CN110085048A - 一种基于gps数据的公交车实时到离站点计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，包括首先，获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息，对车辆的实时GPS信息进行前置处理‑GPS补全和排序，然后，是对每一个线路的站点按一定的范围画出电子围栏，再然后，就是根据电子围栏算法计算车辆的进出事件，并对进出事件的结果进行过滤和后置处理，最后，实时输出公交车辆的到离站点信息，智能公共交通系统接收到相关信息之后，进行后续的实时信息的分布和更新，以解决使用公交车实时到离站点计算方法时，公交车的车载终端不兼容的问题；同时，未使用了电子围栏的算法，难以保证公交车实时显示到离站点信息的不准确的问题。

Description

一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法

技术领域

本发明属于公交车实时到离站点计算技术领域，具体涉及一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法。

背景技术

目前，智能公共交通系统的发展成为全球城市交通发展的热点。在国外，智能公共交通系统发展的较成熟，体系也较完善，并且有较成熟的应用产品和解决方案，例如，以色列的Optibus公司。但在国内，城市公共交通的智能化和信息化较为落后，相关的技术和设施也不够先进，使得乘客很难实时的获取公交车的运行信息，所以乘客对公共交通的满意度不高。但随着网约车的兴起，乘客选择公交出行的比例也越来越低，从而遏制了公交系统的健康发展。因此，国家和政府在大力提倡和发展城市公共交通的同时，也必须实现和改善公共交通系统的信息化和智能化，为乘客提供更全面更实时的公交运行信息，总体提高公交系统的运行效率和服务水平。公交车的实时到离站信息是乘客出行比较关心信息，也是智能公共交通系统重要的组成部分。有了公交车的实时到离站信息，乘客可以通过电子站牌，手机APP等方式实时的了解公交车在哪个站点，而公交企业管理者可以通过智能公共交通系统进行合理的调度。目前，公交车的实时到离站信息都是通过公交车上的车载设备上报给智能公共交通系统进行显示。因此，公交车的实时到离站信息会受到公交车的车载设备的干扰，而目前受制于成本和厂商的因素，车载设备的性能和标准难以统一，存在着2G设备和4G设备并存的情况，从而导致部分车辆只有实时GPS信息，却无法上报公交车到离站信息的情况。目前，针对这一问题的研究较少，更多的学者关注在公交车实时到站预测和实时调度方面的研究，如华东交通大学学报中发表的基于预测算法的公交车实时到站时间查询系统中实现了基于预测算法的公交车实时到站查询系统，兰州交通大学发表的基于GPS的公交实时调度优化研究中对公交车的实时调度进行了优化研究。因此，本专利为了解决部分公交车无法实时获取到离站信息的问题，发明了一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法。

本发明的目的在于提供一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，已解决进行公交车实时到离站点计算时，解决公交车的车载终端不兼容的问题；同时，未使用了电子围栏的算法，难以保证公交车实时显示到离站点信息的不准确的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，以解决使用公交车实时到离站点计算方法时，公交车的车载终端不兼容的问题；同时，未使用了电子围栏的算法，难以保证公交车实时显示到离站点信息的不准确的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于包括以下处理步骤：

步骤一：获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息；

步骤二：画出电子围栏；

步骤三：根据电子围栏算法计算车辆的进出事件，并对进出事件的结果进行过滤和补全丢失离的站点；

步骤四：实时输出公交车辆的到离站点信息，进行实时信息的分布和更新。

离站点计算方法的步骤一中获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息具体包括以下步骤：

S1：从智能公共交通系统后台服务器实时获取公交车辆行驶的线路信息和车辆运行的GPS信息；

S2：对车辆的实时GPS信息进行GPS补全和排序。

获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息的步骤S2中GPS补全通过以下方式处理：基于设备发送时间和系统接受时间分组，相同时间点，取接收时间最后的点作为计算值如果设备发生时间不同，且两点间经纬度不同时，根据前后两点间的经纬度，计算方位角和距离及平均速度，按照平均速度将两个GPS点间时间间隔逐一补全。

获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息的所述步骤S2中GPS排序通过以下方式处理：按照时间的先后顺序对补全的GPS信息进行排序，并将排序好的结果输入给地理围栏测试数据库。

离站点计算方法的所述步骤二中画出电子围栏包括以下处理步骤：对输入每一条线路的站点信息；以站点为中心画出站点电子围栏，电子围栏的半径为50m-100m，但各个电子围栏不能进行重叠。

离站点计算方法的所述步骤三中计算车辆的进出事件包括以下处理步骤：对输入的GPS信息输入地理围栏测试数据库，GPS信息触发地理围栏测试数据库的围栏，地理围栏测试数据库会形成进出围栏事件，进出事件就是站点的到离站。

离站点计算方法的所述步骤三中对进出事件的结果进行过滤，包括以下处理步骤：

S1：过滤其他线路车辆触发的站点围栏进出事件；使用流处理平台confluentconnect将mysql中车辆线路站点关联静态表同步到开源流处理平台kafka中，注册成表，用进出事件数据关联静态表过滤其他线路的车辆；

S2：过滤当前线路不同上下行触发的进出事件；站点的方位角与进出事件中GPS的方位角差值绝对值超过60度过滤掉，在60度以内则是正常，写入一个新的topic。

离站点计算方法的所述步骤三中对进出事件的结果进行补全丢失离的站点，包括以下处理步骤：

S1：拿到每条线路的最大站点数，将线路站点关系表按照线路上下行聚合，得到每条线每个上下行的最大站点数；

S2：从kafka读入到离站数据,通过线路，上下行关联到最大站点数；

S3：将关联到最大站点数的到离数据站按线路，上下行进行分组处理，记录每一辆车上一次到离站数据的信息；

S4：补全每个站点丢失了单独的到或者单独的离的数据；

S5：补全丢失完整到离的站点。

所述地理围栏测试数据库为tile38。

本发明与现有技术相比，具有以下有益效果：

本发明是为智能公共交通系统提供一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，该方法可以为智能公共交通系统的电子站牌，APP实时到离站显示等功能提供精确的车辆到离站点信息。即使在部分车辆设备不先进造成无法实时上报到离站的情况下，该方法也可以通过公交车实时上报的GPS数据计算出到离站信息，解决公交车的车载终端不兼容的问题。同时，该方法还使用了电子围栏的算法，保证了公交车实时显示到离站点信息的准确性，不但可以为公交企业节省由于设备的更新换代带来的巨大成本代价，而且还提高了智能公交系统的运营效率和服务质量，吸引大量乘客乘公交出行，响应国家绿色出行的号召，增加公交公司的社会效益。

附图说明

图1为本发明的流程示意图；

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1所示，本发明提供如下技术方案：一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于包括以下处理步骤：

步骤一：获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息；

步骤二：画出电子围栏；

步骤三：根据电子围栏算法计算车辆的进出事件，并对进出事件的结果进行过滤和补全丢失离的站点；

步骤四：实时输出公交车辆的到离站点信息，进行实时信息的分布和更新。

离站点计算方法的步骤一中获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息具体包括以下步骤：

S1：从智能公共交通系统后台服务器实时获取公交车辆行驶的线路信息和车辆运行的GPS信息；

S2：对车辆的实时GPS信息进行GPS补全和排序。

获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息的步骤S2中GPS补全通过以下方式处理：基于设备发送时间和系统接受时间分组，相同时间点，取接收时间最后的点作为计算值如果设备发生时间不同，且两点间经纬度不同时，根据前后两点间的经纬度，计算方位角和距离及平均速度，按照平均速度将两个GPS点间时间间隔逐一补全。

获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息的所述步骤S2中GPS排序通过以下方式处理：按照时间的先后顺序对补全的GPS信息进行排序，并将排序好的结果输入给地理围栏测试数据库。

离站点计算方法的所述步骤二中画出电子围栏包括以下处理步骤：对输入每一条线路的站点信息；以站点为中心画出站点电子围栏，电子围栏的半径为50m-100m，但各个电子围栏不能进行重叠。

离站点计算方法的所述步骤三中计算车辆的进出事件包括以下处理步骤：对输入的GPS信息输入地理围栏测试数据库，GPS信息触发地理围栏测试数据库的围栏，地理围栏测试数据库会形成进出围栏事件，进出事件就是站点的到离站。

离站点计算方法的所述步骤三中对进出事件的结果进行过滤，包括以下处理步骤：

S1：过滤其他线路车辆触发的站点围栏进出事件；使用流处理平台confluentconnect将mysql中车辆线路站点关联静态表同步到开源流处理平台kafka中，注册成表，用进出事件数据关联静态表过滤其他线路的车辆；

S2：过滤当前线路不同上下行触发的进出事件；站点的方位角与进出事件中GPS的方位角差值绝对值超过60度过滤掉，在60度以内则是正常，写入一个新的topic。

离站点计算方法的所述步骤三中对进出事件的结果进行补全丢失离的站点，包括以下处理步骤：

S1：拿到每条线路的最大站点数，将线路站点关系表按照线路上下行聚合，得到每条线每个上下行的最大站点数；

S2：从kafka读入到离站数据,通过线路，上下行关联到最大站点数；

S3：将关联到最大站点数的到离数据站按线路，上下行进行分组处理，记录每一辆车上一次到离站数据的信息；

S4：补全每个站点丢失了单独的到或者单独的离的数据；

S5：补全丢失完整到离的站点。

所述地理围栏测试数据库为tile38。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下。由语句“包括一个......限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于包括以下处理步骤：

步骤一：获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息；

步骤二：画出电子围栏；

步骤三：根据电子围栏算法计算车辆的进出事件，并对进出事件的结果进行过滤和补全丢失离的站点；

步骤四：实时输出公交车辆的到离站点信息，进行实时信息的分布和更新。

2.根据权利要求1所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤一中获取公交车辆的实时GPS信息和车辆线路信息具体包括以下步骤：

S1：从智能公共交通系统后台服务器实时获取公交车辆行驶的线路信息和车辆运行的GPS信息；

S2：对车辆的实时GPS信息进行GPS补全和排序。

3.根据权利要求2所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤S2中GPS补全通过以下方式处理：基于设备发送时间和系统接受时间分组，相同时间点，取接收时间最后的点作为计算值如果设备发生时间不同，且两点间经纬度不同时，根据前后两点间的经纬度，计算方位角和距离及平均速度，按照平均速度将两个GPS点间时间间隔逐一补全。

4.根据权利要求2所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤S2中GPS排序通过以下方式处理：按照时间的先后顺序对补全的GPS信息进行排序，并将排序好的结果输入给地理围栏测试数据库。

5.根据权利要求1所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤二中画出电子围栏包括以下处理步骤：对输入每一条线路的站点信息；以站点为中心画出站点电子围栏，电子围栏的半径为50m-100m，但各个电子围栏不能进行重叠。

6.根据权利要求1所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤三中计算车辆的进出事件包括以下处理步骤：对输入的GPS信息输入地理围栏测试数据库，GPS信息触发地理围栏测试数据库的围栏，地理围栏测试数据库会形成进出围栏事件，进出事件就是站点的到离站。

7.根据权利要求1所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤三中对进出事件的结果进行过滤，包括以下处理步骤：

S1：过滤其他线路车辆触发的站点围栏进出事件；使用流处理平台confluent connect将mysql中车辆线路站点关联静态表同步到开源流处理平台kafka中，注册成表，用进出事件数据关联静态表过滤其他线路的车辆；

S2：过滤当前线路不同上下行触发的进出事件；站点的方位角与进出事件中GPS的方位角差值绝对值超过60度过滤掉，在60度以内则是正常，写入一个新的topic。

8.根据权利要求1所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述步骤三中对进出事件的结果进行补全丢失离的站点，包括以下处理步骤：

S1：拿到每条线路的最大站点数，将线路站点关系表按照线路上下行聚合，得到每条线每个上下行的最大站点数；

S2：从kafka读入到离站数据,通过线路，上下行关联到最大站点数；

S3：将关联到最大站点数的到离数据站按线路，上下行进行分组处理，记录每一辆车上一次到离站数据的信息；

S4：补全每个站点丢失了单独的到或者单独的离的数据；

S5：补全丢失完整到离的站点。

9.根据权利要求4或6所述的一种基于GPS数据的公交车实时到离站点计算方法，其特征在于：所述地理围栏测试数据库为tile38。