CN104318799A - 基于矩形区域的公交车辆点所属道路的快速定位法 - Google Patents

Abstract

一种基于矩形区域的公交车辆点所属道路的快速定位法，是将城市公交车辆快速定位到路段的方法，该方法的特点是：首先将城市区域进行一级网格化，在每一个网格单元内再进行二次网格化，然后城市道路被网格分隔成细小的路段，分别位于相应的一级网格和二级网格中，并建立网格和路段一一对应关系。由于公交线路都是由这些路段组合而成的，我们把道路网格化后，把每一条公交线路所包含的所有路段按照线路方向记录下来，并保存到数据库中。然后将公交车辆位置数据根据其所属的网格进行定位，最后每一个车辆位置数据就对应到相应的网格中，从而得出车辆所属的路段，又由线路中包含的路段的先后关系，进而得出离下一站点以及目的站点的里程。

Description

基于矩形区域的公交车辆点所属道路的快速定位法

技术领域

 本发明属于智能交通领域公交车辆实时数据采集技术，提出一种采用矩形区域筛选进行车辆点所属道路的快速定位方法。特别适用于城市公交的实时定位以及到下一站和目的站点里程数据的获取。

背景技术

目前，在公交线路计算中，一个影响计算速度的重要步骤是如何确定车辆点所属的道路或路段。现有的方法主要有：

1、基于电子地图的矢量运算：一般是调用电子地图系统自带的搜索功能，在指定的误差范围内找到所属的道路，这种算法，没有考虑到城市道路路段多，路网密度大的特点，对每一条道路进行包含点的运算，这种矢量运算速度慢，如果道路多的话，会占用较多的时间、CPU资源和内存资源。

2、基于公交所到站点的实时数据上传：这种方式精度差，只有在站点位置才能准确上报位置数据，站点间的行驶位置没有办法确定。在发生拥堵或故障停车时，候车人员无法得知，不能及时换乘。

发明内容

一种将城市公交车辆快速定位到路段的方法，该方法的特质是：首先将城市区域进行一级网格化，在每一个网格单元内再进行二次网格化，然后城市道路被网格分隔成细小的路段，分别位于相应的一级网格和二级网格中，并建立网格和路段一一对应关系。由于公交线路都是由这些路段组合而成的，我们把道路网格化后，把每一条公交线路所包含的所有路段按照线路方向记录下来，并保存到数据库中。然后将公交车辆位置数据根据其所属的网格进行定位，最后每一个车辆位置数据就对应到相应的网格中，从而得出车辆所属的路段，又由线路中包含的路段的先后关系，进而得出离下一站点以及目的站点的里程。

所述方法包括如下步骤：

1、首先计算出城市的最大经纬度跨度，按照指定的分隔方法，将城市区域分割成一级网格单元；

2、其次在电子地图上，将城市道路用这些网格单元进行分割，首先形成一级分割单元，然后在每一个一级分割单元内进行二次分割形成二次分割单元，利用这些二次分割单元对道路进行分割形成细小的道路路段，并记录道路路段和一级和二级网格单元的对应关系；

3、然后把所有的公交线路按照前面的二级网格单元进行拆分，每一条公交线路都成为这些细小路段的组合；

4、随后，提取公交车辆位置数据，将这些数据依据其所在的经纬度，分别归类到相应的网格单元中；

5、最后，根据公交车辆所属的路段，计算出离下一站点以及目的站点的距离。

本发明通过引入电子地图的一级和二级网格单元，建立网格单元和路段的对应关系，并建立公交线路和细小路段的组合关系，通过落在网格单元内的公交车辆位置数据，直接映射到相应的路段，从而避免了大量的地图矢量运算，大大的提高了计算的效率，为人们的出行提供了准确及时的公交信息。

附图说明

图1是地图基础数据准备流程图；

图2是公交车辆实时位置和距离数据处理流程；

图3是地图网格分割图；

图4是公交线路网格分割图；

图5是公交线路和路段以及网格的对应关系图。

具体实施方式

本发明的基于矩形区域的公交车辆点快速点位算法，能够更快速的计算出公交车辆的实时位置和距离信息等，特别适用于公交线路多，城市道路复杂的大中型城市，极大地方便了人们出行。

为了实现该网格处理优化方法，首先需要把城市进行二级网格化，然后根据网格将道路分割好并建立网格和路段的对应关系，然后将每条公交线路进行基本单元分割，建立公交线路和单元格的对应关系，这些都是最初的准备工作，只需要准备一次，保存到数据库即可。最后根据实时的公交车辆位置数据，结合网格化起点值和间隔值，得出该位置所属的一级网格单元，然后在一级网格单元中再定位所属的二级网格单元，从而归属相应的路段。最后通过公交线路和路段的组合关系，计算出车辆的位置、离下一站以及终点站的距离。

具体流程如下：

1.在步骤101中，获取城市区域的经纬度的最大跨度：

P左下角  = （Xmin,Ymin）; Xmin：最小的经度；Ymin：最小的纬度；

P右上角  = （Xmax,Ymax）; Xmax：最大的经度；Ymax：最大的纬度。

2. 在步骤102中，将城市区域分割成100*100个大的方格，见图3的黑线部分：

X方向分割间距Dx= （Xmax- Xmin）/100；

Y方向分割间距Dy= （Ymax- Ymin）/100；

大方格左下角的坐标：X：Xmin+K*Dx（K=1,2,3……）；

Y：Ymin+K*Dy（K=1,2,3……）。

3. 在步骤103中，将分割成的100*100个大的方格进行二次分割，再分割成细小的100*100的单元格，见图3的虚线部分：

X方向分割间距dx= Dx/100；

Y方向分割间距dy= Dy/100；

单元左下角的坐标：x：X+K*dx（K=1,2,3……）；

y：Y+K*dy（K=1,2,3……）。

4. 在步骤104中，根据步骤103得到的分割单元，对城市道路进行切割，形成小的路段，如图4所示。同时对公交线路进行分割，形成小的线路段，如图4所示。

5. 在步骤105中，根据步骤104的结果建立对应关系：

经过分割后：

公交线路Line1路段A和一级网格A的二级网格单元A1对应；

公交线路Line1路段B和一级网格A的二级网格单元A2对应；

……

公交线路Linen路段N和一级网格N的二级网格单元N1对应；

公交线路Linen路段N+1和一级网格N的二级网格单元N2对应；

建立关系表图5所示。

6. 在步骤201中，读取公交车辆数据，将其经纬度数据转换到对应的一级网格，然后在一级网格中，再次定位其所处的二级网格位置。

7. 在步骤202中，，根据二级网格单元两个Key值，找出相应的路段Polyline以及该路段在线路中的位置，进而得出下一站的名车和距离以及到终点站的距离，重复步骤201和202直至所有车辆点数据读取结束。

8. 在步骤203中，根据形成的下一站以及终点站的信息，输出报文。

Claims (4)

1.一种将城市公交车辆快速定位到路段的方法，该方法的特质是：首先将城市区域进行一级网格化，在每一个网格单元内再进行二次网格化，然后城市道路被网格分隔成细小的路段，分别位于相应的一级网格和二级网格中，并建立网格和路段一一对应关系。

2.由于公交线路都是由这些路段组合而成的，我们把道路网格化后，把每一条公交线路所包含的所有路段按照线路方向记录下来，并保存到数据库中。

3.然后将公交车辆位置数据根据其所属的网格进行定位，最后每一个车辆位置数据就对应到相应的网格中，从而得出车辆所属的路段，又由线路中包含的路段的先后关系，进而得出离下一站点以及目的站点的里程。

4.所述方法包括如下步骤：

1）、首先计算出城市的最大经纬度跨度，按照指定的分隔方法，将城市区域分割成一级网格单元；

2）、其次在电子地图上，将城市道路用这些网格单元进行分割，首先形成一级分割单元，然后在每一个一级分割单元内进行二次分割形成二次分割单元，利用这些二次分割单元对道路进行分割形成细小的道路路段，并记录道路路段和一级和二级网格单元的对应关系；

3）、然后把所有的公交线路按照前面的二级网格单元进行拆分，每一条公交线路都成为这些细小路段的组合；

4）、随后，提取公交车辆位置数据，将这些数据依据其所在的经纬度，分别归类到相应的网格单元中；

5）、最后，根据公交车辆所属的路段，计算出离下一站点以及目的站点的距离。