一種基于公交車gps數(shù)據(jù)生成道路路網(wǎng)地圖的方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種基于公交車GPS數(shù)據(jù)生成道路路網(wǎng)地圖的方法，屬于智能交通系 統(tǒng)技術領域。 技術背景
[0002] 近年來，我國城市發(fā)展突飛猛進，城市人口劇增，伴隨著機動車數(shù)量的飛躍和城市 道路建設的滯后，城市交通問題日益突出，作為應對這一狀況的智能交通技術也慢慢顯示 出它的重要性。城市路網(wǎng)地圖是智能交通系統(tǒng)的基礎，在車輛導航及誘導系統(tǒng)中都有著廣 泛應用。車輛導航及誘導系統(tǒng)可以基于實時的交通運行狀態(tài)，利用先進的信息技術和網(wǎng)絡 通信技術，對車輛的行駛路線進行合理的規(guī)劃和引導，避免交通擁堵，提高交通運輸?shù)陌踩?和效率。而車輛導航及誘導系統(tǒng)的性能依賴于城市路網(wǎng)地圖的完備性和準確性。
[0003] 在實際工程中，路網(wǎng)地圖的大規(guī)模應用存在兩個嚴重制約因素：制作成本和更新 速度。傳統(tǒng)路網(wǎng)地圖生成方法主要有兩種：一是人工測繪，其運用測繪儀器及測繪學原理 進行實地測繪；二是基于遙感圖像的生成方法，將衛(wèi)星俯拍地面得到的高清晰度圖像作為 數(shù)據(jù)源，運用計算機和數(shù)字圖像處理學原理對遙感圖像進行處理來自動生成路網(wǎng)地圖。人 工測繪能夠獲得詳盡、精確度較高的路網(wǎng)地圖，但是其制作成本高，更新周期較長，當城市 道路改建或暫時封閉時，原有路網(wǎng)不能迅速反映真實路網(wǎng)情況；對于遙感圖像生成方法，首 先，所需遙感圖像購買成本較高，且所購圖像通常并非道路網(wǎng)絡當前反映，此外，生成地圖 的難易度及精確性易受到遙感圖像質量的影響。
[0004] 城市路網(wǎng)地圖是智能交通系統(tǒng)的基礎，而路網(wǎng)結構的頻繁變化給路網(wǎng)地圖的維護 和更新帶來困難，因此如何簡化路網(wǎng)地圖生成方法顯得尤為重要。

【發(fā)明內容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明公開了一種基于公交車GPS數(shù)據(jù)生成道路路網(wǎng)地圖 的方法；
[0006] 本發(fā)明所述方法步驟簡潔、實用性強、通過軟件程序快速實現(xiàn)。
[0007] 本發(fā)明的技術方案為：
[0008] 一種基于公交車GPS數(shù)據(jù)生成道路路網(wǎng)地圖的方法，具體步驟包括：
[0009] (1)選定需生成道路路網(wǎng)地圖的城市區(qū)域，采集該城市區(qū)域內各公交車的GPS數(shù) 據(jù)，根據(jù)公交車路線號，對采集到的各公交車的GPS數(shù)據(jù)進行分組并存儲；
[0010] (2)對存儲的各公交車的GPS數(shù)據(jù)進行預處理：對每條路線的上行公交車的GPS 數(shù)據(jù)及下行公交車的GPS數(shù)據(jù)進行分離，每條路線上都得到兩個不同的數(shù)據(jù)集，對所有的 路線的上行公交車的GPS數(shù)據(jù)及下行公交車的GPS數(shù)據(jù)分離完成后，得到所有的數(shù)據(jù)集，然 后，對每個數(shù)據(jù)集進行過濾；
[0011] 每條路線都是從兩個起訖點對向開行的，分為上行和下行，例如：一條線路的起點 是A，終點是B，則A到B的方向為下行，B到A的方向為上行。
[0012] (3)經(jīng)過步驟⑵最終得到數(shù)據(jù)集，從所述數(shù)據(jù)集中提取出相應的道路路線；
[0013] (4)采用追加式的方式對步驟（3)提取出的道路路線進行疊加；
[0014] (5)判斷路線中各路段之間的重復性，如果存在重合路段，則合并重合路段，生成 完整的道路路網(wǎng)地圖。
[0015] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（1)中，具體步驟包括：
[0016] a、采集需生成道路路網(wǎng)地圖的城市區(qū)域內公交車的GPS數(shù)據(jù)，所述公交車的GPS 數(shù)據(jù)包括：路線號、車輛ID、時間、經(jīng)度值、煒度值、速度、經(jīng)過站點數(shù)，根據(jù)公交車路線號， 對采集到的各公交車的GPS數(shù)據(jù)進行分組并存儲；
[0017] b、構建空白路網(wǎng)柵格地圖：將空白路網(wǎng)柵格地圖劃分成大量的小區(qū)域；
[0018] 所述小區(qū)域的面積需要結合期望生成的道路路網(wǎng)地圖的精度及計算平臺的硬件 資源來設定。
[0019] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，所述步驟（2)中，所述對存儲的各公交車的GPS數(shù)據(jù)進行預處 理，具體步驟包括：
[0020] C、數(shù)據(jù)分離，即對每條路線的上行公交車的GPS數(shù)據(jù)及下行公交車的GPS數(shù)據(jù)進 行分離，每條路線上都得到兩個不同的數(shù)據(jù)集；對所有的路線的上行公交車的GPS數(shù)據(jù)及 下行公交車的GPS數(shù)據(jù)分離完成后，得到所有的數(shù)據(jù)集；
[0021] d、數(shù)據(jù)過濾，即對步驟c得到的數(shù)據(jù)集進行過濾，具體是指：根據(jù)需生成道路路網(wǎng) 地圖的城市區(qū)域的經(jīng)煒度范圍，針對數(shù)據(jù)集中各公交車的GPS數(shù)據(jù)中的經(jīng)度值及煒度值， 去除不在需生成道路路網(wǎng)地圖的城市區(qū)域的經(jīng)煒度范圍的越界數(shù)據(jù)；并去除數(shù)據(jù)集中出現(xiàn) 頻率較低的公交車的GPS數(shù)據(jù)。
[0022] 數(shù)據(jù)集中出現(xiàn)頻率較低的公交車的GPS數(shù)據(jù)是指，例如，因為修車、修路公交車改 走其它路線或公交車臨時繞道等特殊情況下采集到的公交車的GPS數(shù)據(jù)。
[0023] 車輛軌跡的位置從一定意義上可以代表車輛所行使的道路的位置，公交車的行駛 路線固定，因此，可以為特定道路網(wǎng)絡位置提供大量車輛軌跡數(shù)據(jù)。但是，由于一些特殊情 況，公交車并非行駛在自己的固定路線上，這些軌跡數(shù)據(jù)也代表了某些道路的位置，但并不 是我們目標獲取路線，因此，我們將這些出現(xiàn)頻率較低的數(shù)據(jù)進行去除。
[0024] 根據(jù)本發(fā)明優(yōu)選的，步驟（3)中，具體步驟包括：
[0025] e、統(tǒng)計數(shù)據(jù)集中的經(jīng)度值及煒度值確定的點落入每個步驟b所述小區(qū)域中的個 數(shù)，當落入小區(qū)域中的個數(shù)不小于1時，則將其作為一個道路元素，即把所述小區(qū)域的像素 值由0設為1，得到了一張包含道路元素的二值圖；
[0026] 對步驟（2)處理后的每個數(shù)據(jù)集循環(huán)執(zhí)行步驟f-步驟h，提取出相應路線的道路 結構；
[0027] f、采用膨脹操作填充步驟e所述二值圖中道路元素間的空隙，膨脹操作定義為集 合運算，A被B膨脹的定義如式（I )所示：
[0028]
【主權項】
1. 一種基于公交車GPS數(shù)據(jù)生成道路路網(wǎng)地圖的方法，其特征在于，具體步驟包括： (1) 選定需生成道路路網(wǎng)地圖的城市區(qū)域，采集該城市區(qū)域內各公交車的GPS數(shù)據(jù)，根 據(jù)公交車路線號，對采集到的各公交車的GPS數(shù)據(jù)進行分組并存儲； (2) 對存儲的各公交車的GPS數(shù)據(jù)進行預處理：對每條路線的上行公交車的GPS數(shù)據(jù) 及下行公交車的GPS數(shù)據(jù)進行分離，每條路線上都得到兩個不同的數(shù)據(jù)集，對所有的路線 的上行公交車的GPS數(shù)據(jù)及下行公交車的GPS數(shù)據(jù)分離完成后，得到所有的數(shù)據(jù)集，然后， 對每個數(shù)據(jù)集進行過濾； (3) 經(jīng)過步驟（2)最終得到數(shù)據(jù)集，從所述數(shù)據(jù)集中提取出相應的道路路線；