CN103177577A - 基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及交通信息服务技术领域，特别是一种基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，该方法由提供基础GIS服务的基础GIS服务器和提供路况信息瓦片图的路况信息服务器配合工作，基础GIS服务器接收用户请求，并向路况信息服务器申请一定比例尺、经纬度范围的路况信息瓦片图，在得到反馈后，将路况信息瓦片图与本地基本GIS地图叠加，得到交通信息地图并反馈给用户显示；路况信息服务器定时获取最新实时路况数据，进行路况渲染，生成路况信息瓦片图并存储，然后，接收路况图片请求，从存储目录中提取出对应的路况信息瓦片图返回给基础GIS服务器。该方法提高了交通信息叠加到普通地图的效率和准确性。

Description

基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法

技术领域

本发明涉及交通信息服务技术领域，特别是一种基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法。

背景技术

工业化国家在市场经济的指导下，大都经历了经济的发展促进汽车的发展，而汽车产业的发展又刺激经济发展的过程，从而这些国家尽早实现了汽车化的时代。汽车化社会带来的诸如交通阻塞、交通事故、能源消费和环境污染等社会问题日趋恶化，交通阻塞造成的经济损失巨大，使道路设施十分发达的美国、日本等也不得不从以往只靠供给来满足需求的思维模式转向采取供、需两方面共同管理的技术和方法来改善日益尖锐的交通问题，这些建立在汽车轮子上的工业国家在探索既要维护汽车化社会，又要缓解交通拥挤问题的办法中，旨在借助现代化科技手段来改善交通状况达到″保障安全，提高效率、改善环境、节约能源″的目的，这样ITS的概念便逐步形成。

在智能交通领域，实时动态交通信息服务能够为公众出行、交通运输等提供高效可行的交通诱导和出行规划信息，从而达到节省时间、降低成本和低碳环保等目的。目前浮动车(Floating Car Data，简称FCD)技术是智能交通***中获取动态交通信息的最重要的技术手段之一。其基本原理是：根据装备车载全球定位***(GPS)的车辆，在车辆行驶过程中定期记录的位置信息，应用包括地图匹配、行车路线推测和道路交通拥堵信息计算等相关的计算模型和算法进行处理，从而使浮动车数据和城市道路在时间和空间上关联起来，最终得到浮动车所经过道路的车辆行驶速度以及道路的行车时间等交通拥堵信息。

目前给互联网用户提供交通信息服务的方式大部分是：首先通过人工方式把交通信息服务提供商的发布路网与互联网服务提供商的显示路网进行匹配编码，并制作成匹配关系表，然后互联网提供商将获取到的路况信息基于匹配表渲染到已有的地图路网上去，再展现给公众。当前我国经济的快速发展，道路交通行业也以爆发式地速度增长，城市城际道路数量巨大，原来的人工匹配方式需要大量的人工操作，费时费力，效率低下，且在匹配的过程中存在一定的精度损失。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，该方法提高了交通信息叠加到普通地图的效率和准确性。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，该方法通过提供基础GIS服务的基础GIS服务器和提供路况信息瓦片图的路况信息服务器的配合工作，为用户提供基于图层叠加的动态交通信息服务；

所述基础GIS服务器的工作流程包括以下步骤：

步骤1.1：启动服务，等待用户的交通信息服务请求；

步骤1.2：接收到交通信息服务请求后，向路况信息服务器发送路况图片请求，申请一定比例尺下、一定经纬度范围内的路况信息瓦片图，然后等待路况信息服务器的反馈；

步骤1.3：接收到路况信息服务器返回的路况信息瓦片图后，将所述路况信息瓦片图与相同比例尺和经纬度范围的本地基本GIS地图叠加，得到交通信息地图并反馈给用户显示；

所述路况信息服务器上创建有瓦片地图金字塔模型，并对各瓦片地图按比例尺、经纬度范围建立路网索引文件，所述路况信息服务器的工作流程包括以下步骤：

步骤2.1：加载路网索引及相关配置文件，启动服务；

步骤2.2：创建一定时线程，定时检索(本地检索或远程调用)并获取最新实时路况数据，根据不同比例尺和经纬度范围，通过路网索引文件读取对应的路网信息，进行路况渲染，生成相应的路况信息瓦片图，建立编号并存储在指定目录下；同时，监听多路的基础GIS服务器的路况图片请求；

步骤2.3：接收到路况图片请求后，解析出该路况图片请求涉及的比例尺、经纬度范围；

步骤2.4：根据解析出的比例尺、经纬度范围，计算出需调取的路况信息瓦片图的数量和编号，从所述指定目录中提取出对应的路况信息瓦片图；

步骤2.5：将提取出的路况信息瓦片图通过信息流的方式返回给基础GIS服务器。

本发明的有益效果是可大大提高交通信息服务商的服务水平，为应用端节省繁琐的路网匹配处理工作，简化业务服务的调用复杂度，可基于B/S的ajax技术直接获取路况图片与当前已成熟的GIS瓦片API组合，达到路况信息图与基本地图的叠加效果，业务服务端无需关注路况图片的渲染，专注于业务功能，大大减轻业务服务器的负载和开发人员的技术能力要求，从而为企业节省很大的人力物力成本。

附图说明

图1是本发明实施例中路况信息服务器的工作流程示意图。

图2是本发明实施例中路况信息服务器的***结构示意图。

具体实施方式

本发明基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，该方法通过提供基础GIS服务的基础GIS服务器和提供路况信息瓦片图的路况信息服务器的配合工作，为用户提供基于图层叠加的动态交通信息服务；

所述基础GIS服务器的工作流程包括以下步骤：

步骤1.1：启动服务，等待用户的交通信息服务请求；

步骤1.2：接收到交通信息服务请求后，向路况信息服务器发送路况图片请求，申请一定比例尺下、一定经纬度范围内的路况信息瓦片图，然后等待路况信息服务器的反馈；

步骤1.3：接收到路况信息服务器返回的路况信息瓦片图后，将所述路况信息瓦片图与相同比例尺和经纬度范围的本地基本GIS地图叠加，得到交通信息地图并反馈给用户显示；

所述路况信息服务器上创建有瓦片地图金字塔模型，并对各瓦片地图按比例尺、经纬度范围建立路网索引文件；如图1所示，所述路况信息服务器的工作流程包括以下步骤：

步骤2.1：加载路网索引及相关配置文件，启动服务；

步骤2.2：创建一定时线程，每隔几分钟检索(本地检索或远程调用)并获取最新实时路况数据，根据不同比例尺和经纬度范围，通过路网索引文件读取对应的路网信息，进行路况渲染(只渲染能清楚显示路网的比例尺)，生成相应的路况信息瓦片图，建立编号并存储在指定目录下；同时，监听多路的基础GIS服务器的路况图片请求；

步骤2.3：接收到路况图片请求后，解析出该路况图片请求涉及的比例尺、经纬度范围；

步骤2.4：根据解析出的比例尺、经纬度范围，计算出需调取的路况信息瓦片图的数量和编号，从所述指定目录中提取出对应的路况信息瓦片图；

步骤2.5：将提取出的路况信息瓦片图通过信息流的方式返回给基础GIS服务器。

在本发明的较佳实施例中，路况信息服务器的***结构如图2所示。上述路况信息服务器是以Apache搭建的Web服务器。路况信息服务器提供的路况信息服务被编译为DSO动态库模块。***开始运行后，启动一Apache进程，通过配置加载所述DSO动态库模块来启动路况信息服务，以进行路况数据的定时更新和用户端请求的监听。具体实施方法为：创建一定时线程，通过路况检索模块定时进行最新实时路况数据的检索和获取，然后将获取的最新实时路况数据传输给路况渲染、图片生成模块进行路况渲染并生成相应的路况信息瓦片图，最后通过路况瓦片保存模块进行保存。当Apache服务器监听到有用户端请求时，交由URL、处理、返回模块进行比例尺、经纬度范围等的解析，然后调用瓦片范围处理模块计算出需调取的路况信息瓦片图的数量和编号，以从指定目录中提取出对应的路况信息瓦片图，最后，URL、处理、返回模块将提取出的路况信息瓦片图通过信息流的方式返回给用户端。

下面对本发明涉及的相关技术作进一步的说明。

1、普通路网渲染

目前大部分道路信息的视觉化展现是通过互联网，以电子地图的方式提供，电子地图的展现过程主要有两种方式，一种是矢量地图方式，一种是静态地图方式。矢量地图在现在互联网领域已很少使用。静态地图方式也称为瓦片地图，一般是金字塔模型，瓦片地图金字塔模型是一种多分辨率层次模型，从瓦片金字塔的底层到顶层，分辨率越来越低，但表示的地理范围不变。首先确定地图服务平台所要提供的缩放级别的数量N，把缩放级别最低、地图比例尺最大的地图图片作为金字塔的底层，即第0层，并对其进行分块，从地图图片的左上角开始，从左至右、从上到下进行切割，分割成相同大小(比如256×256像素)的正方形地图瓦片，形成第0层瓦片矩阵；在第0层地图图片的基础上，按每2×2像素合成为一个像素的方法生成第1层地图图片，并对其进行分块，分割成与下一层相同大小的正方形地图瓦片，形成第1层瓦片矩阵；采用同样的方法生成第2层瓦片矩阵；...；如此下去，直到第N-1层，构成整个瓦片金字塔。目前各大互联网地图服务商均采用此种方式。

2、交通信息获取

这里的交通信息即为路况信息，一般是由专门的交通信息服务提供商发布，常见的是webservice形式，格式在中国范围内一般是标准的DTI格式。如何通过url获取交通信息不在本专利的讨论范围内，本专利的前提是有交通信息的情况下如何直接提供路况图与基础图的叠加图。

3、路况图渲染

基于某种编程语言建立路况内存图对象，一般大小为256*256像素，将路网点，道路平均运行速度，采用合适的颜色值，渲染到图片对象中，并返回和保存渲染结果。

渲染图片是一种比较常见的技术，以java为例：

4、交通信息地图叠加

路况信息瓦片图与基本GIS地图叠加后能更好的展示道路状况以及道路周边的地物信息，这里以***的基本地图为例描述交通信息地图的叠加方法。

Google地图API提供了定义自己的自定义地图类型，并开发全新的显示样式。要实现此效果，先构造一个GMapType对象，并使用GMap2.addMapType()方法将其添加到地图上。地图叠加需要解决的最基本问题是坐标系的建立和对应，相同地理位置的地图必须叠加在一起才是正确的，下面简单说明地图服务所需要的坐标系。

一般地图服务使用以下三种坐标系：(1)像素坐标，引用图块上的一个点；(2)图块坐标，引用图块层中的一个图块；(3)缩放层，定义总的图块数。

每个坐标系说明如下：

(1)像素坐标

Google地图中的每个图块都包含256×256个像素。可以使用GPoint(x，y)对来引用特定图块上的某个点。每个图块的原点(0，0)表示为图块的西北角。因此，对于表示整个地球的单个图块，原点设置为在北极，经度-180度。x(经度)值越往东越大，而y(纬度)值越往南越大，一直到东南角(255，255)。

在高一级的缩放级别，像素空间在x和y方向都扩大一倍。例如，在缩放级别1，地图包括4个256×256像素的图块，产生512×512的像素空间。在缩放级别N，地图上的每个x和y像素均可以使用0和·256*2N之间的值来引用。

(2)图块坐标

引用整个地图上一个唯一的点通常是不实际的。在较高的缩放级别，Google地图API不能使用一个图像文件显示整个地球。因此确定正在使用哪个图块，然后相对于该图块的原点计算像素坐标非常有用。任何自定义地图都需要进行相同的图块值计算。Google地图中的图块从与像素相同的原点开始计算，以便使原点图块始终处于地图的西北角。图块使用从该原点算起的(x，y)坐标进行索引。例如，在缩放级别2，当地球分为16个图块时，每个图块可以通过一个唯一的(x，y)对来引用。

可以用Google地图API构建一个GTileLayer，将GTileLayerOptions参数作为对象常量传递。GTileLayerOptions参数包含tileUrlTemplate属性，可根据图块坐标将图块请求映射到网址。叠加层的构造函数可能如下所示：

利用此方法可轻松将路况信息瓦片图与***地图叠加，提供带路况信息的GIS服务。

(3)转换投影坐标

地球是一个球形，而地图是平面的二维对象。Google地图API中的地图是这个球形在平面上的“投影”。最常见的是墨卡托投影。用最简单的方式来看，投影可以定义为GLatLng值与地图上的坐标之间的一对一对应，GProjection接口提供了用于此用途的转换实用工具。

GProjection.fromLatLngToPixel()方法可将GLatLng值转换为指定缩放级别的像素坐标。类似地，GProjection.fromPixelToLatLng()方法可将指定缩放级别的像素坐标转换为GLatLng值。在不同的地图类型位置点处理时这些方法非常有用，因为它们可让您确定显示哪些图块、怎样显示它们以及显示它们时所使用的偏移值。

最后所应说明的是，以上具体实施方式仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (4)

1.一种基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，其特征在于：该方法通过提供基础GIS服务的基础GIS服务器和提供路况信息瓦片图的路况信息服务器的配合工作，为用户提供基于图层叠加的动态交通信息服务；

所述基础GIS服务器的工作流程包括以下步骤：

步骤1.1：等待用户的交通信息服务请求；

步骤1.2：接收到交通信息服务请求后，向路况信息服务器发送路况图片请求，申请一定比例尺下、一定经纬度范围内的路况信息瓦片图，然后等待路况信息服务器的反馈；

步骤1.3：接收到路况信息服务器返回的路况信息瓦片图后，将所述路况信息瓦片图与相同比例尺和经纬度范围的本地基本GIS地图叠加，得到交通信息地图并反馈给用户显示；

所述路况信息服务器上创建有瓦片地图金字塔模型，所述路况信息服务器的工作流程包括以下步骤：

步骤2.1：启动服务；

步骤2.2：定时获取最新实时路况数据，在对应的瓦片地图上进行路况渲染，生成相应的路况信息瓦片图并存储；同时，监听多路的基础GIS服务器的路况图片请求；

步骤2.3：接收到路况图片请求后，解析出该路况图片请求涉及的比例尺、经纬度范围；

步骤2.4：根据解析出的比例尺、经纬度范围，提取出对应的路况信息瓦片图；

步骤2.5：将提取出的路况信息瓦片图通过信息流的方式返回给基础GIS服务器。

2.根据权利要求1所述的基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，其特征在于：所述路况信息服务器对瓦片地图金字塔模型上的各瓦片地图按比例尺、经纬度范围建立路网索引文件，在步骤2.2中，获取最新实时路况数据后，根据不同比例尺和经纬度范围，通过所述路网索引文件读取对应的路网信息，以进行路况渲染。

3.根据权利要求1所述的基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，其特征在于：所述路况信息服务器对生成的路况信息瓦片图建立编号并存储在指定目录下，在步骤2.4中，根据解析出的比例尺、经纬度范围，计算出需调取的路况信息瓦片图的数量和编号，然后从所述指定目录中提取出对应的路况信息瓦片图。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于图层叠加的动态交通信息服务提供方法，其特征在于：所述路况信息服务器是以Apache搭建的Web服务器，所述路况信息服务器提供的上述路况信息服务被编译为DSO动态库模块，通过配置加载所述DSO动态库模块来启动路况信息服务。

Images