[发明专利]一种基于车载导航轨迹特征的通行门的判定方法

权利要求书

1.一种基于车载导航轨迹特征的通行门的判定方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：获取经过通行门的导航轨迹，从导航轨迹中提取轨迹方向抽样点序列；

步骤2：对所有的轨迹方向抽样点序列进行方向聚类，得到通行门的通行方向和对应通行方向的通行轨迹序列；

步骤3：利用轨迹方向抽样点序列中各抽样点距离通行门的距离不超过设定阈值的特征，对步骤2得到的通行方向进行筛选；

步骤4：若经过步骤3得到的同一通行方向上超过90％的抽样点均分布于多边形内部，则判定通行门在该通行方向上可以通车。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对利用距离通行门的距离特征筛选后的通行方向中，从每个通行方向对应的轨迹方向抽样点序列中，依次选取每个轨迹方向抽样点序列中与通行门之间的距离位于[10-50]m范围内的抽样点，若所选的抽样点的速度的平均值大于30km/h，则将所选抽样点所在的通行方向标记1次为高速行驶方向，否则，将所选抽样点所在的通行方向标记1次为非高速行驶方向；

将通行方向标记为高速行驶方向的次数余通行方向的总标记次数的比例超过50％的通行方向删除。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述从导航轨迹中提取轨迹方向抽样点序列的具体过程如下：

步骤1.1：计算每条经过通行门的导航轨迹中各轨迹点到通行门之间的距离；

其中，通行门的位置为M(x_m,y_m)，导航轨迹上的轨迹点为P_i(x_i,y_i)，瞬时速度为V_i，(x_m,y_m)和(x_i,y_i)分别表示通行门和导航轨迹上第i个轨迹点的墨卡托坐标；

步骤1.2：选取每条导航轨迹中距离通行门最近的轨迹点为P_k(x_k,y_k)，与通行门之间的距离为d_k，若d_k>10m，则该轨迹无效，删除对应的导航轨迹，不用于提取轨迹方向抽样点序列；

步骤1.3：对经过步骤1.2筛选后的导航轨迹，以每条导航轨迹中距离通行门最近的轨迹点为初始点，沿导航轨迹分别向导航轨迹的起点和终点计算每个轨迹点到通行门之间的距离，以第一个距离通行门的距离大于200m的轨迹点和初始点之间的所有轨迹点序列作为轨迹方向初始序列，记为Ls{Ps_i}，轨迹方向初始序列中第i个轨迹点记录为(xs_i,ys_i,vs_i,ds_i)，其中，(xs_i,ys_i)、vs_i、ds_i分别表示轨迹方向初始序列中第i个轨迹点的墨卡托坐标、瞬时速度以及与通行门之间的距离；

步骤1.4：对提取的每个轨迹方向初始序列，采用线性拟合的方式，在与通行门距离为10m-200m的轨迹点中，每间隔5m，利用前后轨迹点生成拟合点，将所有的拟合点作为轨迹方向抽样点序列Ld{Pd_i}。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，对所有的轨迹方向抽样点序列进行方向聚类的过程如下：

步骤2.1：计算所有轨迹方向抽样点序列中对应点之间的距离和，若两轨迹方向抽样点序列对应点之间的距离小于20m，则两轨迹方向抽样点序列属于同一方向序列，否则，属于不同方向序列；

步骤2.2：统计属于各方向序列包含的轨迹方向抽样点序列数量，以及每个方向序列中轨迹方向抽样点序列数量与所有方向序列中包含的轨迹方向抽样点序列数量之比；

步骤2.3：将方向序列中轨迹方向抽样点序列数量与所有方向序列中包含的轨迹方向抽样点序列数量之比小于5％的方向序列删除，完成轨迹方向抽样点序列的方向聚类。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，判断经过步骤3得到的同一通行方向上的抽样点均分布于多边形内部的过程如下：

首先，对每个通行方向上轨迹方向抽样点序列上的每个抽样点(x_t,y_t)代入以下公式进行计算得到判断逻辑值：

(y_i>y_t！＝y_i+1>y_t)&&(x_t-x_i<(x_i+1-x_i)*(y_t-y_i)/(y_i+1-y_i))

其中，(x_i,y_i)和(x_i+1,y_i+1)分别表示通行门所在连通区域的相邻边界点墨卡托坐标；

其次，统计每个抽样点的判断逻辑值为真的次数，若判断逻辑值为真的次数与所有判断逻辑值总数之比超过90％，则抽样点分布于通行门所在多边形区域内部。