[发明专利]一种基于特征点采样和曲线拟合的道路坡度数据处理方法

权利要求书

1.一种基于特征点采样和曲线拟合的道路坡度数据处理方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对待测量坡度的道路采集数据，得到样本点；

使用试验车辆行驶在待测量坡度的道路上，按照固定的间隔时间采集道路数据，每一条数据包括GPS坐标、坡度值和坡度符号；其中，坡度符号+1代表上坡，-1代表下坡；

试验车辆在待测量坡度的道路上重复行驶若干次，使得试验车辆所走的轨迹覆盖整条道路，并将采集的每一条数据中的GPS坐标记为一个样本点；

2)利用样本点组成试验车辆的行驶轨迹图，然后在行驶轨迹图上对待测量坡度的道路进行路段划分；具体步骤如下：

2-1)利用步骤1)采集的样本点，组成待测量坡度的道路上的试验车辆行驶轨迹图，利用该行驶轨迹图表示待测量坡度的道路路线；

2-2)对试验车辆行驶轨迹图进行划分，完成对待测量坡度的道路路段划分，并用编号依次标记每一个路段；

3)对每个路段的样本点进行拟合，生成待测量坡度的道路的拟合曲线并生成网格；具体步骤如下：

3-1)对步骤2)划分得到的每个路段中每个样本点的经度实际值和纬度实际值分别进行差距放大得到该样本点变换后的经度和纬度；然后使用属于同一路段的样本点变换后的经度和纬度数据对该路段进行从1次到4次逐次拟合：若拟合的坐标值与实际样本点的坐标值相关系数大于0.98，则拟合终止，得到的曲线即为该路段的拟合曲线；否则选取相关系数最大时的多项式为最优拟合多项式，该最优拟合多项式对应的曲线即为该路段的拟合曲线；

3-2)将步骤3-1)得到的每一个路段的拟合曲线，按照地图中的位置，从西到东从南到北，依次画出与拟合曲线垂直的线段，两个相邻的线段即组成一个网格，按生成网格的顺序对网格进行id编号；

4)将每个网格内样本点的坡度均值作为网格坡度值；

把所有有坡度值的样本点划分到对应网格中，计算每个网格内的样本点的绝对值平均坡度值；当网格内样本点个数小于10时，该网格坡度值为90，代表坡度值未知；

5)确定每个网格的坡度方向，完成该道路坡度的数据处理；

根据步骤1)采集到的数据，确定路段中每个网格的方向是上坡还是下坡，具体做法如下：

根据车辆经过网格的先后顺序、网格id编号的顺序及实时采集的坡度符号+1或-1向所在网格的符号变量计数：如果车辆经过网格的顺序与网格id编号增加的顺序一致，则将采集到的坡度符号直接累加到网格符号变量上；否则将采集到的坡度符号的负值累加到符号变量上；得到最终的网格符号变量累加值的符号代表该网格的坡度符号从而确定该网格坡度的方向：如果网格的坡度符号为+，则代表从该网格到相邻的下一个网格是上坡；

如果网格的坡度符号为-，则代表从该网格到相邻的下一个网格是下坡；如果网格的坡度符号为0，则无法确定该网格的坡度方向；

每个网格的坡度方向确定后，该道路坡度的数据处理完成。