CN102214409A - 基于车辆在路线上的判断方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于车辆在路线上的判断方法，根据车辆实时上传的车辆数据(包括速度、方向、经纬度等)，通过经纬度，在省级区块索引表M中搜索当前车辆所在的省级区域K，根据搜索的省级区域结果K，查找相应下的市级区块索引表G，然后在市级区块G中根据线路区块索引表f(R，S)及以上相关方法，快速匹配对应的道路信息。本发明考虑了快速查找道路算法的灵活性和任意性，及在不同平台上使用时的移植性。有效的提高了查找道路的灵活性和任意性；在不同平台上使用，不会因硬件条件而受到关键性影响；进一步的采用数学向量积为判断方法，极大提高查找的效率。

Description

基于车辆在路线上的判断方法

技术领域

本发明涉及一种利用计算机中点判断车辆在路线上的方法，尤其是可以运用到GIS上的道路查找。

背景技术

近几年来，随着计算机网络技术的迅速发展，GPS功能的应用已越来越普及，为解决企业的智能车辆调度、车辆位置的分析已越来越迫在眉急，以GPS、结合GIS的形式为企业提供高效的解决方案已日益重要，如何快速高效的根据GPS的位置信息，查找对应车辆所在的详细位置，从海量的数据中进行分析并快速查找出GIS的详细位置，已成为非常重要并必须要解决的问题。

传统的mapinfo本身提供相关的控件供第三方使用，但其未对地图数据作加密，若直接发布到客户电脑上使用，将无法对地图数据作保护，这就要求对地图数据根据企业需求作数据加密，这样，基于地图数据的搜索功能的方法需要重新设计。

此外，现有地图数据的处理方法，基于大容量内存下全部载入比较，受硬件条件影响，不能提供灵活的、可扩展的查找。如内存因素，硬件设备中内存容量不大。

发明内容

本发明为解决现有技术在使用中存在的问题，提供一种效率高、精确度高、可靠性高的基于车辆位置点在路线上的判断方法。

本发明解决现有问题的技术方案是：一种基于车辆在路线上的判断方法，作为本发明的改进，包括以下步骤：

第一步：根据现有的地图数据，构建区块索引表，具体包括，

1)构建省级区块索引表M＝{K₁......Kn}，K为每个省级区域的信息，包括省的区域范围、省的名称、文件偏移量等；

2)根据步骤1)中K再构建对应的市区块索引表K＝{G₁......Gn}，G为每个市区域的信息，包括市区域范围、市名称、文件偏移等；

3)对步骤2)中G区块进行再划分小区块S，并建立路线区块索引表f(R，S)，其中R为路线集，S存放所有区块的范围大小，每区块S₁有所属的路线索引，系统通过查找索引表f(R，S)快速判断当前位置点所在的区块；

第二步：用户车辆提交位置坐标p(x，y)，系统根据文件偏移量，可快速搜索其下的市区块索引表；系统载入M、K索引信息至内存中判断过滤，在省级区块索引表M中搜索当前车辆所在的省级区域K，根据搜索的省级区域结果K，查找相应下的市级区块索引表G，然后在市级区块G中根据路线区块索引表f(R，S)，来查当前坐标所属的区块S_i，并匹配相应的路线R_i；

第三步：系统根据区块S_i的范围大小，快速过滤不符合的路线，并匹配所有可能的路线集，筛选出基本符合条件的路线集R，系统在可能的路线集R中进一步判断位置车辆是否在上路线P₁P₂上，并判断车辆P在路线P₁P₂的位置方向，区分车辆P与路线P₁P₂的位置关系；

第四步：遍历路线的所有点P₁......P_n以及所有路线L₁......L_n，系统确定车辆所在的相关路线。

现有的地图数据包括需要构建区块的各地地理信息，或反应地理信息的各种载体，如GIS地图数据。

作为本发明的进一步改进，所述的第三步中步骤为，

1)系统根据公式判断车辆P在路线P₁P₂的位置方向，区分车辆P与路线P₁P₂的位置关系；

2)若车辆位置点P在延长线外，系统根据公式

计算车辆P与路线P₁P₂的距离Dis；

3)将2)中Dis结果与道路宽度W对比，若Dis小于等于道路的宽度W则得出结论车辆在路线上，否则根据海伦公式C＝(a+b+c)/2、

S_面积＝(m_底边*h)/2继续判断计算车辆P与路线相应点(P₁或P₂)的距离Dis。

本发明方法根据车辆实时上传的车辆数据(包括速度、方向、经纬度等)，通过经纬度，在省级区块索引表M中搜索当前车辆所在的省级区域K，根据搜索的省级区域结果K，查找相应下的市级区块索引表G，然后在市级区块G中根据线路区块索引表f(R，S)及以上相关方法，快速匹配对应的道路信息。

本发明与现有技术相比较，其有益效果是，考虑了快速查找道路算法的灵活性和任意性，及在不同平台上使用时的移植性。有效的提高了查找道路的灵活性和任意性；在不同平台上使用，不会因硬件条件而受到关键性影响；进一步的采用数学向量积为判断方法，极大提高查找的效率。

附图说明

图1是本发明方法的流程示意图。

具体实施方式

参见图1，本实施案例方法包括

第一步：根据现有的GIS地图数据，构建区块索引表，具体包括，

1)构建省级区块索引表M＝{K₁......Kn}，K为每个省级区域的信息，包括省的区域范围、省的名称、文件偏移量等；

2)根据步骤1)中K再构建对应的市区块索引表K＝{G₁......Gn}，G为每个市区域的信息，包括市区域范围、市名称、文件偏移等；

3)对步骤2)中G区块进行再划分小区块S，并建立路线区块索引表f(R，S)，其中R为路线集，S存放所有区块的范围大小，每区块S₁有所属的路线索引，系统通过查找索引表f(R，S)快速判断当前位置点所在的区块；

第二步：用户车辆的车载设备根据现有的GPS模块，获取GPS位置信息(经度、纬度)，速度等。车载程序根据所获取的车辆位置信息POINT，并提交位置坐标p(x，y)查询，系统接收车辆GPS未知数据，根据文件偏移量，可快速搜索其下的市区块索引表；系统载入M、K索引信息至内存中判断过滤，在GIS文件中分区块搜索。在省级区块索引表M中搜索当前车辆所在的省级区域K，根据搜索的省级区域结果K，查找相应下的市级区块索引表G，再对G下的所有区域S进行判断，找到POINT所处范围所对应的区域，即车辆所在的位置，最后，根据市级区块G下路线区块索引表f(R，S)过滤并查找道路，来查当前坐标所属的区块S_i，并匹配相应的路线R_i；

第三步：系统根据区块S_i的范围大小，快速过滤不符合的路线，并匹配所有可能的路线集，筛选出基本符合条件的路线集R，系统在可能的路线集R中进一步判断位置车辆是否在上路线P₁P₂上，并判断车辆P在路线P₁P₂的位置方向，区分车辆P与路线P₁P₂的位置关系；

其中在第三步中，系统根据公式

判断车辆P在路线P₁P₂的位置方向，区分车辆P与路线P₁P₂的位置关系，判断车辆在路线P₁P₂所在线段的延长线外、线段P₁点垂直线上或P₁P₂线段之间。

若车辆位置点P在延长线外时，系统根据公式D(P₁(x₁，y₁)，

计算车辆P与路线P₁P₂的距离Dis，并将结果与道路宽度W对比，若Dis小于道路宽度W，系统根据海伦公式C＝(a+b+c)/2、

S_面积＝(m_底边*h)/2继续判断计算车辆P与路线相应点(P₁或P₂)的距离Dis，若Dis不大于道路的宽度W，则在路线上，否则继续判断。

第四步：遍历路线的所有点P₁......P_n以及所有路线L₁......L_n，确定车辆所在的相关路线。

与现有的GPS移动目标监控系统相配合，读取道路的限速值，与当前的车辆实时速度比较，判断是否超速及相关超速提示，并中断搜索。从而达到车辆在道路上的行驶限速功能。

本发明方法可有效的应用在GPS终端硬件、PDA等。

Claims (2)

1.基于车辆在路线上的判断方法，其特征在于：包括以下步骤：

第一步：根据现有的地图数据，构建区块索引表，具体包括：

1)构建省级区块索引表M＝{K₁......Kn}，K为每个省级区域的信息，包括省的区域范围、省的名称、文件偏移量等；

2)根据步骤1)中K再构建对应的市区块索引表K＝{G₁......Gn}，G为每个市区域的信息，包括市区域范围、市名称、文件偏移等；

3)对步骤2)中G区块进行再划分小区块S，并建立路线区块索引表f(R，S)，其中R为路线集，S存放所有区块的范围大小，每区块S₁有所属的路线索引，系统通过查找索引表f(R，S)快速判断当前位置点所在的区块；

第二步：用户车辆提交位置坐标p(x，y)，系统根据文件偏移量，可快速搜索其下的市区块索引表；系统载入M、K索引信息至内存中判断过滤，在省级区块索引表M中搜索当前车辆所在的省级区域K，根据搜索的省级区域结果K，查找相应下的市级区块索引表G，然后在市级区块G中根据路线区块索引表f(R，S)，来查当前坐标所属的区块S_i，并匹配相应的路线R_i；

第三步：系统根据区块S_i的范围大小，快速过滤不符合的路线，并匹配所有可能的路线集，筛选出基本符合条件的路线集R，系统在可能的路线集R中进一步判断位置车辆是否在上路线P₁P₂上，并判断车辆P在路线P₁P₂的位置方向，区分车辆P与路线P₁P₂的位置关系；

第四步：遍历路线的所有点P₁......P_n以及所有路线L₁......L_n，系统确定车辆所在的相关路线。

2.如权利要求1所述的基于点在路线上的判断方法，其特征在于：所述的第三步中步骤为，

1)系统根据公式判断车辆P在路线P₁P₂的位置方向，区分车辆P与路线P₁P₂的位置关系；

2)若车辆位置点P在延长线外，系统根据公式D(P₁(x₁，y₁)，

计算车辆P与路线P₁P₂的距离Dis；

3)将2)中Dis结果与道路宽度W对比，若Dis小于等于道路的宽度W则得出结论车辆在路线上，否则根据海伦公式C＝(a+b+c)/2、

S_面积＝(m_底边*h)/2继续判断计算车辆P与路线相应点(P₁或P₂)的距离Dis。

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