发明内容

本发明的目的在于提供一种道路里程桩数据与路网数据的格式转换方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：一种道路里程桩数据与路网数据的格式转换方法，转换方法包括：

S100：收集原始数据，原始数据包括：里程桩数据和路网数据；对原始数据进行预处理得到原始数据集；

S200：按照车辆的行驶方向与里程桩的位置桩号的递增方向之间的关系对道路上下行进行判断得到道路的上下行SXX；道路的上下行SXX有三种数值含义；当SXX＝1时表示上行；当SXX＝2时表示下行；当SXX＝3时表示双向；

S300：将经过步骤S100处理后出现的待更新路段的起点桩号和终点桩号进行计算；在计算的过程中会出现包括：待更新路段上有多个桩号、待更新路段上有且仅有一个桩号、待更新路段上没有对应的里程桩这三种情况；

S400：对道路进行平差处理得到道路的平差值；基于得到的平差值对道路中的里程桩进行调整。

进一步的，步骤S100中的预处理包括对里程桩数据的预处理、对路网数据的预处理；

对里程桩数据的预处理包括：

S101：将不在道路上的里程桩捕捉到道路上；

S102：删除错误的里程桩；

S103：基于交通行业管理部门的数据增加相应的属性字段，属性字段包括里程桩对应的道路的上下行信息、道路编码和道路名称、道路的行政区划信息；

对路网数据的预处理包括：

S111：基于里程桩数据中增加的属性字段增加相应的属性字段，属性字段是指道路里程桩相关信息，道路里程桩相关信息包括上下行信息、起点桩号信息、终点桩号信息、道路编码、道路名称信息；

S112：根据路线编码检查所有道路的连通性和完整性，建立共线表；

上述通过对里程桩数据的预处理、对路网数据的进行预处理是为了后续进行数据格式的转换做好数据准备，完善数据库中的数据信息，是的最终得到的数据时完备且准确的。

进一步的，步骤S200包括：

S201：判断道路通行方向与图商路网数据中的画线方向信息，当道路通行方向与画线方向一致时对道路信息不进行调整；当道路通行方向与画线方向不一致时将对应道路的起点桩号和终点桩号进行对换；其中道路通行方向表示车辆行驶方向和道路画线方向之间的关联关系；设定通行方向为Direction，Direction有四种数值含义，当Direction＝0，默认为双方向都可以通行；当Direction＝1，表示双方向可以通行；当Direction＝2，表示顺方向，单向通行，通行方向为划线的起点到终点方向；当Direction＝3，表示逆方向，单向通行，通行方向为划线的终点到起点方向；

S202：当车辆行驶方向与里程桩的位置桩号递增方向一致时，判定道路为上行；当车辆的行驶方向与里程桩的位置桩号递增方向相反时，判定道路为下行；

上述对道路信息中的里程桩桩号信息进行调整是为了得到对道路上下行的判断，而对道路进行上下行的判断是为了后续对于待更新路段中的里程桩桩号进行计算。

进一步的，步骤S400中平差处理包括以下情况：

S401：对于道路中最小的里程桩之前的路段，该路段起点桩号和终点桩号的计算还是按照步骤S300的计算方法，不需要平差，里程桩桩号小于0的时候就取0值；

S402：对于道路中最大的里程桩之后的路段，该路段起点桩号和终点桩号的计算也是按照步骤S300的计算方法，不需要平差；

S403：对于道路中位置桩号最小的里程桩和位置桩号最大的里程桩之间的路段，假设桩值最小的里程桩的位置桩号为m，命名位置桩号为m的里程桩所在的路段为Lm；假设桩值最大的里程桩的位置桩号为n，命名位置桩号为n的里程桩所在的路段为Ln；Lm和Ln之间有X个路段，长度分别为dLm+1，dLm+2，……，dLn-1；从路段Lm中位置桩号为m的里程桩到下一个路段的起点之间的距离为dLm；从路段Ln中位置桩号为n的里程桩到前一个路段的终点之间的距离为dLn；根据公式进行平差处理得到平差值D，公式为：

其中n≠m，当n＝m时人工进行处理；当Lm和Ln之间的路段数X＝0时，平差值其中n≠m，当n＝m时人工进行处理；

S404：根据步骤S403中计算得到的平差值对道路里程桩进行调整；

上述步骤S403中引入了人工处理是因为当出现n＝m时，表示两个里程桩的位置桩号一样，也就是桩号重复了；而对道路进行平差处理是因为每两个里程桩之间的D值都会不一样，一次跨越多个里程桩来计算多个里程桩之间的平差值可能导致平差后的数据还是不能很好的匹配里程桩；所以当出现n＝m时只能人工判断哪个是对的，哪个是错的，然后删掉错的，保留对的，这可以使得重点避免了假设里程桩的位置桩号是12，而计算出来的起止点桩号却是都大于12或都小于12，也就是说起止点桩号没有包含位置桩号这种情况的出现；

经过平差计算之后，保证了整条路的首尾桩号相连，同时也基本保证了有位置桩号的路段的位置桩号数值位于这个路段的起止点桩号之间。

进一步的，步骤S404中对道路里程桩进行调整包括：

S411：设Lm的起点桩号为QDZHm，终点桩号为ZDZHm；画线方向与里程桩的位置桩号递增方向的关系为dir；dir具有三种数值含义，当dir＝1时，表示画线方向与里程桩的位置桩号递增方向未知；当dir＝2时，表示画线方向与里程桩的位置桩号递增方向一致；当dir＝3时，表示画线方向与里程桩的位置桩号递增方向相反；

当SXX＝1或SXX＝3且dir＝2时，QDZHm不变，ZDZHm＝m+dLm*D；当SXX＝2或SXX＝3且dir＝3时，ZDZHm不变，QDZHm＝m+dLm*D；

S412：设Ln的起点桩号为QDZHn，终点桩号为ZDZHn；当SXX＝1或SXX＝3且dir＝2时，ZDZHn不变，QDZHn＝n-dLn*D；当SXX＝2或SXX＝3且dir＝3时，QDZHn不变，ZDZHn＝n-dLn*D；

S413：设Lm和Ln之间的路段Lx的起点桩号为QDZHx，终点桩号为ZDZHx；假设上一段路的起点桩号为PreQDZH，终点桩号为PreZDZH；当SXX＝1或SXX＝3且dir＝2时，QDZHx＝PreZDZH，ZDZHx＝QDZHx+dLx*D；当SXX＝2或SXX＝3且dir＝3时，ZDZHx＝PreQDZH，QDZHx＝ZDZHx+dLx*D。

进一步的，当步骤S300中出现待更新路段上有多个桩号时，该路段上的起点桩号和终点桩号的计算步骤包括：

S301：在原始数据集中获取该路段的起点位置信息、终点位置信息、上下行信息、通行方向信息、画线方向信息；设该路段的起点为S，终点为E，上下行为SXX，通行方向为Direction；画线方向与里程桩的位置桩号递增方向的关系为dir，dir具有三种数值含义，当dir＝1时，表示画线方向与里程桩的位置桩号递增方向未知；当dir＝2时，表示画线方向与里程桩的位置桩号递增方向一致；当dir＝3时，表示画线方向与里程桩的位置桩号递增方向相反；

S302：对于该路段上的多个桩号，依次计算各个桩号到该路段的起点位置和终点位置的距离长度，对距离该路段的起点位置和终点位置距离最短的桩号信息进行锁定；设在该路段中到S点距离最短的桩号为Ms，最短距离为DMs，Ms的位置桩号为iMs；设在该路段中到E点距离最短的桩号为Me，最短距离为DMe，Me的位置桩号为iMe；

S303：根据步骤S301和步骤S302中的数据计算该路段的起点桩号QDZH和终点桩号ZDZH；

当Dirction＝2，SXX＝1时，QDZH＝iMs-DMs，ZDZH＝iMs+DMe；

当Dirction＝2，SXX＝2时，QDZH＝iMs+DMes，ZDZH＝iMe-DMe；

当Dirction＝3，SXX＝1时，QDZH＝iMe-DMe，ZDZH＝iMs+DMs；

当Dirction＝3，SXX＝2时，QDZH＝iMe+DMe，ZDZH＝iMs-DMs；

当Dirction＝1或0，SXX＝3，dir＝2时，QDZH＝iMs-DMs，ZDZH＝iMe+DMe；

当Dirction＝1或0，SXX＝3，dir＝3时，QDZH＝iMe-DMe，ZDZH＝iMs+DMs。

进一步的，当步骤S300中出现待更新路段上有且仅有一个桩号时，该路段上的起点桩号和终点桩号的计算步骤包括：

S311：获取该路段的起点位置信息、终点位置信息、上下行信息、通行方向信息、画线方向信息；设该路段的起点为S，终点为E，上下行为SXX，通行方向为Direction；设该桩点的位置桩号为iMs；该桩号到S点的距离为DMs；该桩号到E点的距离为DMe；

S312：根据步骤S311中的数据计算该路段的起点桩号QDZH和终点桩号ZDZH；

当Dirction＝2，SXX＝1时，QDZH＝iMs-DMs，ZDZH＝iMs+DMe；

当Dirction＝2，SXX＝2时，QDZH＝iMs-DMe，ZDZH＝iMs+DMs；

当Dirction＝3，SXX＝1时，QDZH＝iMs-DMe，ZDZH＝iMs+DMs；

当Dirction＝3，SXX＝2时，QDZH＝iMs+DMe，ZDZH＝iMs-DMs；

当Dirction＝1或0，SXX＝3，dir＝2时，QDZH＝iMs-DMs，ZDZH＝iMs+DMe；

当Dirction＝1或0，SXX＝3，dir＝3时，QDZH＝iMs-DMe，ZDZH＝iMs+DMs。

进一步的，当步骤S300中出现待更新路段上没有对应的里程桩时，根据和该路段相邻的道路编码相同的路段对该路段进行起点桩号和终点桩号的赋值；

S321：命名该路段为L2，路段L2的起点桩号为QDZH，终点桩号为ZDZH，通行方向为Direction，上下行为SXX，路段的长度为dL，画线方向与里程桩的位置桩号递增方向的关系为dir；

S322：获取路段L2的前一路段L1和后一路段L3；设路段L1的起点桩号为QDZH1，终点桩号为ZDZH1,通行方向为Direction1，画线方向与里程桩的位置桩号递增方向的关系为dir1，上下行为SXX1；路段L3的起点桩号为QDZH3，终点桩号为ZDZH2,，通行方向为Direction3，画线方向与里程桩的位置桩号递增方向的关系为dir3，上下行为SXX3；

S323：对路段L2的起点桩号QDZH和终点桩号ZDZH进行循环赋值；赋值情况包括：

当SXX＝SXX1＝SXX3＝1或SXX＝SXX1＝SXX3＝3且dir＝dir1＝dir3＝2时，即相邻的三路段都是上行时，QDZH＝ZDZH1，ZDZH＝QDZH3或ZDZH＝QDZH+dL；

当SXX＝SXX1＝SXX3＝2或SXX＝SXX1＝SXX3＝3且dir＝dir1＝dir3＝3时，即相邻的三路段都是下行时，QDZH＝ZDZH1，ZDZH＝QDZH3或ZDZH＝QDZH-dL；

当SXX＝1或SXX＝3且dir＝2、SXX1＝1或SXX1＝3且dir1＝2、SXX3≠1时，即相邻的三路段前两路段都是上行，第三路段是下行时，QDZH＝ZDZH1，ZDZH＝QDZH+dL；

当SXX1≠1或SXX1＝3且dir1≠2、SXX＝1或SXX＝3且dir＝2、SXX3＝1或SXX3＝3且dir3＝2时，即相邻的三路段中后两路段方向一致是上行，第一路段方向不是上行时，ZDZH＝QDZH3，QDZH＝ZDZH-dL；

当SXX＝2或SXX＝3且dir＝3、SXX1＝2或SXX1＝3且dir1＝3、SXX3≠2或SXX3＝3且dir3≠2时，即相邻的三路段中前两路段方向一致是下行，第三路段不是上行时，ZDZH＝QDZH1，QDZH＝ZDZH+dL；

当SXX1≠2或SXX1＝3且dir1≠2、SXX＝2或SXX＝3且dir＝3、SXX3＝2或SXX3＝3且dir3＝3时，即相邻的三路段中后两路段方向一致都是下行，第一路段不是下行时，QDZH＝ZDZH3，ZDZH＝QDZH-dL；

路段没有对应的里程桩分两种情况，一种是道路上没有里程桩，一种是有里程桩但是里程桩的道路编码与道路的道路编码不一致；前一种情况非常多见，因为目前道路的里程桩基本是公里桩，就是一公里埋一个桩，而很多道路的分段少于一公里，所以它的上面就没有里程桩，或者在道路的0号桩以前也是没有里程桩的，同时也见于新修的道路，还没有来得及埋设里程桩，或者废弃、改道的道路，里程桩挖走重埋了；后一种情况在共线的道路上非常常见，因为共线的道路有两条及以上，多的甚至有6～7条对应的道路名称和编码，而现场只可能埋一个里程桩，只能对应一条道路，理论上现场的这一个里程桩，如果含高速公路或国道应该是国家级的编号，但是也存在少量的共线道路，虽然含有高速公路或国道，但现场的里程桩却是省道或县道的里程桩编码，所以将上述情况在本发明中得到了解决，使得最终完成格式转换的数据库是完备的没有遗漏的。

进一步的，步骤S324中的循环赋值过程直至待更新路段中起点桩号和终点桩号的值为0的路段的总数没有减少时停止；

通过上述循环赋值的过程，可以将整条道路的路段都赋上合适的起止点桩号值，但因为实际道路中会有一部分道路由于历史原因或者正在修建的原因，是无法进行赋值的，所以需要对循环做一个限制，通过对循环赋值的过程进行限制使得减少了在操作本方法的过程中的无用步骤，减少了操作人员或者系统的数据负担。

与现有技术相比，本发明所达到的有益效果是：本发明针对不同的道路给出了不同的道路上下行的计算方式，建立了图商的道路行驶方向和交通行业管理部门的道路上下行的关联关系，即建立了不同行业的行业术语之间的关联；针对不同的道路给出了不同的道路里程桩号的计算方式；针对不同的道路给出了不同的道路里程桩号的平差公式；实现了一种自动快速的将图商的基于经纬度的路网数据及里程桩数据，转换成了交通行业管理部门的基于起点桩号和终点桩号的数据，从而让交通行业管理部门可以方便快捷的使用图商的数据。