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华侨大学;厦门卫星定位应用股份有限公司王成获国家专利权

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龙图腾网获悉华侨大学;厦门卫星定位应用股份有限公司申请的专利基于引力聚合算法的道路中心线提取方法获国家发明授权专利权,本发明授权专利权由国家知识产权局授予,授权公告号为:CN116415134B

龙图腾网通过国家知识产权局官网在2025-09-19发布的发明授权授权公告中获悉:该发明授权的专利申请号/专利号为:202310260873.5,技术领域涉及:G06F18/213;该发明授权基于引力聚合算法的道路中心线提取方法是由王成;张明杰;丁成;江培舟;苏敏咸;李文锋设计研发完成,并于2023-03-17向国家知识产权局提交的专利申请。

基于引力聚合算法的道路中心线提取方法在说明书摘要公布了:本发明提出一种基于引力聚合算法的道路中心线提取方法。涉及交通大数据应用领域。所述的道路中心线提取方法包括读入轨迹数据,计算每个轨迹点的相似点集合;对于每个轨迹点,使用引力聚合算法计算其在相似点作用下的偏移量和偏移后坐标;更新所有轨迹点的坐标,并计算所有轨迹点的平均偏移量,重复使用引力聚合算法更新轨迹点的坐标,直至满足阈值条件,算法结束。通过本发明,可以降低传统测绘需要大量的人力物力而产生的成本,利用由无处不在的车辆搭载的定位设备产生的轨迹数据,精确地提取城市的道路中心线。相较于其他其它的引力聚合算法,本算法引入了质量权重,弱化了离群点的引力,具有收敛速度快、算法效果好的优点。

本发明授权基于引力聚合算法的道路中心线提取方法在权利要求书中公布了:1.一种基于引力聚合算法的道路中心线提取方法,其特征在于,包括以下步骤: 步骤1:输入车辆连续行驶的GPS轨迹数据;其中,轨迹数据的定义为:轨迹集合Traj=s1,s2,...si...,sn,i=1,2,3,...n,表示n条轨迹的集合;其中一条GPS轨迹si={p1,p2,...,pm,Cidi},为一趟连续的轨迹点,其中p表示一个GPS点,Cidi表示第i趟轨迹的车辆编号;GPS点p描述为pilgt,ltt,drc,Tbuf,Ns,其中lgt表示经度,ltt表示纬度,drc表示当前行驶方向与正北方向顺时针的夹角,Tbuf代表GPS点的相似点缓冲区集合,Ns代表相似点的数量; 步骤2:计算轨迹点的相似点集合,并剔除掉轨迹点数目异常的点;定义两个距离和航向角之差都不超过一定阈值的GPS定位点互为相似点,计算每个GPS定位点的相似点,并将相似点存储到GPS定位点的缓冲区Tbuf内,若某个GPS定位点的相似点个数低于设定值则判定为异常点进行剔除; 步骤3:对于每一条轨迹的每一个轨迹点,采用引力聚合算法计算其在相似点作用下的偏移量Δd,并根据偏移量Δd计算出轨迹点偏移后的坐标; 步骤4:更新所有轨迹点的坐标,并计算所有轨迹点的平均偏移量avgDist,若平均偏移量avgDist<thDist,其中thDist为阈值偏移量,算法结束,否则重复步骤2至步骤4; 所述引力聚合算法如下: 对于每一个轨迹点,以其为坐标原点,其航向为y轴正方向,y轴正方向顺时针旋转90°为x正方向,建立平面直角坐标系Oxy;设轨迹点的坐标为pixi,yi,相似点的坐标为pjxj,yj,则相似点在以轨迹点为原点的平面直角坐标系下的相对坐标p′jxj′,y′j由如下公式得到; 其中xi,yi,θ为待偏移点pi的原始经度、纬度、航向角,xj,yj,xj′,yj′分别为待偏移点的相似点的原始经度、原始纬度、在以待偏移点为原点的平面直角坐标系下的x轴坐标和y轴坐标; 每个相似点对轨迹点都有一个引力作用的偏移量Δd和其所占权重ω,计算方法如下: 设Npos,Nneg分别表示相似点集合在以轨迹点pixi,yi为原点的平面直角坐标系上截距为正的点和截距为负的点的个数,其权重ω计算方法可由以下公式得到: 其中αj,φj分别为距离权重和质量权重,distij表示点pi和点pj的欧式距离,Nsj表示pj的相似点个数,表示待偏移点pi的相似点集合中截距为正的相似点的相似点集合中相似点数目之和,取距离权重αj和质量权重φj的平均作为引力的偏移量权重ωj; 轨迹点pi经过相似点的引力偏移作用后的偏移量Δdi由下面的公式得到: 轨迹点的偏移后坐标p′ix′i,y′i由如下公式计算得到: 其中Δdx为轨迹点pixi,yi在其x轴方向上的偏移量,Δdy为轨迹点pixi,yi在其x轴方向上的偏移量,Δdy设为0。

如需购买、转让、实施、许可或投资类似专利技术,可联系本专利的申请人或专利权人华侨大学;厦门卫星定位应用股份有限公司,其通讯地址为:362000 福建省泉州市丰泽区城东城华北路269号;或者联系龙图腾网官方客服,联系龙图腾网可拨打电话0551-65771310或微信搜索“龙图腾网”。

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