CN109212565B - 基于gps数据轨迹纠偏控制系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GPS数据轨迹纠偏控制系统及方法，包括车辆中控系统及服务器，该车辆中控系统包括数据采集模块和车辆控制模块，该服务器包括接收数据模块和纠偏数据分析模块；该车辆中控系统将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网传输至该服务器，所述服务器分析处理接收的信息控制车辆运行。该方法包括：1、获取定位点位置定位信息；2、对GPS位置信息轨迹进行数据纠偏分析判断；3、判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％；4、根据纠偏数据分析模块分析判断得到GPS数据最终轨迹。本发明提供一种定位误差范围小，定位精确，定位成本低，效率高的一种基于GPS数据轨迹纠偏控制系统及方法。

Description

基于GPS数据轨迹纠偏控制系统及方法

技术领域

本发明涉及GPS定位导航控制技术领域，尤其涉及基于GPS数据轨迹纠偏控制系统及方法。

背景技术

随着互联网的不断完善发展，物联网得以兴起，并使得人们生活越来越智能化。智能交通渐入人们实际生活中，智能交通系统通过先进的信息技术、通信技术、控制技术、传感技术、计算器技术和系统综合技术有效的集成和应用，使人、车、路之间的相互作用关系以新的方式呈现。从而实现实时、准确、高效、安全、节能的目标。

智能交通在生活中，通过物联网设备(如共享电动单车)中内置定位系统进行定位地理位置，并将定位数据，向服务器发送数据，而后在服务器中进一步处理数据，如统计、分析、判定。

当物联网设备(如共享电动单车)定位位置的时候，由于运动过程中GPS精度变化，不可避免会导致定位误差，产生轨迹偏移现象。因此，人们希望通过研发新的GPS定位系统，可以减少定位误差，获得与实际情况更加相近的GPS数据轨迹信息。

中国专利申请号为201110363788.9，申请日：2011年011月16日，公开日：2015年01月07日，专利名称是：基于位置预取的定位方法及系统，该发明提供了一种基于位置预取的定位方法及系统，该方法包括：S1、接收终端的定位请求信息，确定所述终端位置及移动轨迹；S2、根据所述移动轨迹和路网信息，计算预测轨迹；S3、在纠偏点接收终端的定位请求信息，依据所述纠偏点的位置和所述预测轨迹，确定所述终端的运动方向和运动速度；S4、根据所述终端的运动方向和运动速度，预取所述终端在运动方向上的预测轨迹进行定位。本发明提供的定位方法及系统在无法取得定位信号时，通过预取的定位信息提供定位服务，提高定位成功率，并对预取的定位信息进行纠正，提高定位精度和定位速度。

上述专利文献虽然公开了一种基于位置预取的定位方法及系统，该专利文献并公开的定位系统和定位方法处理定位数据复杂，定位误差范围比较大，定位不够精确，纠偏定位信息成本高，不能满足消费者的需求。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种定位误差范围小，定位精确，定位成本低，效率高的一种基于GPS数据轨迹纠偏控制系统。

本发明另一个目的提供一种实现上述控制系统的方法。

为了实现本发明第一个目的，可以采取以下技术方案：

一种基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，包括车辆中控系统及服务器，该车辆中控系统包括数据采集模块和车辆控制模块，所述数据采集模块，用于通过车辆GPS定位器进行收集当前车辆信息及位置经纬度数据；所述车辆控制模块，用于控制车辆开启或关闭；该服务器包括接收数据模块和纠偏数据分析模块，所述接收数据模块，用于接收车辆位置信息；所述纠偏数据分析模块，用于将车辆通过GPS定位器接收位置信息轨迹进行数据纠偏；

所述车辆中控系统将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网传输至该服务器，所述服务器分析处理接收的信息控制车辆运行。

所述车辆中控系统包括数据预处理模块，该数据预处理模块用于获取车辆位置信息后进行数据预处理。

所述车辆中控系统包括接收指令模块，该接收指令模块用于接收车辆发送的指令。

所述车辆中控系统包括数据存储模块和数据传输模块，所述数据存储模块，用于对预处理的信息进行保存；该数据传输模块，用于将接收的数据传输至所述服务器。

所述服务器包括下发指令模块，该指令模块用于将服务器对车辆信息分析处理后控制车辆驶出所述电子围栏控制区。

所述服务器包括数据存储模块，该存储模块，用于存储纠偏后GPS数据轨迹信息。

为了实现本发明第二个目的，可以采取以下技术方案：

一种基于GPS数据轨迹纠偏控制方法，所述方法，包括如下步骤：

步骤1)、获取定位点位置定位信息；

步骤2)、对GPS位置信息轨迹进行数据纠偏分析判断；

步骤3)、判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％，如果是，则进入下一步；

步骤4)、根据纠偏数据分析模块分析判断得到GPS数据最终轨迹。

上述所述步骤3)判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％，如果否，则返回步骤2)。

上述所述步骤1)获取定位点位置定位信息包括获取两个定点位置信息。

上述所述步骤1)获取定点位置定位信息进行优化处理。

所述步骤1)获取定点位置定位信息后，对比原始定位点和纠偏后定位点的轨迹。

本发明的有益效果是：1)本发明通过纠偏数据分析模块对车辆GPS定位数据轨迹进行纠偏处理；使车辆定位数据误差小，定位精度更加准确，控制车辆运行更加合理，方便；2)由于提高了GPS数据定位轨迹信息，降低了控制车辆运行成本，控制车辆运行效率大大提高；3)对GPS数据轨迹进行纠偏，保证了车辆运行安全，管理车辆更为便捷。

附图说明

图1为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制系统方框图；

图2为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法流程图；

图3为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的两个定位点位置信息示意图；

图4为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的两个定位点位置信息另一示意图；

图5为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的两个定位点位置信息另一示意图；

图6为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的两个定位点位置信息另一示意图；

图7为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的两个定位点位置信息另一示意图；

图8为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的对定位点优化处理示意图；

图9为本发明实施例基于GPS数据轨迹纠偏控制方法的对比原始定位点和纠偏后定位点的轨迹示意图。

具体实施方式

下面结合附图及本发明的实施例对发明作进一步详细的说明。

实施例1

参看图1，该基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，包括车辆中控系统1及服务器3，该车辆中控系统1包括数据采集模块11和车辆控制模块16，所述数据采集模块11，用于通过车辆GPS定位器进行收集当前车辆信息及位置经纬度数据；还能够采集到车辆行驶时间，速度，相位角等等信息；

所述车辆控制模块16，用于控制车辆开启或关闭；例如：控制车辆开启电门指令，所述车辆控制模块16通过中控系统1开启车辆电门；车辆关闭电门指令，所述车辆控制模块16通过中控系统1关闭车辆电门；锁上车辆后轮锁指令，通过车辆中控系统1锁上车辆后轮锁；车辆信息上报指令，通过数据传输模块14上报车辆信息；

该服务器3包括接收数据模块31和纠偏数据分析模块32，所述接收数据模块31，用于接收车辆位置信息；所述纠偏数据分析模块32，用于将车辆通过GPS定位器接收位置信息轨迹进行数据纠偏。

所述车辆中控系统1将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网2传输至该服务器3，所述服务器3分析处理接收的信息控制车辆运行。

优选地，所述车辆中控系统包括数据预处理模块12，该数据预处理模块12用于获取车辆位置信息后进行数据预处理，并且该数据预处理模块12能够获取车辆位置信息，将车辆位置经纬度精确到小数点后7位，获取车辆位置极为精准。

优选地，所述车辆中控系统1包括接收指令模块15，该接收指令模块15用于接收车辆发送的指令。

优选地，所述车辆中控系统1包括数据存储模块13和数据传输模块14，所述数据存储模块13，用于对预处理的信息进行保存，告知当前车辆位置；该数据传输模块14，用于将接收的数据传输至所述服务器3。

实施例2

参看图1，与上述实施例的不同之处在于，所述服务器3还包括数据存储模块33，该存储模块33，用于存储纠偏后GPS数据轨迹信息。

实施例3

参看图2，与上述实施例的不同之处在于，一种基于GPS数据轨迹纠偏控制方法，所述方法，包括如下步骤：

步骤1)、开始S1；

步骤2)、获取定位点位置定位信息S2；

步骤3)、对GPS位置信息轨迹进行数据纠偏分析判断S3；

步骤4)、判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％，如果是，则进入下一步S4；

步骤5)、根据纠偏数据分析模块分析判断得到GPS数据最终轨迹S5；

步骤6)、结束S6。

上述所述步骤3)判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％，如果否，则返回步骤2)S2。

参看图3，图4，图5，本实施例中，上述所述步骤2)获取定位点位置定位信息包括获取两个定点位置信息S2；所述两个定点位置为相邻的两点，在图3，图4，图5中，箭头代表：当前GPS定位方向，带箭头线条长度：代表当前位置速度大小；图3，图4，图5中，通过A、B两点，首先将B点方向速度指向平移到A点，通过AB两点组成的平行四边形的对角线，定为A点到B点更加合理的方向；截取B点的速度大小，得到B’点；

参看图6，将B点和B’点相连，对B点位置进行移动到B’点上，确定B’点为纠偏B点后的位置；

参看图7，但是，A点与B点定位的准确程度不确定，所以假定两点准确度都为50％，移动A点和B点的位置，到A’和B’的位置。

实施例4

与上述实施例的不同之处在于，通过该纠偏数据分析模块32对所有定位点进行分析判断；

(1)通过对两个定位点的分析，使得有误差的两个点的位置进行更加合理的方向的偏移。

(2)同样的，遍历所有的定位点，进行纠偏分析的调整。

(3)每一次遍历所有定位点的过程中，会计算定位点变动的数量。

(4)如果变动点数大于总定位点数量的10％，就再进行迭代。

(5)直到，变动的点数小于总定位点数的10％，就终止分析判断。

(6)得到纠偏后所有的定位点。

实施例5

参看图8，与上述实施例的不同之处在于，上述所述步骤1)获取定点位置定位信息进行优化处理。

主要优化为，B点位置，在A与B、B与C，两次运算过程中最终确定B点的位置为两次结果点连接的中点。

另外，B点位置确定时，有权重属性的添加，更加准确定位B点的实际位置。

实施例6

参看图9，与上述实施例的不同之处在于，上述所述步骤1)获取定点位置定位信息后，对比原始定位点和纠偏后定位点的轨迹。

本发明对GPS提供的多个定位点组成的路径进行纠偏后得到跟接近于实际的轨迹，得到纠偏的GPS数据与实际GPS轨迹误差小，精度高，控制车辆运行更加准确，保证了车辆运行的安全。

以上所述，仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，其特征在于：包括车辆中控系统及服务器，该车辆中控系统包括数据采集模块和车辆控制模块，所述数据采集模块，用于通过车辆GPS定位器进行收集当前车辆信息及位置经纬度数据；所述车辆控制模块，用于控制车辆开启或关闭；该服务器包括接收数据模块和纠偏数据分析模块，所述接收数据模块，用于接收车辆位置信息；所述纠偏数据分析模块，用于将车辆通过GPS定位器接收位置信息轨迹进行数据纠偏；

所述车辆中控系统将采集的车辆信息及车辆控制信息通过物联网传输至该服务器，所述服务器分析处理接收的信息控制车辆运行；

纠偏方式如下：

获取两个定点位置定位信息，两个定点位置分别为A和B，所述两个定点位置为相邻的两点；通过A、B两点，首先将B点方向速度指向平移到A点，通过AB两点组成的平行四边形的对角线，定为A点到B点更加合理的方向；截取B点的速度大小，得到B’点；

将B点和B’点相连，对B点位置进行移动到B’点上，确定B’点为纠偏B点后的位置；

但是，A点与B点定位的准确程度不确定，所以假定两点准确度都为50％，移动A点和B点的位置，到A’和B’的位置。

2.根据权利要求1所述的基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，其特征在于：所述车辆中控系统包括数据预处理模块，该数据预处理模块用于获取车辆位置信息后进行数据预处理。

3.根据权利要求1所述的基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，其特征在于：所述车辆中控系统包括接收指令模块，该接收指令模块用于接收车辆发送的指令。

4.根据权利要求1所述的基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，其特征在于：所述车辆中控系统包括数据存储模块和数据传输模块，所述数据存储模块，用于对预处理的信息进行保存；该数据传输模块，用于将接收的数据传输至所述服务器。

5.根据权利要求1-4任一所述的基于GPS数据轨迹纠偏控制系统，其特征在于：所述服务器包括数据存储模块，该存储模块，用于存储纠偏后GPS数据轨迹信息。

6.一种基于GPS数据轨迹纠偏控制方法，其特征在于：所述方法，包括如下步骤：

步骤1)、获取定位点位置定位信息，获取定位点位置定位信息包括获取两个定点位置信息；

步骤2)、对GPS位置信息轨迹进行数据纠偏分析判断；

两个定点位置分别为A和B，所述两个定点位置为相邻的两点；通过A、B两点，首先将B点方向速度指向平移到A点，通过AB两点组成的平行四边形的对角线，定为A点到B点更加合理的方向；截取B点的速度大小，得到B’点；

将B点和B’点相连，对B点位置进行移动到B’点上，确定B’点为纠偏B点后的位置；

但是，A点与B点定位的准确程度不确定，所以假定两点准确度都为50％，移动A点和B点的位置，到A’和B’的位置；

步骤3)、判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％，如果是，则进入下一步；

步骤4)、根据纠偏数据分析模块分析判断得到GPS数据最终轨迹。

7.根据权利要求6所述基于GPS数据轨迹纠偏控制方法，其特征在于：所述步骤3)判定GPS位置定点轨迹数据变动点数是否小于10％，如果否，则返回步骤2)。

8.根据权利要求6所述基于GPS数据轨迹纠偏控制方法，其特征在于：所述步骤1)获取定点位置定位信息进行优化处理。

9.根据权利要求6所述基于GPS数据轨迹纠偏控制方法，其特征在于：所述步骤1)获取定点位置定位信息后，对比原始定位点和纠偏后定位点的轨迹。