辨识、侦测与追踪，并结合导航仪地图数据，进行系统的运算与分析，从而预先让驾驶者察觉到可能发生的危险，有效增加车辆驾驶的舒适性和安全性。

ADAS地图是高级辅助驾驶应用中不可获取的一环。ADAS地图反应了道路的曲率、航向和坡度，这些为车辆进行自动定速巡航和灯光控制等时提供了远距的信息感知能力、保证了系统功能的安全运行，具有日益重要的市场价值重要性。

然而，目前ADAS地图中的曲率、航向和坡度的需要分别单独计算才能得到，计算过程往往复杂、耗时耗力。计算时忽略了全局性，容易受到噪声干扰，性能不稳定。

发明内容

为了解决现有技术应用在ADAS地图中计算道路的曲率、航向和坡度时步骤繁琐重复且效率低下等问题，本发明提供了一种建立辅助驾驶数据库的方法及系统：

一方面，本发明提供了一种建立辅助驾驶数据库的方法，所述方法包括：

获取待计算路径的轨迹点序列；

当所述待计算路径属于目标区域时，计算所述轨迹点序列得到查询参数；

根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；

读取所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；

将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库；

其中，所述轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标，所述查询参数包括所述待计算路径的长度。

另一方面提供了一种建立辅助驾驶数据库的系统，所述系统包括：

获取模块：用于获取待计算路径的轨迹点序列；

目标区域处理模块：用于当所述待计算路径属于目标区域时，计算所述轨迹点序列得到查询参数；

查询模块：用于根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；

读取模块：用于读取所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；

第一写入模块：用于将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库；

其中，所述轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标，所述查询参数包括所述待计算路径的长度。

本发明提供的一种建立辅助驾驶数据库的方法及系统，具有如下技术效果：

本发明计算所述轨迹点序列得到查询参数，利用查询参数在数据库中得到匹配路径的记录，借助匹配路径的进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数，可以快速、方便的得到待计算路径的曲率、航向和坡度，避免了重复拟合，节省了时间。将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库，新记录通过与数据库中已有记录的查询、匹配完成，提高数据库的更新效率与适用范围。

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和优点，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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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，还可以根据这些附图获得其它附图。

图1是本发明实施例提供的一种应用环境的示意图；

图2是本发明实施例提供的一种建立辅助驾驶数据库的方法的流程示意图；

图3是本发明实施例提供的根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录的一种流程示意图；

图4也是本发明实施例提供的一种建立辅助驾驶数据库的方法的流程示意图；

图5是本发明实施例提供的对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线的一种流程示意图；

图6是本发明实施例提供的一种建立辅助驾驶数据库的系统的组成框图；

图7也是本发明实施例提供的一种建立辅助驾驶数据库的系统的组成框图；

图8是本发明实施例提供的对待计算路径进行分段拟合的示意图；

图9是本发明实施例提供的分段路径的端点和对应的控制点的示意图；

图10是本发明实施例提供的建立计算分段路径的拟合误差的坐标的示意图；

图11是本发明实施例提供的在某一方向上计算分段路径拟合误差的示意图；

图12是本发明实施例提供的轨迹点序列与拟合曲线的对比示意图；

图13是本发明实施例提供的轨迹点序列与待匹配轨迹点序列进行相似度计算的示意图；

图14是本发明实施例提供的一种服务器的结构示意图。

以下对附图作补充说明：

111-离散点；112-第一折线；121-拟合曲线；122-轨迹点序列；131-轨迹点；132-第二折线；140-待匹配轨迹点序列。

具体实施方式

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的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。

需要说明的是，本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或服务器不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

请参阅图1，图1是本发明实施例提供的一种应用环境的示意图，如图1所示，该应用环境中服务器获取初始区域的道路(路径)的三维位置坐标，对这些三维数据进行曲线拟合，建立对应的辅助驾驶数据库。当获取目标区域的道路的三维位置坐标时，不再对这些三维数据进行曲线拟合，而是利用道路形状具有的自相似性，在数据库中进行查询，直接采用其中存在几何相似的道路的记录，一方面可以通过计算快速得到曲率、航向和坡度，一方面在数据库中快速更新目标区域的对应记录。需要说明的是，图1仅仅是一种示例。

在本发明实施例中，在初始区域采集的数据作为建立数据库的初始数据。所述目标区域对应的地理位置，与所述初始区域对应的地理位置具有一定的地形相似度。目标区域和初始区域可以同属于某一行政区，比如目标区域和初始区域同属于某省级行政区、某地级行政区、某县级行政区或某乡级行政区。目标区域和初始区域也可以属于同一地形，比如目标区域和初始区域都属于平原、高原、丘陵、盆地或山地。这样保证了建立的辅助驾驶数据库的准确性和有效性。

具体的，目标区域的道路和初始区域的道路可以是公路等级二级以上的公路，比如高速公路和城市快速路。

具体的，采用ADAS数据采集车采集初始区域的道路和目标区域的道路的三维位置坐标，ADAS数据采集车再将采集的三维数据发送至服务器。ADAS数据采集车沿道路行驶，每隔预设时间值采集车辆的三维位置坐标，一连串的三维位置坐标位置构成了车辆沿道路的行进轨迹。其中，预设时间值可以为几秒钟或者一分钟。

在实际应用中，我国地形地势西高东低，呈阶梯状分布，地形多种多样，山区面积广大。东部与西部可以分别建立上述数据库或上述数据库的子数据库。比如东部A地地形以平原为主，可以将A地分为目标区域和用于采集初始数据的初始区域。当作为初始区域的全国1/3的区域的道路提供初始数据时，对初始数据进行曲线拟合并建立数据库，那么作为目标区域的全国2/3的区域的道路利用查询、匹配的方式在数据库中更新对应的记录，可以节省2/3的区域的道路的对应数据进行曲线拟合的时间和成本，总体效率提升可以达到50％左右。

以下介绍本发明一种建立辅助驾驶数据库的方法，图2是本发明实施例提供的一种建立辅助驾驶数据库的方法的流程示意图，本说明书提供了如实施例或流程图所述的方法操作步骤，但基于常规或者无创造性的劳动可以包括更多或者更少的操作步骤。实施例中列举的步骤顺序仅仅为众多步骤执行顺序中的一种方式，不代表唯一的执行顺序。在实际中的系统或服务器产品执行时，可以按照实施例或者附图所示的方法顺序执行或者并行执行(例如并行处理器或者多线程处理的环境)。具体的如图2所示，所述方法可以包括：

S201：获取待计算路径的轨迹点序列；

建立辅助驾驶数据库的服务器获取到待计算路径的轨迹点序列。所述轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标，三维位置坐标包括了在某采集时刻ADAS数据采集车所在位置的经度、纬度和海拔。当然，三维位置坐标也可以为相对坐标，之后再进行坐标转换。

在所述获取待计算路径的轨迹点序列的步骤之后判断所述待计算路径属于初始区域还是目标区域，如图4所示：

S401：当所述待计算路径属于初始区域时，将所述待计算路径处理为多个分段路径，所述轨迹点序列包括所述分段路径对应的分段轨迹点序列；

在本发明实施例中，多个分段路径首尾相接构成待计算路径，分段路径的端点为轨迹点序列中的轨迹点。所述分段轨迹点序列包括所述分段路径的起始端点和所述分段路径的终止端点。

具体的，如图8所示，就已知对应的三维位置坐标的轨迹点序列的长度而言，其中从左至右：第一条线是有三条线段(ADAS LINK 1，ADAS LINK 2，ADAS LINK 3)连接而成的折线(非封闭)，三条线段的端点都为已知对应的三维位置坐标的轨迹点，这里进行的分段处理可以将每条线段处理为80米到200米；第二条线为去除了端点(4个)的已知对应的三维位置坐标的轨迹点序列；第三条线为已知对应的三维位置坐标的轨迹点序列；第四条线为拟合曲线。

S402：对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线；

采用三维曲线拟合，兼顾局部数据的拟合特征和全局数据的平滑性，有效对抗噪声，降低了系统复杂性。同时，采用三维曲线拟合，曲率、航向和坡度根据贝塞尔曲线方程可以同时获得，效率高。

具体的，比如，对图8中的第三条线(包括三个分段路径)的每个分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到图8中的第四条线(包括分段贝塞尔曲线1，分段贝塞尔曲线2，分段贝塞尔曲线3)。

所述对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线的步骤，如图5所示，包括：

S501：在所述分段路径的起始端点和所述分段路径的终止端点之间设置第一控制点和第二控制点；

如图9所示，分段路径包括两个端点：起始端点(三维位置坐标为：x0，y0，z0)和终止端点(三维位置坐标为：x3，y3，z3)，这两个端点是轨迹点，它们的三维位置坐标是已知的。两个控制点可以是自定义选取的，比如可以在起始端点和终止端点之间选取两个控制点的位置，将第一控制点(三维位置坐标为：x1，y1，z1)选取设置在距离起始端点1/3*起始长度的位置，将第二控制点(三维位置坐标为：x2，y2，z2)选取设置在距离终止端点1/3*起始长度的位置。其中，起始长度为两个端点直线距离的长度。

S502：设置迭代次数，对所述第一控制点和所述第二控制点进行扰动，得到所述分段贝塞尔曲线；

设置迭代次数(比如一万次或者三十万次)，对两个控制点进行初始化后，不断的对两个控制点的位置进行扰动(比如上下扰动)。对分段路径进行曲线拟合的过程通过马尔科夫链蒙特卡洛仿真进行优化。马尔科夫链蒙特卡洛仿真可以保证拟合程度值优化到比较低的水平，同时保证分段曲线连接点处航向跳变和曲率跳变满足工程需求。

S403：当所述拟合曲线与所述轨迹点序列之间的拟合程度值符合第二预设值时，在所述数据库中写入多个所述分段路径的记录，所述分段路径的记录包括所述分段轨迹点序列、所述分段贝塞尔曲线的长度和所述分段路径的拟合参数。

拟合程度值符合第二预设值表征着拟合程度值由大至小，趋于稳定，波动性小。所述分段轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标。所述分段路径的拟合参数包括所述第一控制点对应的三维位置坐标和所述第二控制点对应的三维位置坐标，这里分段路径的拟合参数中包括的是拟合程度值符合第二预设值时第一控制点的三维位置坐标、第二控制点的三维位置坐标。

一方面，利用拟合而成的贝塞尔曲线的性质，同时可以快速的对曲率、航向和坡度进行计算。如图12所示，右边所示的为轨迹点序列112，左边所示的为拟合曲线121。

如图9所示，贝塞尔曲线上的点的三维位置坐标根据参数t变化，t在0到1之间。

x(t)＝(1-t)(1-t)(1-t)*x0+3(1-t)(1-t)t*x1+3(1-t)t*t*x2+t*t*t*x3；

y(t)＝(1-t)(1-t)(1-t)*y0+3(1-t)(1-t)t*y1+3(1-t)t*t*y2+t*t*t*y3；

x(t)＝(1-t)(1-t)(1-t)*z0+3(1-t)(1-t)t*z1+3(1-t)t*t*z2+t*t*t*z3；

当t＝0时，得到起始端点的三维位置坐标；当t＝1时，得到终止端点的三维位置坐标。

那么，曲率

航向为(x′,y′)定义的方向；坡度为沿着曲线长度方向的z值的变化。

一方面，在所述数据库中写入多个所述分段路径的记录，如下述表1所示。当然，分段路径的记录的内容不局限于下表。

表1

进一步的，所述拟合程度值中包括每个所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差、第一跳变个数和第二跳变个数；所述第一跳变个数为相邻两个所述分段贝塞尔曲线连接点出现曲率跳变超出第一跳变预设值的个数，所述第二跳变个数为相邻两个所述分段贝塞尔曲线连接点出现航向跳变超出第二跳变预设值的个数。这里第一跳变预设值可以设置为10^-5，那么当有一处相邻两个所述分段贝塞尔曲线连接点出现曲率跳变超过10^-5，就计一个第一跳变个数。这里第二跳变预设值可以设置为0.1度，那么当有一处相邻两个所述分段贝塞尔曲线连接点出现航向跳变超出0.1度，就计一个第二跳变个数。这里的拟合程度值可以为每个所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差、第一跳变个数和第二跳变个数之和，也可以是对每个所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差、第一跳变个数和第二跳变个数进行权重处理后的和。

其中，所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差通过多边形匹配的方法进行计算得到，进行多边形匹配的计算步骤，包括：

对所述分段贝塞尔曲线进行离散化，得到多个离散点111，多个所述离散点组成分段离散点序列，如图10所示；

在第一方向上，分别构建基于所述分段轨迹点序列的第一轨迹多边形和基于所述分段离散点序列的第一离散多边形，计算得到两个多边形的第一重合程度值；

在第二方向上，分别构建基于所述分段轨迹点序列的第二轨迹多边形和基于所述分段离散点序列的第二离散多边形，计算得到两个多边形的第二重合程度值；

在第三方向上，分别构建基于所述分段轨迹点序列的第三轨迹多边形和基于所述分段离散点序列的第三离散多边形，计算得到两个多边形的第三重合程度值；

选取所述第一重合程度值、所述第二重合程度值和所述第三重合程度值中的最小值设置，作为所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向分别为三个两两垂直的平面的法线方向。

如图10所示，将各个离散点111的X(第一方向)Y(第二方向)Z(第三方向)三个方向的坐标值作为分段贝塞尔曲线的长度L的函数，在三个方向上分别计算离散点连接而成的第一折线112(非封闭)与分段轨迹点序列中的轨迹点131连接而成的第二折线132(非封闭)之间的匹配程度：EXL(X-L)、EYL(Y-L)和EZL(Z-L)。

在实际应用中，如图11所示，折线的匹配程度可以采用如下方式计算，对第一折线和第二折线分别再分段，每段线沿切线方向给定一个宽度，以一定的长度扩张成一个长方形(图中宽度值大于长度值)，每段线的长方形组合起来成为一个多边形。这样在三个方向计算分段轨迹点序列形成的多边形和分段离散点序列形成的多边形的的重合程度值得到：EXL，EYL和EZL，定义分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差定义为XYZ三个方向的最小值即min(EXL，EYL，EZL)，保证三维每个方向的拟合度最好。

S202：当所述待计算路径属于目标区域时，计算所述轨迹点序列得到查询参数；

此时，数据库中可以已包括了对采集于初始区域的三维位置坐标，进行上述曲线拟合，写入数据库的记录。

在本发明实施例中，所述查询参数包括所述待计算路径的长度，所述待计算路径的长度可以通过将轨迹点序列对应的多个轨迹点点点间距相加得到。

当然，基于不同的查询机制，所述查询参数可以包括不同的组合形式。比如，所述查询参数包括所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的航向和所述待计算路径的终止端点的航向；或者，所述查询参数包括所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的曲率和所述待计算路径的终止端点的曲率；或者，所述查询参数包括所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的坡度和所述待计算路径的终止端点的坡度。此时，所述待计算路径的起始端点的航向和所述待计算路径的终止端点的航向可以通过相邻点计算得到。根据查询机制的不同，数据库中写入的来自初始区域的路径的记录的内容也可以不同，也就是表1中记录的内容可以不同。

S203：根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；

如图3所示，所述根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录的步骤，包括：

S301：根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到待匹配路径的记录；

当查询参数为待计算路径的长度时，在数据库中寻找与待计算路径的长度相近的路径记录：待匹配路径的记录。与待计算路径的长度相近可以设置预设阈值，比如与待计算路径的长度相差在0.5米范围内、0.25米范围内等。

当查询参数为所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的航向和所述待计算路径的终止端点的航向时，在数据库中寻找与查询参数相近的路径记录：待匹配路径的记录。与待计算路径的长度相近可以设置预设阈值，比如与待计算路径的长度相差在0.5米范围内、0.25米范围内等。与待计算路径的起始端点的航向(和或所述待计算路径的终止端点的航向)相近可以设置预设阈值，比如与待计算路径的起始端点的航向(和或所述待计算路径的终止端点的航向)相差在0.1度范围内等。

当然，由于对来自初始区域的待计算路径进行了分段处理，比如处理为为80米到200米，然后进行曲线拟合，在数据库中写入记录。这里对于来自目标区域的待处理数据也可以进行分段处理：将所述待计算路径处理为多个分段路径，所述轨迹点序列包括所述分段路径对应的分段轨迹点序列；通过所述分段轨迹点序列计算得到查询参数。基于分段处理后得到的查询参数进行查询，保证在数据库中更新来自目标区域的路径的记录的精准度和高效性。

S302：读取所述待匹配路径的待匹配轨迹点序列；

待所述待匹配轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标。

S303：通过动态时间规整算法，计算所述轨迹点序列与所述待匹配轨迹点序列的相似度，选取符合第一预设值的所述相似度对应的所述待匹配路径作为匹配路径；

采用动态时间归整(Dynamic Time Wrapping)算法，点序列中的点的个数可以不同，如图13所示，通过将轨迹点序列122上所有轨迹点根据欧式空间距离向待匹配轨迹点序列140做映射，相似度定义为每个映射空间距离之和的平均。两个点序列越相似，这个距离平均就越小。这样通过Dynamic Time Wapping算法便可以从待匹配路径中找到最相似的匹配路径。

这里第一预设值可以是与轨迹点序列进行匹配的待匹配轨迹点序列中得到的相似度最大值。第一预设值也可以是一个固定范围取值，若与轨迹点序列进行匹配的待匹配轨迹点序列中的相似度没有落在这个固定范围的，则对该来自目标区域的待计算路径进行曲线拟合或其他处理方式；若与轨迹点序列进行匹配的待匹配轨迹点序列中的相似度有至少2个落在这个固定范围的，则选取符合相似度最大的对应的所述待匹配路径作为匹配路径。

S204：读取所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；

数据库中存储有来自初始区域的匹配路径的记录，记录中包括有匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数，也就是匹配路径对应的所述第一控制点的三维位置坐标和所述第二控制点的三维位置坐标，这里的三维位置坐标是指拟合程度值符合第二预设值时第一控制点的三维位置坐标、第二控制点的三维位置坐标。

S205：将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库；

利用匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数，一方面不用再对来自目标区域的待计算路径进行拟合，减少进行拟合参数标定的工作量，可以提高数据库的更新速度；一方面直接可以通过贝塞尔曲线进行计算，同时得到所述待计算路段中的曲率、坡度和航向。

在本发明实施例中，如图9所示，贝塞尔曲线上的点的三维位置坐标根据参数t变化，t在0到1之间。

x(t)＝(1-t)(1-t)(1-t)*x0+3(1-t)(1-t)t*x1+3(1-t)t*t*x2+t*t*t*x3；

y(t)＝(1-t)(1-t)(1-t)*y0+3(1-t)(1-t)t*y1+3(1-t)t*t*y2+t*t*t*y3；

x(t)＝(1-t)(1-t)(1-t)*z0+3(1-t)(1-t)t*z1+3(1-t)t*t*z2+t*t*t*z3；

当t＝0时，得到起始端点的三维位置坐标；当t＝1时，得到终止端点的三维位置坐标。

那么，曲率

航向为(x′,y′)定义的方向；坡度为沿着曲线长度方向的z值的变化。

在辅助驾驶数据库的建立过程中，可以是先通过属于初始区域的待计算路径初步建立数据库，再通过属于目标区域的待计算路径以查询、匹配的方式更新数据库。也可以是先通过一部分属于初始区域的待计算路径初步建立数据库，然后另一部分属于初始区域的待计算路径与属于目标区域的待计算分别以各自的方式更新数据库。当然，建立辅助驾驶数据库的过程包括但不限于前述方式。

由以上本说明书实施例提供的技术方案可见，本说明书实施例中计算属于所述轨迹点序列得到查询参数，利用查询参数在数据库中得到匹配路径的记录，借助匹配路径的进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数，可以快速、方便的得到待计算路径的曲率、航向和坡度，避免了重复拟合，节省了时间。将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库，新记录通过与数据库中已有记录的查询、匹配完成，提高数据库的更新效率与适用范围。利用道理形状的关联性，增强数据库中记录内容的继承性，简化计算过程的同时保证新记录的高品质。

本发明实施例还提供了一种建立辅助驾驶数据库的系统，如图6、7所示，所述系统包括：

获取模块61：用于获取待计算路径的轨迹点序列；

目标区域处理模块62：用于当所述待计算路径属于目标区域时，计算所述轨迹点序列得到查询参数；

查询模块63：用于根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；所述查询模块63包括：查询单元，用于根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到待匹配路径的记录；读取单元：用于读取所述待匹配路径的待匹配轨迹点序列；匹配单元：用于通过动态时间规整算法，计算所述轨迹点序列与所述待匹配轨迹点序列的相似度，选取符合第一预设值的所述相似度对应的所述待匹配路径作为匹配路径；其中，所述待匹配轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标。

读取模块64：用于读取所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；

第一写入模块65：用于将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库；

其中，所述轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标，所述查询参数包括所述待计算路径的长度。

所述系统还包括：

初始区域处理模块66：用于当所述待计算路径属于初始区域时，将所述待计算路径处理为多个分段路径，所述轨迹点序列包括所述分段路径对应的分段轨迹点序列；

拟合模块67：用于对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线；所示拟合模块67包括：控制点设置单元：用于在所述分段路径的起始端点和所述分段路径的终止端点之间设置第一控制点和第二控制点；拟合单元：用于设置迭代次数，对所述第一控制点和所述第二控制点进行扰动，得到所述分段贝塞尔曲线；其中，所述分段轨迹点序列包括所述分段路径的起始端点和所述分段路径的终止端点，所述分段路径的拟合参数包括所述第一控制点对应的三维位置坐标和所述第二控制点对应的三维位置坐标。

第二写入模块68：用于当所述拟合曲线与所述轨迹点序列之间的拟合程度值符合第二预设值时，在所述数据库中写入多个所述分段路径的记录，所述分段路径的记录包括所述分段轨迹点序列、所述分段贝塞尔曲线的长度和所述分段路径的拟合参数。

需要说明的，所述系统实施例中的系统与方法实施例基于同样的发明构思。

本发明实施例提供了一种建立辅助驾驶数据库服的务器，该服务器包括处理器和存储器，该存储器中存储有至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现如上述方法实施例所提供的建立辅助驾驶数据库的方法。

存储器可用于存储软件程序以及模块，处理器通过运行存储在存储器的软件程序以及模块，从而执行各种功能应用以及数据处理。存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据所述设备的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。相应地，存储器还可以包括存储器控制器，以提供处理器对存储器的访问。

本发明实施例还提供了一种服务器的结构示意图，请参阅图14，该服务器1400用于实施上述实施例中提供的建立辅助驾驶数据库的方法，具体来讲，所述服务器结构可以包括上述建立辅助驾驶数据库的系统。该服务器1400可因配置或性能不同而产生比较大的差异，可以包括一个或一个以上中央处理器(Central Processing Units，CPU)1410(例如，一个或一个以上处理器)和存储器1430，一个或一个以上存储应用程序1423或数据1422的存储介质1420(例如一个或一个以上海量存储设备)。其中，存储器1430和存储介质1420可以是短暂存储或持久存储。存储在存储介质1420的程序可以包括一个或一个以上模块，每个模块可以包括对服务器中的一系列指令操作。更进一步地，中央处理器1410可以设置为与存储介质1420通信，在服务器1400上执行存储介质1420中的一系列指令操作。服务器1400还可以包括一个或一个以上电源1460，一个或一个以上有线或无线网络接口1450，一个或一个以上输入输出接口1440，和/或，一个或一个以上操作系统1421，例如WindowsServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM等等。

本发明的实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质可设置于服务器之中以保存用于实现方法实施例中一种建立辅助驾驶数据库的方法相关的至少一条指令、至少一段程序、代码集或指令集，该至少一条指令、该至少一段程序、该代码集或指令集由该处理器加载并执行以实现上述方法实施例提供的建立辅助驾驶数据库的方法。

可选地，在本实施例中，上述存储介质可以位于计算机网络的多个网络服务器中的至少一个网络服务器。可选地，在本实施例中，上述存储介质可以包括但不限于：U盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、移动硬盘、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

需要说明的是：上述本发明实施例先后顺序仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。且上述对本说明书特定实施例进行了描述。其它实施例在所附权利要求书的范围内。在一些情况下，在权利要求书中记载的动作或步骤可以按照不同于实施例中的顺序来执行并且仍然可以实现期望的结果。另外，在附图中描绘的过程不一定要求示出的特定顺序或者连续顺序才能实现期望的结果。在某些实施方式中，多任务处理和并行处理也是可以的或者可能是有利的。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于系统和服务器实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (11)

1.一种建立辅助驾驶数据库的方法，其特征在于，所述方法包括：

获取待计算路径的轨迹点序列；其中，所述轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标；

当所述待计算路径属于目标区域时，计算所述轨迹点序列得到查询参数；根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；读取所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库；其中，所述查询参数包括所述待计算路径的长度；

当所述待计算路径属于初始区域时，将所述待计算路径处理为多个分段路径；对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线；当所述拟合曲线与所述轨迹点序列之间的拟合程度值符合第二预设值时，在所述数据库中写入多个所述分段路径的记录。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录的步骤，包括：

根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到待匹配路径的记录；

读取所述待匹配路径的待匹配轨迹点序列；

通过动态时间规整算法，计算所述轨迹点序列与所述待匹配轨迹点序列的相似度，选取符合第一预设值的所述相似度对应的所述待匹配路径作为匹配路径；

其中，所述待匹配轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述查询参数包括所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的航向和所述待计算路径的终止端点的航向；

或者，所述查询参数包括所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的曲率和所述待计算路径的终止端点的曲率；

或者，所述查询参数包括所述待计算路径的长度、所述待计算路径的起始端点的坡度和所述待计算路径的终止端点的坡度。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述轨迹点序列包括所述分段路径对应的分段轨迹点序列；所述分段路径的记录包括所述分段轨迹点序列、所述分段贝塞尔曲线的长度和所述分段路径的拟合参数。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线的步骤，包括：

在所述分段路径的起始端点和所述分段路径的终止端点之间设置第一控制点和第二控制点；

设置迭代次数，对所述第一控制点和所述第二控制点进行扰动，得到所述分段贝塞尔曲线；

其中，所述分段轨迹点序列包括所述分段路径的起始端点和所述分段路径的终止端点，所述分段路径的拟合参数包括所述第一控制点对应的三维位置坐标和所述第二控制点对应的三维位置坐标。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述拟合程度值中包括每个所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差、第一跳变个数和第二跳变个数；

所述第一跳变个数为相邻两个所述分段贝塞尔曲线连接点出现曲率跳变超出第一跳变预设值的个数，所述第二跳变个数为相邻两个所述分段贝塞尔曲线连接点出现航向跳变超出第二跳变预设值的个数。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差通过多边形匹配的方法进行计算得到，进行多边形匹配的计算步骤，包括：

对所述分段贝塞尔曲线进行离散化，得到多个离散点，多个所述离散点组成分段离散点序列；

在第一方向上，分别构建基于所述分段轨迹点序列的第一轨迹多边形和基于所述分段离散点序列的第一离散多边形，计算得到两个多边形的第一重合程度值；

在第二方向上，分别构建基于所述分段轨迹点序列的第二轨迹多边形和基于所述分段离散点序列的第二离散多边形，计算得到两个多边形的第二重合程度值；

在第三方向上，分别构建基于所述分段轨迹点序列的第三轨迹多边形和基于所述分段离散点序列的第三离散多边形，计算得到两个多边形的第三重合程度值；

选取所述第一重合程度值、所述第二重合程度值和所述第三重合程度值中的最小值设置，作为所述分段路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的误差；

其中，所述第一方向、所述第二方向和所述第三方向分别为三个两两垂直的平面的法线方向。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标区域对应的地理位置，与所述初始区域对应的地理位置具有一定的地形相似度。

9.一种建立辅助驾驶数据库的系统，其特征在于，所述系统包括：

获取模块：用于获取待计算路径的轨迹点序列；其中，所述轨迹点序列中的每个轨迹点指向对应的三维位置坐标；

目标区域处理模块：用于当所述待计算路径属于目标区域时，计算所述轨迹点序列得到查询参数；

查询模块：用于根据所述查询参数在数据库中进行查询，得到匹配路径的记录；

读取模块：用于读取所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数；

第一写入模块：用于将所述轨迹点序列、所述查询参数和所述匹配路径进行三维三阶贝塞尔曲线拟合的对应参数作为所述待计算路径的记录，写入所述数据库；其中，所述查询参数包括所述待计算路径的长度；

初始区域处理模块：用于当所述待计算路径属于初始区域时，将所述待计算路径处理为多个分段路径；

拟合模块：用于对每个所述分段路径分别进行三维三阶贝塞尔曲线拟合，得到由多条分段贝塞尔曲线组成的一条拟合曲线；

第二写入模块：用于当所述拟合曲线与所述轨迹点序列之间的拟合程度值符合第二预设值时，在所述数据库中写入多个所述分段路径的记录。

10.一种服务器，其特征在于，所述服务器包括处理器和存储器，所述存储器中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1-8任一项所述的建立辅助驾驶数据库的方法。

11.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质中存储有至少一条指令或至少一段程序，所述至少一条指令或所述至少一段程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1-8任一项所述的建立辅助驾驶数据库的方法。

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