道路交通标志标线的合理性检查方法、装置、设备及介质

摘要

本发明公开了道路交通标志标线的合理性检查方法、装置、设备及介质，方法包括：获取待检查标志标线；确定所述待检查标志标线的类别信息；根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息；根据所述不同类别的国标规范信息，确定不同类别对应的计算规则；根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系；根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果。本发明可以方便快捷的分析某一类标志标线，或者某一条道路上的所有标志标线，以及某一个感兴趣的区域内道路交通标志标线是否在空间关系上合理；是否满足道路交通设施所应该必须遵守的国家标准，提高了合理性检查的效率和准确率，可广泛应用于交通数据处理技术领域。

说明书

技术领域

本发明涉及交通数据处理技术领域，尤其是道路交通标志标线的合理性检查方法、装置、设备及介质。

背景技术

随着5G技术、物联网、大数据、人工智能以及无人驾驶技术的发展，在车路协同领域，车辆对道路交通设施数据的依赖必不可少；标志标线就是道路交通的重要的设施，目前，国内几大导航电子地图厂商在搞自己车道级的导航地图，国家也在紧急制定搞定地图的规范，但是都没有真正的发布。车道级的数据制作涉及到外业采集以及后续内业制作，经过外业和内业制作后的数据未必满足《道路交通标志标线》国标所规定的内容，人工检查可以说是比较复杂，并且质量依然难以保障，只是降低了出错率。道路交通标志标线空间关系合理性自动检查技术是一项全新的技术系统和方法。

目前国内的导航电子地图厂商提供的数据都是偏重于导航或者位置服务的应用，针对标志标线的空间关系是否合理根本没有涉及到。而路政部门针对道路交通设施有专门的数据，这些数据也是经过大量的人力，经过长时间的制作产生，对于标志标线在空间上是否合理或者是否正确，一般都是人工判断，虽然有电子化的标志标线数据，但是主要的逻辑依然人工判断和分析，低效且不准确。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供一种高效且准确率高的，道路交通标志标线的合理性检查方法、装置、设备及介质。

本发明的一方面提供了一种道路交通标志标线的合理性检查方法，包括：

获取待检查标志标线；

确定所述待检查标志标线的类别信息；

根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息；

根据所述不同类别的国标规范信息，确定不同类别对应的计算规则；

根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系；

根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果。

优选地，所述获取待检查标志标线，包括：

对于点状数据的标志标线，则获取所述标志标线的空间数据；

对于线状数据的标志标线，则获取所述标志标线的空间坐标串序列数据；

对于面状数据的标志标线，则获取所述标志标线的空间坐标序列数据。

优选地，所述确定所述待检查标志标线的类别信息，包括：

根据所述待检查标志标线的属性数据，确定标志类别和标线类别；

其中，所述标志类别包括但不限于警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志及告示标志；

所述标线类别包括但不限于指示标线、禁止标线和警告标线。

优选地，所述根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息，包括：

根据所述类别信息，确定标志本身的几何规范、标线本身的几何规范以及标志标线的拓扑规范；

其中，所述标志本身的几何规范包括标志形状规范、标志大小规范、标志朝向规范和标志位置规范；

所述标线本身的几何规范包括标线形状规范、标线大小规范、标线朝向规范和标线设置规范。

优选地，所述根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系中，确定标志牌法线；

确定标志牌法线在水平面内和正北方向顺时针的夹角；

确定标志牌法线在竖直面内和垂线的夹角、标线起点和终点之间连续正北方向顺时针的夹角；

确定相关点的车行方向；

根据标志标线的空格位置数据，计算标志标线相对于该条道路上的参考距离；

根据标志标线的空格位置数据，计算标志标线相对于前后交叉口的参考距离；

计算关注的标志标线和周围标志标线的参考距离；

计算现有标志标线和路网的拓扑关系；

计算现有标志标线和其它设施的拓扑关系。

优选地，所述计算现有标志标线和其它设施的拓扑关系，包括：

计算标志标线和车道面的拓扑关系；

计算标志标线和车道线的拓扑关系；

计算标志标线和路口面的拓扑关系；

计算标志标线和绿化带的拓扑关系。

优选地，所述根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果，包括：

根据标志的类型以及标志本身的几何信息，根据对应的国标规范信息，确定标志本身在空间几何方面的合理性；

结合交通语义，根据所述标志标线的方位关系和对应的国标规范信息，确定标志标线空间方位关系的合理性；

结合交通语义，根据所述标志标线的度量关系和对应的国标规范信息，确定标志标线空间度量关系的合理性；

结合交通语义，根据所述标志标线的拓扑关系和对应的国标规范信息，确定标志标线空间拓扑关系的合理性。

本发明实施例的另一方面提供了一种道路交通标志标线的合理性检查装置，包括：

获取模块，用于获取待检查标志标线；

第一确定模块，用于确定所述待检查标志标线的类别信息；

第二确定模块，用于根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息；

第三确定模块，用于根据所述不同类别的国标规范信息，确定不同类别对应的计算规则；

计算模块，用于根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系；

第四确定模块，用于根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果。

本发明实施例的另一方面提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

本发明实施例的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

本发明的实施例获取待检查标志标线；确定所述待检查标志标线的类别信息；根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息；根据所述不同类别的国标规范信息，确定不同类别对应的计算规则；根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系；根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果。本发明可以方便快捷的分析某一类标志标线，或者某一条道路上的所有标志标线，以及某一个感兴趣的区域内道路交通标志标线是否在空间关系上合理；是否满足道路交通设施所应该必须遵守的国家标准，提高了合理性检查的效率和准确率。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的合理性检查方法的步骤流程图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

针对现有技术存在的问题，本发明实施例提供了一种道路交通标志标线的合理性检查方法，如图1所示，包括：

获取待检查标志标线；

确定所述待检查标志标线的类别信息；

根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息；

根据所述不同类别的国标规范信息，确定不同类别对应的计算规则；

根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系；

根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果。

优选地，所述获取待检查标志标线，包括：

对于点状数据的标志标线，则获取所述标志标线的空间数据；

对于线状数据的标志标线，则获取所述标志标线的空间坐标串序列数据；

对于面状数据的标志标线，则获取所述标志标线的空间坐标序列数据。

具体地，在本发明实施例中，首先选定标志标线；

如果该标志标线为点状数据，则获取其空间数据：PPoint(X

如果该标志标线为线状数据，则获取其空间坐标串序列数据：PLine(X

如果该标志标线为面状数据，则获取其空间坐标序列数据：PPolygon(X

优选地，所述确定所述待检查标志标线的类别信息，包括：

根据所述待检查标志标线的属性数据，确定标志类别和标线类别；

其中，所述标志类别包括但不限于警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志及告示标志；

所述标线类别包括但不限于指示标线、禁止标线和警告标线。

具体地，本发明实施例的标志标线类别判别过程中，根据属性数据判断标志标线的类别type：

其中，标志分为主标志和辅助标志，主标志又分为：警告标志、禁令标志、指示标志、指路标志、旅游区标志、作业区标志及告示标志。

标线分为：指示标线、禁止标线、警告标线。

优选地，所述根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息，包括：

根据所述类别信息，确定标志本身的几何规范、标线本身的几何规范以及标志标线的拓扑规范；

其中，所述标志本身的几何规范包括标志形状规范、标志大小规范、标志朝向规范和标志位置规范；

所述标线本身的几何规范包括标线形状规范、标线大小规范、标线朝向规范和标线设置规范。

具体地，本发明实施例根据标志标线类别type获取对应的国标规范Set。

其中，标志本身的几何规范包括：

1、标志形状规范Sshape。

标志的形状一般有正方形，矩形，原型，正等边三角形，倒等边三角形，等边八角形，以及叉形等。

标志形状规范Sshape可以如表1所示：

表1

2、标志大小规范Ssize。

计算标志图形的最小外接矩形的长和宽，以及半圆形的半径。如果是等边三角形或者等边八角形，需要计算出边的长度。

3、标志朝向规范Sazimuth。

根据车行方向以及标志面的法线方向计算标志的夹角。如果标志垂直于行车方向，那么标志的法线方向和车行方向之间的夹角就为180度。

4、标志位置规范Slocation。

标志的位置，从支撑方式上可分为四类：柱式，悬臂式，门架式，附着式。一般就看支撑杆在道路线性参考的位置情况，以及附着式的附着物在道路线性参考的位置。

标线本身的几何规范包括：标线形状规范Lshape、标线大小规范Lsize、标线朝向规范Sazimuth、标线设置规范Slocation：

1、标线形状规范Lshape

1)、文字标线；

2)、图形标线；

3)、线型标线；

4)、其他标线；

2、标线大小规范Lsize

1)、线型标线的宽度，虚线的线段及间隔长度；

2)、图形标线的最小外接矩形大小；

3)、字符标线的大小；

3、标线朝向规范Sazimuth：

1)、纵向标线：沿车行方向；

2)、横向标线：与车行方向交叉；

3)、其他标线：根据type确定方向；

4、标线设置规范Slocation

1)、纵向标线：车道面边界，不同行车方向分界；

2)、横向标线：车道面边界；

3)、其他标线：根据type确定那个位置；

标志标线拓扑规范包括：当前标志标线和其它周围标志标线的拓扑关系，具体包括：

1)、标志的支撑杆必须在车道面外，可以位于绿化带内。

2)、禁令、指示标志应设置在禁止、限制或遵循路段开始的位置。

3)、指路标志设置位置应符合每一条指路标志的具体规定。

4)、标志安装应使标志面垂直于车行方向。

5)、路侧标志应尽可能与道路中线垂直或成一定角度。其中，禁令和指示标志为0～45度，指路和警告标志为0～10度。

其中，警告标志尺寸大小规范可以如表2所示：

表2

禁令标志尺寸大小规范可以如表3所示：

表3

指示标志尺寸大小规范可以如表4所示：

表4

6)、门架、悬臂，车行道上方附着式标志的板面应垂直于道路行车方向，并且板面宜倾斜0～15度。

7)、所有的标线必须在道路面内。

8)、导向箭头在车道面内。

9)、车道分割线和道路面是包含关系。

10)、车道之间是邻接关系。

优选地，所述根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系，包括：

确定标志牌法线；

确定标志牌法线在水平面内和正北方向顺时针的夹角；

确定标志牌法线在竖直面内和垂线的夹角、标线起点和终点之间连续正北方向顺时针的夹角；

确定相关点的车行方向；

根据标志标线的空格位置数据，计算标志标线相对于该条道路上的参考距离；

根据标志标线的空格位置数据，计算标志标线相对于前后交叉口的参考距离；

计算关注的标志标线和周围标志标线的参考距离；

计算现有标志标线和路网的拓扑关系；

计算现有标志标线和其它设施的拓扑关系。

需要说明的是，本发明实施例根据相应的规范集Set获取对应的计算规则Rule，规范是文字语义层面的表述，规则是逻辑计算能够使用的代码或者函数。

其中，标志标线的方位关系的计算包括以下步骤A-E：

A.标志牌法线：是一条从标志背面到正面，垂直于标志牌表面的向外的垂线，

B.标志牌法线在水平面内和正北方向顺时针的夹角为标志的水平方纬α；

C.标志牌法线在竖直面内和垂线的夹角β

D.标线起点和终点之间连续和正北方向顺时针的夹角

E.某点的车行方向：该点附近的和车辆行驶方向一致的切线方向。

其中，标志标线的度量关系的计算包括以下步骤A-C：

A.根据标志标线的空格位置数据，计算标志标线相对于该条道路上的参考距离，横向上距离道路中心线的距离L

B.根据标志标线的空格位置数据，计算标志标线相对于前后交叉口的参考距离SCL和ECL。

C.计算关注的标志标线和周围标志标线的参考距离：LS

其中，标志标线的拓扑关系的计算包括以下步骤A-B：

A.计算现有标志标线和路网的拓扑关系；

B.计算现有标志标线和其它设施的拓扑关系；

a)计算标志标线和车道面的拓扑关系；

b)计算标志标线和车道线的拓扑关系；

c)计算标志标线和路口面的拓扑关系；

d)计算标志标线和绿化带的拓扑关系；

优选地，所述根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果，包括：

根据标志的类型以及标志本身的几何信息，根据对应的国标规范信息，确定标志本身在空间几何方面的合理性。

结合交通语义，根据所述标志标线的方位关系和对应的国标规范信息，确定标志标线空间方位关系的合理性。

结合交通语义，根据所述标志标线的度量关系和对应的国标规范信息，确定标志标线空间度量关系的合理性。

结合交通语义，根据所述标志标线的拓扑关系和对应的国标规范信息，确定标志标线空间拓扑关系的合理性。

具体地，本发明实施例最后得到合理性结果，主要包括以下(1)-(5)：

(1)、根据标志的类型以及标志本身的几何信息，根据第三部的获取的规范，判断标志本身在空间几何方面是否正确合理。

(2)、结合交通语义，结合第五步计算结果和第三部的获取的规范，判断标志标线空间方位关系的合理性。

(3)、结合交通语义，结合第六步计算结果和第三部的获取的规范，判断标志标线空间度量关系合理性。

(4)、结合交通语义，结合第七步计算结果和第三部的获取的规范，判断标志标线空间拓扑关系合理性。

(5)、合理性报告输出。

需要说明的是，本发明中提及的方位计算中，方位角是指以c点正北方向为0度，顺时针方向到目标方向线之间的夹角。

本发明中提及的度量计算即为举例计算，以Object1和Object2两个对象为例，计算上述两个对象之间的度量单位，即为计算两者之间的距离，设Object1的位置为Object1(X

Length＝Min{((X

其中，i∈(1，n)，j∈(1，m)。

另外，本发明中提及的拓扑计算，可采用现有的“九交模型”来实现。

本发明实施例的另一方面提供了一种道路交通标志标线的合理性检查装置，包括：

获取模块，用于获取待检查标志标线；

第一确定模块，用于确定所述待检查标志标线的类别信息；

第二确定模块，用于根据所述类别信息，确定对应不同类别的国标规范信息；

第三确定模块，用于根据所述不同类别的国标规范信息，确定不同类别对应的计算规则；

计算模块，用于根据所述计算规则计算所述标志标线的方位关系、度量关系和拓扑关系；

第四确定模块，用于根据所述方位关系、所述度量关系和所述拓扑关系，确定合理性检查结果。

本发明实施例的另一方面提供了一种电子设备，包括处理器以及存储器；

所述存储器用于存储程序；

所述处理器执行所述程序实现如前面所述的方法。

本发明实施例的另一方面提供了一种计算机可读存储介质，所述存储介质存储有程序，所述程序被处理器执行实现如前面所述的方法。

本发明实施例还公开了一种计算机程序产品或计算机程序，该计算机程序产品或计算机程序包括计算机指令，该计算机指令存储在计算机可读存储介质中。计算机设备的处理器可以从计算机可读存储介质读取该计算机指令，处理器执行该计算机指令，使得该计算机设备执行前面的方法。

在一些可选择的实施例中，在方框图中提到的功能/操作可以不按照操作示图提到的顺序发生。例如，取决于所涉及的功能/操作，连续示出的两个方框实际上可以被大体上同时地执行或所述方框有时能以相反顺序被执行。此外，在本发明的流程图中所呈现和描述的实施例以示例的方式被提供，目的在于提供对技术更全面的理解。所公开的方法不限于本文所呈现的操作和逻辑流程。可选择的实施例是可预期的，其中各种操作的顺序被改变以及其中被描述为较大操作的一部分的子操作被独立地执行。

此外，虽然在功能性模块的背景下描述了本发明，但应当理解的是，除非另有相反说明，所述的功能和/或特征中的一个或多个可以被集成在单个物理装置和/或软件模块中，或者一个或多个功能和/或特征可以在单独的物理装置或软件模块中被实现。还可以理解的是，有关每个模块的实际实现的详细讨论对于理解本发明是不必要的。更确切地说，考虑到在本文中公开的装置中各种功能模块的属性、功能和内部关系的情况下，在工程师的常规技术内将会了解该模块的实际实现。因此，本领域技术人员运用普通技术就能够在无需过度试验的情况下实现在权利要求书中所阐明的本发明。还可以理解的是，所公开的特定概念仅仅是说明性的，并不意在限制本发明的范围，本发明的范围由所附权利要求书及其等同方案的全部范围来决定。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备(如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统)使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。

计算机可读介质的更具体的示例(非穷尽性列表)包括以下：具有一个或多个布线的电连接部(电子装置)，便携式计算机盘盒(磁装置)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)，可擦除可编辑只读存储器(EPROM或闪速存储器)，光纤装置，以及便携式光盘只读存储器(CDROM)。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

以上是对本发明的较佳实施进行了具体说明，但本发明并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。