[發明專利]一種基于GPS軌跡采集的公交自動報站方法及系統

有效

• 申請號: 202110919374.3
• 申請日: 2021-08-11
• 公開（公告）號: CN113763743B
• 公開（公告）日: 2022-08-23
• 發明（設計）人: 羅遙;趙鑫;王寬
• 申請（專利權）人: 杭州金通科技集團股份有限公司
• 主分類號: G08G1/123
• 分類號: G08G1/123
• 代理公司: 杭州杭誠專利事務所有限公司 33109
• 代理人: 尉偉敏

本發明提出一種基于GPS軌跡采集的公交自動報站方法，利用采集的GPS形成的線路軌跡實現的自動報站算法將以上兩種現有自動報站算法都結合，形成了一種通用型的報站算法。本發明軌跡點的計算更能準確判斷當前方向以及站點，從而適用于任何線路如Q字形，U字形，Z字形等線路，報錯站的情況基本不會發生，算法的通用性也適用于任意平臺。一方面解決了由于報錯站導致的乘客投訴，提升了公交服務滿意度，另一方面也降低了報站器廠家的軟件開發維護成本。

技術領域

本發明涉及公交車技術領域，尤其是涉及一種基于GPS軌跡采集的公交自動報站方法及系統。

背景技術

全球定位系統是在海、陸、空進行全方位實時三維導航與定位能力的新一代衛星導航與定位系統，其定位精度達到10～20m,為公交自動報站設計提供了條件。一個設計優良的GPS自動報站系統不僅可以提供報站的準確性，避免乘客下錯車帶來的很多不必要的麻煩，而且可以提高司機工作效率。

目前市場上報站系統常用到的自動報站算法大致可分為兩種，第一種為單點GPS報站，即站點采集時只采集公交站臺中心位置的經緯度，通過報站文件中設定進出站范圍，車輛在線路上運行時，每秒鐘報站器通過GPS接收機傳輸過來的經緯度數據對比表格里采集到的站點坐標計算出距離。當車輛靠近站點進入進站范圍L1時，播報進站語音，當車輛遠離站點駛出出站范圍L2時播報出站語。判斷車輛上下行的依據是經過連續兩個相鄰站點可判斷當前方向。單點GPS坐標采集示意圖如圖1所示。

第二種是雙點GPS報站，與第一種算法相比采集站點時需要采集進站和出站兩個站點，并結合方位角進行判斷，當車輛駛入進站范圍L1內，且方位角和采集到站點方位角夾角小于30度報進站，駛出出站范圍L2時報出站。判斷車輛上下行的依據是方位角以及經緯度。雙點GPS坐標采集示意圖如圖2所示。

以上兩種現有的自動報站算法都解決了自動報站的幾個關鍵問題，如判斷車輛進站，判斷車輛出站，采集線路站點時采集的信息，以及如何確定車輛的上下行方向。但是仔細研究兩種報站算法原理不難發現都有相應的缺陷。

第一種自動報站算法缺陷：①由于連續兩個相鄰的站點才確定當前的方向，進行正常的報站，因此跨站時會出現漏報跨站后一個站點的現象。②車輛在終點站回場后，不經過營運路線到達起點站發車，會出現起點站不能播報問題。③由于參照點為正常的報站點，因此車輛掉頭后至少要漏報一個正常站點，上下行自動更新延后。

第二種自動報站算法缺陷：①采集站點時需要采集進站以及出站兩個站點，并且需要在車輛運行時候采集到方位角，方位角反映了運動軌跡的方向，在有速度情況下才比較準確。因此這種方式采集站點相對復雜。②對于上下行在馬路兩側距離很相近的兩站點，尤其是車輛運行在交叉路口方位角在一直發生變化，此時若上下行兩站距離路口較近，便容易跳到反方向出現報錯站的情況。③由于進站時需要預判，所以進站點并不是特別準確，且進出站點采集點不好把控。

此外以上兩種算法都缺乏通用手段對特殊線路處理，如Q字形、Z字形、U字形、橋上橋下環形線路。這些線路上特殊站點都需要在站點文件中做標記，再根據實際線路在算法上做特殊處理。單點GPS報站的方式站點采集起來簡單，進出站范圍可以自動調節，報站準確。但算法較為復雜，中間變量較多，進站出站有很大的耦合性，同時對于跨站或者上下行判定上不具備及時性，需要舍棄一個正常站點，因此會存在漏報現象。

雙點GPS報站的方式站點采集起來較為復雜，進站出站都需要有車速才能采集到正確的方位角，進站時需要對進站范圍進行預判，人工采集難度大。但由于有方位角及經緯度的雙重條件判定，車輛掉頭時上下行的自動切換比較及時更新，因此會減少漏站的情況。不過方位角在車輛轉彎時容易遇到附近反方向站點，引起報站不準確，尤其是當Q字型，U字型線路時更容易出現報錯站點或行駛方向問題。

發明內容