导航中道路模型概念

道路是导航引擎及地图中基本概念。

目前在导航引擎中，道路是线性的，大部分的道路宽度的属性还没有，道路纯粹是线性模型。而目前的导航系统基本是以线段模型来拟合道路。

即两个端点及之间的线段。

而整个地图中道路的拓扑结构都是由这些线段构成，线段之间的交点就是shape point，这些点也可以看做是道路的分割点。 在接下来新一代导航系统中，道路模型增加了一个新的参数：曲率，这样使道路的拟合更平滑，这个是用在具有实时视频的道路导航中，目前的导航系统中较少使用。

道路模型的数据 组织结构：

crosspoint --> link --> node --> edge

link是指一段道路，是导航系统中 道路模型的基本单位（而一些更简单的地图，仅给出了node点的地理坐标），node为link的端点或link间的交点。

一般“地图数据”地图中应用node与link就能直接表示整个道路拓扑结构了。

但在引擎中，增加edge的概念目的是为了方便表示在某节点上，所有关联的道路的拓扑形式。

道路具有方向性，是双向的，前向与反向在地图中的表示是不同的。

“地图数据”中，道路相关的模型包括：

1. link路段

2. intersection交叉路口

3. Road Geometry lines 道路几何形状

4. ADAS高级驾驶辅助系统中使用的数据

1. “地图数据”（navigation data standard）将link分为base link 与 route link，两者的区别是：

baselink是指在端点及形状都在一个tile中的link，baselink的概念存在于tile的第13层。 而在upper level高层中， 基本地图显示 模块包含的是道路的几何形状信息。

routelink是一个纯粹的路径拓扑 的模型，主要用于描述道路的几何形状，应用在地图匹配、路径指引、地图显示中。在地图第13层中，routelink仅用于跨多个tiles的link，其形状被tiles分割，但会相互关联引用到同一个link，与baselink相对应。

baselink与routelink在第13层中都存在，但描述的是不同的东西。在upper level高层中，baselink与routelink都可以用于道路拓扑表示，表示道路形状的几何信息，其他详细的信息不用表示出来。

2. Intersection：道路路口，交叉点；一个或多个link的交点。一般是指拓扑结构意义上的交叉点。

立交桥有交叉但没有拓扑链接，不算是intersection。其包含的属性有位置坐标，link数目，可能的转向transition，及其他属性。如有n个link，则有n*n个转向，包括自己与自己的transition，就是U turn，回头。

2 .Geometry lines: routelink的几何形状在地图中的表示是由一系列折线组成，称作道路几何形状线，折线的交点就shape point。折线的方向由这些shape point点决定，而routelink的方向与折线的方向相同。

shape point与node点的区别，shapepoint是link内描述其几何形状的点，而node点是link的起点或终点，一般指道路交叉点。

4. ADAS数据结构

包括路宽、曲率、坡度及转换的几何形状基本属性，螺线曲线、样条曲线、三维向量信息等扩展属性。

道路勘测中，道路的形状可分为 直线、圆形曲线、缓和曲线。

直线、圆形曲线比较好确定，模型固定。而缓和曲线用于连接不同的线模型，并且保持曲率均匀变化，保持道路顺滑，曲率的连续性是必要条件。

三次抛物线模型简单方便，但在segment之间不够平滑，会有夹角。

而回旋螺线R*L = A^2, 能保证曲率的均匀变化，道路的切线始终均匀变化。

如果知道两点的曲率和两点间距离Ls，就可以计算出两点间的缓和曲线。如 标准的卵形道路线，两个圆形曲线R1，R2，及连接它们的缓和曲线。

A点曲率1/R1, B点曲率1/R2， 

L1 * R1 = A^2

L2 * R2 = A^2

L2 - L1 = Ls

A, L1, L2都可以求出。

缓和曲线转角 = L2 / R2 / 2 - L1 / R1 /2

A点切线，B点切线与AB间的夹角都可以求出。