本發(fā)明涉及公安勤務巡線考核領域，尤其涉及一種基于定位數(shù)據(jù)的勤務巡線考核方法。

背景技術：

隨著計算機信息化水平的不斷提高，政府機構或企業(yè)對內(nèi)部人員的管理方式上出現(xiàn)了一定程度的革新，尤其是對人員的考勤考核管理方面。以GPS或北斗定位、無線通信以及GIS地理信息系統(tǒng)等技術為核心的移動考核考勤成為許多行業(yè)內(nèi)部管理的重要途徑，通過及時追蹤人員的實時位置信息以及人員的歷史軌跡，輔助內(nèi)部管理人員及時把握任務的執(zhí)行狀態(tài)。

作為系統(tǒng)應用的重要組成部分的定位系統(tǒng)，其定位的精度和連續(xù)性直接決定移動考核考勤業(yè)務開展的效果。雖然當前定位系統(tǒng)具有較高的精確、全天候、實時定位的能力，并且還實現(xiàn)了GPS與北斗雙模定位，但是由于定位系統(tǒng)本身存在定位漂移和信號盲區(qū)(在高樓或高架等遮蔽局域時，信號接收機不能及時捕獲和跟蹤到定位信號，導致定位功能失效等固有缺陷，移動通信網(wǎng)絡本身存在網(wǎng)絡信號弱和信號丟失等性能問題，從而導致定位數(shù)據(jù)的丟失或無效，因而定位數(shù)據(jù)存在不連續(xù)的問題；此外，在路線的匹配上面，大多數(shù)的方法通過定位數(shù)據(jù)映射到路線上，并通過映射點的連接來進行路線的匹配，該方法能夠有效解決單車巡邏問題，針對多車巡邏的情況存在偏差。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明為克服上述的不足之處，目的在于提供一種基于定位數(shù)據(jù)的勤務巡線考核方法，首先對人工設定的基準路徑進行緩沖區(qū)的構建，以基準半徑對緩存區(qū)進行分割形成若干個網(wǎng)格；根據(jù)歐氏距離將定位數(shù)據(jù)映射至網(wǎng)格內(nèi)，對已覆蓋的網(wǎng)格進行虛擬化標記，完成映射后將已覆蓋的網(wǎng)格進行數(shù)字化，并進行線性的插值補償形成實際巡邏路徑，最后按照實際巡邏路徑與基準路徑的虛擬化覆蓋率匹配路徑，獲取最后的結果。本方法重點解決了移動警務考核過程中多車巡邏任務的考核匹配問題。

本發(fā)明是通過以下技術方案達到上述目的：一種基于定位數(shù)據(jù)的勤務巡線考核方法，包括如下步驟：

(1)初始化道路空間數(shù)據(jù)和人工定義巡線路徑，將巡線路徑與道路空間數(shù)據(jù)通過歐氏距離和軌跡進行平行映射匹配，生成帶行駛方向的巡線基準路徑L_i，其中，i＝1，2，…，n；

(2)對巡線基準路徑L_i進行緩沖區(qū)的構建，以基準半徑對緩存區(qū)進行網(wǎng)格化，分割形成若干個網(wǎng)格；

(3)獲取定位數(shù)據(jù)并對定位數(shù)據(jù)進行清洗補償處理，將定位數(shù)據(jù)映射至網(wǎng)格內(nèi)，對每條巡線基準路徑已映射覆蓋的網(wǎng)格進行虛擬化標記，生成矩陣其中，k表示第k輛車，j表示第j個網(wǎng)格，r為車輛總數(shù)，m_i為巡線基準路徑L_i上的網(wǎng)格總數(shù),根據(jù)車輛定位數(shù)據(jù)是否映射至網(wǎng)格內(nèi)，對矩陣內(nèi)元素進行數(shù)字化；

(4)計算得到未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)關聯(lián)度δ，并利用δ對矩陣進行線性插值補償?shù)玫叫碌木仃嚕?/p>

(5)對新的矩陣進行或操作得到巡線基準路徑L_i的覆蓋率p_i；

(6)對考核關聯(lián)車輛路徑插值補償后形成實際巡邏路徑，并與巡線基準路徑L_i的覆蓋率p_i進行疊加計算得到平均覆蓋率將與p_m進行比較得到考核結果，其中，p_m為預設的覆蓋率閾值。

作為優(yōu)選，所述的道路空間數(shù)據(jù)包括道路中心線數(shù)據(jù)、帶有方向的道路數(shù)據(jù)、空間點位數(shù)據(jù)以及空間區(qū)塊數(shù)據(jù)，初始化后采用原始的道路中心線數(shù)據(jù)作為基本道路空間數(shù)據(jù)。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)對巡線基準路徑L_i進行緩沖區(qū)的構建的方法為：以巡線基準路徑L_i為參照，對巡線基準路徑L_i逐點進行垂直輻射，輻射的半徑為R，沿著垂直方向分別輻射，構建基準路徑L_i的緩沖區(qū)A_i；并根據(jù)基準路徑L_i的方向標記緩沖區(qū)的方向；若遇到緩沖區(qū)重疊，緩沖區(qū)的區(qū)分以標記的方向進行區(qū)分。

作為優(yōu)選，所述步驟(2)以基準半徑對緩存區(qū)進行網(wǎng)格化，分割形成若干個網(wǎng)格的方法如下：

(a)將巡線基準路徑L_i沿著兩個端點各往外延伸L生成新的基準路徑，并選擇其中的一個端點為起點，以2*L為半徑沿著基準路徑方向進行切割獲取得到交點記為L_i1，其中L為切割半徑；

(b)根據(jù)L_i1為中心點，以2*L為半徑沿著基準路徑方向切割獲取交點L_i2；按照上述方法進行迭代運算獲取得到基準路徑上的交點集合，記為{L_ij},其中i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m_i；

(c)以集合中的點為基準，對該點進行垂直輻射生成網(wǎng)格線，并標記網(wǎng)格為G_ij。

作為優(yōu)選，所述步驟(3)對獲取的定位數(shù)據(jù)進行處理的步驟如下：

1)對巡線基準路徑L_i進行遍歷，依次獲取考核時間窗內(nèi)相關車輛的定位數(shù)據(jù)，并按照唯一定位標示進行分類歸總，按照時間升序排序，形成定位數(shù)據(jù)集合{C_kt}，其中k＝1，2，…r；t＝1，2，…q，k代表第k輛車，t代表第t個時間點,定位數(shù)據(jù)C_kt包括了唯一定位標識，位置經(jīng)緯度(x_kt,y_kt)以及數(shù)據(jù)采集時間T_kt；

2)遍歷定位數(shù)據(jù)集合{C_kt}，對時間先后兩個點的位置數(shù)據(jù)進行空間可達性校驗，若空間可達性為不可到達時，過濾定位數(shù)據(jù)；否則保留定位數(shù)據(jù)；所述的空間可達性校驗方法為通過獲取兩點間的速度，判斷是否處于區(qū)間[0，V_max]中，速度的獲取方法如下：

其中V_max為速度可達性閾值，當v>V_max表示空間可達性為不可到達；3)將C_k(t-1)和C_kt的定位數(shù)據(jù)映射到基準路徑，若定位數(shù)據(jù)與基準路徑的映射距離小于2R(R為輻射半徑)時則進行映射，在基準路徑上的映射點分別記為p_i(t-1)和p_it后執(zhí)行步驟4)；當大于2R時，對該點進行拋棄處理，執(zhí)行步驟2)；

4)判斷車輛是否掉線：對步驟3)處理后的定位數(shù)據(jù)集合C_kt，Δt＝T_kt-T_k(t-1)為數(shù)據(jù)的上傳間隔；如果Δt＞2T_m，其中T_m為掉線時間判斷閾值，則判定該車掉線，執(zhí)行步驟5)；否則執(zhí)行步驟2)；

5)截取基準路徑介于點p_i(t-1)和點p_it段的空間數(shù)據(jù)，計算其長度，利用長度結合C_k(t-1)和C_kt之間的時間間隔獲取通行速度若通行速度則按照的距離獲取基準路徑上的點作為補償修復的點。

作為優(yōu)選，所述步驟(3)在遍歷完定位數(shù)據(jù)集合C_kt中的所有定位數(shù)據(jù)后將定位數(shù)據(jù)匹配網(wǎng)格得到數(shù)字化矩陣的的方法如下：

(A)根據(jù)點到線最短距離將定位數(shù)據(jù)映射至基準路徑L_i上，將基準路徑L_i上的點所在的網(wǎng)格作虛擬化標記，并生成矩陣其中k代表與基準路徑L_i關聯(lián)的第k輛車，j代表第j個網(wǎng)格，r為車輛總數(shù)，m_i為巡線基準路徑L_i上的網(wǎng)格總數(shù)；在此步驟中需對點對基準路徑的最短距離進行約束，最短距離約束為小于2*L，對≥2*L的定位數(shù)據(jù)進行丟棄；

(B)對生成的矩陣進行數(shù)字化，當k輛車在第j個網(wǎng)格上存在映射點位，則標記a_k*j為1，否則標記為0。

作為優(yōu)選，所述步驟(4)計算未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)關聯(lián)度δ的公式如下：

其中：T_f為同一方向上未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)時間點前存在數(shù)據(jù)的網(wǎng)格中最大時間的數(shù)據(jù)點；T_b為未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)時間點后存在數(shù)據(jù)的網(wǎng)格中最小時間的數(shù)據(jù)點；T為補償網(wǎng)格數(shù)據(jù)的時間點，通過步進T_f和T_b之間的時間點所獲取，b和f分別代表所在網(wǎng)格的序號；j代表當前網(wǎng)格的序號；獲取未覆蓋網(wǎng)格的中心點位置記為(x，y)，相鄰有數(shù)據(jù)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點分別記為(x_i，y_i)，v_i為未覆蓋數(shù)據(jù)網(wǎng)格到相鄰有數(shù)據(jù)網(wǎng)格內(nèi)點的速度；通過計算時間窗內(nèi)相鄰網(wǎng)格之間的空間可達性v_i，最后對空間可達性與絕對可達性的關聯(lián)程度獲取關聯(lián)度δ。

作為優(yōu)選，所述步驟(4)利用δ對矩陣進行插值補償?shù)玫叫碌木仃嚨姆椒閷﹃P聯(lián)度高于置信區(qū)間的矩陣元素進行直接修復；對關聯(lián)度介于置信區(qū)間內(nèi)的元素進行插值補償，插值補償方法為對提取矩陣中第k行的數(shù)據(jù)并標記元素值為1之間的間隔，當間隔小于3時，則將間隔中的矩陣元素為0值的標記為1，進行物理補償，生成新的矩陣。

作為優(yōu)選，所述步驟(5)的具體步驟為將矩陣內(nèi)第1行分別與第k行進行或操作，將結果集替換第一行數(shù)據(jù)，最后根據(jù)第一行數(shù)據(jù)中標記為1的元素與總的網(wǎng)格數(shù)量的比例作為基準路徑L_i的覆蓋量、總量和覆蓋率p_i。

作為優(yōu)選，所述步驟(6)將與p_m進行比較得到考核結果具體為當時，表示該巡線任務已經(jīng)完成，標記考核結果為完成，否則標記為未完成；其中p_m為預設的。

本發(fā)明的有益效果在于：(1)通過GPS定位數(shù)據(jù)進行移動考核，降低人工考核的工作量，提高了工作效率；(2)通過定位數(shù)據(jù)的插值補償，提高了巡線考核的準確度，使通過定位數(shù)據(jù)考核的方式更加合理和有效；(3)通過對網(wǎng)格匹配數(shù)據(jù)的補償，提高了網(wǎng)格數(shù)據(jù)匹配的精度，提高了定位數(shù)據(jù)考核的準確性。

附圖說明

圖1是本發(fā)明實施例的構建基準路徑網(wǎng)格流程圖；

圖2是本發(fā)明實施例的基準路徑構建緩沖區(qū)示意圖；

圖3是本發(fā)明實施例的緩沖區(qū)網(wǎng)格化示意圖；

圖4是本發(fā)明實施例的定位數(shù)據(jù)網(wǎng)格匹配流程圖；

圖5是本發(fā)明實施例的計算考核結果流程圖。

具體實施方式

下面結合具體實施例對本發(fā)明進行進一步描述，但本發(fā)明的保護范圍并不僅限于此：

實施例：一種基于定位數(shù)據(jù)的勤務巡線考核方法涉及基于定位信息的移動勤務考核，通過定位數(shù)據(jù)與巡邏路線的自動匹配，實現(xiàn)勤務管理的考核考勤，具體包括如下步驟：

(1)構建基準路徑網(wǎng)格的步驟，如圖1所示：

步驟1-1、道路空間數(shù)據(jù)初始化

道路空間數(shù)據(jù)包括有道路中心線數(shù)據(jù)、帶有方向的道路數(shù)據(jù)、空間點位數(shù)據(jù)以及空間區(qū)塊數(shù)據(jù)。本方法需要通過原始道路空間數(shù)據(jù)對基準路徑進行匹配，采用原始的道路中心線數(shù)據(jù)作為基本道路空間數(shù)據(jù)。

步驟1-2、基準路徑匹配生成

在進行考核業(yè)務前，由用戶對巡線路徑進行定義；由于人工在繪制巡線路徑時，與道路原始空間數(shù)據(jù)存在一些偏差，本方法將人工定義的巡線路徑與道路空間數(shù)據(jù)通過歐氏距離和軌跡進行平行映射匹配，生成帶行駛方向的巡線基準路徑L_i(i＝1，2,…,n)。

步驟1-3、構建基準路徑緩沖區(qū)

如圖2所示，以基準路徑為參照，對巡線基準路徑L_i進行緩沖區(qū)的構建的方法為：以巡線基準路徑L_i為參照，對巡線基準路徑L_i逐點進行垂直輻射，輻射的半徑為R，沿著垂直方向分別輻射，構建基準路徑L_i的緩沖區(qū)A_i；并根據(jù)基準路徑L_i的方向標記緩沖區(qū)的方向；若遇到緩沖區(qū)重疊，緩沖區(qū)的區(qū)分以標記的方向進行區(qū)分。。

步驟1-4、對緩沖區(qū)進行網(wǎng)格化

如圖3所示，針對步驟1-3生成的緩沖區(qū)，對緩沖區(qū)A_i進行分割，生成緩沖區(qū)的網(wǎng)格。具體的方法將巡線基準路徑L_i沿著兩個端點各往外延伸L生成新的基準路徑，并選擇其中的一個端點為起點，以2*L為半徑沿著基準路徑方向進行切割獲取得到交點記為L_i1，其中L為切割半徑；根據(jù)L_i1為中心點，以2*L為半徑沿著基準路徑方向切割獲取交點L_i2；按照上述方法進行迭代運算獲取得到基準路徑上的交點集合，記為{L_ij},其中i＝1,2,…,n；j＝1,2,…,m；以集合中的點為基準生成網(wǎng)格線(生成規(guī)則即對該點進行垂直輻射)，并標記網(wǎng)格為G_ij。

(2)定位數(shù)據(jù)網(wǎng)格匹配的步驟，如圖4所示：

步驟2-1、獲取定位歷史數(shù)據(jù)，并排序

對巡線基準路徑L_i進行遍歷，依次獲取考核時間窗內(nèi)相關車輛的定位數(shù)據(jù)，并按照唯一定位標示進行分類歸總，按照時間升序排序，形成定位數(shù)據(jù)集合{C_kt}，其中k＝1，2，…r；t＝1，2，…q，k代表第k輛車，t代表第t個時間點,定位數(shù)據(jù)C_kt包括了唯一定位標識，位置經(jīng)緯度(x_kt,y_kt)以及數(shù)據(jù)采集時間T_kt；。

步驟2-2、判斷是否噪聲數(shù)據(jù)，過濾異常數(shù)據(jù)

遍歷定位數(shù)據(jù)集合{C_kt}，對時間先后兩個點的數(shù)據(jù)進行空間可達性校驗，當空間可達性為不可到達時，過濾定位數(shù)據(jù)。空間可達性校驗方法為通過獲取兩點間的速度判斷是否處于區(qū)間[0，V_max]中，速度的獲取方法如下：

步驟2-3、定位數(shù)據(jù)映射基準路徑

將C_k(t-1)和C_kt的定位數(shù)據(jù)映射到基準路徑，若定位數(shù)據(jù)與基準路徑的映射距離小于2R(R為輻射半徑)時則進行映射，在基準路徑上的映射點分別記為p_i(t-1)和p_it后執(zhí)行步驟4)；當大于2R時，對該點進行拋棄處理，執(zhí)行步驟2)；

步驟2-4、判斷是否掉線？

對步驟3)處理后的定位數(shù)據(jù)集合C_kt，Δt＝T_kt-T_k(t-1)為數(shù)據(jù)的上傳間隔；如果Δt＞2T_m，其中Tm為掉線時間判斷閾值，則判定該車掉線，執(zhí)行步驟5)；否則執(zhí)行步驟2)；

步驟2-5、定位數(shù)據(jù)補償

截取基準路徑介于點p_i(t-1)和點p_it段的空間數(shù)據(jù)，計算其長度，利用長度結合C_k(t-1)和C_kt之間的時間間隔獲取通行速度若通行速度則按照的距離獲取基準路徑上的點作為補償修復的點。

步驟2-6、定位數(shù)據(jù)匹配網(wǎng)格，生成矩陣

匹配定位數(shù)據(jù)到網(wǎng)格中，根據(jù)點到線最短距離將定位數(shù)據(jù)映射至基準路徑L_i上，將基準路徑L_i上的點所在的網(wǎng)格作虛擬化標記，并生成矩陣其中k代表與基準路徑L_i關聯(lián)的第k輛車，j代表第j個網(wǎng)格，r為車輛總數(shù)，m_i為巡線基準路徑L_i上的網(wǎng)格總數(shù)；在此步驟中需對點對基準路徑的最短距離進行約束，最短距離約束為小于2*L，對≥2*L的定位數(shù)據(jù)進行丟棄。對生成的矩陣進行數(shù)字化，當?shù)趉輛車在第j個網(wǎng)格上存在映射點位，則標記a_k*j為1，否則標記為0。

(3)計算考勤結果，如圖5所示：

步驟3-1、計算未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)相關度

網(wǎng)格數(shù)據(jù)的相關度主要從時間和空間的相關性來進行求解，求解方法如下所示：

其中：T_f為同一方向上未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)時間點前存在數(shù)據(jù)的網(wǎng)格中最大時間的數(shù)據(jù)點；T_b為未覆蓋網(wǎng)格數(shù)據(jù)時間點后存在數(shù)據(jù)的網(wǎng)格中最小時間的數(shù)據(jù)點；T為補償網(wǎng)格數(shù)據(jù)的時間點，通過步進T_f和T_b之間的時間點所獲取，b和f分別代表所在網(wǎng)格的序號；j代表當前網(wǎng)格的序號；獲取未覆蓋網(wǎng)格的中心點位置記為(x，y)，相鄰有數(shù)據(jù)網(wǎng)格的數(shù)據(jù)點分別記為(x_i，y_i)，v_i為未覆蓋數(shù)據(jù)網(wǎng)格到相鄰有數(shù)據(jù)網(wǎng)格內(nèi)點的速度；通過計算時間窗內(nèi)相鄰網(wǎng)格之間的空間可達性v_i，最后對空間可達性與絕對可達性的關聯(lián)程度獲取關聯(lián)度δ。

步驟3-2、根據(jù)關聯(lián)度δ對矩陣插值補償

利用δ對矩陣進行插值補償?shù)玫叫碌木仃嚨姆椒閷﹃P聯(lián)度高于置信區(qū)間的矩陣元素進行直接修復；對關聯(lián)度介于置信區(qū)間內(nèi)的元素進行插值補償，插值補償方法為對提取矩陣中第k行的數(shù)據(jù)并標記元素值為1之間的間隔，當間隔小于W時，則將間隔中的矩陣元素為0值的標記為1，進行補償，生成新的矩陣，其中W為補償間隔閾值。

步驟3-3、獲取網(wǎng)格覆蓋率

將矩陣內(nèi)第1行分別與第k行進行或操作，將結果集替換第一行數(shù)據(jù)，最后根據(jù)第一行數(shù)據(jù)中標記為1的元素與總的網(wǎng)格數(shù)量的比例作為基準路徑L_i的覆蓋量、總量和覆蓋率p_i。

步驟3-4、計算考核結果

根據(jù)考核關聯(lián)車輛的路徑，分別進行步驟3-2的插值補償計算，并對基準路徑的覆蓋率進行疊加計算，計算的方法為平均覆蓋率將與p_m(預設閾值)進行比較得到考核結果具體為當時，表示該巡線任務已經(jīng)完成，標記考核結果為完成，否則標記為未完成。。

以上的所述乃是本發(fā)明的具體實施例及所運用的技術原理，若依本發(fā)明的構想所作的改變，其所產(chǎn)生的功能作用仍未超出說明書及附圖所涵蓋的精神時，仍應屬本發(fā)明的保護范圍。