[發明專利]一種GPS軌跡優化方法、裝置及系統

有效

• 申請號: 201210182724.3
• 申請日: 2012-06-05
• 公開（公告）號: CN102707300A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 周文千;宋紅兵;姚友群;王葉青
• 申請（專利權）人: 大唐移動通信設備有限公司;上海大唐移動通信設備有限公司
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39
• 代理公司: 北京同達信恒知識產權代理有限公司 11291
• 代理人: 劉松

技術領域

本申請涉及信息處理技術，尤其涉及一種GPS軌跡優化方法、裝置及系統。

背景技術

GPS（Global?Positioning?System，全球定位系統）定位技術已經廣泛應用于各個領域，如時鐘同步、車輛導航、實時位置監控等，人們可以通過GPS信息與Gis（Geographic?Information?System，地理信息系統）地圖信息的結合，直觀地監控物體的行駛軌跡，但現在GPS與Gis系統的結合普遍存在如下問題：

由于信號或設備問題，GPS點可能發生較遠距離的偏移，導致瞬間位置點與地圖不符，并使得處理后的連線軌跡偏離度較高，此類與地圖不符的位置點可以叫做誤差點；

一段時間內GPS無信號或信號不足以定位，導致一段軌跡的遺漏；

一般單個GPS設備上報位置點周期為1s，一小時則有3600個GPS點，GPS信息量過大，尤其在遠程監控時，Gis呈現無法處理和呈現長時間積累的大量GPS點；

一般GPS接收機的精度較小，通常小于15m，導致GPS點無法和矢量地圖匹配吻合。

針對上述問題，現有GPS軌跡的處理方法主要有以下幾種：

誤差點剔除方法：每一臺GPS接收機都有一個標定的測量精度，是在該精度范圍之內所觀測到的數據都是有效數據，在個別情況下，所記錄的坐標值離坐標中心點的距離若遠遠超出GPS接收機的精度范圍，則該坐標值稱為粗大誤差，應將該坐標點從測量結果中刪除。例如，r_i為同一位置上的GPS采樣點，為同一位置所有GPS采樣點的均值，按所得的v_i為r_i的殘余誤差，簡稱殘差（隨機誤差），求得隨機誤差后，便可以采用準則剔除數據中的誤差點。采用3^σ準則（萊以特準則），對于某一測量序列，若各測得值只含有隨機誤差，則根據隨機誤差的正態分布規律，其殘余誤差落在±3^σ以外的點予以刪除。

GPS拐點補償方法：在接收到的連續3個GPS信號點中，若每秒的角度變化超過10度，則認為設備進入到轉彎狀態，在該狀態下，運動距離超過l5米或時間超過5秒鐘，就記錄一個采樣點，從而保證GPS軌跡的連續。

基于矢量地圖的車輛軌跡實時校正算法：把車輛軌跡的實時校正歸結為車輛行駛道路的選擇，給出了車輛行駛道路初始化方法，在選定行駛道路的前提下，采用帶道路約束條件的卡爾曼濾波算法對車輛軌跡進行校正。

現有技術中，通過誤差點剔除方法，能提高GPS的定位精度，但是只能在靜態定位時使用，不能在動態軌跡分析中使用，且要求同一位置GPS采樣點數足夠多，才能通過統計概率剔除誤差點；

GPS拐點補償法能在數據量較少時使用，并有一定的補遺作用，但沒有考慮誤差點的存在及最終與Gis地圖的匹配和呈現的效率。

基于矢量地圖的車輛軌跡實時校正算法，實時性較強，但算法復雜大，尤其在大數據量時，算法復雜度很大。

可見，現有技術中，只能對GPS的單方面功能進行一定優化，在GPS與Gis系統的結合時，并不能實現對GPS軌跡的優化。

發明內容

本發明實施例提供一種GPS軌跡優化方法、裝置及系統，以實現對GPS軌跡的優化。

一種GPS軌跡優化方法，包括：

開始進行全球定位系統GPS數據采集后，確定GPS的有效起始采樣點；

從所述GPS的有效起始采樣點開始，逐一緩存GPS采樣點，并刪除誤差點；

對所緩存的GPS采樣點進行篩選；

將篩選后的GPS采樣點發送至地理信息系統Gis服務器，由所述Gis服務器根據篩選后的GPS采樣點，生成軌跡矢量地圖。

一種GPS軌跡優化裝置，包括：

確定單元，用于開始進行全球定位系統GPS數據采集后，確定GPS的有效起始采樣點；

緩存單元，用于從所述GPS的有效起始采樣點開始，逐一緩存GPS采樣點，并刪除誤差點；

篩選單元，用于對所緩存的GPS采樣點進行篩選；

發送單元，用于將篩選后的GPS采樣點發送至地理信息系統Gis服務器，由所述Gis服務器根據篩選后的GPS采樣點，生成軌跡矢量地圖。

一種GPS軌跡優化系統，包括全球定位系統GPS終端和地理信息系統Gis服務器，其中：