CN106980029B - 车辆超速判断方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆超速判断方法，包括：将地图网格化划分；根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；获取车辆的位置信息；根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；获取下一时间点车辆的位置信息，若车辆所处的单元网格发生变动，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格。充分利用车辆短时间内位置变化小的规律，将大范围的地图位置分析简化为小范围的九宫格内的位置分析，有效减少了检索车辆所处道路的时间，提高了在大范围地图中道路车辆超速判断的效率。

Description

车辆超速判断方法及其系统

技术领域

本发明涉及车载应用领域，尤其涉及一种车辆超速判断方法及其系统。

背景技术

在车载GPS应用领域，道路车辆限速功能一直备受重视。各地方安全监管部门要求GPS平台具有快速而准确的车辆超速判断机制，目前传统做法是，通过平台自定义道路信息，并发给车载终端分析，该方法由于配置道路限速信息繁琐，无法满足智能化车辆超速监管的要求。

鉴于上述局限，行业内越来越多的平台开发商借助第三方地图厂家的道路限速数据，根据车辆GPS位置，系统自动匹配道路限速值，实现便捷的车辆超速分析功能。然而，在实际操作中，由于全国地图数据较大，涉及的道路较多，车辆位置匹配具体道路的过程耗时较长，在终端位置上报频繁的情况下，该方法存在性能贫瘠，实际应用中地图范围限制某个省或地市，无法满足全国范围内的车辆道路超速判断的需要。

在申请号为201310114660.8的专利文件中，提出了一种监测车辆超速的方法，该方法在机动车上的OBD接口连接的通讯装置，通讯装置采集车辆运行时时间、经度、纬度、车速、汽车标识的车辆运行信息，通过无线网络发送到服务器；服务器将车辆运行信息中的速度与该设置路段的限定车速进行比较、判断；将判断结果储存到服务器。但该方法在确定车辆所处路段时，需要匹配大量的路段信息，会降低服务器的性能且效率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种车辆超速判断方法及其系统，提高在大范围地图中车辆具体道路限速值获取的效率。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：一种车辆超速判断方法，包括：

将地图网格化划分；

根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

获取车辆的位置信息；根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

获取下一时间点车辆的位置信息，若车辆所处的单元网格发生变动，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格。

本发明还提出一种车辆超速判断系统，包括

网格划分模块，用于将地图网格化划分；

关联模块，用于根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

位置获取模块，用于获取车辆的位置信息；

第一获取模块，用于根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

第二获取模块，用于获取下一时间点车辆的位置信息；

九宫格获取模块，用于若车辆所处的单元网格发生变动，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

第三获取模块，用于依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格。

本发明的有益效果在于：通过将地图网格化，并将网格信息和道路信息相关联，使地图数据以网格为单元进行存储，在检索时消除了城市区域的界限；通过九宫格位置分析，充分利用车辆短时间内位置变化小的规律，将大范围的地图位置分析简化为小范围的九宫格内的位置分析，有效减少了检索车辆所处道路的时间，提高了在大范围地图中道路车辆超速判断的效率。

附图说明

图1为本发明一种车辆超速判断方法的流程图；

图2为本发明实施例一的方法流程图；

图3为本发明实施例一的网格编号示意图；

图4为本发明一种车辆超速判断系统的结构示意图；

图5为本发明实施例三的系统结构示意图；

图6为本发明实施例四的道路数据获取模块的结构示意图。

标号说明：

1、网格划分模块；2、关联模块；3、位置获取模块；4、第一获取模块；5、第二获取模块；6、变动判断模块；7、遍历计算模块；8、九宫格获取模块；9、第三获取模块；10、道路数据获取模块；11、超速判断模块；

101、第一遍历单元；102、第一计算单元；103、第一获取单元；104、第二获取单元；105、第三获取单元；106、第二遍历单元；107、第二计算单元。

具体实施方式

为详细说明本发明的技术内容、所实现目的及效果，以下结合实施方式并配合附图详予说明。

本发明最关键的构思在于：充分利用车辆短时间内位置变化小的规律，在九宫格内寻找车辆所处单元网格，将大范围的地图位置分析简化为小范围的九宫格内的位置分析。

请参阅图1，一种车辆超速判断方法，包括：

将地图网格化划分；

根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

获取车辆的位置信息；根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

获取下一时间点车辆的位置信息，若车辆所处的单元网格发生变动，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格。

从上述描述可知，本发明的有益效果在于：通过将地图网格化，并将网格信息和道路信息相关联，使地图数据以网格为单元进行存储，在检索时消除了城市区域的界限；通过九宫格位置分析，从而确定车辆位置变动后所处新的网格区域，充分利用车辆短时间内位置变化小的规律，将大范围的地图位置分析简化为小范围的九宫格内的位置分析，有效减少了检索车辆所处道路的时间，提高了在大范围地图中道路车辆超速判断的效率。

进一步地，所述“依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格”之后还包括：

根据所述下一时间点车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路，计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离道路的道路数据。

由上述描述可知，根据点到线的最近距离原则，可通过距离判断来确定车辆所处的道路。

进一步地，所述道路数据包括限速值，根据所述限速值，判断所述车辆是否超速。

由上述描述可知，本发明可为车辆超速分析提供技术支持。

进一步地，所述“依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格”之后还包括：

获取包括所述下一时间点车辆所处的单元网格，以及与所述单元网格相邻的八个单元网格，构成第二九宫格；获取所述第二九宫格的关联信息，根据所述第二九宫格的关联信息，确定车辆所处的道路，获取车辆所处道路的道路数据。

由上述描述可知，充分利用缓存，同时获取九个单元网格的关联信息，即使车辆跨网格行驶，也能很快地寻找到车辆所处的道路，获取相关的道路数据。

进一步地，所述“根据所述第二九宫格的关联信息，确定车辆所处的道路”具体为：

根据所述第二九宫格的关联信息，遍历第二九宫格内九个单元网格的所有道路，计算车辆到所述所有道路的距离，确定最短距离的道路为所述车辆所处的道路。

由上述描述可知，当车辆处于网格边缘，与其距离最近的道路可能位于相邻单元网格内的情况时，通过遍历九宫格内九个单元网格内的所有道路，并计算所有道路与车辆的距离，可对车辆短时间内所有可能所处的道路进行判断，提高寻找车辆所处道路的准确性。

进一步地，所述“获取下一时间点车辆的位置信息”之后还包括：判断车辆所处网格是否发生变动，若否，则根据所述车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路，计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离道路的道路数据；

若是，则执行所述获取第一九宫格的步骤。

进一步地，所述网格的道路数据文件包括限速值和道路点经纬度；所述网格道路索引项文件包括单元网格ID、第一九宫格或第二九宫格内单元网格的ID、单元网格两个对角位置的经纬度、单元网格内道路数量、单元网格内道路ID数组和道路数据的偏移地址数组。

由上述描述可知，通过将网格数据与道路数据关联起来，可快速通过网格数据检索到对应的道路数据。

本发明还提出一种车辆超速判断系统，包括

网格划分模块，用于将地图网格化划分；

关联模块，用于根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

位置获取模块，用于获取车辆的位置信息；

第一获取模块，用于根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

第二获取模块，用于获取下一时间点车辆的位置信息；

九宫格获取模块，用于若车辆所处的单元网格发生变动，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

第三获取模块，用于依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格。

进一步地，还包括道路数据获取模块和超速判断模块；

所述道路数据获取模块，包括

第一遍历单元，用于根据所述下一时间点车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路；

第一计算单元，用于计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路；

第一获取单元，用于获取所述最短距离道路的道路数据。

所述超速判断模块，用于根据所述道路数据中的限速值，判断所述车辆是否超速。

进一步地，所述道路获取模块还包括

第二获取单元，用于获取包括所述下一时间点车辆所处的单元网格，以及与所述单元网格相邻的八个单元网格，构成第二九宫格；

第三获取单元，用于获取所述第二九宫格的关联信息；

第二遍历单元，用于根据所述第二九宫格的关联信息，遍历第二九宫格内九个单元网格的所有道路；

第二计算单元，用于计算车辆到所述所有道路的距离，确定最短距离的道路为所述车辆所处的道路。

实施例一

请参照图1-3，本发明的实施例一提供一种车辆超速判断方法，包括如下步骤：

S1：将地图数据沿经纬度方向按一定间距进行网格划分，并对网格进行编号；可选地，一个单元网格的经度范围为0.004-0.005度，优选0.0046度，纬度范围为0.0035-0.0045，优选0.0038度。本实施例将地图划分为(M+1)*(N+1)个网格，由下至上，由左至右，从0开始将网格从小到大编号，编号规则如图2所示。

S2：读取地图道路数据，将同属于一个网格的道路点经纬度数据与网格关联起来，包括道路与网格的交点。一条道路可能经过多个网格，一个网格内可能有多条道路。遍历所有道路，生成网格道路索引项文件和网格道路数据文件。

所述网格道路数据文件用于存放网格化道路的基本信息，由一系列网格道路节点组成，包括限速值和道路点经纬度等；所述网格道路索引项文件则存放各个网格中所包含的道路的索引号及该道路在网格道路索引项文件中的偏移地址，由一系列网格单元节点组成，包括网格ID、第一九宫格或第二九宫格内单元网格的ID、单元网格两个对角位置的经纬度、网格内道路数量、网格内道路ID数组和道路数据的偏移地址数组等。

S3：获取包括车辆所处位置的经纬度以及当前行驶车速的车辆信息，可选地，通过GPS定位或车载设备获取车辆所处位置的经纬度和车速。

S4：根据车辆所处位置的经纬度，确定车辆所处的单元网格。

S5：获取下一时间点车辆的位置信息，判断车辆所处网格是否发生变动，若车辆所处的单元网格发生变动，则进行S6，否则进行S8。

S6：获取所述车辆所处的单元网格变动之前，所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格，在相邻的八个单元网格中确定所述下一时间点车辆所处的单元网格；

S7：根据所述下一时间点车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路，计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离道路的道路数据；可选地，可通过确定所述最短距离道路的道路ID，根据所述道路ID获取道路数据；执行S9。

S8：根据所述车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路，计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离道路的道路数据；可选地，可通过确定所述最短距离道路的道路ID，根据所述道路ID获取道路数据；执行S9。

S9：所述道路数据包括限速值，将所述限速值与车辆的车速进行比较，从而判断所述车辆是否超速。进一步地，若车辆的车速大于限速值，则判定车辆超速，反之，则判定车辆没有超速。

实施例二

本实施例以实施例一为基础，相同之处不再累述，区别在于，对步骤S7进行改进，具体为：

SS7：获取以所述下一时间点车辆所处的单元网格为中心，及其相邻的八个单元网格构成的第二九宫格；分别获取所述第二九宫格内包含的单元网格的关联信息，构成九宫格的关联信息；根据所述九个单元网格的关联信息，遍历所述九个单元网格内的所有道路，计算车辆到所述所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离道路的道路数据；执行S9。

出于距离车辆位置最近的道路可能位于车辆当前所处单元网格相邻的单元网格情况的考虑，本实施例使用SS7替换实施例一中的S7，对九个单元网格内的所有道路都进行判断，能提高最短距离道路检索的准确性。

实施例三

请参照图4-5，本实施例提出一种车辆超速判断系统，包括网格划分模块1、关联模块2、位置获取模块3、第一获取模块4、第二获取模块5、变动判断模块6、遍历计算模块7、九宫格获取模块8和第三获取模块9。

所述网格划分模块1用于将地图网格化划分；

所述关联模块2用于根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

所述位置获取模块3用于获取车辆的位置信息；

所述第一获取模块4用于根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

所述第二获取模块5，用于获取下一时间点车辆的位置信息；

所述变动判断模块6，用于判断车辆所处网格是否发生变动，得到第一判断结果；

所述遍历计算模块7，用于若第一判断结果为否，则根据所述车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路；计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离；

所述九宫格获取模块8，用于若第一判断结果为是，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

所述第三获取模块9用于依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格。

优选的，该系统还包括道路数据获取模块10，所述道路数据获取模块10包括：

第一遍历单元101，用于根据所述下一时间点车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路；

第一计算单元102，用于计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路；

第一获取单元103，用于获取所述最短距离道路的道路数据。

优选的，该系统还包括超速判断模块11，用于根据所述道路数据中的限速值，判断所述车辆是否超速。

实施例四

请参阅图6，本实施例为实施例三的延伸，相同之处不再累述，区别点在于，实施例三中的道路数据获取模块10所包含的是：

第二获取单元104，用于获取包括所述下一时间点车辆所处的单元网格，以及与所述单元网格相邻的八个单元网格，构成第二九宫格；

第三获取单元105，用于获取所述第二九宫格的关联信息；

第二遍历单元106，用于根据所述第二九宫格的关联信息，遍历第二九宫格内九个单元网格的所有道路；

第二计算单元107，用于计算车辆到所述第二九宫格内的所有道路的距离，确定最短距离的道路为所述车辆所处的道路；

以及第一获取单元103，用于获取所述最短距离道路的道路数据。

综上所述，本发明提供的一种车辆超速判断方法及其系统，通过将地图网格化，并将网格信息和道路信息相关联，使地图数据以网格为单元进行存储，在检索时消除了城市区域的界限；通过九宫格位置分析，充分利用车辆短时间内位置变化小的规律，将大范围的地图位置分析简化为小范围的九宫格内的位置分析，有效减少了检索车辆所处道路的时间，提高了在大范围地图中道路车辆超速判断的效率；通过获取九宫格的关联信息，充分利用缓存，以空间换时间，有效减少了寻找车辆所处道路的时间；通过在九宫格内进行道路检索，提高了检索准确率。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等同变换，或直接或间接运用在相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (6)

1.一种车辆超速判断方法，其特征在于：包括：

将地图网格化划分；

根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

获取车辆的位置信息；根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

获取下一时间点车辆的位置信息，若车辆所处的单元网格发生变动，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格；

若车辆所处的单元网格未发生变动，则根据所述车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路，计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离的道路的道路数据；

所述依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格之后还包括：

根据所述下一时间点车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路，计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路，获取所述最短距离的道路的道路数据；

所述道路数据包括限速值，根据所述限速值，判断所述车辆是否超速。

2.根据权利要求1所述的车辆超速判断方法，其特征在于：所述依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格之后还包括：

获取包括所述下一时间点车辆所处的单元网格，以及与其相邻的八个单元网格，构成第二九宫格；获取所述第二九宫格的关联信息，根据所述第二九宫格的关联信息，确定车辆所处的道路，获取车辆所处道路的道路数据。

3.根据权利要求2所述的车辆超速判断方法，其特征在于：所述根据所述第二九宫格的关联信息，确定车辆所处的道路具体为：

根据所述第二九宫格的关联信息，遍历第二九宫格内九个单元网格的所有道路，计算车辆到所述所有道路的距离，确定最短距离的道路为所述车辆所处的道路。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的车辆超速判断方法，其特征在于：所述网格的道路数据文件包括限速值和道路点经纬度；所述网格道路索引项文件包括单元网格ID、第一九宫格或第二九宫格内单元网格的ID、单元网格两个对角位置的经纬度、单元网格内道路数量、单元网格内道路ID数组和道路数据的偏移地址数组。

5.一种车辆超速判断系统，其特征在于：包括

网格划分模块，用于将地图网格化划分；

关联模块，用于根据道路所处的单元网格，构建单元网格与道路的关联信息，所述关联信息包括网格的道路数据文件和网格道路索引项文件；

位置获取模块，用于获取车辆的位置信息；

第一获取模块，用于根据所述位置信息，确定车辆所处的单元网格；

第二获取模块，用于获取下一时间点车辆的位置信息；

变动判断模块，用于判断车辆所处网格是否发生变动，得到第一判断结果；

遍历计算模块，用于若第一判断结果为否，则根据所述车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路；计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离；

九宫格获取模块，用于若第一判断结果为是，则获取变动之前，以所述车辆所处的单元网格为中心所构成的第一九宫格；

第三获取模块，用于依据所述第一九宫格确定所述下一时间点车辆所处的单元网格；

还包括道路数据获取模块和超速判断模块；

所述道路数据获取模块，包括

第一遍历单元，用于根据所述下一时间点车辆所处的单元网格的关联信息，遍历所述单元网格内的道路；

第一计算单元，用于计算车辆到所述单元网格内所有道路的距离，确定最短距离的道路；

第一获取单元，用于获取所述最短距离的道路的道路数据；

所述超速判断模块，用于根据所述道路数据中的限速值，判断所述车辆是否超速。

6.根据权利要求5所述的车辆超速判断系统，其特征在于：所述道路数据获取模块还包括

第二获取单元，用于获取包括所述下一时间点车辆所处的单元网格，以及与所述单元网格相邻的八个单元网格，构成第二九宫格；

第三获取单元，用于获取所述第二九宫格的关联信息；

第二遍历单元，用于根据所述第二九宫格的关联信息，遍历第二九宫格内九个单元网格的所有道路；

第二计算单元，用于计算车辆到所述所有道路的距离，确定最短距离的道路为所述车辆所处的道路。

Images