车道宽度测量方法、装置及设备与流程

1.本技术实施例涉及高精度地图技术领域，尤其涉及一种车道宽度测量方法、装置及设备。


背景技术：

2.随着高精度地图的广泛应用，地图中的各项要素的信息越来越丰富，精度也越来越高。一般来说，一条可通行道路会有一至多条车道，高精度地图提供了间隔不同车道的车道分割线(即车道边线)，用于模拟车辆行驶路线的车道中心线，而车道宽度则代表了每条车道左右两侧边线之间的横向距离，或者是车道中心线到两侧边线的距离之和。车道宽度的信息已逐渐成为高精度地图中不可缺少的要素之一。
3.由于车道宽度代表了车道的两侧的车道边线之间的宽度，所以通常车道宽度的计算是取车道两侧的车道边线的端点(首点或尾点)的几何坐标，计算两点之间的距离。
4.但是，实际道路的情况比较复杂，很多情况下一条车道的宽度并不是恒定不变的，而是渐变的，当车道两侧边线的端点连线不和车道中心线垂直时，在这种场景下，采用两点之间的距离作为计算结果有误差，且端点连线和车道中心线的垂线之间夹角越大，误差越大；并且当存在一条车道边线的划线方向与车道的行驶方向相反时，端点的选取会出现错误，会导致计算结果错误。因此，现有技术无法测量复杂情况下车道上任一点处的车道宽度，且测量车道宽度的精度较低。


技术实现要素：

5.本技术实施例提供一种车道宽度测量方法、装置及设备，以克服现有技术无法测量复杂情况下车道上任一点处的车道宽度，且测量车道宽度的精度较低的问题。
6.第一方面，本技术实施例提供一种车道宽度测量方法，包括：
7.获取目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，所述目标车道为具有渐变宽度的车道；
8.获取所述目标车道在切割后的中心线或任一条所述车道边线上的切割点的坐标；
9.根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值。
10.第二方面，本技术实施例提供一种车道宽度测量装置，包括：
11.位置获取模块，用于获取目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，所述目标车道为具有渐变宽度的车道；
12.切割点获取模块，用于获取目标车道在切割后的中心线或任一条所述车道边线上的切割点的坐标；
13.测量模块，用于根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值。
14.第三方面，本技术实施例提供一种车道宽度测量设备，包括：至少一个处理器和存
储器；
15.所述存储器存储计算机执行指令；
16.所述至少一个处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令，使得所述至少一个处理器执行如上第一方面以及第一方面各种可能的设计所述的车道宽度测量方法。
17.本实施例提供的车道宽度测量方法、装置及设备，首先获取目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，这里的目标车道具有渐变宽度；然后采用切割线将中心线划分的方式，获取该目标车道在切割后的中心线上的切割点的坐标，再根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到目标车道的宽度值，测量精度高，避免了由于车道的划线方向与车道上的行驶方向不一致导致出现测量错误的问题，也避免了仅仅采用车道边线上两点之间的距离作为计算结果存在误差的问题，适用于渐变宽度的车道等复杂情况下任一点处宽度测量。
附图说明
18.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
19.图1为本技术实施例提供的车道宽度测量方法的场景示意图；
20.图2为本技术实施例提供的车道宽度测量方法的流程示意图；
21.图3为本技术再一实施例提供的车道宽度测量方法的流程示意图；
22.图4为本技术另一实施例提供的车道宽度测量方法的场景示意图；
23.图5为本技术实施例提供的车道宽度测量装置的结构示意图；
24.图6为本技术实施例提供的车道宽度测量设备的结构示意图。
具体实施方式
25.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
26.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例，例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
27.目前，通常车道宽度的计算是取车道两侧的车道边线的端点(首点或尾点)的几何坐标，计算两点之间的距离。但是，实际道路的情况比较复杂，很多情况下一条车道的宽度并不是恒定不变的，而是渐变的，当车道两侧边线的端点连线不和车道中心线垂直时，在这
种场景下，采用两点之间的距离作为计算结果有误差，且端点连线和车道中心线的垂线之间夹角越大，误差越大；并且当存在一条车道边线的划线方向与车道的行驶方向相反时，端点的选取会出现错误，会导致计算结果错误。因此，现有技术无法测量复杂情况下车道上任一点处的车道宽度，且测量车道宽度的精度较低。因此，针对上述问题，本技术的技术构思是通过任一切割线切割车道，计算切割处的车道宽度，即切割后第一条车道的终点处和第二条车道起点处的车道宽度，首先可以获取切割点在车道中心线上的几何坐标，然后采用中心线上的切割点分别到车道两侧的车道边线的垂直距离之和作为切割点处的车道宽度，测量精度高，避免了由于车道的划线方向与车道上的行驶方向不一致导致出现测量错误的问题，也避免了仅仅采用车道边线上两点之间的距离作为计算结果存在误差的问题，适用于渐变宽度的车道等复杂情况下任一点处宽度测量。
28.在实际应用中，参见图1所示，图1为本技术实施例提供的车道宽度测量方法的场景示意图。本技术提出的测量方法利用高精度地图中的数据，首先获取待测量的渐变宽度的车道即目标车道所在位置，包括目标车道的两侧的车道边线的位置信息，比如车道边线上各个点的坐标。然后通过切割线切割目标车道，将其切割为两个车道，比如车道1和车道2，目标车道的中心线也划分为两条子中心线，比如oe和of，其中，o为切割点。由于该目标车道的划线方向已知，该目标车道的划线方向即为该目标车道的中心线的划线方向，因此，要想测量出目标车道上切割处的车道宽度，可以通过获取切割后的目标车道的中心线上的切割点的坐标，然后计算该切割点分别到两侧的车道边线的距离(即点到线的垂直距离：d1、d2)，该距离和(d1 d2)即为该切割处的车道宽度值，这里的切割处为切割两侧的车道边线的位置点，在哪切割可以认为那里是切割处。由于计算使用的参数是目标车道的中心线上的切割点，与车道的行驶方向无关，因此，避免了某侧车道边线为两车道共用车道边线而导致计算结果错误的情况。
29.下面以具体地实施例对本技术的技术方案进行详细说明。下面这几个具体的实施例可以相互结合，对于相同或相似的概念或过程可能在某些实施例不再赘述。
30.图2为本技术实施例提供的车道宽度测量方法的流程示意图，该方法可以包括：
31.s101、获取目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，所述目标车道为具有渐变宽度的车道。
32.本实施例中，执行主体可以是车道宽度测量装置，比如服务器。在高精度地图数据编译的过程中，一条具有渐变宽度的车道因为某种原因被切割成两条车道时，需要计算切割处的车道宽度，即切割后第一条车道的终点处和第二条车道起点处的车道宽度。
33.其中，该车道宽度测量方法可以适用于具有渐变宽度的车道的宽度测量，通过从高精度地图中获取在切割目标车道之前，目标车道的两侧的车道边线的位置信息。
34.具体地，由于高精度地图在编译过程中可能因为某种原因切割了一条具有渐变宽度的车道，而源数据采集和制作的过程中无法提供每一点的车道宽度，一般情况下只会提供某些特定位置的车道宽度，例如车道的起点和终点因此，可以根据提供的起点和终点的位置以及起点位置处的车道宽度值、终点位置处的车道宽度值，确定该目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，以及每条车道边线的直线方程。
35.s102、获取所述目标车道在切割后的中心线或任一条所述车道边线上的切割点的坐标。
36.本实施例中，采用车道的中心线上的切割点，来计算车道线切割处的车道宽度值，无需考虑车道的划线方向与车道的行驶方向是否一致的问题。
37.其中，在获取切割点的坐标之前，需要先对目标车道进行切割，切割方式可以包括以下至少两种：
38.方式1、按照预设比例切割所述目标车道。
39.本实施例中，通过切割位置所占整条车道的百分比来切割，这样可以先使用切割比例和原始车道中心几何形状线得到切割后的两条车道中心线的几何(例如使用spatialite提供的line_substring函数得到结果)，再取第一条车道(比如图1中的车道1)终点坐标即为切割点在车道中心线处的坐标。这里的几何是指由多个点坐标构成的线状几何。
40.在一种可能的设计中，如何按照预设比例切割所述目标车道，即方式1的具体实现过程可以通过以下步骤实现：
41.步骤b1、获取所述目标车道的中心线的位置信息。
42.步骤b2、根据所述中心线的位置信息，按照所述预设比例，将所述目标车道的中心线切割成两条子中心线。
43.本实施例中，结合图1所示，提供切割处中心线所占整条车道中心线(即目标车道的中心线)的百分比，即oe或of占ef的比例。通常由于道路或者车道的属性变化，例如道路等级变化，车道的通行限制信息变化，车道边线的数量和类型变化等，需要在o点处切割道路或车道(这里的o点可以认为是切割处)，该变化信息连同变化位置的比例通常由源数据提供。
44.其中，按照方式1的切割方式如何获取切割点的坐标，可以通过以下步骤实现：
45.按照所述目标车道的中心线对应的划线方向，获取所述两条子中心线中第一条子中心线的终点坐标。
46.其中，所述终点坐标为所述切割点的坐标。
47.本实施例中，先使用切割比例和原始车道中心线ef的几何形状可以使用spatialite提供的line_substring函数计算得到切割后的两条车道中心线eo和of的几何形状，再取第一条车道中心线eo(按照所述目标车道的中心线对应的划线方向开始，选取第一条出现的中心线即第一条子中心线)的终点坐标即o点为切割点的坐标。由于oe或of占ef的比例，并且已知ef的几何形状(即由多个点坐标构成的线状几何ef)，可以获取o点的坐标。
48.方式2、按照预设切割线切割所述目标车道
49.本实施例中，已知切割线的几何形状，计算切割线和原始车道中心线的交点，即为切割点在车道中心线处的坐标。
50.在一种可能的设计中，如何按照预设切割线切割所述目标车道，即方式2的具体实现过程可以通过以下步骤实现：
51.步骤c1、获取预设切割线的位置信息。
52.步骤c2、根据预设切割线的位置信息，对所述目标车道进行切割，得到两条子车道。
53.其中，所述目标车道的中心线与所述预设切割线相交，相交的交点为所述切割点。
54.本实施例中，通过提供切割线的几何形状(图1所示的虚线)来切割。例如，地图通常有类似于正方形的网格线，用于对地图数据进行分块编译和存储，当该网格线正好与车道相交时，会与车道中心线产生交点o。该交点o即为切割点。
55.具体地，利用预设切割线的位置信息，可以对目标车道进行切割，切割成两条子车道，即车道1和车道2，此时，切割线与目标车道的中心线产生交点o。
56.其中，按照方式2的切割方式如何获取切割点的坐标，可以通过以下步骤实现：
57.步骤d1、获取所述目标车道的中心线的位置信息。
58.步骤d2、根据所述目标车道的中心线的位置信息，计算得到所述目标车道的中心线的直线方程；
59.步骤d3、根据所述预设切割线的位置信息，计算得到所述预设切割线的直线方程。
60.步骤d4、根据所述目标车道的中心线的直线方程以及所述预设切割线的直线方程，计算所述切割点的坐标。
61.本实施例中，使用spatialite库中的intersection函数可以计算该切割线和车道中心线ef的交点即得到切割点o点的坐标。具体地，可以根据已知的ef的几何形状，确定ef的直线方程，再根据预设切割线的几何形状，确定切割线的直线方程，由于ef与切割线相交，则可以计算得到交点o的坐标即切割点的坐标。
62.具体地，参见图3所示，图3为本技术再一实施例提供的车道宽度测量方法的流程示意图。本实施例中，首先切割一条具有渐变宽度的车道即目标车道，切割方式可以按照比例切割，计算切割后中心线的几何形状，进而得到车道中心线(即目标车道的中心线)上的切割点；还可以按照切割线切割，计算切割线和车道中心线的交点，进而得到车道中心线上的切割点。再通过获取车道切割前的左右侧完整边线(比如ab和cd)，依据计算得到的切割点，分别计算切割点到两天边线的距离相加，完成该切割处的车道宽度值。
63.s103、根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值。
64.其中，计算车道宽度值，可以通过以下两种方式实现：
65.方式3、切割点在中心线上。
66.所述根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值，可以以下步骤实现：
67.步骤11、根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，计算所述切割点到每条所述车道边线的垂直距离。
68.步骤12、将所述切割点到每条所述车道边线的垂直距离相加，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值。
69.本实施例中，分别计算该切割点到切割前车道左侧的完整车道边线和车道右侧完整车道边线的垂直距离，两者之和即为切割点处的车道宽度。
70.在一种可能的设计中，如何计算切割点到每条车道边线的距离，可以通过以下步骤实现：
71.步骤a1、根据两条所述车道边线的位置信息，计算得到每条所述车道边线的直线方程。
72.步骤a2、根据所述切割点的坐标以及每条所述车道边线的直线方程，分别计算所
述切割点到每条所述车道边线的垂直距离。
73.本实施例中，结合图1所示，获取该目标车道的左右两侧边线(即车道边线)在切割之前的原始几何形状，即ab和cd的几何形状线，然后通过使用spatialite库中的distance函数分别计算o点到ab和cd的直线距离d1和d2，其中，d1 d2即为切割处的车道宽度值。这里的切割线可以参见图1中虚线所示。
74.因此，本实施例可以适用于渐变宽度的车道等复杂情况下车道上任一点处的车道宽度，且通过中心线上切割点分别到两条车道边线的垂直距离之和作为测量车道宽度的宽度值，测量精度较高。
75.方式4、切割点在车道边线上。
76.所述根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值，可以以下步骤实现：
77.根据所述切割点的坐标以及所述两侧的车道线中的除所述切割点所在所述车道边线的另一条所述车道边线的位置信息，计算所述切割点到所述两侧的车道线中的除所述切割点所在所述车道边线的另一条所述车道边线的垂直距离。
78.其中，所述切割点到所述两侧的车道线中的除所述切割点所在所述车道边线的另一条所述车道边线的垂直距离为所述车道宽度值。
79.示例性的，参见图4所示，图4为本技术另一实施例提供的车道宽度测量方法的场景示意图。p为切割处，比如p点为边线ab上的点，计算p点到车道的另一侧的切割前的完整边线cd的直线距离，该值为切割处的车道宽度值，其中，车道边线的划线方向是和车道的通行方向一致的。该方法只需要计算一次点到线的距离，可以减少计算量。
80.具体地，计算切割处的车道宽度值可以通过获取切割位置在车道边线上的切割点p(计算方法类似于获取车道中心线上的切割点)，然后计算p点到车道的另一侧的切割前的完整边线cd的直线距离，该值为切割处的车道宽度值。需要注意的是车道边线的划线方向是和车道的通行方向一致的。
81.本实施例提供的车道宽度测量方法，首先获取目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，这里的目标车道具有渐变宽度；然后采用切割线将中心线划分的方式，获取该目标车道在切割后的中心线上的切割点的坐标，再根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，计算所述切割点到每条所述车道边线的垂直距离，通过利用中心线上的坐标，计算点到两条车道边线的处置距离进而将距离和作为目标车道的宽度值，测量精度高，避免了由于车道的划线方向与车道上的行驶方向不一致导致出现测量错误的问题，也避免了仅仅采用车道边线上两点之间的距离作为计算结果存在误差的问题，适用于渐变宽度的车道等复杂情况下任一点处宽度测量。
82.本技术，可以利用车道中心线的切割点和切割前完整车道边线的距离来计算车道宽度；也可以利用车道边线的切割点和切割前完整车道边线的距离来计算车道宽度。比如，应用场景是渐变宽度的车道被切割时，在切割点处的车道宽度计算方法，如果车道未被切割，但需要计算该车道在某点处的宽度值，也可采取本技术提供的车道宽度测量方法，其中，未被切割时，该车道中心线的首点(或尾点)坐标即可视作切割点处理。或者如源数据并未提供车道宽度，需要数据编译时自行计算，也可以采用本技术提供的车道宽度测量方法。
83.因此，本技术能够解决传统简单算法中因车道两侧边线的端点连线不和车道中心
线垂直导致的车道宽度计算有误差的问题；还能够解决传统简单算法中因车道边线的划线方向与车道的行驶方向相反时导致的车道宽度计算错误的问题。
84.为了实现所述车道宽度测量方法，本实施例提供了一种车道宽度测量装置。参见图5，图5为本技术实施例提供的车道宽度测量装置的结构示意图；所述车道宽度测量装置50，包括：位置获取模块501、切割点获取模块502、测量模块503；位置获取模块501，用于获取所述目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，所述目标车道为具有渐变宽度的车道；切割点获取模块502，用于获取目标车道在切割后的中心线或任一条所述车道边线上的切割点的坐标；测量模块503，用于根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值。
85.本实施例中，通过设置位置获取模块501、切割点获取模块502、测量模块503，用于获取目标车道在切割前的两侧的车道边线的位置信息，这里的目标车道具有渐变宽度；然后采用切割线将中心线划分的方式，获取该目标车道在切割后的中心线上的切割点的坐标，再根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，得到目标车道的宽度值，测量精度高，避免了由于车道的划线方向与车道上的行驶方向不一致导致出现测量错误的问题，也避免了仅仅采用车道边线上两点之间的距离作为计算结果存在误差的问题，适用于渐变宽度的车道等复杂情况下任一点处宽度测量。
86.本实施例提供的装置，可用于执行上述方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，本实施例此处不再赘述。
87.在一种可能的设计中，测量模块，具体用于：在所述切割点在所述中心线上时，根据所述切割点的坐标以及两条所述车道边线的位置信息，分别计算所述切割点到每条所述车道边线的垂直距离；将所述切割点到每条所述车道边线的垂直距离相加，得到所述目标车道在所述切割点对应的车道宽度值。
88.在一种可能的设计中，测量模块，具体用于：在所述切割点在任一条所述车道边线上时，根据所述切割点的坐标以及所述两侧的车道线中的除所述切割点所在所述车道边线的另一条所述车道边线的位置信息，计算所述切割点到所述两侧的车道线中的除所述切割点所在所述车道边线的另一条所述车道边线的垂直距离；其中，所述切割点到所述两侧的车道线中的除所述切割点所在所述车道边线的另一条所述车道边线的垂直距离为所述车道宽度值。
89.在一种可能的设计中，所述装置还可以包括：切割模块；切割模块，用于按照预设比例切割所述目标车道或者按照预设切割线切割所述目标车道。
90.在一种可能的设计中，所述切割模块，具体用于：获取所述目标车道的中心线的位置信息；根据所述中心线的位置信息，按照所述预设比例，将所述目标车道的中心线切割成两条子中心线。
91.在一种可能的设计中，所述切割点获取模块，具体用于：按照所述目标车道的中心线对应的划线方向，获取所述两条子中心线中第一条子中心线的终点坐标；其中，所述终点坐标为所述切割点的坐标。
92.在一种可能的设计中，所述切割模块，还具体用于：获取预设切割线的位置信息；根据预设切割线的位置信息，对所述目标车道进行切割，得到两条子车道；其中，所述目标车道的中心线与所述预设切割线相交，相交的交点为所述切割点。
component，pci)总线或扩展工业标准体系结构(extended industry standard architecture，eisa)总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，本技术附图中的总线并不限定仅有一根总线或一种类型的总线。上述存储介质可以是由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随机存取存储器(sram)，电可擦除可编程只读存储器(eeprom)，可擦除可编程只读存储器(eprom)，可编程只读存储器(prom)，只读存储器(rom)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。存储介质可以是通用或专用计算机能够存取的任何可用介质。
101.一种示例性的存储介质耦合至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于专用集成电路(application specific integrated circuits，简称：asic)中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于电子设备或主控设备中。
102.本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成。前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：rom、ram、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
103.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围。