CN104658255A - 基于gps数据来检测车辆静止状态的方法及装置 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例公开了一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法及装置。该方法包括：接收来自车辆的GPS数据流；获取车辆在给定时间段内的多个GPS坐标；计算多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到中心点坐标的距离和方向分布；以及基于距离和方向分布，确定车辆的静止状态。本公开的实施例能够通过挖掘静止状态下的GPS数据的特征，实现基于GPS数据的车辆静止状态检测，大大降低了打车软件中里程计算的误差从而提升用户的出行体验，同时还可以广泛应用于城市化计算和物联网领域。

Description

基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法及装置

技术领域

本公开的实施例总体涉及车辆状态的检测，具体涉及一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法及装置。

背景技术

随着互联网及移动设备的迅猛发展，特别是智能手机和智能移动导航系统的普及，给人们的出行带来了极大的便利。随着城市的发展，打车需求已经是社会各阶层人士的普遍需求。互联网和打车行业的有机结合，使打车软件应运而生。随着打车软件的使用越来越频繁，打车平台积累了大量的车辆实时上报的GPS数据。基于GPS数据来检测车辆的静止状态可以应用于多种场景。例如，打车软件普遍基于GPS数据来进行里程计算。然而，由于GPS数据在速度越快的情况下精度越高，在速度较慢或者静止状态的情况下，精度越低，进而导致在低速行驶过程中，里程的计算往往存在较大的误差。此外，基于GPS数据来检测车辆的静止状态还可以用于城市交通路况的分析、城市路面停车位的检测等，在城市化计算和物联网领域具有广泛的应用前景。

业界对于基于GPS数据的车辆静止状态检测，主要面临以下几个难题：

需要安装高精度的传感器，用于将数据实时上报后台服务器，例如车载诊断系统(ODB)、出租车码表等，而这类传感器的统一安装成本较高；

GPS数据受周围环境的影响比较严重，例如，高楼玻璃墙发射、云层干扰等。

发明内容

本公开的实施例旨在提供一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法及装置。

根据本公开的一个方面，提供了一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法，包括：接收来自车辆的GPS数据流；获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标；计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布；以及基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态。

在一个实施例中，所述GPS数据流包括：所述车辆按给定时间频率实时上报的多个GPS坐标，其中每个GPS坐标对应于所述车辆在每个采集时间点的位置。

在另一实施例中，获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标包括：从所述GPS数据流中提取与给定时间点相关的给定时间段内的多个GPS坐标。

在又一实施例中，计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布包括：计算所述多个GPS坐标的中心点坐标；计算每个GPS坐标到所述中心点坐标的欧式距离和弧度；以及基于所述欧式距离和所述弧度，计算所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布。

在再一实施例中，基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态包括：基于所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的所述归一化距离和所述方向分布，计算平均归一化距离和总的方向分布；以及基于所述平均归一化距离和第一阈值以及所述总的方向分布和第二阈值，确定所述车辆的静止状态。

在再一实施例中，所述方法进一步包括：存储所述车辆的所述静止状态和所述中心点的坐标；以及响应于车辆状态查询请求，发送所述静止状态和所述中心点的坐标。

根据本公开的另一个方面，提供了一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的装置，包括：接收模块，用于接收来自车辆的GPS数据流；获取模块，用于获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标；计算模块，用于计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布；以及确定模块，用于基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态。

在一个实施例中，所述GPS数据流包括：所述车辆按给定时间频率实时上报的多个GPS坐标，其中每个GPS坐标对应于所述车辆在每个采集时间点的位置。

在另一实施例中，所述获取模块用于：从所述GPS数据流中提取与给定时间点相关的给定时间段内的多个GPS坐标。

在又一实施例中，所述计算模块包括：第一计算单元，用于计算所述多个GPS坐标的中心点坐标；第二计算单元，用于计算每个GPS坐标到所述中心点坐标的欧式距离和弧度；以及第三计算单元，用于基于所述欧式距离和所述弧度，计算所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布。

在再一实施例中，所述确定模块包括：第四计算单元，用于基于所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的所述归一化距离和所述方向分布，计算平均归一化距离和总的方向分布；以及确定单元，用于基于所述平均归一化距离和第一阈值以及所述总的方向分布和第二阈值，确定所述车辆的静止状态。

在再一实施例中，所述装置进一步包括：存储模块，用于存储所述车辆的所述静止状态和所述中心点的坐标；以及发送模块，用于响应于车辆状态查询请求，发送所述静止状态和所述中心点的坐标。

本公开的实施例能够通过挖掘静止状态下的GPS数据的特征，实现基于GPS数据的车辆静止状态检测，大大降低了打车软件中里程计算的误差从而提升用户的出行体验，同时还可以广泛应用于城市化计算和物联网领域。

附图说明

在此所述的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分，本公开的示意性实施例及其说明用于解释本公开，并不构成对本公开的不当限定。在附图中:

图1图示了根据本公开的实施例的基于GPS数据来检测车辆状态的方法100的流程图；

图2图示了根据本公开的实施例的基于GPS数据来检测车辆状态的装置200的框图；以及

图3示意性地图示了本公开的实施例可以实现于其中的系统300的架构图。

具体实施方式

在下文中，将参考附图详细描述本公开的各个示例性实施例。应当注意，这些附图和描述涉及的仅仅是作为示例性的优选实施例。应该指出的是，根据随后描述，很容易设想出此处公开的结构和方法的替换实施例，并且可以在不脱离本公开要求保护的原理的情况下使用这些替代实施例。

应当理解，给出这些示例性实施例仅仅是为了使本领域技术人员能够更好地理解进而实现本公开，而并非以任何方式限制本公开的范围。

在此使用的术语“包括”、“包含”及类似术语应该被理解为是开放性的术语，即“包括/包含但不限于”。术语“基于”是“至少部分地基于”。术语“一个实施例”表示“至少一个实施例”；术语“另一实施例”表示“至少一个另外的实施例”。其他术语的相关定义将在下文描述中给出。

图1图示了根据本公开的实施例的基于GPS数据来检测车辆状态的方法100的流程图。方法100包括步骤S101至S104。

在步骤S101中，接收来自车辆的GPS数据流。根据本公开的实施例，所述车辆按给定时间频率实时上报的多个GPS坐标，其中每个GPS坐标对应于所述车辆在每个采集时间点的位置。例如，可以利用智能设备上的GPS模块，实时获取所在车辆当前的GPS坐标；通过打车软件提供的长连接服务，实时上传按一定频率采集的GPS数据。

接下来，方法100进行至步骤S102。在步骤S102，获取车辆在给定时间段内的多个GPS坐标。根据本公开的实施例，包括从GPS数据流中提取与给定时间点相关的给定时间段内的多个GPS坐标。例如：通过步骤S101获得了GPS实时数据流G_i＝{sx_i,sy_i,t_i}，其中i＝1，2，3，……n，其中sx表示GPS数据中的经度，sy表示GPS数据中的纬度，t表示GPS数据采集时间点。根据给定的时间点t，可以获取时间区间t-t_j＜ε中的多个GPS坐标G_j＝{sx_j,sy_j}，其中j＝1，2，3，……k。

接下来，方法100进行至步骤S103，计算多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到中心点坐标的距离和方向分布。根据本公开的实施例，步骤S103包括计算多个GPS坐标的中心点坐标；计算每个GPS坐标到中心点坐标的欧式距离和弧度；以及基于每个欧式距离和每个弧度，计算每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布。

例如，通过步骤S102获得了车辆在给定时间段内的多个GPS坐标，即G_j＝{sx_j,sy_j}，其中j＝1，2，3，……k。

首先，按如下公式(1)来计算多个GPS坐标的中心点坐标g₀：

$g_0=\frac{1}{k}{\mathrm{\Σ}}_{j=0}^k{G}_j$      公式(1)

其次，计算每个GPS坐标到中心点坐标的欧式距离ω(G_j,g₀)和弧度ψ(G_j,g₀)。计算欧式距离和弧度的方法在现有技术中是已知的，因此在此不详细描述。

然后，按如下公式(2)和公式(3)，基于每个欧式距离ω(G_j,g₀)和每个弧度ψ(G_j,g₀)，计算每个GPS坐标到中心点坐标的归一化距离S(G_j,g₀)和方向分布θ(G_j,g₀)，公式(2)中的W是依据试验数据和实际经验所选择的阈值：

$S(G_j,g_0)=\left\{\begin{array}{c}1,\mathrm{\&omega;}(G_j,g_0)<W\\ 0\end{array}\right.$      公式(2)

$\mathrm{\&theta;}(G_j,g_o)=\left\{\begin{array}{c}\left(\mathrm{1,0,0,0}\right),0\&le;\mathrm{\&psi;}(G_j,g_o)<\mathrm{\&pi;}/2\\ \left(\mathrm{0,1,0,0}\right),\mathrm{\&pi;}/2\&le;\mathrm{\&psi;}(G_j,g_o)<\mathrm{\&pi;}\\ \left(\mathrm{0,0,1,0}\right),\mathrm{\&pi;}\&le;\mathrm{\&psi;}(G_j,g_o)<\mathrm{\&pi;}3/2\\ \left(\mathrm{0,0,0,1}\right),\mathrm{\&pi;}3/2\&le;\mathrm{\&psi;}(G_j,g_o)<2\mathrm{\&pi;}\end{array}\right.$      公式(3)

接下来，方法进行至步骤S104，基于距离和方向分布，确定车辆的静止状态。根据本公开的实施例，步骤S104包括基于每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布，计算平均归一化距离和总的方向分布；以及基于平均归一化距离和第一阈值以及总的方向分布和第二阈值，确定所述车辆的静止状态。

例如，通过步骤S103获得了每个GPS坐标到中心点坐标的归一化距离S(G_j,g₀)和方向分布θ(G_j,g₀)。

首先，按如下公式(4)和公式(5)来计算平均归一化距离S_avg和总的方向分布θ_sum：

$S_{\mathrm{avg}}=\frac{1}{k}{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=0}^{k}S(G_j,g_0)$      公式(4)

${\mathrm{\&theta;}}_{\mathrm{sum}}={\left|\right|{\mathrm{\&Sigma;}}_{j=0}^k\mathrm{\&theta;}(G_j,g_0)\left|\right|}_1$      公式(5)

然后，按如下公式(6)，确定车辆的静止状态R，其中1表示车辆静止，0表示车辆非静止；表示第一阈值，表示第二阈值，两个阈值依据试验数据和实际经验来选择。

     公式(6)

至此，方法100结束。

应当理解，可以将示例实施例描述为体现为流程图、流程图表、数据流程图、结构图或者框图的过程。当过程的操作完成时，过程可以被终止，但是也可以具有不包括在图中的额外的步骤。

根据本公开的实施例，方法100可以进一步包括：存储车辆的静止状态和中心点的坐标；以及响应于车辆状态查询请求，发送静止状态和中心点的坐标。例如，在打车平台中，可以将车辆的静止状态R和中心点坐标g₀保存到存储设备中；当业务系统发送车辆状态查询请求时，从存储设备中读取对应于查询时间点的车辆的静止状态R和中心点坐标g₀并发送至业务系统。

图2图示了根据本公开的实施例的基于GPS数据来检测车辆状态的装置200的框图。装置200包括：接收模块201，用于接收来自车辆的GPS数据流；获取模块202，用于获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标；计算模块203，用于计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布；以及确定模块204，用于基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态。

根据本公开的实施例，所述GPS数据流包括：所述车辆按给定时间频率实时上报的多个GPS坐标，其中每个GPS坐标对应于所述车辆在每个采集时间点的位置。

根据本公开的实施例，所述获取模块202用于：从所述GPS数据流中提取与给定时间点相关的给定时间段内的多个GPS坐标。

根据本公开的实施例，所述计算模块203包括：第一计算单元，用于计算所述多个GPS坐标的中心点坐标；第二计算单元，用于计算每个GPS坐标到所述中心点坐标的欧式距离和弧度；以及第三计算单元，用于基于所述欧式距离和所述弧度，计算所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布。

根据本公开的实施例，所述确定模块204包括：第四计算单元，用于基于所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的所述归一化距离和所述方向分布，计算平均归一化距离和总的方向分布；以及确定单元，用于基于所述平均归一化距离和第一阈值以及所述总的方向分布和第二阈值，确定所述车辆的静止状态。

根据本公开的实施例，所述装置进一步包括：存储模块，用于存储所述车辆的所述静止状态和所述中心点的坐标；以及发送模块，用于响应于车辆状态查询请求，发送所述静止状态和所述中心点的坐标。

图3示意性地图示了本公开的实施例可以实现于其中的系统300的架构图。系统300包括车辆301，pusher系统302，车辆静止识别系统303和业务系统304。车辆静止识别系统303包括车辆静止识别模块303a和车辆状态数据存储303b。车辆静止识别系统303体现了图2中根据本公开的实施例的基于GPS数据来检测车辆静止状态的装置200，其中车辆静止识别模块303a体现了图2中根据本公开的实施例的装置200的接收模块201、获取模块202、计算模块203和确定模块204，车辆静止识别模块303a还体现了根据本公开的实施例的装置200所进一步包括的发送模块；以及车辆状态数据存储303b体现了根据本公开的实施例的装置200所进一步包括的存储模块。

在系统300中，车辆301经由pusher系统302以一定频率将GPS数据上报给车辆静止识别系统303。车辆静止识别系统303中的车辆静止识别模块303a接收来自车辆301的GPS数据流；获取车辆301在给定时间段内的多个GPS坐标；计算多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布；以及基于所述距离和所述方向分布，确定车辆301的静止状态。车辆静止识别模块303a将车辆301的静止状态和中心点坐标存储在车辆状态数据存储303b中，并且响应于业务系统304发送的车辆状态查询请求，从车辆状态数据存储303b中读取对应于查询时间点的车辆301的静止状态和中心点坐标，并将车辆301的状态数据发送至业务系统304。

综上所述，根据上述本公开的实施例，提供了一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法及装置，通过挖掘静止状态下的GPS数据的特征，实现了基于GPS数据的车辆静止状态检测，大大降低了打车软件中里程计算的误差从而提升用户的出行体验，同时还可以广泛应用于城市化计算和物联网领域。

显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本公开的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本公开不限制于任何特定的硬件和软件结合。

以上所述仅为本公开可选实施例，并不用于限制本公开，对于本领域的技术人员来说，本公开可以有各种更改和变化。凡在本公开的精神和原则之内，所作的任何修改、等效替换、改进等，均应包含在本公开的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的方法，包括：

接收来自车辆的GPS数据流；

获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标；

计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布；以及

基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中所述GPS数据流包括：

所述车辆按给定时间频率实时上报的多个GPS坐标，其中每个GPS坐标对应于所述车辆在每个采集时间点的位置。

3.根据权利要求1所述的方法，其中获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标包括：

从所述GPS数据流中提取与给定时间点相关的给定时间段内的多个GPS坐标。

4.根据权利要求1所述的方法，其中计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布包括：

计算所述多个GPS坐标的中心点坐标；

计算每个GPS坐标到所述中心点坐标的欧式距离和弧度；以及

基于所述欧式距离和所述弧度，计算所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布。

5.根据权利要求4所述的方法，其中基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态包括：

基于所述归一化距离和所述方向分布，计算平均归一化距离和总的方向分布；以及

基于所述平均归一化距离和第一阈值以及所述总的方向分布和第二阈值，确定所述车辆的静止状态。

6.根据权利要求1所述的方法，进一步包括：

存储所述车辆的所述静止状态和所述中心点的坐标；以及

响应于车辆状态查询请求，发送所述静止状态和所述中心点的坐标。

7.一种基于GPS数据来检测车辆静止状态的装置，包括：

接收模块，用于接收来自车辆的GPS数据流；

获取模块，用于获取所述车辆在给定时间段内的多个GPS坐标；

计算模块，用于计算所述多个GPS坐标的中心点坐标，以及每个GPS坐标到所述中心点坐标的距离和方向分布；以及

确定模块，用于基于所述距离和所述方向分布，确定所述车辆的静止状态。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述GPS数据流包括：

所述车辆按给定时间频率实时上报的多个GPS坐标，其中每个GPS坐标对应于所述车辆在每个采集时间点的位置。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述获取模块用于：

从所述GPS数据流中提取与给定时间点相关的给定时间段内的多个GPS坐标。

10.根据权利要求7所述的装置，其中所述计算模块包括：

第一计算单元，用于计算所述多个GPS坐标的中心点坐标；

第二计算单元，用于计算每个GPS坐标到所述中心点坐标的欧式距离和弧度；以及

第三计算单元，用于基于所述欧式距离和所述弧度，计算所述每个GPS坐标到所述中心点坐标的归一化距离和方向分布。

11.根据权利要求10所述的装置，其中所述确定模块包括：

第四计算单元，用于基于所述归一化距离和所述方向分布，计算平均归一化距离和总的方向分布；以及

确定单元，用于基于所述平均归一化距离和第一阈值以及所述总的方向分布和第二阈值，确定所述车辆的静止状态。

12.根据权利要求7所述的装置，进一步包括：

存储模块，用于存储所述车辆的所述静止状态和所述中心点的坐标；以及

发送模块，用于响应于车辆状态查询请求，发送所述静止状态和所述中心点的坐标。