CN106682093A - 一种根据轨迹记录生成路线的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种根据轨迹记录生成路线的方法，包括如下步骤：①轨迹拆分：用轨迹拆分器将定位设备记载的运行轨迹拆分为多条轨迹，每条轨迹中包括正向轨迹一条和反向轨迹一条；②正向轨迹合并：将拆分出来的多条正向轨迹利用轨迹合并器合并为一条正向轨迹；③降采样生成正向轨迹：将合并的正向轨迹进行降采样，成为正向路线；④反向轨迹合并：将拆分出来的多条反向轨迹利用轨迹合并器合并为一条反向轨迹；⑤降采样生成反向轨迹：将合并的反向轨迹进行降采样，成为反向路线。本发明通过先拆分、后合并，然后再降采样的方式，能以相对极小的计算量完成线路生成，从而极大的降低成本，并且结果与轨迹点的关系直观明了，容易理解并调整。

Description

一种根据轨迹记录生成路线的方法
技术领域
本发明涉及一种根据轨迹记录生成路线的方法。
背景技术
城市公交线路会由于城市发展而改道、延长等，对于提供实时公交定位APP服务的企业来说，准确及时的线路数据是提供高质量服务水平的基础。本文探讨的是如何快速、自动化的更新公交线路的一种方法。
现在公交车上都装备有GPS设备，在公交车运行时，该设备将公交车的位置信息实时记录下来，因此，可以通过对公交车GPS所记录的位置信息进行分析，并生成线路数据。
传统方式一般使用最小二乘法为基础的曲线拟合，计算量非常大，而且计算结果与轨迹点的关系不直观。
发明内容
为解决上述技术问题，本发明提供了一种根据轨迹记录生成路线的方法，该根据轨迹记录生成路线的方法通过先拆分、后合并，然后再降采样的方式，能以相对极小的计算量完成线路生成，从而极大的降低成本，并且结果与轨迹点的关系直观明了，容易理解并调整。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种根据轨迹记录生成路线的方法，包括如下步骤：
①轨迹拆分：用轨迹拆分器将定位设备记载的运行轨迹拆分为多条轨迹，每条轨迹中包括正向轨迹一条和反向轨迹一条；
②正向轨迹合并：将拆分出来的多条正向轨迹利用轨迹合并器合并为一条正向轨迹；
③降采样生成正向轨迹：将合并的正向轨迹进行降采样，成为正向路线；
④反向轨迹合并：将拆分出来的多条反向轨迹利用轨迹合并器合并为一条反向轨迹；
⑤降采样生成反向轨迹：将合并的反向轨迹进行降采样，成为反向路线。
所述步骤①中轨迹拆分器进行轨迹拆分时，对任意方向的一条轨迹，采用如下方式：
(1.1)确定初始范围：从多点形成的轨迹数据中，选取距离最远的两点A和B，两点之间的距离为d；
(1.2)设置双阀值：设定两段阀值分别为a＝d/n和b＝(n-1)d/n，n取值范围为2.5～10；
(1.3)第一寻点：选定A和B中任意一点为起点、另一点为终点，逐点计算与起点的距离，取第一个与出发点距离大于b的点为第一中段点C；
(1.4)第二寻点：选定C为当前起点，以步骤(1.3)中的起点为当前终点，从当前起点至当前终点逐点计算距离，取第一个与当前终点距离小于a的点为D；
(1.5)确定轨迹点：在C和D之间的路径中，取与步骤(1.3)中起点的距离最远的点为E；
(1.6)获取分拆轨迹：以步骤(1.5)中得到的E为分拆轨迹的路径点，然后将E作为步骤(1.1)中的A或B并重复上述步骤，直至步骤(1.5)中E点与C或D点重合。
所述步骤②和④中轨迹合并器合并轨迹的方法为：
(2.1)路线降采样：将输入的待合并轨迹A和参照轨迹B进行降采样处理；
(2.2)查找投影点：按待合并轨迹A中轨迹点序号增大或减小的方向，对于待合并轨迹A中的轨迹点，取其等距离比例在参照轨迹B上的点为投影点；
(2.3)筛选投影点：计算每段投影点和对应轨迹点之间的距离d，并将和对应轨迹点之间距离大于预设值s的投影点删除；
(2.4)合并轨迹：将未删除的投影点与参照轨迹B中的轨迹点合并并连线作为结果轨迹C。
所述步骤③和⑤中降采样的方法为：
(3.1)以轨迹端点为初始的有效点，设定阀值d的值，d为大于0且小于轨迹端点间距离值的1/3的正数；
(3.2)取任意相邻两个有效点之间轨迹中点E与两个有效点之间投影线的距离大于阀值d的中点为确认有效点，取任意相邻两个有效点之间轨迹中点E与两个有效点之间投影线的距离小于阀值d的中点为临时有效点；
(3.3)以确认有效点或临时有效点作为步骤(3.2)的有效点，重复上述步骤直至无法找到新的有效点；
(3.4)删除临时有效点，将确认有效点和轨迹端点依序连线作为结果线路。
所述运行轨迹为公交车运行轨迹。
本发明应用于从公交车运行轨迹中生成公交线路。
本发明的有益效果在于：通过先拆分、后合并，然后再降采样的方式，能以相对极小的计算量完成线路生成，从而极大的降低成本，并且结果与轨迹点的关系直观明了，容易理解并调整。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图1所示的一种根据轨迹记录生成路线的方法，包括如下步骤：
①轨迹拆分：用轨迹拆分器将定位设备记载的运行轨迹拆分为多条轨迹，每条轨迹中包括正向轨迹一条和反向轨迹一条；
②正向轨迹合并：将拆分出来的多条正向轨迹利用轨迹合并器合并为一条正向轨迹；
③降采样生成正向轨迹：将合并的正向轨迹进行降采样，成为正向路线；
④反向轨迹合并：将拆分出来的多条反向轨迹利用轨迹合并器合并为一条反向轨迹；
⑤降采样生成反向轨迹：将合并的反向轨迹进行降采样，成为反向路线。
作为轨迹拆分的一种最优选方案，所述步骤①中轨迹拆分器进行轨迹拆分时，对任意方向的一条轨迹，采用如下方式：
(1.1)确定初始范围：从多点形成的轨迹数据中，选取距离最远的两点A和B，两点之间的距离为d；
(1.2)设置双阀值：设定两段阀值分别为a＝d/n和b＝(n-1)d/n，n取值范围为2.5～10；
(1.3)第一寻点：选定A和B中任意一点为起点、另一点为终点，逐点计算与起点的距离，取第一个与出发点距离大于b的点为第一中段点C；
(1.4)第二寻点：选定C为当前起点，以步骤(1.3)中的起点为当前终点，从当前起点至当前终点逐点计算距离，取第一个与当前终点距离小于a的点为D；
(1.5)确定轨迹点：在C和D之间的路径中，取与步骤(1.3)中起点的距离最远的点为E；
(1.6)获取分拆轨迹：以步骤(1.5)中得到的E为分拆轨迹的路径点，然后将E作为步骤(1.1)中的A或B并重复上述步骤，直至步骤(1.5)中E点与C或D点重合。
作为轨迹合并的一种最优选方案，所述步骤②和④中轨迹合并器合并轨迹的方法为：
(2.1)路线降采样：将输入的待合并轨迹A和参照轨迹B进行降采样处理；
(2.2)查找投影点：按待合并轨迹A中轨迹点序号增大或减小的方向，对于待合并轨迹A中的轨迹点，取其等距离比例在参照轨迹B上的点为投影点；
(2.3)筛选投影点：计算每段投影点和对应轨迹点之间的距离d，并将和对应轨迹点之间距离大于预设值s的投影点删除；
(2.4)合并轨迹：将未删除的投影点与参照轨迹B中的轨迹点合并并连线作为结果轨迹C。
作为降采样的一种最优选方案，所述步骤③和⑤中降采样的方法为：
(3.1)以轨迹端点为初始的有效点，设定阀值d的值，d为大于0且小于轨迹端点间距离值的1/3的正数；
(3.2)取任意相邻两个有效点之间轨迹中点E与两个有效点之间投影线的距离大于阀值d的中点为确认有效点，取任意相邻两个有效点之间轨迹中点E与两个有效点之间投影线的距离小于阀值d的中点为临时有效点；
(3.3)以确认有效点或临时有效点作为步骤(3.2)的有效点，重复上述步骤直至无法找到新的有效点；
(3.4)删除临时有效点，将确认有效点和轨迹端点依序连线作为结果线路。
所述运行轨迹为公交车运行轨迹。
一般而言，本发明可用于如公交、火车等领域的路线生成，但最适用于从公交车运行轨迹中生成公交线路。

Claims (6)

1.一种根据轨迹记录生成路线的方法，其特征在于：包括如下步骤：
①轨迹拆分：用轨迹拆分器将定位设备记载的运行轨迹拆分为多条轨迹，每条轨迹中包括正向轨迹一条和反向轨迹一条；
②正向轨迹合并：将拆分出来的多条正向轨迹利用轨迹合并器合并为一条正向轨迹；
③降采样生成正向轨迹：将合并的正向轨迹进行降采样，成为正向路线；
④反向轨迹合并：将拆分出来的多条反向轨迹利用轨迹合并器合并为一条反向轨迹；
⑤降采样生成反向轨迹：将合并的反向轨迹进行降采样，成为反向路线。
2.如权利要求1所述的根据轨迹记录生成路线的方法，其特征在于：所述步骤①中轨迹拆分器进行轨迹拆分时，对任意方向的一条轨迹，采用如下方式：
(1.1)确定初始范围：从多点形成的轨迹数据中，选取距离最远的两点A和B，两点之间的距离为d；
(1.2)设置双阀值：设定两段阀值分别为a＝d/n和b＝(n-1)d/n，n取值范围为2.5～10；
(1.3)第一寻点：选定A和B中任意一点为起点、另一点为终点，逐点计算与起点的距离，取第一个与出发点距离大于b的点为第一中段点C；
(1.4)第二寻点：选定C为当前起点，以步骤(1.3)中的起点为当前终点，从当前起点至当前终点逐点计算距离，取第一个与当前终点距离小于a的点为D；
(1.5)确定轨迹点：在C和D之间的路径中，取与步骤(1.3)中起点的距离最远的点为E；
(1.6)获取分拆轨迹：以步骤(1.5)中得到的E为分拆轨迹的路径点，然后将E作为步骤(1.1)中的A或B并重复上述步骤，直至步骤(1.5)中E点与C或D点重合。
3.如权利要求1所述的根据轨迹记录生成路线的方法，其特征在于：所述步骤②和④中轨迹合并器合并轨迹的方法为：
(2.1)路线降采样：将输入的待合并轨迹A和参照轨迹B进行降采样处理；
(2.2)查找投影点：按待合并轨迹A中轨迹点序号增大或减小的方向，对于待合并轨迹A中的轨迹点，取其等距离比例在参照轨迹B上的点为投影点；
(2.3)筛选投影点：计算每段投影点和对应轨迹点之间的距离d，并将和对应轨迹点之间距离大于预设值s的投影点删除；
(2.4)合并轨迹：将未删除的投影点与参照轨迹B中的轨迹点合并并连线作为结果轨迹C。
4.如权利要求1所述的根据轨迹记录生成路线的方法，其特征在于：所述步骤③和⑤中降采样的方法为：
(3.1)以轨迹端点为初始的有效点，设定阀值d的值，d为大于0且小于轨迹端点间距离值的1/3的正数；
(3.2)取任意相邻两个有效点之间轨迹中点E与两个有效点之间投影线的距离大于阀值d的中点为确认有效点，取任意相邻两个有效点之间轨迹中点E与两个有效点之间投影线的距离小于阀值d的中点为临时有效点；
(3.3)以确认有效点或临时有效点作为步骤(3.2)的有效点，重复上述步骤直至无法找到新的有效点；
(3.4)删除临时有效点，将确认有效点和轨迹端点依序连线作为结果线路。
5.如权利要求1所述的根据轨迹记录生成路线的方法，其特征在于：所述运行轨迹为公交车运行轨迹。
6.如权利要求1所述的根据轨迹记录生成路线的方法，其特征在于：本发明应用于从公交车运行轨迹中生成公交线路。
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