一種gps定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及智能公交技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，城市人口的不斷膨脹，公交車的作用也變得日益突 出，尤其是在一線城市，提供優(yōu)質(zhì)高效的公交出行服務(wù)成為了地方政府需要重點(diǎn)解決的難 題。智能公交調(diào)度管理系統(tǒng)作為公交調(diào)度高度發(fā)展的產(chǎn)物，應(yīng)用GI^S定位、無(wú)線網(wǎng)絡(luò)通信和 GIS地圖引擎等核也技術(shù)，已成為許多地方政府緩解城市交通擁堵和改善公交服務(wù)水平的 首選，也取得十分顯著的效果。
[0003] 作為智能公交調(diào)度管理系統(tǒng)的重要組成部分的GI^S定位系統(tǒng)，其定位的精度和連 續(xù)性直接決定智能公交調(diào)度系統(tǒng)的效果。雖然當(dāng)前GI^S定位系統(tǒng)具有較高的精確、全天候、 實(shí)時(shí)定位的能力，并且還實(shí)現(xiàn)了GI^S與北斗雙模定位，但是由于GI^S本身存在定位漂移和 信號(hào)盲區(qū)（在高樓或高架等遮蔽局域時(shí)，GI^S接收機(jī)不能及時(shí)捕獲和跟蹤到GI^S信號(hào)，導(dǎo)致 GI^S定位功能失效）等固有缺陷，GPRS本身存在網(wǎng)絡(luò)信號(hào)弱和信號(hào)丟失等性能問題，從而導(dǎo) 致GI^S定位數(shù)據(jù)的丟失或無(wú)效，因而GI^S定位數(shù)據(jù)存在不連續(xù)的問題，所W研究一種智能公 交調(diào)度系統(tǒng)的GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法，實(shí)現(xiàn)對(duì)不連續(xù)GI^S定位數(shù)據(jù)進(jìn)行連續(xù)化修補(bǔ)具有極 大的必要性和現(xiàn)實(shí)意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種對(duì)不連續(xù)的GI^S定位數(shù)據(jù)進(jìn)行 連續(xù)性補(bǔ)償，W使GI^S定位數(shù)據(jù)連續(xù)不間斷定位的GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法，從而為提高里程 計(jì)算的精度和車輛發(fā)到站時(shí)間的匹配提供可靠的數(shù)據(jù)。
[0005] 本發(fā)明是通過W下技術(shù)方案達(dá)到上述目的；一種GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法，包括W 下步驟：
[0006] 1)基準(zhǔn)線路路徑產(chǎn)生步驟：
[0007] 1. 1)車輛上安裝有GPS車載設(shè)備，車輛在運(yùn)營(yíng)路線上行駛時(shí)GPS車載設(shè)備定時(shí) 采集線路坐標(biāo)，篩選得到最合理的運(yùn)行路徑，定義其為基準(zhǔn)線路，基準(zhǔn)線路的線路坐標(biāo)為 Pi(Xi，Yi)(i= 1, 2, ；
[0008] 1. 2)根據(jù)基準(zhǔn)線路的線路坐標(biāo)生成基準(zhǔn)線路曲線函數(shù)，函數(shù)信息保存在調(diào)度中也 服務(wù)器；
[0009] 2)GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償步驟：
[0010] 2.DGI^S車載設(shè)備定時(shí)發(fā)送定位數(shù)據(jù)至調(diào)度中也服務(wù)器，調(diào)度中也服務(wù)器將定位 數(shù)據(jù)保存；
[0011] 2. 2)調(diào)度中也服務(wù)器判斷接收的數(shù)據(jù)是否掉線，未掉線則繼續(xù)接收定位數(shù)據(jù)；掉 線則判斷采集時(shí)間間隔是否在時(shí)間窗范圍內(nèi)：若采集時(shí)間間隔不在時(shí)間窗范圍內(nèi)則繼續(xù)接 收定位數(shù)據(jù)，若采集時(shí)間間隔在時(shí)間窗范圍內(nèi)則繼續(xù)下一步；
[0012] 2. 3)判斷掉線類型，并根據(jù)掉線類型分割時(shí)間區(qū)間，將時(shí)間區(qū)間分割為靜止時(shí)間 區(qū)間和移動(dòng)時(shí)間區(qū)間；
[0013] 2. 4)根據(jù)時(shí)間區(qū)間類型執(zhí)行數(shù)據(jù)修補(bǔ)操作；靜止時(shí)間區(qū)間內(nèi)執(zhí)行靜止數(shù)據(jù)修補(bǔ) 操作；移動(dòng)時(shí)間區(qū)間內(nèi)執(zhí)行移動(dòng)數(shù)據(jù)修補(bǔ)操作。
[0014] 作為優(yōu)選，所述根據(jù)基準(zhǔn)線路的線路坐標(biāo)生成基準(zhǔn)線路曲線函數(shù)包括W下步驟： [00巧]1. 2. 1)采集的線路坐標(biāo)為Pi(Xi，yi)(i= 1，2,…，m)，得到任意相鄰兩點(diǎn)間曲線函 數(shù)；
[0016] 1. 2. 2)計(jì)算相鄰兩點(diǎn)間距離W及任意點(diǎn)與線路起點(diǎn)的長(zhǎng)度距離1 ;
[0017] 1. 2. 3)采用分段線性插值擬合方法，生成基準(zhǔn)線路曲線函數(shù)：
[0018]
[001引其中，a^bi(i=1，2,…，m)通過矩瞬
/'= 1，2，'"，";)計(jì)算得到。
[0020] 作為優(yōu)選，所述掉線類型包括發(fā)車掉線、到站掉線、線路中掉線，根據(jù)掉線類型分 割時(shí)間區(qū)間具體包括W下步驟：
[002。 發(fā)車掉線；W計(jì)劃發(fā)車時(shí)間L為分割點(diǎn)，將時(shí)間區(qū)間[ty，ti]分割為和 [L，tj2個(gè)區(qū)間；[ty，為靜止時(shí)間區(qū)間，[L，為移動(dòng)時(shí)間區(qū)間；
[0022] 到站掉線；W計(jì)劃到站時(shí)間T。為分割點(diǎn)，將時(shí)間區(qū)間[ty，ti]分割為[ti_i，Tj和 [T。，tj2個(gè)區(qū)間；扣_1，TJ為移動(dòng)時(shí)間區(qū)間，[T。，為靜止時(shí)間區(qū)間；
[002引線路中掉線；時(shí)間區(qū)間扣_1，tj為移動(dòng)時(shí)間區(qū)間。
[0024] 作為優(yōu)選，所述靜止數(shù)據(jù)修補(bǔ)操作包括：
[00巧]在靜止時(shí)間區(qū)間內(nèi)增加n個(gè)靜止點(diǎn)Pj.(j= 1，2,…，n)，根據(jù)掉線類型確定靜止點(diǎn)Pj的坐標(biāo)值。
[0026] 作為優(yōu)選，所述的移動(dòng)數(shù)據(jù)修補(bǔ)操作包括：
[0027] WGPS發(fā)送時(shí)間間隔Tm為增量，在移動(dòng)時(shí)間區(qū)間化，Tb]內(nèi)增加
t移 動(dòng)點(diǎn)P/(j= 1，2,…，n)，P/起止點(diǎn)為[P。，Pb];根據(jù)P。(X。，y。）計(jì)算該點(diǎn)所在線路分段函 數(shù)、該點(diǎn)距離線路起點(diǎn)的長(zhǎng)度1。、相鄰兩點(diǎn)間的線路距離L;計(jì)算車輛平均速度
計(jì)算單個(gè)采集間隔時(shí)間內(nèi)車輛行駛距離A/ =:計(jì)算得到P/的坐標(biāo)值。
[0028] 作為優(yōu)選，所述的GPS實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)為營(yíng)運(yùn)車輛的車載GI^S設(shè)備按照間隔時(shí)間發(fā)送給 調(diào)度中也服務(wù)器的定位數(shù)據(jù)包括：經(jīng)度、締度、速度、方向、采集時(shí)間和站點(diǎn)編號(hào)。
[0029] 本發(fā)明的有益效果在于；（1)提高了在線營(yíng)運(yùn)車輛的GI^S定位數(shù)據(jù)的采集質(zhì)量； (2)采用線性插值擬合算法，將的行駛軌跡數(shù)字化為的一個(gè)曲線模型，計(jì)算出模擬軌跡點(diǎn)更 加貼近事實(shí)；（3)通過對(duì)GI^S定位數(shù)據(jù)的補(bǔ)償，使智能公交調(diào)度系統(tǒng)的發(fā)車率和準(zhǔn)點(diǎn)率更加 合理，同時(shí)，通過GI^S軌跡的修復(fù)，獲得了更加準(zhǔn)確的公交運(yùn)營(yíng)里程，提高了日常營(yíng)運(yùn)報(bào)表 質(zhì)量和準(zhǔn)確性。此外，還減少了調(diào)度人員對(duì)日營(yíng)運(yùn)數(shù)據(jù)的后期補(bǔ)錄的工作量。
【附圖說明】
[0030] 圖1為本發(fā)明的步驟流程圖；
[0031] 圖2為本發(fā)明的基準(zhǔn)線路路徑生成步驟的流程圖；
[0032] 圖3為本發(fā)明的GPS定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償步驟的流程圖；
[0033] 圖4為線路擬合的實(shí)例效果圖；
[0034] 圖5為進(jìn)行GI^S數(shù)據(jù)補(bǔ)償后的實(shí)例效果圖。
[00 巧]
【具體實(shí)施方式】
[0036] 下面結(jié)合具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步描述，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不僅限于 此：
[0037] 實(shí)施例1;一種實(shí)現(xiàn)GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償?shù)南到y(tǒng)包括；GI^S車載設(shè)備、中也通訊服務(wù) 器、調(diào)度中也服務(wù)器、智能公交調(diào)度管理系統(tǒng)；GPS車載設(shè)備安裝在運(yùn)營(yíng)公交車輛上，GI^S車 載設(shè)備與中也通訊服務(wù)器連接，中也通訊服務(wù)器與調(diào)度中也服務(wù)器、智能公交調(diào)度管理系 統(tǒng)連接；GI^S車載設(shè)備采集實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)，通過網(wǎng)絡(luò)通訊將實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)傳輸?shù)街幸餐ㄓ嵎?wù)器；中 也通訊服務(wù)器對(duì)接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析、轉(zhuǎn)發(fā)和存儲(chǔ)；調(diào)度中也服務(wù)器對(duì)中也通訊服務(wù)器 轉(zhuǎn)發(fā)過來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)計(jì)算和分析，對(duì)分析的結(jié)果進(jìn)行入庫(kù)存儲(chǔ)，并轉(zhuǎn)發(fā)回中也通 訊服務(wù)器；智能公交調(diào)度管理系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)中也通訊服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)過來(lái)的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和調(diào)度處理 服務(wù)器轉(zhuǎn)發(fā)過來(lái)的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)展示。所述調(diào)度中也服務(wù)器具有對(duì)GI^S定位數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償 進(jìn)行功能，智能公交調(diào)度管理系統(tǒng)平臺(tái)能通過回放歷史軌跡點(diǎn)，篩選出路徑最合理的定位 坐標(biāo)軌跡，最終形成線路的基準(zhǔn)線路坐標(biāo)。
[0038] 如圖1-圖3所示，一種GI^S定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償方法，包括W下步驟：
[0039] 1)基準(zhǔn)線路路徑產(chǎn)生步驟：
[0040] 1. 1)要對(duì)某條線路A進(jìn)行GPS定位數(shù)據(jù)補(bǔ)償，首先我們必須采集該條線路的基準(zhǔn) 線路坐標(biāo)。采集方法為：選擇一輛在該線路運(yùn)營(yíng)的車輛B，將GI^S車載設(shè)備的營(yíng)運(yùn)相鄰切換 到線路A，設(shè)置采集時(shí)間間隔為10砂，并注意上下行方向，等到GI^S車載設(shè)備連接到中也平 臺(tái)后，車輛B開始在線路上安裝正常的運(yùn)營(yíng)路徑進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行，多運(yùn)行幾個(gè)趟次，然后篩選 出運(yùn)行路徑最合理的定位坐標(biāo)作為基準(zhǔn)線路坐標(biāo)，定義最后確定的線路坐標(biāo)為Pi(X。yi)(i =1, 2,…，m)。
[0041] 1. 2)根據(jù)基準(zhǔn)線路的線路坐標(biāo)生成基準(zhǔn)線路曲線函數(shù)，函數(shù)信息保存在調(diào)度中也 服務(wù)器：
[0042] 由于線路坐標(biāo)采集時(shí)間間隔很短，可W認(rèn)為車輛在相鄰兩點(diǎn)間近似為直線行駛， 因此任意相鄰兩點(diǎn)曲線函數(shù)為：
[0043] y=ajX+b(i= 1, 2, ???,m) (1)
[0044] 則兩點(diǎn)間距離為：
[0045]
但