[发明专利]道路线性信息中平曲线的直圆/圆直点识别定位方法

摘要

本发明提供一种道路线性信息中平曲线的直圆/圆直点识别定位方法，其特征在于：包括以下步骤：S1：通过车载测量装置获取测试车辆在道路上行驶的数据并输入计算机中，行驶数据包括航向角数据、行驶仪数据，并计算得到行车轨迹数据；S2：通过改进型K‑均值聚类分析法进行候选节点识别；S3：作图得到航向角数据图，将候选节点在航向角数据图上进行标记；S4：将位于过渡段的节点作为参考点，移除候选节点前后的M个样本数据，使数据组被切断并分成若干近似直线的部分；S5：对被切断的片段进行线性拟合；S6：延长各拟合线段，并使其相交，交点即为直圆或圆直点。本发明能够解决道路平曲线测量的关键问题，提高道路测量效率和准确度。

主权项

1.一种道路线性信息中平曲线的直圆/圆直点识别定位方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤S1：通过车载测量装置获取测试车辆在道路上行驶的数据并输入计算机中，行驶数据包括航向角数据、行驶仪数据，并计算得到行车轨迹数据；步骤S2：通过改进型K‑均值聚类分析法进行候选节点识别；步骤S3：以航向角数据的样本ID作为横坐标，航向角值作为纵坐标作图，得到航向角数据图，将改进型K‑均值聚类分析方法得到的候选节点，通过其样本ID在航向角数据图上进行标记；步骤S4：将位于过渡段的节点作为参考点，移除候选节点前后的M个样本数据，使数据组在航向角数据图中被切断并分成若干近似直线的部分；步骤S5：对被切断的若干近似直线的片段对应的数据进行线性拟合；步骤S6：在航向角数据图上延长各拟合线段，并使其相交，将交点即为水平曲线的直圆或圆直点，根据交叉点的样本ID，将直圆/圆直点的具体位置在航向角数据以及行车轨迹数据上进行标记；所述车载测量装置包括惯性测量单元和测距仪；步骤S2包括以下具体步骤：步骤S21：确定聚类分析的K值，其中，H(x,y)为航向角数据；G(x,y)为航向角梯度值；G′(x,y)为航向角梯度二阶导数，航向角的梯度和航向角梯度二阶导数分别由公式(1)、(2)得到，将G′(x,y)的零点数量定义为K值，初始种子点则用于分割；步骤S22：计算每个对象到每个聚类的欧氏平方距离，并将每个对象分配给最近的一个聚类，如公式(3)所示：其中，c⁽ⁱ⁾为第i^th对象到第j^th聚类的最小平方欧氏距离；x⁽ⁱ⁾为第i^th对象的位置；μ_j为第j^th聚类的位置；步骤S23：对于每一个聚类，新的质心由公式(4)计算得到，并且每个种子值由各自的聚类质心替换：其中，c⁽ⁱ⁾为第i^th对象到第j^th聚类的最小平方欧氏距离；μ_k为聚类j新的质心；m为第j^th个聚类数据的样本大小；x⁽ⁱ⁾为第i^th个对象的位置；步骤S24：重复步骤S22和步骤S23，直到没有对象分配到聚类，确定聚类候选节点。