CN109712516B

CN109712516B - 一种基于gnss设备的车辆分布热力图构建方法和展示系统

Info

Publication number: CN109712516B
Application number: CN201811561131.1A
Authority: CN
Inventors: 陈锐; 温佐滔
Original assignee: Chengdu Luxingtong Information Technology Co ltd
Current assignee: Chengdu Luxingtong Information Technology Co ltd
Priority date: 2018-12-20
Filing date: 2018-12-20
Publication date: 2021-08-24
Anticipated expiration: 2038-12-20
Also published as: CN109712516A

Abstract

本发明公开了一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法和展示系统，系统包括至少一台安装于车辆的车载设备，该车载设备连接有GNSS设备，以及信号连接所述至少一台车载设备的处理后端，和信号连接该处理后端的显示前端。方法包括：数据采集的步骤、单位尺寸偏移量计算的步骤、位置点位计算和筛选的步骤、热力点图层构建的步骤和图层融合的步骤。本发明提供一套针对客户端的车辆分别热力图构建方案，精简了用户操作的繁琐程度，使得热力图展示效果更好。

Description

一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法和展示系统

技术领域

本发明涉及车联网监控领域，尤其是一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法和展示系统。

背景技术

随着汽车保有量的日益增加，各个车联网平台所要监控的车辆也在不断增多。因此，实时显示平台中所有车辆分布的热力图也成为了重点需求之一。

目前，显示热力图主要是在Web网页端实现，该种方式对于用户的使用来说，不太方便，操作较为繁琐。同时，该种方式没有针对性，在各种系统上的显示效果均不佳。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种针对Windows客户端的车辆分别热力图展示方案。以提供一套简便的、成熟的车辆分布热力图展示方案和开源技术，提高展示效果。

本发明采用的技术方案如下：

一种车辆分布热力图展示系统，包括至少一台安装于车辆的车载设备(每一辆车对应一台车载设备)，该车载设备连接有GNSS设备，系统还包括信号连接所述至少一台车载设备的处理后端，和信号连接该处理后端的显示前端；其中：

任一车载设备用于向处理后端发送数据包，每一数据包均包含对应GNSS设备所采集的位置数据；

处理后端用户提取出每一数据包中的位置数据，将所有位置数据传输给显示前端；

显示前端用于计算加载的地图的长度数据(ActuallyWidth)和宽度数据(ActuallyHeight)；还获取所述地图的纬度边界值(上边界Lat_N、下边界Lat_S)和经度边界值(右边界Lng_E、左边界lng_W)；根据长度数据、宽度数据、纬度边界值和经度边界值，计算出地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)；基于地图的单位长度对应的经度偏移量、单位高度对应的纬度偏移量，计算从处理后端获取的位置数据在地图中的位置点位；还构建与所述地图尺寸一致的热力点图层，并以预定规则，从计算出的位置点位中，筛选出位置点位在该热力点图层中进行标记；还用于将标记出位置点位的热力点图层与所述地图进行融合，输出车辆分布热力图。

通过车载设备对车辆的定位，基于对不规则地图的单位尺寸进行换算，可以将车辆准确定位到所构建的热力点图层上，进一步将热力点图层融合到非标准地图上，一方面，可以将车辆定位准确显示在所加载的非标准地图中，另一方面，重新构建的热力点图层在标记点位时，不会对地图造成任何影响，可以反复构建新的热力点图层而保持原地图不便，相对于直接在地图中进行点位标记，在更新数据时，可以更加快捷、准确。同时，通过该种方式，所展示的热力图分布对系统版本更具针对性，展示效果更好，用户操作更加简便。

进一步的，所述对位置点位筛选的预定规则为：基于计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选。

基于原位置点位进行数量筛选，可以是筛选结果具有代表性。进而权衡定位精度和数据运算量。

进一步的，所述对位置点位筛选的预定规则为：采用均匀抽样的方法，对所述计算出的位置点位进行抽取。

均匀抽样的方式对点位进行抽取，可以使得以简便的方式，抽取出具有代表性的数据。

进一步的，对所述计算出的位置点位进行抽取的总量在10万个以内。

设置筛选的点位的总量上限，是基于对热力图显示精度要求和系统运算量的折中考虑，在保证所展示的结果可以反映分别效果的情况下，尽量减少系统的运算量，节省机器开销。

进一步的，所述地图的单位高度所对应的纬度偏移量的计算方法为：Py＝(Lat_N–Lat_S)/ActuallyHeight；所述地图的单位长度对应的经度偏移量的计算方法为：Px＝(Lng_E–Lng_W)/ActuallyWidth。

设置单位尺寸偏移参数，可以预先得到定位修正参数，进而在定位点位标记时，快速对其进行位置修正。同时，基于地图边界和尺寸对单位尺寸的偏移量进行评估，可以适配于所加载的不同的地图，进而提高系统的通用性，同时保证对点位定位的精度。

为解决上述全部或部分问题，本发明提供了一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法，包括以下步骤：

A.分别接收若干车载设备上传的数据包，每个数据包中均包含GNSS设备采集的位置数据；

B.分别获取地图的长度数据(ActuallyWidth)、宽度数据(ActuallyHeight)、纬度边界值(上边界Lat_N、下边界Lat_S)和经度边界值(右边界Lng_E、左边界lng_W)；

C.基于步骤B获取的数据，分别计算出所述地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)；

D.基于地图的单位长度对应的经度偏移量、单位高度对应的纬度偏移量，计算每一个车载设备对应的位置数据在地图中的位置点位；

E.构建热力点图层，所述热力点图层的尺寸与所述地图的尺寸一致；以预定规则，筛选步骤D计算出的位置点位，将筛选出的位置点位在所述热力点图层中进行标记；

F.将标记出位置点位的热力点图层与所述地图进行融合，得到车辆分布热力图。

进一步的，所述步骤E中，对在热力点图层中标记的位置点位的筛选规则为：基于步骤D中计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选。

进一步的，所述基于步骤D中计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选具体为：采用均匀抽样的方式，对步骤D中计算出的位置点位进行抽取。

进一步的，对步骤D中计算出的位置点位进行抽取的总量不超过10万个。

进一步的，上述地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)的计算方法分别为：

Px＝(Lng_E–Lng_W)/ActuallyWidth；

Py＝(Lat_N–Lat_S)/ActuallyHeight。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：

1、本发明提供一套针对客户端的车辆分别热力图构建方案，精简了用户操作的繁琐程度，使得热力图展示效果更好。

2、本发明中对位置点位的筛选，一方面可以保证筛选出的数据对整体数据的代表性，不会造成展示区域的遗漏，另一方面，可以大幅减少系统所展示点位的数量，节省系统运算开销。

3、本发明的方案不受所加载的地图的标准性的限制，可以自动计算出单位尺寸的位置偏移量，进而主动对定位点位的位置进行修正，定位精度更高。同时，本发明对于热力图的展示，为在新建图层中进行的标记和展示，对加载的地图不会造成任何影响，对于定位数据可以随意更新而不用对地图进行重新加载，系统运算负荷更低，稳定性更高。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

一种车辆分布热力图展示系统，包括至少一台安装于车辆的车载设备，该车载设备连接有GNSS设备，系统还包括信号连接所述至少一台车载设备的处理后端，和信号连接该处理后端的显示前端；

显示前端用于计算加载的地图的长度数据(ActuallyWidth)和宽度数据(ActuallyHeight)；还获取所述地图的纬度边界值(上边界Lat_N、下边界Lat_S)和经度边界值(右边界Lng_E、左边界lng_W)；根据长度数据、宽度数据、纬度边界值和经度边界值，计算出地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)；基于地图的单位长度对应的经度偏移量、单位高度对应的纬度偏移量，计算从处理后端获取的位置数据在地图中的位置点位；还构建与所述地图尺寸一致的热力点图层，并以预定规则，从计算出的位置点位中，筛选出位置点位在该热力点图层中进行标记；还用于将标记出位置点位的热力点图层与所述地图进行融合，输出车辆分布热力图。所构建的热力点图层，为一透明图层。

上述对位置点位的筛选规则为：基于计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选。具体地，采用均匀抽样的方式，对计算出的位置点位进行抽取。进一步，抽取的位置点位的总量设置在10万个以内。例如，超过10万个点位，则每间隔1个点位，抽取一个点位作为有效点位；超过20万个点位，则每间隔2个点位，抽取一个点作为有效点位,以此类推。这样的考虑在于，热力图对于精度的要求并不是很高，对于大量的点位，通过筛选的方式，可以即满足热力图分布的展示效果，又减少对数据展示总量，提高系统性能。

本实施例公开了另一种车辆分布热力图展示系统，包括至少一台安装于车辆的车载设备，该车载设备连接有GNSS设备，还包括信号连接所述至少一台车载设备的处理后端，和信号连接该处理后端的显示前端；

显示前端用于计算加载的中国地图的长度数据(ActuallyWidth)和宽度数据(ActuallyHeight)；还获取所述地图的纬度边界值(上边界Lat_N＝53.56°、下边界Lat_S＝18.16°)和经度边界值(右边界Lng_E＝135.2°、左边界lng_W＝73.5°)；还计算出地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py＝(Lat_N–Lat_S)/ActuallyHeight)，和单位长度对应的经度偏移量(Px＝(Lng_E–Lng_W)/ActuallyWidth)；基于Px和Py，计算从处理后端获取的位置数据在地图中的位置点位；以经纬度(对应于位置数据)为(30.628487,104.047602)为例，其对应在上述地图(以地图左下角作为原点)中的位置点位(x,y)为：x＝(104.047602-73.5)*Px，Y＝(30.628487-18.16)*Py。

显示前端还构建与所述地图尺寸一致的热力点图层，并以预定规则，从计算出的位置点位中，筛选出位置点位在该热力点图层中进行标记；还用于将标记出位置点位的热力点图层与所述地图进行融合(例如将热力点图层覆盖到地图上)，输出车辆分布热力图。

上述显示前端一般为Windows客户端，所述图形的绘制和融合，可通过图形设备接口(Graphics Device Interface，GDI)接入绘图程序以对图像数据进行处理并输出。这样，可以确保对于运行平台的兼容性，保证展示的效果，同时，通过应用而非web展示的方式，可以精简用户的操作，提高用户体验。

本实施例公开了一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法，包括以下步骤：

上述构建的热力点图层为一透明图层。

进一步的，步骤E中，对在热力点图层中标记的位置点位的筛选规则为：基于步骤D中计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选。具体地，采用均匀抽样的方式，对步骤D中计算出的位置点位进行抽取。进一步，抽取的位置点位的总量设置在10万个以内。例如，超过10万个点位，则每间隔1个点位，抽取一个点位作为有效点位；超过20万个点位，则每间隔2个点位，抽取一个点作为有效点位,以此类推。这样的考虑在于，热力图对于精度的要求并不是很高，对于大量的点位，通过筛选的方式，可以即满足热力图分布的展示效果，又减少对数据展示总量，提高系统性能。

本实施例公开了另一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法，包括以下步骤：

B.分别获取地图的长度数据(ActuallyWidth)、宽度数据(ActuallyHeight)、纬度边界值(上边界Lat_N、下边界Lat_S)和经度边界值(右边界Lng_E、左边界lng_W)；以中国地图为例，经纬度边界值为：Lat_S＝18.16°，Lat_N＝53.56°，Lng_E＝135.2°，lng_W＝73.5°；

C.基于步骤B获取的数据，通过如下方式，分别计算出所述地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)：

Py＝(Lat_N–Lat_S)/ActuallyHeight；

Px＝(Lng_E–Lng_W)/ActuallyWidth；

D.基于地图的单位长度对应的经度偏移量、单位高度对应的纬度偏移量，计算每一个车载设备对应的位置数据在地图中的位置点位；以经纬度(对应于位置数据)为(30.628487,104.047602)为例，其对应在上述地图(以地图左下角作为原点)中的位置点位(x,y)为：x＝(104.047602-73.5)*Px，Y＝(30.628487-18.16)*Py；

E.构建透明的热力点图层，所述热力点图层的尺寸与所述地图的尺寸一致；以均匀抽样的方式，筛选步骤D计算出的位置点位，在所述热力点图层中进行标记；

上述图形的绘制和融合，可通过图形设备接口(Graphics Device Interface，GDI)接入绘图程序以对图像数据进行处理并输出。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims

1.一种车辆分布热力图展示系统，包括至少一台安装于车辆的车载设备，该车载设备连接有GNSS设备，系统还包括信号连接所述至少一台车载设备的处理后端，和信号连接该处理后端的显示前端；其特征在于，

显示前端用于计算加载的地图的长度数据(ActuallyWidth)和宽度数据(ActuallyHeight)；还获取所述地图的纬度边界值(上边界Lat_N、下边界Lat_S)和经度边界值(右边界Lng_E、左边界Lng_W)；根据长度数据、宽度数据、纬度边界值和经度边界值，计算出地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)：Py＝(Lat_N–Lat_S)/ActuallyHeight，Px＝(Lng_E–Lng_W)/ActuallyWidth；

基于地图的单位长度对应的经度偏移量、单位高度对应的纬度偏移量，计算从处理后端获取的位置数据在地图中的位置点位；还构建与所述地图尺寸一致的热力点图层，并以预定规则，从计算出的位置点位中，筛选出位置点位在该热力点图层中进行标记；还用于将标记出位置点位的热力点图层与所述地图进行融合，输出车辆分布热力图。

2.如权利要求1所述的车辆分布热力图展示系统，其特征在于，所述对位置点位筛选的预定规则为：基于计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选。

3.如权利要求2所述的车辆分布热力图展示系统，其特征在于，所述对位置点位筛选的预定规则为：采用均匀抽样的方法，对所述计算出的位置点位进行抽取。

4.如权利要求3所述的车辆分布热力图展示系统，其特征在于，对所述计算出的位置点位进行抽取的总量在10万个以内。

5.一种基于GNSS设备的车辆分布热力图构建方法，其特征在于，包括以下步骤：

C.基于步骤B获取的数据，分别计算出所述地图的单位高度所对应的纬度偏移量(Py)，和单位长度对应的经度偏移量(Px)：Px＝(Lng_E–Lng_W)/ActuallyWidth；

Py＝(Lat_N–Lat_S)/ActuallyHeight；

6.如权利要求5所述的车辆分布热力图构建方法，其特征在于，所述步骤E中，对在热力点图层中标记的位置点位的筛选规则为：基于步骤D中计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选。

7.如权利要求6所述的车辆分布热力图构建方法，其特征在于，所述基于步骤D中计算出的位置点位的数量，对位置点位进行筛选具体为：采用均匀抽样的方式，对步骤D中计算出的位置点位进行抽取。

8.如权利要求7所述的车辆分布热力图构建方法，其特征在于，对步骤D中计算出的位置点位进行抽取的总量不超过10万个。