CN110967714A - 一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法，包括以下步骤：从预定路线的起点开始，沿着预定路线设置关键点；采集各所述关键点的经纬度；在计算机系统中构建一个矩形的坐标平面，使得各段参数线的分布符合用户设定的形状和布局；对于在第i段拟合线附近沿预定路线行驶的车辆，将车辆的位置映射到坐标平面的对应坐标，将用以标识车辆的车辆图标文件；渲染包含有车辆图标文件的矩形坐标平面，并在显像设备的显示区域上显示渲染的图像。本发明可以在特定大屏上，均匀地可视化所有受控车辆的位置，彼此间距适中。对于不同长宽比例的大屏，重新布局比较方便，从而可以适应不同的大屏尺寸，也可以在同一大屏上根据不用应用而设计不同布局。

Description

一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法

技术领域

本发明涉及车辆位置数据的可视化领域，具体为一种以非均匀矢量图的方 式显示车辆位置的方法。

背景技术

城市公交车、长途客运车、公安勤务车、货运物流车，这类车辆基本都是 按照预定路线行驶的，其运行状态往往需要受到监控，本说明书将这些车辆称 为受控车辆。特别是公交车辆，因其数量多、分布的地域广、乘客多，对其进 行实时监控、及时调度的意义尤为重大。随着GPS系统的广泛应用，这些受控 车辆都安装了车载GPS设备终端，能够在行驶中将车辆的实时位置和状态以无 线传输方式向指挥控制系统传送。指挥控制系统将收到的受控车辆的位置和状 态信息，通过可视化处理实时地显示到显像设备上(如大屏幕、电视墙等)，以 便对车辆运营的位置和状态进行直观的观察、监控，这个过程和系统被称为车辆位置和状态的可视化过程和可视化系统，且已被广泛应用。当前实现车辆位 置可视化的主要方式是：根据受控车辆传来的经纬度，将反映车辆位置的图标 定位和显示到以通用电子地图(如百度地图、谷歌地图、高德地图等)为底图 的大屏幕或电视墙的对应位置上，以实现对车辆位置的监控。车辆图标就是用 来在地图上标识车辆位置和状态的图形或符号。

然而，由于通用电子地图在任何方向和区域上的比例的一致性，在以通用 电子地图为底图的车辆位置可视化的实际应用中，由于需要可视化显示的受控 车辆的数量众多(如一个城市的全部公交车辆往往有数千、甚至上万台)，且其 在地理位置上分布是不均匀的，如城区中央会因公交线路密集，而使得大屏幕 上城区中央区域的车辆图标的间距也变得密集，甚至重叠，不易分辨；而在城 郊区域会因公交线路延伸较远、线路稀疏、车辆较少，而导致屏幕上城郊区域 的车辆图标的间距过大，较少的车辆图标占据了较大的显示区域。当车辆图标 在显示区域分布不均时，车辆图标若设置得过大，就容易在密集的区域彼此重叠、难以分辨。而此时做屏幕显示区域的放大操作，以拉开车辆图标之间的间 隔时，则城郊区域的车辆就会超出显像设备的显示区域以外而不能受到及时的 监控。车辆图标若设置得过小，则在大屏上不易被人眼关注到，可视化效果不 佳；且过小的车辆图标不容易被鼠标捕捉到，导致不容易响应鼠标事件。

除了车辆在地理位置上的分布的不均，导致在显像设备上车辆图标的分布 不均外，显像设备自身的长宽比，通常也与地图上需要显示的地域范围的长宽 比不符。例如目前显像设备比较通用的宽高比为16：9，而当需要显示的地域范 围的长宽比与此不符或相差较大时，通常会要考虑以窄边为基准来分布显示的 区域，使窄边能覆盖所有对应方向的受控车辆并显示该方向上的全部车辆图标， 从而使得宽边两侧区域的车辆图标的分布稀疏。

此外，通用地图还包含了很多与预定路线和受控车辆无关的信息，这些无 关的信息与车辆图标一同出现在大屏上，容易混淆以车辆图标为重点的可视化 效果。

因此，有必要以一种非均匀的线路布局的方法来分布车辆预定路线的布局， 使得用户可以根据显示设备显示区域的宽高比、车辆在不同地域范围间的疏密 程度，来重新以非均匀的方式分布预定线路的密集区域和稀疏区域的显示分布 关系，使得受控车辆的图标能在显示设备的显示区域上比较均匀的、按照用户 设定的方式分布。

发明内容

本发明所解决的技术问题在于提供一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位 置的方法，以解决上述背景技术中提出的问题。

本发明所解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种以非均匀矢量图 的方式显示车辆位置的方法，包括以下步骤：

步骤1、从预定路线的起点开始，沿着预定路线设置n+1个关键点[A₀,A₁, A₂,…,A_i,…,A_n]，依次连线两相邻的关键点，得到与所述预定路线相吻合或基本 吻合的拟合线,A_i和A_i+1之间的连线为第i段拟合线,其中，n≥0，0≤i≤n,i和 n都是整数；

步骤2、采集各所述关键点的经纬度[A₀(N₀,S₀),A₁(N₁,S₁), A₂(N₂,S₂),…,A_i(N_i,S_i),…,A_n(N_n,S_n)]，通过两相近所述关键点的经纬度计算各段 拟合线的长度[D₀,D₁,D₂,…,D_i,…,D_n],其中D_i为第i段拟合线的长度， i＝0,1,2,…,n；

步骤3、在计算机系统中构建一个矩形的坐标平面，所述坐标平面的横坐标 轴为X轴，纵坐标轴为Y轴，在所述坐标平面上设置n+1个顶点[P₀,P₁, P₂,…,P_i,…,P_n]，顶点的数量与所述关键点的数量相等，依次连线两相邻的顶点 P_i和P_i+1(i＝0,1,2,…,n-1)，组成与拟合线相对应的参数线，P_i和P_i+1的连线称 为第i段参数线，

步骤4、在所述坐标平面上编辑各所述顶点[P₀(x₀,y₀),P₁(x₁,y₁), P₂(x₂,y₂),…,P_i(x_i,y_i),…,P_n(x_n,y_n)]的位置，使得各段参数线的分布符合用户 设定的形状和布局；

步骤5、对于在第i段拟合线附近沿预定路线行驶的车辆，获取所述车辆的 经纬度(N,S)，通过所述车辆经纬度来(N,S)和关键点A_i的经纬度A(N_i,S_i)来 计算所述车辆离开关键点A_i的距离d，然后计算所述距离d与第i段拟合线的长 度D_i的比值u＝d/D_i，0≤u≤1；

步骤6、将所述车辆的位置映射到坐标平面的对应坐标(x,y)处，其中 x＝x_i+(x_i+1-x_i)·u,y＝y_i+(y_i+1-y_i)·u；计算坐标(x,y)处的反正切角＝actan[(y_i+1-y_i)/ (x_i+1-x_i)]；

步骤7、将用以标识车辆的车辆图标文件，定位到所述坐标平面的(x,y)处；

步骤8、渲染包含有车辆图标文件的所述矩形坐标平面，并在显像设备的显 示区域上显示渲染的图像。

进一步地，所述步骤3中采集所述关键点的经纬度的方式为实地采集或在 电子地图上采集。

进一步地，所述步骤5中当车辆偏离第i段拟合线时，按一定的归路原则 将所述车辆映射到离所诉车辆最近的第i段拟合线的点上，距离作为距离d。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明可以在特定大屏上，均匀 地可视化所有受控车辆的位置，彼此间距适中。对于不同长宽比例的大屏，重 新布局比较方便，从而可以适应不同的大屏尺寸，也可以在同一大屏上根据不 用应用而设计不同布局。

具体实施方式

为了使本发明的实现技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解， 下面进一步阐述本发明，在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的 规定和限定，术语“安装”、“连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定 连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接可以是机械连接，也可以是电连接； 可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以两个元件内部的连通。

实施例1

一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法，包括以下步骤：

步骤1、从预定路线的起点开始，沿着预定路线设置n+1个关键点[A₀,A₁, A₂,…,A_i,…,A_n]，依次连线两相邻的关键点，得到与所述预定路线相吻合或基本 吻合的拟合线,A_i和A_i+1之间的连线为第i段拟合线,其中，n≥0，0≤i≤n,i和 n都是整数；

步骤2、采集各所述关键点的经纬度[A₀(N₀,S₀),A₁(N₁,S₁), A₂(N₂,S₂),…,A_i(N_i,S_i),…,A_n(N_n,S_n)]，通过两相近所述关键点的经纬度计算各段 拟合线的长度[D₀,D₁,D₂,…,D_i,…,D_n],其中D_i为第i段拟合线的长度， i＝0,1,2,…,n；

步骤3、在计算机系统中构建一个矩形的坐标平面，所述坐标平面的横坐标 轴为X轴，纵坐标轴为Y轴，在所述坐标平面上设置n+1个顶点[P₀,P₁, P₂,…,P_i,…,P_n]，顶点的数量与所述关键点的数量相等，依次连线两相邻的顶点 P_i和P_i+1(i＝0,1,2,…,n-1)，组成与拟合线相对应的参数线，P_i和P_i+1的连线称 为第i段参数线，

步骤4、在所述坐标平面上编辑各所述顶点[P₀(x₀,y₀),P₁(x₁,y₁), P₂(x₂,y₂),…,P_i(x_i,y_i),…,P_n(x_n,y_n)]的位置，使得各段参数线的分布符合用户 设定的形状和布局；

步骤5、对于在第i段拟合线附近沿预定路线行驶的车辆，获取所述车辆的 经纬度(N,S)，通过所述车辆经纬度来(N,S)和关键点A_i的经纬度A(N_i,S_i)来 计算所述车辆离开关键点A_i的距离d，然后计算所述距离d与第i段拟合线的长 度D_i的比值u＝d/D_i，0≤u≤1；

步骤6、将所述车辆的位置映射到坐标平面的对应坐标(x,y)处，其中 x＝x_i+(x_i+1-x_i)·u,y＝y_i+(y_i+1-y_i)·u；计算坐标(x,y)处的反正切角＝actan[(y_i+1-y_i)/ (x_i+1-x_i)]；

步骤7、将用以标识车辆的车辆图标文件，定位到所述坐标平面的(x,y)处；

步骤8、渲染包含有车辆图标文件的所述矩形坐标平面，并在显像设备的显 示区域上显示渲染的图像。

具体的，所述步骤3中采集所述关键点的经纬度的方式为实地采集或在电 子地图上采集。

具体的，所述步骤5中当车辆偏离第i段拟合线时，按一定的归路原则将 所述车辆映射到离所诉车辆最近的第i段拟合线的点上，距离作为距离d。

本发明包括线路关键点采集模块：采集所有受控车辆所经道路上的关键点 的经纬度线路走向和布局的矢量线网的编辑模块：在特定大屏的长宽比下，用 矢量线重新绘制和布局设计车辆所经道路的走向。车辆在矢量线上的定位计算： 根据车辆上GPS设备上传的适时经纬度信息，判断车辆的地理位置所对应的矢 量线段和计算它在对应矢量线段上的参数位置。

车辆在大屏的显示位置计算和渲染：根据车辆在矢量线上的参数位置计算 它在底图上的坐标位置、再计算它在显示屏幕上的位置、渲染底图和车辆。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业 的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中 描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明 还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本 发明的要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (3)

1.一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1、从预定路线的起点开始，沿着预定路线设置n+1个关键点[A₀,A₁,A₂,…,A_i,…,A_n]，依次连线两相邻的关键点，得到与所述预定路线相吻合或基本吻合的拟合线,A_i和A_i+1之间的连线为第i段拟合线,其中，n≥0，0≤i≤n,i和n都是整数；

步骤2、采集各所述关键点的经纬度[A₀(N₀,S₀),A₁(N₁,S₁),A₂(N₂,S₂),…,A_i(N_i,S_i),…,A_n(N_n,S_n)]，通过两相近所述关键点的经纬度计算各段拟合线的长度[D₀,D₁,D₂,…,D_i,…,D_n],其中D_i为第i段拟合线的长度，i＝0,1,2,…,n；

步骤3、在计算机系统中构建一个矩形的坐标平面，所述坐标平面的横坐标轴为X轴，纵坐标轴为Y轴，在所述坐标平面上设置n+1个顶点[P₀,P₁,P₂,…,P_i,…,P_n]，顶点的数量与所述关键点的数量相等，依次连线两相邻的顶点P_i和P_i+1(i＝0,1,2,…,n-1)，组成与拟合线相对应的参数线，P_i和P_i+1的连线称为第i段参数线；

步骤4、在所述坐标平面上编辑各所述顶点[P₀(x₀,y₀),P₁(x₁,y₁),P₂(x₂,y₂),…,P_i(x_i,y_i),…,P_n(x_n,y_n)]的位置，使得各段参数线的分布符合用户设定的形状和布局；

步骤5、对于在第i段拟合线附近沿预定路线行驶的车辆，获取所述车辆的经纬度(N,S)，通过所述车辆经纬度来(N,S)和关键点A_i的经纬度A(N_i,S_i)来计算所述车辆离开关键点A_i的距离d，然后计算所述距离d与第i段拟合线的长度D_i的比值u＝d/D_i，0≤u≤1；

步骤6、将所述车辆的位置映射到坐标平面的对应坐标(x,y)处，其中x＝x_i+(x_i+1-x_i)·u,y＝y_i+(y_i+1-y_i)·u；计算坐标(x,y)处的反正切角＝actan[(y_i+1-y_i)/(x_i+1-x_i)]；

步骤7、将用以标识车辆的车辆图标文件，定位到所述坐标平面的(x,y)处；

步骤8、渲染包含有车辆图标文件的所述矩形坐标平面，并在显像设备的显示区域上显示渲染的图像。

2.根据权利要求1所述的一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法，其特征在于：所述步骤3中采集所述关键点的经纬度的方式为实地采集或在电子地图上采集。

3.根据权利要求1或2所述的一种以非均匀矢量图的方式显示车辆位置的方法，其特征在于：所述步骤5中当车辆偏离第i段拟合线时，按一定的归路原则将所述车辆映射到离所诉车辆最近的第i段拟合线的点上，距离作为距离d。