CN112731456B - 一种根据gnss坐标精准反算公路桩号的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于道路管理技术领域，尤其是一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，现提出以下方案，包括RTK、OBD、车载RTK、视频图像人工智能和反算方法，所述反算方法包括以下步骤：S1：所述RTK可高精度的对于桩号处的静态打点，获得公里桩1处的GNSS坐标，公里桩1处即为起点桩号；S2：所述OBD可定频采集车辆速度V1，方向角X1，采样频率为H；S3：所述车载RTK得到通过经纬度计算的速度V2，方向角X2；S4：所述视频图像人工智能搜索桩号信息。本发明本发明通过高精度GNSS坐标采集，与视频联动，获取桩号的方法，且可以反算路段桩号的GNSS坐标，同时融合车载OBD，修正道路线型可以减少误差。

Description

一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法
技术领域
本发明涉及道路管理技术领域，尤其涉及一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法。
背景技术
GNSS的全称是全球导航卫星系统，它是泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗卫星导航系统，以及相关的增强系统，如美国的WAAS(广域增强系统)、欧洲的EGNOS(欧洲静地导航重叠系统)和日本的MSAS(多功能运输卫星增强系统)等，还涵盖在建和以后要建设的其他卫星导航系统。
经检索，中国专利申请号为201610061895.9的专利，公开了一种GNSS坐标与高速公路桩号的转换方法，包括：S1.基础数据生成；S2.根据高速名称、桩号获取GNSS经纬度坐标；S3.根据GNSS经纬度坐标获取高速名称及桩号。本发明实现了GNSS经纬度坐标与高速公路桩号之间的高效及高精度相互转换，能够根据GNSS经纬度坐标获取高速名称及桩号，也能够根据高速名称及桩号获取GNSS经纬度坐标，本专利利用高德地图，生成路线的方法，输出桩号对应经纬度，而此经纬度根据国家要求，已经为经过偏转的坐标，且无法应对实际车辆行驶中，GPS坐标飘移严重的问题。
经检索，中国专利申请号为201410279504.1的专利，公开了一种路面状况自动检测数据定位系统与方法，该方法包括以下步骤：利用一经纬度采集器，采集车道里程桩每一桩号位置的经纬度，形成里程桩桩号-经纬度电子地图数据库；利用一车载数值里程计，控制路面断面激光标线图像及该位置经纬度的采集，自动得到车载数据点的车辆轨迹里程与大地坐标经纬度；根据同步采集的车载数据点的经纬度、行走轨迹里程与里程桩桩号-经纬度电子地图数据库，进行某一车载数据点位置的经纬度关联，确定某一车载数据点的桩号位置-即车道Y坐标值，并由车道标志激光标线和断面激光标线取得数据的横坐标零点与X坐标值，克服检测车轨迹非直线和横向摆动的影响，保证数据在车道坐标的位置严格确定表达，本专利利用经纬度采集器，采集桩号对应经纬度，利用里程计所采集距离匹配最近桩号，存在车载里程计校正难度高，且校正不准，累计误差持续增大的问题。
上述专利还存在有以下不足之处：不能够将坐标和图片信息进行融合，不能够构建公路全景信息，不能够精准的对公路进行检测，降低了装置的实用性。
发明内容
基于背景技术中提出的技术问题，本发明提出了一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法。
本发明提出的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，包括RTK、OBD、车载RTK、视频图像人工智能和反算方法，所述反算方法包括以下步骤：
S1：所述RTK可高精度的对于桩号处的静态打点，获得公里桩1处的GNSS坐标，公里桩1处即为起点桩号；
S2：所述OBD可定频采集车辆速度V1，方向角X1，采样频率为H；
S3：所述车载RTK得到通过经纬度计算的速度V2，方向角X2；
S4：所述视频图像人工智能搜索桩号信息，纪录公里桩号N出现时的GNSS坐标；
S5：通过所述步骤S2获取公里桩1到公里桩N之间的道路线型，公里桩N为结束点桩号；
S6：通过所述步骤S3获取公里桩1到公里桩N之间的道路线型；
S7：将所述步骤S5和所述步骤S6所获得的线型叠加，取均方差最小的点，反算得到公里桩1到N之间的桩号点。
优选的，所述RTK的全称为Real-time kinematic，实时动态，载波相位差分技术，且RTK是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
优选的，所述OBD的全称：On Board Diagnostics，是一种为汽车故障诊断而延伸出来的一种检测系统。
优选的，所述反算方法包括有至少一个处理器和至少一个存储器，存储器配置用于执行数据存储功能，将数据储存于数据库中。
优选的，所述处理器配置用于执行以下功能：控制视频图像人工智能路面图像数据采集器根据预定的里程距离采集多个图像数据点的路面激光标线图像，以及根据所述视频图像人工智能路面图像数据采集器采集的路面激光标线图像、根据采集的激光标线图像数据而同步采集的车载数据点的经纬度、行走轨迹里程与所述里程桩的桩号-经纬度电子地图数据库。
优选的，所述公里桩1至公里桩N为等距离分布的结构。
优选的，所述数据库保存的基础数据中查询输入高速名称等于数据条目中高速名称且输入桩号位于起点桩号和结束点桩号之间的条目，随意选择一个桩号即为输入桩号。
优选的，所述输入桩号等于查询到条目的起点桩号时，则输出GNSS经纬度坐标等于条目起点的GNSS坐标，所述输入桩号等于查询到条目的结束点桩号时，则输出GNSS经纬度坐标等于条目结束点的GNSS坐标。
优选的，所述输入桩号在查询到条目的起点桩号与结束点桩号之间，根据下面公式计算：
偏移比例＝(输入桩号-起点桩号)÷(结束点桩号-起点桩号)；
输出GNSS经度＝起点经度+(结束点经度-起点经度)×偏移比例；
输出GNSS纬度＝起点纬度+(结束点纬度-起点纬度)×偏移比例。
本发明中的有益效果为：
1、该根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，本发明通过高精度GNSS坐标采集，与视频联动，获取桩号的方法，且可以反算路段桩号的GNSS坐标，同时融合车载OBD，修正道路线型可以减少误差。
2、该根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，本发明可高精度定位与视频联动反算，OBD的速度与方向角计算线型，与高精度定位的线型进行融合，可将病害精准定位于路面之上，且可以通过与图片信息的融合，构建公路全景信息库。该装置中未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
附图说明
图1为本发明提出的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本专利的技术方案作进一步详细地说明。
下面详细描述本专利的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利，而不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本专利和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本专利的限制。
在本专利的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“设置”应做广义理解，例如，可以是固定相连、设置，也可以是可拆卸连接、设置，或一体地连接、设置。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利中的具体含义。
参照图1，一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，包括RTK、OBD、车载RTK、视频图像人工智能和反算方法，反算方法包括以下步骤：
S1：RTK可高精度的对于桩号处的静态打点，获得公里桩1处的GNSS坐标，公里桩1处即为起点桩号；
S2：OBD可定频采集车辆速度V1，方向角X1，采样频率为H；
S3：车载RTK得到通过经纬度计算的速度V2，方向角X2；
S4：视频图像人工智能搜索桩号信息，纪录公里桩号N出现时的GNSS坐标；
S5：通过步骤S2获取公里桩1到公里桩N之间的道路线型，公里桩N为结束点桩号；
S6：通过步骤S3获取公里桩1到公里桩N之间的道路线型；
S7：将步骤S5和步骤S6所获得的线型叠加，取均方差最小的点，反算得到公里桩1到N之间的桩号点。
本发明中，RTK的全称为(Real-time kinematic，实时动态)载波相位差分技术，且RTK是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
本发明中，OBD的全称：On Board Diagnostics，是一种为汽车故障诊断而延伸出来的一种检测系统。
本发明中，反算方法包括有至少一个处理器和至少一个存储器，存储器配置用于执行数据存储功能，将数据储存于数据库。
本发明中，处理器配置用于执行以下功能：控制视频图像人工智能路面图像数据采集器根据预定的里程距离采集多个图像数据点的路面激光标线图像，以及根据视频图像人工智能路面图像数据采集器采集的路面激光标线图像、根据采集的激光标线图像数据而同步采集的车载数据点的经纬度、行走轨迹里程与里程桩的桩号-经纬度电子地图数据库。
本发明中，公里桩1至公里桩N为等距离分布的结构。
本发明中，数据库保存的基础数据中查询输入高速名称等于数据条目中高速名称且输入桩号位于起点桩号和结束点桩号之间的条目，随意选择一个桩号即为输入桩号。
本发明中，输入桩号等于查询到条目的起点桩号时，则输出GNSS经纬度坐标等于条目起点的GNSS坐标，输入桩号等于查询到条目的结束点桩号时，则输出GNSS经纬度坐标等于条目结束点的GNSS坐标。
本发明中，输入桩号在查询到条目的起点桩号与结束点桩号之间，根据下面公式计算：
偏移比例＝(输入桩号-起点桩号)÷(结束点桩号-起点桩号)；
输出GNSS经度＝起点经度+(结束点经度-起点经度)×偏移比例；
输出GNSS纬度＝起点纬度+(结束点纬度-起点纬度)×偏移比例。
本发明通过高精度GNSS坐标采集，与视频联动，获取桩号的方法，且可以反算路段桩号的GNSS坐标，同时融合车载OBD，修正道路线型可以减少误差，OBD的速度与方向角计算线型，与高精度定位的线型进行融合，可将病害精准定位于路面之上，且可以通过与图片信息的融合，构建公路全景信息库。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，包括RTK、OBD、车载RTK、视频图像人工智能和反算方法，所述反算方法包括以下步骤：
S1：所述RTK可高精度的对于桩号处的静态打点，获得公里桩1处的GNSS坐标，公里桩1处即为起点桩号；
S2：所述OBD可定频采集车辆速度V1，方向角X1，采样频率为H；
S3：所述车载RTK得到通过经纬度计算的速度V2，方向角X2；
S4：所述视频图像人工智能搜索桩号信息，纪录公里桩号N出现时的GNSS坐标；
S5：通过所述步骤S2获取公里桩1到公里桩N之间的道路线型，公里桩N为结束点桩号；
S6：通过所述步骤S3获取公里桩1到公里桩N之间的道路线型；
S7：将所述步骤S5和所述步骤S6所获得的线型叠加，取均方差最小的点，反算得到公里桩1到N之间的桩号点。
2.根据权利要求1所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述RTK的全称为Real-time kinematic，实时动态，载波相位差分技术，且RTK是实时处理两个测量站载波相位观测量的差分方法，将基准站采集的载波相位发给用户接收机，进行求差解算坐标。
3.根据权利要求1所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述OBD的全称：On Board Diagnostics，是一种为汽车故障诊断而延伸出来的一种检测系统。
4.根据权利要求1所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述反算方法包括有至少一个处理器和至少一个存储器，存储器配置用于执行数据存储功能，将数据储存于数据库中。
5.根据权利要求4所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述处理器配置用于执行以下功能：控制视频图像人工智能路面图像数据采集器根据预定的里程距离采集多个图像数据点的路面激光标线图像，并根据所述视频图像人工智能路面图像数据采集器采集的路面激光标线图像同步采集车载数据点的经纬度以及行走轨迹里程，最终形成所述里程桩的桩号-经纬度电子地图数据库。
6.根据权利要求1所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述公里桩1至公里桩N为等距离分布的结构。
7.根据权利要求5所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述数据库保存的基础数据中查询输入高速名称等于数据条目中高速名称且输入桩号位于起点桩号和结束点桩号之间的条目，随意选择一个桩号即为输入桩号。
8.根据权利要求7所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述输入桩号等于查询到条目的起点桩号时，则输出GNSS经纬度坐标等于条目起点的GNSS坐标，所述输入桩号等于查询到条目的结束点桩号时，则输出GNSS经纬度坐标等于条目结束点的GNSS坐标。
9.根据权利要求7所述的一种根据GNSS坐标精准反算公路桩号的方法，其特征在于，所述输入桩号在查询到条目的起点桩号与结束点桩号之间，根据下面公式计算：
偏移比例＝(输入桩号-起点桩号)÷(结束点桩号-起点桩号)；
输出GNSS经度＝起点经度+(结束点经度-起点经度)×偏移比例；
输出GNSS纬度＝起点纬度+(结束点纬度-起点纬度)×偏移比例。
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