CN110782693B - 一种定位方法、装置及设备 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种定位方法、装置及设备，该方法中，载运工具端接收交通设施传入的整体行驶数据；整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合，定位坐标集合由交通设施产生；获取通信处理延时，并根据通信处理延时计算坐标变化量；通信处理延时是整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长；确定当前定位坐标，并根据当前定位坐标以及坐标变化量在定位坐标集合中匹配目标定位坐标；当前定位坐标通过交通设施以外的途径产生。该方法实现了载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免了当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。此外，本申请还提供一种定位装置及设备，有益效果同上所述。

Description

一种定位方法、装置及设备
技术领域
本申请涉及车联网领域，特别是涉及一种定位方法、装置及设备。
背景技术
随着人工智能的高速发展，各行各业产品都出现了一次又一次的改革，而载运工具作为人们日常出行的必备工具之一，为了能够提供更大的出行便利，也在向着人工智能的方向不断发展。
由于载运工具的行驶安全是其所有实际应用的根本前提，因此当前处于行驶状态的载运工具需要尽可能避免与其它载运工具发生碰撞，以此才能够最大程度的保证载运工具的行驶安全。然而在现有技术中，载运工具通常只能在与其它载运工具即将发生碰撞时采取抗风险措施，并不能预先避免当前载运工具产生与其它载运工具发生碰撞的风险。
由此可见，提供一种定位方法，以实现载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险，是本领域技术人员需要解决的技术问题。
发明内容
有鉴于此，本申请的目的在于提供一种定位方法、装置及设备，以实现载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。其具体方案如下：
为实现上述目的，一方面，本申请提供了一种定位方法，应用于载运工具端，包括：
接收交通设施传入的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施产生；
获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量；所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长；
确定当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标；所述当前定位坐标通过所述交通设施以外的途径产生。
又一方面，本申请提供了一种定位方法，应用于交通设施端，包括：
监测并生成定位区域的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合；
将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具。
又一方面，本申请还提供了一种定位装置，应用于载运工具端，包括：
数据接收模块，用于接收交通设施传入的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施产生；
变化量计算模块，用于获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量；所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长；
匹配定位模块，用于确定当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标；所述当前定位坐标通过所述交通设施以外的途径产生。
又一方面，本申请还提供了一种定位装置，应用于交通设施端，包括：
监测生成模块，用于监测并生成定位区域的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合；
广播传输模块，用于将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具。
又一方面，本申请还提供了一种电子设备，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现前述定位方法。
又一方面，本申请还提供了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述定位方法。
本申请所提供的定位方法，首先由载运工具接收包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合的整体行驶数据，并且获取整体行驶数据的通信处理延时，进而计算在通信处理延时过程中的坐标变化量，最终通过获取到的当前定位坐标以及坐标变化量在定位坐标集合中匹配目标定位坐标。由此可见，本申请考虑到载运工具在接收整体行驶数据时，整体行驶数据的通信处理过程可能存在一定的延时，并且延时过程中载运工具仍然可能继续行驶的情况，因此通过载运工具处理延时过程中的坐标变化量以及载运工具的当前定位坐标，在整体行驶数据的定位坐标集合中匹配延时开始前载运工具所处的目标定位坐标，以此实现了载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免了当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。此外，本申请还提供一种定位装置及设备，有益效果同上所述。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本申请提供的一种定位系统组成架构示意图；
图2为本申请提供的一种定位系统组成架构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图；
图4为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图；
图5为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图；
图6为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图；
图7为本申请实施例提供的一种车载显示器显示示意图；
图8为本申请实施例提供的一种定位装置结构示意图；
图9为本申请实施例提供的一种定位装置结构示意图；
图10为本申请实施例提供的一种交通设施端的结构图；
图11为本申请实施例提供的一种载运工具端的结构图。
具体实施方式
基于交通运输网络的不断发展以及交通配套设施的水平不断提高，当前处于交通运输网络中的载运工具数量不断增加，因此导致载运工具在整体交通运输网络中的流量相对较大，同一时刻在单位区域内行驶的载运工具的密度也在不断攀升。载运工具的行驶安全是载运工具产生实际应用价值的根本前提，但是由于当前的交通网络中载运工具的密度较大、载运工具往往在相对复杂的行驶环境下以较快速度行驶、驾驶者无法预先得知自身驾驶的载运工具与其它载运工具之间的相对位置关系、不同载运工具的驾驶者具有驾驶操作的随机性，因此基于上述一系列因素导致载运工具之间发生碰撞、剐蹭的可能性较大，对于人们的人身安全及财产安全均造成了较大的威胁。
例如，在载运工具具体为车辆的实际交通运输场景中，同一行车道中A车以及B车同向行驶，A车为B车的在行驶方向上的前车，A车在行驶过程中发现车道中存在C车处于紧急停车的状态，A车的驾驶者为了避免与C车相撞，会立刻变更A车的行驶车道，但是B车在A车后方行驶时，并不能预先得知C车存在紧急停车的状态，在B车与A车的行驶间距较小的情况下，当A车出现紧急变道的情况时，B车的驾驶者在发现C车时往往没有充足的时间进行紧急制动，极易与C车发生碰撞，造成人身及财产安全的损失。
鉴于上述存在的问题，当前的一种解决方式是在交通基础设施中安装高精定位装置，高精定位装置能够协助交通设施获取所监控区域中整体载运工具的GPS坐标集合，并将GPS坐标集合发送至该监控区域中的各载运工具中，该监控区域中的载运工具通过自身安装的GPS模块获取自身GPS坐标，并与接收到的GPS坐标集合中的各GPS坐标与自身GPS坐标匹配，以此获悉除自身GPS坐标以外的其它载运工具的GPS坐标。高精定位装置具有较高的定位精确性，能够相对避免由传输延时造成的定位误差，但是由于高精定位装置的安装成本较高、安装难度较大，导致路方多不愿意使用，因此高精定位装置的环境适用性较差，但是如果不采用高精定位装置，将导致由于传输延时所造成的定位误差更加明显。
当然，上述的载运工具包括但不仅限于车辆，也包括船舶、飞机等一系列交通运输网络中的运输工具。
鉴于目前所存在的上述问题，本申请提出了基于基础交通设施的定位方案，通过该技术方案，载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免了当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。
为了便于理解，下面对本申请的技术方案所适用的系统架构进行介绍。参见图1和图2，其分别示出了本申请的一种定位系统的两种不同的组成架构。
如图1所示，本申请的定位系统的一种组成架构可以包括载运工具端11、卫星端12、交通设施端13。
其中，载运工具端11能够直接与卫星端12进行通信，能够从卫星端12获取到自身当前的位置坐标。载运工具端11在向卫星获取自身的位置坐标时，首先向卫星端12发起定位获取请求，该定位获取请求中包含有载运工具端11的身份信息，卫星端12能够通过该身份信息验证载运工具端11是否具有获取位置坐标的权限，具体的验证方式可以是通过卫星端12在自身预先记录的权限列表中检索是否记录有载运工具端11的身份信息，如果卫星端12的权限列表中记录有载运工具端11的身份信息，则说明载运工具端11具有获取位置坐标的权限，进而向载运工具端11提供其当前的定位坐标。另外，载运工具端11与卫星端12数据之间的数据传输可以通过密钥加密的方式进行传输，具体可以是载运工具端11预先记录有卫星端12的公钥，进而通过卫星端12的公钥加密载运工具端11自身的公钥及定位获取请求生成加密数据包，并将该加密数据包传输至卫星端12，卫星端12在获取到加密数据包后，通过自身的私钥进行解密获取定位获取请求以及载运工具端11的公钥，进而对载运工具端进行定位操作，并将定位坐标以载运工具端11的公钥进行加密，并传输至载运工具端11。
交通设施端13所具有的特性是能够通过卫星端12获取自身所处的定位坐标，其具体的定位坐标获取方式也是通过向卫星端12发送定位获取请求进而获取卫星端12提供的定位坐标，卫星端12与交通设施端13之间的数据交互方式可与卫星端12与载运工具端11之间的交互方式类似。交通设施端13在获取自身定位坐标的同时也能够获取可监控范围内的载运工具端11的定位坐标，交通设施端13获取载运工具端11的定位坐标的方式通常是以卫星端12提供的定位坐标作为原点建立自身可监控范围对应的坐标系，进而交通设施端13监控可监控范围内各载运工具端11在坐标系内相对于原点的偏移坐标，并将各载运工具端11的偏移坐标与自身的定位坐标进行累计，生成各载运工具端11的定位坐标。交通设施端13在本系统中所具有的特点是能够获取可监控范围内的全部载运工具端11的定位坐标，并且以广播的形式向可监控范围内的载运工具端11发送包含有该范围内全部载运工具端11的定位坐标集合。根据具体场景的不同，交通设施端13对可监控范围内的载运工具端11的定位方式也有所不同，例如交通设施端13可以通过摄像头拍摄可监控范围的图像，并根据图像中各个载运工具端11之间的位置关系计算各载运工具端11在坐标系内相对于原点的偏移坐标，进而得到各载运工具端11的定位坐标。另外，由于每一个交通设施端13的可监控范围往往有限，因此在本系统中的交通设施端13的数量不仅限于一个，每一个交通设施端13均用于产生相应可监控范围内载运工具端11的定位坐标。
卫星端12能够同时响应载运工具端11以及交通设施端13的定位获取请求，并分别向载运工具端11以及交通设施端13发送相应的定位坐标。
另外，理论上而言，通过卫星端12生成的载运工具端11的定位坐标与通过交通设施端13生成的载运工具端11的定位坐标可认为是相同的，而本系统的目的就在于具体的载运工具端11在得知自身的定位坐标后，能够在交通设施端13提供的坐标集合中区别自身的定位坐标，并得知其它载运工具端11的定位坐标，以此获悉与其它载运工具端11之间的相对位置关系，为避免载运工具端11之间的碰撞提供参考依据。
如图2所示，本申请的定位系统的另一种组成架构可以包括载运工具端11、卫星端12、交通设施端13。这种组成架构与前一种组成架构之间的区别主要体现在交通设施端13与卫星端12之间的信息交互机制的不同。
图2中，交通设施端13的定位坐标是在其架设时就已经预先设定好且固定不变的，因此交通设施端13无需与卫星端12进行数据交互即可获取到自身的定位坐标，在该系统中，交通设施端13仅与载运工具端11进行定位交互，即获取可监控范围内的全部载运工具端11的定位坐标，并且以广播的形式向可监控范围内的载运工具端11发送包含有该范围内全部载运工具端11的定位坐标集合。
需要说明的是，本申请中的载运工具端11可以是汽车、轮船以及飞机等一系列提供交通运力的工具；本申请中的卫星端12可以具体是提供GPS服务的卫星端，也可以是提供北斗定位服务的卫星端等；本申请中的交通设施端13可以是道路交通中的定位摄像头、水路交通中的岸台等，应根据实际应用过程中的应用需求来确定。
图3为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图。参见图3所示，定位方法可以包括以下步骤：
S101、交通设施端监测并生成定位区域的整体行驶数据，所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具端的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施端产生。
本实施例中，由于交通设施端的可监控范围是有限的，因此为了确保交通设施端能够准确且有效地获取到载运工具端的行驶数据，定位区域的范围应小于或等于交通设施端的可监控范围，也就是说，交通设施端获取整体行驶数据所基于的定位区域的范围应在该交通设施端的可监控范围内，且包含该交通设施端的可监控范围。另外，为了减少交通设施端获取载运工具端整体行驶数据时的干扰因素，进一步提高交通设施端获取载运工具端整体行驶数据的效率，定位区域可以是交通设施可监控范围内可能有载运工具端经过的特定形状以及面积的区域，在此情况下，交通设施端可以通过在可监控范围内标记特定形状以及面积的边缘轮廓点的方式划分定位区域，并仅对该定位区域中的载运工具端的行驶数据进行获取。
本实施例中的整体行驶数据指的是在定位区域中所包含的全部载运工具端的行驶数据集合。交通设施端在对定位区域进行监控时，存在有十个载运工具端行驶于该定位区域中，则交通设施端需要监测该十个载运工具端各自的行驶数据，并将十个载运工具端对应的行驶数据整合为整体行驶数据，整体行驶数据中即包含有该十个载运工具端中任意一个载运工具端的行驶数据。
另外，本实施例中的行驶数据指的是载运工具端的行驶属性以及固有属性，在行驶属性方面可以包括载运工具端的行驶速度、行驶方向以及行驶加速度等参数，在固有属性方面可以包括载运工具端身份标识、尺寸以及颜色等参数。需要强调的，除了上述行驶数据以外，本实施例的行驶数据中至少需要包含定位区域中载运工具端的定位坐标，进而交通设施端针对定位区域进行监测并生成的整体行驶数据中，至少包含该定位区域内全部载运工具端的定位坐标集合。由于交通设施端相当于对于定位区域中的载运工具端的行驶数据进行采集的采集端，因此整体行驶数据中所具体包含的内容项均由交通设施端产生。
此外，作为一种优选的实施方式，所述整体行驶数据中还包含时间戳；所述时间戳表征生成所述整体行驶数据的时刻，相应的，获取通信处理延时的方式可以具体包括根据当前时刻及所述生成时间戳对应的时刻计算所述通信处理延时。通过时间戳的方式能够更加准确的确定整体行驶数据生成的时刻，进而更加准确的计算通信处理延时。
S102、交通设施端将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具端。
交通设施端在监测收集到定位区域中全部载运工具端的整体行驶数据后，将整体行驶数据以广播的方式发送至定位区域内全部载运工具端，进而定位区域内各载运工具端均能够收到该定位区域内全部载运工具端所对应的整体行驶数据，进而各载运工具端均能够接收到行驶数据所包含的该定位区域内全部载运工具端的定位坐标集合。
在实际场景下，当交通设施端将整体行驶数据广播至定位区域内的全部载运工具端时，虽然可能存在定位区域内的载运工具端的发生变化的情况，如定位区域内原有的载运工具端驶出定位区域，但是由于载运工具端之间的相对位置关系仍在存在且变化程度往往不大，因此交通设施端向该定位区域内的载运工具端提供的定位坐标集合仍然具有参考意义。
由于考虑到在载运工具端高速行驶的实际场景中，载运工具端通过定位区域的时长往往较短，因此允许交通设施端向载运工具端传输整体行驶数据的时长也相对有限，为了提高交通设施端向载运工具端传输整体行驶数据的效率，交通设施端可以基于UDP协议将整体行驶数据的广播至定位区域内的全部载运工具端，由于UDP协议，即User DatagramProtocol，用户数据报协议是支持无连接的传输协议，无需在发送端与接收端之间建立数据通信连接即可进行发送端与接收端之间的数据传输，相对避免了由于链路连接所产生的时间开销，能够提高交通设施端向载运工具端传输整体行驶数据的效率。
S103、载运工具端接收交通设施端传入的整体行驶数据。
本步骤中的载运工具端泛指定位区域中的任意具体的载运工具端，基于交通设施端广播的整体行驶数据，各个定位区域中的载运工具端均接收到由交通设施端传入整体行驶数据。
S104、载运工具端获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量，所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长。
本步骤中的通信处理延时指的是交通设施端获取定位区域中各载运工具端的行驶数据并将行驶数据广播至载运工具端的整体时长。由于载运工具端往往处于行驶状态，因此在通信处理延时期间，每一时刻载运工具端的位置都在发生变化，但是交通设施端生成的仅为载运工具端在某一时刻的定位坐标，这就导致载运工具端在接收到交通设施端传入的定位坐标集合后，难以直接在该定位坐标集合中准确的匹配到与自身定位坐标匹配的目标定位坐标。本步骤中，载运工具端根据通信处理延时计算在通信处理延时期间载运工具端自身的坐标变化量，目的是在后续操作中将坐标变化量作为在定位坐标集合中匹配目标定位坐标时的误差因素。
S105、载运工具端确定当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标，所述当前定位坐标通过所述交通设施端以外的途径产生。
本步骤中载运工具端通过卫星端定位自身的当前定位坐标，该当前定位坐标即为载运工具端收到整体行驶数据时所处的位置的定位坐标，也就是相比于交通设施端采集的定位坐标产生了坐标变化量后的定位坐标。载运工具端在收到卫星端对其定位的当前定位坐标后，根据当前定位坐标以及坐标变化量在定位坐标集合中匹配目标定位坐标，该目标定位坐标即为交通设施端采集定位区域内整体行驶数据时载运工具端所处的定位坐标，定位坐标集合中除目标定位坐标以外的其它定位坐标即为定位区域中其它载运工具端的定位坐标。
本申请所提供的定位方案，首先由载运工具接收包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合的整体行驶数据，并且获取整体行驶数据的通信处理延时，进而计算在通信处理延时过程中的坐标变化量，最终通过获取到的当前定位坐标以及坐标变化量在定位坐标集合中匹配目标定位坐标。由此可见，本申请考虑到载运工具在接收整体行驶数据时，整体行驶数据的通信处理过程可能存在一定的延时，并且延时过程中载运工具仍然可能继续行驶的情况，因此通过载运工具处理延时过程中的坐标变化量以及载运工具的当前定位坐标，在整体行驶数据的定位坐标集合中匹配延时开始前载运工具所处的目标定位坐标，以此实现了载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免了当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。
图4为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图。参见图4所示，定位方法可以包括以下步骤：
S201、交通设施端监测并生成定位区域的整体行驶数据，所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具端的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施端产生。
S202、交通设施端将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具端。
S203、载运工具端接收交通设施端传入的整体行驶数据。
S204、载运工具端获取通信处理延时，所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长。
S205、载运工具端获取速度相关参数。
S206、载运工具端根据所述通信处理延时以及所述速度相关参数计算所述坐标变化量。
本实施例中，载运工具端获取的速度相关参数即为与载运工具端的行驶速度相关的参数，由于载运工具端的行驶速度与载运工具端在通信处理延时过程中的行驶距离存在直接的关联，并且载运工具端的速度相关参数在通信处理延时过程中的变化幅度不大，能够认为载运工具端在通信处理延时的过程中始终以相同的速度相关参数行驶，因此本实施例中载运工具端获取速度相关参数后，根据速度相关参数推算载运工具端在通信处理延时过程中的坐标变化量。
在一种可能的实施方式中，速度相关参数可以具体包括载运工具端的行驶方向、行驶速率以及行驶加速度。可以理解的是，在载运工具端以特定的行驶速率以及行驶加速度行驶通信处理延时对应的时长后，载运工具端的行驶距离将或发生相应的变化，具体可由公式Δr＝vΔt+0.5aΔt2计算得到，其中，Δr为载运工具端的行驶距离，v为载运工具端的行驶速率，a为载运工具端的行驶加速度。在载运工具端在发生通信处理延时的过程中，往往会以一定的方向进行行驶，因此能够进一步根据载运工具端的最大质心偏移角θ获取与载运工具端的行驶距离对应的行驶方向，进而根据载运工具端的行驶方向以及行驶距离即可在平面坐标系中换算为行驶距离所导致的坐标变化量。
S207、载运工具端确定当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标，所述当前定位坐标通过所述交通设施端以外的途径产生。
本实施例将速度相关参数作为计算坐标变化量的具体依据，根据载运工具端在通信处理延时过程中的速度相关参数计算载运工具端在通信处理延时过程中通过的行驶距离，以此换算处理延时过程中载运工具端的坐标变化量，能够相对提高对于载运工具端坐标变化量计算的整体准确性。
图5为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图。参见图5所示，定位方法可以包括以下步骤：
S301、载运工具端获取区域定位坐标。
本步骤中，载运工具端获取的区域定位坐标是由载运工具端获取的自身所在的行驶位置坐标，载运工具端获取区域定位坐标的途径可以具体通过卫星端或通过交通设施端，而获取区域定位坐标的本质目的是获悉载运工具端当前行驶所处的位置，并能够进一步根据自身所处的区域定位坐标获取一定范围内载运工具端的整体行驶状态，即一定范围内载运工具端的整体行驶数据。
S302、载运工具端利用所述区域定位坐标以及预设的定位区域面积划分所述定位区域的坐标区间。
本步骤的主要目的是对定位区域的具体划分，划分的重点是以区域定位坐标作为原点，并以定位区域面积作为定位区域的划分幅度。定位区域面积是由载运工具端或载运工具端的驾驶者根据实际的场景需求设定的。
在一种可行的实施方式中，区域定位坐标可以作为定位区域的几何中点。
在另一中可行的实施方式中，区域定位坐标可以作为定位区域的边界点，定位区域是向载运工具端的行驶方向划分的具有定位区域面积的区域。
需要强调的是，本实施例中载运工具端是通过定位坐标的方式对于定位区域进行描述的，也就是说，载运工具端以区域定位坐标作为定位区域的描述基础，即通过涵盖定位区域中全部定位坐标的坐标区间描述该定位区域。
S303、载运工具端将所述坐标区间发送至所述交通设施端。
S304、交通设施端依据所述坐标区间检测并生成所述定位区域的整体行驶数据，所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具端的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施端产生。
本步骤中，载运工具端将定位区域对应的坐标区间发生至交通设施端，交通设施端能够根据载运工具端标定的坐标区间获取相应定位坐标范围内的全部载运工具端的整体行驶数据。
S305、交通设施端将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具端。
S306、载运工具端接收交通设施端传入的整体行驶数据。
S307、载运工具端获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量，所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长。
S308、载运工具端确定当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标，所述当前定位坐标通过所述交通设施端以外的途径产生。
本实施例中，载运工具端能够相对自主的根据所处的区域定位坐标调整获取整体行驶数据的具体定位区域，例如当前场景中的载运工具整体流量相对较小时，定位区域的整体面积可以相对较大，以此获悉更大范围内的载运工具端的整体行驶数据，进而获知距离更远处的载运工具端的行驶状态；当场景中的载运工具整体流量相对较大时，定位区域的整体面积可以相对较小，以此获悉附近区域中载运工具端的行驶状态。本实施例能够相对灵活的控制数据获取量以及数据获取范围，相对提高了获取整体行驶数据的灵活性。
图6为本申请实施例提供的一种定位方法的流程图。参见图6所示，定位方法可以包括以下步骤：
S401、交通设施端监测并生成定位区域的整体行驶数据，所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具端的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施端产生。
S402、交通设施端将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具端。
S403、载运工具端接收交通设施端传入的整体行驶数据。
S404、载运工具端获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量。
S405、载运工具端确定当前定位坐标。
S406、载运工具端根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量计算延时前定位坐标，所述延时前定位坐标为所述整体行驶数据的生成时刻对应的坐标。
本实施例中，载运工具端根据当前定位坐标以及坐标变化量计算通信处理延时产生之前的定位坐标。
一种可行的实施方式中，坐标变化量具体包括经度坐标变化量和纬度坐标变化量，进而根据当前定位坐标以及坐标变化量计算通信处理延时产生之前的定位坐标，可以具体是利用当前定位坐标中的当前经度坐标减去经度坐标变化量，并利用当前定位坐标中的当前纬度坐标减去纬度坐标变化量，以此生成包括延时前经度坐标以及延时前纬度坐标在内的延时前定位坐标。
另一种可行的实施方式中，坐标变化量具体包括坐标距离变化量，即处理延时产生之前的定位坐标与当前定位坐标之间的距离，进而根据当前定位坐标以及坐标变化量计算通信处理延时产生之前的定位坐标，可以具体是利用载运工具端的当前定位坐标、行驶角度以及坐标距离变化量之间的勾股关系计算生成延时前定位坐标。
S407、载运工具端建立阈值区域，所述阈值区域以所述延时前定位坐标为原点建立。
需要说明的是，在定位坐标集合中匹配的目标定位坐标本质上是载运工具端在通信处理延时产生前所处的定位坐标，具体的匹配方式是将计算得到的延时前定位坐标作为匹配标准在定位坐标集合中匹配与延时前定位坐标相同的目标定位坐标，但是由于考虑到在计算坐标变化量的过程中仍然可能因载运工具端行驶速率、行驶方向以及行驶加速度等方面的变化而产生新的误差，因此为了允许一定的误差产生，进而提高目标定位坐标的匹配成功率，本实施例以计算得到的延时前定位坐标作为原点建立相应的阈值区域，该阈值区域即为延时前定位坐标可允许的误差区间。阈值区域的大小以及形状可以根据实际的应用场景而定。
S408、载运工具端在所述定位坐标集合中获取待匹配坐标。
本步骤是载运工具依次在定位坐标集合中获取待匹配坐标，待匹配坐标泛指定位坐标集合中的各个定位坐标元素，载运工具端在定位坐标集合中匹配目标定位坐标的过程本质上是坐标集合中的待匹配坐标依次与延时前定位坐标匹配。
S409、载运工具端判断所述待匹配坐标是否处于所述阈值区域。
S410、如果所述待匹配坐标处于所述阈值区域，则载运工具端将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标。
由于阈值区域相当于对误差的允许范围，因此判断待匹配坐标与延时前定位坐标是否匹配，实质上是判断待匹配坐标是否落在阈值区域内，如果是，则认为待匹配坐标与延时前定位坐标成功匹配，该待匹配定位坐标即为定位坐标集合中与当前的载运工具端对应的目标定位坐标。
本实施例考虑到在计算坐标变化量的过程中仍然可能因载运工具端行驶速率、行驶方向以及行驶加速度等方面的变化而产生新的误差，因此为了允许一定的误差产生，基于延时前定位坐标建立阈值区域，并将阈值区域作为比对过程的误差允许范围，进而相对提高了目标定位坐标的匹配成功率，进而提高整体定位的成功率。
作为一种优选的实施方式，整体行驶数据中还可以包含所述定位区域内全部载运工具端的类型信息；
需要说明的是，本实施方式中的类型信息可以具体包括载运工具端的颜色、尺寸、以及备案地域等。
相应的，在所述将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标之前，所述方法还包括：
判断所述待匹配坐标对应的类型信息与本地类型信息是否一致；
如果所述待匹配坐标对应的类型信息与本地类型信息一致，则执行所述将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标的步骤。
本实施方式通过进一步比对待匹配坐标与延时前定位坐标之间各自对应的类型信息，减少目标定位坐标错误的情况，在提高整体定位的成功率的同时进一步提高了定位的准确性。
下面通过一个具体的应用场景实例描述，来对载运工具端的定位过程进行说明，在本应用场景中，载运工具具体为车辆。
1)目标车辆获取自身GPS坐标。在目标车辆上安装GPS模块或其他能实时获取GPS信息的装置。在时刻t，目标车辆通过GPS装置获取时刻t(t表示任意时刻)的GPS坐标；
2)消除或减弱步骤1)中的目标车辆的GPS误差。采用位置差分技术、伪距差分技术、载波相位差分技术或其他任何能消除或减弱GPS误差的技术修正目标车辆在t时刻的GPS坐标，并将处理结果记为点(latobj,t,lngobj,t)，其中前者是纬度坐标，后者是经度坐标。
3)在时刻t，目标车辆获取其所在道路的车辆信息。目标车辆通过其所在道路的基建设施(如摄像头)或其他任何能捕捉当前路况的设施获取该道路在t时刻的包括道路宽度D、时间戳、车辆GPS坐标、车辆类型/速度/加速度/行驶方向在内的信息，并采用差分技术消除或减弱车辆GPS测量误差；
4)目标车辆获取当前时刻，基于此时刻和步骤3)中的时间戳获取步骤3)中的传输车辆信息导致的延时Δttransmission，然后获取Δttransmission时间内的自身速度v、加速度a、最大质心侧偏角θ、行驶距离Δr＝vΔt+0.5aΔt2(当前时刻、Δttransmission时间内的速度v和加速度a可通过车内外的任何能提供相关信息的装置或者方法获得)，其中，Δt＝Δttransmission+Δtacquisition，Δtacquisition是获取当前时刻以及获取Δttransmission时间内的速度v速度和加速度a所花费花的时间；
5)从步骤3)中选一辆没被判断的车辆，记其GPS坐标为(latany,t,lngany,t)，执行，
Figure BDA0002163742280000151
得到GPS坐标(latany,t,pre,lngany,t,pre)，并构造如公式：
St＝{(x,y)|x＝latobj,t+σlatΔr·cosθmin,y＝lngobj,t+σlngΔrsinθmax,θmax-θmin＝2θ,|x|≤Δr,|y|＝≤D}所示的区域St(以道路中车辆的行驶方向为x轴，以与车辆行驶方向呈90°角的方向为y轴)。其中，如果道路在北半球，那么示性因子σlat分别在所选车辆速度具有正北、既无正北也无正南和具有正南方向分量时分别取1、0、-1；如果道路在南半球，那么σlat分别在相关车辆的速度具有正北、既无正北也无正南和具有正南方向分量时分别取-1、0、1；如果道路在东半球，那么示性因子σlng分别在相关车辆的速度具有正东、既无正东也无正西和具有正西方向分量时分别取1、0、-1；如果车辆在西半球，那么σlng分别在相关车辆的速度具有正东、既无正东也无正西和具有正西方向分量时分别取-1、0、1；
6)判断步骤5)中的(latany,t,pre,lngany,t,pre)∈St是否成立，如果成立，那么判断步骤5)中的GPS坐标是(latany,t,lngany,t)的车辆的类型、速度、加速度、行驶方向是否分别与1)中的目标车辆的类型、Δt之前的速度、加速度和行驶方向相同(特别的，如果目加速度不变，那么速度和加速度的判断可通过判断速度是否等于v-aΔt，如果相等)，如果相同，那么步骤5)中的GPS坐标是(latany,t,lngany,t)的车辆就是目标车辆(由道路基础设施检测到的该车辆就是目标车辆)。如果上述都不成立，那么转到步骤5)，直到上述条件成立。
7)在获取到目标车辆的GPS坐标后，对于其它的GPS坐标对应的车辆进行标号，如存在除目标车辆的GPS坐标以外的其它8个GPS坐标，则标号1、2、3、4、5、6、7、8，并对根据目标车辆的GPS坐标与其它GPS坐标之间的位置关系，向相应标号的车辆发送对应的危险提示，并将危险提示显示于目标车辆的车载显示器中。对于提示的显示示意图如图7所示。
图8为本申请实施例提供的一种定位装置，应用于载运工具端，包括：
数据接收模块21，用于接收交通设施传入的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合，所述定位坐标集合由所述交通设施产生；
变化量计算模块22，用于获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量；所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长；
匹配定位模块23，用于确定当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标；所述当前定位坐标通过所述交通设施以外的途径产生。
在一种可能实现方式中，所述变化量计算模块22，具体可以包括：
延时获取单元，用于确定当前定位坐标；
参数获取单元，用于获取速度相关参数；
变化量计算单元，用于根据所述通信处理延时以及所述速度相关参数计算所述坐标变化量。
在一种可能实现方式中，定位装置还包括：
区域坐标获取模块，用于获取区域定位坐标；
区间划分模块，用于利用所述区域定位坐标以及预设的定位区域面积划分所述定位区域的坐标区间；
区间发送模块，用于将所述坐标区间发送至所述交通设施。
在一种可能实现方式中，所述匹配定位模块23，具体可以包括：
坐标确定单元，用于确定当前定位坐标；
定位坐标计算单元，用于根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量计算延时前定位坐标；所述延时前定位坐标为所述整体行驶数据的生成时刻对应的坐标；
区域建立单元，用于建立阈值区域；所述阈值区域以所述延时前定位坐标为原点建立；
匹配单元，用于在所述定位坐标集合中获取待匹配坐标；
区域判断单元，用于判断所述待匹配坐标是否处于所述阈值区域；
标定单元，用于如果所述待匹配坐标处于所述阈值区域，则将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标。
在一种可能实现方式中，所述整体行驶数据中还包含所述定位区域内全部载运工具的类型信息；
相应的，所述匹配定位模块23还包括：
类型判断单元，用于判断所述待匹配坐标对应的类型信息与本地类型信息是否一致；
标定调用单元，用于如果所述待匹配坐标对应的类型信息与本地类型信息一致，则调用所述标定单元。
在一种可能实现方式中，所述整体行驶数据中还包含时间戳；所述时间戳表征生成所述整体行驶数据的时刻，相应的，所述延时获取单元包括：
时间戳计算单元，用于根据当前时刻及所述生成时间戳对应的时刻计算所述通信处理延时。
本申请所提供的定位装置，首先由载运工具接收包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合的整体行驶数据，并且获取整体行驶数据的通信处理延时，进而计算在通信处理延时过程中的坐标变化量，最终通过获取到的当前定位坐标以及坐标变化量在定位坐标集合中匹配目标定位坐标。由此可见，本申请考虑到载运工具在接收整体行驶数据时，整体行驶数据的通信处理过程可能存在一定的延时，并且延时过程中载运工具仍然可能继续行驶的情况，因此通过载运工具处理延时过程中的坐标变化量以及载运工具的当前定位坐标，在整体行驶数据的定位坐标集合中匹配延时开始前载运工具所处的目标定位坐标，以此实现了载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免了当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。
图9为本申请实施例提供的一种定位装置，应用于交通设施端，包括：
监测生成模块31，用于监测并生成定位区域的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合；
广播传输模块32，用于将所述整体行驶数据广播至所述定位区域内的全部所述载运工具。
本申请所提供的定位装置，首先由交通设施端监测并生成定位区域的整体行驶数据，进而将所述整体行驶数据广播至定位区域内的全部载运工具，以此使载运工具接收包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合的整体行驶数据，并且获取整体行驶数据的通信处理延时，进而计算在通信处理延时过程中的坐标变化量，最终通过获取到的当前定位坐标以及坐标变化量在定位坐标集合中匹配目标定位坐标。由此可见，本申请考虑到载运工具在接收整体行驶数据时，整体行驶数据的通信处理过程可能存在一定的延时，并且延时过程中载运工具仍然可能继续行驶的情况，因此通过载运工具处理延时过程中的坐标变化量以及载运工具的当前定位坐标，在整体行驶数据的定位坐标集合中匹配延时开始前载运工具所处的目标定位坐标，以此实现了载运工具能够在所处区域的全部载运工具中进行相对准确的自身定位，从而相对避免了当前载运工具与其它载运工具之间发生碰撞的风险。
进一步的，本申请实施例还提供了一种电子设备。其中，上述电子设备既可以是如图10所示的交通设施端50，也可以是如图11所示的载运工具端60。图10和图11均是根据一示例性实施例示出的电子设备结构图，图中的内容不能被认为是对本申请的使用范围的任何限制。
图10为本申请实施例提供的一种交通设施端的结构示意图。该交通设施端50，具体可以包括：至少一个处理器51、至少一个存储器52、电源53、通信接口55、输入输出接口55和通信总线56。其中，所述存储器52用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器51加载并执行，以实现前述任一实施例公开的由交通设施端执行的定位方法中的相关步骤。
本实施例中，电源53用于为交通设施端50上的各硬件设备提供工作电压；通信接口55能够为交通设施端50创建与外界设备之间的数据传输通道，其所遵循的通信协议是能够适用于本申请技术方案的任意通信协议，在此不对其进行具体限定；输入输出接口55，用于获取外界输入数据或向外界输出数据，其具体的接口类型可以根据具体应用需要进行选取，在此不进行具体限定。
另外，存储器52作为资源存储的载体，可以是只读存储器、随机存储器、磁盘或者光盘等，其上所存储的资源包括操作系统521、计算机程序522及数据523等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。
其中，操作系统521用于管理与控制交通设施端50上的各硬件设备以及计算机程序522，以实现处理器51对存储器52中海量数据523的运算与处理，其可以是WindowsServer、Netware、Unix、Linux等。计算机程序522除了包括能够用于完成前述任一实施例公开的由交通设施端执行的测试监管方法的计算机程序之外，还可以进一步包括能够用于完成其他特定工作的计算机程序。数据523除了可以包括交通设施端收集到的测试指令和测试方的身份识别信息等数据外，还可以包括游戏数据、电商交易数据等业务数据。
图11为本申请实施例提供的一种载运工具端的结构示意图，该载运工具端60具体可以包括但不限于车辆、飞机、轮船等。
通常，本实施例中的载运工具端60包括有：处理器61和存储器62。
其中，处理器61可以包括一个或多个处理核心，比如4核心处理器、8核心处理器等。处理器61可以采用DSP(Digital Signal Processing，数字信号处理)、FPGA(Field－Programmable Gate Array，现场可编程门阵列)、PLA(Programmable Logic Array，可编程逻辑阵列)中的至少一种硬件形式来实现。处理器61也可以包括主处理器和协处理器，主处理器是用于对在唤醒状态下的数据进行处理的处理器，也称CPU(Central ProcessingUnit，中央处理器)；协处理器是用于对在待机状态下的数据进行处理的低功耗处理器。在一些实施例中，处理器61可以在集成有GPU(Graphics Processing Unit，图像处理器)，GPU用于负责显示屏所需要显示的内容的渲染和绘制。一些实施例中，处理器61还可以包括AI(Artificial Intelligence，人工智能)处理器，该AI处理器用于处理有关机器学习的计算操作。
存储器62可以包括一个或多个计算机可读存储介质，该计算机可读存储介质可以是非暂态的。存储器62还可包括高速随机存取存储器，以及非易失性存储器，比如一个或多个磁盘存储设备、闪存存储设备。本实施例中，存储器62至少用于存储以下计算机程序621，其中，该计算机程序被处理器61加载并执行之后，能够实现前述任一实施例公开的由载运工具端执行的定位方法中的相关步骤。另外，存储器62所存储的资源还可以包括操作系统622和数据623等，存储方式可以是短暂存储或者永久存储。其中，操作系统622可以包括Windows、Unix、Linux等。数据623可以包括但不限于测试指令数据、用户身份数据等。
在一些实施例中，载运工具端60还可包括有显示屏63、输入输出接口64、通信接口66、传感器66、电源67以及通信总线68。
本领域技术人员可以理解，图11中示出的结构并不构成对载运工具端60的限定，可以包括比图示更多或更少的组件。
进一步的，本申请实施例还公开了一种存储介质，所述存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令被处理器加载并执行时，实现前述任一实施例公开的由载运工具端执行的定位方法步骤，或实现前述任一实施例公开的由交通设施端执行的定位方法步骤。
需要指出的是，上述仅为本申请的较佳实施例，并不用以限制本申请，凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
以上对本申请所提供的一种定位方法、装置、设备及存储介质进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (8)

1.一种定位方法，其特征在于，包括：
接收交通设施传入的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合，所述定位坐标集合中的各个定位坐标由所述交通设施产生；所述交通设施包括定位摄像头，所述各个定位坐标为基于各个载运工具与所述定位摄像头之间的偏移坐标和所述定位摄像头的定位坐标计算得到的坐标，所述偏移坐标为基于所述定位摄像头所拍摄到的可监控范围的图像计算出来的坐标；
获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量；所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长；所述坐标变化量为在所述通信处理延时期间内目标载运工具的位置的变化量；
确定接收到交通设施传入整体行驶数据时所述目标载运工具的当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标；所述当前定位坐标通过所述交通设施以外的途径产生；并确定所述目标定位坐标与所述定位集合中其余坐标之间的位置关系确定对应的危险提醒，并显示于所述目标载运工具的显示屏中。
2.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述通信处理延时计算坐标变化量，包括：
获取速度相关参数；
根据所述通信处理延时以及所述速度相关参数计算所述坐标变化量。
3.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，在所述接收交通设施传入的整体行驶数据之前，所述方法还包括：
获取区域定位坐标；
利用所述区域定位坐标以及预设的定位区域面积划分所述定位区域的坐标区间；
将所述坐标区间发送至所述交通设施。
4.根据权利要求1所述的定位方法，其特征在于，所述根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标，包括：
根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量计算延时前定位坐标；所述延时前定位坐标为所述整体行驶数据的生成时刻对应的坐标；
建立阈值区域；所述阈值区域以所述延时前定位坐标为原点建立；
在所述定位坐标集合中获取待匹配坐标；
判断所述待匹配坐标是否处于所述阈值区域；
如果所述待匹配坐标处于所述阈值区域，则将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标。
5.根据权利要求4所述的定位方法，其特征在于，所述整体行驶数据中还包含所述定位区域内全部载运工具的类型信息；
相应的，在所述将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标之前，所述方法还包括：
判断所述待匹配坐标对应的类型信息与本地类型信息是否一致；
如果所述待匹配坐标对应的类型信息与本地类型信息一致，则执行所述将所述待匹配坐标标定为所述目标定位坐标的步骤。
6.根据权利要求1至5任意一项所述的定位方法，其特征在于，所述整体行驶数据中还包含时间戳；所述时间戳表征生成所述整体行驶数据的时刻；
相应的，所述获取通信处理延时，包括：
根据当前时刻及所述生成时间戳对应的时刻计算所述通信处理延时。
7.一种定位装置，其特征在于，包括：
数据接收模块，用于接收交通设施传入的整体行驶数据；所述整体行驶数据至少包含定位区域内全部载运工具的定位坐标集合，所述定位坐标集合中的各个定位坐标由所述交通设施产生；所述交通设施包括定位摄像头，所述各个定位坐标为基于各个载运工具与所述定位摄像头之间的偏移坐标和所述定位摄像头的定位坐标计算得到的坐标，所述偏移坐标为基于所述定位摄像头所拍摄到的可监控范围的图像计算出来的坐标；
变化量计算模块，用于获取通信处理延时，并根据所述通信处理延时计算坐标变化量；所述通信处理延时是所述整体行驶数据在通信处理过程中占用的时长；所述坐标变化量为在所述通信处理延时期间内目标载运工具的位置的变化量；
匹配定位模块，用于确定接收到交通设施传入整体行驶数据时所述目标载运工具的当前定位坐标，并根据所述当前定位坐标以及所述坐标变化量在所述定位坐标集合中匹配目标定位坐标；所述当前定位坐标通过所述交通设施以外的途径产生；并确定所述目标定位坐标与所述定位集合中其余坐标之间的位置关系确定对应的危险提醒，并显示于所述目标载运工具的显示屏中。
8.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括处理器和存储器；其中，所述存储器用于存储计算机程序，所述计算机程序由所述处理器加载并执行以实现如权利要求1至6任一项所述的定位方法。
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