专利名称：自动获取道路坡度的方法
技术领域：
本发明涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种自动获取道路坡度的方法。
背景技术：
随着节能减排成为交通发展的主题，建立一个实时微观监测城市道路能耗模型的需求越来越迫切。以CMEM、M0VES模型为代表，基于机动车功率需求变量的模型开发方法是目前主流方法。尤其是独立于车重的机动车比功率(VSP)变量，既保留了汽车工程领域的物理模型的优点，又减少了模型深入参数的复杂性，适用于交通参数的衔接，是油耗排放模型的研究与应用方向。机动车比功率(Vehicle Specific Power, VSP)的物理意义是机动车移动单位质量所需功率，其等于动能变化、势能变化、克服道路摩擦、克服空气阻力四方面所需功率总 和与车辆总质量之比。经过简化后，VSP可以转化成行驶速度、加速度和道路坡度的函数。道路坡度作为一个重要的参数，很难通过便携式设备或者车载设备直接测量得到。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自动获取道路坡度的方法，实现道路坡度的自动获取。本发明提供了一种自动获取道路坡度的方法，包括通过车载设备传感器采集车辆的行驶轨迹信息，对行驶轨迹信息进行处理，得到具体经纬度位置的坡度信息，通过地图匹配，将所述坡度信息输出到车辆在道路的位置上。本发明通过车载设备传感器来采集车辆俯仰角信息，并通过数据处理及地图匹配得到城市道路坡度值。得到的道路坡度信息数据是建立能耗模型的重要基础，同时也是车辆的行驶环境的一个重要因素，可以为其他一些交通参数的计算提供数据支持。
图I为本发明实施例中纵坡的示意图；图2为本发明实施例中最小纵坡的示意图；图3为本发明实施例提供的自动获取道路坡度的方法流程图；图4为本发明实施例中对行驶轨迹信息进行处理的方法流程图；图5为本发明实施例中选择滑动平均窗口的示意图；图6为本发明实施例中地图匹配的方法流程图；图7为基于本发明实施例方法处理后的数据与谷歌数据库高程图对比的示意图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。
本发明实施例通过车载设备传感器来采集车辆俯仰角信息，并通过数据处理及地图匹配得到城市道路坡度值。为了便于理解本发明实施例，首先介绍实时路况信息发布系统中的几个概念纵坡指的是路线纵断面上同一坡段两点间的高差与其水平距离之比，以百分率表示。如图 I 所示，纵坡=a/b*100%=tan(O)*100%。最大纵坡是公路允许采用的最大坡度值,确定最大纵坡的因素有汽车的动力特性、公路等级以及地形、气候、海拔高度等自然因素，其值应符合表I规定。表I
权利要求
1.一种自动获取道路坡度的方法，其特征在于，包括 通过车载设备传感器采集车辆的行驶轨迹信息，对所述行驶轨迹信息进行处理，得到具体经纬度位置的坡度信息，通过地图匹配，将所述坡度信息输出到车辆在道路的位置上。
2.根据权利要求I所述的自动获取道路坡度的方法，其特征在于，所述行驶轨迹信息包括车辆的经纬度坐标、俯仰角信息、高程及速度。
3.根据权利要求2所述的自动获取道路坡度的方法，其特征在于，所述对行驶轨迹信息进行处理的步骤具体包括 将采集到的俯仰角信息转化成标准格式纵坡值； 将得到的纵坡值按最大纵坡值和最小纵坡值进行筛选，清洗掉纵坡值超出9%的数据； 使用滑动平均对清洗后的纵坡值进行处理。
4.根据权利要求3所述的自动获取道路坡度的方法，其特征在于，所述对清洗后的纵坡值进行处理的步骤具体包括
5.根据权利要求2、3或4所述的自动获取道路坡度的方法，其特征在于，所述地图匹配的步骤具体包括 获得行驶轨迹的航迹数据点的经纬度坐标信息； 收集所述航迹数据点临近区域内的所有路链作为候选路链，并放入候选路链集中； 遍历所述候选路链集，判断当前路链与所述航迹数据点的匹配程度； 检查候选路链集，将所述航迹数据点投影在路链延长线上的路链排除出候选路链集； 选取剩余候选路链集中匹配度最高的路链，设定为所述航迹数据点的匹配路链； 获得所述航迹数据点在所述匹配路链上的投影坐标，将所述投影坐标作为正确的经纬度值来替换所述航迹数据点的原经纬度坐标值。
6.根据权利要求5所述的自动获取道路坡度的方法，其特征在于，所述判断当前路链与所述航迹数据点的匹配程度的步骤具体为 计算所述航迹数据点到当前路链的垂直距离，距离短的匹配度高。
全文摘要
本发明公开了一种自动获取道路坡度的方法，属于智能交通技术领域。所述方法包括通过车载设备传感器采集车辆的行驶轨迹信息，对行驶轨迹信息进行处理，得到具体经纬度位置的坡度信息，通过地图匹配，将所述坡度信息输出到车辆在道路的位置上。本发明通过车载设备传感器来采集车辆俯仰角信息，并通过数据处理及地图匹配得到城市道路坡度值。得到的道路坡度信息数据是建立能耗模型的重要基础，同时也是车辆的行驶环境的一个重要因素，可以为其他一些交通参数的计算提供数据支持。
文档编号G01C9/00GK102779411SQ20121028559
公开日2012年11月14日 申请日期2012年8月10日 优先权日2012年8月10日
发明者周一新, 李洪亮, 池晶晶, 汪祖云, 王立勋, 黄坚 申请人:北京市交通信息中心, 北京航空航天大学, 北京银河金星科技发展有限公司