CN104502933A - 一种公交车gps定位系统及其方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种公交车GPS定位系统及其方法，公交车GPS定位系统为在公交车上设置有公交车GPS设备，在本地有公交线路数据库，公交线路数据库与公交车GPS矫正计算器通信连接，公交车GPS设备通信连接至公交车GPS矫正计算器，公交GPS矫正计算器设置在本地或应用终端上；在本地设置有矫正GPS数据库，公交车GPS矫正计算器通信连接至矫正GPS数据库；网络上或者本地的地图数据库和本地的矫正GPS数据库并行与应用终端显示模块通信连接。本发明能够对公交车GPS位置数据进行矫正、准确描述公交车所处位置、给用户提供最佳使用感受。
Description
技术领域
本发明涉及一种公交车GPS定位系统及其方法，属于公交车定位技术。
背景技术
GPS定位系统广泛的应用在各种交通设备中，公交车仅是一例。在公交车上安装GPS设备，实时获取自己的GPS位置信息，并发送给后台数据中心以完成GPS定位数据的获取过程。但GPS数据存在数据不够精确，民用GPS数据偏差一般为100米，至少可达10米以上，这对于一个能实时显示在百度地图/高德地图上显示公交车所在位置的具体应用，需要将GPS位置做矫正，防止用户产生错觉，认为公交车没有正确的运行在公交线路上。
具体而言，如图1所示，现有技术中应用终端显示模块直接从地图数据库、公交线路数据库、公交GPS设备读取信息并显示，然而公交线路并非总为一条简单的线段，在实践当中，公交线路可能有各种弯曲，甚至可能在一栋楼的相对两侧面有来向和去向共四个站点，而且公交车在实际的行驶过程中，可能因加油、堵车等原因而偏离预定公交路线，这使得应用终端显示模块实际显示的情况和理想情况偏差非常大，而这样的偏差无疑会使用户感到非常迷茫，进而产生还不如不进行GPS定位的感觉，即现有技术的缺点为：
1.公交线路由于是预存的数据连线而成，也会造成公交车在地图上的位置不能在公交线路上显示；
2.由于GPS数据本身的误差，会造成公交车在地图上的位置可能不在道路上；
3.无法判断公交车方向，从而不能选择正确应当显示的公交线路，造成用户感受不好，误认为应用软件不能正确显示公交车位置；
发明内容
为解决上述技术问题，本发明的目的在于提供一种能够对公交车GPS位置数据进行矫正、准确描述公交车所处位置、给用户提供最佳使用感受的公交车GPS定位系统及其方法。
本发明通过以下技术方案得以实现。
本发明提供的一种公交车GPS定位系统，在公交车上设置有公交车GPS设备，在本地有公交线路数据库，公交线路数据库与公交车GPS矫正计算器通信连接，公交车GPS设备通信连接至公交车GPS矫正计算器，公交GPS矫正计算器设置在本地或应用终端上；在本地设置有矫正GPS数据库，公交车GPS矫正计算器通信连接至矫正GPS数据库；网络上或者本地的地图数据库和本地的矫正GPS数据库并行与应用终端显示模块通信连接。
所述矫正GPS数据库存储经过矫正的GPS位置数据，并以此作为数据源提供给显示模块进行位置显示。
所述矫正计算器负责矫正计算，并将结果存储到矫正数据库中。
所述公交线路数据库也与应用终端显示模块通信连接。
本发明提供的一种公交车GPS定位方法，包括如下步骤：
①获得GPS位置数据：公交车上GPS设备实时发出公交车所处位置数据至公交车GPS矫正计算器；
②确定行车方向：公交车GPS矫正计算器从矫正GPS数据库中取出上一次GPS数据，结合当前GPS数据进行对比矫正，确定公交车当前行车方向以及下一路线投影点，并将公交车当前行车方向和下一路线投影点数据发送至矫正GPS数据库；
③以投影点作为公交车当前站点：公交车GPS矫正计算器将寻找判断出的投影点及公交车当前行车方向作为发送至矫正GPS数据库；
④显示在应用终端：应用终端显示模块同时将地图数据库的地图数据、公交线路数据库的公交线路信息、矫正GPS数据库的当前投影点和当前行车方向同时展现在屏幕上。
所述步骤②确定行车方向具体为：
A.输入当前公交车的GPS数据；
B.从矫正GPS数据库中取出上一次GPS数据，分别是来向数据和去向数据；
C.判断数据是否有效，有效则进入步骤D，无效则进入步骤G；
D.以上一次GPS位置为起点在当前计算方向上寻找下一路线投影点；
E.判断是否找到投影点，找到则进入步骤F，未找到则进入步骤I；
F.标记该方向为正确方向，然后退出当前计算；
G.在整条公交线路的来向和去向线路上查找当前公交车GPS的投影点；
H.将查找结果作为有效数据计入矫正GPS数据库，然后退出当前计算；
I.标记该方向为错误方向，然后退出当前计算。
所述步骤D具体为：
a.使用经度为横坐标、纬度为纵坐标的坐标系；
b.以公交线路起点开始，与其相邻的下一个点连线，求出当前GPS位置点与该连线的垂直交点；
c.计算当前GPS点与垂直交点的距离value；
d.判断该垂直交点是否在连线范围之内，是则进入下一步，不是则跳至步骤g；
e.判断距离是否比以前记录的最小距离小，即判断value<minval是否为真，是则进入下一步，不是则跳至步骤g；
f.记录该新值value为minval，即minval＝value；
g.判断是否为倒数第二个路线点，是则进入下一步，不是则返回至步骤b取下一点进行；
h.以minval所对应的交点为当前公交GPS位置的投影点。
本发明的有益效果在于：①在用户的显示屏上，公交车将显示在公交线路上，准确度高，用户感受好，极大的避免定位显示错误造成用户迷茫、使用感受差的情况；②显示终端无需同时显示来向和去向两条线路，显示更加简洁美观以及清晰易懂，极大的降低用户的上手使用难度，扩大可能的用户范围。
附图说明
图1是现有技术的原理示意图；
图2是本发明的原理示意图；
图3是图2中矫正计算器的计算过程原理示意图；
图4是寻找投影点的方法原理示意图；
具体实施方式
下面进一步描述本发明的技术方案，但要求保护的范围并不局限于所述。
如图2所示的一种公交车GPS定位系统，在公交车上设置有公交车GPS设备，在本地有公交线路数据库，公交线路数据库与公交车GPS矫正计算器通信连接，公交车GPS设备通信连接至公交车GPS矫正计算器，公交GPS矫正计算器设置在本地或应用终端上；在本地设置有矫正GPS数据库，公交车GPS矫正计算器通信连接至矫正GPS数据库；网络上或者本地的地图数据库和本地的矫正GPS数据库并行与应用终端显示模块通信连接。
所述矫正GPS数据库存储经过矫正的GPS位置数据，并以此作为数据源提供给显示模块进行位置显示。
所述矫正计算器负责矫正计算，并将结果存储到矫正数据库中。
所述公交线路数据库也与应用终端显示模块通信连接。
所述的公交车GPS定位系统所用的公交车GPS定位方法，包括如下步骤：
①获得GPS位置数据：公交车上GPS设备实时发出公交车所处位置数据至公交车GPS矫正计算器；
②确定行车方向：公交车GPS矫正计算器从矫正GPS数据库中取出上一次GPS数据，结合当前GPS数据进行对比矫正，确定公交车当前行车方向以及下一路线投影点，并将公交车当前行车方向和下一路线投影点数据发送至矫正GPS数据库；
③以投影点作为公交车当前站点：公交车GPS矫正计算器将寻找判断出的投影点及公交车当前行车方向作为发送至矫正GPS数据库；
④显示在应用终端：应用终端显示模块同时将地图数据库的地图数据、公交线路数据库的公交线路信息、矫正GPS数据库的当前投影点和当前行车方向同时展现在屏幕上。
当前，公交路线的存储采用的方法是，在地图上记录公交路线上的关键点，将这些关键点连接即可认为是一条公交路线，因此关键点往往包括拐弯点等。
由此进一步的，如图3所示，所述步骤②确定行车方向具体为：
A.输入当前公交车的GPS数据；
B.从矫正GPS数据库中取出上一次GPS数据，分别是来向数据和去向数据；
C.判断数据是否有效，有效则进入步骤D，无效则进入步骤G；
D.以上一次GPS位置为起点在当前计算方向上寻找下一路线投影点；
E.判断是否找到投影点，找到则进入步骤F，未找到则进入步骤I；
F.标记该方向为正确方向，然后退出当前计算；
G.在整条公交线路的来向和去向线路上查找当前公交车GPS的投影点；
H.将查找结果作为有效数据计入矫正GPS数据库，然后退出当前计算；
I.标记该方向为错误方向，然后退出当前计算。
更进一步的，如图4所示，根据平面解析几何求解线与点的垂直交点的理论方法，结合实际情况，所述步骤D具体为：
a.使用经度为横坐标、纬度为纵坐标的坐标系；
b.以公交线路起点开始，与其相邻的下一个点连线，求出当前GPS位置点与该连线的垂直交点；
c.计算当前GPS点与垂直交点的距离value；
d.判断该垂直交点是否在连线范围之内，是则进入下一步，不是则跳至步骤g；
e.判断距离是否比以前记录的最小距离小，即判断value<minval是否为真，是则进入下一步，不是则跳至步骤g；
f.记录该新值value为minval，即minval＝value；
g.判断是否为倒数第二个路线点，是则进入下一步，不是则返回至步骤b取下一点进行；
h.以minval所对应的交点为当前公交GPS位置的投影点。
上述方法可以用Java语言、C++语言或C语言轻松实现。
Claims (7)
1.一种公交车GPS定位系统，其特征在于：在公交车上设置有公交车GPS设备，在本地有公交线路数据库，公交线路数据库与公交车GPS矫正计算器通信连接，公交车GPS设备通信连接至公交车GPS矫正计算器，公交GPS矫正计算器设置在本地或应用终端上；在本地设置有矫正GPS数据库，公交车GPS矫正计算器通信连接至矫正GPS数据库；网络上或者本地的地图数据库和本地的矫正GPS数据库并行与应用终端显示模块通信连接。
2.如权利要求1所述的公交车GPS定位系统所用的公交车GPS定位方法，其特征在于：包括如下步骤：
①获得GPS位置数据：公交车上GPS设备实时发出公交车所处位置数据至公交车GPS矫正计算器；
②确定行车方向：公交车GPS矫正计算器从矫正GPS数据库中取出上一次GPS数据，结合当前GPS数据进行对比矫正，确定公交车当前行车方向以及下一路线投影点，并将公交车当前行车方向和下一路线投影点数据发送至矫正GPS数据库；
③以投影点作为公交车当前站点：公交车GPS矫正计算器将寻找判断出的投影点及公交车当前行车方向作为发送至矫正GPS数据库；
④显示在应用终端：应用终端显示模块同时将地图数据库的地图数据、公交线路数据库的公交线路信息、矫正GPS数据库的当前投影点和当前行车方向同时展现在屏幕上。
3.如权利要求2所述的公交车GPS定位方法，其特征在于：所述步骤②确定行车方向具体为：
A.输入当前公交车的GPS数据；
B.从矫正GPS数据库中取出上一次GPS数据，分别是来向数据和去向数据；
C.判断数据是否有效，有效则进入步骤D，无效则进入步骤G；
D.以上一次GPS位置为起点在当前计算方向上寻找下一路线投影点；
E.判断是否找到投影点，找到则进入步骤F，未找到则进入步骤I；
F.标记该方向为正确方向，然后退出当前计算；
G.在整条公交线路的来向和去向线路上查找当前公交车GPS的投影点；
H.将查找结果作为有效数据计入矫正GPS数据库，然后退出当前计算；
I.标记该方向为错误方向，然后退出当前计算。
4.如权利要求3所述的公交车GPS定位方法，其特征在于：所述步骤D具体为：
a.使用经度为横坐标、纬度为纵坐标的坐标系；
b.以公交线路起点开始，与其相邻的下一个点连线，求出当前GPS位置点与该连线的垂直交点；
c.计算当前GPS点与垂直交点的距离value；
d.判断该垂直交点是否在连线范围之内，是则进入下一步，不是则跳至步骤g；
e.判断距离是否比以前记录的最小距离小，即判断value<minval是否为真，是则进入下一步，不是则跳至步骤g；
f.记录该新值value为minval，即minval＝value；
g.判断是否为倒数第二个路线点，是则进入下一步，不是则返回至步骤b取下一点进行；
h.以minval所对应的交点为当前公交GPS位置的投影点。
5.如权利要求1所述的公交车GPS定位方法，其特征在于：所述矫正GPS数据库存储经过矫正的GPS位置数据，并以此作为数据源提供给显示模块进行位置显示。
6.如权利要求1所述的公交车GPS定位方法，其特征在于：所述矫正计算器负责矫正计算，并将结果存储到矫正数据库中。
7.如权利要求1所述的公交车GPS定位方法，其特征在于：所述公交线路数据库也与应用终端显示模块通信连接。
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