CN104700648A - 一种快速映射车辆所在道路位置的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种快速映射车辆所在道路位置的方法，方法为：1、根据各个城市的行政区划范围，形成各个城市的一级范围矩形筛选框；将车辆所在道路位置通过一级范围矩形筛选框筛选得到道路位置对应的城市；2、城市中道路在道路数据库中由若干段有限长的路线段组成，将各条路线段组成二级范围矩形框；将车辆所在道路位置的经纬度通过二级范围矩形框得到道路位置对应的路线段；3、获得车辆所在道路位置到路线段的垂直投影距离，根据垂直投影距离远近以及车辆在相邻时刻的2个投影点组成的方向与道路走向对比分析，将车辆所在道路位置对应到路线段上，智能交通信息服务中心即可向车辆下发该道路及周边道路路况信息。本发明能够在系统资源要求不高的情况下，实现对车辆位置的快速映射定位。

Description

一种快速映射车辆所在道路位置的方法
技术领域
本发明涉及道路交通技术领域，特别涉及一种快速映射车辆所在道路位置的方法。
背景技术
智能交通信息服务中心向用户发送实时路况信息时，首先需要确定车辆当前所在的道路位置，在此基础上再向用户发送与此道路相邻的周边路况信息。由于车辆位置变化较快，再加上实时路况信息(特别是在交通高峰时)变化频度较大，要达到良好的路况信息下发播报效果，实时性是重要性能指标。如何从海量的道路数据库中，根据用户上传的经纬度信息，迅速、准确地计算判断出车辆当前所在道路信息，是智能交通信息服务中心需要解决的一个关键问题。
现有的车辆位置映射道路方法，大都是把全国划分为一个个固定大小的区域，在此基础上建立网格号索引，先判断车辆所在网格的网格号，然后在此网格中逐步筛选计算出车辆所在道路。这种静态划分网格的缺陷在于，需要预先建立网格号索引，为了加快单个网格范围内的检索速度，网格的固定尺寸又不能设定过大，在全国范围内，划分的网格总个数往往会达到百万甚至千万级别，这导致了建立相关索引形成的额外负担很重，对系统的资源要求较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题，在于提供一种快速映射车辆所在道路位置的方法，能够在系统资源要求不高的情况下，实现对车辆位置的快速映射定位。
本发明是这样实现的：一种快速映射车辆所在道路位置的方法，包括如下步骤：
步骤1、根据各个城市的行政区划范围，形成各个城市的一级范围矩形筛选框；将车辆所在道路位置通过一级范围矩形筛选框筛选得到道路位置对应的城市；
步骤2、城市中道路在道路数据库中由若干段有限长的路线段组成，将各条路线段组成二级范围矩形框；将车辆所在道路位置的经纬度通过二级范围矩形框得到道路位置对应的路线段；
步骤3、获得车辆所在道路位置到路线段的垂直投影距离，根据垂直投影距离远近以及车辆在相邻时刻的2个投影点组成的方向与道路线段走向对比分析，将车辆所在道路位置对应到路线段上，智能交通信息服务中心即可向车辆下发该道路及周边道路路况信息。
进一步地，所述步骤1进一步包括：将各个城市分别形成对应的一级范围矩形筛选框，设车辆所在道路位置a点经纬度坐标为：(ax,ay)；
设一城市为A市，则A市一级范围矩形筛选框的四个角的经纬度坐标分别是：(Aminx,Aminy)，(Aminx,Amaxy)，(Amaxx,Amaxy)，(Amaxx,Aminy)；
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：(ax<Aminx)；(ax>Amaxx)；(ay<Aminy)；(ay>Amaxy)；
即可判断a点不在A市的一级范围矩形筛选框中，从而筛选得到道路位置对应的城市。
进一步地，所述步骤2进一步包括：将城市中道路对应的各条路线段编写对应编号，则各条路线段的四个角的经纬度坐标分别是：(路线段编号minx,路线段编号miny)，(路线段编号minx,路线段编号maxy)，(路线段编号maxx,路线段编号maxy)，(路线段编号maxx,路线段编号miny)；
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：(ax<路线段编号minx)；(ax>路线段编号maxx)；(ay<路线段编号miny)；(ay>路线段编号maxy)
即可判断a点不在一路线段编号的二级范围矩形框中，从而得到道路位置对应的路线段。
本发明具有如下优点：本发明根据各个城市的行政区划范围以及城市中各个路线段，动态生成范围矩形筛选框来进行判断计算，不需要建立索引，从而能够在系统资源要求不高的情况下，实现对车辆位置的快速映射定位。
附图说明
图1为本发明的方法流程示意图。
图2为本发明一实施例中城市的一级范围矩形筛选框的示意图。
图3为本发明一实施例中路线段的二级范围矩形框的示意图。
具体实施方式
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
请参阅图1至图3所示，一种快速映射车辆所在道路位置的方法，包括如下步骤：
步骤1、根据各个城市的行政区划范围，形成各个城市的一级范围矩形筛选框；将车辆所在道路位置通过一级范围矩形筛选框筛选得到道路位置对应的城市；
所述步骤1进一步包括：将各个城市分别形成对应的一级范围矩形筛选框，设车辆所在道路位置a点经纬度坐标为：(ax,ay)；
设一城市为A市，则A市一级范围矩形筛选框的四个角的经纬度坐标分别是：(Aminx,Aminy)，(Aminx,Amaxy)，(Amaxx,Amaxy)，(Amaxx,Aminy)；
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：(ax<Aminx)；(ax>Amaxx)；(ay<Aminy)；(ay>Amaxy)；
即可判断a点不在A市的一级范围矩形筛选框中，从而筛选得到道路位置对应的城市。
步骤2、城市中道路在道路数据库中由若干段有限长的路线段组成，将各条路线段组成二级范围矩形框；将车辆所在道路位置的经纬度通过二级范围矩形框得到道路位置对应的路线段；
所述步骤2进一步包括：将城市中道路对应的各条路线段编写对应编号，则各条路线段的四个角的经纬度坐标分别是：(路线段编号minx,路线段编号miny)，(路线段编号minx,路线段编号maxy)，(路线段编号maxx,路线段编号maxy)，(路线段编号maxx,路线段编号miny)；
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：(ax<路线段编号minx)；(ax>路线段编号maxx)；(ay<路线段编号miny)；(ay>路线段编号maxy)
即可判断a点不在一路线段编号的二级范围矩形框中，从而得到道路位置对应的路线段。
步骤3、获得车辆所在道路位置到路线段的垂直投影距离，根据垂直投影距离远近以及车辆在相邻时刻的2个投影点组成的方向与道路走向对比分析，将车辆所在道路位置对应到路线段上，智能交通信息服务中心即可向车辆下发该道路及周边道路路况信息。
下面结合一具体实例对本发明作进一步说明：
通过三级筛选，逐步缩小搜索范围，从而能够迅速、准确地根据车辆上传的当前位置经纬度，判断车辆所在道路信息。
主要分为3个步骤：
(1)步骤一
进行第一级筛选判断。
根据各个城市行政区划数据，形成各个城市的一级范围矩形筛选框。相邻的A市、B市、C市分别形成的3个方框，如下图2所示。
设车辆上发的位置a点经纬度坐标为：(ax,ay)
设A市范围的矩形筛选框，四个角的经纬度坐标分别是：(Aminx,Aminy)，(Aminx,Amaxy)，(Amaxx,Amaxy)，(Amaxx,Aminy)
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：
①(ax<Aminx)
②(ax>Amaxx)
③(ay<Aminy)
④(ay>Amaxy)
即可判断a点不在A市的矩形筛选框中，以上判断不涉及复杂的数学运算，可快速完成。
通过第一级的方框筛选，很快就能筛去B市和C市，判断出a点在A市，缩小了检索范围。
步骤二
进行第二级筛选判断。
A市中的道路，在道路数据库中是由若干段有限长的路线段组成，各路条线段可组成二级范围矩形框。如下图范例所示。
在范例图中，道路ID为301145405，3011002543，3011003706，301145404、301096142的5条道路线段，分别形成了5个矩形范围框。
设道路ID301145405形成的矩形筛选框，四个角的经纬度坐标分别是：
(ID301145405minx,ID30145405miny)，
(ID301145405minx,ID301145405maxy)，
(ID301145405maxx,ID301140405maxy)，
(ID301145405maxx,ID301145405miny)
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：
①(ax<ID301145405minx)
②(ax>ID301145405maxx)
③(ay<ID301145405miny)
④(ay>ID301145405maxy)
即可判断a点不在道路ID为301145405矩形筛选框中，进而可判断a点不在ID为301145405的道路上。以上判断不涉及复杂的数学运算，可快速完成。
类似地进行比较判断，可以迅速得出车辆处于道路ID为301003543和301096412对应的2个范围框内。此时检索范围进一步缩小到了2个矩形框内。
步骤三
进行第三级筛选判断。
①计算a点到ID为301100543和301096412的道路的垂直投影距离，计算比较可知，a点距离ID为301096412的道路更近。但还不能由此判断当前车辆在ID为301096412的道路上。
②由下一时刻车辆位置点b和a组成的方向，和ID为301100543和301096412的线段方向做比较可知，ID为301100543的线段更符合车辆行驶方向，由此把车辆位置映射到ID为301100543的线段上。
在三级筛选判断后，把车辆位置映射到道路上，智能交通信息服务中心即可向车辆下发该道路及周边道路路况信息，方便车主便捷地选择行车线路，避免拥堵。
总之，本发明通过动态生成城市及道路范围矩形框，用简单的比较判断方法，逐级缩小检索范围，能够迅速计算出车辆所在道路。本发明算法简捷实用，对系统的资源要求不高。在同等资源条件下，智能交通信息服务中心能够更快速地确定车辆当前所在道路，进而下发该道路及周边道路路况信息，大大提高了路况信息服务的实时性，有效性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，凡依本发明申请专利范围所做的均等变化与修饰，皆应属本发明的涵盖范围。

Claims (3)

1.一种快速映射车辆所在道路位置的方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤1、根据各个城市的行政区划范围，形成各个城市的一级范围矩形筛选框；将车辆所在道路位置通过一级范围矩形筛选框筛选得到道路位置对应的城市；
步骤2、城市中道路在道路数据库中由若干段有限长的路线段组成，将各条路线段组成二级范围矩形框；将车辆所在道路位置的经纬度通过二级范围矩形框得到道路位置对应的路线段；
步骤3、获得车辆所在道路位置到路线段的垂直投影距离，根据垂直投影距离远近以及车辆在相邻时刻的2个投影点组成的方向与路线段走向对比分析，将车辆所在道路位置对应到路线段上，智能交通信息服务中心即可向车辆下发该道路及周边道路路况信息。
2.根据权利要求1所述的一种快速映射车辆所在道路位置的方法，其特征在于：所述步骤1进一步包括：将各个城市分别形成对应的一级范围矩形筛选框，设车辆所在道路位置a点经纬度坐标为：(ax,ay)；
设一城市为A市，则A市一级范围矩形筛选框的四个角的经纬度坐标分别是：(Aminx,Aminy)，(Aminx,Amaxy)，(Amaxx,Amaxy)，(Amaxx,Aminy)；
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：(ax<Aminx)；(ax>Amaxx)；(ay<Aminy)；(ay>Amaxy)；
即可判断a点不在A市的一级范围矩形筛选框中，从而筛选得到道路位置对应的城市。
3.根据权利要求2所述的一种快速映射车辆所在道路位置的方法，其特征在于：所述步骤2进一步包括：将城市中道路对应的各条路线段编写对应编号，则各条路线段的四个角的经纬度坐标分别是：(路线段编号minx,路线段编号miny)，(路线段编号minx,路线段编号maxy)，(路线段编号maxx,路线段编号maxy)，(路线段编号maxx,路线段编号miny)；
若a点经纬度坐标满足以下4个条件中的任意一个：(ax<路线段编号minx)；(ax>路线段编号maxx)；(ay<路线段编号miny)；(ay>路线段编号maxy)
即可判断a点不在一路线段编号的二级范围矩形框中，从而得到道路位置对应的路线段。
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