CN109633727A - 一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，包括以下步骤：S1：通过共享单车用户终端获取GPS轨迹，以用户ID为类别，构造轨迹点数据列表；S2：利用初始定位功能，将骑行路径中的轨迹进行地图匹配，获取发生该骑行行为道路的规定行驶方向信息；S3：利用轨迹点及道路规定行驶方向信息，通过其轨迹偏角，根据道路南北走向及东西走向逆行行为判别角度范围的不同，对不同走向道路的逆行行为进行识别；逆行行为定义为某一用户一条骑行路径中，以正北方向为基准，顺时针方向计算，超过半数轨迹点的轨迹偏角落入南北或东西向道路上逆行行为判别角度范围内的骑行行为。
Description
技术领域
本发明涉及基于大数据交通安全管理领域，具体为一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法。
背景技术
目前，共享单车的研究主要集中在共享单车的定位、停放点设计规划、投放和违法行为治理等方面。值得注意的是，共享单车违法行为治理的研究大多只涉及乱停乱放问题，并未探讨其逆行行为。再者，若仅仅讨论如何治理共享单车逆行违法行为，无法从根源上解决该问题，这需要及时可靠地识别出共享单车的逆行行为。现存文献主要采用图像分析方法识别机动车的逆行行为，但未涉及共享单车逆行行为的研究，且图像分析方法，难以及时准确识别出共享单车逆行行为。由此可见，有必要探究一种高效可行的共享单车逆行行为识别方法。
将共享单车实时产生的GPS轨迹数据与高德地图等开放平台中的JS API相连接，使得基于轨迹偏角识别出共享单车逆行行为成为可能。现今，对于共享单车逆行行为的识别方法十分稀少，而共享单车行业又将进入成熟期，增长态势将趋于稳定。因此，亟需探究一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，及时可靠地判断骑行人的逆行行为，发挥共享单车覆盖公交盲区、强化轨道交通优势、解决最后一公里及完善城市微循环的积极作用。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，解决现有技术中的问题。
为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下
一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，包括以下步骤：
S1：通过共享单车用户终端获取GPS轨迹，以用户ID为类别，构造轨迹点数据列表；
S2：利用互联网地图API的初始定位功能，将骑行路径中的轨迹进行地图匹配，获取发生该骑行行为道路的规定行驶方向信息；
S3：利用所获得的道路规定行驶方向信息，根据道路南北走向及东西走向逆行行为判别角度范围的不同，通过轨迹点的轨迹偏角，对不同走向道路的逆行行为进行识另；
逆行行为定义为某一用户一条骑行路径中，以正北方向为基准，顺时针方向计算，超过半数轨迹点的轨迹偏角落入南北或东西向道路上逆行行为判别角度范围内的骑行行为。
作为一种优选技术方案，在上述步骤S1中，
首先，将轨迹点的GPS坐标转换为互联网地图坐标，调用轨迹纠偏服务，保证转换后轨迹点坐标的精确度；
其次，获取请求服务权限标识及终端所属的用户ID，进而获取每个用户ID下的轨迹点数据。
作为一种优选技术方案，在上述步骤S2中，
当某一道路首次出现骑行行为时，将此道路规定行驶方向信息从互联网地图加载，并录入数据库；
当该道路再次出现骑行行为时，直接读取数据库信息，以减少识别时间；
该数据库中道路规定行驶方向信息数据会随发生骑行行为道路的增加而不断更新。
作为一种优选技术方案，轨迹点数据包括经度、纬度、速度、方向及时间；
作为一种优选技术方案，道路为南北走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正北方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[90°，180°]范围内时，即判定其为逆行行为；
道路为南北走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正南方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[270°，360°]范围内时，即判定其为逆行行为；
道路为东西走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正东方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[180°，270°]范围内时，即判定其为逆行行为；
道路为东西走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正西方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[0°，90°]范围内时，即判定其为逆行行为。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果：
在现有技术中还没有类似对共享单车逆行行为进行识别的方法，而申请人在此次申请之前也提出了一些基于其他方向的共享单车逆行行为识别方法，本方法与这些方法相比主要的优势在于方法给为简单，易操作，实际应用起来更容易操作。
附图说明
图1为本发明的总体流程图；
图2为南北走向道路中共享单车逆行行为的判别示意图；
图3为东西走向道路中共享单车逆行行为的判别示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明做进一步详细说明。
实施例
一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，将某一用户一条骑行路径中，超过半数轨迹点的轨迹偏角(以正北方向为基准，顺时针方向计算)，落入南北或东西向道路上逆行行为判别角度范围内的骑行行为，定义为共享单车的逆行行为。
一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，包括以下步骤：
(1)通过共享单车用户终端获取GPS轨迹，以用户ID为类别，利用高德地图开放平台，构造轨迹点数据列表，轨迹点数据包括原始轨迹点的经度、纬度、速度、方向及时间；
(3)通过高德地图开放平台JS API中的AMap.convertFrom()方法，首先将轨迹点的GPS坐标转换为高德地图坐标，调用轨迹纠偏服务，保证转换后轨迹点坐标的精确度；
(3)通过猎鹰轨迹服务的终端管理功能，将每一不同用户ID各视为一个终端，经过终端接口查询，获取请求服务权限标识及终端所属service的ID，进而获取所需每个用户ID内包含轨迹点的轨迹点数据；
(4)利用终端接口获取其最先出现的五个轨迹点进行地图匹配(猎鹰轨迹服务系统需要有一段至少包含5个点的正常连续轨迹才能进行终端位置查询，否则接口会报错)，即利用初始定位功能，将轨迹点标识至地图，从而获取该轨迹点出现的道路，继而获取该道路的规定行驶方向(猎鹰轨迹服务可通过地图标注获取规定行驶方向信息)；
当某一道路是首次出现骑行行为时，将道路的规定行驶方向记载至数据库，使得当其他用户骑行至该道路时，直接读取数据库信息，减少从高德地图识别时间。该数据库中道路规定行驶方向信息数据随出现首次骑行行为的道路的增加而不断更新；
(5)由于高德地图开发者平台默认以正北方向为基准，顺时针衡量轨迹点的轨迹偏角大小，利用查询到的纠偏后轨迹点及道路走向信息，通过其轨迹偏角，对不同走向道路类型的逆行行为进行识别；
道路为南北走向时，在一条骑行于规定行驶方向为正北方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[90°，180°]范围内时，即判定其为逆行行为，如图2所示；
道路为南北走向时，在一条骑行于规定行驶方向为正南方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[270°，360°]范围内时，即判定其为逆行行为，如图2所示；
道路为东西走向时，在一条骑行于规定行驶方向为正东方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[180°，270°]范围内时，即判定其为逆行行为，如图3所示；
道路为东西走向时，在一条骑行于规定行驶方向为正西方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[0°，90°]范围内时，即判定其为逆行行为，如图3所示。
按照上述实施例，便可很好地实现本发明。值得说明的是，基于上述结构设计的前提下，为解决同样的技术问题，即使在本发明上做出的一些无实质性的改动或润色，所采用的技术方案的实质仍然与本发明一样，故其也应当在本发明的保护范围内。
Claims (5)
1.一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：通过共享单车用户终端获取GPS轨迹，以用户ID为类别，构造轨迹点数据列表；
S2：利用互联网地图API的初始定位功能，将骑行路径中的轨迹进行地图匹配，获取发生该骑行行为道路的规定行驶方向信息；
S3：利用所获得的道路规定行驶方向信息，根据道路南北走向及东西走向逆行行为判别角度范围的不同，通过轨迹点的轨迹偏角，对不同走向道路的逆行行为进行识别；
逆行行为定义为某一用户一条骑行路径中，以正北方向为基准，顺时针方向计算，超过半数轨迹点的轨迹偏角落入南北或东西向道路上逆行行为判别角度范围内的骑行行为。
2.根据权利要求1所述的一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，其特征在于，在上述步骤S1中，
首先，将轨迹点的GPS坐标转换为互联网地图坐标，调用轨迹纠偏服务，保证转换后轨迹点坐标的精确度；
其次，获取请求服务权限标识及终端所属的用户ID，进而获取每个用户ID下的轨迹点数据。
3.根据权利要求1所述的一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，其特征在于，在上述步骤S2中，
当某一道路首次出现骑行行为时，将此道路规定行驶方向信息从互联网地图加载，并录入数据库；
当该道路再次出现骑行行为时，直接读取数据库信息，以减少识别时间；
该数据库中道路规定行驶方向信息数据会随发生骑行行为道路的增加而不断更新。
4.根据权利要求1所述的一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，其特征在于，轨迹点数据包括经度、纬度、速度、方向及时间。
5.根据权利要求1所述的一种基于轨迹偏角的共享单车逆行行为识别方法，其特征在于，
道路为南北走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正北方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[90°，180°]范围内时，即判定其为逆行行为；
道路为南北走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正南方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[270°，360°]范围内时，即判定其为逆行行为；
道路为东西走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正东方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[180°，270°]范围内时，即判定其为逆行行为；
道路为东西走向时，在一条骑行于道路规定行驶方向为正西方向的骑行路径中，当该条路径中超过半数轨迹点的轨迹偏角落入[0°，90°]范围内时，即判定其为逆行行为。
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