[发明专利]一种多特征道路地图的生成方法及系统

说明书

本发明公开了一种多特征道路地图的生成方法：获得道路高精度地图数据和3D路面数据；绘制出三维数据图；将两种三维数据图比对，找出对应路段；建立两种道路数据的参考平面，并确定二者的夹角θ；使3D路面数据与道路高精度地图数据重合。

技术领域

本发明涉及一种地图的生成方法及系统，尤其涉及一种道路地图的生成方法及系统。

背景技术

目前，在地图测绘领域，高精度地图和3D路面是两种不同的技术路径，所形成的地图表征方式也不相同，两者一般不会同时采集和使用。由于测绘及表征方式的差异，高精度地图和3D路面两者在道路数据的长度、基准坐标、数据精度等方面存在较大差异。

一般来说，高精度地图可以用于自动驾驶导航以及仿真计算，3D路面数据可以用于整车强度耐久性、通过性和NVH等相关仿真计算。

在仿真应用中，为了提高仿真置信度，想同时使用这两类数据进行联合仿真计算。但是，由于格式差异以及定位基准坐标的旋转、偏移等等因素，会造成无法使用的情况发生。

基于此，为了克服以上的问题，期望获得一种多特征道路地图的生成方法，其可以对两种数据进行比对、合成，形成一份通用化数据，从而为地图二次开发应用、多学科联合仿真、实际道路测试数据和仿真数据的地理对标及问题点分析等实际工作带来巨大的便利。

发明内容

本发明的目的之一在于提供一种多特征道路地图的生成方法，该多特征道路地图的生成方法，在不需要重新测绘，不改变地图原有数据结构的情况下，能将道路高精度地图数据和3D路面数据合成，形成集多种道路特征于一体的综合道路地图，从而可以为地图二次开发应用、多学科联合仿真、实际道路测试数据和仿真数据的地理对标及问题点分析等实际工作带来巨大的便利。

为了实现上述目的，本发明提出了一种多特征道路地图的生成方法，其包括步骤：

(1)基于场地地图测绘获得道路高精度地图数据；采用激光扫描仪扫描所述场地的路面，以获得该场地的3D路面数据；

(2)分别从道路高精度地图数据和3D路面数据中提取出各自的道路边线位置坐标，并基于各道路边线位置坐标绘制出与其分别对应的三维数据图；

(3)将两种三维数据图进行比对，以找出彼此相互对应的路段；

(4)基于每一种三维数据图上的至少三个点分别建立道路高精度地图数据的参考平面和3D路面数据的参考平面，并计算二者之间的夹角θ；

(5)使得3D路面数据所在的平面以道路高精度地图数据的参考平面和3D路面数据的参考平面的平面交线作为转轴转过夹角θ，从而与道路高精度地图数据所在的平面重合；

(6)基于步骤(3)中相互对应的路段，连接对应的路段起点和终点，以建立道路参考线，并基于道路参考线计算得到旋转偏移角度Δα；

(7)以道路参考线的交汇点作为旋转点，将3D路面数据旋转Δα，得到转换后的3D路面数据；

(8)基于转换后的3D路面数据和道路高精度地图数据的对应路段，计算二者之间的位置偏移量，并基于计算偏移量对转换后的3D路面数据进行坐标平移转换，使相互对应的路段的3D路面数据和道路高精度地图数据重合。

进一步地，在本发明所述的多特征道路地图的生成方法中，所述高精度地图数据包括：车道标线、车道中心线、道路两侧标牌、地面印刷标志、路口拓扑关系的至少其中之一的位置数据。

在上述技术方案中，需要说明的是，本发明所述的多特征道路地图的生成方法中，3D路面是对道路路面的精细化表述，而高精度地图数据主要是路网关系，其路面特征比较粗略。

进一步地，在本发明所述的多特征道路地图的生成方法中，在步骤(3)中，采用matlab将两种三维数据图进行比对。