CN103712627A - 一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法 - Google Patents

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李亮
刘亮
李功章
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Abstract

本发明属于智能交通领域，公开了一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，首先定义线路节点信息，然后输入车载终端上报的位置数据，再通过遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否超过指定阈值而识别出是否存在线路偏移。监控中心通过收到的线路偏移报警提示及时发现线路偏移车辆，可以降低运营成本和监控成本，也为物流企业等单位即时了解车辆实时运营情况提供便利。

Description

一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法
技术领域
本发明属于智能交通领域，具体涉及一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法。 
背景技术
近年来，随着社会经济与第三方物流的飞速发展，物流车辆的监控对于企业管理、运营起着极为重要的作用。目前监控车辆主要是通过在车辆上安装车载终端来实现，车载终端定位模块可以是GPS、北斗等定位***中一种或者多种。车载终端按照设定间隔周期性上报车辆位置信息，监控中心将这些位置信息存储起来，通过定位时间先后顺序获取这些位置信息，可以直观地呈现出车辆的运行线路。 
除了上述的监控车辆位置情况，物流企业、公共交通营运公司、特种运输等专业运输公司等单位往往也需要了解分析车辆的运营线路情况，比如是否故意或者无意偏移线路，延误运营，需要正确分析出车辆行驶途中是否产生线路偏移。 
在申请号201210424180.7的专利中，公开了一种车辆行驶线路偏移监控***，包括：位置检测装置，用于通过GPS模块获取车辆的当前行车位置，并分析得到车辆的当前经纬度；线路判定单元，用于计算车辆的当前经纬度与行驶线路的线段之间的距离，并判断距离是否小于或等于行驶线路的线段的宽度；报警装置，用于在距离大于行驶线路的线段的宽度时，发出报警。本发明结构简单、使用方便，其使用GPS模块获取定位数据并与预先划分的行驶线路的线段进行距离计算，不需要使用摄像头进行像素的分析；在查找偏离线路操作时，可以滤除大量不必要的数据，节省与地图上线路比照的工作，而能很快的找到偏离线路的点和时间，计算过程简单快速。 
在申请号201210424180.7的专利中，公开了一种基于车载GPS终端的线路检测方法，可以对车辆行驶中进行自动报站，以及越站告警、线路偏移告警、危险路段提示、分段限速提示、限时控制等。采用本发明的线路检测方法，操作简单、报站准确，并采用无线下载道路信息，节省设备维护费用，广泛适用于城市公交，长途客运，特种运输等专业运输行业的运营。 
目前了解车辆是否线路偏移，主要是通过以下几方面来完成： 
1、安排专人对车辆进行实时监控 
2、查看查看车辆历史轨迹来重现车辆行驶轨迹。 
3、将线路信息通过无线线路下载到车载终端，由车载终端根据一定算法进行线路偏移识别并报警。 
4、将线路信息存储在车载终端，由车载终端根据角度相关算法进行线路偏移识别并报警。 
但是，现有的线路偏移识别，存在着如下不足： 
1、实时监控需要大量人力，且工作量较大。 
2、不能及时发现线路偏移现象，存在一定的滞后性。 
3、需要特定的终端支持，对于早期安装的设备存在需要更新设备的问题。 
4、通过计算角度识别线路偏移，算法复杂，影响效率。 
5、识别算法未考虑在线路节点延长上情况。 
发明内容
本发明目的在于克服上述方法的不足，提出一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，首先定义线路节点信息，然后输入车载终端上报的位置数据，再通过遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否超过指定阈值而识别出是否存在线路偏移。监控中心通过收到的线路偏移报警提示及时发现线路偏移车辆，可以降低运营成本和监控成本，也为物流企业等单位即时了解车辆实时运营情况提供便利。 
本发明的技术方案是：一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，首先定义线路节点信息，然后输入车载终端上报的位置数据，再通过遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否超过指定阈值而识别出是否存在线路偏移。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于定义线路节点信息。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于定义方式可以有多种方式，比如基于电子地图绘制线路、输入站点经纬度。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于线路信息由一系列有序的位置点构成。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于位置点包含经度、纬度信息。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于输入车载终端上报的位置数据。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于输入方式可以有多种方式，比如文件、数据库、数据队列。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于输入的位置数据至少包括上报时间、经度、纬度、速度等信息。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否小于指定阈值而识别出是否存在线路偏移。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于通过经纬度计算位置点到相邻两线路节点组成线段的最短距离。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于对位置点到相邻两线路节点组成线段的最短距离判断是否小于指定距离阈值。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于任意一条线段小于指定阈值则识别为不存在线路偏移。 
如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于所有条线段均大于指定阈值则识别为存在线路偏移。 
附图说明
图1为车辆位置点与相邻两线路节点组成线段最短距离示意图。 
图2为车载终端位置数据线路偏移识别方法判断流程示意图。 
具体实施方式
图1为车辆位置点与相邻两线路节点组成线段最短距离示意图，在图1中，位置点到相邻线路节点组成的线段最短距离，类型1最短距离为Dn，类型2最短距离为Dn+1，类型3最短距离为Dh，特殊类型是位置点在线段上或者线段的延长线上，只是一种特殊表现，其实已经包括在以上三种类型中。 
图2为车载终端位置数据线路偏移识别方法判断流程示意图，主要步骤如下： 
1)输入位置数据和线路节点数据，位置数据至少包括如下信息：上报时间、GPS定位经度、GPS定位纬度等信息。 
2)初始化分析游标n=1。 
3)获取北斗位置点Pt、线路节点Pn和Pn+1； 
4)计算Pt和Pn距离Dn计算； 
5)计算Pt和Pn+1距离Dn+1； 
6)计算Pn和Pn+1距离Dc； 
7)判断Dn 2是否大于Dn+1 2+Dc 2，如果小于则进入下一步，否则判断Dn+1否小于阈值偏移量Dt，如果是则进入第13步，否则进入第11步； 
8)判断Dn+1 2是否大于Dn 2+Dc 2，如果大于则判断判断Dn否小于阈值偏移量Dt，如果是则进入第13步，否则进入第11步； 
9)计算Pt与线段PnPn+1的距离Dh。 
10)判断Dh是否小于阈值偏移量Dt，如果是则进入第13步，否则进入下一步； 
11)将分析游标后移1位后。 
12)判断是否分析完所有的线路节点信息，如果没有则继续第3步，否则存在线路偏移进入第14步。 
13)判断不存在线路偏移，进入下一步 
14)结束。 
例如： 
在车辆上安装北斗车载终端A，对该终端设置了一条线路Path1，包括8个线路节点： 
Figure BSA0000096463450000031
北斗位置点信息Pt120.0766，29.3461 
基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法中的算法参数取值如下： 
偏移阈值Dt取值150米 
对上述输入的北斗位置信息和线路节点分析过程如下： 
1)初始化分析游标n=1 
2)取P1、P2线路节点。 
计算Pt、P1的距离D1：305868.5米 
计算Pt、P2的距离D2：173011.5米 
计算P1、P2的距离Dc1：133491.4米 
计算D1平方大于D2平方与Dc1平方和 
D2大于Dt 
继续计算下一个P2 
3)取P2、P3线路节点。 
计算Pt、P2的距离D2：173011.5米 
计算Pt、P3的距离D3：101719.1米 
计算P2、P3的距离Dc2：99444.3米 
计算D2平方大于D3平方与Dc2平方和 
D3大于Dt 
继续计算下一个P3 
4)取P3、P4线路节点。 
101719.128977789；29973.0712473714；131691.136375992 
计算Pt、P3的距离D3：101719.1米 
计算Pt、P4的距离D4：29973.1米 
计算P3、P4的距离Dc3：131691.1米 
计算D3平方小于D4平方与Dc3平方和 
计算D4平方小于于D3平方与Dc3平方和 
计算Pt到P3P4的垂直距离Dh1：0.00168米 
Dh1小于Dt 
位置点在线路的第三条线段上，输出为没有线路偏移。 

Claims (13)

1.一种基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，首先定义线路节点信息，然后输入车载终端上报的位置数据，再通过遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否超过指定阈值而识别出是否存在线路偏移。其特征在于，该方法包括：
A、定义线路节点信息
B、输入车载终端上报的位置数据
C、通过遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否超过指定阈值而识别出是否存在线路偏移。
2.根据权利要求1所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于定义线路节点信息。
3.根据权利要求2所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于定义方式可以有多种方式，比如基于电子地图绘制线路、输入站点经纬度。
4.根据权利要求1所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于线路信息由一系列有序的位置点构成。
5.根据权利要求4所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于位置点包含经度、纬度信息。
6.根据权利要求1所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于输入车载终端上报的位置数据。
7.根据权利要求6所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法如上所述的基于车载终端位置数据的线路偏移识别方法，其特征在于输入方式可以有多种方式，比如文件、数据库、数据队列。
8.根据权利要求6所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于输入的位置数据至少包括上报时间、经度、纬度、速度等信息。
9.根据权利要求1所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于遍历计算位置点和相邻线路节点组成线段的最短距离是否小于指定阈值而识别出是否存在线路偏移。
10.根据权利要求9所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于通过经纬度计算位置点到相邻两线路节点组成线段的最短距离。
11.根据权利要求9所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于对位置点到相邻两线路节点组成线段的最短距离判断是否小于指定距离阈值。
12.根据权利要求9所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于任意一条线段小于指定阈值则识别为不存在线路偏移。
13.根据权利要求9所述的基于北斗数据的线路偏移识别方法，其特征在于所有条线段均大于指定阈值则识别为存在线路偏移。
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