基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法
【專利摘要】本發明涉及一種基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法。其特征在于包括以下步驟：一、根據移動終端獲取到衛星定位所包含的數據建立衛星定位數據模型；二、識別跨路段的相鄰衛星定位點；三、對跨路段的相鄰衛星定位點的判斷方法；四、對跨路段的相鄰衛星定位點進行校正。本發明主要實現了基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法，其不借助道路路網的矢量數據，在柵格地圖上識別偏離道路的衛星定位異常點；不借助道路路網的矢量數據，在柵格地圖上識別跨路段的相鄰衛星定位點；實現了基于柵格地圖的跨路段軌跡校正方法。
【專利說明】基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及一種基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法。
【背景技術】
[0002]衛星定位定位應用系統從邏輯結構上可由物理層、處理層和應用層三個層次構成。物理層提供當前移動終端的相關信息，包括定位、方向、時間等信息；處理層負責在移動終端相關信息的基礎上，進行一系列的數據處理；應用層則實現衛星定位定位的最終應用。
[0003]衛星定位用于移動終端物體的定位，總會存在隨機定位偏差，在車輛導航系統或實時跟蹤移動終端的系統的顯示屏幕上經常會出現被定位終端偏離軌道或道路的情況，如移動終端“行進”到一些建筑物上或者相鄰的衛星定位點跨越路段而出現移動終端穿越建筑物或斜穿道路路口。借助常識，雖然我們可以準確地判斷實際情況，但是會造成系統使用的麻煩，以及降低了用戶對系統的信任度。
[0004]常見的基于衛星定位軌跡數據是一系列包含有經緯度、速度和方向信息的時序衛星定位軌跡點。
[0005]衛星定位定位的偏差問題，在物理層上主要通過提高移動終端定位的精度。移動終端定位的精度取決于移動終端所采用的定位方式。目前采用衛星定位接收機來實現移動終端的定位。應用差分衛星定位方法提高衛星定位的定位精度，但是該方法需要硬件上的支持，費用也相對較高。
[0006]在處理層上，矢量地圖生產商采用實地跑車采集車輛沿道路行駛的軌跡來校正道路路網以提高矢量地圖的精度，導致成本居高不下。而對于非矢量地圖，由于沒有地圖矢量庫和地圖數據庫，無法根據移動終端衛星定位判斷其與道路的相對位置關系，因此對于應用于非矢量地圖的衛星定位，無法有效識別跨越路段的相鄰衛星定位點，并對偏離道路的路徑軌跡進行校正。
[0007]目前，在基于現有衛星定位偏差的基礎上主要在處理層將衛星定位軌跡數據(如速度和方向信息等)結合數字地圖上的路網數據進行地圖匹配獲得移動終端的軌跡描述。主要步驟如下:
1.計算當前點的可能行駛的路段集Re;
2.計算RC與各階段總體路徑path(i)的最后一條路段Rlast的后續可行路段集NR_Rlast (i)的交集 Rinsect (i)；
3.由Rinsect(i)更新并重組備選總體路徑集path ;
4.所有待處理的衛星定位點循環完畢后，計算path中的各條可能路徑與由衛星定位軌跡路徑的曲線相似度Sim(i)，選取最相似的路徑作為整體軌跡的匹配路徑。
[0008]現有技術主要在衛星定位系統的處理層，將一系列包含有經緯度、速度和方向信息的時序衛星定位軌跡點，結合路網信息進行道路匹配，實現對偏離道路的軌跡描述點進行校正。但是這種方法需要知道路網的數據，所依賴的地圖主要是矢量地圖。利用矢量地圖提供的地圖矢量數據和地圖描述數據，確定每個衛星定位點與周圍道路網的相對位置關系。但是對于非矢量地圖則無法獲取路網數據，無法實現通過道路匹配校正偏離道路的軌跡描述點。
[0009]諸多衛星定位相關的應用系統，由于系統本身的原因，使用了柵格地圖。如果要求系統使用矢量地圖，則必須購買地圖矢量數據庫和地圖描述數據庫，增加了系統開發的成本。
【發明內容】
[0010]針對現有技術中存在的問題，本發明的目的在于提供一種基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法的技術方案，在不使用矢量地圖中的路網數據，不增加地圖成本的前提下，校正跨路段而偏離道路的軌跡點。
[0011]所述的基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法，其特征在于包括以下步驟:
一、根據移動終端獲取到衛星定位所包含的數據建立衛星定位數據模型
移動終端使用衛星定位接收機在物理層獲取到得衛星定位數據主要包括物體的經度、緯度、方向和速度信息，實際地理坐標不能直接在屏幕上顯示，要使用墨卡托投影算法Mercator Projection實現地理坐標到屏幕坐標的轉換；
1)移動終端每次獲取到的衛星定位數據，構成一個衛星定位數據點，該數據點包含經度、緯度、方向和速度信息，構建數據模型:
GPSPoint = (1n, lat, dir, v),
GPSPoint:每次獲取到的衛星定位點，
1n:當前位置的經度，
Iat:當前位置的緯度，
dir:當前位置處的移動方向，
V:當前位置處的速度；
2)使用墨卡托投影算法將點GPSPoint進行處理，如下:
MercatorProjection (GPSPoint)= PlaneGPSPoint = (X, Y, dir, v)
其中:X、Y為變換之后的點PlaneGPSPoint在屏幕坐標ScreenPoint中的X軸和Y軸的值，并且X、Y——對應1n、lat,這樣每一個GPSPoint都——對應到屏幕坐標點ScreenPoint (X, Y)；
二、識別跨路段的相鄰衛星定位點
在進行跨路段的相鄰衛星定位點識別時，首先需要對產生較大誤差的衛星定位點進行判斷并做處理，該類點會影響跨路段的相鄰衛星定位點的識別，用EirorPoint點表示偏離道路的異常點，由于柵格地圖沒有相關路網及道路的矢量數據，需要根據現有的衛星定位數據，使用距離及角度方法進行判斷，具體如下:a)
【權利要求】
1.基于柵格地圖的路徑軌跡校正方法，其特征在于包括以下步驟: 一、根據移動終端獲取到衛星定位所包含的數據建立衛星定位數據模型 移動終端使用衛星定位接收機在物理層獲取到得衛星定位數據主要包括物體的經度、緯度、方向和速度信息，實際地理坐標不能直接在屏幕上顯示，要使用墨卡托投影算法Mercator Projection實現地理坐標到屏幕坐標的轉換； 1)移動終端每次獲取到的衛星定位數據，構成一個衛星定位數據點，該數據點包含經度、緯度、方向和速度信息，構建數據模型:
GPSPoint = (1n, lat, dir, v), GPSPoint:每次獲取到的衛星定位點， 1n:當前位置的經度， Iat:當前位置的緯度， dir:當前位置處的移動方向， V:當前位置處的速度； 2)使用墨卡托投影算法將點GPSPoint進行處理，如下:
MercatorProjection (GPSPoint)= PlaneGPSPoint = (X, Y, dir, v) 其中:X、Y為變換之后的點PlaneGPSPoint在屏幕坐標ScreenPoint中的X軸和Y軸的值，并且X、Y——對應1n、lat,這樣每一個GPSPoint都——對應到屏幕坐標點ScreenPoint (X, Y)； 二、識別跨路段的相鄰衛星定位點 在進行跨路段的相鄰衛星定位點識別時，首先需要對產生較大誤差的衛星定位點進行判斷并做處理，該類點會影響跨路段的相鄰衛星定位點的識別，用EirorPoint點表示偏離道路的異常點，由于柵格地圖沒有相關路網及道路的矢量數據，需要根據現有的衛星定位數據，使用距離及角度方法進行判斷，具體如下:
【文檔編號】G01C21/34GK103438897SQ201310396909
【公開日】2013年12月11日 申請日期:2013年9月4日 優先權日:2013年9月4日
【發明者】韓德培, 林強, 楊德軍, 楊東成, 張宗軍 申請人:杭州東信捷峻科技有限公司