[發明專利]一種通過GPS推斷公交路徑方法

有效

• 申請號: 201711133079.5
• 申請日: 2017-11-15
• 公開（公告）號: CN108132056B
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 孫傳平;邢健;程磊
• 申請（專利權）人: 北京通途永久科技有限公司
• 主分類號: G01C21/34
• 分類號: G01C21/34
• 代理公司: 北京思海天達知識產權代理有限公司 11203
• 代理人: 沈波

本發明公開了一種通過GPS推斷公交路徑方法，本方法首先去除數據兩段，車輛位于首末站或首末站的公交場站內的速度為0的點及進出場站的不規則運動方向點。地圖匹配；連續兩點對之間的路徑推測；點對路徑連接及篩選；多段路徑合并；路徑平滑；采用移動窗口平滑法，直到終止路鏈。完全自動化，無需人工介入，即在毫秒級時間內得出一個趟次公交車GPS數據的實際行駛路徑。本方法通過獲取某一輛公交車一個趟次的GPS數據，通過GPS數據去除異常，將各點匹配到導航圖的路鏈上，通過路鏈關聯推測路鏈走向，形成多段公交路徑，經過合并平滑形成完整趟次路徑的方法。

技術領域

本發明涉及一種通過公交車GPS數據推斷公交路徑的方法，通過獲取某一輛公交車一個趟次的GPS數據，通過GPS數據去除異常，將各點匹配到導航圖的路鏈上，通過路鏈關聯推測路鏈走向，形成多段公交路徑，經過合并平滑形成完整趟次路徑的方法。

背景技術

公交線路是公交車在城市中實際行進的路線，在計算機系統中體現為導航圖中從始發站所屬路鏈到終點站所屬路鏈的可連續跳轉的路鏈序列，是各類公交線路查詢、換乘方案查詢、公交速度、客流分析等系統所用到的基礎數據。以往的公交線路，大多是通過確定起終點及途經站點，由人工在地圖中手動繪制出來的，存在匹配導航圖不準，與實際行駛方向相反等問題。隨著城市的擴張，新增公交線路、延長公交線路，調整線路走向的情況越來越多，單純人工繪制存在錯誤多，時間長等問題。

為了解決上述問題，發明了通過GPS推斷公交線路的方法，使用GIS和大數據技術，可快速、準確地推斷出公交線路到導航路鏈序列，提供給其它系統使用。

發明內容

針對現有技術中存在的上述問題，本發明提供一種通過GPS數據推斷公交導航路徑的流程。

為實現上述目的，本發明采用以下技術方案。

一種通過GPS數據推斷公交導航路徑的方法，將所需計算的城市按城市范圍以0.005度作為間隔劃分為n*m個網格(LinkGrid)組成的矩陣(LinkMatrix)，n為網格的行數，m為網格的列數；將導航圖中的每條路鏈(Link)緩存到內存中，將每條路鏈按照兩兩點拆分為有序的路鏈段(LinkSection)，用于導航圖的匹配。根據LinkSection與LinkGrid的關系，在每個LinkGrid中保存所覆蓋的LinkSection列表(圖1)。

從每條路鏈起始，生成500米范圍內的路鏈行駛樹(RouteTree)，路鏈行駛樹的每個節點(RouteLinkNode)即是一條路鏈，保存了從路鏈行駛樹的根路鏈到此路鏈的行駛距離，其父節點id，此路鏈行駛樹在此路鏈上的行駛方向等信息，用于路徑推測，如圖2，為從右上角加粗路鏈出發，500米范圍內所能到達的所有路鏈。

以上六種數據為本方法的基礎數據。

該方法的實現包括以下步驟：

步驟1：數據預處理

去除數據兩段，車輛位于首末站或首末站的公交場站內的速度為0的點及進出場站的不規則運動方向點。

對于存在首末站中間GPS數據丟失的情況，如果首末站中間GPS數據丟失超過3分鐘，則將首末站中間的路段拆分為兩段，并分別進行匹配。

計算每個GPS序列中的點與前后兩點連線的方向，丟棄存在前后方向差別大的異常點。

步驟2：地圖匹配

1)循環GPS序列中的點，將經緯度轉換為LinkMatrix中的行列號，獲取行列號上所屬的LinkGrid及周邊的八個LinkGrid。

2)循環所有LinkGrid所覆蓋的所有LinkSection，判斷點的距離及行駛方向與LinkSection的關系，對于同一條Link上的多個LinkSection，用距離近的替換遠的。