專利名稱：基于線路路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離自動判斷方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于GPS的車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離判斷方法，尤其是基于線路 路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離算法。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有技術(shù)中基于GPS的車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離估算法中需要設(shè)置若干站 臺采集點(diǎn)，采集點(diǎn)設(shè)在站臺的中央，車輛出站判斷要依據(jù)二個條件，車輛距采集點(diǎn)愈來愈 遠(yuǎn)，且大于L2，只有當(dāng)車輛越過站臺中央時才滿足車輛的第一個條件，上行如果從起點(diǎn)開 往終點(diǎn)站，為上行；反之為下行。累計(jì)上行次數(shù)，程序中采用一個整型變量記錄，它表明了當(dāng) 前行駛方向?yàn)樯闲械臋?quán)重值，如果該數(shù)值大于累計(jì)下行次數(shù)，則程序認(rèn)為車輛處于上行狀 態(tài)。上下行判斷的方法每當(dāng)快要進(jìn)行進(jìn)站提示時，就要判斷剛才行駛過程中是離起 始站還是終點(diǎn)站愈來愈近，從而判斷上下行。程序在GPS緩沖區(qū)中保留最近的10個GPS位置進(jìn)行編號，每三秒鐘保留一次，保 存的數(shù)字要求速度不為0，如為0不保存。進(jìn)行編號，其中1號點(diǎn)記錄的時間最早，10號點(diǎn) 是離當(dāng)前時間最近的點(diǎn)，如果是上行，則將上行線路中所有站點(diǎn)的GPS位置與10號點(diǎn)計(jì)算 距離，找出距離最小的那個站點(diǎn)，如果這個距離小于等于50米，并且最近進(jìn)站不是該站點(diǎn)， 則應(yīng)該進(jìn)行進(jìn)站揪報，并且記錄最近進(jìn)站為該站點(diǎn)。或者是車輛與某個進(jìn)站點(diǎn)的距離小于 30米，并且此時車輛的方位角與進(jìn)站點(diǎn)的方位角之間的夾角小于60度時，如果此時車輛的 方位角是上行線路的某點(diǎn)，由車輛處于上行，每2秒計(jì)算一次車輛當(dāng)前位置與所有出站點(diǎn) 之間的距離，當(dāng)車輛與某出站點(diǎn)之間的距離小于50米時，則比較車輛當(dāng)前的方位角與該出 站噗方位角之間的夾角是否小于60度，如小于60度，進(jìn)行播報。上述方法冗余度高且GPS 工作受干擾后容易出錯。CN101256717 一種基于GPS的快速公交車輛定位及交通信號控制方法和裝置，使 用安裝在B R T車輛上的車載裝置通過G P S獲取B R T車輛的位置信息，將位置信息數(shù) 據(jù)通過車載無線射頻R F模塊傳輸?shù)桨惭b在交通信號控制機(jī)中的地面接收及處理裝置，地 面接收處理裝置計(jì)算距離及車輛行駛方向信息，并通過串行接口 R S 2 3 2傳輸數(shù)據(jù)到交 通信號控制機(jī)，由交通信號控制機(jī)根據(jù)車輛距離及車輛行駛方向信息進(jìn)行交通信號的控 制，通過所述車載裝置中的G P S模塊來實(shí)時獲取B R T車輛所在的具體位置信息，將位 置信息通過車載無線射頻R F模塊傳輸?shù)降孛娼邮占疤幚硌b置，由地面接收及處理裝置中 的地面M C U模塊對有效的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行提取和處理，計(jì)算出B R T車輛的坐標(biāo)、路口距 離及車輛行駛方向，然后將這些數(shù)據(jù)信息通過串行接口 R S 2 3 2傳輸?shù)浇煌ㄐ盘柨刂?機(jī)，車載裝置的R F無線傳輸模塊實(shí)時、自動地發(fā)送數(shù)據(jù)到地面接收及處理裝置，并且進(jìn)行 無線數(shù)據(jù)避免沖突的處理；地面接收及處理裝置接收到車載無線射頻R F模塊發(fā)來的信息 后，對接收的信息首先確認(rèn)，然后通過對B R T車輛位置與交通信號控制機(jī)的兩點(diǎn)位置進(jìn)
3行計(jì)算，確定B R T車輛的所在位置、路口距離，經(jīng)過對一定時間間隔的多次計(jì)算，確定車 輛的行駛方向這些動態(tài)信息，根據(jù)上述信息由交通信號控制機(jī)及時、準(zhǔn)確地切換紅綠燈，確 保B RT車輛優(yōu)先通行。在位置判斷時仍然需要站臺或地面接收設(shè)備作為判斷基點(diǎn)?？傊?，僅是根據(jù)GPS給出的經(jīng)緯度、方向((Γ360)數(shù)據(jù)，無法準(zhǔn)確判定公交車輛運(yùn) 行方向(上行或下行)，也無法計(jì)算出及離始發(fā)站距離，以及離各站點(diǎn)的距離，而上述判定及 計(jì)算是公交智能調(diào)度的基礎(chǔ)。與普通車輛行駛線路不同，公交車輛行駛有其自身的特點(diǎn)，那 就是某條線路的公交正常行駛線路是定的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的是提出一種基于線路路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離判 斷方法，基本思路是將正常行駛線路采用線路路徑描述表的方法，構(gòu)建線路的基本信息， 通過車輛GPS給出的經(jīng)緯度、方向((Γ360度)數(shù)據(jù)，加上特定的判斷方法，可以實(shí)現(xiàn)公交車 輛運(yùn)行方向的自動判斷，實(shí)時計(jì)算出車輛離始發(fā)站的距離，以及離各站點(diǎn)的距離，為實(shí)現(xiàn)合 理自動調(diào)度提供了保障。本發(fā)明技術(shù)方案是基于線路路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離算法， 基于線路路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離判斷方法實(shí)現(xiàn)如下
用N個以框號順序標(biāo)記的四邊形框描述線路的路徑沿著路徑畫四邊形框(例如圖1中 途中23號)，如圖1所示，粗線為某線路實(shí)際路徑，四邊形框畫的原則(1)寬度方向線路兩 側(cè)留20米左右，長度方向誤差最小原則，即直線段可長些，曲(折)線盡量短些。(1)根據(jù)上述四邊形框的且以框號順序構(gòu)建用于描述線路的路徑表，構(gòu)建的路徑 表存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)。每條線路運(yùn)營有兩個方向，即上行(始發(fā)站為主站)和下行(始發(fā)站為副站 即終點(diǎn)站)，這樣每條線路需要兩張路徑表；
(2)構(gòu)建描述各站點(diǎn)的信息表，包括站名、離始發(fā)站距離等信息，具體體現(xiàn)為數(shù)據(jù)庫；
(3)根據(jù)某個時刻車輛GPS信息(經(jīng)緯度、方向、速度等)，首先由經(jīng)緯度判斷目前車輛 落在哪個四邊形框(即得到框號，非唯一)，再根據(jù)GPS方向判斷是上行四邊形框還是下行四 邊形框(根據(jù)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)不能唯一確定上行還是下行，必須結(jié)合GPS方向信息)。這樣根據(jù) GPS經(jīng)緯度、方向可以得到唯一的四邊形框號；
(4)根據(jù)得到的四邊形框號，計(jì)算出車輛離始發(fā)站距離；
(5)根據(jù)車輛離始發(fā)站距離，結(jié)合站點(diǎn)離始發(fā)站的距離信息，計(jì)算出車輛離各站點(diǎn)的 距離。本發(fā)明的有益效果是用N個以框號順序標(biāo)記的四邊形框描述線路的路徑，從而 對公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離進(jìn)行判斷方法，并構(gòu)建線路的基本信息形成數(shù)據(jù)庫， 這樣就可以通過車輛GPS給出的經(jīng)緯度、方向((Γ360)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)公交車輛運(yùn)行方向的自動 判斷，實(shí)時計(jì)算出車輛離始發(fā)站的距離，以及離各站點(diǎn)的距離，為實(shí)現(xiàn)合理自動調(diào)度提供了 保障。


圖1是本發(fā)明以四邊形框描述線路的路徑示意圖。
具體實(shí)施例方式如一條公交線路有18個車站(連同起點(diǎn)和終點(diǎn))，從起點(diǎn)到終點(diǎn)和從終點(diǎn)到起點(diǎn)各 用分別用25個和23個以框號順序標(biāo)記的四邊形框描述線路的路徑沿著路徑畫四邊形框 (例如圖1中途中23號)，如圖1所示，粗線為某線路實(shí)際路徑，四邊形框畫的原則(1)寬度 方向線路兩側(cè)留20米左右，長度方向誤差最小原則，即直線段可長些，如遇有拐彎的曲 (折)線盡量短些，如二站通過拐彎的線路的情況下，采用如下方法通過若干折線包裹實(shí)際 線路(這種情況就不是一種嚴(yán)格的四邊形了)。關(guān)于本發(fā)明方法的具體應(yīng)用，主要是與GIS結(jié)合
(1)線路路徑表中，每個框有其四個頂點(diǎn)的坐標(biāo)(經(jīng)緯度)和對應(yīng)的方向(用角度范圍 表示，和GPS方向定義一致，向北為0度)，同時還有框結(jié)束邊和線路的交點(diǎn)離始發(fā)站的距離 fn息；
(2)這樣根據(jù)某時刻車輛GPS信息(經(jīng)緯度、方向)，就可以判斷出車輛落在哪個唯一的 框，進(jìn)而可計(jì)算出車輛離始發(fā)站距離。
權(quán)利要求
基于線路路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離算法，其特征是用N個以框號順序標(biāo)記的四邊形框描述線路的路徑沿著路徑畫四邊形框，四邊形框畫的原則是寬度方向線路兩側(cè)留20米左右，長度方向誤差最小原則，即直線段可長些，曲線或折線盡量短些；⑴根據(jù)上述四邊形框的且以框號順序構(gòu)建用于描述線路的路徑表，構(gòu)建的路徑表存在數(shù)據(jù)庫內(nèi)；每條線路運(yùn)營有兩個方向，即上行、始發(fā)站為主站和下行、始發(fā)站為副站即終點(diǎn)站，這樣每條線路需要兩張路徑表；⑵構(gòu)建描述各站點(diǎn)的信息表，具體體現(xiàn)為數(shù)據(jù)庫；⑶根據(jù)某個時刻車輛GPS信息，包括經(jīng)緯度、方向和速度，首先由經(jīng)緯度判斷目前車輛落在哪個四邊形框，即即得到框號，非唯一，再根據(jù)方向判斷是上行四邊形框還是下行四邊形框(根據(jù)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)不能唯一確定上行還是下行，必須結(jié)合GPS方向信息，這樣根據(jù)GPS經(jīng)緯度、方向可以得到唯一的四邊形框號；⑷根據(jù)得到的四邊形框號，計(jì)算出車輛離始發(fā)站距離；⑸根據(jù)車輛離始發(fā)站距離，結(jié)合站點(diǎn)離始發(fā)站的距離信息，計(jì)算出車輛離各站點(diǎn)的距離。
全文摘要
基于線路路徑表的公交車輛運(yùn)行方向及離始發(fā)站距離算法，用N個以框號順序標(biāo)記的四邊形框描述線路的路徑沿著路徑畫四邊形框，四邊形框畫的原則是寬度方向線路兩側(cè)留20米左右，長度方向誤差最小原則；根據(jù)某個時刻車輛GPS信息，包括經(jīng)緯度、方向和速度，首先由經(jīng)緯度判斷目前車輛落在哪個四邊形框，即即得到框號，非唯一，再根據(jù)方向判斷是上行四邊形框還是下行四邊形框(根據(jù)經(jīng)緯度數(shù)據(jù)不能唯一確定上行還是下行，必須結(jié)合GPS方向信息，這樣根據(jù)GPS經(jīng)緯度、方向可以得到唯一的四邊形框號；根據(jù)得到的四邊形框號，計(jì)算出車輛離始發(fā)站距離；根據(jù)車輛離始發(fā)站距離，結(jié)合站點(diǎn)離始發(fā)站的距離信息，計(jì)算出車輛離各站點(diǎn)的距離。
文檔編號G08G1/123GK101950488SQ20101028641
公開日2011年1月19日 申請日期2010年9月19日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月19日
發(fā)明者李旦生 申請人:蘇富特交通科技(南京)有限公司