路径拓扑关系的建立方法、装置及相关设备

技术领域

本申请实施例涉及数据处理技术领域，尤其涉及一种路径拓扑关系的建立方法、装置及相关设备。

背景技术

路径规划，是指基于道路网络拓扑结构，按照一定的评价标准（例如通行距离、通行时间、道路等级等），寻找一条或若干条从起始位置到目标位置的最优路径。路径规划问题可以抽象成计算机科学中图论领域的最短路径搜索问题。传统导航地图中，路径规划一般为道路级路径规划，功能上不是彻底的路径引导，需要驾驶员对引导信息做进一步处理。而在高精度地图中，车道级路径规划以车道作为最小的路径引导单元，是保证自动驾驶车辆合理地完成驾驶决策的基础。

目前，车道级路径规划所采用的方式是：在每一个车道上，基于指现实中道路段之间的交点路口、或路段起点、或路段终点（其具有一定的地理属性）设置多个车道节点。车道的变换是通过相邻车道间的车道节点的邻接关系确定的，该方式增加了较多车道节点，导致增加了车道级路径规划的拓扑图的复杂度。

发明内容

本申请实施例提供一种路径拓扑关系的建立方法、装置及相关设备，以解决现有技术中车道级路径规划的拓扑关系中是根据现实情况设置车道节点，从而导致车道节点较多，以至拓扑关系的较为复杂的问题。

为解决上述问题，本申请是这样实现的：

第一方面，本申请实施例提供了一种路径拓扑关系的建立方法，所述方法包括：确定与第一车道具有关联关系的第二车道，其中，所述关联关系包括以下至少一项：纵向邻接关系、横向邻接关系；在所述第一车道和所述第二车道上分别建立虚拟节点；基于所述虚拟节点建立所述第一车道与所述第二车道之间的路径拓扑关系，其中，所述虚拟节点在路径拓扑关系中用于表征车道之间的连接点。

第二方面，本申请实施例提供了一种路径拓扑关系的建立装置，所述装置包括：第一确定模块，用于确定与第一车道具有关联关系的第二车道，其中，所述关联关系包括以下至少一项：纵向邻接关系、横向邻接关系；第一建立模块，用于在所述第一车道和所述第二车道上分别建立虚拟节点；第二建立模块，用于基于所述虚拟节点建立所述第一车道与所述第二车道之间的路径拓扑关系，其中，所述虚拟节点在路径拓扑关系中用于表征车道之间的连接点。

第三方面，本申请实施例还提供一种电子设备，包括：收发机、存储器、处理器及存储在所述存储器上并可在所述处理器上运行的程序；其特征在于，所述处理器，用于读取存储器中的程序实现如前述第一方面所述方法中的步骤；或，如前述第二方面所述方法中的步骤。

第四方面，本申请实施例还提供一种可读存储介质，用于存储程序，所述程序被处理器执行时实现如前述第一方面所述方法中的步骤，或，实现如前述第二方面所述方法中的步骤。

在本申请实施例中，通过在车道上建立虚拟节点，且该虚拟节点用于表征在路径拓扑关系中车道之间的连接点；也就是说只需要在拓扑关系中基于该虚拟节点就能够确定车道之间的变道关系，因此无需根据现实中道路段之间的交点路口、或路段起点、或路段终点在拓扑关系中设置较多的节点，从而减少了拓扑关系的复杂度，解决了现有技术中车道级路径规划的拓扑关系中是根据现实情况设置车道节点，从而导致车道节点较多，以至拓扑关系的较为复杂的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例的技术方案，下面将对本申请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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本申请实施例提供的路径拓扑关系的建立方法的流程示意图；

图2是本申请实施例提供路径拓扑关系建立的示意图之一；

图3是本申请实施例提供的路径拓扑关系建立的示意图之二；

图4是本申请实施例提供的路径拓扑关系建立的示意图之三；

图5是本申请实施例提供的路径拓扑关系的建立装置的结构示意图；

图6是本申请实施提供的电子设备的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。此外，本申请中使用“和/或”表示所连接对象的至少其中之一，例如A和/或B和/或C，表示包含单独A，单独B，单独C，以及A和B都存在，B和C都存在，A和C都存在，以及A、B和C都存在的7种情况。

以下对本申请实施例提供的路径拓扑关系的建立方法进行说明。

参见图1，图1是本申请实施例提供的路径拓扑关系的建立方法的流程示意图。图1所示的路径拓扑关系的建立方法可以由终端执行。

如图1所示，路径拓扑关系的建立方法可以包括以下步骤：

步骤101，确定与第一车道具有关联关系的第二车道，其中，关联关系包括以下至少一项：纵向邻接关系、横向邻接关系；

步骤102，在第一车道和第二车道上分别建立虚拟节点；

步骤103，基于虚拟节点建立第一车道与第二车道之间的路径拓扑关系，其中，虚拟节点在路径拓扑关系中用于表征在路径拓扑关系中从第一车道变道到第二车道的连接点。

通过本申请实施例的步骤101至步骤103，通过在车道上建立虚拟节点，且该虚拟节点用于表征在路径拓扑关系中车道之间的连接点；也就是说只需要在拓扑关系中基于该虚拟节点就能够确定车道之间的变道关系，因此无需根据现实中道路段之间的交点路口、或路段起点、或路段终点在拓扑关系中设置较多的节点，从而减少了拓扑关系的复杂度，解决了现有技术中车道级路径规划的拓扑关系中是根据现实情况设置车道节点，从而导致车道节点较多，以至拓扑关系的较为复杂的问题。

需要说明的是，本申请实施例中的终端可以是手机、平板电脑（Tablet PersonalComputer）、膝上型电脑（Laptop Computer）、个人数字助理（Personal DigitalAssistant，PDA）、移动上网装置（Mobile Internet Device，MID）、可穿戴式设备（WearableDevice）或车载设备等。

下面结合图2对本申请实施例中的关联关系进行解释说明，如图2所示，与L1具有纵向邻接关系的车道为L4，与L1具有横向邻接关系的车道包括L2和L3，则与L2具有纵向邻接关系的车道为L5，与L4具有纵向邻接关系的车道为L6。

此外，本申请实施例中的虚拟节点用于表征在拓扑关系中从第一车道变道到第二车道的连接点。如果以图2中L1为第一车道，且L1的尾节点为该虚拟节点，则与L1具有纵向邻接关系的L4首节点设置为虚拟节点，与L1具有横向邻接关系的L2和L3的尾节点可以设置为虚拟节点。在L2和L3的尾节点可以设置为虚拟节点的情况下，如果L2或L3为第一车道，则L5与L6的首节点可以设置为虚拟节点。

进一步地，如果在第一车道与第二车道之间不存在目标车道边线的情况下，本申请实施例的步骤104中涉及到的在第一车道和第二车道上建立虚拟节点的方式，进一步可以包括：分别在第一车道和第二车道上建立共享虚拟节点，其中，在所述路径拓扑关系中经共享虚拟节点从第一车道变道到第二车道。

需要说明的是，目标车道边线用于表征允许从第一车道变道到第二车道，以及禁止从第二车道变道到第一车道。也就是说，在第一车道与第二车道之间不存在目标车道边线的情况下，该虚拟节点为共享虚拟节点。如图3所示，如果L1为第一车道，则L1的尾节点为该共享虚拟节点N1，则与L1具有纵向邻接关系的L4首节点设置为共享虚拟节点N1，与L1具有横向邻接关系的L2和L3的尾节点可以设置为共享虚拟节点N1。在L2和L3的尾节点可以设置为共享虚拟节点N1的情况下，如果L2或L3为第一车道，则L5与L6的首节点可以设置为共享虚拟节点N1。在车道之间不存在目标车道边线的情况下，可以通过共享虚拟节点来表明车道之间的连接点，无需建立多个不同的虚拟节点，降低了路径拓扑关系建立的复杂度。

该共享虚拟节点的建立过程，在具体应用场景中可以包括如下步骤：

步骤11，对于某一车道l

步骤12，寻找li的纵向邻接关系的所有下游车道集合L

步骤13，寻找l

步骤14，寻找Lpara中车道的纵向邻接关系的下游车道集合L

至此，找到所有共享虚拟节点n

需要说明的是，如果在标记共享虚拟节点过程中，遇到某车道的虚拟节点已被标记，则更新共享该虚拟节点的所有车道节点标记。例如，如果虚拟节点已经被标记为n

此外，在第一车道与第二车道之间不存在目标车道边线的情况下，本申请实施例的方法还可以包括：

步骤105，在第一车道与第二车道之间的关联关系为横向邻接关系的情况下，根据关联关系确定在所述路径拓扑关系中第一车道与第二车道之间的第一权值；其中，第一权值用于表征从第一车道变道到第二车道的成本。

对于具有横向邻接关系的车道，其变道是需要成本的，该成本可以是指变道的难易程度，在本申请中主要是指车道之间的间隔车道的数量，间隔车道的数量为越多其便道的更难，即变道成本越高。如图3所示，如果要L1变道到L5，其对应的权值为第一值，如果是从L1变道L6，其对应的权值可以为第一值的两倍，即表明从L1变道到L5，比从L1变道到L6要容易。

也就是说，步骤105中涉及到的根据关联关系确定第一车道与第二车道之间的第一权值的方式，进一步可以包括：

步骤105-11，获取第一车道与第二车道之间的间隔车道；

步骤105-12，根据间隔车道确定第一权值，其中，第一权值与所述间隔车道的数量呈正比例关系。

可见，间隔车道越多其对应的第一权值越大，也就是说明，两者之间变道的成本越高。在本申请实施例的具体实施方式中，为了刻画并线带来的权值（通行成本）变化，可以通过建立通行限制表（restrictions）。其中，from_edge代表起始的车道id，target_id代表目标的车道id，to_cost代表该路径的通行成本。对于横向紧邻车道的下游车道（定义为一阶并线），一般设置权值为α，比如L1 -> L5；对于横向相隔1个车道的下游车道（定义为二阶并线），一般设置权值为2*α，比如L1 ->L6；以此类推，从而刻画出路线变道的成本。在路线搜索过程中，匹配restrictions中的车道，避免频繁切换车道的路线。

在本申请实施例的另一个可选实施方式中，在第一车道与第二车道之间存在目标车道边线的情况下，对于本申请步骤104中涉及到的在第一车道和第二车道上建立虚拟节点的方式，进一步可以包括：

步骤104-11，在第一车道上建立第一虚拟节点；

步骤104-12，在第二车道上建立第二虚拟节点；

其中，第一虚拟节点和第二虚拟节点为非共享虚拟节点；在路径拓扑关系中从第一车道变道到第二车道是指从第一车道经第一虚拟节点切换到第二虚拟节点，以变道到第二车道；目标车道边线用于表征允许从第一车道变道到第二车道，以及禁止从第二车道变道到第一车道。

可见，如果第一车道与第二车道之间存在目标车道边线，且该目标车道边线是指允许从第一车道变道到第二车道，以及禁止从第二车道变道到第一车道，在具体应用场景中，该目标车道边线包括两条线，即靠近第一车道一侧为虚线，靠近第二车道一侧为实线。也就是说，在存在目标车道边线的情况下，在第一车道和第二车道上建立不同的虚拟节点，而不是共享的虚拟节点。如图4所示，L1与L2之间存在目标车道边线，因此，需要在L1上建立N1，而在L2上建立N2，两者不能共享虚拟节点。

在步骤104-11和步骤104-12的基础上，本申请实施例的方法还包括：

步骤106，在路径拓扑关系中的第一车道与第二车道之间建立虚拟车道，虚拟车道以目标车道边线为边线。

也就是说，在第一车道与第二车道之间存在目标车道边线的情况下，可以在第一车道与第二车道之间建立虚拟车道，以完善车道级路径规划的拓扑关系图。可见，通过本申请不仅可以降低其路径拓扑关系建立的复杂度的同时，还能在完善车道级路径规划的拓扑关系图。

基于上述步骤106，在第一车道与第二车道之间存在目标车道边线的情况下，本申请实施例的方法还可以包括：

步骤107，在路径拓扑关系中设置第二权值，其中，第二权值用于表征第一虚拟节点到第二虚拟节点之间的切换成本。

需要说明的是，该第二权值并不因为是第一虚拟节点到第二虚拟节点之间的切换成本，其所表征的成本就比第一权值所表征的成本高。第一权值与第二权值的大小根据实际情况确定。

在具体应用场景中对于建立虚拟车道的过程包括如下步骤：

步骤21，对于车道l

步骤22，找到车道l

步骤23，对于车道l

步骤24，在节点n

本申请实施还提供了一种路径拓扑关系的建立装置，如图5所示，该装置包括：

第一确定模块52，用于确定与第一车道具有关联关系的第二车道，其中，关联关系包括以下至少一项：纵向邻接关系、横向邻接关系；

第一建立模块54，用于在第一车道和第二车道上分别建立虚拟节点；

第二建立模块56，用于基于虚拟节点建立第一车道与第二车道之间的路径拓扑关系，其中，虚拟节点在路径拓扑关系中用于表征车道之间的连接点。

通过本申请的装置，通过在车道上建立虚拟节点，且该虚拟节点用于表征在拓扑关系中车道之间的连接点，例如从第一车道变道到第二车道之间的连接点；也就是说只需要在拓扑关系中基于该虚拟节点就能够确定车道之间的变道关系，因此无需根据现实中道路段之间的交点路口、或路段起点、或路段终点在拓扑关系中设置较多的节点，从而减少了拓扑关系的复杂度，解决了现有技术中车道级路径规划的拓扑关系中是根据现实情况设置车道节点，从而导致车道节点较多，以至拓扑关系的较为复杂的问题。

可选地，在第一车道与第二车道之间不存在目标车道边线的情况下，本申请实施例中的第一建立模块54进一步可以包括：第一建立单元，用于分别在第一车道和第二车道上建立共享虚拟节点，其中，在路径拓扑关系中经共享虚拟节点从第一车道变道到第二车道；目标车道边线用于表征允许从第一车道变道到第二车道，以及禁止从第二车道变道到第一车道。

可选地，在第一车道与第二车道之间存在目标车道边线的情况下，本申请实施例中的第一建立模块54进一步可以包括：第二建立单元，用于在第一车道上建立第一虚拟节点；第三建立单元，用于在第二车道上建立第二虚拟节点；

其中，第一虚拟节点和第二虚拟节点为非共享虚拟节点；在路径拓扑关系中从第一车道变道到第二车道是指从第一车道经第一虚拟节点切换到第二虚拟节点，以变道到第二车道；目标车道边线用于表征允许从第一车道变道到第二车道，以及禁止从第二车道变道到第一车道。

可选地，本申请实施例中的装置还可以包括：第三建立模块，用于在路径拓扑关系中的第一车道与第二车道之间建立虚拟车道，其中，虚拟车道以所述目标车道边线为边线。

可选地，本申请实施例中的装置还可以包括：第二确定模块，用于在第一车道与第二车道之间的关联关系为所述横向邻接关系的情况下，根据关联关系确定在路径拓扑关系中第一车道与第二车道之间的第一权值；其中，第一权值用于表征从第一车道变道到第二车道的成本。

可选地，本申请实施例中的第二确定模块进一步可以包括：获取单元，用于获取第一车道与第二车道之间的间隔车道；确定单元，用于根据间隔车道确定第一权值，其中，第一权值与间隔车道的数量呈正比例关系。

可选地，在第一车道与第二车道之间存在目标车道边线的情况下，本申请实施例中的装置还可以包括：设置模块，用于在路径拓扑关系中设置第二权值，其中，第二权值用于表征第一虚拟节点到第二虚拟节点之间的切换成本。

本申请实施例还提供一种电子设备。请参见图6，电子设备可以包括处理器601、存储器602及存储在存储器602上并可在处理器601上运行的程序6021。

在电子设备为终端的情况下，程序6021被处理器601执行时可实现图1对应的方法实施例中的任意步骤及达到相同的有益效果，此处不再赘述。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法的全部或者部分步骤是可以通过程序指令相关的硬件来完成，所述的程序可以存储于一可读取介质中。本申请实施例还提供一种可读存储介质，所述可读存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时可实现上述图3或图4对应的方法实施例中的任意步骤，且能达到相同的技术效果，为避免重复，这里不再赘述。

所述的存储介质，如只读存储器（Read-Only Memory，ROM）、随机存取存储器（Random Access Memory，RAM）、磁碟或者光盘等。

以上所述是本申请实施例的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。