CN106595679A - 一种基于用户定位数据的公交车定位方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于用户定位数据的公交车定位方法,该方法在公交车未配置DPS导航设备情况下,根据获取用户定位数据并对所有用户数据进行聚类处理并标记,通过用户群获取车辆位置,然后计算用户群的空间位置,并将空间位置传递至用户群,然后与数据库车辆的路线进行匹配,并判断标记是否唯一,最后将正确的路线车辆结果发送至服务器,返回给用户。该方法不依赖于公交公司提供的实时数据,转而从庞大的乘客群体中获取稳定和精确的定位数据,从而使定位服务更加精准、稳健。
Description
技术领域
本发明属于交通技术领域,具体涉及一种基于用户定位数据的公交车定位方法,可应用于未配备GPS系统的公交车、无公交车历史数据情况下的公交车精准定位。
背景技术
现代社会乘坐公交出行的人群越来越多,随着人们生活水平的提高,人们对出行也有了更高的要求,迫切地希望能够准确知道公交车当前的位置,甚至准确的到达的时间,以此进行更加合理的时间安排和出行规划。
目前,在公交车定位的研究中,市面上普遍采用的方法是公交车加装GPS定位系统,但此方法只有在公交车配备专业的GPS系统的情况下才可以实现公交车的定位,而且还面临诸多问题,例如:公交车位置预报不准确、定位精度不达标、公交车配GPS系统的成本较高、城市公交车载GPS普及率较低、车载GPS信号不良等等,这些现实情况与人们对实时公交位置的迫切需求相矛盾。
当前流行的公交车定位技术,多依赖于公交公司提供的大量公交数据,一旦公交公司的数据提供出现问题(如信号接收不良,数据库丢失、更新等等情况),就无法对行驶的公交车进行准确的定位,从而造成极大的经济损失。这种对公交公司数据库的依赖为技术的应用保障埋下了极大的隐患。
发明内容
针对上述现有技术存在的公交车定位技术存在的缺陷或不足,本发明的目的在于,提供一种基于用户定位数据的公交车定位方法,以解决现有技术中存在的公交车位置定位不准确、对公交公司公交车数据的高依赖性等问题。
为了实现上述任务,本发明所采用如下的技术解决方案:
一种基于用户定位数据的公交车定位方法,其特征在于,该方法在公交车未配置DPS导航设备情况下,根据获取用户定位数据并对所有用户数据进行聚类处理并标记,通过用户群获取车辆位置,然后计算用户群的空间位置,并将空间位置传递至用户群,然后与数据库车辆的路线进行匹配,并判断标记是否唯一,最后将正确的路线车辆结果发送至服务器,返回给用户。
具体按下列步骤进行:
步骤1:大量获取用户定位数据
大量获取用户定位数据,并对所有用户数据进行聚类处理并标记(如图1),通过用户群获取车辆位置,然后将用户端位置信息传回服务器,利用公式1求出地理位置之差小于ΔX0且人数大于N0的用户群,所有的用户群依次标记为C1,C2,……,Ci,当不符合条件时注销该用户群。
式中,ΔX′0为第j个用户与第j+1个用户群地理位置之差;
步骤2:获取车辆位置
对于某一个群体Ci,当T1时刻判断该用户群体中每一个车辆个体以相同的速度,即公式2的移动速度于路线行进时,通过公式3计算出用户群中心位置C′p,并标记该中心位置为车辆B1;其中:
公式2为:
式中,vi′为群体中某个车辆个体的移动速度;
Longitudej(T1)与Latitudej(T1)分别表示T1时刻经纬度值;
公式3为:
式中:
C′p(Longitudep,Latitudep)表示当前群体的中心位置即车辆位置,
与分别表示该群体中所有乘客经纬度平均值;
w表示乘客总数;
如果某一时刻Tn判断该用户群体停止移动则保留上一时刻位置与车辆标记。
步骤3:路线匹配
首先将所有的公交线路按规则编号。获取每一个车辆位置后将该位置与数据库所有的公交线路与之匹配。对于某一车辆位置Bi,经过与数据库匹配后得到与当前位置相符的公交车线路L1,L2,……,Ln并标记;持续跟踪车辆,若发现车辆远离了某一个车道则判定公交车不在该车道上,将该车道取消标记。随着公交车不断地运行,不断地取消标记,最终将只剩一条道路,即该车运营道路。通过查询数据库这条道路信息即可得知Bi为哪一路公交车。
本发明的基于用户定位数据的公交车定位方法与现有方法相比,带来的技术效果是:在公交车未配置DPS导航设备情况下,通过采集大量乘客用户的动态定位数据,并对这些用户端数据进行识别与处理,分离用户群并标记,将获取的车辆位置与路线进行匹配,便能区分路线和具体车辆,实现公交车的精确定位。该方法不依赖于公交公司提供的实时数据,转而从庞大的乘客群体中获取稳定和精确的定位数据,从而使定位服务更加精准、稳健。
附图说明
图1是聚类效果图;
图2是路线拟合图;
图3是信息交换图。
以下结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。
具体实施方式
本发明的基于用户定位数据的公交车定位方法,该方法托生于众包思想,基于庞大的用户群体定位数据来实现公交车的精准定位。无论车辆是否配备GPS系统,都不会对定位结果产生影响。
本实施例给出一种基于用户定位数据的公交车定位,该方法按下列步骤进行:
步骤1:大量获取用户定位数据
大量获取用户定位数据并记为(Longitude 1,Latitude 1,time1),(Longitude2,Latitude 2,time2),(Longitude 3,Latitude 3,time3),……,(Longitude n,Latituden,timen);并对所有用户数据进行聚类处理并标记(如图1),通过用户群获取车辆位置,然后将用户端位置信息传回服务器,利用公式1求出地理位置之差小于ΔX0且人数大于N0的用户群,所有的用户群依次标记为C1,C2,……,Ci,当不符合条件时注销该用户群。
式中,ΔX′0为第j个用户与第j+1个用户地理位置之差;
步骤2:获取车辆位置
对于某一个用户群Ci,当T1时刻判断该用户群中每一个车辆个体以相同的速度,即公式2的移动速度于路线行进时,通过公式3计算出用户群中心位置C′p,并标记该中心位置为车辆B1;其中:
公式2为:
式中,vi′为用户群中某个车辆个体的移动速度;
Longitudej(T1)与Latitudej(T1)分别表示T1时刻经纬度值;
公式3为:
式中:C′p(Longitudep,Latitudep)表示当前用户群的中心位置即车辆位置,
与分别表示该用户群中所有乘客经纬度平均值;
w表示乘客总数;
如果某一时刻Tn判断该用户群停止移动则保留上一时刻位置与车辆标记。
步骤3:路线匹配
首先将所有的公交线路按规则编号。获取每一个车辆位置后将该位置与数据库所有的公交线路与之匹配。
对于某一车辆位置Bi,经过与数据库匹配后得到与当前位置相符的公交车线路L1,L2,……,Ln并标记;持续跟踪车辆,若发现车辆远离了某一个车道则判定公交车不在该车道上,将该车道取消标记。随着公交车不断地运行,不断地取消标记,最终将只剩一条道路,即该车运营道路。通过查询数据库这条道路信息即可得知Bi为哪一路公交车。
实施例:
如图2所示,对于车辆位置B1,经过与数据库匹配得到③→②→①、③→②→⑤、③→②→⑥三条线路,当发现该车辆从③走过后来到了②,此时依旧无法确定车次,继续追踪,发现该车辆也经过了①,则可以判定车辆为③→②→①线路。
总体来看,整体信息流程交换如图3所示,包括:根据服务器收到的用户请求,首先获取用户端位置,然后计算用户群的空间位置,并将空间位置传递至用户群1,用户群2,…,用户群n,由用户群1传递车辆1位置,用户群2传递车辆2位置,…,用户群n传递车辆n位置;然后与数据库车辆的路线进行匹配(数据库车辆已经进行了标记),判断标记是否唯一,如果不是,返回继续与数据库车辆的路线进行匹配,如果是,传递车辆1信息,车辆2信息,…,车辆n信息,并发送至服务器,返回给用户。
Claims (2)
1.一种基于用户定位数据的公交车定位方法,其特征在于,该方法在公交车未配置DPS导航设备情况下,根据获取用户定位数据并对所有用户数据进行聚类处理并标记,通过用户群获取车辆位置,然后计算用户群的空间位置,并将空间位置传递至用户群,然后与数据库车辆的路线进行匹配,并判断标记是否唯一,最后将正确的路线车辆结果发送至服务器,返回给用户。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,按下列步骤进行:
步骤1:大量获取用户定位数据
大量获取用户定位数据并对所有用户数据进行聚类处理并标记,通过用户群获取车辆位置,然后将用户端位置信息传回服务器,利用公式1求出地理位置之差小于ΔX0且人数大于N0的用户群,所有的用户群依次标记为C1,C2,……,Ci,当不符合条件时注销该用户群;
式中,ΔX′0为第j个用户与第j+1个用户地理位置之差;
步骤2:获取车辆位置
对于某一个用户群Ci,当T1时刻判断该用户群中每一个车辆个体以相同的速度,即公式2的移动速度于路线行进时,通过公式3计算出用户群中心位置C′p,并标记该中心位置为车辆B1;其中:
公式2为:
式中,v′i为用户群中某个车辆个体的移动速度;
Longitudej(T1)与Latitudej(T1)分别表示T1时刻经纬度值;
公式3为:
式中:
C′p(Longitudep,Latitudep)表示当前用户群的中心位置即车辆位置,
与分别表示该用户群中所有乘客经纬度平均值;
w表示乘客总数;
如果某一时刻Tn判断该用户群体停止移动,则保留上一时刻位置与车辆标记;
步骤3:路线匹配
首先将所有的公交线路按规则编号,获取每一个车辆位置后将该位置与数据库所有的公交线路与之匹配;对于某一车辆位置Bi,经过与数据库匹配后得到与当前位置相符的公交车线路L1,L2,……,Ln并标记;
持续跟踪车辆,若发现车辆远离了某一个车道则判定公交车不在该车道上,将该车道取消标记;随着公交车不断地运行,不断地取消标记,最终将只剩一条道路,即该车运营道路;通过查询数据库这条道路信息即可得知Bi为哪一路公交车。
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