一种高精度导航方法及装置、电子设备、存储介质与流程

1.本技术涉及导航技术领域，具体涉及一种高精度导航方法及装置、电子设备和计算机可读存储介质。


背景技术：

2.近年来随着车辆数量的快速增长与道路网范围的扩大，公路交通系统的复杂性与日俱增，出现大量复杂立交、多路口、平行高架桥等道路场景，十分依赖高精度导航的数据质量，要求高精度地图数据必须排除复杂交通场景中的干扰，快速匹配生成高质量的高精度地图数据。
3.在一个大的区域内高精度地图数据量大，道路复杂，路口岔路众多，如果按照自车位置为定位点输出周围的高精度数据，没有行驶方向和目的地等指向性信息，高精度地图数据输出通常会按照主路优先算法或一般巡航算法输出数据，会生成大量与当前行程无关的高精度地图数据或者无法给出较长距离的高精度地图数据，后端需要对生成的高精度地图数据进行大量逻辑处理，浪费资源在与本次行程没有任何关联关系的道路数据上，造成数据分析处理时间延长，无法满足自动驾驶的时效性。
4.随着标清导航地图的完善和普及，用户的每次行程都会按照车辆自车位置和目的地规划出全部导航路径信息，按照导航路径规划生成的导航数据预先将导航点映射到高精度地图，生成高精度导航路径的数据。但是目前的高精度导航路径计算方式较为复杂，且准确性较差，在车辆行驶过程中难以快速提供高精度导航的数据信息，导致不能及时提供给自动驾驶详细的路径信息，影响自动驾驶的判断。


技术实现要素：

5.鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供一种高精度导航方法及装置、电子设备、存储介质，以解决上述基于高精地图对导航路径进行细化的过程中，计算复杂、准备性差、不及时的技术问题。
6.在第一方面，本发明提供的一种高精度导航方法，包括：
7.获取车辆行驶的导航轨迹，在所述导航轨迹上识别多个导航点；
8.将所述导航点投射到高精地图中，以每个所述导航点为圆心画圆形成圆形框，在所述圆形框中标记各方向的道路路段；
9.生成每条所述道路路段的道路航向角分组，将相邻圆形框中所有的所述道路航向角分组进行比对，筛除不同方向的所述道路航向角分组，得到目标航向角分组；
10.保存所述目标航向角分组并进行组装，输出车辆的高精度导航。
11.可选的，获取车辆行驶的导航轨迹，在所述导航轨迹上识别多个导航点，包括：
12.若相邻所述导航点间的距离大于等于圆形框的直径，则在相邻所述导航点增加导航点，直至相邻所述导航点的距离小于圆形框的直径。
13.可选的，生成每条所述道路路段的道路航向角分组，包括：
14.根据所述道路路段的起点至终点生成道路航向角，将所述道路航向角相同的归为一组，生成该所述道路路段对应的所述道路航向角分组。
15.可选的，根据所述道路路段的起点至终点生成多个道路航向角，将所述道路航向角相同的归为一组，生成该所述道路路段对应的所述道路航向角分组，包括：
16.若所述道路路段为曲线，则将所述道路路段进行分段并生成分段航向角，取多个所述分段航向角的平均值作为该所述道路路段的所述道路航向角。
17.可选的，生成每条所述道路路段的道路航向角分组，将相邻圆形框中所有的所述道路航向角分组进行比对，筛除不同方向的所述道路航向角分组，得到目标航向角分组，包括：
18.将相邻圆形框中各所述道路航向角分组进行一一比对，将相邻圆形框中航向角相同的两个所述道路航向角分组作为一组所述目标航向角分组，至少保留一组所述目标航向角分组。
19.可选的，生成每条所述道路路段的道路航向角分组，将相邻圆形框中所有的所述道路航向角分组进行比对，筛除不同方向的所述道路航向角分组，得到目标航向角分组，包括：
20.将相邻导航点作为起始点生成点航向角，将所述点航向角与每组所述目标航向角分组进行比对，排除在目标阈值外的所述目标航向角分组。
21.可选的，保存所述目标航向角分组并进行组装，输出车辆的高精度导航，包括：
22.获取车辆位置，将所述车辆位置与所有导航点生成的圆形框范围对比，找到离车辆位置最近的导航点，以所述车辆位置作为起点输出车辆的高精度导航。
23.第二方面，本发明提供了一种高精度导航装置，包括：
24.获取模块，用于获取车辆行驶的导航轨迹，在所述导航轨迹上识别多个导航点；
25.标记模块，用于将所述导航点投射到高精地图中，以每个所述导航点为圆心画圆形成圆形框，在所述圆形框中标记各方向的道路路段；
26.筛选模块，用于生成每条所述道路路段的道路航向角分组，将相邻圆形框中所有的所述道路航向角分组进行比对，筛除不同方向的所述道路航向角分组，得到目标航向角分组；
27.输出模块，用于保存所述目标航向角分组并进行组装，输出车辆的高精度导航。
28.第三方面，本发明提供了一种电子设备，包括：
29.一个或多个处理器；
30.存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现如上述任一项所述的高精度导航方法。
31.第四方面，本发明提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，当所述计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行上述任一项所述的高精度导航方法。
32.上述一种高精度导航方法及装置、电子设备、存储介质所实现的方案中，通过对利用导航轨迹上的导航点投射到高精度图上，使高精地图上具备导航路径信息，然后利用导航点画圆形成圆形框，在圆形框内提取车道航向角的信息并以此进行比对，能够快速获取每一段导航轨迹的高精度道路信息，组装即可形成导航轨迹上的高精度导航数据。本方案
中实现按照导航点标定、航向角分组匹配，能够简单、快速、准确的生成满足自动驾驶需求的高精度导航的数据信息。
33.应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本技术。
附图说明
34.此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本技术的实施例，并与说明书一起用于解释本技术的原理。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术者来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。在附图中：
35.图1是本技术的一示例性实施例示出的一种高精度导航方法的实施环境示意图；
36.图2是本技术的一示例性实施例示出的某一段道路进行计算的过程示意图；
37.图3是图2中导航点2和导航点3的道路航向角分组；
38.图4是本技术的一示例性实施例示出的高精度导航方法的流程图；
39.图5是本技术的一示例性实施例示出的高精度导航装置的框图；
40.图6示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。
具体实施方式
41.以下将参照附图和优选实施例来说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书中所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。应当理解，优选实施例仅为了说明本发明，而不是为了限制本发明的保护范围。
42.需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。
43.在下文描述中，探讨了大量细节，以提供对本发明实施例的更透彻的解释，然而，对本领域技术人员来说，可以在没有这些具体细节的情况下实施本发明的实施例是显而易见的，在其他实施例中，以方框图的形式而不是以细节的形式来示出公知的结构和设备，以避免使本发明的实施例难以理解。
44.首先需要说明的是，导航是一种指向目的地的关键路径的技术，是监测控制工艺、车辆、行人等对象从一个地点移动到另一个地点的过程，在更广泛的意义上，导航可以指涉及确定位置和方向的任何技能或研究。
45.其中，标精地图中的定位数据仅用于表达道路的形状特征，标精地图中的道路被去除横向上的道路宽度等信息后抽象成一条折线，不同的折线端相关联从而形成道路网络，将道路上的路口、标志牌、减速度等静态信息关联到对应的道路线段上，最终按照定位所在的位置和行进方向来播报即将经过区域的地面元素信息。这里的地面元素信息相比高精地图来说较为粗略，不能准确表达某一确定位置准确区间范围内的道路形状、地面要素
等车辆控制所需的精确信息。高精地图能精确表达地面要素，比如车道、红绿灯、标牌等固定标志物信息及信息内容，但是由于算路引擎的数据处理能力以及数据表达上增加了横向关系和数据的表达，这些差异导致高精地图对导航信息表达受到极大的限制。
46.随着标清导航的完善和普及，用户的每次行程都会按照车辆自车位置和目的地规划出全部导航路径信息，按照导航路径规划生成的导航数据预先将导航点标定到高精度地图，用导航点为中心生成一个范围数据，匹配生成一系列按照导航路径规划的完整高精度数据集，将高精度地图道路数据进行比对，排除没有在导航路径上的道路数据。将匹配生成的高精度地图数据按照航向角进行分组，对前后两个导航点的分组数据进行第一次比对，再使用前后两个导航点生成的航向角与导航点的分组数据进行二次比对，排除不满足要求的高精度地图数据，完成对高精度地图数据验证和输出，提高地图数据处理效率和准确性，满足自动驾驶对高精度地图的需求。
47.使用航向角分组匹配算法，将航向角相同的道路分成一个组，可减少在复杂道路环境中道路重复计算匹配的次数，避免相同航向角的道路重复匹配，提升两个导航点间关联道路的匹配效率和速度。
48.图1是本技术的一示例性实施例示出的一种高精度导航方法的实施环境示意图。其中，通过高精地图先获取了一个较大范围内的高精地图的数据信息，并将导航点的坐标信息标定到了高精地图中。如图2所示，用导航点作圆心设置半径r模拟一个圆形框，将区域内高精度地图中所有道路数据依次输入圆形范围内进行比对，找到在圆形范围内的所有道路数据。如图3所示，导航点2生成两组航向角，导航点3生成一组航向角，将前后两个导航点生成的分组航向角数值进行比较，找到前后两个导航点都存在的分组数据，排除航向角不同的分组，最后获得目标航向角分组1。
49.其中，标精地图和高精地图均可安装在智能终端上，智能终端可以是智能手机、车载电脑、平板电脑、笔记本电脑或者可穿戴设备等任意支持安装导航地图软件的终端设备，但并不限于此。智能终端可以通过3g(第三代的移动信息技术)、4g(第四代的移动信息技术)、5g(第五代的移动信息技术)等无线网络与导航服务端220进行通信，本处也不对此进行限制。通过服务器对数据进行计算处理，例如可以是独立的物理服务器，也可以是多个物理服务器构成的服务器集群或者分布式系统，还可以是提供云服务、云数据库、云计算、云函数、云存储、网络服务、云通信、中间件服务、域名服务、安全服务、cdn(content delivery network，内容分发网络)、以及大数据和人工智能平台等基础云计算服务的云服务器，在此也不进行限制。
50.请参阅图4，图4是本技术的一示例性实施例示出的高精度导航方法的流程图。该方法可以应用于图1所示的实施环境，并由该实施环境中的车辆具体执行。应理解的是，该方法也可以适用于其它的示例性实施环境，并由其它实施环境中的设备具体执行，本实施例不对该方法所适用的实施环境进行限制。
51.如图4所示，在一示例性的实施例中，高精度导航方法至少包括步骤s410至步骤s40，详细介绍如下：
52.步骤s410，获取车辆行驶的导航轨迹，在所述导航轨迹上识别多个导航点。
53.需要说明的是，导航轨迹通过在标精地图上输入起始点和目的地获得，为一条抽象的不规则的线条，具有路口、标识牌、减速度等静态信息。导航点为行程导航轨迹的关键
点，可以由标精地图在形成导航轨迹的时候进行提取。
54.在一些实施例中，若相邻所述导航点间的距离大于等于圆形框的直径，则在相邻所述导航点增加导航点，直至相邻所述导航点的距离小于圆形框的直径。
55.其中，导航点是为了准确的表达导航轨迹，因此在直道上导航点很稀疏，不利于对高精地图通过导航点对拾取导航轨迹，因此需要提高行点密度；具体实施过程中，要求相邻导航点之间的最大间隔不超过圆形框的直径，而较小的导航行点间距可以缩小车道筛选的范围提高精度，因此不对相邻导航点的最小间隔做约束。
56.步骤s420，将所述导航点投射到高精地图中，以每个所述导航点为圆心画圆形成圆形框，在所述圆形框中标记各方向的道路路段。
57.在具体实施过程中，可先获取一个区域内的所有高精地图数据信息，然后将导航点投射到以获取的高精地图数据信息中。再使用导航点作圆心画圆形成圆形框，关于圆形框的直径，至少要大于导航点所在的道路的宽度和，以便于圆形框能够圈出导航点处所有的道路路段。
58.步骤s430，生成每条所述道路路段的道路航向角分组，将相邻圆形框中所有的所述道路航向角分组进行比对，筛除不同方向的所述道路航向角分组，得到目标航向角分组。
59.其中航向角是指指地面坐标系下，车辆质心速度与横轴的夹角，本方案中通过计算航向角并进行对比，在高精地图上快速、准确的获得导航轨迹的高精度数据信息。
60.在一些实施例中，根据所述道路路段的起点至终点生成道路航向角，将所述道路航向角相同的归为一组，生成该所述道路路段对应的所述道路航向角分组。若所述道路路段为曲线，则将所述道路路段进行分段并生成分段航向角，取多个所述分段航向角的平均值作为该所述道路路段的所述道路航向角。
61.譬如，图3中，导航点2生成两组航向角，导航点3生成一组航向角，将前后两个导航点生成的分组航向角数值进行比较，找到前后两个导航点都存在的分组数据，筛除航向角不同的分组，即筛除航向角分组2，得到航向角分组1为目标航向角分组。
62.在一些实施例中，将相邻圆形框中各所述道路航向角分组进行一一比对，将相邻圆形框中航向角相同的两个所述道路航向角分组作为一组所述目标航向角分组，至少保留一组所述目标航向角分组。
63.在一些实施例中，将相邻导航点作为起始点生成点航向角，将所述点航向角与每组所述目标航向角分组进行比对，排除在目标阈值外的所述目标航向角分组。
64.在实际实施过程中，若是邻圆形框中航向角相同的目标航向角分组具有两组及以上，可通过点航向角进行进一步比对筛选，目标航向角分组的航向角和点航向角相似度更高，即可排除圆形框内不在导航轨迹上的道路路段，将正确的道路路段快速、准确的筛选出来。
65.步骤s440，保存所述目标航向角分组并进行组装，输出车辆的高精度导航。
66.在一些实施例中，获取车辆位置，将所述车辆位置与所有导航点生成的圆形框范围对比，找到离车辆位置最近的导航点，以所述车辆位置作为起点输出车辆的高精度导航。
67.将所有导航点生成的高精度地图数据进行保存，最终车辆坐标位置传入后，依次与导航点生成的圆形范围的数据信息进行范围比对，找到当前的车辆位置所在的导航点，输出当前导航点往后的高精度地图数据。实现按照导航点标定、航向角分组匹配、生成满足
自动驾驶需求的高精度地图数据。
68.在一实施例中，提供一种高精度导航装置，该高精度导航装置与上述实施例中的高精度导航方法一一对应，如图5所示，图5是本技术一示例性实施例示出的一种高精度导航装置的一结构示意图，包括获取模块501、标记模块502、筛选模块503、输出模块504，各功能模块详细说明如下：
69.获取模块501，用于获取车辆行驶的导航轨迹，在所述导航轨迹上识别多个导航点；
70.标记模块502，用于将所述导航点投射到高精地图中，以每个所述导航点为圆心画圆形成圆形框，在所述圆形框中标记各方向的道路路段；
71.筛选模块503，用于生成每条所述道路路段的道路航向角分组，将相邻圆形框中所有的所述道路航向角分组进行比对，筛除不同方向的所述道路航向角分组，得到目标航向角分组；
72.输出模块504，用于保存所述目标航向角分组并进行组装，输出车辆的高精度导航。
73.需要说明的是，上述实施例所提供的高精度导航装置与上述实施例所提供的高精度导航方法属于同一构思，其中各个模块和单元执行操作的具体方式已经在方法实施例中进行了详细描述，此处不再赘述。上述实施例所提供的高精度导航装置在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能，本处也不对此进行限制。
74.本技术的实施例还提供了一种电子设备，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行时，使得所述电子设备实现上述各个实施例中提供的高精度导航方法。
75.图6示出了适于用来实现本技术实施例的电子设备的计算机系统的结构示意图。需要说明的是，图6示出的电子设备的计算机系统600仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
76.如图6所示，计算机系统600包括中央处理单元(central processing unit，cpu)601，其可以根据存储在只读存储器(read-only memory，rom)602中的程序或者从储存部分608加载到随机访问存储器(random access memory，ram)603中的程序而执行各种适当的动作和处理，例如执行上述实施例中所述的方法。在ram 603中，还存储有系统操作所需的各种程序和数据。cpu 601、rom 602以及ram 603通过总线604彼此相连。输入/输出(input/output，i/o)接口605也连接至总线604。
77.以下部件连接至i/o接口605：包括键盘、鼠标等的输入部分606；包括诸如阴极射线管(cathode ray tube，crt)、液晶显示器(liquid crystal display，lcd)等以及扬声器等的输出部分607；包括硬盘等的储存部分608；以及包括诸如lan(local area network，局域网)卡、调制解调器等的网络接口卡的通信部分609。通信部分609经由诸如因特网的网络执行通信处理。驱动器610也根据需要连接至i/o接口605。可拆卸介质611，诸如磁盘、光盘、磁光盘、半导体存储器等等，根据需要安装在驱动器610上，以便于从其上读出的计算机程序根据需要被安装入储存部分608。
78.特别地，根据本技术的实施例，上文参考流程图描述的过程可以被实现为计算机
软件程序。例如，本技术的实施例包括一种计算机程序产品，其包括承载在计算机可读介质上的计算机程序，该计算机程序包含用于执行流程图所示的方法的计算机程序。在这样的实施例中，该计算机程序可以通过通信部分609从网络上被下载和安装，和/或从可拆卸介质611被安装。在该计算机程序被中央处理单元(cpu)601执行时，执行本技术的系统中限定的各种功能。
79.需要说明的是，本技术实施例所示的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储器(ram)、只读存储器(rom)、可擦式可编程只读存储器(erasable programmable read only memory，eprom)、闪存、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(compact disc read-only memory，cd-rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本技术中，计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的计算机程序。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的计算机程序可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：无线、有线等等，或者上述的任意合适的组合。
80.附图中的流程图和框图，图示了按照本技术各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。其中，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，上述模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图或流程图中的每个方框、以及框图或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
81.描述于本技术实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现，所描述的单元也可以设置在处理器中。其中，这些单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。
82.本技术的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被计算机的处理器执行时，使计算机执行如前所述的高精度导航方法。该计算机可读存储介质可以是上述实施例中描述的电子设备中所包含的，也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。
83.本技术的另一方面还提供了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行上述各个实施例中提供的高精度导航方法。
84.上述实施例仅示例性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，但凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。