CN111581306A - 一种行车轨迹模拟方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种行车轨迹模拟方法及装置，包括：根据用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据；将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标；根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。本发明通过利用几何对象存取函数的点线关系和空间描述方式进行坐标转换并结合插值法插入构造点从而形成车辆行驶的模拟轨迹，因此能够按照应用场景的需求定制任意的行车轨迹，非常方便快捷。

Description

一种行车轨迹模拟方法及装置

技术领域

本发明涉及一种行车轨迹模拟方法及装置，属于电子地图应用技术领域。

背景技术

行车轨迹是指在电子地图上显示的车辆从起点到终点的行驶路径的轨迹。行车轨迹在电子地图应用中有很广泛的应用。例如，在对一款新型的导航软件进行性能测试时，需要提供一条行车轨迹与使用该导航软件生成的规划路线进行比较，以测试规划路线的合理性和准确性。再例如，在进行兴趣点采集时，需要提供一条行车轨迹以便设定采集车进行街景拍摄的时机。在这些应用中，均需提供行车轨迹。

现有的行车轨迹通常都使用由在车辆实际行驶时采集的GPS定位点构成的真实轨迹。这种真实轨迹的缺陷在于可定制性差，采集到怎样的轨迹就只能使用这样的轨迹，无法针对实际需求进行相应的修改，如果已有的真实轨迹所途经的道路或覆盖范围等不符合行车轨迹的具体应用需求，也只能派遣车辆重新进行轨迹采集，非常费时费力。

发明内容

鉴于现有技术中存在的技术缺陷和技术弊端，本发明实施例提供一种能够按照应用场景的需求定制行车轨迹的行车轨迹模拟方法及装置。

作为本发明实施例的一个方面，涉及一种行车轨迹模拟方法，包括：根据预设的用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据；将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标；根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。

作为本发明实施例的另一个方面，涉及一种行车轨迹模拟装置，包括：数据生成模块，用于根据用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据；坐标转换模块，用于将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标；坐标插入模块，用于根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。

作为本发明实施例的又一个方面，涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其中，该程序被处理器执行时实现上述方法。

作为本发明实施例的再一个方面，涉及一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其中，所述处理器执行所述程序时实现上述方法。

本发明实施例通过利用几何对象存取函数的点线关系和空间描述方式进行坐标转换并结合插值法插入构造点从而形成车辆行驶的模拟轨迹，因此能够按照应用场景的需求定制任意的行车轨迹，非常方便快捷。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所记载的结构来实现和获得。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：

图1为本发明实施例1提供的行车轨迹模拟方法的流程图；

图2为图1中步骤200的流程图；

图3为本发明实施例2提供的行车轨迹模拟装置的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。

这里将详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

实施例1

本实施例提供一种行车轨迹模拟方法，如图1所示，该方法可以包括如下步骤：

步骤100，根据预设的用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据。

其中，所述用户定制轨迹信息是指用户想要生成的行车轨迹的需求描述，用户可以通过参数定义或赋值等方式指定上述用户定制轨迹信息。所述行车轨迹数据是一个集合，集合中的元素与空间几何对象集中线的数据结构相同，所述行车轨迹数据是由从起点到终点所经过道路的道路数据依次排列而成的数值链表构成。

例如，一条行车轨迹依次经过了道路1、道路2和道路3，这三条道路的道路数据是从电子地图数据中获得的，分别为：[5869043]、[5869044]和[5869045]，则相应的行车轨迹数据为[5869043|5869044|5869045]。

具体地，用户定制轨迹信息可以包括：在电子地图上的轨迹位置和轨迹覆盖范围。在生成行车轨迹数据时，可以根据轨迹位置和轨迹覆盖范围生成所述行车轨迹数据。其中，轨迹位置是指轨迹的起点和终点，生成的行车轨迹数据从该起点到达终点；轨迹覆盖范围是指在电子地图上划定的范围，生成的行车轨迹数据所经过的道路均位于该轨迹覆盖范围内。

可选地，为了满足不同的应用需要，在生成行车轨迹数据时可以依照不同的路径规划原则。例如，如果不需要对轨迹覆盖范围内的全部道路进行测试，则可以在用户定制轨迹信息中指定道路覆盖率，如80％，在生成行车轨迹数据时，使所生成的行车轨迹数据所经过的道路对应的道路数量占轨迹覆盖范围内的全部道路数量的80％，从而符合所述道路覆盖率。

再例如，也可以使生成的行车轨迹数据在轨迹覆盖范围内从所述起点到达所述终点的距离最长且重复经过相同道路的次数最少，也就是说，在尽量不走重复道路的前提下按照道路连通关系及道路方向输出用户指定范围内最长的连通路线。使路线最长的目的是保障测试时间足够长，测试数据足够多；使路线低重复的目的是保障测试数据种类全，以涵盖更多的道路几何形态。

步骤200，将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标。

其中，行车轨迹坐标是指采用坐标点的形式表示的行车轨迹。如上所述，在上一步中得到的行车轨迹数据是由数值链表构成的，这种数据链表无法直接应用到各种应用场景中，因此要转换成坐标点的形式。

具体地，可以使用几何对象存取函数来进行坐标转换。几何对象集(Geometry)是地理信息系统(Geographic Information System，简称：GIS)平台中使用最为广泛的对象集之一，其中包括多种对象类别和数据结构类，能够将包含几何形体的几何对象进行要素符号化和要素标注等操作，以便实现对地理信息进行创建、删除、编辑等分析处理。所述几何对象存取函数可以将Geometry表示形式转换为WKT(Well-known Text，众所周知的文字)文本标记语言表示形式。在上步骤中生成的行车轨迹数据中的各个道路数据具有一定的几何形状，原始道路数据存储为Geometry表示形式，通过几何对象存取函数ST_ASTEXT(geometry)将道路数据转换为WKT表示，而WKT通过点来描述线，因此可以被认为是道路数据转换成了坐标数据。

具体地，本步骤可以包括如下步骤：

步骤210，使用所述几何对象存取函数将所述行车轨迹数据中的各个道路数据分别转换为相应道路上的关键点坐标。

例如，道路1经转换后的关键点坐标为：geom₁(5869043)＝(X₁₁Y₁₁),(X₁₂Y₁₂)……(X_1n Y_1n)，道路2经转换后的关键点坐标为：geom₂(5869044)＝(X₂₁Y₂₁)，(X₂₂Y₂₂)……(X_2pY_2p)，道路3经转换后的关键点坐标为：geom₃(5869045)＝(X₃₁Y₃₁),(X₃₂Y₃₂)……(X_3q Y_3q)。其中，所述关键点是在所述道路上最能代表该道路的几何形状的点，关键点数量和位置由几何对象存取函数中的预设运算规则确定；n、p、q分别为三个道路上关键点的数量，可以相同也可以不同。

步骤220，将所述关键点坐标按照在相应道路上的位置顺序排列成相应道路的道路坐标。

例如，道路1的道路坐标为：st_astext(geom₁)＝linestring(X₁₁Y₁₁,…,X_1n Y_1n)，道路2的道路坐标为：st_astext(geom₂)＝linestring(X₂₁Y₂₁,…,X_2n Y_2n)，道路3的道路坐标为：st_astext(geom₃)＝linestring(X₃₁Y₃₁,…,X_3n Y_3n)。

步骤230，将各个道路的道路坐标按照在所述行车轨迹数据中的位置顺序排列成所述行车轨迹坐标。

步骤300，根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。

其中，所述用户定制坐标点信息是指用户想要插入的坐标点的信息。所插入的坐标点是使用上述几何对象存取函数所转换成的行车轨迹坐标中不存在，但为了满足模拟需要而构造出来的点，在本实施例中也称为构造点。例如，构造点可以为轨迹点、漂移点和异常点等。轨迹点是指位于行车轨迹上的点；漂移点是指偏离了行车轨迹但与行车轨迹上的某条道路有关联关系的点；异常点是指不与行车轨迹中的任何道路相关联的错误点。在行车轨迹坐标中插入了坐标点之后即生成了车辆行驶的模拟轨迹。

具体地，当所述用户定制坐标点信息中包含基于行车速度而确定的坐标点间距时，可以根据该坐标点间距插入位于行车轨迹上的坐标点作为轨迹点，使得行车轨迹坐标中的关键点坐标与轨迹点坐标中相邻两点之间的距离符合由GPS采集的真实轨迹中的相邻两点间距离。

例如，假设用户指定行车速度为10m/s，即每5s生成一个轨迹点，则两相邻点之间的距离应为10m/s×5s＝50m，则如果两个相邻关键点之间的距离大于50m，则需要构造坐标点插入在这两点之间，以符合该行车速度的行驶规律。

当所述用户定制坐标点信息中包含漂移点信息时，根据漂移点信息插入漂移点坐标，并删除位于所述行车轨迹上的对应坐标点。其中，所述漂移点信息具体可以为偏离所述行车轨迹的距离值，该距离值小于预设的距离阈值，以保证所插入的坐标点虽然偏离所述行车轨迹但仍然与所述行车轨迹中的道路有关联关系，从而成为漂移点，使用漂移点代替行车轨迹上的坐标点，从而形成具有漂移点的模拟轨迹，以适用于需要使用漂移点的应用场景。

具体地，漂移点的插入位置可以随机选择；漂移点的数量可以根据用户定制坐标点信息中所包含的距离值的数量进行确定，例如，假设有两个距离值分别为20米和25米，则可以相应地插入两个漂移点；或者漂移点的数量也可以根据用户定制坐标点信息中包含的占比值确定，例如，假设占比值为50％，距离值为20米，则可以将车轨迹上的全部坐标点中的50％替换成距离行车轨迹为20米的漂移点。

当所述用户定制坐标点信息中包含异常点信息时，根据异常点信息插入异常点坐标，并删除位于所述行车轨迹上的对应坐标点。其中，所述异常点信息可以为偏离所述行车轨迹的距离值，该距离值大于预设的距离阈值，以表明所插入的坐标点不与所述行车轨迹中的任何道路相关联，从而成为异常点，使用异常点代替行车轨迹上的坐标点，从而形成具有异常点的模拟轨迹，以适用于需要使用异常点的应用场景。

具体地，异常点的插入位置可以随机选择；异常点的数量可以根据用户定制坐标点信息中所包含的距离值的数量进行确定，例如，假设有两个距离值分别为50米和70米，则可以相应地插入两个异常点；或者异常点的数量也可以根据用户定制坐标点信息中包含的占比值确定，例如，假设占比值为20％，距离值为70米，则可以将车轨迹上的全部坐标点中的20％替换成距离行车轨迹为70米的异常点。

本实施例所述方法通过利用几何对象存取函数的点线关系和空间描述方式进行坐标转换并结合插值法插入构造点从而形成车辆行驶的模拟轨迹，因此能够按照应用场景的需求定制任意的行车轨迹，非常方便快捷。

另外，该模拟轨迹可以按顺序保存在缓冲池中供用户取用，用户可以一次性全部读取也可以分批次读取所需数量的坐标。由于不需要生成与应用场景无关的轨迹数据，因此与由GPS等传统方法采集的真实轨迹相比，有利于节省存储空间。

实施例2

本实施例提供一种行车轨迹模拟装置，用以实现上述方法，如图3所示，该装置包括：数据生成模块10、坐标转换模块20和坐标插入模块30，其工作原理如下：

数据生成模块10根据预设的用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据；坐标转换模块20将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标；坐标插入模块30根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。

其中，所述用户定制轨迹信息可以包括：在电子地图上的轨迹位置和轨迹覆盖范围，所述轨迹位置包括起点和终点。在此情形下，所述数据生成模块10可以根据所述轨迹位置生成所述行车轨迹数据，使所述行车轨迹数据从所述起点到达终点，并使所述行车轨迹数据所经过的道路均位于所述轨迹覆盖范围内。

另外，所述用户定制轨迹信息中还可以包括：道路覆盖率。在此情形下，所述数据生成模块10可以根据所述道路覆盖率生成所述行车轨迹数据，使所述行车轨迹数据所经过的道路对应的道路数量符合所述道路覆盖率。具体地，所述数据生成模块10可以使生成的所述行车轨迹数据为在所述轨迹覆盖范围内从所述起点到达所述终点的最长低重复路线。

具体地，所述坐标转换模块20中可以由关键点坐标生成单元21使用所述几何对象存取函数将所述行车轨迹数据中的各个道路数据分别转换为相应道路上的多个关键点坐标；由道路坐标生成单元22将所述关键点坐标按照在相应道路上的位置顺序排列成相应道路的道路坐标；由轨迹坐标生成单元23将各个道路的道路坐标按照在所述行车轨迹数据中的位置顺序排列成所述行车轨迹坐标。

具体地，所述坐标插入模块30可以根据所述用户定制坐标点信息中包含的基于行车速度而确定的坐标点间距插入轨迹点；或者根据所述用户定制坐标点信息中包含的漂移点信息插入漂移点，并删除对应的坐标点；或者根据所述用户定制坐标点信息中包含的异常点信息插入异常点，并删除对应的坐标点。

本实施例的技术效果和其他具体说明可参见上述实施例1的相关内容，此处不再赘述。

本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。

这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。

这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (11)

1.一种行车轨迹模拟方法，包括：

根据用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据；

将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标；

根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述用户定制轨迹信息包括：在电子地图上的轨迹位置和轨迹覆盖范围，所述轨迹位置包括起点和终点；

生成所述行车轨迹数据包括：根据所述轨迹位置生成所述行车轨迹数据，使所述行车轨迹数据从所述起点到达终点，并使所述行车轨迹数据所经过的道路均位于所述轨迹覆盖范围内。

3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述用户定制轨迹信息中还包括：道路覆盖率；

生成所述行车轨迹数据包括：根据所述道路覆盖率生成所述行车轨迹数据，使所述行车轨迹数据所经过的道路对应的道路数量符合所述道路覆盖率。

4.根据权利要求2所述的方法，其中，生成所述行车轨迹数据包括：

使生成的所述行车轨迹数据在所述轨迹覆盖范围内从所述起点到达所述终点的距离最长且重复经过相同道路的次数最少。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，将所述行车轨迹数据转换所述行车轨迹坐标包括：

使用几何对象存取函数将所述行车轨迹数据中的各个道路数据分别转换为相应道路上的多个关键点坐标；

将所述关键点坐标按照在相应道路上的位置顺序排列成相应道路的道路坐标；

将各个道路的道路坐标按照在所述行车轨迹数据中的位置顺序排列成所述行车轨迹坐标。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，插入所述坐标点包括：

根据所述用户定制坐标点信息中包含的基于行车速度而确定的坐标点间距插入位于所述行车轨迹上的坐标点。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，插入所述坐标点包括：

根据所述用户定制坐标点信息中包含的偏离所述行车轨迹的距离值，插入偏离所述行车轨迹但与所述行车轨迹中的道路有关联关系的坐标点，并删除位于所述行车轨迹上的对应坐标点，其中，所述距离值小于预设的距离阈值。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，插入所述坐标点包括：

根据所述用户定制坐标点信息中包含的偏离所述行车轨迹的距离值，插入不与所述行车轨迹中的任何道路相关联的坐标点，并删除位于所述行车轨迹上的对应坐标点，其中，所述距离值大于预设的距离阈值。

9.一种行车轨迹模拟装置，包括：

数据生成模块，用于根据用户定制轨迹信息生成行车轨迹数据；

坐标转换模块，用于将所述行车轨迹数据转换成行车轨迹坐标；

坐标插入模块，用于根据用户定制坐标点信息在所述行车轨迹坐标中插入坐标点。

10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1～8中任一项所述的方法。

11.一种计算机设备，包括存储器，处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述程序时实现如权利要求1～8中任一项所述的方法。

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