本发明涉及地图数据技术领域，尤其涉及一种道路参考线的生成方法及装置。
背景技术
在地图数据中，道路数据是最重要的数据，高精度的道路数据对道路导航或者高级驾驶辅助系统(advanceddriverassistancesystems，adas)而言，都是至关重要的。制作道路数据时，需要为道路确定一条道路参考线，用该道路参考线来代表整条道路，道路的属性需要与道路参考线相关联。
现有技术在确定道路的道路参考线时，通常将道路的某一条车道的车道边线确定为道路参考线。例如，将道路的最外侧车道的外侧车道边线作为道路参考线，然而依此种方式确定的道路参考线，在有些情况下，很难准确代表整条道路。如图1所示，单车道的道路出现转弯时，车道边线102与车道边线104的曲率和里程数显然不同，此时，无论采用车道边线102还是车道边线104作为道路参考线代表整条道路，都存在准确性不高的问题。
技术实现要素：
本发明实施例提供了一种道路参考线的生成方法及装置，用以解决现有技术道路参考线代表整条道路时存在的准确性不高的问题。
本发明实施例提供的一种道路参考线的生成方法，该方法包括：按照道路的方向，顺序对预先获取的所述道路的车道分组进行遍历，一个车道分组对应所述道路的一个道路段；对遍历到的车道分组，根据属于所述车道分组的车道线的形状点，获取所述车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，所述有效车道线能够反映所述车道分组对应的道路段的形状；基于所述有效车道线，获取所述车道分组对应的道路段的道路段参考线；将所述道路段参考线顺序保存，得到所述道路的道路参考线。
本发明实施例提供的一种道路参考线的生成装置，该装置包括：搜索单元，用于按照道路的方向，顺序对预先获取的所述道路的车道分组进行遍历，一个车道分组对应所述道路的一个道路段；有效车道线获取单元，用于对遍历到的车道分组，根据属于所述车道分组的车道线的形状点，获取所述车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，所述有效车道线能够反映所述车道分组对应的道路段的形状；道路段参考线生成单元，用于基于所述有效车道线，获取所述车道分组对应的道路段的道路段参考线；道路参考线生成单元，用于将所述道路段参考线顺序保存，得到所述道路的道路参考线。
本发明实施例提供一种道路参考线的生成方法及装置，该方法按照道路的方向，顺序对预先获取的道路的车道分组进行遍历，一个车道分组对应道路的一个道路段；对遍历到的车道分组，根据属于车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，有效车道线能够反映车道分组对应的道路段的形状；基于有效车道线，获取车道分组对应的道路段的道路段参考线；将道路段参考线顺序保存，得到道路的道路参考线。由于本申请提供的技术方案是基于能够反映车道分组对应的道路段的形状的有效车道线，生成道路段参考线，进一步按照各道路段的顺序，保存道路段参考线生成道路的道路参考线，因此，依此方法生成的道路参考线能够更加准确地反映出整条道路的形状，相较于现有技术，用此道路参考线代表整条道路的准确性较高。
附图说明
图1为现有技术中选取道路参考线的原理示意图；
图2为本发明实施例提供的道路参考线的生成方法的示意流程图；
图3为本发明实施例提供的将道路划分为道路段的原理示意图；
图4为本发明实施例提供的一种确定道路段参考线的原理示意图；
图5为本发明实施例提供的另一确定道路段参考线的原理示意图；
图6为一个采用本发明实施例提供的道路参考线的生成方法生成道路参考线的原理示意图；
图7为本发明实施例提供的道路参考线的生成装置的结构示意图。
具体实施方式
本发明实施例提供的道路参考线的生成方法及装置，由于本申请提供的技术方案是基于能够反映车道分组对应的道路段的形状的有效车道线，生成道路段参考线，进一步按照各道路段的顺序，保存道路段参考线生成道路的道路参考线，因此，依此方法生成的道路参考线能够更加准确地反映出整条道路的形状，相较于现有技术，用此道路参考线代表整条道路的准确性较高。
下面结合说明书附图，对本发明实施例进行详细描述。
图2为本发明实施例提供的道路参考线的生成方法，如图2所示，具体包括以下步骤：
步骤s201，按照道路的方向，顺序对预先获取的道路的车道分组进行遍历，一个车道分组对应道路的一个道路段。
本发明实施例中，在将道路划分为道路段时，可以按照车道数、岔口或者路口进行分段。如图3所示，该段道路中包括三个道路段，分别为道路段302、道路段304以及道路段306。道路段302和道路段304划分为两个道路段是因为道路出现了岔口，道路段304和道路段306划分为两个道路段是因为道路段304的车道数是2，而道路段306的车道数是3，车道数发生了变化。需要说明的是，车道通常会按照从左到右的顺序进行编号，一般称之为车道编号。在划分道路段后，每个道路段的车道有独立的编号。比如，道路段304中的车道从左至右为编号为第1车道和第2车道，道路段306中的车道从左至右编号为第1车道、第2车道及第3车道。
其中，本发明实施例中提到的按照道路的方向，该方向是指道路的走向，更为具体地，是指道路的通行方向，当然，若道路为双向通行的道路，则该方向可以是双向中的任意一个。
步骤s202，对遍历到的车道分组，根据属于车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，有效车道线能够反映车道分组对应的道路段的形状。
本步骤中，由于有效车道线需要反映车道分组对应的道路段的形状，因此，对遍历到的车道分组，在根据属于车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线时，应获取与道路段中所有车道线的形状最为接近的至少一条车道线作为有效车道线。其中，车道线由多个形状点组成，车道线的形状点即是指车道线上的一个位置点。
具体实施时，根据属于车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，具体包括以下两种情况。
情况一、车道分组为第一个遍历到的该道路的车道分组，也就是该道路的起始车道分组
根据车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中各条车道线的曲率和所有车道线的曲率平均值；获取各条车道线的曲率与曲率平均值的曲率变化率；选择曲率变化率小于预设的第一曲率变化率阈值的车道线作为待选择车道线；从待选择车道线中，按照道路的方向，选择位于最左侧的一条车道线和最右侧的一条车道线作为有效车道线。
其中，各条车道线的曲率可以是预先采集的，曲率平均值是指一个车道分组中所有车道线的曲率平均值，曲率平均值可近似代表该车道分组对应的道路段的曲率；各条车道线的曲率变化率，用于反映每条车道线的曲率相对于所有车道线的曲率平均值的变化情况，具体可以先计算每条车道线的曲率与曲率平均值之差，若差值为负值，则取绝对值，然后将差值(或者差值的绝对值)与曲率平均值的比值作为每条车道线的曲率与曲率平均值的曲率变化率，当然，也可以采用其它方法计算，上述计算方式仅为本发明采用的一种实施方式，不应视为对本发明的限制。由于曲率变化率越小说明该条车道线的曲率越接近该车道分组对应的道路段的曲率，因此，在选择待选择车道线时，选择曲率变化率小于预设的第一曲率变化率阈值的车道线作为待选择车道线，会使得最终从待选择车道线中选择出的有效车道线能够更好地反映该道路段的整体形状。预设的第一曲率变化阈值可以由技术人员根据工程实践要求进行设定，本发明不做任何限定。通常预设的第一曲率变化阈值可以是一个小于0.001的数。
作为较为具体的实施例，如图3所示，假设道路段302对应的车道分组为第一个遍历到的车道分组，该车道分组中三条车道线的曲率均为0，则所有车道线的曲率平均值也为0，则将道路段302中包括的三条车道线均作为待选择车道线，而在具体获取有效车道线时，可以从待选择车道线中，按照道路的方向，选择位于最左侧的一条车道线和最右侧的一条车道线作为有效车道线，即选择图3中示出的左侧边线和右侧边线作为有效车道线。
情况二、车道分组为第二个及其之后遍历到的车道分组
从当前遍历到的第i个车道分组中，获取与第i-1个车道分组的有效车道线相连的车道线作为备选车道线，i为大于等于2的自然数；根据有效车道线以及与其连接的备选车道线的形状点，得到有效车道线和备选车道线连接处的曲率；分别获取连接处的曲率与其对应的有效车道线的曲率的曲率变化率；选择曲率变化率小于预设的第二曲率变化阈值的备选车道线作为待选择车道线；从待选择车道线中，按照道路的方向，选择位于最左侧的一条车道线和/或最右侧的一条车道线作为有效车道线。其中，预设的第二曲率变化阈值可以由技术人员根据工程实践要求进行设定，本发明不做任何限定。通常预设的第二曲率变化阈值可以是一个小于0.001的数。
具体实施时，根据有效车道线以及与其连接的备选车道线的形状点，得到有效车道线和备选车道线连接处的曲率，包括：从有效车道线的形状点中，选取两个以上连续的形状点作为前序形状点，前序形状点包括位于有效车道线尾部的形状点；从备选车道线的形状点中，选取两个以上连续的形状点作为后继形状点，后继形状点包括位于备选车道线首部的形状点；获取选取的前序形状点和选取的后继形状点构成的采样道路段的曲率作为有效车道线和备选车道线连接处的曲率。
作为较为具体的实施例，仍以图3为例，如图3所示，假设道路段302对应的车道分组为第一个遍历到的车道分组，道路段304对应的车道分组为第二个遍历到的车道分组，则在获取道路段304中的有效车道线时，首先在道路段304中，获取与第一个车道分组的有效车道线相连的车道线作为备选车道线，假设道路段302中的有效车道线为左侧边线和右侧边线，则道路段304中的备选车道线为与道路段302中左侧边线相连的左侧边线和与道路段302中右侧边线相连的右侧边线，然后计算有效车道线和备选车道线连接处的曲率，并分别获取连接处的曲率与其对应的有效车道线的曲率的曲率变化率，选择曲率变化率小于预设的第二曲率变化阈值的备选车道线作为待选择车道线，从图3中可以看出，左侧边线上连接处的曲率与其对应的有效车道线的曲率的曲率变化率为0，而右侧边线上连接处的曲率与其对应的有效车道线的曲率的曲率变化率肯定是大于0的，若曲率变化率大于预设的第二曲率变化阈值，则选择道路段304中的左侧边线作为待选择车道线，进一步地，获取道路段304中的左侧边线作为有效车道线。
在本发明其它实施例中，若备选车道线有两条，则在得到有效车道线和备选车道线连接处的曲率，并分别获取连接处的曲率与其对应的有效车道线的曲率的曲率变化率之后，也可以选择曲率变化率较小的备选车道线作为待选择车道线。
值得说明的是，本发明实施例在步骤s202中选择曲率变化率小的车道线作为有效车道线，以保证后续步骤s203中基于有效车道线，获取到的车道分组对应的道路段的道路段参考线具有较小的曲率变化率，进而使得顺序保存道路段参考线生成的道路参考线曲率变化率较小。
步骤s203，基于有效车道线，获取车道分组对应的道路段的道路段参考线。
本发明实施例中，由于各道路段中的有效车道线可能有一条，也可能有两条，因此，在基于有效车道线，获取车道分组对应的道路段的道路段参考线时，也可以分为以下两种情况，具体来说：
情况一、车道分组中的有效车道线有两条
从两条有效车道线中，选择其中一条有效车道线作为基准车道线；从基准车道线上选择采样位置点，从采样位置点向另一条有效车道线做法线，得到法线与另一条有效车道线的交点；获取每个采样位置点与其对应的交点之间线段的中点；将中点顺序保存为车道分组对应的道路段的道路段参考线。
作为较为具体的实施例，如图4所示，以图3中的道路段302为例，道路段302对应的车道分组中的有效车道线为两条，分别为：左侧边线401和右侧边线402，则在确定道路段302中的道路段参考线时，先从两条有效车道线中，选择其中一条有效车道线作为基准车道线，例如：选择左侧边线401作为基准车道线，然后从基准车道线(也即左侧边线401)上选择采样位置点，例如：在基准车道线(也即左侧边线401)上选取四个采样位置点，分别为：采样位置点a、采样位置点b、采样位置点c和采样位置点d，并从每个采样位置点向另一条有效车道线做法线，也即，以基准车道线(也即左侧边线401)上选取的每个采样位置点为垂足向有效车道线(也即右侧边线402)做射线，得到射线与有效车道线(也即右侧边线402)的交点。例如：从采样位置点a向有效车道线(也即右侧边线402)所做法线，与有效车道线(也即右侧边线402)的交点记为a，从采样位置点b向有效车道线(也即右侧边线402)所做法线，与有效车道线(也即右侧边线402)的交点记为b，从采样位置点c向有效车道线(也即右侧边线402)所做法线，与有效车道线(也即右侧边线402)的交点记为c，从采样位置点d向有效车道线(也即右侧边线402)所做法线，与有效车道线(也即右侧边线402)的交点记为d，然后，获取每个采样位置点与其对应的交点之间线段的中点，并将得到的中点顺序保存得到道路段302的道路段参考线403。
较为优选地，从两条有效车道线中，选择其中一条有效车道线作为基准车道线时，选择位于最左侧的有效车道线作为基准车道线，当然，在本发明其它实施例中，也可以选择位于最右侧的有效车道线作为基准车道线，本发明对此不做限定。
情况二、车道分组i中的有效车道线只有一条
获取第i-1个车道分组的道路段参考线的尾部的形状点到第i个车道分组的有效车道线的首个形状点的距离l；从有效车道线上选择采样位置点，从采样位置点向第i-1个车道分组的道路段参考线的延长线方向做法线；从法线上获取到采样位置点的距离等于距离l的参考位置点；将参考位置点顺序保存为第i个车道分组对应的道路段的道路段参考线。
值得说明的是，此种情况下，获取第i-1个车道分组的道路段参考线的尾部的形状点到第i个车道分组的有效车道线的首个形状点的距离l时，较为优选地，获取第i-1个车道分组的道路段参考线的尾部最后一个形状点到第i个车道分组的有效车道线的首个形状点的距离l，以提高获取到的距离l的准确性。
作为较为具体的实施例，如图5所示，图5中的道路包括道路段51和道路段52，假设道路段51对应的车道分组为第一个遍历到的车道分组，道路段52对应的车道分组为第二个遍历到的车道分组，则依据本发明实施例步骤s202中的方法确定道路段中的有效车道线时，可以确定道路段51中的有效车道线为左侧边线501和右侧边线502，道路段52中的有效车道线为右侧边线503。在确定道路段中的道路段参考线时，道路段51中的有效参考线有两条，则依据上述情况一车道分组中的有效车道线有两条确定道路段参考线的方法，确定出道路段51中的道路段参考线为图中示出的道路段参考线504。道路段52中有效车道线只有一条，则在确定道路段52中的道路段参考线时，需要先获取前一车道分组(也即道路段51对应的车道分组)的道路段参考线504的尾部最后一个形状点f到当前车道分组(也即道路段52对应的车道分组)的有效车道线(也即右侧边线503)的首个形状点f的距离l，然后从有效车道线(也即右侧边线503)上选择采样位置点，例如：在有效车道线(也即右侧边线503)上选取三个采样位置点，分别为采样位置点a、采样位置点b和采样位置点c，并分别从每个采样位置点向前一车道分组的道路段参考线504的延长线方向做法线，也即，以有效车道线(也即右侧边线503)上选取的每个采样位置点为垂足向道路段参考线504的延长线方向做射线，然后从射线上获取到采样位置点的距离等于距离l的参考位置点，将参考位置点顺序保存得到道路段52的道路段参考线505。
较为优选地，从基准车道线上选择采样位置点时，可以等间隔的进行选取，当然，也可以按照一定的规律进行选取，例如：由密到疏的选取，本发明对此不做具体限定。
值得说明的是，从上述基于有效车道线，获取车道分组对应的道路段的道路段参考线的过程可以看出，为了方便确定车道分组对应的道路段中的道路段参考线，在第一个车道分组中，需要确定出两条有效车道线，才能确定出第一个车道分组对应道路段的道路段参考线，而在第二车道分组以及之后的车道分组中，只需确定一条有效车道线，即可确定出车道分组对应道路段的道路段参考线。
步骤s204，将道路段参考线顺序保存，得到道路参考线。
本步骤中，在确定各道路段中的道路段参考线之后，即可将道路段参考线顺序保存，生成道路的道路参考线。
需要说明的是，本发明实施例中，在步骤s202中先确定出各车道分组中的有效车道线，然后执行步骤s203基于有效车道线，获取各车道分组对应的道路段的道路段参考线。而在本发明其它实施例中，确定车道分组中的有效车道线和基于有效车道线获取车道分组对应的道路段的道路段参考线也可以同时进行，也即针对每一车道分组，先确定该车道分组中的有效车道线，然后基于有效车道线，确定该车道分组对应道路段中的道路段参考线，然后在确定下一个车道分组中的有效车道线。此种情况下，在确定下一个车道分组中的有效车道线之后，还可以获取下一个车道分组中有效车道线的曲率与上一个车道分组的道路段参考线的曲率的曲率变化率，并保留曲率变化率小于预设的第三曲率变化阈值的有效车道线作为下一个车道分组最终的有效车道线。其中，预设的第三曲率变化阈值可以由技术人员根据工程实践要求进行设定，本发明不做任何限定。通常预设的第三曲率变化阈值可以是一个小于0.001的数。
如图6所示，针对图3所示的道路，采用本发明实施例提供的道路参考线的生成方法，生成的道路参考线602，在生成道路参考线602时，道路段302对应的车道分组中选取的有效车道线为左侧边线和右侧边线，道路段304和道路段306对应的车道分组中选取的有效车道线均为左侧边线。
以上为本发明实施例提供的道路参考线的生成方法，基于同样的发明思路，本发明实施例还提供一种道路参考线的生成装置，如图7所示。
图7为本发明实施例提供的道路参考线的生成装置的结构示意图，具体包括：
搜索单元702，用于按照道路的方向，顺序对预先获取的道路的车道分组进行遍历，一个车道分组对应道路的一个道路段；有效车道线获取单元704，用于对遍历到的车道分组，根据属于车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，有效车道线能够反映车道分组对应的道路段的形状；道路段参考线生成单元706，用于基于有效车道线，获取车道分组对应的道路段的道路段参考线；道路参考线生成单元708，用于将道路段参考线顺序保存，得到道路的道路参考线。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，对第一个遍历到的车道分组，有效车道线获取单元704，根据属于所述车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，具体用于：根据车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中各条车道线的曲率和所有车道线的曲率平均值；获取各条车道线的曲率与曲率平均值的曲率变化率；选择曲率变化率小于预设的第一曲率变化率阈值的车道线作为待选择车道线；从待选择车道线中，按照道路的方向，选择位于最左侧的一条车道线和最右侧的一条车道线作为有效车道线。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，对第二个及其之后遍历到的车道分组，有效车道线获取单元704，根据属于所述车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，具体用于：从当前遍历到的第i个车道分组中，获取与第i-1个车道分组的有效车道线相连的车道线作为备选车道线，i为大于等于2的自然数；根据有效车道线以及与其连接的备选车道线的形状点，得到有效车道线和备选车道线连接处的曲率；分别获取连接处的曲率与其对应的有效车道线的曲率的曲率变化率；选择曲率变化率小于预设的第二曲率变化阈值的备选车道线作为待选择车道线；从待选择车道线中，按照道路的方向，选择位于最左侧的一条车道线和/或最右侧的一条车道线作为有效车道线。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，该装置还包括：曲率计算单元710，用于获取第i个车道分组中有效车道线的曲率与第i-1个车道分组的道路段参考线的曲率的曲率变化率；处理单元712，用于保留曲率变化率小于预设的第三曲率变化阈值的有效车道线作为第i个车道分组最终的有效车道线。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，有效车道线获取单元704，根据有效车道线以及与其连接的备选车道线的形状点，得到有效车道线和备选车道线连接处的曲率，具体用于：从有效车道线的形状点中，选取两个以上连续的形状点作为前序形状点，前序形状点包括位于有效车道线尾部的形状点；从备选车道线的形状点中，选取两个以上连续的形状点作为后继形状点，后继形状点包括位于备选车道线首部的形状点；获取选取的前序形状点和选取的后继形状点构成的采样道路段的曲率作为有效车道线和备选车道线连接处的曲率。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，若车道分组的有效车道线有两条，则道路段参考线生成单元706，具体用于：从两条有效车道线中，选择其中一条有效车道线作为基准车道线；从基准车道线上选择采样位置点，从采样位置点向另一条有效车道线做法线，得到法线与另一条有效车道线的交点；获取每个采样位置点与其对应的交点之间线段的中点；将中点顺序保存为车道分组对应的道路段的道路段参考线。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，若第i个车道分组的有效车道线只有一条，则道路段参考线生成单元706，具体用于：获取第i-1个车道分组的道路段参考线的尾部的形状点到第i个车道分组的有效车道线的首个形状点的距离l；从有效车道线上选择采样位置点，从采样位置点向第i-1个车道分组的道路段参考线的延长线方向做法线；从法线上，获取到采样位置点的距离等于距离l的参考位置点；将参考位置点顺序保存为第i个车道分组对应的道路段的道路段参考线。
在一种可能的实施方式中，在本发明实施例提供的装置中，道路段参考线生成单元706，从两条有效车道线中，选择其中一条有效车道线作为基准车道线，具体用于：选择位于最左侧的有效车道线作为基准车道线。
综上，本发明实施例提供的一种道路参考线的生成方法及装置，该方法按照道路的方向，顺序对预先获取的道路的车道分组进行遍历，一个车道分组对应道路的一个道路段；对遍历到的车道分组，根据属于车道分组的车道线的形状点，获取车道分组中的至少一条车道线作为有效车道线，有效车道线能够反映车道分组对应的道路段的形状；基于有效车道线，获取车道分组对应的道路段的道路段参考线；将道路段参考线顺序保存，得到道路参考线。通过上述方法，由于本申请提供的技术方案是基于能够反映车道分组对应的道路段的形状的有效车道线，生成道路段参考线，进一步按照各道路段的顺序，保存道路段参考线生成道路的道路参考线，因此，依此方法生成的道路参考线能够更加准确地反映出整条道路的形状，用此道路参考线代表整条道路的准确性较高。
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和光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
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/或方框图来描述的。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、嵌入式处理机或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。
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。
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。
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，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。