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WO2012058952A1 - 数据更新方法和装置 - Google Patents

数据更新方法和装置 Download PDF

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Publication number
WO2012058952A1
WO2012058952A1 PCT/CN2011/077745 CN2011077745W WO2012058952A1 WO 2012058952 A1 WO2012058952 A1 WO 2012058952A1 CN 2011077745 W CN2011077745 W CN 2011077745W WO 2012058952 A1 WO2012058952 A1 WO 2012058952A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
data
gps data
gps
map
map matching
Prior art date
Application number
PCT/CN2011/077745
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
贾学力
Original Assignee
北京世纪高通科技有限公司
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 北京世纪高通科技有限公司 filed Critical 北京世纪高通科技有限公司
Publication of WO2012058952A1 publication Critical patent/WO2012058952A1/zh

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3863—Structures of map data
    • G01C21/387—Organisation of map data, e.g. version management or database structures
    • G01C21/3881—Tile-based structures
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C21/00—Navigation; Navigational instruments not provided for in groups G01C1/00 - G01C19/00
    • G01C21/38—Electronic maps specially adapted for navigation; Updating thereof
    • G01C21/3804—Creation or updating of map data
    • G01C21/3807—Creation or updating of map data characterised by the type of data
    • G01C21/3815—Road data
    • G01C21/3819—Road shape data, e.g. outline of a route

Definitions

  • the present invention relates to data processing technologies, and in particular, to a data update method and apparatus. Background technique
  • GPS Global Positioning System
  • GPS location services are gaining popularity, and the quality requirements for GPS satellite navigation and GPS location services are increasing.
  • people's requirements for the current situation and fineness of navigation electronic maps have gradually increased.
  • the existing field data collection methods are: using geographic data to collect vehicles, driving in the streets and alleys of the geographical area, data collection and verification of all roads in the geographical area.
  • the existing data updating method of the navigation electronic map needs to collect data of all the roads in the geographical area, and there is no external data.
  • the targeting of the industry data collection is long, and the data of all the roads in the geographical area is long.
  • the change data of the road cannot be captured and updated in the navigation electronic map in time, resulting in the navigation electronic map not having a high current situation. Summary of the invention
  • Embodiments of the present invention provide a data updating method and apparatus capable of quickly updating data of a navigation electronic map.
  • a data updating method including: performing map matching processing on GPS data, obtaining GPS data that fails to match a map; and acquiring a GPS data clustering group reflecting a shape of the road from the GPS data in which the map matching fails; The GPS data clustering family is updated into a navigation electronic map.
  • a data update apparatus including:
  • a first data acquisition module configured to perform map matching processing on the GPS data, and obtain GPS data that fails to match the map
  • a clustering family obtaining module configured to acquire, from the GPS data of the map matching failure obtained by the first data acquiring module, a GPS data clustering group that reflects a road shape;
  • a map update module configured to update the cluster of GPS data acquired by the cluster family acquisition module to the navigation electronic map.
  • the data updating method and device provided by the embodiment of the present invention performs map matching processing on the GPS data, and verifies and updates the GPS data clustering group reflecting the road shape in the GPS data in which the map matching fails, and updates to the navigation electronic map, thereby realizing Navigate the data updates of the electronic map.
  • the embodiment of the invention solves the problem that the data period of the navigation electronic map is updated in the prior art, and the data of the navigation electronic map can be quickly updated, thereby improving the current situation of the navigation electronic map.
  • FIG. 1 is a flowchart of a data updating method according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart 1 of a data update method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a second flowchart of a data update method according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 5 is a schematic structural diagram 1 of a data updating apparatus according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 6 is a schematic structural diagram of a clustering family obtaining module shown in FIG. 5;
  • FIG. 7 is a schematic structural diagram 2 of a data updating apparatus according to another embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a schematic structural diagram of a map updating module shown in FIG. 5.
  • the navigation data electronic map has higher data cost and longer cycle time.
  • the present invention provides a data update method and apparatus.
  • the data update method provided by the embodiment of the present invention includes:
  • Step 101 Perform map matching processing on the GPS data to obtain GPS data with map matching failure.
  • the GPS data may include information such as latitude and longitude coordinates of the GPS point, instantaneous speed, time, and orientation based on the true north.
  • step 101 may process the GPS data in a partition.
  • the process of performing map matching processing on the GPS data in step 101 may include: acquiring all the roads in a circular area with a radius of R centered on one GPS point in the GPS data, where the value of R is The interval is generally 20m R 90m; determining the projection distance of the GPS point to all roads in the circular area; if the projection distance of all the roads of the GPS point is greater than the set threshold m m and the angle between the GPS point orientation and the road is greater than If the threshold n is set, the GPS point map matching fails.
  • the value range of m is generally (20, 70), and the value range of n is generally (60°, 80°). All GPS points that failed to match the map constitute GPS data for map matching failure.
  • Step 102 Acquire a GPS data clustering family that reflects the shape of the road from the GPS data that fails to match the map.
  • step 102 can use the grid-based density clustering algorithm to obtain the GPS data clustering family.
  • the GPS data clustering family that reflects the shape of the road. Said.
  • Step 103 Update the GPS data clustering group to the navigation electronic map.
  • the GPS data clustering family that reflects the shape of the road obtained from step 102 can be subjected to some processing such as smoothing processing to obtain GPS data that can better reflect the shape of the road, which can better reflect the road.
  • the shape of the GPS data is generally distributed in a strip.
  • the GPS data reflecting the shape of the road is provided to the manufacturer of the navigation electronic map in time.
  • the field collectors can verify and confirm in time, and update to the navigation electronic map to update the data of the navigation electronic map. .
  • the data updating method provided by the embodiment of the present invention performs map matching processing on the GPS data, and verifies and updates the GPS data clustering group reflecting the road shape in the GPS data in which the map matching fails, and updates the navigation electronic map to realize the navigation electronic
  • the data of the map is updated.
  • the embodiment of the invention solves the problem that the data period of the navigation electronic map is updated in the prior art, and the data of the navigation electronic map can be quickly updated, thereby improving the current situation of the navigation electronic map.
  • the specific process of the data update method provided by another embodiment of the present invention includes:
  • Step 201 Perform map matching processing on the GPS data to obtain GPS data with map matching failure.
  • step 201 the process of obtaining the map matching failed GPS data in step 201 is similar to step 101, and is not repeated here.
  • Step 202 Calculate the distribution density of the GPS data in which the map matching fails in each grid unit.
  • the geographic area of the city where the map matching failed GPS data includes at least one grid unit.
  • the geographic area of the city where the GPS data is located can be evenly divided into p *q grids in the longitude and latitude directions, where p and q are integers greater than 0, and the length and width of the grid are generally 20 ⁇ 50 The smaller the range of meters, lengths and widths, the more accurate the result of gridding the map to match failed GPS data.
  • the distribution density of the GPS data in which the map matching fails in each grid unit is obtained by using the program identification, that is, the number of GPS points in which the map matching fails in each grid unit.
  • GPS data can include many GPS points.
  • Step 203 Acquire a GPS data clustering group composed of grid cells whose distribution density is not less than a preset threshold.
  • step 203 may remove the grid unit whose density is less than the preset threshold according to the distribution density of the GPS data in which the map matching fails in each grid unit, and merge the adjacent grids whose density is not less than a preset threshold. Unit, get the cluster of GPS data clusters.
  • the threshold value in step 203 is generally set by: sorting the grid cells according to the distribution density of the GPS data from high to low. If the distribution density of the GPS data changes by more than a, the GPS data with the largest decrease can be obtained.
  • the distribution density is used as a threshold. For example, if the distribution density is 1000, 800, 700, 300, 80, 50 GPS data, 300 can be selected as the threshold. If the distribution density of GPS data changes less than a, a specific percentage value can be used as the threshold value.
  • the threshold takes the distribution density of 30% of the grid cells as a threshold. Where a is greater than The number of 0 can be set as needed.
  • Step 204 Obtain a curve composed of GPS points in the GPS data in which the map matching fails, from the GPS data clustering group.
  • step 204 may perform curve fitting processing on the GPS data clustering group to obtain a curve that can mark the shape of the road, and superimpose it on the navigation electronic map. , can be verified and confirmed on the production.
  • road changes can include: changes in road shape and/or new roads.
  • Step 205 Update the curve to the navigation electronic map.
  • this embodiment may further include:
  • Step 206 Acquire GPS data by using a vehicle equipped with a GPS device.
  • the data of the navigation electronic map may be updated according to the city, so that only GPS data in the geographic area of the city may be acquired, and the GPS data may be sent by a vehicle (floating vehicle) equipped with a GPS device, and the prior art Use these GPS data to provide real-time traffic information.
  • step 206 obtains GPS data by the vehicle equipped with the GPS device, instead of collecting the data through the map data collection vehicle, the cost of updating the data of the navigation electronic map can be reduced.
  • an appropriate database can be established to store GPS data according to the time, spatial distribution characteristics of the GPS data and the large amount of GPS data.
  • Step 207 Pre-processing the GPS data to eliminate data format errors and data outside the urban geographic area.
  • the malformed data may include: GPS data outside the time stamp range and GPS data with the wrong azimuth angle.
  • step 203 may further include:
  • step 2031 all grid cells are marked as not accessed.
  • step 2032 an unmanaged mesh unit is obtained.
  • step 2033 the grid unit is marked as accessed.
  • Step 2034 Determine whether the distribution density of the GPS data whose map matching fails is greater than a threshold.
  • the grid cells are marked as noise.
  • step 2035 is performed to mark the grid cells as noise.
  • step 2036 it is determined whether the entire grid unit has been accessed. In this embodiment, if the result of the determination in step 2036 is that the grid unit is not accessed, then step 2032 is performed to continue to acquire the un-accessed grid unit. If the grid unit has been accessed, step 2037 is performed. , merge the adjacent only marked grid cells to obtain the GPS data clustering family.
  • the data updating method provided by the embodiment of the present invention performs map matching processing on the GPS data, and verifies and updates the GPS data clustering group reflecting the road shape in the GPS data in which the map matching fails, and updates the navigation electronic map to realize the navigation electronic The data of the map is updated.
  • the embodiment of the invention solves the problem that the data period of the navigation electronic map is updated in the prior art, and the data of the navigation electronic map can be quickly updated, thereby improving the current situation of the navigation electronic map.
  • the data updating apparatus includes: a first data acquiring module 501, configured to perform map matching processing on the GPS data, and obtain GPS data with map matching failure.
  • the first data acquisition module 501 can process the GPS data in a partition.
  • the process of performing map matching processing on the GPS data in the first data acquiring module 501 may include: acquiring all the roads in a circular area with a radius of R centered on one GPS point in the GPS data, where
  • the value range of R is generally 20m R 90m; the projection distance of the GPS point to all roads in the circular area is determined; if the projection distance of all the roads of the GPS point is greater than the set threshold m m and the GPS point orientation and road If the angle is greater than the set threshold n, the GPS point map matching fails.
  • the value range of m is generally (20, 70)
  • the value range of n is generally (60°, 80°). All GPS points that failed to match the map constitute GPS data for which the map matches the failure.
  • the clustering family obtaining module 502 is configured to obtain a GPS data clustering family reflecting the shape of the road from the GPS data of the map matching failure acquired by the first data acquiring module.
  • the cluster family obtaining module 502 can obtain a GPS data clustering group by using a grid-based density clustering algorithm, and actually acquire a GPS data clustering family that reflects a road shape. There are a variety of methods that can be used here.
  • the map update module 503 is configured to update the cluster of GPS data acquired by the cluster family acquisition module to the navigation electronic map.
  • the GPS data clustering family that reflects the shape of the road obtained from the clustering family acquisition module 502 can obtain GPS data that can better reflect the shape of the road through some processing such as smoothing processing, which can be better.
  • the GPS data reflecting the shape of the road is generally distributed in a strip shape.
  • the GPS data reflecting the shape of the road is provided to the manufacturer of the navigation electronic map in time.
  • the field collectors can verify and confirm in time, and update to the navigation electronic map to update the data of the navigation electronic map. .
  • the cluster family obtaining module 502 may further include: a distribution density calculation sub-module 5021, configured to calculate a distribution density of the GPS data in which the map matching fails in each grid unit.
  • the geographic area of the city where the map matching failed GPS data includes at least one grid unit.
  • the geographic area of the city where the GPS data is located can be evenly divided into p *q grids in the longitude and latitude directions, where p and q are integers greater than 0, and the length and width of the grid are generally 20 ⁇ 50 The smaller the range of meters, lengths and widths, the more accurate the result of gridding the map to match failed GPS data.
  • the distribution density calculation sub-module 5021 of this embodiment can use the program identification to obtain the distribution density of the GPS data in which the map matching fails in each grid unit, that is, the number of GPS points in which the map matching fails in each grid unit.
  • GPS data can include many GPS points.
  • the clustering family obtaining sub-module 5022 is configured to acquire a GPS data clustering group composed of grid cells whose distribution density is not less than a preset threshold calculated by the distributed density calculation sub-module.
  • the clustering family obtaining sub-module 5022 may remove the grid unit whose density is less than the preset threshold according to the distribution density of the GPS data in which the map matching fails in each grid unit, and merge the adjacent density to be not less than the pre-predetermined Set the grid unit of the threshold to obtain the GPS data clustering family.
  • the threshold in the cluster family acquisition sub-module 5022 is generally set by: sorting the grid cells according to the distribution density of the GPS data from high to low, and if the distribution density of the GPS data changes by more than a, The distribution density of the GPS data with the largest drop is used as the threshold. For example, GPS data with a density of 1 000, 800, 700, 300, 80, 50 can be selected as the threshold; if the distribution density of the GPS data changes less than a, A specific percentage value is used as a threshold, for example, a distribution density of 30% of grid cells is used as a threshold. Where a is a number greater than 0 and can be set as needed.
  • the method for obtaining the cluster of GPS data clusters by the cluster family acquisition sub-module 5022 provided in this embodiment is similar to step 203, and is not described here.
  • the data updating apparatus provided in this embodiment may further include:
  • the second data acquisition module 504 is configured to acquire the GPS data by using a vehicle equipped with a GPS device.
  • the data of the navigation electronic map may be updated according to the city, so that only GPS data in the geographic area of the city may be acquired, and the GPS data may be sent by a vehicle (floating vehicle) equipped with a GPS device, and the prior art Use these GPS data to provide real-time traffic information.
  • the second data acquisition module 504 obtains the GPS data through the vehicle equipped with the GPS device, instead of collecting the data through the map data collection vehicle, thereby reducing the cost of updating the data of the navigation electronic map.
  • an appropriate database can be established to store GPS data according to the time, spatial distribution characteristics of the GPS data and the large amount of GPS data.
  • the pre-processing module 505 is configured to pre-process the GPS data acquired by the second data acquiring module 504, and eliminate data format errors and data outside the urban geographic area.
  • the map update module 503 may further include:
  • the curve obtaining sub-module 5031 is configured to obtain, from the GPS data clustering group, a curve composed of GPS points in the GPS data that the map matching fails.
  • the curve acquisition sub-module 5031 can perform curve fitting processing on the GPS data clustering group to obtain a curve that can mark the shape of the road, and superimpose it on the navigation.
  • road changes can include: changes in road shape and / or new roads.
  • the map update sub-module 5032 is configured to update the curve acquired by the curve acquisition sub-module into the navigation electronic map.
  • the data updating apparatus performs map matching processing on the GPS data, and verifies and updates the GPS data clustering group reflecting the road shape in the GPS data of the map matching failure, and updates to the navigation electronic map, thereby realizing the navigation electronic
  • the data of the map is updated.
  • the embodiment of the invention solves the problem that the data period of the navigation electronic map is updated in the prior art The problem is that the data of the navigation electronic map can be quickly updated, and the current situation of the navigation electronic map is improved.
  • the data updating method and apparatus provided by the embodiments of the present invention can be applied to data update of a navigation electronic map.

Landscapes

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Description

数据更新方法和装置 本申请要求于 2010 年 11 月 03 日提交中国专利局、 申请号为 201010534556. 0 , 发明名称为 "数据更新方法和装置" 的中国专利 申请的优先权， 其全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本发明涉及数据处理技术， 特别涉及一种数据更新方法和装置。 背景技术
全球定位系统 （ Global Positioning System, GPS ) 卫星导航和 GPS 位置服务越来越受到人们的青睐， 人们对 GPS卫星导航和 GPS位置服务 的质量要求也越来越高。 作为 GPS卫星导航和 GPS位置服务的核心组成 部分， 人们对导航电子地图的现势性和精细度的要求也逐步提高。 目前， 导航电子地图的数据更新的主要过程是外业数据釆集。 现有 的外业数据釆集方式是： 使用地理数据釆集车， 行驶在地理区域内的大 街小巷， 对地理区域内全部道路进行数据釆集和验证。 使用现有的外业数据釆集方式更新导航电子地图的数据时， 发明人 发现， 至少存在以下问题： 现有的导航电子地图的数据更新方式需要釆 集地理区域内全部道路的数据， 没有外业数据釆集的针对性， 釆集地理 区域内全部道路的数据的周期较长， 道路的变化数据不能及时的捕捉并 更新到导航电子地图中， 导致导航电子地图不具有较高的现势性。 发明内容
本发明的实施例提供一种数据更新方法和装置， 能够快速的更新导 航电子地图的数据。
一方面， 提供一种数据更新方法， 包括： 对 GPS数据进行地图匹配 处理， 得到地图匹配失败的 GPS数据； 从所述地图匹配失败的 GPS数据 中获取反映道路形状的 GPS数据聚类族； 将所述 GPS数据聚类族更新到 导航电子地图中。 另一方面， 提供一种数据更新装置， 包括：
第一数据获取模块， 用于对 GPS数据进行地图匹配处理， 得到地图 匹配失败的 GPS数据；
聚类族获取模块， 用于从所述第一数据获取模块获取的地图匹配失 败的 GPS数据中获取反映道路形状的 GPS数据聚类族；
地图更新模块， 用于将所述聚类族获取模块获取的 GPS数据聚类族 更新到导航电子地图中。
本发明实施例提供的数据更新方法和装置， 通过对 GPS数据进行地 图匹配处理， 针对地图匹配失败的 GPS数据中反映道路形状的 GPS数据 聚类族进行验证并更新到导航电子地图中， 实现了导航电子地图的数据 更新。 本发明实施例解决了现有技术更新导航电子地图的数据周期较长 的问题， 能够快速的更新导航电子地图的数据， 提高了导航电子地图的 现势性。
附图说明 图 1为本发明实施例提供的数据更新方法的流程图；
图 2为本发明另一实施例提供的数据更新方法的流程图一； 图 3为本发明另一实施例提供的数据更新方法的流程图二； 图 4为图 3所示的本发明另一实施例提供的数据更新方法中步骤 203 的流程图；
图 5为本发明又一实施例提供的数据更新装置的结构示意图一； 图 6为图 5所示的聚类族获取模块的结构示意图；
图 7为本发明又一实施例提供的数据更新装置的结构示意图二； 图 8为图 5所示的地图更新模块的结构示意图。
具体实施方式 下面将结合本发明实施例中的附图， 对本发明实施例中的技 术方案进行清楚、 完整地描述， 显然， 所描述的实施例仅仅是本 发明一部分实施例， 而不是全部的实施例。 基于本发明中的实施 例， 本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的 所有其他实施例， 都属于本发明保护的范围。 为了解决现有技术更新导航电子地图的数据成本较高和周期较长的 问题， 本发明实施例提供一种数据更新方法和装置。
如图 1所示， 本发明实施例提供的数据更新方法， 包括：
步骤 101 , 对 GPS数据进行地图匹配处理， 得到地图匹配失败的 GPS 数据。
在本实施例中， GPS数据可以包含 GPS点的经纬度坐标、 瞬时速度、 时间以及以正北为基准的方位等信息。 在本实施例中， 为了提高地图匹配处理的效率， 步骤 101 可以分区 处理 GPS数据。 以圓形区域为例， 步骤 101 中对 GPS数据进行地图匹配 处理的过程可以包括： 获取以 GPS数据中一个 GPS 点为中心， 半径为 R 的圓形区域内的全部道路， 其中 R的取值区间一般为 20m R 90m; 确定 该 GPS点到圓形区域内全部道路的投影距离； 如果该 GPS点的全部道路 的投影距离均大于设定的阈值 m米并且 GPS点方位和道路的夹角大于设 定的阈值 n , 则该 GPS 点地图匹配失败， 其中， m 的取值区间一般为 ( 20, 70 ) , n 的取值区间一般为 （ 60° ，80° ) 。 所有地图匹配失败的 GPS点构成地图匹配失败的 GPS数据。 步骤 102 , 从地图匹配失败的 GPS 数据中获取反映道路形状的 GPS 数据聚类族。
在本实施例中，步骤 1 02可以使用基于网格的密度聚类算法获取 G P S 数据聚类族， 实际获取反映道路形状的 GPS 数据聚类族的方法可以有很 多种， 在此不——赞述。
步骤 103 , 将 GPS数据聚类族更新到导航电子地图中。
在本实施例中，从步骤 1 02获取的反映道路形状的 GPS数据聚类族， 可以经过一些处理如平滑处理等， 获得可以较好的反映道路形状的 GPS 数据， 这些可以较好的反映道路形状的 GPS 数据一般呈带状分布。 将这 些反映道路形状的 GPS 数据及时提供给导航电子地图的生产商， 针对这 些 GPS 数据， 外业釆集人员及时进行验证和确认， 并更新到导航电子地 图中， 可以实现导航电子地图的数据更新。
本发明实施例提供的数据更新方法， 通过对 GPS数据进行地图匹配 处理， 针对地图匹配失败的 GPS数据中反映道路形状的 GPS数据聚类族 进行验证并更新到导航电子地图中， 实现了导航电子地图的数据更新。 本发明实施例解决了现有技术更新导航电子地图的数据周期较长的问 题， 能够快速的更新导航电子地图的数据， 提高了导航电子地图的现势 性。
为了使本领域的技术人员能够对本发明实施例所述的从地图匹配失 败的 GPS数据中获取反映道路形状的 GPS数据聚类族有更明确的认识， 以便于进一步理解本发明实施例提供的技术方案， 如图 2 所示， 本发明 另一实施例提供的数据更新方法的具体流程， 包括：
步骤 201 , 对 GPS数据进行地图匹配处理， 得到地图匹配失败的 GPS 数据。
在本实施例中， 步骤 201得到地图匹配失败的 GPS数据的过程与步 骤 101相似， 在此不再——赘述。
步骤 202 , 计算地图匹配失败的 GPS数据在各个网格单元的分布密 度。
在本实施例中， 地图匹配失败的 GPS数据所在的城市地理区域包括 至少一个网格单元。 可以将 GPS 数据所在的城市地理区域在经度和纬度 方向上均匀划分为 p *q个网格， 其中， p和 q均为大于 0的整数， 网格的 长度和宽度的范围一般为 20 ~ 50米， 长度和宽度的范围越小， 网格化处 理地图匹配失败的 GPS数据的结果越精确。
本实施例步骤 202可以使用程序识别获取到每个网格单元中地图匹 配失败的 GPS 数据的分布密度， 即每个网格单元中地图匹配失败的 GPS 点的数目。 其中， GPS数据可以包括许多 GPS点。
步骤 203 , 获取分布密度不小于预设阈值的网格单元组成的 GPS数 据聚类族。
在本实施例中， 步骤 203可以根据每个网格单元中地图匹配失败的 GPS数据的分布密度， 剔除密度小于预设阈值的网格单元， 合并相邻的密 度不小于预设阈值的网格单元， 获取到 GPS数据聚类族。
在本实施例中， 步骤 203 中阈值一般通过如下方式设定： 将网格单 元按 GPS数据的分布密度由高到低排序， 如果 GPS数据的分布密度变化 大于 a , 可以将降幅最大的 GPS数据的分布密度作为阈值， 例如， 分布密 度为 1000、 800、 700、 300、 80、 50的 GPS数据， 则可以选取 300作为 阈值； 如果 GPS数据的分布密度变化小于 a , 可以将特定百分比的数值作 为阈值， 例如， 将 30%的网格单元的分布密度作为阈值。 其中， a是大于 0的数， 可以根据需要进行设定。
步骤 204 , 从 GPS数据聚类族中获取由地图匹配失败的 GPS数据中 GPS点组成的曲线。
在本实施例中， 为了便于导航电子地图生产商进行验证和确认， 步 骤 204可以对 GPS数据聚类族进行曲线拟合处理， 得到一条可以标志道 路形状的曲线， 将它叠加到导航电子地图中， 就可以供生产上进行验证 和确认。 其中， 道路变化可以包括： 道路形状发生变化和 /或新增道路。
步骤 205 , 将曲线更新到导航电子地图中。
进一步的， 如图 3所示， 本实施例还可以包括：
步骤 206 , 通过装有 GPS装置的车辆获取 GPS数据。 在本实施例中， 可以根据城市更新导航电子地图的数据， 因此可以 只获取该城市地理区域内的 GPS数据， 这些 GPS数据可以是装有 GPS装 置的车辆 （浮动车） 发送的， 现有技术利用这些 GPS 数据提供实时的交 通信息。
在本实施例中， 步骤 206通过装有 GPS装置的车辆获取 GPS数据， 而不是通过地图数据釆集车进行釆集数据， 可以降低导航电子地图的数 据更新的成本。
在本实施例中， 可以根据 GPS数据的时间、 空间分布特性以及 GPS 数据量大的特点， 建立合适的数据库， 存储 GPS数据。
步骤 207 , 对 GPS数据进行预处理， 剔除数据格式错误以及城市地 理区域以外的数据。 在本实施例中， 格式错误的数据可以包括： 时间戳范围之外的 GPS 数据和方位角度错误的 GPS数据。
进一步的， 如图 4 所示， 本实施例提供的数据更新方法， 步骤 203 还可以包括：
步骤 2031 , 将所有的网格单元标记为未访问。
步骤 2032 , 获取一个未访问的网格单元。 步骤 2033 , 将网格单元标记为已访问。
步骤 2034 ,判断地图匹配失败的 GPS数据的分布密度是否大于阈值。 步骤 2035 , 将网格单元标记为噪声。
在本实施例中，如果步骤 2034判断结果为网格单元的分布密度小于 阈值， 则执行步骤 2035将网格单元标记为噪声。
步骤 2036 , 判断是否已访问完全部的网格单元。 在本实施例中，如果步骤 2036判断的结果为未访问完全部的网格单 元， 则执行步骤 2032 , 继续获取未访问的网格单元， 如果已访问完全部 的网格单元， 则执行步骤 2037 , 合并相邻的只标记已访问的网格单元， 得到 GPS数据聚类族。 本发明实施例提供的数据更新方法， 通过对 GPS数据进行地图匹配 处理， 针对地图匹配失败的 GPS数据中反映道路形状的 GPS数据聚类族 进行验证并更新到导航电子地图中， 实现了导航电子地图的数据更新。 本发明实施例解决了现有技术更新导航电子地图的数据周期较长的问 题， 能够快速的更新导航电子地图的数据， 提高了导航电子地图的现势 性。
本发明又一实施例提供的数据更新装置， 如图 5所示， 包括： 第一数据获取模块 501 , 用于对 GPS数据进行地图匹配处理， 得到 地图匹配失败的 GPS数据。 在本实施例中， 为了提高地图匹配处理的效率， 第一数据获取模块 501可以分区处理 GPS数据。 以圓形区域为例， 第一数据获取模块 501 中 对 GPS数据进行地图匹配处理的过程可以包括： 获取以 GPS数据中一个 GPS点为中心， 半径为 R的圓形区域内的全部道路， 其中 R的取值区间一 般为 20m R 90m; 确定该 GPS点到圓形区域内全部道路的投影距离； 如 果该 GPS点的全部道路的投影距离均大于设定的阈值 m米并且 GPS点方 位和道路的夹角大于设定的阈值 n , 则该 GPS点地图匹配失败， 其中， m 的取值区间一般为 （ 20, 70 ) , n的取值区间一般为 （60° ，80° ) 。 所有 地图匹配失败的 GPS点构成地图匹配失败的 GPS数据。
聚类族获取模块 502 , 用于从第一数据获取模块获取的地图匹配失 败的 GPS数据中获取反映道路形状的 GPS数据聚类族。 在本实施例中， 聚类族获取模块 502可以使用基于网格的密度聚类 算法获取 GPS数据聚类族， 实际获取反映道路形状的 GPS数据聚类族的 方法可以有艮多种， 在此不——赘述。
地图更新模块 503 , 用于将聚类族获取模块获取的 GPS数据聚类族 更新到导航电子地图中。
在本实施例中， 从聚类族获取模块 502 获取的反映道路形状的 GPS 数据聚类族， 可以经过一些处理如平滑处理等， 获得可以较好的反映道 路形状的 GPS数据， 这些可以较好的反映道路形状的 GPS数据一般呈带 状分布。 将这些反映道路形状的 GPS 数据及时提供给导航电子地图的生 产商， 针对这些 GPS 数据， 外业釆集人员及时进行验证和确认， 并更新 到导航电子地图中， 可以实现导航电子地图的数据更新。
进一步的， 如图 6所示， 聚类族获取模块 502 , 还可以包括： 分布密度计算子模块 5021 , 用于计算地图匹配失败的 GPS数据在各 个网格单元的分布密度。
在本实施例中， 地图匹配失败的 GPS数据所在的城市地理区域包括 至少一个网格单元。 可以将 GPS 数据所在的城市地理区域在经度和纬度 方向上均匀划分为 p *q个网格， 其中， p和 q均为大于 0的整数， 网格的 长度和宽度的范围一般为 20 ~ 50米， 长度和宽度的范围越小， 网格化处 理地图匹配失败的 GPS数据的结果越精确。
本实施例分布密度计算子模块 5021 可以使用程序识别获取到每个 网格单元中地图匹配失败的 GPS 数据的分布密度， 即每个网格单元中地 图匹配失败的 GPS点的数目。 其中， GPS数据可以包括许多 GPS点。
聚类族获取子模块 5022 , 用于获取分布密度计算子模块计算出的分 布密度不小于预设阈值的网格单元组成的 GPS数据聚类族。
在本实施例中，聚类族获取子模块 5022可以根据每个网格单元中地 图匹配失败的 GPS数据的分布密度， 剔除密度小于预设阈值的网格单元， 合并相邻的密度不小于预设阈值的网格单元， 获取到 GPS数据聚类族。
在本实施例中，聚类族获取子模块 5022中阈值一般通过如下方式设 定： 将网格单元按 GPS数据的分布密度由高到低排序， 如果 GPS数据的 分布密度变化大于 a , 可以将降幅最大的 GPS数据的分布密度作为阈值， 例如， 分布密度为 1 000、 800、 700、 300、 80、 50的 GPS数据， 则可以 选取 300作为阈值； 如果 GPS数据的分布密度变化小于 a , 可以将特定百 分比的数值作为阈值， 例如， 将 30%的网格单元的分布密度作为阈值。 其 中， a是大于 0的数， 可以根据需要进行设定。 本实施例提供的聚类族获取子模块 5022获取 GPS数据聚类族的方法 与步骤 203相似， 在此不再——赘述。
进一步的， 如图 7 所示， 本实施例提供的数据更新装置， 还可以包 括：
第二数据获取模块 504 ,用于通过装有 GPS装置的车辆获取所述 GPS 数据。
在本实施例中， 可以根据城市更新导航电子地图的数据， 因此可以 只获取该城市地理区域内的 GPS数据， 这些 GPS数据可以是装有 GPS装 置的车辆 （浮动车） 发送的， 现有技术利用这些 GPS 数据提供实时的交 通信息。
在本实施例中， 第二数据获取模块 504通过装有 GPS装置的车辆获 取 GPS 数据， 而不是通过地图数据釆集车进行釆集数据， 可以降低导航 电子地图的数据更新的成本。
在本实施例中， 可以根据 GPS数据的时间、 空间分布特性以及 GPS 数据量大的特点， 建立合适的数据库， 存储 GPS数据。
预处理模块 505 , 用于对第二数据获取模块 504获取的 GPS数据进 行预处理， 剔除数据格式错误以及城市地理区域以外的数据
进一步的， 如图 8所示， 地图更新模块 503 , 还可以包括：
曲线获取子模块 5031 , 用于从 GPS数据聚类族中获取由所述地图匹 配失败的 GPS数据中 GPS点组成的曲线。
在本实施例中， 为了便于导航电子地图生产商进行验证和确认， 曲 线获取子模块 5031可以对 GPS数据聚类族进行曲线拟合处理， 得到一条 可以标志道路形状的曲线， 将它叠加到导航电子地图中， 就可以供生产 上进行验证和确认。 其中， 道路变化可以包括： 道路形状发生变化和 /或 新增道路。
地图更新子模块 5032 , 用于将所述曲线获取子模块获取的曲线更新 到导航电子地图中。
本发明实施例提供的数据更新装置， 通过对 GPS数据进行地图匹配 处理， 针对地图匹配失败的 GPS数据中反映道路形状的 GPS数据聚类族 进行验证并更新到导航电子地图中， 实现了导航电子地图的数据更新。 本发明实施例解决了现有技术更新导航电子地图的数据周期较长的问 题， 能够快速的更新导航电子地图的数据， 提高了导航电子地图的现势 性。
本发明实施例提供的数据更新方法和装置， 可以应用在导航电子地 图的数据更新中。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬 件、 处理器执行的软件模块， 或者二者的结合来实施。 软件模块可以置 于随机存储器 （RAM ) 、 内存、 只读存储器 （ROM ) 、 电可编程 R0M、 电可 擦除可编程 R0M、 寄存器、 硬盘、 可移动磁盘、 CD-R0M、 或技术领域内所 公知的任意其它形式的存储介质中。 以上， 仅为本发明的具体实施方式， 但本发明的保护范围并不局限 于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内， 可 轻易想到变化或替换， 都应涵盖在本发明的保护范围之内。 因此， 本发 明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims

权 利 要 求 书
1、 一种数据更新方法， 其特征在于， 包括：
对 GPS数据进行地图匹配处理， 得到地图匹配失败的 GPS数据； 从所述地图匹配失败的 GPS数据中获取反映道路形状的 GPS数据聚 类族；
将所述 GPS数据聚类族更新到导航电子地图中。
2、 根据权利要求 1所述的数据更新方法， 其特征在于， 所述地图匹 配失败的 GPS数据所在的城市地理区域包括至少一个网格单元；
所述从所述地图匹配失败的 GPS数据中获取反映道路形状的 GPS数 据聚类族， 包括：
计算所述地图匹配失败的 GPS数据在各个网格单元的分布密度； 获取所述分布密度不小于预设阈值的网格单元组成的 GPS数据聚类 族。
3、根据权利要求 1所述的数据更新方法，其特征在于，所述对对 GPS 数据进行地图匹配处理， 得到地图匹配失败的 GPS数据之前， 包括： 通过装有 GPS装置的车辆获取所述 GPS数据。
4、 根据权利要求 1所述的数据更新方法， 其特征在于， 所述将所述 GPS数据聚类族更新到导航电子地图中， 包括：
从 GPS数据聚类族中获取由所述地图匹配失败的 GPS数据中 GPS点 组成的曲线；
将所述曲线更新到导航电子地图中。
5、 一种数据更新装置， 其特征在于， 包括：
第一数据获取模块， 用于对 GPS数据进行地图匹配处理， 得到地图 匹配失败的 GPS数据；
聚类族获取模块， 用于从所述第一数据获取模块获取的地图匹配失 败的 GPS数据中获取反映道路形状的 GPS数据聚类族；
地图更新模块， 用于将所述聚类族获取模块获取的 GPS数据聚类族 更新到导航电子地图中。
6、 根据权利要求 5所述的数据更新装置， 其特征在于， 所述地图匹 配失败的 GPS数据所在的城市地理区域包括至少一个网格单元；
所述聚类族获取模块， 包括：
分布密度计算子模块， 用于计算所述地图匹配失败的 GPS数据在各 个网格单元的分布密度；
聚类族获取子模块， 用于获取所述分布密度计算子模块计算出的分 布密度不小于预设阈值的网格单元组成的 G P S数据聚类族。
7、 根据权利要求 5所述的数据更新装置， 其特征在于， 还包括： 第二数据获取模块， 用于通过装有 GPS装置的车辆获取所述 GPS数 据。
8、 根据权利要求 5所述的数据更新装置， 其特征在于， 所述地图更 新模块， 包括：
曲线获取子模块， 用于从 GPS数据聚类族中获取由所述地图匹配失 败的 GPS数据中 GPS点组成的曲线；
地图更新子模块， 用于将所述曲线获取子模块获取的曲线更新到导 航电子地图中。
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