CN110553649B - 一种轨迹优化算法及储存介质、监管系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种轨迹优化算法及储存介质、监管系统,轨迹优化算法包括以下步骤：a、获取轨迹段数据，轨迹段数据中包括有多个元素点；b、根据元素点之间的移动速度进行元素点的有效性判断；c、舍弃无效的元素点，将有效的元素点修正轨迹段数据；监管系统包括若干个定位部件以及处理终端，定位部件无线上传轨迹数据至处理终端，处理终端根据轨迹优化算法对轨迹数据进行处理。依照轨迹优化算法对轨迹数据进行优化，能够给监管人员呈现较为平滑流畅的轨迹曲线。
Description
技术领域
本发明涉及软件算法，特别是轨迹优化算法及储存介质、监管系统。
背景技术
在区域巡视的工作中，巡查人员会携带定位部件达到现场勘查情况，定位部件上传定位信息至处理终端，而监管工作人员则通过查看处理终端提供的轨迹回放功能，可对巡查人员的巡查轨迹路线进行监管；
巡查人员的定位部件可定时采集巡查过程中产生的轨迹数据的元素点，定时上传至系统服务器，由元素点依次形成移动轨迹，但由于元素点易受卫星数量、建筑物遮挡、网络信号等影响，会存在采集到某些元素点会跟实际巡查轨迹不符或存在较大偏差的情况，影响监管人员对实际巡查人员巡查路线的考核，而现今暂时没有较佳的方法能够进行修正优化。
发明内容
本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种轨迹优化算法及储存介质、监控系统，利用元素点之间的移动速度来筛选元素点，从而对轨迹的合理优化。
本发明采用的技术方案是：
一种轨迹优化算法，包括以下步骤：
a、获取轨迹段数据，轨迹段数据中包括有多个元素点；
b、根据元素点之间的移动速度进行元素点的有效性判断；
c、舍弃无效的元素点，将有效的元素点修正轨迹段数据。
在步骤a中，检测轨迹段数据中元素点的数量，若少于或等于有效轨迹元素点数量x，则判定该轨迹段数据无效，若多于有效轨迹元素点数量x，则进入步骤b。
在步骤b中，沿轨迹方向，设定第一个点为有效点，并且进行步骤b2、按顺序计算当前点与下一相邻的元素点之间的移动速度，判断是否超出速度设定范围，若未超出范围，则判定后方的元素点也为有效的元素点，将后方判定为有效的元素点作为当前点，继续进行步骤b2；
若超出范围，则判定下一相邻的元素点为无效的元素点并忽略，继续进行步骤b2。
在步骤b中，对轨迹段数据的第一个点进行判断，进行步骤b1、沿轨迹方向按顺序往后采集y个元素点，y为预设值，在采集的y个元素点中每个元素点均计算与第一个点之间的移动速度，判断是否超出速度设定范围，若至少有z个元素点与第一个点之间的移动速度未超出速度设定范围，z小于或等于y，并且z大于零，则设定第一个点为有效点，进入步骤b2，
否则，设定第一个点为无效点，对轨迹段数据的第二个点进行判断，进行步骤b1，直至确定第一个有效点。
在步骤b1中，若沿轨迹方向按顺序往后采集y个元素点时，轨迹段数据剩余的元素点少于y个，则判定该轨迹段数据无效。
在步骤a前，将轨迹数据按日期和/或时间间隔和/或距离间隔划分为多组轨迹段数据。
一种储存介质，储存有上述的一种轨迹优化算法。
一种监管系统，包括若干个定位部件以及处理终端，定位部件无线上传轨迹数据至处理终端，处理终端根据上述的一种轨迹优化算法对轨迹数据进行处理。
所述处理终端每隔预设时间值运行轨迹优化算法，处理预设时间区间值内的数据。
上述技术方案中的一个技术方案至少具有如下优点或有益效果之一：
本发明轨迹优化算法，在轨迹段数据中，基于元素点之间的移动速度来对元素点进行有效性的判断，筛选出有效的元素点以及无效的元素点，舍弃无效的元素点，用有效的元素点来修正轨迹段数据，消除原轨迹段数据中偏差过大或者轨迹不符的元素点，使得轨迹段数据更加平滑流畅；
本发明还公开了监管系统，巡查人员能够携带定位部件到达现场巡查，并且通过无线方式上传轨迹数据至处理终端，处理终端对上传的轨迹数据进行处理，依照轨迹优化算法对轨迹数据进行优化，能够给监管人员呈现较为平滑流畅的轨迹曲线。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式做进一步的说明。
图1是本发明轨迹优化算法的流程图。
具体实施方式
本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。
一种轨迹优化算法，如图1所示，包括以下步骤：
a、获取轨迹段数据，轨迹段数据中包括有多个元素点；
b、根据元素点之间的移动速度进行元素点的有效性判断；
c、舍弃无效的元素点，将有效的元素点修正轨迹段数据。
在轨迹段数据中，基于元素点之间的移动速度来对元素点进行有效性的判断，筛选出有效的元素点以及无效的元素点，舍弃无效的元素点，用有效的元素点来修正轨迹段数据，消除原轨迹段数据中偏差过大或者轨迹不符的元素点，使得轨迹段数据更加平滑流畅。
在某些实施例中，在步骤a中，检测轨迹段数据中元素点的数量，若少于或等于有效轨迹元素点数量x，则判定该轨迹段数据无效，若多于有效轨迹元素点数量x，则进入步骤b；
其中，有效轨迹元素点数量x的参数可以根据用户的需求设定为10，此处不做出具体限定，此处对于元素点过少的轨迹段数据舍弃处理，减少对系统运行的干扰。
在步骤b中，沿轨迹方向，设定第一个点为有效点，并且进行步骤b2、按顺序计算当前点与下一相邻的元素点之间的移动速度，判断是否超出速度设定范围，若未超出范围，则判定后方的元素点也为有效的元素点，将后方判定为有效的元素点作为当前点，继续进行步骤b2；
若超出范围，则判定下一相邻的元素点为无效的元素点并忽略，继续进行步骤b2。
即，沿轨迹方向，假设有第一点、第二点、第三点和第四点，确认第一点为有效点，对第二点进行有效性判断，根据第一点和第二点之间的距离以及单位时间计算出移动速度(其中单位时间由定位检测的时间间隔来确定)，速度设定范围可以根据人行走的速度(0.5m/s-5m/s)或者车辆移动的速度(1m/s-40m/s)进行设定，以上速度设定范围参数均可根据实际情况进行限定，此处不进行限定，若第二点与第一点之间的移动速度在速度设定范围内，则第二点有效，然后则以第二点为当前点，将第二点与第三点进行判断，若第三点与第二点之间的移动速度在速度设定范围外，则第三点无效，忽略第三点，继续以第二点与第四点进行判断，若第四点有效，则以第四点作为当前点继续往后判断。
从而，本设计能够对轨迹段数据的元素点进行判断，快速判断元素点的有效性。
而在步骤b中，在步骤b2前，需要对轨迹段数据的第一个点进行判断，进行步骤b1、沿轨迹方向按顺序往后采集y个元素点，y为预设值，在采集的y个元素点中每个元素点均计算与第一个点之间的移动速度，判断是否超出速度设定范围，若至少有z个元素点与第一个点之间的移动速度未超出速度设定范围，z小于或等于y，并且z大于零，则设定第一个点为有效点，进入步骤b2，
否则，设定第一个点为无效点，对轨迹段数据的第二个点进行判断，进行步骤b1，直至确定第一个有效点。
在步骤b1中，若沿轨迹方向按顺序往后采集y个元素点时，轨迹段数据剩余的元素点少于y个，则判定该轨迹段数据无效。
其中，参数y与参数z均可以根据用户需求来修改，在本实施例中，参数y可以是10，参数z是5，此处只是举例说明，不进行具体限定，若对第一个点判断，往后采集10个元素点，当采集元素点的数量少于10个，则判断第一个点无效，整个轨迹组数据为无效组；
采集10个元素点后，将每个元素点均与第一个点计算两点之间的移动速度，并且判断移动速度是否超出速度设定范围，若至少有5个点未超出范围，则第一个点为有效点，若达不到5个点未超出范围，则第一个点为无效点，从而顺位到对第二个点进行判断，同样地进行步骤b1，直至找到第一个有效点为止。
由此，也能修正轨迹段数据的第一个点，防止第一个点出现偏移的情况。
在步骤a前，将轨迹数据按日期和/或时间间隔和/或距离间隔划分为多组轨迹段数据。
例如，在系统收集到的轨迹数据中，
有两组轨迹段数据是不同日期的，则划分成两组；
受距离间隔约束下，有两组轨迹段的距离相隔大于500米(此处不进行限定)，则划分成两组；
受时间间隔约束下，有两组轨迹段的时间相隔半小时以上(此处不进行限定)，则划分成两组；
受距离间隔约束、距离间隔下，有两组轨迹段相隔500米且时间相隔半小时以上的，才分成两组。
本发明具体实施例还公开了一种储存介质，储存有上述任一实施例公开的一种轨迹优化算法。
本发明具体实施例还公开了一种监管系统，包括若干个定位部件以及处理终端，定位部件无线上传轨迹数据至处理终端2，处理终端根据上述任一实施例公开的一种轨迹优化算法对轨迹数据进行处理。
其中，处理终端由CPU及外围电路构成，还连接有输入按键、显示屏等常规外部设备，定位部件包括卫星定位模块、无线发射模块以及分别与卫星定位模块、无线发射模块连接的控制器，定位部件检测定位信息，并通过无线发生模块上传至互联网，处理终端通过网络端口获取定位信息，形成元素点。
处理终端每隔预设时间值运行轨迹优化算法，处理预设时间区间值内的数据，例如，每半小时启动一次轨迹优化算法，从当前时间算起，找出过去5分钟为区间终点，过去40分钟为区间起点(避免查询时，有手机正在上传轨迹点数据)，查出卫星数量大于8个的轨迹数据。
巡查人员能够携带定位部件到达现场巡查，并且通过无线方式上传轨迹数据至处理终端，处理终端对上传的轨迹数据进行处理，依照轨迹优化算法对轨迹数据进行优化，能够给监管人员呈现较为平滑流畅的轨迹曲线。
本领域的技术人员容易理解的是，在不冲突的前提下，上述优选方式可以自由地组合和叠加。
上面结合附图对本发明实施例作了详细说明，但是本发明不限于上述实施例，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (7)
1.一种轨迹优化算法，其特征在于，包括以下步骤：
a、获取轨迹段数据，轨迹段数据中包括有多个元素点；
b、根据元素点之间的移动速度进行元素点的有效性判断；
c、舍弃无效的元素点，将有效的元素点修正轨迹段数据；
在步骤b中，沿轨迹方向，设定第一个点为有效点，并且进行步骤b2、按顺序计算当前点与下一相邻的元素点之间的移动速度，判断是否超出速度设定范围，若未超出范围，则判定后方的元素点也为有效的元素点，将后方判定为有效的元素点作为当前点，继续进行步骤b2；
若超出范围，则判定下一相邻的元素点为无效的元素点并忽略，继续进行步骤b2；
在步骤b中，对轨迹段数据的第一个点进行判断，进行步骤b1、沿轨迹方向按顺序往后采集y个元素点，y为预设值，在采集的y个元素点中每个元素点均计算与第一个点之间的移动速度，判断是否超出速度设定范围，若至少有z个元素点与第一个点之间的移动速度未超出速度设定范围，z小于或等于y，并且z大于零，则设定第一个点为有效点，进入步骤b2，
否则，设定第一个点为无效点，对轨迹段数据的第二个点进行判断，进行步骤b1，直至确定第一个有效点。
2.根据权利要求1所述的一种轨迹优化算法，其特征在于：在步骤a中，检测轨迹段数据中元素点的数量，若少于或等于有效轨迹元素点数量x，则判定该轨迹段数据无效，若多于有效轨迹元素点数量x，则进入步骤b。
3.根据权利要求1所述的一种轨迹优化算法，其特征在于：在步骤b1中，若沿轨迹方向按顺序往后采集y个元素点时，轨迹段数据剩余的元素点少于y个，则判定该轨迹段数据无效。
4.根据权利要求1所述的一种轨迹优化算法，其特征在于：在步骤a前，将轨迹数据按日期和/或时间间隔和/或距离间隔划分为多组轨迹段数据。
5.一种储存介质，其特征在于：储存有权利要求1-4任一权利要求所述的一种轨迹优化算法。
6.一种监管系统，其特征在于，包括：若干个定位部件以及处理终端，定位部件无线上传轨迹数据至处理终端，处理终端根据权利要求1-4任一权利要求所述的一种轨迹优化算法对轨迹数据进行处理。
7.根据权利要求6所述的一种监管系统，其特征在于：所述处理终端每隔预设时间值运行轨迹优化算法，处理预设时间区间值内的数据。
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