[发明专利]一种交通期望线的边绑定以及评价方法

权利要求书

1.一种交通期望线的边绑定以及评价方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1：利用摄像头拍摄经过各个道路交叉口的车辆信息，结合交通网路数据，得到关于车辆的交通信息；

步骤S2：将拍摄到同一车牌的时间差最小的两个摄像头所在的道路交叉口之间的路段作为拥有该车牌的车辆的行驶路径，根据两个摄像头拍摄到车牌时间的早晚将两个摄像头标记为车辆行驶路径的起点与终点；

步骤S3：将行驶路径的起点与终点统称为顶点，通过聚类算法对顶点进行筛选，将筛选后的顶点作为的控制点；

步骤S4：将控制点连接起来形成交通期望线，采用力引导模型将交通期望线进行绑定；其具体步骤如下：

利用线段连接控制点形成多条边，每条边即为交通期望线，力引导模型用于将两条边绑定在一起，两条被绑定在一起的边可在弹簧力和库仑力的作用下相互靠近；

首先，对两条边能否被绑定在一起做出判断，具体的，采用边与边之间的兼容性指标来判断，若两条边的兼容性大于设定的阈值，则表示该两条边可被绑定在一起，兼容性指标通过图的结构以及边的几何特征来计算，具体计算方式如下：

(1)基于图的结构：

对于两条边P边以及Q边，N_min(P,Q)表示P边的任意一个端点，，到Q边任意一个端点的距离满足设定的最小距离，若两条边节点与节点之间满足要求的连线数量为0，则C_c(P,Q)为0；如果两条边公用一个顶点，则C_c(P,Q)为1；

(2)基于边的几何特征，包括角度、长度、位置以及平行关系四个方面；其中每一个方面的计算方式如下：

关于角度：

c_a(P，Q)＝|cosα|

c_a(P,Q)表示角度兼容性，α表示两条边形成的锐角；

关于长度：

c_l(P,Q)表示长度兼容性，l_P表示P边的长度，l_Q表示Q边的长度，l_avg表示P边和Q边的平均长度；

关于位置：

c_p(P,Q)表示位置兼容性，l_avg表示P边和Q边的平均长度，m_P表示P边的中点，m_Q表示Q边的中点；

关于平行关系：

c_v(P，Q)＝min(V(P，Q)，V(Q，P))

c_v(P,Q)表示平行关系兼容性，m_P表示P边的中点，m_I表示I边的中点，I表示Q边在P边上的投影；

最后，兼容性的计算公式为：

C＝C_c (P,Q)·c_a(P,Q)·c_l(P,Q)·c_p(P,Q)·c_v(P,Q)

当C大于设定的阈值c时，则被计算的两条边适合被绑定在一起，此时每一条边都能找到和其兼容的边，形成边束，因此，每一个边束都有一条主边，以及若干条兼容性边；

在一个束内，主边和兼容性边都被打断成若干个点，其中主边的每个点受到相邻点的弹簧力作用，与此同时受到对应位置的兼容性边断点的库仑力作用，计算公式如下为

其中p_k为P边上的第k个点；q_k为Q边上的第k个点；k_p为P边上相邻的两个断点之间的弹力系数；l_p为P边的长度；n为P边的数量；s为库伦力取得最大值时，两点之间的距离；K_c为库伦力常数；N为断点的数量；

主边上的断点由于受到弹簧力和库仑力的综合作用，会在力的方向产生位移，给定移动的步长S，经过一次迭代之后，可以获得断点的新坐标，坐标更新公式如下为：

其中，S为断点的移动步长；z为迭代顺序；

每次迭代后，计算全局每一个束的主边上的断点p_k和兼容性边对应断点q_k的距离，它们的和用D表示，当前后两次迭代的距离和小于设定的阈值ε，即完成绑定；

ΔD＝D^z-D^z-1≤ε；

步骤S5：将绑定后的边进行渲染处理，得到SVG格式的图形；

步骤S6：根据SVG格式的图形对交通期望线绑定后的效果进行评价。