CN114038203A

CN114038203A - 一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法及装置

Info

Publication number: CN114038203A
Application number: CN202210029441.9A
Authority: CN
Inventors: 胡顺堯; 江波; 张国兵; 张登辉; 马华均; 印龙兵; 刘智勇
Original assignee: Chengdu Sefon Software Co Ltd
Current assignee: Chengdu Sefon Software Co Ltd
Priority date: 2022-01-12
Filing date: 2022-01-12
Publication date: 2022-02-11

Abstract

本发明公开了一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法及装置，主要解决现有技术中存在的现有交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法不好确定第三点来拟合曲线及方法复杂度较高的问题。该发明包括在任取道路尽头一辆车的车头和车尾两点位置，然后通过车头和车尾这两个已经确定的点确定直线C；道路尽头路口的另一条道路上道路起始处车辆的车头和车尾两点位置，然后通过车头和车尾这两个已经确定的点确定直线C1；然后通过求两直线的交点及通过插值求拟合点形成拟合曲线。通过上述方案，本发明达到了提升了交通仿真的真实度，以及可靠度，并且减少了大量的交通仿真中对于路口的处理的目的。

Description

一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法及装置

技术领域

本发明涉及车道路口曲线拟合技术领域，具体地说，是涉及一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法及装置。

背景技术

目前交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法一般是三点确定一条曲线，利用贝塞尔曲线在CPU上来拟合绘制曲线，但该方式存在以下两个问题：

第一，虽然车辆一般在路口会按照类似的曲线行驶，现实中路口并不存在有实际的车道，不好确定第三点来拟合曲线。

第二，贝塞尔曲线本身三点控制，而对于路口来说，三点的拟合贝塞尔，一般需要做N阶贝塞尔，该方法复杂度较高。

发明内容

本发明的目的在于提供一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法及装置，以解决现有交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法不好确定第三点来拟合曲线及方法复杂度较高的问题。

为了解决上述问题，本发明提供如下技术方案：

一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法包括以下步骤：

S1、任取道路尽头一辆车的车头和车尾两点位置，然后通过车头和车尾这两个已经确定的点确定直线C；

S2、任务步骤S1中道路尽头路口的另一条道路上道路起始处车辆的车头和车尾两点位置，然后通过车头和车尾这两个已经确定的点确定直线C1；

S3、通过步骤S1的直线C和步骤S2的直线C1得到两条直线的交点D；

S4、通过步骤S1中车头和车尾两点、步骤S2中车尾点、步骤S3中交点D这四点及设定的拟合参数t插值得到拟合点P；

S5、将步骤S1中车头点和步骤S3中交点D这两点之间的距离1/t份，其中t<1，拟合参数t增加t，重复步骤S4得到新的拟合点，至拟合参数t为1结束；

S6、将步骤S3中交点D和步骤S2中车尾点通过步骤S4和S5的方法得到多个拟合点；

S7、将步骤S4、S5、S6得到的拟合点加上步骤S1中车头和车尾两点、步骤S2中车头和车尾两点组成集合，连接这些点形成拟合曲线。

现采用的贝塞尔曲线，复杂度高，不好确定第三点来拟合曲线；上述方案通过路口两条道路口任选车辆的车头和车位的点坐标，确定直线，然后确定两条直线的交点，然后通过拟合参数得出多个拟合点，最后形成拟合曲线；通过自动取点形成自适应轨迹曲线，提升了交通仿真的真实度，以及可靠度，并且减少了大量的交通仿真中对于路口的处理。

进一步的，步骤S1中记车头的点为A（a1,a2）,车尾的点为A1(a11,a12)；两点间的向量为AA1(a1-a11,a2-a12)。

进一步的，步骤S1中直线C为y-a2=((a2-a12)/(a1-a11))*（x-a1）。

进一步的，步骤S2中记车头的点为B（b1,b2）,车尾的点为B1（b11,b12）；两点间的向量为BB1(b1-b11,b2-b12)。

进一步的，步骤S2中直线C1为y-b2=((b2-b12)/(b1-b11))*（x-b1）。

进一步的，步骤S4中 P= A1* (-0.5*t*t*t + t*t – 0.5*t) + A * (1.5*t*t*t- 2.5*t*t + 1.0) + D * (-1.5*t*t*t + 2.0*t*t + 0.5*t) +B1 * (0.5*t*t*t – 0.5*t*t)；

其中，P为插值得到的点；t为拟合参数，即A，D之间t=（1/需要插入点的数量）。

一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合装置包括存储器：用于存储可执行指令；处理器：用于执行所述存储器中存储的可执行指令，实现一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

（1）本发明通过路口两条道路口任选车辆的车头和车位的点坐标，确定直线，然后确定两条直线的交点，然后通过拟合参数得出多个拟合点，最后形成拟合曲线；代替了交通仿真中路口需要手动取点的方法，通过自动取点形成自适应轨迹曲线，提升了交通仿真的真实度，以及可靠度，并且减少了大量的交通仿真中对于路口的处理。

（2）本发明取代了N阶贝塞尔曲线的复杂计算，采用了更加简洁和方便的计算方式，提升了计算效率和系统性能。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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他的附图，其中：

图1为贝塞尔曲线取点示意图。

图2为实施例1中道路口示意图。

图3当t=1时拟合点曲线示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合图1至图2对本发明作进一步地详细描述，所描述的实施例不应视为对本发明的限制，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

对本发明实施例进行进一步详细说明之前，对本发明实施例中涉及的名词和术语进行说明，本发明实施例中涉及的名词和术语适用于如下的解释。

实施例1

如图2和图3所示，一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法过两点确定一条类似的车辆运动的轨迹路线，且相对现有的贝塞尔曲线方法更为简洁，其中贝塞尔曲线如图1所示；本发明的具体过程如下：

第一步、随意取一辆车在道路尽头的车头位置A点（a1,a2）和车尾位置A1(a11,a12),将道路命名为A道路；两点间的向量为AA1(a1-a11,a2-a12)；通过车头和车尾这两个已经确定的点确定直线C为y-a2=((a2-a12)/(a1-a11))*（x-a1）。

第二步、取连接在A道路尽头路口的另一条道路B道路，B道路口随意取一辆车车头的点为B（b1,b2）,车尾的点为B1（b11,b12）；两点间的向量为BB1(b1-b11,b2-b12)；通过车头和车尾这两个已经确定的点确定直线C1为y-b2=((b2-b12)/(b1-b11))*（x-b1）。

第三步、通过直线C1和直线C的直线方程求解到两直线的交点D；该方法为常规现有方法。

第四步、计算A和D两点之间的拟合点P，P= A1* (-0.5*t*t*t + t*t – 0.5*t) +A * (1.5*t*t*t - 2.5*t*t + 1.0) + D * (-1.5*t*t*t + 2.0*t*t + 0.5*t) +B1 *(0.5*t*t*t – 0.5*t*t)；

第五步、将A和D两点之间的距离分为1/t份，其中t<1，将拟合参数t增加t，重复第四步得到新的拟合点，至拟合参数t为1结束。

第六步、以此类推通过第四步和第五步的方法，计算D和B1之间的拟合点。

第七步、将第四步、第五步和第六步得到的拟合点加上步骤S1中车头和车尾两点、步骤S2中车头和车尾两点组成集合，连接这些点形成拟合曲线。

实施例2

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。

所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备（可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等）执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，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，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims

1.一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法，其特征在于，步骤S1中记车头的点为A（a1,a2）,车尾的点为A1(a11,a12)；两点间的向量为AA1(a1-a11,a2-a12)。

3.根据权利要求2所述的一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法，其特征在于，步骤S1中直线C为y-a2=((a2-a12)/(a1-a11))*（x-a1）。

4.根据权利要求3所述的一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法，其特征在于，步骤S2中记车头的点为B（b1,b2）,车尾的点为B1（b11,b12）；两点间的向量为BB1(b1-b11,b2-b12)。

5.根据权利要求4所述的一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法，其特征在于，步骤S2中直线C1为y-b2=((b2-b12)/(b1-b11))*（x-b1）。

6.根据权利要求5所述的一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法，其特征在于，步骤S4中 P= A1* (-0.5*t*t*t + t*t – 0.5*t) + A * (1.5*t*t*t - 2.5*t*t + 1.0)+ D * (-1.5*t*t*t + 2.0*t*t + 0.5*t) +B1 * (0.5*t*t*t – 0.5*t*t)；

7.一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合装置，其特征在于，包括

存储器：用于存储可执行指令；

处理器：用于执行所述存储器中存储的可执行指令，实现如权利要求1-6任一项所述的一种交通仿真中两点路口车道的曲线拟合方法。