CN111538050A - 一种基于速度推算策略的gps轨迹纠偏方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法，其包括：以预定时间为周期采集所有车辆的GPS轨迹数据；从所有车辆的GPS轨迹数据中筛选出目标车辆在指定周期内的GPS轨迹数据，并按照时间戳的升序排列GPS轨迹点得到初始轨迹点集合；将时间戳相同的GPS轨迹点中的一个GPS轨迹点保留，其余GPS轨迹点删除；从初始轨迹点集合中的第二个GPS轨迹点开始，依次取出每一个GPS轨迹点；计算当前取出的GPS轨迹点与上一个GPS轨迹点之间的距离和时间间隔，并根据距离和时间间隔计算得到推算速度；推算速度不超过阈值速度，则将当前取出的GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。应用本发明能够准确进行纠偏。

Description

一种基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法
技术领域
本发明涉及车辆定位技术领域，特别是涉及一种基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法。
背景技术
在物流运输过程中，需要通过车辆上的车载GPS装置监控车辆的轨迹。然而，车载GPS装置基本采用民用GPS设备，由于民用GPS设备本身的技术限制，加上网络延迟等原因，车载GPS装置采集到的轨迹数据会出现各种异常情况，例如：
1.由于设备掉线导致相邻的两个GPS轨迹点之间有很大的时间差和距离(这样的GPS轨迹点称为跳跃点)。
2.由于设备异常导致在连续的时间戳下，GPS轨迹点的位置有突然很大偏差(这样的GPS轨迹点称为漂移点)。
3.由于设备异常导致相同时间戳下，采集到多个GPS轨迹点(这样的GPS轨迹点称为重复轨迹点)。
上述异常情况，会对后续分析造成很大的影响，因此，如何对GPS轨迹进行纠偏是业界亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法，能够准确进行纠偏。
为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法，所述GPS轨迹纠偏方法包括以下步骤；S1：以预定时间为周期采集所有车辆的GPS轨迹数据，其中，每一辆车辆具有唯一的识别ID，所述GPS轨迹数据包括GPS轨迹点以及每一个GPS轨迹点的时间戳；S2：根据车辆的识别ID从所有车辆的GPS轨迹数据中筛选出目标车辆在指定周期内的GPS轨迹数据，并按照时间戳的升序排列GPS轨迹点得到初始轨迹点集合；S3：比较所述初始轨迹点集合中每一GPS轨迹点的时间戳，并将时间戳相同的GPS轨迹点中的一个GPS轨迹点保留，其余GPS轨迹点删除；S4：从所述初始轨迹点集合中的第二个GPS轨迹点开始，依次取出每一个GPS轨迹点；S5：计算当前取出的GPS轨迹点与上一个GPS轨迹点之间的距离和时间间隔，并根据距离和时间间隔计算得到推算速度；S6：将推算速度与阈值速度进行比较，如果推算速度不超过阈值速度，则将当前取出的GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。
优选的，所述预定时间为自然天。
优选的，所述步骤S3中，所保留的GPS轨迹点为时间戳相同的GPS轨迹点在初始轨迹点集合中排序第一的GPS轨迹点。
优选的，所述步骤S3中，所保留的GPS轨迹点为时间戳相同的GPS轨迹点中随机一个GPS轨迹点。
优选的，所述步骤S4还包括：将所述初始轨迹点集合中的第一个GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。
优选的，如果目标车辆为货车，所述阈值速度为100KM/H。
优选的，如果目标车辆为货车以外的车辆，所述阈值速度为180KM/H。
区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：根据GPS轨迹点的时间戳去掉重复的GPS轨迹点，再根据相邻两个GPS轨迹点的时间间隔和距离计算推算速度，将推算速度与阈值速度进行比较，推算速度不超过阈值速度，则相应的GPS轨迹点加入正常轨迹点集合，从而能够准确进行纠偏，纠偏过程简单灵活。
附图说明
图1是本发明实施例提供的基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法的流程示意图。
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，所描述的实施例仅是本发明的一部分实施例，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。
参阅图1，本发明实施例的基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法包括以下步骤；
S1：以预定时间为周期采集所有车辆的GPS轨迹数据，其中，每一辆车辆具有唯一的识别ID，GPS轨迹数据包括GPS轨迹点以及每一个GPS轨迹点的时间戳。
其中，预定时间可以根据实际需要来设置，例如预定时间为自然天，也就是说，每当时间跨越凌晨零点时，认为车辆的GPS轨迹数据是不同于前一天的，即车辆有两条不同的线路轨迹。
车辆的识别ID确切来说是车载GPS装置的识别ID，市面上每一台GPS的设备都有唯一的识别ID，有的识别ID是IP地址，有的识别ID是MAC地址。并且，车载GPS装置采集到的轨迹数据中，除了坐标(即GPS轨迹点)，还有一个时间戳timestamp。时间戳timestamp是一个UTC时间(国际标准时间)，即距GMT时间(格林威治时间)1970年1月1日午夜的毫秒数。根据这个时间，可以换算成本地的时间。
S2：根据车辆的识别ID从所有车辆的GPS轨迹数据中筛选出目标车辆在指定周期内的GPS轨迹数据，并按照时间戳的升序排列GPS轨迹点得到初始轨迹点集合。
其中，在筛选出目标车辆的GPS轨迹数据时，必须事先获得目标车辆的识别ID。在获得目标车辆的识别ID后，就可以筛选出目标车辆的识别ID所对应的指定周期内的GPS轨迹数据。在预定时间为自然天时，指定周期就是某一天。时间戳的升序即时间的先后顺序。
S3：比较初始轨迹点集合中每一GPS轨迹点的时间戳，并将时间戳相同的GPS轨迹点中的一个GPS轨迹点保留，其余GPS轨迹点删除。
其中，考虑到GPS轨迹数据的采集时间精度，每个GPS轨迹点的时间戳换算成本地时间时，基本不可能在毫秒级达到相同，因此，可以将时间戳换算成本地时间后秒数级相同的两个时间戳认为是相同的时间戳。例如，一个GPS轨迹点A的时间戳为1586830780，一个GPS轨迹点B的时间戳为1586831280，一个GPS轨迹点C的时间戳为1586831780，经过换算后，1586830780对应的本地时间(北京时间)为1970-01-19 16:47:10，1586831280对应的本地时间(北京时间)为1970-01-19 16:47:11，1586831780对应的本地时间(北京时间)为1970-01-19 16:47:11，那么认为GPS轨迹点B和GPS轨迹点C的时间戳相同。
时间戳相同的GPS轨迹点为重复轨迹点，需要去重，因此需要保留一个GPS轨迹点，删除其余GPS轨迹点。在本实施例中，步骤S3中，所保留的GPS轨迹点为时间戳相同的GPS轨迹点在初始轨迹点集合中排序第一的GPS轨迹点。也就是说，对于时间戳相同的GPS轨迹点，只保留第一个GPS轨迹点，删除之后的GPS轨迹点，以前述举例说明，GPS轨迹点B和GPS轨迹点C的时间戳相同，但是GPS轨迹点B排序在前，那么保留GPS轨迹点B，删除GPS轨迹点C。在其他的实施例中，不一定保留第一个GPS轨迹点，而是随机保留一个GPS轨迹点。
S4：从初始轨迹点集合中的第二个GPS轨迹点开始，依次取出每一个GPS轨迹点。
S5：计算当前取出的GPS轨迹点与上一个GPS轨迹点之间的距离和时间间隔，并根据距离和时间间隔计算得到推算速度。
其中，根据GPS轨迹点的坐标信息可以计算出两个GPS轨迹点之间的距离，根据时间戳可以计算出两个GPS轨迹点之间的时间间隔，再根据距离和时间间隔计算得到推算速度。
S6：将推算速度与阈值速度进行比较，如果推算速度不超过阈值速度，则将当前取出的GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。
其中，阈值速度可以根据车型来决定，在本实施例中，如果目标车辆为货车，阈值速度为100KM/H。如果目标车辆为货车以外的车辆，阈值速度为180KM/H。
由于步骤S4中只从第二个GPS轨迹点开始依次取出每一个GPS轨迹点，但是第一个GPS轨迹点仍然需要处理，在本实施例中，步骤S4还包括：将初始轨迹点集合中的第一个GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。
通过上述方式，本发明的基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法根据GPS轨迹点的时间戳去掉重复的GPS轨迹点，再根据相邻两个GPS轨迹点的时间间隔和距离计算推算速度，将推算速度与阈值速度进行比较，推算速度不超过阈值速度，则相应的GPS轨迹点加入正常轨迹点集合，从而能够准确进行纠偏，纠偏过程简单灵活。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (7)

1.一种基于速度推算策略的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，所述GPS轨迹纠偏方法包括以下步骤；
S1：以预定时间为周期采集所有车辆的GPS轨迹数据，其中，每一辆车辆具有唯一的识别ID，所述GPS轨迹数据包括GPS轨迹点以及每一个GPS轨迹点的时间戳；
S2：根据车辆的识别ID从所有车辆的GPS轨迹数据中筛选出目标车辆在指定周期内的GPS轨迹数据，并按照时间戳的升序排列GPS轨迹点得到初始轨迹点集合；
S3：比较所述初始轨迹点集合中每一GPS轨迹点的时间戳，并将时间戳相同的GPS轨迹点中的一个GPS轨迹点保留，其余GPS轨迹点删除；
S4：从所述初始轨迹点集合中的第二个GPS轨迹点开始，依次取出每一个GPS轨迹点；
S5：计算当前取出的GPS轨迹点与上一个GPS轨迹点之间的距离和时间间隔，并根据距离和时间间隔计算得到推算速度；
S6：将推算速度与阈值速度进行比较，如果推算速度不超过阈值速度，则将当前取出的GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。
2.根据权利要求1所述的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，所述预定时间为自然天。
3.根据权利要求1所述的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，所述步骤S3中，所保留的GPS轨迹点为时间戳相同的GPS轨迹点在初始轨迹点集合中排序第一的GPS轨迹点。
4.根据权利要求1所述的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，所述步骤S3中，所保留的GPS轨迹点为时间戳相同的GPS轨迹点中随机一个GPS轨迹点。
5.根据权利要求1所述的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，所述步骤S4还包括：
将所述初始轨迹点集合中的第一个GPS轨迹点加入正常轨迹点集合。
6.根据权利要求1所述的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，如果目标车辆为货车，所述阈值速度为100KM/H。
7.根据权利要求1所述的GPS轨迹纠偏方法，其特征在于，如果目标车辆为货车以外的车辆，所述阈值速度为180KM/H。
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