[發明專利]基于車輛GPS的路網提取和軌跡糾偏方法和系統

有效

• 申請號: 202110476195.7
• 申請日: 2021-04-29
• 公開（公告）號: CN113253319B
• 公開（公告）日: 2023-07-18
• 發明（設計）人: 丁成;王皓樺;賀曉鳳;何曉莉;林華森
• 申請（專利權）人: 漢納森（廈門）數據股份有限公司
• 主分類號: G01S19/39
• 分類號: G01S19/39;G01S19/42;G08G1/00
• 代理公司: 廈門福貝知識產權代理事務所(普通合伙) 35235
• 代理人: 陳遠洋

本發明給出了基于車輛GPS的路網提取和軌跡糾偏方法和系統，包括對海量的車輛行駛軌跡數據進行分析，將軌跡數據中的每一輛公交車的數據構成相應的軌跡集合，基于優化的物理引力理論的聚合算法對軌跡集合中的數據進行壓縮，并分析排除軌跡數據中的異常點；再建立相應的直角坐標系，根據軌跡數據中的某GPS點的相似點的坐標計算各相似點的權重，從而獲得該GPS點的偏移矢量，求得該GPS點的糾偏后的新坐標，實現了對車輛GPS軌跡數據的糾偏；再對軌跡數據中異常點最少的軌跡數據進行DP壓縮后提取出車輛GPS的路網信息，完成了基于GPS軌跡數據的路網精細化提取。

技術領域

本發明涉及車輛GPS技術領域，尤其是基于車輛GPS的路網提取和軌跡糾偏方法和系統。

背景技術

國內民用GPS定位精度不可避免的存在一定的誤差和漂移問題，導致定位數據不準確，且顯示在地圖上不符合常理，常常軌跡偏離道路過遠或偏移到沒有道路的地方，嚴重影響軌跡可視化的效果。所以對GPS軌跡進行一定合理的糾偏處理是有必要的。就公交車而言，公交車具有線路固定化、駕駛軌跡高度相似的特點。本文就海量的車輛行駛軌跡數據，通過基于優化的物理引力理論的聚合算法，完成基于GPS軌跡數據的路網精細化提取，并且可以以此為依據對相映的公交線路軌跡進行綁路算法完成糾偏。

發明內容

本發明提出了基于車輛GPS的路網提取和軌跡糾偏方法和系統，以解決上文提到的現有技術的缺陷。

在第一個方面，本發明提出了基于車輛GPS的軌跡糾偏方法，該方法包括以下步驟：

S1：在某段時間內選取若干輛公交車，分別對所述若干輛公交車中的每一輛公交車在某一條相同的公交路線上選取多個GPS點，將每一輛公交車的所述多個GPS點構成該公交車的軌跡數據，再將所有軌跡數據構成第一軌跡集合；

S2：在所述第一軌跡集合中，分別將每條軌跡數據中距離和瞬時行駛方向角相近的GPS點壓縮為同一個GPS點，得到第二軌跡集合；

S3：在所述第二軌跡集合中，對各條軌跡數據中的任意一個GPS點計算其與其余每個GPS點之間的距離和瞬時行駛方向角的差，根據所述距離和所述瞬時行駛方向角的差判斷所述任意一個GPS點是否為異常點；

當某條軌跡數據中異常點的個數大于該條軌跡數據中所有GPS點數的50％時，刪除該條軌跡數據；

處理完所述第二軌跡集合中的所有軌跡數據后刪除剩余的軌跡數據中的異常點，得到第三軌跡集合；

S4：針對所述第三軌跡集合中的各個GPS點分別建立平面直角坐標系，并分別進行如下操作：

選取所述GPS點的相似點，并計算所述相似點在其平面直角坐標系下的相對坐標以及所述相似點對所述GPS點的歐式距離，根據歐式距離計算所述相似點對所述GPS點的權重；

在所述GPS點的平面直角坐標系中，對其所有相似點的相對坐標按照所述權重進行累加并求均值，得到所述GPS點的偏移矢量，再根據所述偏移矢量求得所述GPS點的新坐標并將所述GPS點的坐標替換為所述新坐標；

S5：根據所有GPS點的所述偏移矢量計算對應的偏移距離，對所有偏移距離求平均數，當所述平均數大于預設的平均數閾值，重復所述S4，否則，軌跡糾偏完成。

以上方法就海量的車輛行駛軌跡數據，通過基于優化的物理引力理論的聚合算法，完成了基于GPS軌跡數據的路網精細化提取，同時對相映的公交線路軌跡進行綁路算法實現了對車輛GPS軌跡數據的糾偏。

在具體的實施例中，所述將每一輛公交車的所述多個GPS點構成該公交車的軌跡數據，具體包括：

獲取各個GPS點的包括GPS點的經度、緯度和瞬時行駛方向角在內的參數，利用各輛公交對應的GPS點的參數分別構成若干條軌跡數據。