CN115937804A - 一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统，方法包括：加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。本发明根据道路的邻接关系，以获取当前车道组对向或同向的邻接车道组信息，以实现车辆在紧急情况下的变道控制，提高行车安全性。

Description

一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统

技术领域

本发明涉及高精度电子地图数据处理领域，更具体地，涉及一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统。

背景技术

随着高精度地图在自动驾驶中的逐步应用，行车安全和变道控制变得越来越重要。目前高精度地图中道路的邻接关系可在数据制作时直接通过点云信息获取，但由于车道组数据量庞大，若要在数据制作时进行判断，会加大生产员的工作量，从而降低数据制作效率。这就要求高精度地图能根据道路的邻接关系准确计算出车道组的邻接关系，以满足自动驾驶车辆根据当前车道组的邻接车道组信息获取对邻接车道组的变道策略，从而提高行车安全性。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的技术问题，提供一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统。

根据本发明的第一方面，提供了一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法，包括：

加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；

按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；

根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以作出如下改进。

可选的，所述道路通行方向归集每条道路上的车道组信息，包括：

根据车道组所在道路的id，归集每条道路所关联的所有车道组，并将车道组按道路通行方向进行排序。

可选的，所述根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，包括：

遍历每一条道路的邻接关系数据，获取当前道路对应的邻接道路集合；

遍历当前道路的邻接道路集合，获取每一条邻接道路所关联的车道组；

基于当前道路所关联的车道组和每一条邻接道路所关联的车道组的位置关系，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

可选的，所述基于当前道路所关联的车道组和每一条邻接道路所关联的车道组的位置关系，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，包括：

若当前道路所关联的车道组只有一个，则每一条邻接道路所关联的所有车道组均为当前道路所关联的车道组的邻接车道组；

若当前道路所关联的车道组有多个，则获取当前道路所关联的第一个车道组，基于每一条邻接道路上的车道组与所述第一个车道组的位置关系，获取与第一个车道组邻接的车道组信息；

遍历当前道路的每一个车道组，获取当前道路上的每一个车道组的邻接车道组信息。

可选的，所述基于每一条邻接道路上的车道组与所述第一个车道组的位置关系，获取与第一个车道组邻接的车道组信息，包括：

获取邻接道路所关联的车道组，若邻接道路所关联的车道组只有一个，则该车道组为当前道路的第一个车道组的邻接车道组；

若邻接道路所关联的车道组包括多个且当前道路为路口内道路，则邻接道路所关联的所有车道组均为当前道路的第一车道组的邻接车道组；

如果邻接道路所关联的车道组包括多个且当前道路不是路口内道路，则根据当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的每一个车道组的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组的邻接车道组。

可选的，所述根据当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的每一个车道组的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组的邻接车道组，包括：

归集每个车道组的车道数据和车道边线数据，计算每个车道组的4个端点坐标；

分别连接当前道路所关联的第一个车道组的两个首点坐标，得到直线L1，和连接两个尾点坐标，得到直线L2，以及分别连接邻接道路所关联的车道组的两个首点坐标，得到线段Q1，和连接两个尾点坐标，得到线段Q2；

基于直线L1、L2和线段Q1、Q2的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的车道组的邻接关系。

可选的，所述根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，之后还包括：

当发生紧急情况时，若车辆所在的当前车道组与邻接车道组的通行方向相同，则车辆能够从当前车道组变道到邻接车道组；如果通行方向不同，则不能够变道。

根据本发明的第二方面，提供一种高精度地图中车道组邻接关系计算系统，包括：

加载模块，用于加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；

归集模块，用于按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；

确定模块，用于根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

根据本发明的第三方面，提供了一种电子设备，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现高精度地图中车道组邻接关系计算方法的步骤。

根据本发明的第四方面，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现高精度地图中车道组邻接关系计算方法的步骤。

本发明提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统，根据道路的邻接关系，以获取当前车道组对向或同向的邻接车道组信息，以实现车辆在紧急情况下的变道控制，提高行车安全性。

附图说明

图1为本发明提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法流程图；

图2为车道组邻接关系示意图；

图3为提取的车道组四个端点的示意图；

图4为不相邻车道组位置关系示意图；

图5为同向不相邻车道组位置关系示意图；

图6为反向不相邻车道组位置关系示意图；

图7为本发明提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算系统的结构示意图；

图8为本发明提供的一种可能的电子设备的硬件结构示意图；

图9为本发明提供的一种可能的计算机可读存储介质的硬件结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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。另外，本发明提供的各个实施例或单个实施例中的技术特征可以相互任意结合，以形成可行的技术方案，这种结合不受步骤先后次序和/或结构组成模式的约束，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时，应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。

图1为本发明提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法流程图，如图1所示，该车道组邻接关系计算方法包括：

S1，加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据。

可理解的是，加载车道和车道边线数据，用于获取车道组的信息及计算车道组的端点坐标，加载道路邻接关系数据，用于后续计算车道组的邻接关系。

S2，按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息。

可理解的是，根据车道组所在道路的id，归集每条道路所关联的所有车道组集合，并将车道组按道路通行方向进行排序。

如图2中，道路1上有3个车道组，按通行方向排序后的车道组集合为{车道组1，车道组2，车道组3}。

S3，根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

作为实施例，所述根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，包括：遍历每一条道路的邻接关系数据，获取当前道路对应的邻接道路集合；遍历当前道路的邻接道路集合，获取每一条邻接道路所关联的车道组；基于当前道路所关联的车道组和每一条邻接道路所关联的车道组的位置关系，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

其中，所述基于当前道路所关联的车道组和每一条邻接道路所关联的车道组的位置关系，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，包括：若当前道路所关联的车道组只有一个，则每一条邻接道路所关联的所有车道组均为当前道路所关联的车道组的邻接车道组；

若当前道路所关联的车道组有多个，则获取当前道路所关联的第一个车道组，基于每一条邻接道路上的车道组与所述第一个车道组的位置关系，获取与第一个车道组邻接的车道组信息；遍历当前道路的每一个车道组，获取当前道路上的每一个车道组的邻接车道组信息。

其中，所述基于每一条邻接道路上的车道组与所述第一个车道组的位置关系，获取与第一个车道组邻接的车道组信息，包括：获取邻接道路所关联的车道组，若邻接道路所关联的车道组只有一个，则该车道组为当前道路的第一个车道组的邻接车道组；若邻接道路所关联的车道组包括多个且当前道路为路口内道路，则邻接道路所关联的所有车道组均为当前道路的第一车道组的邻接车道组；如果邻接道路所关联的车道组包括多个且当前道路不是路口内道路，则根据当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的每一个车道组的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组的邻接车道组。

可以理解的是，根据当前道路所关联的车道组和邻接道路所关联的车道组，获取当前道路所关联的车道组邻接的车道组，具体的，包括以下步骤：

1)遍历每条道路邻接关系记录，获取当前道路对应的邻接道路集合adj_road_set及当前道路所关联的车道组集合lg_set1，若当前道路所关联的只有一个车道组，则进入步骤2)，否则进入步骤3)。

2)遍历邻接道路集合adj_road_set，获取每条邻接道路所关联的车道组，都存入集合adj_lg_set中，则集合adj_lg_set中的所有车道组为当前车道组的所有邻接车道组。

3)取当前道路的车道组集合lg_set1中的第一个车道组lg1，获取邻接道路上与lg1邻接的车道组信息，具体方法如下：

3.1)遍历邻接道路集合adj_road_set，获取邻接道路所关联的车道组集合lg_set2，若邻接道路上只有一个车道组，则该车道组为lg1的邻接车道组，否则进入步骤3.2)。

3.2)判断当前道路是否是路口内道路，若为路口内道路，则车道组lg_set2内的所有车道组都是lg1的邻接车道组，否则进入步骤3.3)。

3.3)遍历车道组集合lg_set2，计算车道组lg1与lg_set2中的每个车道组的位置关系，根据位置关系获取与lg1邻接的车道组信息。

可参见图3，首先，计算每一个车道组的四个端点坐标，步骤如下：

(1)根据车道关联的道路id和车道组序号，归集每个车道组内的所有车道，并按从右到左的顺序进行排序。

(2)取车道组的最右侧车道lv1，若lv1的右侧关联了车道边线，则获取该车道边线的形状，作为车道组的最右侧形状线，否则将lv1作为最右侧形状线。

(3)取车道组的最左侧车道lv2，若lv2的左侧关联了车道边线，则获取该车道边线的形状，作为车道组的最左侧形状线，否则将lv2作为最左侧形状线。

(4)取车道组最右侧形状线的首点P0和尾点P1，取最左侧车道线的尾点P2和首点P3，构成车道组的4个端点集合{P0,P1,P2,P3}。

在图3中，车道组的最右侧车道为车道1，车道1的右侧关联了车道边线，取该车道边线的首点作为端点P0，尾点作为端点P1。车道组的最左侧车道为车道2，车道2左侧未关联车道边线，故车道2是车道组的最左侧形状线，取车道2的尾点作为端点P2，首点作为端点P3。

其中，计算两个车道组lg1和lg2的位置关系方法如下：

①获取车道组lg1的4个端点集合{P0,P1,P2,P3}，起点处的端点P0和P3构成直线L1，尾点处的端点P1和P2构成直线L2；

②获取车道组lg2的4个端点集合{Q0,Q1,Q2,Q3}，起点处的端点Q0和Q3构成线段S1，尾点处的端点Q1和Q2构成线段S2；

③通过获取线段S1、S2相对于直线L1、L2的位置来判断车道组lg1和lg2是否相邻，具体为：

若线段S1、S2都在L1、L2的同一侧(左侧或右侧)，则lg1和lg2不相邻；如在图4中，线段S1、S2都在直线L1、L2的右侧，则lg1和lg2不相邻。

若S1在L1、L2的左侧，S2在L2的左侧且在L1上，并且lg1和lg2行驶方向相同，则lg1和lg2不相邻。在图5(a)中，车道组lg1和lg2的方向相同，lg2起点处的两个Q0、Q3端点都在L1和L2的左侧，尾点处的两个端点Q1、Q2都在L1上，故lg1和lg2不相邻。

若S2在L1、L2的右侧，S1在L1的右侧且在L2上，并且lg1和lg2行驶方向相同，则lg1和lg2不相邻。如在图5(b)中，车道组lg1和lg2的方向相同，lg2尾点处的两个Q1、Q2端点都在L1和L2的右侧，起点处的两个端点Q0、Q3都在L2上，故lg1和lg2不相邻。

若S2在L1、L2的左侧，S1在L2的左侧且在L1上，并且lg1和lg2行驶方向相反，则lg1和lg2不相邻。如在图6的(a)中，车道组lg1和lg2的行驶方向相反，lg2起始处的两个端点Q0,Q3都在直线L1上，尾点处的端点Q1,Q2都在L1和L2的左侧，故lg1和lg2不相邻。

若S1在L1、L2的右侧，S2在L1的右侧且在L2上，并且lg1和lg2行驶方向相反，则lg1和lg2不相邻。如在图6(b)中，车道组lg1和lg2的行驶方向相反，lg2起始处的两个端点Q0，Q3都在L1和L2的右侧，尾点处的端点Q1,Q2都在L2上，故lg1和lg2不相邻。

除以上几种情况外，lg1和lg2都属于相邻的情况。

依次获取当前道路所关联的车道组集合lg_set1中每个车道组的邻接车道组的信息。如图2，道路1和道路2为邻接道路，车道组1在道路2上的邻接车道组为车道组5，车道组2在道路2上的邻接车道组为车道组5和车道组4，车道组3在道路2上的邻接车道组为车道组4。车道组4在道路1上的邻接车道组为车道组3和车道组2，车道组5在道路1上的邻接车道组为车道组2和车道组1。

通过上述方法获取当前道路所关联的车道组的邻接车道组信息，根据邻接车道组的通行方向，判断在紧急情况下是否可变道，若是行驶方向相同，则紧急情况下，车辆可变道到邻接车道组上；若行驶方向相反，则禁止变道到邻接车道组上。

参见图7，为本发明提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算系统，该系统包括加载模块701、归集模块702和确定模块703，其中：

加载模块701，用于加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；

归集模块702，用于按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；

确定模块703，用于根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

可以理解的是，本发明提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算系统与前述各实施例提供的高精度地图中车道组邻接关系计算方法相对应，高精度地图中车道组邻接关系计算系统的相关技术特征可参考高精度地图中车道组邻接关系计算方法的相关技术特征，在此不再赘述。

请参阅图8，图8为本发明实施例提供的电子设备的实施例示意图。如图8所示，本发明实施例提了一种电子设备800，包括存储器810、处理器820及存储在存储器810上并可在处理器820上运行的计算机程序811，处理器820执行计算机程序811时实现以下步骤：加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

请参阅图9，图9为本发明提供的一种计算机可读存储介质的实施例示意图。如图9所示，本实施例提供了一种计算机可读存储介质900，其上存储有计算机程序911，该计算机程序911被处理器执行时实现如下步骤：加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

本发明实施例提供的一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法及系统，先利用车道组的车道和车道边线的形状信息，计算出车道组的4个端点的坐标，然后利用道路的邻接关系及线段和直线的位置关系，计算邻接道路上车道组间的邻接关系，使用户能根据当前所在车道组，获取其邻接车道组的信息，从而有效的控制自身车辆的变道形式。而计算线段和直线的位置关系时可以简化为点与直线的关系，从而通过简单的平面级数据计算问题来提高自动驾驶的行车安全性。

需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。

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、CD-ROM、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。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、嵌入式计算机或者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。

尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

Claims (10)

1.一种高精度地图中车道组邻接关系计算方法，其特征在于，包括：

加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；

按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；

根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

2.根据权利要求1所述的车道组邻接关系计算方法，其特征在于，所述道路通行方向归集每条道路上的车道组信息，包括：

根据车道组所在道路的id，归集每条道路所关联的所有车道组，并将车道组按道路通行方向进行排序。

3.根据权利要求1或2所述的车道组邻接关系计算方法，其特征在于，所述根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，包括：

遍历每一条道路的邻接关系数据，获取当前道路对应的邻接道路集合；

遍历当前道路的邻接道路集合，获取每一条邻接道路所关联的车道组；

基于当前道路所关联的车道组和每一条邻接道路所关联的车道组的位置关系，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

4.根据权利要求3所述的车道组邻接关系计算方法，其特征在于，所述基于当前道路所关联的车道组和每一条邻接道路所关联的车道组的位置关系，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，包括：

若当前道路所关联的车道组只有一个，则每一条邻接道路所关联的所有车道组均为当前道路所关联的车道组的邻接车道组；

若当前道路所关联的车道组有多个，则获取当前道路所关联的第一个车道组，基于每一条邻接道路上的车道组与所述第一个车道组的位置关系，获取与第一个车道组邻接的车道组信息；

遍历当前道路的每一个车道组，获取当前道路上的每一个车道组的邻接车道组信息。

5.根据权利要求4所述的车道组邻接关系计算方法，其特征在于，所述基于每一条邻接道路上的车道组与所述第一个车道组的位置关系，获取与第一个车道组邻接的车道组信息，包括：

获取邻接道路所关联的车道组，若邻接道路所关联的车道组只有一个，则该车道组为当前道路的第一个车道组的邻接车道组；

若邻接道路所关联的车道组包括多个且当前道路为路口内道路，则邻接道路所关联的所有车道组均为当前道路的第一车道组的邻接车道组；

如果邻接道路所关联的车道组包括多个且当前道路不是路口内道路，则根据当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的每一个车道组的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组的邻接车道组。

6.根据权利要求5所述的车道组邻接关系计算方法，其特征在于，所述根据当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的每一个车道组的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组的邻接车道组，包括：

归集每个车道组的车道数据和车道边线数据，计算每个车道组的4个端点坐标；

分别连接当前道路所关联的第一个车道组的两个首点坐标，得到直线L1，和连接两个尾点坐标，得到直线L2，以及分别连接邻接道路所关联的车道组的两个首点坐标，得到线段Q1，和连接两个尾点坐标，得到线段Q2；

基于直线L1、L2和线段Q1、Q2的位置关系，确定当前道路所关联的第一个车道组与邻接道路所关联的车道组的邻接关系。

7.根据权利要求6所述的车道组邻接关系计算方法，其特征在于，所述根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息，之后还包括：

当发生紧急情况时，若车辆所在的当前车道组与邻接车道组的通行方向相同，则车辆能够从当前车道组变道到邻接车道组；如果通行方向不同，则不能够变道。

8.一种高精度地图中车道组邻接关系计算系统，其特征在于，包括：

加载模块，用于加载高精度地图中道路数据、车道数据、车道边线数据和道路邻接关系数据；

归集模块，用于按道路通行方向归集每条道路上的车道组信息；

确定模块，用于根据当前道路的邻接道路信息，以及当前道路的车道组信息和邻接道路的车道组信息，确定当前道路的每一个车道组的邻接车道组信息。

9.一种电子设备，其特征在于，包括存储器、处理器，所述处理器用于执行存储器中存储的计算机管理类程序时实现如权利要求1-7任一项所述的高精度地图中车道组邻接关系计算方法的步骤。

10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，其上存储有计算机管理类程序，所述计算机管理类程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一项所述的高精度地图中车道组邻接关系计算方法的步骤。

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