CN106157612B - 一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，包括如下步骤：1)获得车辆的实时高精度的定位数据；2)找出车辆道路区域定位控制点的集合；3)计算所有控制点的地理坐标；4)找出该车辆当前所在的道路区域的集合。该方法考虑了卫星定位误差，考虑了执法宽限度，考虑了车辆位于一个道路区域、多个道路区域、跨越道路区域的情况；并能够快速的较准确的自动找出车辆所在的道路区域集合。
Description
技术领域
本发明涉及交通管理，尤其是一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法。
背景技术
现有的交通管理中，虽然法规明确规定了斑马线等区域内不许停车，斑马线等区域内限速通行，但实际上，仍然有机动车在禁止停车的区域内停车，在限速区域违反限速规定行驶，造成道路通行能力下降；出现这种情况的原因是多方面的，执法难度大、执法成本高、缺乏自动化的管理设备、管理技术也是一方面的原因。
现有的差分卫星定位系统的定位精度可以达到毫米级别，并且受地形地物的影响小；还有，通过对单点卫星定位的数据进行误差校正等后处理，获得高精度定位数据的技术；高精度的卫星定位技术可以用来进行交通管理；虽然高精度的卫星定位技术的定位精度较高，但仍然有一定的定位误差；实际应用中，为了较准确的检测出车辆位于哪个道路区域，既要考虑定位误差的因素，又要考虑车辆同时占用多个道路区域的情况。
如果，机动车上安装具有高精度卫星定位能力的自动化监控机动车运行情况的装置，根据获得的车辆的精确地理坐标，依据设定的道路区域的地理坐标，在地理信息系统技术的支持下，就能够自动化的检测出车辆所在的道路区域。
发明内容
技术问题：
针对现有技术存在的缺陷，本发明提出一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法。
技术方案：
为实现上述目的，本发明提出一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域 的方法，包括如下步骤：
1)获得车辆的实时高精度的定位数据；
2)找出车辆道路区域定位控制点的集合：获得车辆在水平面的垂直投影的轮廓的外接多边形或内接多边形，简称为投影多边形；把投影多边形的各边都向内缩小预先设定的缩小距离，获得的多边形，称为区域定位多边形；把该区域定位多边形的各个顶点称为控制顶点；所述所有控制顶点的集合为控制点集合，每一个控制顶点都是控制点；
3)计算所有控制点的地理坐标：依据定位信息中的地理坐标、对地航向、所述区域定位多边形的各个顶点的位置，以及卫星定位天线的安装位置、安装方向，计算出所有控制点的地理坐标；
4)找出该车辆当前所在的道路区域的集合：在所有的设定道路区域内查找车辆的每一个控制点所在的道路区域；找到的道路区域的集合认为是该车辆当前所在的道路区域的集合。
所述步骤2)还包括如下处理：对所述区域定位多边形的每条边依次处理：从一个端点开始，向另一个端点方向，每隔一个设定的长度，增加一个控制点；以便快速检测出没有区域定位多边形的顶点在，但有区域定位多边形的边经过的道路区域。
所述步骤2)还包括如下处理：依据预先设定的缩小距离，相应缩小所有道路区域的范围，即道路区域的每条边都向内缩小设定的距离。
所述预先设定的缩小距离，根据卫星定位误差、根据管理规定的宽限距离确定，优选的为卫星定位最大误差与宽限距离之和。
所述投影多边形、道路区域各边向内缩小的方法，可以是投影多边形、道路区域之一缩小，也可以是两者同时缩小。
技术效果：
本发明提出的方法，考虑了卫星定位误差，考虑了执法宽限度，考虑了车辆位于一个道路区域、多个道路区域、跨越道路区域的情况；并能够快速的较准确的自动找出车辆所在的道路区域的集合。
附图说明
无附图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下对本发明进行进一步的详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
本发明提出一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，包括如下步骤：
1)获得车辆的实时高精度的定位数据；
使用差分卫星定位设备或者其他高精度的卫星定位设备，优选的使用差分卫星定位设备，其定位误差小于10厘米，为现有技术；
2)找出车辆道路区域定位控制点的集合：获得车辆在水平面的垂直投影的轮廓的外接多边形或内接多边形，简称为投影多边形；把投影多边形的各边都向内缩小预先设定的缩小距离，获得的多边形，称为区域定位多边形；把该区域定位多边形的各个顶点称为控制顶点，把每一个控制顶点设置为控制点集合的元素，每一个控制顶点都是控制点；
优选的车辆在水平面垂直投影轮廓的为外接凸长方形；所述预先设定的缩小距离，根据卫星定位误差，根据管理规定的宽限距离确定，优选的为卫星定位最大误差与宽限距离之和；在定位误差小于10厘米，宽限距离为30厘米时，所述预先设定的缩小距离为40厘米；所述获把车辆在水平面的垂直投影的轮廓表示为外接多边形或内接多边形是现有技术；所述依据预先设定的缩小距离，把投影多边形的各边都向内缩小是现有技术；
3)计算所有控制点的地理坐标：依据定位信息中的地理坐标、对地航向、所述区域定位多边形的各个顶点的位置，以及卫星定位天线的安装位置、安装方向，计算出所有控制点的地理坐标；所述区域定位多边形的各个顶点的位置，以及卫星定位天线的安装位置、安装方向，是相对车辆的位置、方向；
其计算方法是现有技术，其一种计算方法的要点为：依据定位信息中的对地航向、卫星定位天线的安装方向，计算出车辆当前的方向；分别计算出该地理坐标的经度、纬度与长度的转换系数，计算出每个控制点到天线中心点在水平面垂直投影点的距离在南北方向、东西方向的投影的长度，进一步计算出每 个控制点的经度、维度；
4)找出该车辆当前所在的道路区域的集合：在所有的设定道路区域内查找车辆的每一个控制点所在的道路区域；找到的道路区域的集合认为是该车辆当前所在的道路区域的集合；所述道路区域，使用地理信息系统表示区域的方式表示，是现有技术；所述查找车辆的每一个控制点所在的道路区域使用地理信息系统的查找点所在的区域的功能实现，是现有技术。
所述步骤2)，还包括如下处理：对所述区域定位多边形的每条边依次处理：从一个端点开始，向另一个端点方向，每隔一个设定的长度，增加一个控制点；以便快速检测出没有区域定位多边形的顶点在，但有区域定位多边形的边经过的道路区域；所述设定的长度，根据管理规定的宽限距离或要求的管理精度设计，可以大于、等于、小于管理规定的宽限距离；优选的等于管理规定的宽限距离，如宽限距离为30厘米时，所述设定的长度为30厘米；该算法有时不能够检测出部分，区域定位多边形的边在道路区域内的长度小于设定的长度的区域，可以根据业务的需要，适当调整设定的长度获得满意的效果，如需要检测出所有区域定位多边形的边在道路区域内的长度小于20厘米的区域，则设定的长度为16厘米。
所述步骤2)，还包括如下处理：依据预先设定的缩小距离，相应缩小所有道路区域的范围，即道路区域的每条边都向内缩小设定的距离；所述预先设定的缩小距离，根据卫星定位误差、根据管理规定的宽限距离确定，优选的为卫星定位最大误差与宽限距离之和；在定位误差小于10厘米，宽限距离为30厘米时，所述预先设定的缩小距离为40厘米；道路区域每条边都向内缩小设定的距离后，围成的多边形为检测使用的道路区域；要求，缩小设定的距离远远小于道路区域各边的边长，这样不需要考虑缩小后，有些顶点消失的问题。
所述投影多边形、道路区域各边向内缩小的方法，可以是投影多边形、道路区域之一缩小，也可以是两者同时缩小；不论采用哪种区域缩小方法，两者缩小之和等于卫星定位最大误差与宽限距离之和或根据管理需要设置的其他值，优选的是两者缩小之和等于卫星定位最大误差与宽限距离之和；优选的只缩小投影多边形，缩小距离为卫星定位最大误差与宽限距离之和；如在定位误差小于10厘米，宽限距离为30厘米时，所述预先设定的缩小距离为40厘米。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发 明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，其特征在于，包括如下步骤：
1)获得车辆的实时高精度的定位数据；
2)找出车辆道路区域定位控制点的集合：获得车辆在水平面的垂直投影的轮廓的外接多边形或内接多边形，简称为投影多边形；把投影多边形的各边都向内缩小预先设定的缩小距离，获得的多边形，称为区域定位多边形；把该区域定位多边形的各个顶点称为控制顶点；所述所有控制顶点的集合为控制点集合，每一个控制顶点都是控制点；
3)计算所有控制点的地理坐标：依据定位信息中的地理坐标、对地航向、所述区域定位多边形的各个顶点的位置，以及卫星定位天线的安装位置、安装方向，计算出所有控制点的地理坐标；
4)找出该车辆当前所在的道路区域的集合：在所有的设定道路区域内查找车辆的每一个控制点所在的道路区域；找到的道路区域的集合认为是该车辆当前所在的道路区域的集合。
2.根据权利要求1所述的基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，其特征在于：所述步骤2)还包括如下处理：对所述区域定位多边形的每条边依次处理：从一个端点开始，向另一个端点方向，每隔一个设定的长度，增加一个控制点；以便快速检测出没有区域定位多边形的顶点在，但有区域定位多边形的边经过的道路区域。
3.根据权利要求1所述的基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，其特征在于：所述步骤2)还包括如下处理：依据预先设定的缩小距离，相应缩小所有道路区域的范围，即道路区域的每条边都向内缩小设定的距离。
4.根据权利要求3所述的基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，其特征在于：所述预先设定的缩小距离，根据卫星定位误差、根据管理规定的宽限距离确定。
5.根据权利要求3所述的基于卫星定位的检测车辆所在道路区域的方法，其特征在于：所述预先设定的缩小距离，为卫星定位最大误差与宽限距离之和。
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