С. А. АЛЮШИН, Н. В. ХАСАНОВ
Научный руководитель – Н. И. ИЛЬИНСКИЙ, к. т.н., доцент
Московский инженерно-физический институт (государственный университет)
ПОСТРОЕНИЕ ЛОГИЧЕСКОЙ КАРТЫ МЕСТНОСТИ НА ОСНОВЕ ДАННЫХ ВЕКТОРНЫХ КАРТ
Предлагается метод построения логической карты (дорожной сети) местности на основе данных векторных карт, используемых в автомобильных GPS навигаторах.
В настоящее время актуальна разработка мультимедийных систем обучения вождению, основанных на современных технологиях виртуальной реальности. Эффективность обучения достигается за счет повышения реалистичности имитируемой закабинной обстановки. В частности с помощью применения трехмерных моделей реальных городских районов. Для обеспечения навигации моделируемых компьютерно управляемых объектов по местности, необходимы автоматизированные методы построения дорожных карт.
В данной работе приводится метод автоматического построения дорожной карты местности, используемой для создания логического описания виртуального окружения для автомобильного движения в сложных городских условиях. Данный метод основан на использовании данных векторных карт. Сравнительный анализ существующих векторных карт показал, что данные карт компании “Навиком” в наибольшей степени удовлетворяют требованиям системы моделирования. Основными критериями при проведении анализа были: наличие карт от данного производителя для крупных городов России, распространенность данного формата карт, подробность дорожного графа. В частности учитывались такие факторы, как данные о количестве полос движения, наличие дорожных знаков, геометрическое представление дорожного полотна, наличие контуров зданий, возможность конвертации в открытый формат [1,2].
Для реализации автоматической генерации был разработан метод преобразования из представления основанного на множестве полилиний в единый дорожный граф вида:
(1)
где U - множество ребер, V – множество вершин.
Задача преобразования множества отдельных подграфов в единый дорожный граф описывается в виде:
(2)
где Gi* – граф представления отдельного участка дороги,
f – функция преобразования на основе предложенного метода,
G* - единый дорожный граф в геодезических координатах.
Объединение графа проводится на основе критерия пространственного объединения разнесенных узлов сети. Полученный на основе вышеуказанного метода граф необходимо преобразовать из геодезических координат в плоскую прямоугольную систему координат [3].
(3)
где G* - граф с географическими координатами
h – функция преобразования координат
G – граф с плоскими координатами вершин
Для получения плоских прямоугольных координат, был применен метод принятой на территории РФ проекции Гаусса – Крюгера, использующий геодезические координаты на эллипсоиде Красовского [4].
Полученные на основе предложенного метода дорожные карты протестированы на соответствие трехмерной модели местности и используются в составе тренажера транспортных средств. Применение данного метода построения логической карты позволило существенно ускорить процесс построения карты местности для реальных районов вождения.
Список литературы
1. Tele Atlas MultiNav Specification. Version 1.0 Final 1. http://www. /. – Tele Atlas Deutshland GmbH, 2007.
2. ESRI Shapefile Technical Description. An ESRI White Paper. http://www. /. – July 1998.
3. P. Snyder. Map Projection – A Warking Manual. United states Govermment printing office. Washington DC. 1987.
4. ГОСТ Р . Глобальная навигационная спутниковая система и глобальная система позиционирования. Системы координат. Методы преобразований координат определяемых точек – Введ.01.07.2002. – Изд. Офиц. – М.: Стандарты, 2002. – 22 c.
