[发明专利]一种平面道路车辆通行空间识别方法

权利要求书

1.一种平面道路车辆通行空间识别方法，其包括以下步骤：

S1：根据预设的数据采集时间段和指定范围的道路前端感知设备，获取待分析车辆轨迹数据；

其特征在于，其还包括以下步骤：

S2：基于所述待分析车辆轨迹数据中的所有车辆轨迹点的覆盖区域，确认待识别道路空间的空间范围，将所述待识别道路空间均匀地划分为栅格，记作：空间栅格；

S3：基于判别用特征阈值、所述车辆轨迹点和所述空间栅格的坐标关系，判断每个所述空间栅格的占用状态；

所述空间栅格的占用状态包括：被占用和非占用；

S4：基于所述待识别道路空间内所有的所述空间栅格的占用状态，识别所述待识别道路空间内的道路空间拓扑结构；所述道路空间拓扑结构基于[道路空间特征值，道路空间特征间距]表示；

所述道路空间拓扑结构的识别方法，包括以下步骤：

a1：以所述待识别道路空间的最外侧的所述空间栅格组成特征框，从所述特征框中的任意处于非占用状态的所述空间栅格出发，顺时针遍历所述特征框中的所述空间栅格，记录处于被占用状态的所述空间栅格出现的总次数作为特征框的特征值，记作：基础特征框特征值；

处于被占用状态的所述空间栅格连续出现时只记录1次；

若所述特征框中不存在处于非占用状态的所述空间栅格，则所述基础特征框特征值记为1；

a2：取所述特征框所围道路空间内与组成特征框的所述空间栅格直接相连的所述空间栅格，组成新的所述特征框并重复步骤a1，直到所述特征框所围道路空间内不包含任意的所述空间栅格，即，所有的所述空间栅格都参与计算后，得到一组由所述基础特征框特征值组成的序列，记作：基础特征框特征值序列；

a3：在所述基础特征框特征值序列中，找到出现频次最高的所述基础特征框特征值记作：道路空间特征值，计算所述道路空间特征值连续出现的最大次数，记作：道路空间特征间距；

S5：在所述基础特征框特征值序列中，找到所有由所述道路空间特征值组成的基础特征框特征值子序列，其中长度最长的子序列的第一个所述基础特征框特征值对应的所述特征框，即为所述待识别道路空间内的车辆通行空间边界；

如果所述车辆通行空间边界由所述待识别道路空间的最外侧的所述空间栅格组成，则选择所述长度最长的子序列的第二个所述基础特征框特征值对应的所述特征框作为所述车辆通行空间边界；

将所述车辆通行空间边界及边界内的处于被占用状态的所述空间栅格记为：通行栅格；将所述待识别道路空间内除所述通行栅格以外的所述空间栅格都记为：非通行栅格；

S6：对所述通行栅格和所述非通行栅格进行筛选和重新标记；根据连通域计算方法，得到的所述通行栅格组成的连通域，为所述待识别道路空间内的车辆可通行空间；

所述车辆可通行空间内的所述空间栅格的占用状态为：被占用；

所述待识别道路空间内不属于所述车辆可通行空间的所述空间栅格的占用状态为：非占用；

S7：基于所述通行栅格和所述非通行栅格，在所述车辆通行空间内提取渠化栅格，所述渠化栅格组成的连通域记作：渠化空间；

将所述渠化空间内的所述空间栅格的占用状态重新标记为：被占用；

S8：再次基于所述待识别道路空间内所有的所述空间栅格的最新的占用状态，识别所述待识别道路空间内的所述道路空间拓扑结构；

S9：根据所述道路空间特征值判断车辆通行空间类别，具体方法包括：

所述道路空间特征值不大于2时，所述车辆通行空间类别为路段；

所述道路空间特征值等于3时，所述车辆通行空间类别为T形或Y形路口；

所述道路空间特征值等于4时，所述车辆通行空间类别为十字形或X形路口；

所述道路空间特征值大于4时，所述车辆通行空间类别为多进口道路口；

S10：计算所述车辆通行空间的面积，计算方法如下：

S_veh＝S_cell(N_veh+N_cana)

其中，S_veh为所述车辆通行空间的面积，S_cell为所述空间栅格的面积，N_veh为所述车辆可通行空间所包含的所述空间栅格的数量，N_cana为所述渠化空间包含的所述空间栅格的数量。