CN103018754A

CN103018754A - 一种基于gps数据的拐弯识别方法

Info

Publication number: CN103018754A
Application number: CN2012104964685A
Authority: CN
Inventors: 李亮; 刘亮; 李智坚; 杨凡; 李功章
Original assignee: WUXI TANCHENG INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: WUXI TANCHENG INTERNET OF THINGS TECHNOLOGY Co Ltd
Priority date: 2012-11-29
Filing date: 2012-11-29
Publication date: 2013-04-03

Abstract

本发明属于智能交通领域，公开了-种基于GPS数据的拐弯识别方法，首先输入GPS位置信息，按时间顺序提取GPS位置信息中相邻的m个位置点序列Pn、Pn+1、…、Pn+m，对位置点序列的位置信息进行合法性判断，再根据位置点之间的方向夹角进行分析，从而识别出拐弯路段。监控中心通过GPS位置信息识别车辆拐弯可以降低运营成本和监控成本，也为物流企业、车辆租赁公司等单位提供安全驾驶分析基础。

Description

一种基于GPS数据的拐弯识别方法

技术领域

本发明属于智能交通领域，具体涉及一种基于GPS数据的拐弯识别方法。

背景技术

近年来，随着社会经济与第三方物流的飞速发展，物流车辆的监控对于企业管理、运营起着极为重要的作用。目前监控车辆主要是通过在车辆上安装GPS车载终端来实现。GPS车载终端按照设定间隔周期性上报车辆位置信息，监控中心将这些位置信息存储起来，通过定位时间先后顺序获取这些位置信息，可以直观地呈现出车辆的运行线路。

除了上述的监控车辆运行情况，物流企业、车辆融资租赁公司等单位往往也需要了解分析车辆的安全驾驶情况，比如拐弯时速度是否过大，是否存在侧翻的危险，为了开展拐弯方面的安全驾驶分析，需要正确分析出车辆行驶途径中经过的拐弯路段。

在申请号200680040231.9的发明中，该发明公开了帮助司机商议路线的方法，通过如下步骤：从地图数据库中识别拐弯(12)；为拐弯计算估计的可商议速度(14)；为司机建议即将发生的拐弯(16)；如果司机试图以大于所估计的可商议速度的速度商议拐弯，则警告司机(18)；控制车辆(10)以便试图安全地商议拐弯(20)。当拐弯被提前而不是实时地识别出来时，拐弯的识别和可能的一个或更多拐弯特性以及所估计的可商议速度可被存储，以供接下来访问和使用(22)。并且，建议、警告和控制方式可以基于预先建立或确定的情况而被改变(24)。另外，可以确定关于车辆进入和退出拐弯的实际车辆状态(26)。

在申请号201210174708.X的发明中，该发明公开了一种观察车辆(3)的驾驶员辅助系统，为了识别在观察车辆(3)前方行驶的车辆(2)的拐弯机动而采用具有以下步骤的方法：a)在由摄像机(4)连拍的前车(2)图像中标记出该前车的至少一个第一参考点和第二参考点(5)，这些参考点(5)在该前车(2)横向上彼此间隔；b)求出在该图像中的这些参考点(5)的影像的距离；c)如果确定该距离缩短，则识别出拐弯机动。

在申请号201120507735.5的发明中，该发明公开一种基于视频图像识别的弯道超速预警装置，包括汽车上安装的车速传感器，驾驶室正前方安装的数字摄像头，车速传感器和数字摄像头分别与一个单片机相连接，单片机还连接一个蜂鸣器。该装置在车辆出现超速行驶的状态，单片机控制蜂鸣器报警，提醒驾驶员减速行驶通过弯道，可以有效减少汽车在弯道超速行驶超速所造成的事故的发生。

在申请号：200810036424.8的发明中，该发明公开了一种GPS拐点补偿方法，是通过以下步骤实现的：在接收到的GPS连续3个信号点中，每秒的角度变化超过10度；定义进入到转弯状态，在该状态下，运动距离超过15米，或时间超过5秒钟，就记录下一个采样点；本发明的有益效果是：是在等时或等距采集基础上，增加拐点补偿机制，当检测到车辆拐弯时，才增加采集点，从而减小GPRS的传输数据量。

在申请号：200810036424.8的发明中，该发明公开了一种车辆转向指示方法，包括如下步骤：接收定位信号，实时生成位置信息；根据用户在导航装置中的操作产生导航路线；检测导航路线中，前方预设路程内是否有拐弯；若有拐弯，根据导航路线判断拐弯方向；开启与拐弯方向对应转向灯。本发明还提供一种对应的车辆转向指示系统。

但是，现有的车辆拐弯分析方法，存在着如下不足：

1)需要增加额外的硬件设备(摄像机、单片机、车速传感器等)。

2)需要增加额外的软件(导航、地图数据库等)

3)依赖地图数据库获取拐弯信息，需要强大的地图数据支持。

4)基于每秒的角度变化，对车载终端的上报频率要求过高，极大的增加了监控成本。

5)弯道识别主要在车辆侧，不适于远程监控。

发明内容

本发明目的在于克服上述方法的不足，提出一种基于GPS数据的拐弯识别方法，首先输入GPS位置信息，按时间顺序提取GPS位置信息中相邻的m个位置点序列Pn、Pn+1、…、Pn+m，对位置点序列的位置信息进行合法性判断，再根据位置点之间的方向夹角进行分析，从而识别出拐弯路段。监控中心通过GPS位置信息识别车辆拐弯可以降低运营成本和监控成本，也为物流企业、车辆租赁公司等单位提供安全驾驶分析基础。

本发明的技术方案是：一种基于GPS数据的拐弯识别方法，首先输入GPS位置信息，按时间顺序提取GPS位置信息中相邻的m个位置点序列Pn、Pn+1、…、Pn+m，对位置点序列的位置信息进行合法性判断，再根据位置点之间的方向夹角识别拐弯路段。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于输入GPS位置信息。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于输入GPS位置信息包括：输入方式和输入信息内容。输入方式可以有多种方式，比如文件、数据库、GPS车载终端上报；输入的信息至少包括上报时间、经度、纬度、方向等信息。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于按时间顺序提取GPS位置信息中相邻的m个位置点序列Pn、Pn+1、…、Pn+m，位置点Pn、Pn+1、…、Pn+m为根据上报时间相邻的位置点。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于对位置点序列的位置信息进行合法性判断。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于对位置信息的合法性判断包括但不限于位置点距离判断、位置点时间间隔判断。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于位置点距离判断为根据相邻位置点信息中的经纬度计算出距离，并判断是否超过指定距离阈值。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于位置点时间间隔判断为根据相邻位置点信息中的上报时间计算出时间间隔，并判断是否超过指定时间阈值。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于根据位置点之间的方向夹角识别拐弯路段，包括首尾位置点方向夹角识别方式和相邻位置点方向夹角识别方式。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于首尾位置点方向夹角识别方式为计算Pn和Pn+m的方向夹角，如果方向夹角超过设置阈值则识别为拐弯路段。

如上所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于相邻位置点方向夹角识别方式为计算Pn和Pn+m之间任意两个相邻位置点的方向夹角，如果任意一个方向夹角超过设置阈值则识别为拐弯路段。

附图说明

图1为车辆位置信息在拐弯路段示意图。

图2为基于GPS位置信息拐弯分析流程示意图。

具体实施方式

图1为车辆位置信息在拐弯路段示意图，在图1中，车辆1行驶在拐弯路段2，通过车辆上安装的GPS终端在位置点3上报了车辆位置信息。

图2为基于GPS位置信息拐弯分析流程示意图，在图2中给出了为基于GPS位置信息拐弯分析主流程图。

1)输入GPS位置信息数据，数据至少包括如下信息：上报时间、GPS定位经度、GPS定位纬度等信息、车辆行驶方向。

2)初始化分析游标n＝1。

3)获取GPS位置序列点Pn、Pn+1、Pn+m。

4)对位置点进行合法性判断，包括：计算相邻位置点距离并判断是否超过设定阈值Lt、计算相邻位置点时间间隔是否设定阈值Tt。如果合法则进入下一步，否则进入第8步。

5)计算位置点Pn的方向与Pn+m的方向夹角是否超过指定阈值Dt。如果超过则进入第7步，否则进入下一步。

6)计算位置点Pn与Pn+m之间任意相邻的方向夹角，判断是否有一个方向夹角超过指定阈值Dt，如果超过则进入下一步，否则进入第8步。

7)将位置点Pn、Pn+1、Pn+m记为拐弯路段，并将分析游标后移2位，进入第9步。

8)将分析游标后移1位后进入第9步。

9)判断是否分析完所有的位置信息，如果没有则继续第3步，否则进入下一步。

10)输出所有的拐弯路段信息。

例如：

在车辆上安装GPS车载终端A，该终端以60秒周期上报车辆位置信息，在2012-10-2513：50～2012-10-2513：57上报的位置信息如下，方向以正北为0度：

基于GPS位置信息拐弯识别中的算法参数取值如下：

距离阈值LT取值10公里

时间间隔阈值Tt取值5分钟

角度阈值Dt取值70度

m取值为3

对上述输入的GPS位置信息分析过程如下：

1)初始化分析游标n＝1

2)取P1、P2、P3位置点序列。

判断位置点序列合法

计算P1、P3的方向夹角18度

计算P1、P2的方向夹角24度

计算P2、P3的方向夹角42度

继续计算下一个P2

3)取P2、P3、P4位置点序列。

判断位置点序列合法

计算P2、P4的方向夹角1度

计算P2、P3的方向夹角42度

计算P3、P4的方向夹角43度

继续计算下一个P3

4)取P3、P4、P5位置点序列。

判断位置点序列合法

计算P3、P5的方向夹角79度

将P3、P4、P5记为拐弯

继续计算下一个点P6

5)取P6、P7、P8位置点序列。

判断位置点序列合法

计算P6、P8的方向夹角35度

计算P6、P7的方向夹角47度

计算P7、P8的方向夹角12度

继续计算下一个点P7

6)P7后面的点数不足3个，标识全部GPS位置点分析完成。

7)将P3、P4、P5输出为拐弯路段。

Claims

1.一种基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于，该方法包括：

A、，首先输入GPS位置信息

B、按时间顺序提取GPS位置信息中相邻的m个位置点序列Pn、Pn+1、…、Pn+m

c、对位置点序列的位置信息进行合法性判断

D、根据位置点之间的方向夹角识别拐弯路段。

2.根据权利要求1所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于输入GPS位置信息包括：输入方式和输入信息内容。输入方式可以有多种方式，比如文件、数据库、GPS车载终端上报；输入的信息至少包括上报时间、经度、纬度、方向等信息。

3.根据权利要求1所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于按时间顺序提取GPS位置信息中相邻的m个位置点序列Pn、Pn+1、…、Pn+m，位置点Pn、Pn+1、…、Pn+m为根据上报时间相邻的位置点。

4.根据权利要求1所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于对位置点序列的位置信息进行合法性判断。

5.根据权利要求4所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于对位置信息的合法性判断包括但不限于位置点距离判断、位置点时间间隔判断。

6.根据权利要求5所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于位置点距离判断为根据相邻位置点信息中的经纬度计算出距离，并判断是否超过指定距离阈值。

7.根据权利要求5所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于位置点时间间隔判断为根据相邻位置点信息中的上报时间计算出时间间隔，并判断是否超过指定时间阈值。

8.根据权利要求1所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于根据位置点之间的方向夹角识别拐弯路段，包括首尾位置点方向夹角识别方式和相邻位置点方向夹角识别方式。

9.根据权利要求8所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于首尾位置点方向夹角识别方式为计算Pn和Pn+m的方向夹角，如果方向夹角超过设置阈值则识别为拐弯路段。

10.根据权利要求8所述的基于GPS数据的拐弯识别方法，其特征在于相邻位置点方向夹角识别方式为计算Pn和Pn+m之间任意两个相邻位置点的方向夹角，如果任意一个方向夹角超过设置阈值则识别为拐弯路段。