CN110646824A - 一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法 - Google Patents

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Abstract

一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，包括以下步骤：终端数据采集上报：汽车车载终端为减少上传频率将多组定位数据包定时向服务器端发送，终端数据包分为运动状态和停止状态；服务器定时采集到多组定位数据包数据，并进行数据清洗处理，将收到的重复数据包进行去重，并将位置坐标分为停止坐标和运动点；分别对运动状态轨迹漂移点过滤和停止状态轨迹漂移点过滤。本发明是通过软件汽车定位终端采集数据，终端以GPS定位方式为主，WIFI定位和基站定位作为无法获取GPS定位时作为补充定位方式，通过服务云平台对采集数据经过数据清洗，对静态位置点和动态位置点的不同算法过滤掉漂移点，最终在地图上呈现车辆相对准确的轨迹坐标。

Description

一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法
技术领域
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤的计算方法。
背景技术
GPS汽车车载终端设备在过程中有内部、外部的影响会存在一定的定位误差，实际运用上，终端采集的经纬度坐标在具体应用场景下会出现漂移，产生原因各异， 如阴天、楼宇密集、遮挡等。
单纯靠GPS定位车辆在城市峡谷、有遮挡或者车辆停入地下室时，无法定位，因此采用多种定位方式解决车辆跟踪问题。在车辆运动状况下优先采用GPS为主WiFi定位为辅，在车辆停止后优先采用GPS为主WiFi定位为辅，两者均无法定位时通过基站定位方式获取位置。
目前多靠提供GPS定位终端硬件设备的精准度，已减少或改善位置漂移的现象，成本高，效果一般。WiFi定位，特别是基站定位存在误差比较大。
通常都仅用GPS定位方式，在GPS信号无法覆盖地方，将出现轨迹的不完整，通过补充WiFi和基站定位方式，保障了位置的相对完整，但是WiFi定位和基站定位偏差较大，特别是基站定位偏差较明显，在终端移动或静止时，可能会产生一些漂移点。
发明内容
为解决上述问题，提供一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法。
一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，包括以下步骤
S1：终端数据采集上报：汽车车载终端将多组定位数据包向服务器端发送，终端数据包分为运动状态和停止状态；
S2：服务器定时采集到多组定位数据包数据，并进行数据清洗处理，将收到的重复数据包进行去重，并将位置坐标分为停止坐标和运动点；
终端运动状态的定位包括GPS定位和WiFi定位，以GPS定位为主，GPS无法定位时WiFi辅助定位；停止状态的定位包括GPS定位、WiFi定位和基站定位；若上传的终端数据包是GPS位置包标记各定位点的运动状态信息，则GPS运动状态信息至少包括定位时刻信息、速度信息、坐标信息、移动方位角信息；若上传为WiFi定位请求包，则根据MAC地址向高德接口请求获取定位坐标；若上传数据包为基站请求，则向运营商请求获取基站定位坐标。
所述S2中，数据清洗处理包括以下步骤：
过滤终端重复上传数据，对同一时间、坐标点的数据去重；
按时间顺序将数据重新排序；
将停止状态位置坐标点和运动状态坐标点位置进行区分。
运动状态轨迹漂移点过滤包括以下步骤：
获取两个静止点间连续时间内运动轨迹的坐标点；
求出该组坐标点间的距离平均值M、平均速度V、距离标准差S；
检查并标记异常点：逐点检测两点间距离D,若D>M+2S标记为异常点，否则为合理范围，记录异常点，并记录起在该组轨迹坐标点中顺序；
首点异常点偏移判断：判断异常点是否是首包坐标点，如果异常点为首包，则从第二个点开始连续判断N个点，其中N>5，采集间隔为10秒，根据每个点速度、方向角分别逐点检测N次两点间距离D是否在合理范围，如果两点间距离大于两点平均速度乘以时间间隔的2倍认为不在合理范围，即D>2*（10*（Vi+Vi+1）/2），采集间隔为10秒，Vi 表示第i个点的速度，Vi+1表示第i+1个点的速度。如出现再次异常，则将首点和到再次异常点均标记为漂移点，从再次异常点第二个点后逐点间检测N个点，直到均没有出现异常则将首点标注为偏移点；
轨迹中位置点偏移判断：选择异常点两侧N个点（N>5），根据每个点速度、方向角分别逐点检测N次两点间距离D是否在合理范围；如果检测i和i+1个点之间同样异常，那么标记为异常点及i+1个点之间均为偏移点；如果没有则标记正常。
停止状态轨迹漂移点过滤包括以下步骤：
获取车辆停止的停止坐标点，判断坐标类型，若为GPS定位坐标，则采集终端上报多个停止点并通过聚合算法输出中心点，作为有效停止点坐标；若为WiFi定位：无法获取GPS信号时，优先WiFi辅助定位， WiFi定位即为有效停止坐标点；若为基站定位：GPS和WiFi定位均无法获取时，基站辅助定位，判断最后N个有效坐标点的逆地理编码中位置名称，根据AOI语义推算路径，根据语义推测最后停止点，反地理编码后输出坐标位置。
一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，所述可执行程序被处理器 执行时实现所述方法的步骤。
一种电子设备，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现所述 方法的步骤。
本发明的有益效果：本发明对原始运动轨迹进行分割分组、聚类分析，然后通过定位类型、运动时间、运动方向、分析运动趋势对可疑点的进行分析过滤数据，从而过滤掉偏移点得到相对平滑运动轨迹。解决GPS定位漂移，以及WiFi和基站辅助定位时位置不准确，对轨迹偏差跳跃问题进行了修订从而更有效的展示出真实车辆行驶轨迹。
附图说明
图1是多种定位方式在地图展示完整轨迹的框架图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，包括以下步骤：
S1：终端数据采集上报：汽车车载终端为减少上传频率将多组定位数据包定时向服务器端发送，终端数据包分为运动状态和停止状态；
S2：服务器定时采集到多组定位数据包数据，并进行数据清洗处理，将收到的重复数据包进行去重，并将位置坐标分为停止坐标和运动点；
S3：分别对运动状态轨迹漂移点过滤和停止状态轨迹漂移点过滤。
终端运动状态的定位包括GPS定位和WiFi定位，以GPS定位为主，GPS无法定位时WiFi辅助定位；停止状态的定位包括GPS定位、WiFi定位和基站定位；若上传的终端数据包是GPS位置包标记各定位点的运动状态信息，则GPS运动状态信息至少包括定位时刻信息、速度信息、坐标信息、移动方位角信息；若上传为WiFi定位请求包，则根据MAC地址向高德接口请求获取定位坐标；若上传数据包为基站请求，则向运营商请求获取基站定位坐标。
由于网络重传机制服务器会收到重复数据包，首先将重复包进行去重，将位置包中坐标按照时间顺序排列去掉重复点，由于是非实时的及计算，可以将数据进行分类，将位置坐标分为停止坐标和运动点。数据清洗处理具体包括以下步骤：
过滤终端重复上传数据，对同一时间、坐标点的数据去重；
按时间顺序将数据重新排序；
将停止状态位置坐标点和运动状态坐标点位置进行区分,区分是根据终端上报位置包标记的运动状态区分，0为停止状态，1为运动状态。
运动状态轨迹漂移点过滤包括以下步骤：
获取两个静止点间连续时间内运动轨迹的坐标点；
求出该组坐标点间的距离平均值M、平均速度V、距离标准差S；
检查并标记异常点：逐点检测两点间距离D，若D>M+2S标记为异常点，记录异常点，并记录起在该组轨迹坐标点中顺序；
首点异常点偏移判断：判断异常点是否是首包坐标点，如果异常点为首包，则从第二个点开始连续判断N个点（N>5，采集间隔为10秒），根据每个点速度、方向角分别逐点检测N次两点间距离D是否在合理范围，如果两点间距离大于两点平均速度乘以时间间隔的2倍认为不在合理范围，即D>2*（10*（Vi+Vi+1）/2），采集间隔为10秒，Vi 表示第i个点的速度，Vi+1表示第i+1个点的速度。如出现再次异常，则将首点和到再次异常点均标记为漂移点，从再次异常点第二个点后逐点间检测N个点，直到均没有出现异常则将首点标注为偏移点；
轨迹中位置点偏移判断：选择异常点两侧N个点（N>5），根据每个点速度、方向角分别逐点检测N次两点间距离D是否在合理范围；如果检测i和i+1个点之间同样异常，那么标记为异常点及i+1个点之间均为偏移点；如果没有则标记正常。
停止状态轨迹漂移点过滤包括以下步骤：
获取车辆停止的停止坐标点，判断坐标类型，若为GPS定位坐标，则采集终端上报多个停止点并通过聚合算法输出中心点，作为有效停止点坐标；若为WiFi定位：无法获取GPS信号时，优先WiFi辅助定位， WiFi定位即为有效停止坐标点；若为基站定位：GPS和WiFi定位均无法获取时，基站辅助定位，判断最后N个有效坐标点的逆地理编码中位置名称，根据AOI语义推算路径，根据语义推测最后停止点（例如：**商业区停车场；**住宅区停车场），反地理编码后输出坐标位置。
本申请是通过软件汽车定位终端采集数据，终端以GPS定位方式为主，WIFI定位和基站定位作为无法获取GPS定位时作为补充定位方式，通过服务云平台对采集数据经过数据清洗，对静态位置点和动态位置点的不同算法过滤掉漂移点，最终在地图上呈现车辆相对准确的轨迹坐标。
以上所述的仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明整体构思前提下，还可以作出若干改变和改进，这些也应该视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，其特征在于：包括以下步骤
S1：终端数据采集上报：汽车车载终端将多组定位数据包向服务器端发送，终端数据包分为运动状态和停止状态；
S2：服务器定时采集到多组定位数据包数据，并进行数据清洗处理，将收到的重复数据包进行去重，并将位置坐标分为停止坐标和运动点；
S3：分别对运动状态轨迹漂移点过滤和停止状态轨迹漂移点过滤。
2.如权利要求1所述的多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，其特征在于：终端运动状态的定位包括GPS定位和WiFi定位，以GPS定位为主，GPS无法定位时WiFi辅助定位；停止状态的定位包括GPS定位、WIFI定位和基站定位；若上传的终端数据包是GPS位置包标记各定位点的运动状态信息，则GPS运动状态信息至少包括定位时刻信息、速度信息、坐标信息、移动方位角信息；若上传为WiFi定位请求包，则根据MAC地址向高德接口请求获取定位坐标；若上传数据包为基站请求，则向运营商请求获取基站定位坐标。
3.如权利要求1所述的多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，其特征在于：所述S2中，数据清洗处理包括以下步骤：
过滤终端重复上传数据，对同一时间、坐标点的数据去重；
按时间顺序将数据重新排序；
将停止状态位置坐标点和运动状态坐标点位置进行区分。
4.如权利要求1所述的多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，其特征在于：运动状态轨迹漂移点过滤包括以下步骤：
获取两个静止点间连续时间内运动轨迹的坐标点；
求出该组坐标点间的距离平均值M、平均速度V、距离标准差S；
检查并标记异常点：逐点检测两点间距离D,若D>M+2S标记为异常点，否则为合理范围，记录异常点，并记录起在该组轨迹坐标点中顺序；
首点异常点偏移判断：判断异常点是否是首包坐标点，如果异常点为首包，则从第二个点开始连续判断N个点，其中N>5，采集间隔为10秒，根据每个点速度、方向角分别逐点检测N次两点间距离D是否在合理范围，如果两点间距离大于两点平均速度乘以时间间隔的2倍认为不在合理范围，即D>2*（10*（Vi+Vi+1）/2），采集间隔为10秒，Vi 表示第i个点的速度，Vi+1表示第i+1个点的速度；
如出现再次异常，则将首点和到再次异常点均标记为漂移点，从再次异常点第二个点后逐点间检测N个点，直到均没有出现异常则将首点标注为偏移点；
轨迹中位置点偏移判断：选择异常点两侧N个点（N>5），根据每个点速度、方向角分别逐点检测N次两点间距离D是否在合理范围；如果检测i和i+1个点之间同样异常，那么标记为异常点及i+1个点之间均为偏移点；如果没有则标记正常。
5.如权利要求1所述的多种定位方式实现运动轨迹漂移点过滤计算的方法，其特征在于：停止状态轨迹漂移点过滤包括以下步骤：
获取车辆停止的停止坐标点，判断坐标类型，若为GPS定位坐标，则采集终端上报多个停止点并通过聚合算法输出中心点，作为有效停止点坐标；若为WiFi定位：无法获取GPS信号时，优先WiFi辅助定位， WiFi定位即为有效停止坐标点；若为基站定位：GPS和WiFi定位均无法获取时，基站辅助定位，判断最后N个有效坐标点的逆地理编码中位置名称，根据AOI语义推算路径，根据语义推测最后停止点，反地理编码后输出坐标位置。
6.一种可读存储介质，其上存储有可执行程序，其特征在于，所述可执行程序被处理器执行时实现权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
存储器，其上存储有可执行程序；
处理器，用于执行所述存储器中的所述可执行程序，以实现权利要求1-5中任一项所述方法的步骤。
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