[发明专利]一种车道级地图匹配方法及系统

说明书

本发明公开的一种车道级地图匹配方法包括：获取车辆的定位数据和道路基础数据；对所述车辆的定位数据进行数据预处理；根据所述道路基础数据绘制高精度地图，根据所述预处理后车辆定位数据和所述高精度地图匹配车辆所在车道；将所述车辆的定位位置在所述车辆所在车道的中心线的垂直投影确定为车辆在车道的匹配位置。本发明解决了传统的道路地图匹配方法采用定位数据在道路连线上进行位置投影，无法区分车道信息，不能实现车道级定位数据的修正的问题，提高了车道匹配的精度。

技术领域

本发明涉及定位导航和车联网技术领域，特别是涉及一种车道级地图匹配方法及系统。

背景技术

随着计算机与信息技术、电子技术的飞速发展，智能交通系统应运而生，把车辆和道路综合起来考虑，运用各种高新技术系统成为当前交通领域的核心。车辆定位技术是智能交通系统的重要部分，车辆位置在电子地图上的准确、完整表达是实现交通诱导、交通拥堵判别、交通管控与控制、车辆监控等应用的前提。由于定位设备存在误差导致，通常情况下车辆无法准确定位至行驶道路中。利用地图匹配方法，可以把车辆的行驶轨迹和电子地图数据库中的道路网进行分析比较，并在地图上找出与行驶轨迹最相近的路线，从而将实际定位数据映射到直观的数字地图上。

传统的道路地图匹配方法主要采用普通精度电子地图对常规精度定位数据进行匹配。在此情形下，将交叉口和交叉口间的路段构建一个道路拓扑网，并将交叉口节点和道路连线各视为整体。在进行地图匹配时，通过距离最近等原则选择待匹配道路，并将定位数据在道路连线上进行垂直投影，从而实现地图匹配。普通的电子地图数据和定位数据均无法区分车道信息，传统的地图匹配方法也无法将车辆定位到具体的车道中，无法满足精细化的车辆定位、交通管控和道路交通信息服务需求。

因此，如何区分车道信息并实现车道级定位数据的修正成为本领域亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车道级地图匹配方法及系统，以解决传统的道路地图匹配方法采用定位数据在道路连线上进行位置投影，无法区分车道信息，不能实现车道级定位数据的修正的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种车道级地图匹配方法，所述方法包括：

获取车辆的定位数据和道路基础数据；所述定位数据包括实时位置信息和运行工况数据；

对所述车辆的定位数据进行数据预处理，得到预处理后车辆定位数据；

根据所述道路基础数据绘制高精度地图，所述高精度地图的地图位置误差应在厘米级以内，能够有效区分行车道；

根据所述预处理后车辆定位数据和所述高精度地图匹配车辆所在车道；

将所述车辆的定位位置在所述车辆所在车道的中心线的垂直投影确定为车辆在车道的匹配位置。

可选的，所述获取车辆的定位数据和道路基础数据，具体包括：

获取北斗亚米级高精度定位设备采集的车辆行驶过程中的实时位置信息，所述实时位置信息包括UTC时间、经度、经度半球、纬度、纬度半球、车辆运行速度和方向角；其中，UTC时间为实时位置信息的采样时间；经度、纬度、经度半球、纬度半球为车辆的位置信息，精确到亚米级误差；车辆运行速度为利用北斗定位信息估算的车辆实时运行速度；方向角为车辆行驶方向与正北向的夹角；

获取车载自动诊断系统采集的车辆CAN总线的运行工况数据，所述运行工况数据包括车速、发动机转速和方向盘转向角；其中，车速为车辆车载电脑系统采集的行驶速度；方向盘转向角为车辆自身方向转向角度，当方向盘正向时角度为0，方向盘左转角度为负值，方向盘右转角度为正值；

获取RTK设备采集的道路基础数据，所述道路基础数据精确到厘米级误差。

可选的，所述对车辆的定位数据进行数据预处理，得到预处理后车辆定位数据，具体包括：