一种基于浮动车的道路分段方法及导航方法与流程

1.本发明涉及浮动车技术领域，特别是涉及一种基于浮动车的道路分段方法及导航方法。


背景技术：

2.目前交通出行时提供实时的路况信息，可以帮助驾驶员进行决策，提高出行的安全度和舒适度。现有技术中，提供的路况信息往往只针对于路况的拥堵情况，对于道路的其它信息较少涉及，使驾驶员不能很好的应对驾驶过程中的道路变化问题，存在安全隐患也影响驾驶体验。
3.因此需要一种道路信息的采集和应用方法，为驾驶员提供更为详尽和实时的道路信息，提高驾驶的安全性和舒适性。


技术实现要素：

4.本发明的目的是：提出一种基于浮动车的道路分段方法及导航方法为驾驶员提供更为详尽和实时的道路信息，提高驾驶的安全性和舒适性。
5.为了实现上述目的，本发明提供了一种基于浮动车的道路分段方法，包括：
6.获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得；
7.将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，所述第一分段结果由若干个路段组成。
8.进一步的，在获取道路的视觉路况信息之后，所述道路分段方法还包括：
9.判断道路的视觉路况信息是否完整，将缺失视觉路况信息的连续道路记为第一道路，通过预存的视觉路况信息或第一道路的相邻路段的视觉路况信息预测第一道路的视觉路况信息，所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
10.进一步的，所述通过预存的视觉路况信息或第一道路的相邻路段的视觉路况信息预测第一路段的视觉路况信息，包括：
11.获取第一道路的气象信息，具体为：
12.根据预存的视觉路况信息或第一道路相邻路段的视觉路况信息得到道路的气象网格数据，若第一道路与0个气象网格有交点，则由道路附近的气象网格投票决定第一道路的气象信息；
13.若第一道路与1个气象网格有交点，则采用与第一道路相邻的这一个气象网格的气象数据作为第一道路的气象数据；
14.若第一道路与多个气象网格有交点，则判断多个气象网格数据是否一致，若一致则采用任意一个气象网格的气象数据作为第一道路的气象数据；若不一致，则将第一道路分为若干个子路段，且使每个子路段和相邻的气象网格的气象数据相同并合并气象数据相同的子路段。
15.进一步的，还包括：
16.获取第一路段的光照信息，具体为：
17.根据预存的视觉路况信息或第一道路相邻路段的视觉路况信息得到道路的光照网格数据，若第一道路与0个光照网格有交点，则由道路附近的光照网格投票决定第一道路的光照信息；
18.若第一道路与1个光照网格有交点，则采用与第一道路相邻的这一个光照网格的光照数据作为第一道路的光照数据；
19.若第一道路与多个光照网格有交点，则判断多个光照网格数据是否一致，若一致则采用任意一个光照网格的光照数据作为第一道路的光照数据；若不一致，则将第一道路分为若干个子路段，且使每个子路段和相邻的光照网格的光照数据相同并合并光照数据相同的子路段。
20.进一步的，在获取道路的视觉路况信息之后，道路分段方法还包括：
21.判断获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息的差异度是否超过第一阈值，若未超过第一阈值则输出通过预存的视觉路况信息得到的预存的分段结果；若超过第一阈值则根据获取到的视觉路况信息输出第一分段结果；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
22.进一步的，在获取道路的视觉路况信息之后，所述道路分段方法还包括：
23.将获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息进行比较，筛选出视觉路况信息变化的道路，将视觉路况信息发送变化的道路记为第二道路，判断第二道路的视觉路况信息和预存的视觉路况信息所得到的预存的分段结果中的相邻路段的视觉路况信息是否相同，若相同则将第二道路合并到预存的分段结果的相邻路段中，若不同，则使第二道路中视觉路况信息相同的连续道路设置为一个路段，并判断得到的路段是否能和预存的分段结果相合并；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
24.本发明还公开了一种导航方法，包括：
25.根据路网信息、用户设置的起点信息和用户设置的终点信息得到用户出行的路径规划，根据路径规划得到起点和终点之间的道路；
26.获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得；
27.将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，将第一分段结果显示在显示器上；所述第一分段结果由若干个路段组成，同一路段在显示器上的显示方式相同。
28.进一步的，在获取道路的视觉路况信息之后，所述导航方法还包括：
29.判断道路的视觉路况信息是否完整，将缺失视觉路况信息的连续道路记为第一道路，通过预存的视觉路况信息或第一道路的相邻路段的视觉路况信息预测第一道路的视觉路况信息，所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
30.进一步的，在获取道路的视觉路况信息之后，所述导航方法还包括：
31.判断获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息的差异度是否超过第一阈值，若未超过第一阈值则输出通过预存的视觉路况信息得到的预存的分段结果；若超过第一阈值则根据获取到的视觉路况信息输出第一分段结果；所述预存的视觉路况信息为上一次获
取到的视觉路况信息。
32.进一步的，在获取道路的视觉路况信息之后，所述导航方法还包括：
33.将获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息进行比较，筛选出视觉路况信息变化的道路，将视觉路况信息发送变化的道路记为第二道路，判断第二道路的视觉路况信息和预存的视觉路况信息所得到的预存的分段结果中的相邻路段的视觉路况信息是否相同，若相同则将第二道路合并到预存的分段结果的相邻路段中，若不同，则使第二道路中视觉路况信息相同的连续道路设置为一个路段，并判断得到的路段是否能和预存的分段结果相合并；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
34.本发明实施例一种基于浮动车的道路分段方法及导航方法与现有技术相比，其有益效果在于：实时采集道路的视觉路况信息，将视觉路况信息相同的连续道路设置为同一路段，驾驶人员可以知晓道路的变化情况，可以依据分段情况提前调整驾驶状态；通过浮动车采集光照信息，可以更为准确的获取到道路不同位置的光照信息，相对于固定设备采集的光照数据更为全面，数据缺失少，进而生成更为准确的道路分段结果。
附图说明
35.图1是本发明一种基于浮动车的道路分段方法的第一流程示意图；
36.图2是本发明一种基于浮动车的道路分段方法的第二流程示意图；
37.图3是本发明一种基于浮动车的道路分段方法的第三流程示意图；
38.图4是本发明一种基于浮动车的道路分段方法的第四流程示意图；
39.图5是本发明一种基于浮动车的道路分段方法的第五流程示意图；
40.图6是本发明一种导航方法的第一流程示意图；
41.图7是本发明一种导航方法的第二流程示意图。
具体实施方式
42.下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
43.关于本发明所使用的现有技术的说明：
44.浮动车一般是指安装了车载gps定位装置并行驶在城市主干道上的公交汽车和出租车。根据装备车载定位装置的浮动车在其行驶过程中定期记录的车辆位置、方向和速度信息，应用地图匹配、路径推测等相关的计算模型和算法进行处理，使浮动车位置数据和城市道路在时间和空间上关联起来，最终得到浮动车所经过道路的交通量、车辆行驶速度以及道路的行车旅行时间等交通拥堵信息。
45.浮动车技术，也被称作“探测车(probe car)”，是近年来国际智能交通系统(its)中所采用的获取道路交通信息的先进技术手段之一。其基本原理是：如果在城市中部署足够数量的浮动车，并将这些浮动车的位置数据通过无线通讯系统定期、实时地传输到一个信息处理中心，由信息中心综合处理，就可以获得整个城市动态、实时的交通拥堵信息。
46.实施例1：
47.如图1所示，本发明公开了一种基于浮动车的道路分段方法，应用于为驾驶员等提供道路的变化信息，主要包括：
48.步骤s1，获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得；
49.步骤s2，将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，所述第一分段结果由若干个路段组成。
50.在步骤s1中，获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得。
51.在本实施例中，光照信息通过浮动车进行采集。应用浮动车技术大规模获取实时交通监控的数据源。本发明中采用浮动车技术采集道路实时光照强度信息，并上传至服务器作为视觉路况信息的输入之一。
52.在本实施例中，需要强调的是光照信息在实际驾驶过程中光照信息的变化对驾驶安全性和舒适性的重要作用。当前城市环境中，高楼林立，道路上的光照信息随日升日落变化较大，一些情况下，驾驶员在转弯后会突然遇到刺目的阳光，产生应激反应，具有安全隐患，同时也影响驾驶员的驾驶体验。在一些情况下，由于云彩的飘动，车辆会突然驶入明亮区域和较暗区域，同样会影响驾驶员的驾驶状态，因此若能够提前显示出道路的光照信息的变化，则可以帮助驾驶员更好的应对道路变化。
53.在本实施例中，光照信息相同是指连续道路上的光照信息的变化不超过预设的阈值。
54.在本实施例中，气象信息的来源较为广泛。目前可以获取的气象信息来源包括决策气象服务、公众气象服务、专业气象服务和科技服务。进一步的，将获取到的气象信息划分为标准网格可以获得更为准确的气象信息，并根据网格状的气象信息进行数据的修正和预测。
55.在本实施例中，标准网格为公里级网格，应用公里级网格的实时气象服务数据和预测气象服务。进一步的，获取气象信息的预测气象服务满足一小时内分钟级频度和一小时外小时级频度。
56.在本实施例中，气象信息相同是指连续道路上的气象信息的变化不超过预设的阈值。
57.在本实施例中，(道路)铺装信息一般比较稳定，轻易不会发生变化，道路铺装数据可以从政府公开的道路铺装数据获取。道路铺装数据：道路铺装是指道路路面的结构、材料、工艺等。道路铺装包含主体层、防水层、黏结层；铺装类型包括水泥混泥土、沥青混泥土、防水混泥土等。
58.在本实施例中，铺装信息相同的标准可以人工选择，选取铺装信息的主要参数进行判断，如铺装类型是否相同。
59.获取到道路的视觉路况信息后可以在处理器中通过预设的程序进行处理，处理后可以识别出那些连续路段的视觉路况信息相同。
60.在步骤s2中，将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，所述第一分段结果由若干个路段组成。
61.在本实施例中，所划分的若干个路段上标注有路段的视觉路况信息，可以帮助驾驶员更快的获取想要的信息。
62.在本实施例中，驾驶员可以设置道路上视觉路况信息的显示数量，可以全部显示
也可以部分显示。进一步的，可以通过颜色区分不同路段，用颜色的深浅显示光照信息的数值大小。
63.通过分段的道路，驾驶员可以清晰快速的了解到道路的变化信息，提前做好驾驶状态的变化的准备或提前切换驾驶状态。
64.实施例2：
65.参照图2，在实施例1的基础上，本发明还公开了一种基于浮动车的道路分段方法，包括：
66.步骤s1，获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得。
67.步骤s3，判断道路的视觉路况信息是否完整，将缺失视觉路况信息的连续道路记为第一道路，通过预存的视觉路况信息或第一道路的相邻路段的视觉路况信息预测第一道路的视觉路况信息，所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
68.步骤s2，将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，所述第一分段结果由若干个路段组成。
69.在本实施例中，关于步骤s1和步骤s2的说明可以参照实施例1，在实施例2中不再赘述。
70.在本实施例中，在步骤s1之后还设置有步骤s3。
71.在本实施例中的步骤s2中，所述通过预存的视觉路况信息或第一道路的相邻路段的视觉路况信息预测第一路段的视觉路况信息，包括：
72.获取第一道路的气象信息，具体为：
73.根据预存的视觉路况信息或第一道路相邻路段的视觉路况信息得到道路的气象网格数据，若第一道路与0个气象网格有交点，则由道路附近的气象网格投票决定第一道路的气象信息；
74.若第一道路与1个气象网格有交点，则采用与第一道路相邻的这一个气象网格的气象数据作为第一道路的气象数据；
75.若第一道路与多个气象网格有交点，则判断多个气象网格数据是否一致，若一致则采用任意一个气象网格的气象数据作为第一道路的气象数据；若不一致，则将第一道路分为若干个子路段，且使每个子路段和相邻的气象网格的气象数据相同并合并气象数据相同的子路段。
76.在完成第一路段的视觉路况信息的预测时，同时进行路段的分裂和合并。
77.在本实施例中，道路附近的气象网格可以为环绕道路的第一圈气象网格。
78.在本实施例中，获取第一路段的视觉路况信息还包括：
79.获取第一路段的光照信息，具体为：
80.根据预存的视觉路况信息或第一道路相邻路段的视觉路况信息得到道路的光照网格数据，若第一道路与0个光照网格有交点，则由道路附近的光照网格投票决定第一道路的光照信息；
81.若第一道路与1个光照网格有交点，则采用与第一道路相邻的这一个光照网格的光照数据作为第一道路的光照数据；
82.若第一道路与多个光照网格有交点，则判断多个光照网格数据是否一致，若一致
则采用任意一个光照网格的光照数据作为第一道路的光照数据；若不一致，则将第一道路分为若干个子路段，且使每个子路段和相邻的光照网格的光照数据相同并合并光照数据相同的子路段。
83.同样的方法也可以适用于道路铺装信息的获取，但是铺装信息往往不会缺失，因此实际情况中可以不考虑铺装信息的缺失。
84.实施例3：
85.参照图3，在实施例1的基础上，本发明公开了一种基于浮动车的道路分段方法，包括：
86.步骤s1，获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得。
87.步骤s4，判断获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息的差异度是否超过第一阈值，若未超过第一阈值则输出通过预存的视觉路况信息得到的预存的分段结果；若超过第一阈值则根据获取到的视觉路况信息输出第一分段结果；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
88.步骤s2，将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，所述第一分段结果由若干个路段组成。
89.在本实施例中，关于步骤s1和步骤s2的说明可以参照实施例1，在实施例2中不再赘述。
90.在本实施例中，在步骤s1之后还设置有步骤s4。
91.在本实施例中，可以通过算法匹配两次获取到的视觉路况信息的整体相似度，若两次获取到的数据差异较大，直接利用本次获取到的视觉路况信息得到第一分段结果。
92.在本实施例中，当视觉路况信息整体上发生较大的变化时，需要重新计算道路的分段情况。这种判断可以响应实际道路环境发生突发改变。但是数据变化较小时，不重复进行计算降低算力消耗。
93.实施例4：
94.参照图4，在实施例1的基础上，本发明公开了一种基于浮动车的道路分段方法，包括：
95.步骤s1，获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得。
96.步骤s5，将获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息进行比较，筛选出视觉路况信息变化的道路，将视觉路况信息发送变化的道路记为第二道路，判断第二道路的视觉路况信息和预存的视觉路况信息所得到的预存的分段结果中的相邻路段的视觉路况信息是否相同，若相同则将第二道路合并到预存的分段结果的相邻路段中，若不同，则使第二道路中视觉路况信息相同的连续道路设置为一个路段，并判断得到的路段是否能和预存的分段结果相合并；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
97.步骤s2，将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，所述第一分段结果由若干个路段组成。
98.在本实施例中，关于步骤s1和步骤s2的说明可以参照实施例1，在实施例2中不再赘述。
99.在本实施例中，在步骤s1之后还设置有步骤s5。
100.在本实施例中，通过筛选视觉路况信息，仅仅对视觉路况信息发生变化的区域进行计算，可以降低运算量。将发生视觉路况信息变化的路段重新进行路段的拆分和合并，然后输出道路的分段结果，降低了数据处理的时间，可以快速响应视觉路况信息的变化。
101.实施例5：
102.本领域技术人员可以在实施例1－4的基础上对步骤s3、步骤s4和步骤s5进行组合，得其它的实施方式。
103.可以组合得到的技术方案包括：
104.技术方案1包括：步骤s1、步骤s3、步骤s4和步骤s2；
105.技术方案2包括：步骤s1、步骤s3、步骤s5和步骤s2；
106.技术方案3包括：步骤s1、步骤s4、步骤s5和步骤s2；
107.参照图5，技术方案4包括：步骤s1、步骤s3、步骤s4、步骤s5和步骤s2。
108.本领域技术人员可以根据本发明公开的技术方案进行上述的技术方案的组合，因此上述的四个技术方案也在本发明的保护范围之内。
109.进行技术方案组合时，步骤s3的执行顺序并不固定于步骤s1之后，可以根据实际需要选择预测缺失视觉路况信息的时机。
110.步骤s4和步骤s5同时采用时，一般采用先执行步骤s4再执行步骤s5的技术方案。若先执行步骤s5再执行步骤s4，则步骤s4视为对获取到的视觉路况信息的校验，用于判断是否出现突发的环境变化造成视觉路况信息出现大幅变化。
111.实施例6：
112.参照图6，本发明公开了一种导航方法，包括：
113.步骤s6，根据路网信息、用户设置的起点信息和用户设置的终点信息得到用户出行的路径规划，根据路径规划得到起点和终点之间的道路；
114.步骤s1，获取道路的视觉路况信息，所述视觉路况信息包括：气象信息、光照信息和铺装信息；所述光照信息通过浮动车采集道路的光照数据获得；
115.步骤s7，将具备相同视觉路况信息的连续道路设置为一个路段，得到道路的第一分段结果，将第一分段结果显示在显示器上；所述第一分段结果由若干个路段组成，同一路段在显示器上的显示方式相同。
116.在本实施例中，步骤s1和实施例1中的解释和说明相同，在此不再赘述。
117.在本实施例中，步骤s7为步骤s2的进一步详细应用。可以将第一分段结果显示在任何具备显示功能的显示器上，包括但不限于手机、平板、电脑、带显示器的手表等。
118.在进行显示时，所划分的若干个路段上标注有路段的视觉路况信息，可以帮助驾驶员更快的获取想要的信息。
119.在本实施例中，驾驶员可以设置道路上视觉路况信息的显示数量，可以全部显示也可以部分显示。进一步的，可以通过颜色区分不同路段，用颜色的深浅显示光照信息的数值大小。
120.通过分段的道路，驾驶员可以清晰快速的了解到道路的变化信息，提前做好驾驶状态的变化的准备或提前切换驾驶状态。
121.在步骤s6中，根据路网信息、用户设置的起点信息和用户设置的终点信息得到用
户出行的路径规划，根据路径规划得到起点和终点之间的道路。
122.在本实施例中，采用现有技术获取驾驶员在起点和终点直接的路径规划所选择的道路。优选的，通过gis－t数据获取所选择的道路。
123.gis－t数据：交通地理信息系统(geographic information system for transportation)简称gis－t，是收集、存储、管理、综合分析和处理空间信息和交通信息的系统。它是gis技术在交通领域的延伸，是gis与多种交通信息分析和处理技术的集成。
124.在获取道路的视觉路况信息之后，所述导航方法还包括：
125.步骤s3，判断道路的视觉路况信息是否完整，将缺失视觉路况信息的连续道路记为第一道路，通过预存的视觉路况信息或第一道路的相邻路段的视觉路况信息预测第一道路的视觉路况信息，所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
126.实施例2中对步骤s3的限定同样适用于本实施例。
127.在获取道路的视觉路况信息之后，所述导航方法还包括：
128.步骤s4，判断获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息的差异度是否超过第一阈值，若未超过第一阈值则输出通过预存的视觉路况信息得到的预存的分段结果；若超过第一阈值则根据获取到的视觉路况信息输出第一分段结果；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
129.在获取道路的视觉路况信息之后，所述导航方法还包括：
130.步骤s5，将获取到的视觉路况信息和预存的视觉路况信息进行比较，筛选出视觉路况信息变化的道路，将视觉路况信息发送变化的道路记为第二道路，判断第二道路的视觉路况信息和预存的视觉路况信息所得到的预存的分段结果中的相邻路段的视觉路况信息是否相同，若相同则将第二道路合并到预存的分段结果的相邻路段中，若不同，则使第二道路中视觉路况信息相同的连续道路设置为一个路段，并判断得到的路段是否能和预存的分段结果相合并；所述预存的视觉路况信息为上一次获取到的视觉路况信息。
131.结合实施例1－6的说明，本领域技术人员可以将上述的三个步骤选取部分或全部应用到本实施例的导航方法中，且根据需要调整步骤的顺序。
132.参照图7，将三个步骤均应用到导航方法中。需要强调的是，本领域技术人员在进行组合时步骤s3、步骤s4和步骤s5的顺序并不是固定的，可以根据需要进行调整步骤顺序。
133.通过本发明所公开的导航方法，实时采集道路的视觉路况信息，将视觉路况信息相同的连续道路设置为同一路段，驾驶人员可以知晓道路的变化情况，可以依据分段情况提前调整驾驶状态；通过浮动车采集光照信息，可以更为准确的获取到道路不同位置的光照信息，相对于固定设备采集的光照数据更为全面，数据缺失少，进而生成更为准确的道路分段结果。
134.综上，本发明实施例提供一种基于浮动车的道路分段方法及导航方法，实时采集道路的视觉路况信息，将视觉路况信息相同的连续道路设置为同一路段，驾驶人员可以知晓道路的变化情况，可以依据分段情况提前调整驾驶状态；通过浮动车采集光照信息，可以更为准确的获取到道路不同位置的光照信息，相对于固定设备采集的光照数据更为全面，数据缺失少，进而生成更为准确的道路分段结果。
135.本发明的通过标准网格预测缺失的视觉路况信息，可以更为准确的获得缺失的信息，进而输出更为准确的道路分段结果。
136.本发明中通过第一阈值的判断选取预存的视觉路况信息和获取到的视觉路况信息得到分段结果，可以降低算力消耗，同时可以响应环境突变的情况。
137.本发明中通过比对预存的视觉路况信息和获取到的视觉路况信息，只针对发生变化的道路重新划分路段，可以降低算力消耗，同时提供给驾驶员实时的道路分段结果，使驾驶员获取到的信息更为准确。
138.以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。