CN107818131A - 一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,包括如下步骤:(1)收集用户驾驶行程数据;(2)通过RDP算法(道格拉斯‑普克算法)将行程上的点进行迭代平滑化;(3)通过DDA算法(数值微分法)将平滑后的路径点补齐成直线;(4)将世界地图通过经纬度划分为20米*20米的矩形;(5)给予每个矩形编号;(6)将位于矩形边界上的路径点筛选出来,并判断位于哪个矩形上;(7)将路径上的所有矩形编号拼接成一个字符串,并转换成二进制字符;(8)将每个行程的唯一标识字符串使用最小编辑距离进行比较,就可以得到行程路径的相似程度。本发明可以让用户在完成行程之后的30秒内,匹配出与自己有相同行程路径的行程信息。
Description
技术领域
本发明涉及一种比较行程路径的方法,特别涉及一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法。
背景技术
已有的比较行程路径的方法基本都基于抓取路名来组成路名-方向-距离的办法标识每一个行程,通过切分字符串来进行比较,使用起来很不方便,且存储成本高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种无需抓取路名,节约存储成本的使用二进制字符串来比较行程路径的方法。
为达到上述目的,本发明的技术方案如下:
一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)开始,通过智能手机中的GPS定位模块来得到用户驾驶外部路径数据,其中数据包括GPS定位信息;
(2)将上述数据进行遍历,对第一个行程进行下述处理;
(3)将第一个行程路径的所有GPS定位点,通过RDP算法将行程上的点进行迭代平滑化,将路径上偏移点、误差点剔除,将主路径点保留,并记录下来;
(4)判断平滑后的点是否过少,判断条件为:是否仍然构成原路径相似路线,通过所有点距离累加进行判断,如果所有点的累加距离与原来轨迹总距离相差超过30%,表示平滑后的点过少,则返回步骤(2)直至平滑后的点正常;如果所有点的累加距离与原来轨迹总距离相差不超过30%,表示平滑后的点正常,则继续下一步骤;(5)将步骤3中保留下来的主路径点通过DDA算法将平滑后的路径点补齐成直线,得到由多个线段组成的路径图;
(6)通过将世界经纬度按400平方米来划分,通过经度和纬度给出编号,具体是从0,0点开始,每0.00005经度和每0.00005纬度计算为一个矩形,将矩形按纬度顺序排序后再按经度顺序排序,给出每个矩形唯一对应的编号;
(7)如果路径点所在的矩形编号为1则是起点,如果路径点所在的矩形编号等于路径点总数则为终点;
(8)将所有补全后的路径点筛选出来,判断补全后的路径点是否在矩形的边界上,如果在边界上,则进入下一步骤;如果不在边界上,则返回步骤(5),直至补全后的路径点在矩形的边界上;该步骤是找出再矩形边界上的点,用于确定路径经过了哪些矩形;
(9)将所有步骤(8)保留下的点进行计算,查找出每个点经过的矩形,将矩形的编号按顺序排列,拼接成一个字符串,并且将原始行程记录到的第一个GPS点和原始行程记录到的最后一个GPS点放入开始和结尾处;
(10)将拼接完成后的字符串进行处理,转换为64位二进制字符串;
(11)将转换为64位二进制字符串的所有行程路径标识数据存入数据库;
(12)对是否还有行程路径未处理进行判断,具体判断方法为:通过数据库中查询是否有未处理行程,已处理会加上标记,未处理则没有;如有未处理的,则将下一个行程作为第一个行程返回步骤3,直至没有未处理的行程路径;如没有未处理的,则进入下一步骤;
(13)在所有行程路径的标识数据处理完成后,对于所有行程进行两两之间的比较,比较次数为行程数的阶乘次,比较方法为最小编辑距离法;
(14)最小编辑距离对否小于阈值进行判断,若相似程度小于80%,则跳过;若相似程度大于80%,则存入相似行程数据库,编辑距离算法返回相似比例;
(15)结束。
在本发明的一个实施例中,步骤(3)中的RDP算法即抽吸算法,其原理为:一段轨迹头尾连接成一条线,如果其间所有的点距离这条线的距离都小于3KM,则去掉中间所有的点;如果以上条件不满足,则取距离最大的点,把原始轨迹拆分成两条轨迹,重复以上迭代,直至完成,其中效果为剔除偏移点、误差点,也进行了迭代平滑。
在本发明的一个实施例中,步骤(8)中补全后的路径点是否在矩形的边界上的具体判断方法为:将所有补全后的路径点筛选出来,匹配是否第五位小数为0或5,第五位小数为0或5就是边界上的点,否则就不是边界上的点。
在本发明的一个实施例中,步骤(13)中的最小编辑距离算法是指两个字串之间,由一个转成另一个所需的最少编辑操作次数;许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,***一个字符,删除一个字符;一般来说,编辑距离越小,两个串的相似度越大。
通过上述技术方案,本发明的有益效果是:
本发明只需将行程信息转换成二进制字符串就可以进行比较,无需抓取路名,节约了存储成本;且可以让用户在完成行程之后的30秒内,匹配出与自己有相同行程路径的行程信息。
本发明无需外接接口,只需要本地就可以完成所有处理。
本发明无需存储中文字符或者英文字符,用二进制字符节约存储成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明流程框图;
图2为本发明中直线方程原理图;
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体图示,进一步阐述本发明。
参见图1和图2所示,本发明公开了一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,所述方法包括如下步骤:
(1)开始,通过智能手机中的GPS定位模块来得到用户驾驶外部路径数据,其中数据包括GPS定位信息;
(2)将上述数据进行遍历,对第一个行程进行下述处理;
(3)将第一个行程路径的所有GPS定位点,通过RDP算法(道格拉斯-普克算法)将行程上的点进行迭代平滑化,将路径上偏移点、误差点剔除,将主路径点保留,并记录下来;RDP算法即抽吸算法,其原理为:一段轨迹头尾连接成一条线,如果其间所有的点距离这条线的距离都小于3KM,则去掉中间所有的点;如果以上条件不满足,则取距离最大的点,把原始轨迹拆分成两条轨迹,重复以上迭代,直至完成,其中效果为剔除偏移点、误差点,也进行了迭代平滑。
(4)判断平滑后的点是否过少,判断条件为:是否仍然构成原路径相似路线,通过所有点距离累加进行判断,如果所有点的累加距离与原来轨迹总距离相差超过30%,表示平滑后的点过少,则返回步骤(2)直至平滑后的点正常;如果所有点的累加距离与原来轨迹总距离相差不超过30%,表示平滑后的点正常,则继续下一步骤;
(5)将步骤3中保留下来的主路径点通过DDA算法(数值微分法)将平滑后的路径点补齐成直线,得到由多个线段组成的路径图;其中直线的基本微分方程为:
设直线通过点
P1(x1,y1)和P2(x2,y2),则直线方程可表示为:
如果已知第i点的坐标,可用步长StepX和StepY得到第i+1点的坐标为:
xi+1=xi+StepX
yi+1=yi+StepY
或
yi+1=yi+kStepX
k<1
StepX=1
StepY=k
将算得的直线上每个点的当前坐标,按四舍五入得到光栅点的位置(见图2)。
(6)通过将世界经纬度按400平方米来划分,通过经度和纬度给出编号,具体是从0,0点开始,每0.00005经度和每0.00005纬度计算为一个矩形,将矩形按纬度顺序排序后再按经度顺序排序,给出每个矩形唯一对应的编号;
(7)如果路径点所在的矩形编号为1则是起点,如果路径点所在的矩形编号等于路径点总数则为终点;如果路径点不是起点或终点,则进入下一步骤;如果路径点是起点或终点,则将原始行程记录到的第一个GPS点和原始行程记录到的最后一个GPS点放入开始和结尾处;
(8)将所有补全后的路径点筛选出来,判断补全后的路径点是否在矩形的边界上,如果在边界上,则进入下一步骤;如果不在边界上,则返回步骤(5),直至补全后的路径点在矩形的边界上;该步骤是找出再矩形边界上的点,用于确定路径经过了哪些矩形;补全后的路径点是否在矩形的边界上的具体判断方法为:将所有补全后的路径点筛选出来,匹配是否第五位小数为0或5,第五位小数为0或5就是边界上的点,否则就不是边界上的点;
(9)将所有步骤(8)保留下的点进行计算,查找出每个点经过的矩形,将矩形的编号按顺序排列,拼接成一个字符串;
(10)将拼接完成后的字符串进行处理,转换为64位二进制字符串;
(11)将转换为64位二进制字符串的所有行程路径标识数据存入数据库;
(12)对是否还有行程路径未处理进行判断,具体判断方法为:通过数据库中查询是否有未处理行程,已处理会加上标记,未处理则没有;如有未处理的,则将下一个行程作为第一个行程返回步骤3,直至没有未处理的行程路径;如没有未处理的,则进入下一步骤;
(13)在所有行程路径的标识数据处理完成后,对于所有行程进行两两之间的比较,比较次数为行程数的阶乘次,比较方法为最小编辑距离法;最小编辑距离算法是指两个字串之间,由一个转成另一个所需的最少编辑操作次数;许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,***一个字符,删除一个字符;一般来说,编辑距离越小,两个串的相似度越大;
(14)最小编辑距离对否小于阈值进行判断,若相似程度小于80%,则跳过;若相似程度大于80%,则存入相似行程数据库,编辑距离算法返回相似比例;
(15)结束。
以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
Claims (4)
1.一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,其特征在于,所述方法包括如下步骤:
(1)开始,通过智能手机中的GPS定位模块来得到用户驾驶外部路径数据,其中数据包括GPS定位信息;
(2)将上述数据进行遍历,对第一个行程进行下述处理;
(3)将第一个行程路径的所有GPS定位点,通过RDP算法将行程上的点进行迭代平滑化,将路径上偏移点、误差点剔除,将主路径点保留,并记录下来;
(4)判断平滑后的点是否过少,判断条件为:是否仍然构成原路径相似路线,通过所有点距离累加进行判断,如果所有点的累加距离与原来轨迹总距离相差超过30%,表示平滑后的点过少,则返回步骤(2)直至平滑后的点正常;如果所有点的累加距离与原来轨迹总距离相差不超过30%,表示平滑后的点正常,则继续下一步骤;
(5)将步骤3中保留下来的主路径点通过DDA算法将平滑后的路径点补齐成直线,得到由多个线段组成的路径图;
(6)通过将世界经纬度按400平方米来划分,通过经度和纬度给出编号,具体是从0,0点开始,每0.00005经度和每0.00005纬度计算为一个矩形,将矩形按纬度顺序排序后再按经度顺序排序,给出每个矩形唯一对应的编号;
(7)如果路径点所在的矩形编号为1则是起点,如果路径点所在的矩形编号等于路径点总数则为终点;
(8)将所有补全后的路径点筛选出来,判断补全后的路径点是否在矩形的边界上,如果在边界上,则进入下一步骤;如果不在边界上,则返回步骤(5),直至补全后的路径点在矩形的边界上;该步骤是找出再矩形边界上的点,用于确定路径经过了哪些矩形;
(9)将所有步骤(8)保留下的点进行计算,查找出每个点经过的矩形,将矩形的编号按顺序排列,拼接成一个字符串,并且将原始行程记录到的第一个GPS点和原始行程记录到的最后一个GPS点放入开始和结尾处;
(10)将拼接完成后的字符串进行处理,转换为64位二进制字符串;
(11)将转换为64位二进制字符串的所有行程路径标识数据存入数据库;
(12)对是否还有行程路径未处理进行判断,具体判断方法为:通过数据库中查询是否有未处理行程,已处理会加上标记,未处理则没有;如有未处理的,则将下一个行程作为第一个行程返回步骤3,直至没有未处理的行程路径;如没有未处理的,则进入下一步骤;
(13)在所有行程路径的标识数据处理完成后,对于所有行程进行两两之间的比较,比较次数为行程数的阶乘次,比较方法为最小编辑距离法;
(14)最小编辑距离对否小于阈值进行判断,若相似程度小于80%,则跳过;若相似程度大于80%,则存入相似行程数据库,编辑距离算法返回相似比例;
(15)结束。
2.根据权利要求1所述的一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,其特征在于,步骤(3)中的RDP算法即抽吸算法,其原理为:一段轨迹头尾连接成一条线,如果其间所有的点距离这条线的距离都小于3KM,则去掉中间所有的点;如果以上条件不满足,则取距离最大的点,把原始轨迹拆分成两条轨迹,重复以上迭代,直至完成,其中效果为剔除偏移点、误差点,也进行了迭代平滑。
3.根据权利要求1所述的一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,其特征在于,步骤(8)中补全后的路径点是否在矩形的边界上的具体判断方法为:将所有补全后的路径点筛选出来,匹配是否第五位小数为0或5,第五位小数为0或5就是边界上的点,否则就不是边界上的点。
4.根据权利要求1所述的一种使用二进制字符串来比较行程路径的方法,其特征在于,步骤(13)中的最小编辑距离算法是指两个字串之间,由一个转成另一个所需的最少编辑操作次数;许可的编辑操作包括将一个字符替换成另一个字符,***一个字符,删除一个字符;一般来说,编辑距离越小,两个串的相似度越大。
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