[發明專利]一種廠區內工作車輛GPS軌跡數據過濾方法

在審

• 申請號: 202010888538.6
• 申請日: 2020-08-28
• 公開（公告）號: CN112015840A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發明（設計）人: 王維;楊椋;劉大偉;柯楓
• 申請（專利權）人: 煙臺中科網絡技術研究所
• 主分類號: G06F16/29
• 分類號: G06F16/29;G06F16/2457;G06F16/2455;G01S19/42
• 代理公司: 煙臺上禾知識產權代理事務所(普通合伙) 37234
• 代理人: 趙加鑫

本發明公開了一種廠區內工作車輛GPS軌跡數據過濾方法，包括如下步驟：S1、接收GPS數據，按GPS數據中的時間進行排序并存儲至緩存；S2、按照時間順序，從緩存中讀取下一個待過濾的GPS數據；S3、判斷當前GPS數據是否是第一個數據，若是，執行步驟S5，否則執行步驟S4；S4、判斷當前GPS數據中的坐標與臨時基準點坐標的距離D是否大于閾值A并且小于閾值B，若是，則將臨時基準點坐標對應的GPS數據作為過濾后的數據進行存儲，否則，丟棄臨時基準點坐標對應的GPS數據；S5、將當前GPS數據中的坐標記為臨時基準點坐標，返回步驟S2。本發明的廠區內工作車輛GPS軌跡數據過濾方法適用于作業范圍受限、采集速度頻繁、作業路徑復雜的場景，可消除軌跡中的墨點現象。

技術領域

本發明涉及導航軌跡優化領域，尤其涉及一種廠區內工作車輛GPS軌跡數據過濾方法。

背景技術

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統)的英文縮寫，它的含義是利用衛星的測時和測距進行導航，以構成全球定位系統。GPS定位技術現已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。

在當代物聯網或制造業企業中，往往需要通過以固定頻率采集GPS數據的方式來對采集終端的位置進行實時監控，比如快遞物流行業、共享汽車行業等，這些行業需要向用戶實時提供位置信息，以確保貨物、工具等的安全性和實效性。而終端在采集GPS數據時，由于信號干擾、設備精度、天氣、場地等因素影響，會導致GPS數據失真、漂移、滯后、混亂等情況發生，出現無效數據，這種情況下需要對GPS原始數據進行一系列的清洗、降噪、優化等處理，過濾無效數據，從而得到較為準確的GPS數據，方便進行研究分析工作。

現有的針對GPS數據處理的方法有很多種：

中國專利201910823064.4公開了一種優化GPS數據的方法，包括(1)、將GPS數據緩存到中間層的mid_MongoDB數據庫中并排序；(2)、依次計算相鄰兩個GPS數據的采樣點的距離；(3)依次判斷相鄰兩個GPS數據的采樣點的D(i-1,i)距離是否小于第一閾值，若小于則刪除采樣點Ni；若不小于則判斷D(i-1,i)是否大于第二閾值，若大于第二閾值則刪除采樣點Ni，反之保留采樣點Ni；(4)依次計算剩余的GPS數據的采樣點中相鄰兩個采樣點之間的斜率；(5)依次判斷得到的斜率是否相等，若相等，則刪除采樣點Ni，若不相等，則保留采樣點N；(6)將經過優化的GPS數據同步到存儲層back_MongoDB數據庫中。

中國專利CN201610384453.8提供了一種基于失真GPS數據的清洗方法，該方法按照時間及傳輸規則對GPS原始數據進行解析，并根據解析出的方向角和速度數據進行異常數據確定和清洗，再對行程內異常速度和方向角進行判斷和處理修正，最后根據處理修正過的速度數據、方向角數據和GPS原始數據獲取每個時點的GPS修正數據，本發明能夠對車聯網終端或移動端設備實時采集的車輛GPS數據中的異常值甚至數據丟失情況進行清洗，用較低的成本將采集到的GPS數據恢復至原始GPS數據。

中國專利CN201510454703.6提供了一種基于偏移量計算的在線GPS軌跡數據壓縮算法，不斷發現關鍵點并修正最新發現關鍵點和上一個關鍵點之間的關鍵點，使用同步歐氏距離閾值限制誤差，可以對在線GPS軌跡數據進行壓縮。

但是上述方法，都只是針對較大距離的線性路徑的優化，不適用被限制在一個較小的廠區內的車輛的運行軌跡的優化，比如像叉車，其實際作業環境限制了叉車的工作范圍是在一個廠區或一間倉庫內移動，且往往可能會多次經過同一道路，相比長途運輸行業，具有較高的時效性和復雜的行駛路線；而且叉車除了需要遠距離的配送外，還需要在一個狹小的環境內頻繁進行貨物的裝卸，這就會導致小范圍內大量GPS坐標點的產生，按照如上所述現有方法處理的話，往往在軌跡上顯示為如圖2所示形似墨點的軌跡圖，無法清晰的展示叉車的運行軌跡。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：提供一種廠區內工作車輛GPS軌跡數據過濾方法。