一种高精度地图生成辅助变道信息的方法、系统及装置与流程

1.本发明涉及高精度电子地图制作领域，具体涉及一种高精度地图生成辅助变道信息的方法、系统及装置。


背景技术：

2.高精度电子地图主要服务于自动驾驶车辆，为自动驾驶车辆提供路段内车道级别规划。在道路中经常出现需要变道的场景，比如高速公路的上下匝道的分歧汇流处，城市道路中车道增加减的场景。这些场景有可能需要改变车辆的行驶车道，变道点是用来辅助车道进行变道的一个数据标识。
3.高精度电子地图的车道级数据一般情况下只提供了车道边线和车道中心线，缺少明确的车道变化标识。而且车道中心线不能很好的提供车道的变道牵引。


技术实现要素：

4.本发明提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法、系统及装置。
5.根据本发明的第一方面，提供了一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，包括以下步骤：
6.s1：获取高精度地图中出现变道的车道数据；
7.s2：根据变道区间中车道特性，重构车道拓扑，生成新的车道中心线链路；
8.s3：根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化；
9.s4：输出新的高精度地图，将生成的车道中心线和变道点刷新到高精度地图中。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还可以作如下改进：
11.可选的，所述步骤s1在于根据高精度地图数据归集并提取变道区间、变道车道和变道场景类型。
12.可选的，所述步骤s1包括：
13.s11：通过高精度地图数据中道路区间上的车道数量的变化，生成道路区间的属性，所述道路区间为同一道路同一纵向区间段；
14.s12：根据变道区间中车道中心线与前向车道中心线和后向车道中心线的几何与属性生成变道车道信息；
15.s13：将变道车道与变道区间的数据信息进行归集，得到变道点处理信息体，包括：道路区间，车道中心线，变道发生在道路的左侧、右侧属性，分歧、汇流变道属性，限速信息，车道宽度。
16.可选的，所述步骤s2中，准确区分出变道场景类型，变道场景类型包括简单分歧场景、简单汇流场景、多次连续分歧场景、多次连续汇流场景、分歧汇流共用场景，并且针对不同的变道场景类型采用不同的变道点信息生成策略。
17.可选的，所述的变道点信息生成策略包括道路区间拓扑归集、最优行驶长度计算、
变道点影响道路区间计算、有效变道点确认、复杂场景的拓扑重构和属性刷新。
18.可选的，所述步骤s3中，生成的变道点的变道场景类型包括最早开始变道点和最晚结束变道点，所述最早开始变道点和最晚结束变道点分别用于表征车辆可以最早开始变道的位置和最晚结束变道的位置。
19.可选的，根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化时，保证车道中心线曲率光滑且不超过设定阈值，车道中心线保持在车道中心不压盖实线。
20.根据本发明的第二方面，提供一种高精度地图生成辅助变道信息的系统，其包括：
21.依次序通信连接的：
22.变道点信息体轨迹模块，用于从高精度地图数据中统计归集变道区间、变道车道、变道属性、限速信息和影响道路区间集合；
23.变道模式分类模块，用于将变道场景进行分类，并根据分类按照不同的模式进行分类处理；
24.拓扑重构模块，针对多次连续变道场景进行拓扑重构，产生符合要求的车道中心线链路；
25.曲线优化模块，用于将变道点关联的车道中心线进行曲线优化，使之符合车道行驶要求；
26.变道点生成模块，用于变道点信息体生成在影响范围的车道中心线上的变道点，提供给车道识别变道开始与变道结束。
27.根据本发明的第三方面，提供了一种高精度地图生成辅助变道信息的装置，其包括所述的高精度地图生成辅助变道信息的系统。
28.本发明提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法、系统及装置，明确的车道变化标识，并对变道路段的车道中心线进行优化，可提供给车道引导作用；实现变道提醒与车道变道引导，避免车道压实线变道，提高驾乘体验，用以提升高精度地图对自动驾驶的变道功能的支持与适配；且通过对高精度地图数据的二次处理，实现变道信息的生成，包括最早变道提醒，最晚变道提醒，变道车道中心线的曲线优化，达到提醒变道，引导车道变道的目的。提高了自动驾驶中变道功能的性能，一定程度上加快了自动驾驶化进程。
附图说明
29.图1为本发明实施例提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法的流程图；
30.图2为本发明实施例提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的系统的原理框图；
31.图3为本发明实施例提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法的示意图；
具体实施方式
32.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。
33.图1为本发明实施例提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法的流程图，如图1所示，所述高精度地图生成辅助变道信息的方法包括以下步骤：
34.s1：获取高精度地图中出现变道的车道数据；
35.s2：根据变道区间中车道特性，重构车道拓扑，生成新的车道中心线链路；
36.s3：根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化；
37.s4：输出新的高精度地图，将生成的车道中心线和变道点刷新到高精度地图中。
38.可以理解的是，在本实施例中，明确的车道变化标识，并对变道路段的车道中心线进行优化，可提供给车道引导作用；实现变道提醒与车道变道引导，避免车道压实线变道，提高驾乘体验，用以提升高精度地图对自动驾驶的变道功能的支持与适配。
39.在一种可能的实施例方式中，所述步骤s1在于根据高精度地图数据归集并提取变道区间、变道车道和变道场景类型。
40.可以理解的是，在本实施例中，将所述同一道路同一纵向区间段定义为道路区间。
41.在一种可能的实施例方式中，所述步骤s1包括：
42.s11：通过高精度地图数据中道路区间上的车道数量的变化，所述道路区间为同一道路同一纵向区间段，生成道路区间的属性；
43.s12：根据变道区间中车道中心线与前向车道中心线和后向车道中心线的几何与属性生成变道车道信息；
44.s13：将变道车道与变道区间的数据信息进行归集，得到变道点处理信息体，包括：道路区间，车道中心线，变道发生在道路的左侧、右侧属性，分歧、汇流变道属性，限速信息，车道宽度。
45.在一种可能的实施例方式中，所述步骤s2中，准确区分出变道场景类型，变道场景类型包括简单分歧场景、简单汇流场景、多次连续分歧场景、多次连续汇流场景、分歧汇流共用场景，并且针对不同的变道场景类型采用不同的变道点信息生成策略。
46.其中，步骤s2具体包括：
47.s21：根据步骤s1中生成的道路区间，按照拓扑关系，构建道路区间连通性信息字典；
48.s22：根据步骤s1中变道点信息体的限速信息和车道宽度，结合车辆动力学特性与驾乘舒适特性得到的变道的最优行驶长度；
49.s23：根据步骤s1中变道点信息体和道路区间连通性字典，结合上述最优行驶长度，确定变道点信息体的影响关联道路区间集合。并确认变道信息体在最优行驶长度范围内的首发性(变道点信息体在最优行驶长度的拓扑范围内没有其他变道点信息体)；在变道点信息体中补充影响道路区间集合，并删除非首发的变道点信息体。
50.s24：根据s23补充道路区间集合的变道点信息体，使用道路区间之间的连通性关系，对变道点信息体进行筛选，根据信息体中的分歧、汇流变道属性与道路区间中的变道区间属性，将变道点信息体分为如下几种场景：a)分歧汇流共用场景；b)简单分歧场景；c)简单汇流场景；d)多次连续分歧场景；e)多次连续汇流场景；其余场景均由以上场景组合得到。将变道点信息体的分类属性记录到变道点信息体中。
51.s25：根据s24中分类场景，进行处理；其中多次连续场景需要进行拓扑重构，按照行驶方向，将变道点信息体中道路区间的初始道路区间和终止道路区间构建新的拓扑连通，并生成新的车道中心线；新的车道中心线需要与车道边线进行关联。
52.所述的变道点信息生成策略包括道路区间拓扑归集、最优行驶长度计算、变道点影响道路区间计算、有效变道点确认、复杂场景的拓扑重构和属性刷新。
53.在一种可能的实施例方式中，所述步骤s3中，生成的变道点的变道场景类型包括最早开始变道点和最晚结束变道点，所述最早开始变道点和最晚结束变道点分别用于表征车辆可以最早开始变道的位置和最晚结束变道的位置。
54.如图3所示，图3位本发明提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法的示意图，所述步骤s3具体包括：
55.s31：根据步骤s2中分类后的变道点信息体，按照其中包含的道路区间之间的连通性，构建变道车道的拓扑链路；这里的拓扑链路是指从一个车道中心线通过拓扑链接关系构建出的车道中心线的链接集合。
56.s32：根据步骤s2中的最优行驶长度，结合变道点信息体的分类属性，得到最终的需要进行曲线优化的车道中心线范围。其中，对于分歧汇流共用场景，最优行驶长度如果大于变道点信息体中道路区间集合的总长度的两倍，最优行驶长度调整为道路区间集合的总长度的一半。
57.s33：针对s32中获取的车道中心线范围进行曲线优化，这里优化算法综合考虑曲线的曲率变化和车道中心线与车道边线的距离，保证车道中心线不会压盖实线行驶。
58.s34：结合s33中的新车道中心线，对变道点信息体中的变道车道生成变道点。其中变道点包括最早开始变道点和最晚变道结束点，用于提示车辆最早开始变道和最晚结束变道。
59.在一种可能的实施例方式中，根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化时，保证车道中心线曲率光滑且不超过设定阈值，车道中心线保持在车道中心不压盖实线。
60.图2为本发明实施例提供的一种高精度地图生成辅助变道信息的系统的原理框图，如图2所示，所述高精度地图生成辅助变道信息的系统包括：
61.依次序通信连接的：
62.变道点信息体轨迹模块，用于从高精度地图数据中统计归集变道区间、变道车道、变道属性、限速信息和影响道路区间集合；
63.变道模式分类模块，用于将变道场景进行分类，并根据分类按照不同的模式进行分类处理；
64.拓扑重构模块，针对多次连续变道场景进行拓扑重构，产生符合要求的车道中心线链路；
65.曲线优化模块，用于将变道点关联的车道中心线进行曲线优化，使之符合车道行驶要求；
66.变道点生成模块，用于变道点信息体生成在影响范围的车道中心线上的变道点，提供给车道识别变道开始与变道结束。
67.可以理解的是，在本实施例中，
68.除此之外，实施例还提供了一种高精度地图生成辅助变道信息的装置，该装置包括了该高精度地图生成辅助变道信息的系统。
69.需要说明的是，在上述实施例中，对各个实施例的描述都各有侧重，某个实施例中没有详细描述的部分，可以参见其它实施例的相关描述。
70.本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、系统、或计算机程序
产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
71.本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式计算机或者其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
72.这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
73.这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
74.尽管已描述了本发明的优选实施例，但本领域内的技术人员一旦得知了基本创造概念，则可对这些实施例作出另外的变更和修改。所以，所附权利要求意欲解释为包括优选实施例以及落入本发明范围的所有变更和修改。
75.显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包括这些改动和变型在内。

技术特征：
1.一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，包括以下步骤：s1：获取高精度地图中出现变道的车道数据；s2：根据变道区间中车道特性，重构车道拓扑，生成新的车道中心线链路；s3：根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化；s4：输出新的高精度地图，将生成的车道中心线和变道点刷新到高精度地图中。2.根据权利要求1所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，所述步骤s1在于根据高精度地图数据归集并提取变道区间、变道车道和变道场景类型。3.根据权利要求1所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，所述步骤s1包括：s11：通过高精度地图数据中道路区间上的车道数量的变化，生成道路区间的属性，所述道路区间为同一道路同一纵向区间段；s12：根据变道区间中车道中心线与前向车道中心线和后向车道中心线的几何与属性生成变道车道信息；s13：将变道车道与变道区间的数据信息进行归集，得到变道点处理信息体，包括：道路区间，车道中心线，变道发生在道路的左侧、右侧属性，分歧、汇流变道属性，限速信息，车道宽度。4.根据权利要求1所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，所述步骤s2中，准确区分出变道场景类型，变道场景类型包括简单分歧场景、简单汇流场景、多次连续分歧场景、多次连续汇流场景、分歧汇流共用场景，并且针对不同的变道场景类型采用不同的变道点信息生成策略。5.根据权利要求4所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，所述的变道点信息生成策略包括道路区间拓扑归集、最优行驶长度计算、变道点影响道路区间计算、有效变道点确认、复杂场景的拓扑重构和属性刷新。6.根据权利要求5所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，所述步骤s3中，生成的变道点的变道场景类型包括最早开始变道点和最晚结束变道点，所述最早开始变道点和最晚结束变道点分别用于表征车辆可以最早开始变道的位置和最晚结束变道的位置。7.根据权利要求1所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的方法，其特征在于，根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化时，保证车道中心线曲率光滑且不超过设定阈值，车道中心线保持在车道中心不压盖实线。8.一种高精度地图生成辅助变道信息的系统，其特征在于，包括依次序通信连接的：变道点信息体轨迹模块，用于从高精度地图数据中统计归集变道区间、变道车道、变道属性、限速信息和影响道路区间集合；变道模式分类模块，用于将变道场景进行分类，并根据分类按照不同的模式进行分类处理；拓扑重构模块，针对多次连续变道场景进行拓扑重构，产生符合要求的车道中心线链路；曲线优化模块，用于将变道点关联的车道中心线进行曲线优化，使之符合车道行驶要求；
变道点生成模块，用于变道点信息体生成在影响范围的车道中心线上的变道点，提供给车道识别变道开始与变道结束。9.一种高精度地图生成辅助变道信息的装置，其特征在于，其包括权利要求8所述的一种高精度地图生成辅助变道信息的系统。

技术总结
本发明提供一种高精度地图生成辅助变道信息的方法、系统及装置。方法包括以下步骤：S1：获取高精度地图中出现变道的车道数据；S2：根据变道区间中车道特性，重构车道拓扑，生成新的车道中心线链路；S3：根据新生成的车道中心线链路完成变道点的生成和变道车道的曲线优化；S4：输出新的高精度地图，将生成的车道中心线和变道点刷新到高精度地图中。明确的车道变化标识，并对变道路段的车道中心线进行优化，可提供给车道引导作用；实现变道提醒与车道变道引导，避免车道压实线变道，提高驾乘体验，用以提升高精度地图对自动驾驶的变道功能的支持与适配；提高了自动驾驶中变道功能的性能，一定程度上加快了自动驾驶化进程。一定程度上加快了自动驾驶化进程。一定程度上加快了自动驾驶化进程。


技术研发人员：严勃 陈高攀 杨坤 张维 罗跃军
受保护的技术使用者：武汉中海庭数据技术有限公司
技术研发日：2021.12.08
技术公布日：2022/3/8