CN106682093B - 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降采样生成正向路线:将合并的正向轨迹进行降采样,生成正向路线;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降采样生成反向路线:将合并的反向轨迹进行降采样,生成反向路线。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
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降采样生成正向路线:将合并的正向轨迹进行降采样,生成正向路线;
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降采样生成反向路线:将合并的反向轨迹进行降采样,生成反向路线。
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)设置双阈值:设定两段阈值分别为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,取第一个与起点距离大于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F和参照轨迹G进行降采样处理;
(2.2)查找投影点:按待合并轨迹F中轨迹点序号增大或减小的方向,对于待合并轨迹F中的轨迹点,取其等距离比例在参照轨迹G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G中的轨迹点合并并连线作为结果轨迹H。
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,设定阈值e的值,e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I与两个有效点之间投影线的距离大于阈值e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I与两个有效点之间投影线的距离小于阈值e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(3.1)、(3.2)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路线。
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路线。
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降采样生成正向路线:将合并的正向轨迹进行降采样,生成正向路线;
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降采样生成反向路线:将合并的反向轨迹进行降采样,生成反向路线。
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)设置双阈值:设定两段阈值分别为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,取第一个与起点距离大于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F和参照轨迹G进行降采样处理;
(2.2)查找投影点:按待合并轨迹F中轨迹点序号增大或减小的方向,对于待合并轨迹F中的轨迹点,取其等距离比例在参照轨迹G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G中的轨迹点合并并连线作为结果轨迹H。
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,设定阈值e的值,e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I与两个有效点之间投影线的距离大于阈值e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I与两个有效点之间投影线的距离小于阈值e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(3.1)、(3.2)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路线。
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路线。
Claims (5)
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降采样生成正向路线:将合并的正向轨迹进行降采样,生成正向路线;
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降采样生成反向路线:将合并的反向轨迹进行降采样,生成反向路线;
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)设置双阈值:设定两段阈值分别为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,取第一个与起点距离大于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。
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F和参照轨迹G进行降采样处理;
(2.2)查找投影点:按待合并轨迹F中轨迹点序号增大或减小的方向,对于待合并轨迹F中的轨迹点,取其等距离比例在参照轨迹G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G中的轨迹点合并并连线作为结果轨迹H。
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,设定阈值e的值,e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I与两个有效点之间投影线的距离大于阈值e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I与两个有效点之间投影线的距离小于阈值e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(3.1)、(3.2)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路线。
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:所述运行轨迹为公交车运行轨迹。
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:应用于从公交车运行轨迹中生成公交路线。
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