基于矩形區(qū)域的公交車輛點(diǎn)所屬道路的快速定位法
【專利摘要】一種基于矩形區(qū)域的公交車輛點(diǎn)所屬道路的快速定位法，是將城市公交車輛快速定位到路段的方法，該方法的特點(diǎn)是：首先將城市區(qū)域進(jìn)行一級(jí)網(wǎng)格化，在每一個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)再進(jìn)行二次網(wǎng)格化，然后城市道路被網(wǎng)格分隔成細(xì)小的路段，分別位于相應(yīng)的一級(jí)網(wǎng)格和二級(jí)網(wǎng)格中，并建立網(wǎng)格和路段一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于公交線路都是由這些路段組合而成的，我們把道路網(wǎng)格化后，把每一條公交線路所包含的所有路段按照線路方向記錄下來，并保存到數(shù)據(jù)庫中。然后將公交車輛位置數(shù)據(jù)根據(jù)其所屬的網(wǎng)格進(jìn)行定位，最后每一個(gè)車輛位置數(shù)據(jù)就對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的網(wǎng)格中，從而得出車輛所屬的路段，又由線路中包含的路段的先后關(guān)系，進(jìn)而得出離下一站點(diǎn)以及目的站點(diǎn)的里程。
【專利說明】基于矩形區(qū)域的公交車輛點(diǎn)所屬道路的快速定位法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于智能交通領(lǐng)域公交車輛實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)采集技術(shù)，提出一種采用矩形區(qū)域篩選進(jìn)行車輛點(diǎn)所屬道路的快速定位方法。特別適用于城市公交的實(shí)時(shí)定位以及到下一站和目的站點(diǎn)里程數(shù)據(jù)的獲取。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，在公交線路計(jì)算中，一個(gè)影響計(jì)算速度的重要步驟是如何確定車輛點(diǎn)所屬的道路或路段?，F(xiàn)有的方法主要有:
1、基于電子地圖的矢量運(yùn)算:一般是調(diào)用電子地圖系統(tǒng)自帶的搜索功能，在指定的誤差范圍內(nèi)找到所屬的道路，這種算法，沒有考慮到城市道路路段多，路網(wǎng)密度大的特點(diǎn)，對(duì)每一條道路進(jìn)行包含點(diǎn)的運(yùn)算，這種矢量運(yùn)算速度慢，如果道路多的話，會(huì)占用較多的時(shí)間、CPU資源和內(nèi)存資源。
[0003]2、基于公交所到站點(diǎn)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)上傳:這種方式精度差，只有在站點(diǎn)位置才能準(zhǔn)確上報(bào)位置數(shù)據(jù)，站點(diǎn)間的行駛位置沒有辦法確定。在發(fā)生擁堵或故障停車時(shí)，候車人員無法得知，不能及時(shí)換乘。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]一種將城市公交車輛快速定位到路段的方法，該方法的特質(zhì)是:首先將城市區(qū)域進(jìn)行一級(jí)網(wǎng)格化，在每一個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)再進(jìn)行二次網(wǎng)格化，然后城市道路被網(wǎng)格分隔成細(xì)小的路段，分別位于相應(yīng)的一級(jí)網(wǎng)格和二級(jí)網(wǎng)格中，并建立網(wǎng)格和路段一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。由于公交線路都是由這些路段組合而成的，我們把道路網(wǎng)格化后，把每一條公交線路所包含的所有路段按照線路方向記錄下來，并保存到數(shù)據(jù)庫中。然后將公交車輛位置數(shù)據(jù)根據(jù)其所屬的網(wǎng)格進(jìn)行定位，最后每一個(gè)車輛位置數(shù)據(jù)就對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的網(wǎng)格中，從而得出車輛所屬的路段，又由線路中包含的路段的先后關(guān)系，進(jìn)而得出離下一站點(diǎn)以及目的站點(diǎn)的里程。
[0005]所述方法包括如下步驟:
1、首先計(jì)算出城市的最大經(jīng)緯度跨度，按照指定的分隔方法，將城市區(qū)域分割成一級(jí)網(wǎng)格單元；
2、其次在電子地圖上，將城市道路用這些網(wǎng)格單元進(jìn)行分割，首先形成一級(jí)分割單元，然后在每一個(gè)一級(jí)分割單元內(nèi)進(jìn)行二次分割形成二次分割單元，利用這些二次分割單元對(duì)道路進(jìn)行分割形成細(xì)小的道路路段，并記錄道路路段和一級(jí)和二級(jí)網(wǎng)格單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系；
3、然后把所有的公交線路按照前面的二級(jí)網(wǎng)格單元進(jìn)行拆分，每一條公交線路都成為這些細(xì)小路段的組合；
4、隨后，提取公交車輛位置數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)依據(jù)其所在的經(jīng)緯度，分別歸類到相應(yīng)的網(wǎng)格單元中；
5、最后，根據(jù)公交車輛所屬的路段，計(jì)算出離下一站點(diǎn)以及目的站點(diǎn)的距離。
[0006]本發(fā)明通過引入電子地圖的一級(jí)和二級(jí)網(wǎng)格單元，建立網(wǎng)格單元和路段的對(duì)應(yīng)關(guān)系，并建立公交線路和細(xì)小路段的組合關(guān)系，通過落在網(wǎng)格單元內(nèi)的公交車輛位置數(shù)據(jù)，直接映射到相應(yīng)的路段，從而避免了大量的地圖矢量運(yùn)算，大大的提高了計(jì)算的效率，為人們的出行提供了準(zhǔn)確及時(shí)的公交信息。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1是地圖基礎(chǔ)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備流程圖；
圖2是公交車輛實(shí)時(shí)位置和距離數(shù)據(jù)處理流程；
圖3是地圖網(wǎng)格分割圖；
圖4是公交線路網(wǎng)格分割圖；
圖5是公交線路和路段以及網(wǎng)格的對(duì)應(yīng)關(guān)系圖。

【具體實(shí)施方式】
[0008]本發(fā)明的基于矩形區(qū)域的公交車輛點(diǎn)快速點(diǎn)位算法，能夠更快速的計(jì)算出公交車輛的實(shí)時(shí)位置和距離信息等，特別適用于公交線路多，城市道路復(fù)雜的大中型城市，極大地方便了人們出行。
[0009]為了實(shí)現(xiàn)該網(wǎng)格處理優(yōu)化方法，首先需要把城市進(jìn)行二級(jí)網(wǎng)格化，然后根據(jù)網(wǎng)格將道路分割好并建立網(wǎng)格和路段的對(duì)應(yīng)關(guān)系，然后將每條公交線路進(jìn)行基本單元分割，建立公交線路和單元格的對(duì)應(yīng)關(guān)系，這些都是最初的準(zhǔn)備工作，只需要準(zhǔn)備一次，保存到數(shù)據(jù)庫即可。最后根據(jù)實(shí)時(shí)的公交車輛位置數(shù)據(jù)，結(jié)合網(wǎng)格化起點(diǎn)值和間隔值，得出該位置所屬的一級(jí)網(wǎng)格單元，然后在一級(jí)網(wǎng)格單元中再定位所屬的二級(jí)網(wǎng)格單元，從而歸屬相應(yīng)的路段。最后通過公交線路和路段的組合關(guān)系，計(jì)算出車輛的位置、離下一站以及終點(diǎn)站的距離。
[0010]具體流程如下:
1.在步驟101中，獲取城市區(qū)域的經(jīng)緯度的最大跨度:
P左下角 =(Xmin, Ymin) ; Xmin:最小的經(jīng)度；Ymin:最小的諱度；
P右上角 =(Xmax, Ymax) ; Xmax:最大的經(jīng)度；Ymax:最大的纟韋度。
[0011]2.在步驟102中，將城市區(qū)域分割成100*100個(gè)大的方格，見圖3的黑線部分:
X 方向分割間距 Dx= (Xmax- Xmin) /100 ；
Y方向分割間距 Dy= (Ymax- Ymin) /100 ；
大方格左下角的坐標(biāo):X:Xmin+K*Dx (K=l, 2，3……)；
Y:Ymin+K*Dy (K=I,2，3......)。
[0012]3.在步驟103中，將分割成的100*100個(gè)大的方格進(jìn)行二次分割，再分割成細(xì)小的100*100的單元格，見圖3的虛線部分:
X方向分割間距dx= Dx/100 ；
Y方向分割間距dy= Dy/100 ；
單元左下角的坐標(biāo):x:X+K*dx (K=l, 2, 3......)；
y:Y+K*dy (K=l, 2，3......)。
[0013]4.在步驟104中，根據(jù)步驟103得到的分割單元，對(duì)城市道路進(jìn)行切割，形成小的路段，如圖4所示。同時(shí)對(duì)公交線路進(jìn)行分割，形成小的線路段，如圖4所示。
[0014]5.在步驟105中，根據(jù)步驟104的結(jié)果建立對(duì)應(yīng)關(guān)系:
經(jīng)過分割后:
公交線路Linel路段A和一級(jí)網(wǎng)格A的二級(jí)網(wǎng)格單元Al對(duì)應(yīng)；
公交線路Linel路段B和一級(jí)網(wǎng)格A的二級(jí)網(wǎng)格單元A2對(duì)應(yīng)；
公交線路Linen路段N和一級(jí)網(wǎng)格N的二級(jí)網(wǎng)格單元NI對(duì)應(yīng)；
公交線路Linen路段N+1和一級(jí)網(wǎng)格N的二級(jí)網(wǎng)格單元N2對(duì)應(yīng)；
建立關(guān)系表圖5所不。
[0015]6.在步驟201中，讀取公交車輛數(shù)據(jù)，將其經(jīng)緯度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換到對(duì)應(yīng)的一級(jí)網(wǎng)格，然后在一級(jí)網(wǎng)格中，再次定位其所處的二級(jí)網(wǎng)格位置。
[0016]7.在步驟202中，，根據(jù)二級(jí)網(wǎng)格單元兩個(gè)Key值，找出相應(yīng)的路段Polyline以及該路段在線路中的位置，進(jìn)而得出下一站的名車和距離以及到終點(diǎn)站的距離，重復(fù)步驟201和202直至所有車輛點(diǎn)數(shù)據(jù)讀取結(jié)束。
[0017]8.在步驟203中，根據(jù)形成的下一站以及終點(diǎn)站的信息，輸出報(bào)文。
【權(quán)利要求】
1.一種將城市公交車輛快速定位到路段的方法，該方法的特質(zhì)是:首先將城市區(qū)域進(jìn)行一級(jí)網(wǎng)格化，在每一個(gè)網(wǎng)格單元內(nèi)再進(jìn)行二次網(wǎng)格化，然后城市道路被網(wǎng)格分隔成細(xì)小的路段，分別位于相應(yīng)的一級(jí)網(wǎng)格和二級(jí)網(wǎng)格中，并建立網(wǎng)格和路段一一對(duì)應(yīng)關(guān)系。
2.由于公交線路都是由這些路段組合而成的，我們把道路網(wǎng)格化后，把每一條公交線路所包含的所有路段按照線路方向記錄下來，并保存到數(shù)據(jù)庫中。
3.然后將公交車輛位置數(shù)據(jù)根據(jù)其所屬的網(wǎng)格進(jìn)行定位，最后每一個(gè)車輛位置數(shù)據(jù)就對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的網(wǎng)格中，從而得出車輛所屬的路段，又由線路中包含的路段的先后關(guān)系，進(jìn)而得出離下一站點(diǎn)以及目的站點(diǎn)的里程。
4.所述方法包括如下步驟: 1)、首先計(jì)算出城市的最大經(jīng)緯度跨度，按照指定的分隔方法，將城市區(qū)域分割成一級(jí)網(wǎng)格單元； 2)、其次在電子地圖上，將城市道路用這些網(wǎng)格單元進(jìn)行分割，首先形成一級(jí)分割單元，然后在每一個(gè)一級(jí)分割單元內(nèi)進(jìn)行二次分割形成二次分割單元，利用這些二次分割單元對(duì)道路進(jìn)行分割形成細(xì)小的道路路段，并記錄道路路段和一級(jí)和二級(jí)網(wǎng)格單元的對(duì)應(yīng)關(guān)系; 3)、然后把所有的公交線路按照前面的二級(jí)網(wǎng)格單元進(jìn)行拆分，每一條公交線路都成為這些細(xì)小路段的組合； 4)、隨后，提取公交車輛位置數(shù)據(jù)，將這些數(shù)據(jù)依據(jù)其所在的經(jīng)緯度，分別歸類到相應(yīng)的網(wǎng)格單元中； 5)、最后，根據(jù)公交車輛所屬的路段，計(jì)算出離下一站點(diǎn)以及目的站點(diǎn)的距離。
【文檔編號(hào)】G08G1/123GK104318799SQ201410561007
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年10月21日 優(yōu)先權(quán)日:2014年10月21日
【發(fā)明者】胡平 申請(qǐng)人:合肥星服信息科技有限責(zé)任公司