CN108022432B - 车辆在运行线路上行驶方向的确定方法以及装置 - Google Patents

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    • G08G1/01—Detecting movement of traffic to be counted or controlled
    • G08G1/056—Detecting movement of traffic to be counted or controlled with provision for distinguishing direction of travel

Abstract

本发明公开了一种车辆在运行线路上行驶方向的确定方法及装置，属于网络技术领域。本发明通过车辆实时上传的位置点来确定车辆在某一个路段上的位移轨迹，并获取位移轨迹与运行路线不同行驶方向之间的相似度，相似度越高，说明两条轨迹的行驶方向越可能相同，因此，基于获取到的相似度可以达到确定车辆在运行线路上的行驶方向的目的，而这种行驶方向确定方式，在任一种场景内均无需驾驶员的手动介入，不仅扩展了使用场景，而且提高了公交车管理平台的数据准确性。

Description

车辆在运行线路上行驶方向的确定方法以及装置
技术领域
本发明涉及网络技术领域，特别涉及一种车辆在运行线路上行驶方向的确定方法及装置。
背景技术
公交车是车辆的一种特殊类别，其具有多个停靠站点，且具有固定的运行线路。为了方便对公交车的管理，目前的监管部门部署了公交车管理平台，公交车上可以安装有该平台的客户端，并通过客户端向该公交车管理平台发送自身的位置点，使得该公交车管理平台能够获知公交车的实时运行状况。
然而，公交车在运行线路上具有两种行驶方向：下行方向和上行方向。一般地，会将从主站出发向副站行驶时的方向作为下行方向，而将从副站出发向主站行驶时的方向作为上行方向。当公交车位于某一个位置时，既可能处于运行线路的上行方向，也可能处于运行线路的下行方向。因此，为了提供更为准确的运行状况，需要确定公交车在运行线路上行驶方向。
目前，公交车管理平台可以通过以下方式确定公交车在运行线路上的行驶方向：如果公交车当前是从主站出发，则可以确定该公交车的行驶方向是下行方向，而如果公交车是从副站出发，则可以确定该公交车的行驶方向是上行方向。除此以外，就必须由驾驶员在客户端上通过手动操作来切换行驶方向，从而使得公交车管理平台能够获知该公交车的实际行驶方向。
上述确定方法，仅能在有限的场景内确定行驶方向，在一些场景内还需要驾驶员的手动介入，一旦驾驶员忘记切换行驶方向，则会造成公交车管理平台所提供的行驶方向错误，而导致数据准确性低。
发明内容
为了解决相关技术的问题，本发明实施例提供了一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法及装置。所述技术方案如下：
第一方面，提供了一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法，该方法包括：
获取车辆的多个位置点；根据该车辆的多个位置点，获取车辆的位移轨迹；获取该位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及该位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度，该第一轨迹为该位移轨迹在运行线路上行方向上的投影，该第二轨迹为该位移轨迹在该运行线路下行方向上的投影；将与所述位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定为所述车辆在运行线路上的行驶方向。
本发明实施例提供的方法，通过车辆实时上传的位置点来确定车辆在某一个路段上的位移轨迹，并获取位移轨迹与运行路线不同行驶方向之间的相似度，相似度越高，说明两条轨迹的行驶方向越可能相同，因此，基于获取到的相似度可以达到确定车辆在运行线路上的行驶方向的目的，而这种行驶方向确定方式，在任一种场景内均无需驾驶员的手动介入，不仅扩展了使用场景，而且提高了车辆管理的数据准确性。
在第一方面的第一种可能实现方式中，所述根据所述车辆的多个位置点，获取车辆的位移轨迹包括：对于所述多个位置点中的每两个相邻位置点，获取所述每两个相邻位置点之间的位移向量；将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为所述车辆的位移轨迹。
在上述可能实现方式中，通过基于多个相邻位置点来确定车俩的位移轨迹，所获取到的位移轨迹较精准，能够提高后续再确定行驶方向时的准确性。
在第一方面的第二种可能实现方式中，所述获取所述位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及所述位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度包括：
对于所述多个位置点中的每个位置点，获取所述每个位置点的第一投影点和第二投影点，所述第一投影点为在所述运行线路上行方向上的投影点，所述第二投影点为在所述运行线路下行方向上的投影点；
根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取所述第一轨迹；
根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取所述第二轨迹；
根据所述位移轨迹与所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取所述第一相似度，以及根据所述位移轨迹与所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取所述第二相似度。
在这种可能实现方式中，通过对位移轨迹进行投影以及分段比较，可以得到位移轨迹与投影得到轨迹之间各段的相似度，能够提高后续再确定行驶方向时的准确性。
结合第一方面的第二种可能实现方式，在第一方面的第三种可能实现方式中，所述根据所述位移轨迹与所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取所述第一相似度，以及根据所述位移轨迹与所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取所述第二相似度包括：
计算所述位移轨迹和所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量；计算所述位移轨迹和所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量；获取第一距离和第二距离，所述第一距离为所述第一方向相似度向量与全1向量之间的欧氏距离，所述第二距离为所述第二方向相似度向量与所述全1向量之间的欧式距离；将所述第一距离作为所述第一相似度，所述第二距离作为所述第二相似度。
在这种可能实现方式中，提供了一种相似度计算方法，可以快速、准确的确定位移轨迹与第一轨迹和第二轨迹之间的相似度。
结合上述任一种可能实现方式，在第一方面的第四种可能实现方式中，所述获取车辆的多个位置点之前，所述方法还包括：
接收所述车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；判断所述车辆在所述接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则将所述接收到的位置点存储至服务器内存中；
所述获取车辆的多个位置点包括：当接收到行驶方向确定请求时，从所述服务器内存中获取所述车辆的多个位置点。
在这种可能实现方式中，通过在服务器内存中存储一部分行驶速度大于预设阈值的位置点，从而在确定过程中可以迅速的获取到多个位置点，提高了整个确定行驶方向的处理速度。
第二方面，提供了一种确定车辆在运行线路上行驶方向的装置，该装置包括：
位置点获取模块，用于获取车辆的多个位置点；位移轨迹获取模块，用于根据该车辆的多个位置点，获取车辆的位移轨迹；相似度获取模块，用于获取该位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及该位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度，该第一轨迹为该位移轨迹在运行线路上行方向上的投影，该第二轨迹为该位移轨迹在该运行线路下行方向上的投影；行驶方向确定模块，用于将与所述位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定为所述车辆在运行线路上的行驶方向。
本发明实施例提供的装置，通过车辆实时上传的位置点来确定车辆在某一个路段上的位移轨迹，并获取位移轨迹与运行路线不同行驶方向之间的相似度，相似度越高，说明两条轨迹的行驶方向越可能相同，因此，基于获取到的相似度可以达到确定车辆在运行线路上的行驶方向的目的，而这种行驶方向确定方式，在任一种场景内均无需驾驶员的手动介入，不仅扩展了使用场景，而且提高了车辆管理的数据准确性。
在第二方面的第一种可能实现方式中，所述位移轨迹获取模块用于对于所述多个位置点中的每两个相邻位置点，获取所述每两个相邻位置点之间的位移向量；将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为所述车辆的位移轨迹。
在上述可能实现方式中，通过基于多个相邻位置点来确定车辆的位移轨迹，所获取到的位移轨迹较精准，能够提高后续再确定行驶方向时的准确性。
在第二方面的第二种可能实现方式中，所述相似度获取模块用于：
对于所述多个位置点中的每个位置点，获取所述每个位置点的第一投影点和第二投影点，所述第一投影点为在所述运行线路上行方向上的投影点，所述第二投影点为在所述运行线路下行方向上的投影点；
根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取所述第一轨迹；
根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取所述第二轨迹；
根据所述位移轨迹与所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取所述第一相似度，以及根据所述位移轨迹与所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取所述第二相似度。
在这种可能实现方式中，通过对位移轨迹进行投影以及分段比较，可以得到位移轨迹与投影得到轨迹之间各段的相似度，能够提高后续再确定行驶方向时的准确性。
结合第二方面的第二种可能实现方式中，在第二方面的第三种可能实现方式中，所述相似度获取模块用于：
计算所述位移轨迹和所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量；
计算所述位移轨迹和所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量；
获取第一距离和第二距离，所述第一距离为所述第一方向相似度向量与全1向量之间的欧氏距离，所述第二距离为所述第二方向相似度向量与所述全1向量之间的欧式距离；
将所述第一距离作为所述第一相似度，所述第二距离作为所述第二相似度。
在这种可能实现方式中，提供了一种相似度计算方法，可以快速、准确的确定位移轨迹与第一轨迹和第二轨迹之间的相似度。
结合第二方面的任一种可能实现方式，在第二方面的第四种可能实现方式中，所述装置还包括：
位置点存储模块，用于接收所述车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；判断所述车辆在所述接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则将所述接收到的位置点存储至服务器内存中；
所述位置点获取模块用于当接收到行驶方向确定请求时，从所述服务器内存中获取所述车辆的多个位置点。
在这种可能实现方式中，通过在服务器内存中存储一部分行驶速度大于预设阈值的位置点，从而在确定过程中可以迅速的获取到多个位置点，提高了整个确定行驶方向的处理速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例提供的一种实施环境的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法的流程图；
图3A是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法的流程图；
图3B是多个位置点以及两个相邻位置点之间的位移向量的示意图；
图3C是车辆位移轨迹上的一段向量与其在上下行方向上投影得到的向量的示意图；
图4是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的装置的结构示意图；
图5是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的装置500的框图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施方式作进一步地详细描述。
图1是本发明实施例提供的一种实施环境的示意图。参见图1，该实施环境中包括：车辆101，车辆管理服务器102以及客户端103。
车辆101，可以是具有固定运行路线，且其运行路线可以分为上行路线和下行路线的车辆，该车辆101上可以具有用于获取自身位置的定位终端以及用于进行数据传输的通信装置，当车辆101通过定位终端获取到自身位置时，可以通过通信装置将该位置的位置点发送至车辆管理服务器102。
车辆管理服务器102，可以是由车辆管理部门运营的软件管理平台，或者，还可以是由任一服务提供商运营的软件管理平台，该车辆管理服务器102可以根据车辆101所发送的位置点，确定车辆101当前所处位置，并可以将车辆101当前所处位置发送至车辆管理服务器102的客户端103上，以使得用户可以通过自己终端上所安装的客户端查看车辆的运行情况。
该客户端103为与车辆管理服务器102连接的客户端，该客户端103可以为车辆管理服务器102的平台客户端，该平台客户端可以安装于监控中心，也可以为车辆管理服务器102的普通用户客户端，该普通用户客户端可以为手机、电脑等。
进一步地，该车辆管理服务器102可以具有位置数据库，用于存储由车辆101发送的位置点，该位置数据库中可以基于车辆101对应存储有多个位置点，当然，还可以对应存储由多个位置点的发送时间。
图2是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法的流程图。参见图2，该方法包括：
201、获取车辆的多个位置点。
202、根据该车辆的多个位置点，获取车辆的位移轨迹。
203、获取该位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及该位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度，该第一轨迹为该位移轨迹在运行线路上行方向上的投影，该第二轨迹为该位移轨迹在该运行线路下行方向上的投影。
204、将与该位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定为该车辆在运行线路上的行驶方向。
本发明实施例提供的方法，通过车辆实时上传的位置点来确定车辆在某一个路段上的位移轨迹，并获取位移轨迹与运行路线不同行驶方向之间的相似度，相似度越高，说明两条轨迹的行驶方向越可能相同，因此，基于获取到的相似度可以达到确定车辆在运行线路上的行驶方向的目的，而这种行驶方向确定方式，在任一种场景内均无需驾驶员的手动介入，不仅扩展了使用场景，而且提高了车辆管理的数据准确性。
在一种可能实现方式中，该根据该车辆的多个位置点，获取车辆的位移轨迹包括：对于该多个位置点中的每两个相邻位置点，获取该每两个相邻位置点之间的位移向量；将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为该车辆的位移轨迹。
在一种可能实现方式中，该获取该位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及该位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度包括：
对于该多个位置点中的每个位置点，获取该每个位置点的第一投影点和第二投影点，该第一投影点为在该运行线路上行方向上的投影点，该第二投影点为在该运行线路下行方向上的投影点；
根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取该第一轨迹；
根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取该第二轨迹；
根据该位移轨迹与该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取该第一相似度，以及根据该位移轨迹与该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取该第二相似度。
在一种可能实现方式中，该根据该位移轨迹与该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取该第一相似度，以及根据该位移轨迹与该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取该第二相似度包括：
计算该位移轨迹和该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量；
计算该位移轨迹和该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量；
获取第一距离和第二距离，该第一距离为该第一方向相似度向量与全1向量之间的欧氏距离，该第二距离为该第二方向相似度向量与该全1向量之间的欧式距离；
将该第一距离作为该第一相似度，该第二距离作为该第二相似度。在一种可能实现方式中，该获取车辆的多个位置点之前，该方法还包括：接收该车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；判断该车辆在该接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则将该接收到的位置点存储至服务器内存中；
相应地，该获取车辆的多个位置点包括：当接收到行驶方向确定请求时，从该服务器内存中获取该车辆的多个位置点。
上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
图3A是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法的流程图。参见图3A，该方法包括：
301、车辆管理服务器获取车辆的多个位置点。
在本发明实施例中，该车辆可以是指与该车辆管理服务器进行数据交互的任一台车辆。例如，该车辆可以是由车辆管理服务器的用户选中的车辆，如果该用户有查看该车辆当前行驶方向的需求，可以在车辆管理服务器所提供的客户端上选中该车辆，并触发对该车辆的行驶方向确定请求时，执行对该车辆的行驶方向的确定过程，也即是执行步骤301至步骤307。当然，该车辆还可以是车辆管理服务器通过客户端所显示的车辆中的任一台车辆。
车辆会每隔预设时长向车辆管理服务器发送位置点，当车辆管理服务器接收到车辆的位置点时，会将接收到的位置点存储于位置数据库中。而为了在需要确定行驶方向时，能够迅速获取到能用于准确衡量车辆的实时行驶方向的位置点，可以从位置数据库中获取近期所存储的行驶速度大于预设阈值的位置点，且为了降低计算量，可以将所获取的位置点数目限制为预设数目。
在本发明提供的另一实施例中，为了降低确定行驶方向的过程中数据库查找所需的耗时，车辆管理服务器可以在接收到位置点时，先将位置点存储至位置数据库，并根据位置点的实际情况，例如位置点对应的行驶速度等因素，选择性的将一部分位置点存储于车辆管理服务器的服务器内存，以满足后续查询等使用需求。
为了实现上述目的，该方法可以包括：车辆管理服务器接收车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；车辆管理服务器判断该车辆在该接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则再将该接收到的位置点存储至服务器内存中，该服务器内存用于存储预设数目的位置点。相应地，该步骤301可以包括：当接收到行驶方向确定请求时，车辆管理服务器从该服务器内存中获取该车辆的该预设数目的位置点。
为了降低计算量，服务器内存也可以设置有存储限制，例如，对于一个车辆来说，仅按照时间顺序存储近期接收到的该车辆的行驶速度大于预设阈值的位置点，且位置点的数目限制为预设数目。
对于服务器内存来说，由于其存储空间较小，一旦所存储的位置点超出该预设数目，就按照先入先出的顺序，将服务器内存中所存储该车辆的位置点进行删除，从而为最新的位置点腾出存储空间。
需要说明的一点，上述用于限制行驶速度的预设阈值可以为能够表示车辆处于行驶状态的数值，例如，该预设阈值可以选择较小的数值，例如：该预设阈值可以为10km/小时至15km/小时的数值范围内的任一个数值，在一种可能实现方式中，该预设阈值可以为10km/小时。
上述预设数目可以由服务器管理员根据车辆管理服务器的内存容量等设置。该预设数目可以选择较小的数值，例如：该预设阈值可以为5至10的数值范围内的任一个数值，在一种可能实现方式中，该预设数目可以为5。
需要说明的又一点，在位置数据库中，对于每个车辆来说，其位置点可以按照位置点的接收时间存储于该车辆的车辆标识下，以便在需要获知某个车辆的当前位置或行驶轨迹等信息时，可以根据车辆的车辆标识，从位置数据库中获取该车辆的位置点。同样，在服务器内存中也可以按照车辆的车辆标识来对位置点进行存储。该车辆标识可以是指车牌号码、车辆上所安装的定位装置的唯一设备标识或车辆上所安装的通信装置的唯一设备标识等，事实上，任一种能够用于唯一标识该车辆的标识均可以作为该车辆标识使用，本发明实施例对此不做限定。
需要说明的再一点，为了实现对车辆准确的定位，上述位置点可以是采用GPS(Global Positioning System，全球定位系统)信息来表示。
302、对于该多个位置点中的每两个相邻位置点，车辆管理服务器获取该每两个相邻位置点之间的位移向量，将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为该车辆的位移轨迹。
按照时间先后顺序，根据该多个位置点中每两个相邻位置点，来确定每两个相邻位置点之间的位移向量，从而能够获知用于代表该车辆在这两个相邻位置点之间的移动方向以及移动距离的位移向量，而基于多个位移向量，可以确定该车辆在第一个位置点到最后一个位置点之间的位移轨迹，这种位移轨迹可以准确的描述车辆的实际运行轨迹。
为了便于理解，在本发明实施例中将多个位置点表示为(G0，…，Gi，…，Gn)，其中，i为大于0且小于n的整数，n为大于1的整数。以两个相邻位置点Gi和Gi+1为例，这两个相邻位置点之间的位移向量可以为Vi，则该位移轨迹可以表示为{V0，…，Vi，…，Vn-1}，Gi为第i个位置点。参见图3B，该图3B上示出了多个位置点以及两个相邻位置点Gi和Gi+1之间的位移向量Vi。
303、对于该多个位置点中的每个位置点，车辆管理服务器获取该每个位置点的第一投影点和第二投影点，该第一投影点为在该运行线路上行方向上的投影点，该第二投影点为在该运行线路下行方向上的投影点。
需要说明的是，在表示运行线路时，对于每一段运行线路，均可以采用两条平行的具有方向性的直线来表示，其中一条用于表示上行方向，另一条用于表示下行方向，对于一个位置点Gi来说，可以确定该位置点Gi到该两条平行直线的垂直线，将该垂直线与表示上行方向的直线之间的交点Ai，确定为第一投影点，将该垂直线与表示下行方向的直线之间的交点Bi，确定为第二投影点(如图3B所示)。
304、车辆管理服务器根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取该第一轨迹，该第一轨迹为该位移轨迹在运行线路上行方向上的投影。
305、车辆管理服务器根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取该第二轨迹，该第二轨迹为该位移轨迹在该运行线路下行方向上的投影。
在上述步骤303至305中，为了能够基于步骤302中所得到的位移轨迹中的每一个位移向量来确定车辆在运行路线上的行驶方向，则需要根据每个位置点的投影点来确定其在运行线路的不同方向上的投影。
其中，第一轨迹和第二轨迹也均由多个向量组成，且第一轨迹的向量方向与运行线路上行方向相同，第二轨迹的向量方向与运行线路下行方向相同，该第一轨迹可以用于表示该车辆的行驶方向为上行方向时在理想状态下的位移轨迹，而第二轨迹可以用于表示该车辆的行驶方向为下行方向时在理想状态下的位移轨迹。
需要说明的是，由于车辆发送位置点的时间间隔较短，因此，相邻两个位置点之间的距离也较短，可以将相邻两个位置点所对应的行驶路段看作是一段直线路段，从而直接采用投影的方式，不会受到实际行驶路线的转弯或斜线行驶等特殊情况的影响，仍然可以用于确定车辆的行驶方向。
基于步骤302中的表示方式，在本发明实施例中将多个位置点的第一投影点表示为(A0，…，Ai，…，An)，将多个位置点的第二投影点表示为(B0，…，Bi，…，Bn)，将第一轨迹表示为{Q0，…，Qi，…，Qn-1}，将第二轨迹表示为{P0，…，Pi，…，Pn-1}，Ai为Gi的第一投影点，Bi为Gi的第二投影点，Qi由Ai和Ai+1确定，Pi由Bi和Bi+1确定，如图3C所示。
306、车辆管理服务器根据该位移轨迹与该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取该第一相似度，以及根据该位移轨迹与该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取该第二相似度。
由于第一轨迹和第二轨迹分别用于表示车辆在不同行驶方向上理想状态的位移轨迹，因此，可以根据位移轨迹与第一轨迹(或第二轨迹)中的每段对应向量之间的第一夹角，来确定位移轨迹与不同轨迹之间的相似度。夹角越小，说明轨迹之间的相似度越高，而夹角越大，说明轨迹之间的相似度越低。为了快捷的衡量夹角大小，可以采用余弦函数算法来进行计算：
例如，基于上述步骤的表示方式，可以采用下述步骤来获取相似度：
步骤一、计算该位移轨迹和该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量；计算该位移轨迹和该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量。
该第一方向相似度向量可以表示为{S0，…，Si，…，Sn-1}，该第二方向相似度向量可以表示为{M0，…，Mi，…，Mn-1}；其中，Si为Vi和Qi之间的第一夹角的余弦函数值，Mi为Vi和Pi之间的第二夹角的余弦函数值。其中，余弦函数可以用于衡量两个向量的向量方向之间的夹角大小。
步骤二、获取第一距离和第二距离，该第一距离为该第一方向相似度向量与全1向量{1，…，1，…，1}之间的欧氏距离，该第二距离为该第二方向相似度向量与该n-1维全1向量之间的欧式距离；将该第一距离作为该第一相似度，该第二距离作为该第二相似度。
其中，该全1向量与第一方向相似度向量以及第二方向相似度向量中所包含的元素数目相同，例如，基于上述举例，该全1向量可以为n-1维的向量。
为了比较究竟哪个轨迹与位移轨迹最相似，还需要进一步获取第一距离和第二距离，第一距离可以用于衡量第一方向相似度向量与n-1维全1向量{1，…，1，…，1}之间的相似程度，第二距离与第一距离类似。由于余弦函数值的特点在于：余弦函数值为1时，两个向量方向完全一致，余弦函数值为-1时，两个向量方向完全相反，因此，可以将一个n-1维全1向量{1，…，1，…，1}作为确定相似度的基础。
上述步骤303至306为获取该位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及该位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度的过程。在该过程中，采用了先确定位移轨迹，再确定第一轨迹和第二轨迹的时序来描述本发明；而在本发明的另一实施例中，也可以先获取位置点，基于位置点获取到位置点的第一投影点和第二投影点，在基于已经获取到的不同类型的点，来确定位移轨迹、第一轨迹和第二轨迹，再进行后续的向量计算等步骤。本发明实施例对采用何种时序来实现相似度的获取不做限定。
307、车辆管理服务器将与该位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定该车辆在运行线路上的行驶方向。
发明人认识到，相似度越大，则说明轨迹之间越相似，因此，可通过比较第一相似度和第二相似度，将其中较大相似度对应的行驶方向确定为该车辆在运行线路上的行驶方向。
在步骤307之后，该车辆管理服务器可以在车辆管理服务器的客户端上显示该车辆在运行线路上的行驶方向，其具体显示方式可以为：在客户端显示界面上显示车辆当前所处位置，并在车辆对应的显示区域中显示该行驶方向。例如，采用箭头形式表示该行驶方向，或采用不同颜色标注该车辆行驶过的路线等，本发明实施例对行驶方向的显示方式不做限定，当然，在实际场景中，还可以采用其他显示方式，例如采用文字形式表示该行驶方向等。行驶方向的显示，可以为用户提供更加直观的视觉效果，能够通过肉眼观察来确定车辆目前的行驶方向，而由于通过上述行驶方向确定方法所确定的行驶方向的准确性高，因此，可以提高用户所获取信息的准确性。
需要说明的是，上述步骤301至307仅是以一台车辆的行驶方向确定为例进行说明，而实际场景中，可能同时需要对多台车辆进行行驶方向确定，则对于该多台车辆中的每一台，均可以采用步骤301至307的过程进行确定。
本发明实施例提供的方法，通过车辆实时上传的位置点来确定车辆在某一个路段上的位移轨迹，并获取位移轨迹与运行路线不同行驶方向之间的相似度，相似度越高，说明两条轨迹的行驶方向越可能相同，因此，基于获取到的相似度可以达到确定车辆在运行线路上的行驶方向的目的，而这种行驶方向确定方式，在任一种场景内均无需驾驶员的手动介入，不仅扩展了使用场景，而且提高了车辆管理的数据准确性。进一步地，基于按照轨迹上各段向量来获取行驶方向，可以综合多段向量所代表的行驶方向，找到与位移轨迹最相似的轨迹，进一步地提高了行驶方向的准确性。
图4是本发明实施例提供的一种确定车辆在运行线路上行驶方向的装置的结构示意图。参见图4，该装置包括：
位置点获取模块401，用于获取车辆的多个位置点；
位移轨迹获取模块402，用于根据该车辆的多个位置点，获取车辆的位移轨迹；
相似度获取模块403，用于获取该位移轨迹与第一轨迹之间的第一相似度，以及该位移轨迹与第二轨迹之间的第二相似度，该第一轨迹为该位移轨迹在运行线路上行方向上的投影，该第二轨迹为该位移轨迹在该运行线路下行方向上的投影；
行驶方向确定模块404，用于将与该位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定为该车辆在运行线路上的行驶方向。
在一种可能实现方式中，该位移轨迹获取模块402用于对于该多个位置点中的每两个相邻位置点，获取该每两个相邻位置点之间的位移向量；将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为该车辆的位移轨迹。
在一种可能实现方式中，该相似度获取模块403用于：
对于该多个位置点中的每个位置点，获取该每个位置点的第一投影点和第二投影点，该第一投影点为在该运行线路上行方向上的投影点，该第二投影点为在该运行线路下行方向上的投影点；
根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取该第一轨迹；
根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取该第二轨迹；
根据该位移轨迹与该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角获取该第一相似度，以及根据该位移轨迹与该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角获取该第二相似度。
在一种可能实现方式中，该相似度获取模块403用于：
计算该位移轨迹和该第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量；
计算该位移轨迹和该第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量；
获取第一距离和第二距离，该第一距离为该第一方向相似度向量与n-1维全1向量之间的欧氏距离，该第二距离为该第二方向相似度向量与该n-1维全1向量之间的欧式距离；
将该第一距离作为该第一相似度，该第二距离作为该第二相似度。
在上述任一种实现方式中，该装置还包括：
位置点存储模块，用于接收该车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；判断该车辆在该接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则将该接收到的位置点存储至服务器内存中；
该位置点获取模块用于当接收到行驶方向确定请求时，从该服务器内存中获取该车辆的多个位置点。
需要说明的是：上述实施例提供的确定车辆在运行线路上行驶方向的装置在确定车辆在运行线路上行驶方向的时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的确定车辆在运行线路上行驶方向的装置与确定车辆在运行线路上行驶方向的方法实施例属于同一构思，其具体实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。
图5是根据本发明实施例提供的一种车辆在运行线路上行驶方向的确定装置500的框图。例如，装置500可以被提供为一服务器。参照图5，装置500包括处理组件522，其进一步包括一个或多个处理器，以及由存储器532所代表的存储器资源，用于存储可由处理部件522的执行的指令，例如应用程序。存储器532中存储的应用程序可以包括一个或一个以上的每一个对应于一组指令的模块。此外，处理组件522被配置为执行指令，以执行上述车辆在运行线路上行驶方向的确定方法。
装置500还可以包括一个电源组件526被配置为执行装置500的电源管理，一个有线或无线网络接口550被配置为将装置500连接到网络，和一个输入输出(I/O)接口558。装置500可以操作基于存储在存储器532的操作系统，例如Windows ServerTM，Mac OS XTM，UnixTM,LinuxTM，FreeBSDTM或类似。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种确定车辆在运行线路上行驶方向的方法，其特征在于，所述方法包括：
获取车辆的多个位置点；
按照时间先后顺序，根据多个位置点中的每两个相邻位置点，获取所述每两个相邻位置点之间的位移向量；将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为所述车辆的位移轨迹{V0，…，Vi，…，Vn-1}；
对于所述多个位置点中的每个位置点，获取所述每个位置点的第一投影点和第二投影点，所述第一投影点为在所述运行线路上行方向上的投影点，所述第二投影点为在所述运行线路下行方向上的投影点；
根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取第一轨迹{Q0，…，Qi，…，Qn-1}；
根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取第二轨迹{P0，…，Pi，…，Pn-1}；
计算所述位移轨迹和所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量{S0，…，Si，…，Sn-1}，Si为Vi和Qi之间的第一夹角的余弦函数值；
计算所述位移轨迹和所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量{M0，…，Mi，…，Mn-1}，Mi为Vi和Pi之间的第二夹角的余弦函数值；
获取第一距离和第二距离，所述第一距离为所述第一方向相似度向量与全1向量{1，…，1，…，1}之间的欧氏距离，所述第二距离为所述第二方向相似度向量与所述全1向量之间的欧式距离，所述全1向量与所述第一方向相似度向量以及所述第二方向相似度向量中所包含的元素数目相同；
将所述第一距离作为第一相似度，所述第二距离作为第二相似度；
将与所述位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定为所述车辆在运行线路上的行驶方向。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取车辆的多个位置点之前，所述方法还包括：
接收所述车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；
判断所述车辆在所述接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则将所述接收到的位置点存储至服务器内存中；
所述获取车辆的多个位置点包括：
当接收到行驶方向确定请求时，从所述服务器内存中获取所述车辆的多个位置点。
3.一种确定车辆在运行线路上行驶方向的装置，其特征在于，所述装置包括：
位置点获取模块，用于获取车辆的多个位置点；
位移轨迹获取模块，用于按照时间先后顺序，根据多个位置点中的每两个相邻位置点，获取所述每两个相邻位置点之间的位移向量；将获取到的多个位移向量所确定的轨迹，作为所述车辆的位移轨迹{V0，…，Vi，…，Vn-1}；
相似度获取模块，用于对于所述多个位置点中的每个位置点，获取所述每个位置点的第一投影点和第二投影点，所述第一投影点为在所述运行线路上行方向上的投影点，所述第二投影点为在所述运行线路下行方向上的投影点；
根据多个第一投影点中的每两个相邻第一投影点，获取第一轨迹{Q0，…，Qi，…，Qn-1}；
根据多个第二投影点中的每两个相邻第二投影点，获取第二轨迹{P0，…，Pi，…，Pn-1}；
计算所述位移轨迹和所述第一轨迹中每段对应向量之间的第一夹角的余弦函数值，得到第一方向相似度向量{S0，…，Si，…，Sn-1}，Si为Vi和Qi之间的第一夹角的余弦函数值；
计算所述位移轨迹和所述第二轨迹中每段对应向量之间的第二夹角的余弦函数值，得到第二方向相似度向量{M0，…，Mi，…，Mn-1}，Mi为Vi和Pi之间的第二夹角的余弦函数值；
获取第一距离和第二距离，所述第一距离为所述第一方向相似度向量与全1向量{1，…，1，…，1}之间的欧氏距离，所述第二距离为所述第二方向相似度向量与所述全1向量之间的欧式距离，所述全1向量与所述第一方向相似度向量以及所述第二方向相似度向量中所包含的元素数目相同；
将所述第一距离作为第一相似度，所述第二距离作为第二相似度；
行驶方向确定模块，用于将与所述位移轨迹之间的相似度最大的轨迹对应的行驶方向确定为所述车辆在运行线路上的行驶方向。
4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
位置点存储模块，用于接收所述车辆每隔预设时长发送的位置点，将接收到的位置点存储至位置数据库；判断所述车辆在所述接收到的位置点的行驶速度是否大于预设阈值，如果大于，则将所述接收到的位置点存储至服务器内存中；
所述位置点获取模块用于当接收到行驶方向确定请求时，从所述服务器内存中获取所述车辆的多个位置点。
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