CN112770264B - 物流干线的干线走廊识别方法与系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种物流干线的干线走廊识别方法，包括：车辆车载定位终端上报车辆位置信息，构成车辆位置轨迹；车辆司机的移动终端上报信令数据以及定位数据；基于信令轨迹数据、车辆位置轨迹以及司机位置轨迹获得完整的车辆运行轨迹；与GIS公路路网数据匹配获得车辆运行的路网数据以及运行时间数据；结合车载ETC设备记载的收费起点与终点数据，获得车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长；按照上述以上方式对预设时间周期内的所有车辆和司机的数据进行轨迹获取与匹配，再以道路信息为分析基础，以两个轨迹方向进行聚类分析，分别获取每个道路的不同方向的总的运行时长数据；对每个道路的不同方向的总的运行时长数据进行排序，取TopN输出。

Description

物流干线的干线走廊识别方法与系统
技术领域
本发明涉及智慧物流技术领域，尤其是物流调配技术领域，具体而言涉及一种物流干线的干线走廊识别方法与系统。
背景技术
目前，物流公司的内部管理主要包括对人、车和货的管理，即司机、货车以及货物(货源)，通常通过表单或者内部的管理软件来实现，然后进行货运管理。例如，司机将个人信息、手机号码等信息登入公司后台系统，货车作为公司的租赁或者购买的车辆，其车辆类型、车辆满载容量、车辆容积尺等，货物的登记主要是针对散户或者固定的客户货源。
由此，在货运管理过程可进行动态的管理，例如车辆的位置状态、装载情况、对应的司机、是否返程、返程空载状态等，但以往货运物流公司内部由于采用线下调配货运的方式，很多时间存在司机、货车资源紧张，或者货车、资源浪费的情况发生，很难达到一个平衡。
另一方面，货运物流公司的车辆和人员的招募往往是根据历史的货运量和运力来进行预估的，对那些干线(例如往返都需要很大的运力需求和司机匹配时)往往不能得到满足。
发明内容
本发明旨在通过基于车载GPS、司机移动终端的上报的信令数据和GPS数据以及公路路网GIS数据来进行识别物流干线走廊，从而指导物流公司合理、科学地调配运力，提高效率，减少运力浪费和避免运力需求集中造成的不满足的问题。
为实现上述目的，本发明提出一种物流干线的干线走廊识别方法，适用于物流公司内部进行货运物流的线路与运力优化，其实现过程包括以下步骤：
在一物流公司建立包括司机、车辆及其运行状态的管理系统，其中司机信息中登记有司机唯一对应的移动终端号码以及随车数据，车辆信息登记有车辆的基本参数和运行状态数据；
车辆车载定位终端上报车辆位置信息，构成车辆位置轨迹；
车辆随车司机的移动终端上报信令数据以及定位数据，通过定位数据获得司机位置轨迹；所述信令数据为移动终端进行基站扇区切换时上报的包含移动终端号码、时间以及基站经纬度的数据，并由此确定司机的信令轨迹数据；
基于信令轨迹数据、车辆位置轨迹以及司机位置轨迹获得完整的车辆运行轨迹；
基于所述车辆运行轨迹，与GIS公路路网数据进行匹配，获得车辆运行的路网数据以及运行时间数据；
基于车辆运行的路网数据、运行时间数据与车载ETC设备记载的收费起点与终点数据，获得车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长；
按照上述以上方式对预设时间周期内的所有车辆和司机的数据进行轨迹获取与匹配，然后对车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长进行统计，以道路信息为分析基础，以两个轨迹方向进行聚类分析，分别获取每个道路的不同方向的总的运行时长数据；
对每个道路的不同方向的总的运行时长数据进行排序，取TopN输出。
根据本发明的改进，还提出一种物流干线的干线走廊识别系统，包括：
一个或多个处理器；
存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括前述的物流干线的干线走廊识别方法的过程。
根据本发明的改进，还提出一种服务器，包括：
一个或多个处理器；
存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括前述物流干线的干线走廊识别方法的过程。
根据本发明的改进，还提出一种存储软件的计算机可读取介质，所述软件包括能通过一个或多个计算机执行的指令，所述指令通过这样的执行使得所述一个或多个计算机执行操作，所述操作包括前述物流干线的干线走廊识别方法的过程。
应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。另外，所要求保护的主题的所有组合都被视为本公开的发明主题的一部分。
结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。
附图说明
附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：
图1是本发明示例性实施例的物流干线的干线走廊识别方法的流程图。
图2-4是本发明示例性实施例的基于手机信令确定车辆位置的原理示意图。
具体实施方式
为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。
在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。
结合图示，根据本发明的实施例旨在本发明旨在通过基于车载定位(例如GPS定位终端)、司机移动终端的上报的信令数据和实际GPS数据以及公路路网GIS数据来进行识别物流干线走廊，从而指导物流公司合理、科学地调配运力，提高效率，减少运力浪费和避免运力需求集中造成的不满足的问题。
在可选的实施例中，在实施过程中，在后台建立公司的司机、车辆的登记记录。司机手机端可安装APP软件，一方面实时上传GPS位置信息，另一方面上报信令数据。这些APP可以是公司内部以往开发、安装的能够实现GPS位置和信令数据管理的货运管理APP、司机端管理APP、车辆管理APP的等，或者采用现有的能够实现上述数据上报功能的APP即可。
车辆上安装有车载ETC终端和车载GPS终端。
通过司机的APP、车载的ETC和定位终端上报的数据，与公路路网GIS数据进行匹配，获得货运车辆的实际的运行数据，避免依赖ETC仅有起点和终点数据的问题，也可避免定位信息进行是经纬度信息，而不能得到实际的路线的问题。以GPS定位为例，车载GPS定位终端作为相对准确的确定车辆位置和运行的原始数据是比较准确的，但在部分路线或者地区在GPS定位搜星存在问题或者没有获得定位信息的情况下，可基于司机移动终端的定位数据进行不全，但在很多情况下，车载GPS定位数据缺失的情况下，通过司机的移动终端(尤其是智能手机)的GPS数据也存在确实，此时我们通过手机的信令数据进一步补全，从而提取出完整的车辆轨迹数据，提取运力的干线数据。
图1示例性的表示了适用于货运物流公司的物流干线的干线走廊识别方法，从而可进行货运物流的线路与运力优化，其实现过程包括以下步骤：
在一物流公司建立包括司机、车辆及其运行状态的管理系统，其中司机信息中登记有司机唯一对应的移动终端号码以及随车数据，车辆信息登记有车辆的基本参数和运行状态数据；
车辆车载定位终端上报车辆位置信息，构成车辆位置轨迹；
车辆随车司机的移动终端上报信令数据以及定位数据，通过定位数据获得司机位置轨迹；信令数据为移动终端进行基站扇区切换时上报的包含移动终端号码、时间以及基站经纬度的数据，并由此确定司机的信令轨迹数据；
基于信令轨迹数据、车辆位置轨迹以及司机位置轨迹获得完整的车辆运行轨迹；
基于车辆运行轨迹，与GIS公路路网数据进行匹配，获得车辆运行的路网数据以及运行时间数据；
基于车辆运行的路网数据、运行时间数据与车载ETC设备记载的收费起点与终点数据，获得车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长；
按照上述以上方式对预设时间周期内的所有车辆和司机的数据进行轨迹获取与匹配，然后对车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长进行统计，以道路信息为分析基础，以两个轨迹方向进行聚类分析，分别获取每个道路的不同方向的总的运行时长数据；
对每个道路的不同方向的总的运行时长数据进行排序，取TopN输出。
其中，优选地，在构造完整的车辆运行轨迹过程中，被设置成按照下述方式处理：
1)在某一时刻t，如果存在车载定位终端上报的车辆位置信息，则以车载定位终端上报车辆位置信息为准；
2)在某一时刻t，如果未获取到车载定位终端上报的车辆位置信息，则进一步判断是否获取到司机的移动终端上报的定位数据，其中：
2-1)如果未获取到，则以信令数据为准预估在时刻t的车辆位置信息；
2-2)如果获取到司机的移动终端上报的定位数据，则以信令数据和司机的移动终端上报的定位数据综合判断时刻t的车辆位置信息。
优选地，结合图2-4所示，在步骤2)中，如果未获得司机的移动终端上报的定位数据，按照下述方式处理：
以时刻t的信令数据的基站经纬度坐标为圆心，在以半径为的服务范围内，判断时刻t-1与时刻t+1的车辆位置点的连线与服务范围的交点；
如果存在交点，并且交单在连线范围内，则根据交点预估时刻t的车辆位置，如果不存在交点，则以基站经纬度坐标为起点，垂直于连线的垂直线与连线的交点预估为时刻t的车辆位置。
结合图3、4，如果只存在一个交点，则以该交点作为预估的时刻t的车辆位置；如果存在两个交点，则以两个交点的中点预估为时刻t的车辆位置。
其中，优选地，在步骤2)中，服务范围的半径的取值根据基站所处的位置采用不同的基准：其中，根据GIS城市边界数据，对于在城市范围的基站，半径确定为500m；对于不在城市范围内的基站，半径确定为1000m。
在步骤2)中，如果获得司机的移动终端上报的定位数据，按照下述方式处理：
判断时刻t所得的司机的移动终端上报的定位数据与时刻t-1的车辆位置的差值，如果超过设定的距离阈值，则以信令数据为准预估在时刻t的车辆位置信息；如果未超过设定的阈值，则以时刻t的司机的移动终端上报的定位数据为准确定时刻t的车辆位置信息。
在步骤2)中，前述距离阈值Dre的确定以车辆在t时刻之前的平均速度为基准，例如平均速度为90km/h，则在正常一个路段范围内、一个采样时间周期(10s或者其他采样周期)内其行驶轨迹距离在250m，考虑在超车、正常形势、服务区休息等因素，可设置其正常的轨迹距离应当在200m左右，那么在本发明的距离阈值设置过程中，可取值为200m，如果超出阈值，认为其定位数据异常，或者存在司机或者移动终端有其他轨迹行为，则不再以此为准作为计算依据。
如此，在获取车辆实际的运行数据的过程中，以车载定位终端的定位数据为优先，在未取得车载定位数据的情况下，综合考虑司机的移动终端定位和信令数据定位，从而获得完整的轨迹，进行路网匹配，获得完整的运行轨迹。避免路径数据丢失，在某些交叉的路段或者路网数据比较集中的区域确定轨迹时无法确定具体哪个路段的问题。
由此，通过以上方案，一方面补全在定位数据丢失情况下的车辆运行轨迹，获得完整的车辆运行轨迹；另一方面，通过基于定位数据的轨迹点与GIS公路路网数据进行匹配，计算轨迹点与GIS公路路网数据中距离最近的点，而在计算前可基于经纬度数据进行预判相应的路网段数据，减少运算量，从而确定车辆运行的路网数据，即在哪些高速公路上运行，以及运行的时间数据，即在哪些时间段、时刻在路段上运行。
基于这些运行数据，与车载ETC设备记载的收费起点与终点数据进行比对，就可以获得车辆运行的道路信息、轨迹方向(例如在G25某城市A-城市B段，是从A—>B，还是从B—>A)以及运行时长。
根据这样的处理，对公司内的所有司机、车辆的数据进行轨迹分析后，取一年或者半年的运行周期数据为基础，然后对车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长进行统计，以道路信息为分析基础，以两个轨迹方向进行聚类分析，分别获取每个道路的不同方向的总的运行时长数据，最后对每个道路的不同方向的总的运行时长数据进行排序，取TopN输出，从而得到运行方向上的需求最多运力的数据。这样，根据公司的规划和长期目标，例如计划的发展方向、城市策略和客户远期策略等，可进行针对性的运力规划、车辆投放规划以及司机的规划，避免为了一单货运或者近期比较集中的某些方向的货运需求而忽然加大对于某些方向、城市的实际和车辆运力，造成后期运力的浪费。
而通过本发明的运力需求分析和处理，即使在某些不在TopN中的货运方向和路径、城市出现临时性的需求峰值，也可以从TopN或者临时调配来完成临时的运力满足，而实现长期的规划和调配、平衡。
根据本发明的公开的实施例，还提出一种物流干线的干线走廊识别系统，包括：
一个或多个处理器；
存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括前述的物流干线的干线走廊识别方法的过程。
根据本发明的公开的实施例还提出一种服务器，包括：
一个或多个处理器；
存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括前述物流干线的干线走廊识别方法的过程。
根据本发明的公开的实施例还提出一种存储软件的计算机可读取介质，所述软件包括能通过一个或多个计算机执行的指令，所述指令通过这样的执行使得所述一个或多个计算机执行操作，所述操作包括前述物流干线的干线走廊识别方法的过程。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (6)

1.一种物流干线的干线走廊识别方法，适用于物流公司内部，其特征在于，包括以下步骤：
在一物流公司建立包括司机、车辆及其运行状态的管理系统，其中司机信息中登记有司机唯一对应的移动终端号码以及随车数据，车辆信息登记有车辆的基本参数和运行状态数据；
车辆车载定位终端上报车辆位置信息，构成车辆位置轨迹；
车辆随车司机的移动终端上报信令数据以及定位数据，通过定位数据获得司机位置轨迹；所述信令数据为移动终端进行基站扇区切换时上报的包含移动终端号码、时间以及基站经纬度的数据，并由此确定司机的信令轨迹数据；
基于信令轨迹数据、车辆位置轨迹以及司机位置轨迹获得完整的车辆运行轨迹；
基于所述车辆运行轨迹，与GIS公路路网数据进行匹配，获得车辆运行的路网数据以及运行时间数据；
基于车辆运行的路网数据、运行时间数据与车载ETC设备记载的收费起点与终点数据，获得车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长；
按照上述以上方式对预设时间周期内的所有车辆和司机的数据进行轨迹获取与匹配，然后对车辆运行的道路信息、轨迹方向以及运行时长进行统计，以道路信息为分析基础，以两个轨迹方向进行聚类分析，分别获取每个道路的不同方向的总的运行时长数据；
对每个道路的不同方向的总的运行时长数据进行排序，取TopN输出；
其中，在构造完整的车辆运行轨迹过程中，被设置成按照下述方式处理：
1)在某一时刻t，如果存在车载定位终端上报的车辆位置信息，则以车载定位终端上报车辆位置信息为准；
2)在某一时刻t，如果未获取到车载定位终端上报的车辆位置信息，则进一步判断是否获取到司机的移动终端上报的定位数据，其中：
2-1)如果未获取到，则以信令数据为准预估在时刻t的车辆位置信息；
2-2)如果获取到司机的移动终端上报的定位数据，则以信令数据和司机的移动终端上报的定位数据综合判断时刻t的车辆位置信息；
在所述步骤2)中，如果未获得司机的移动终端上报的定位数据，按照下述方式处理：
以时刻t的信令数据的基站经纬度坐标为圆心，在以半径为的服务范围内，判断时刻t-1与时刻t+1的车辆位置点的连线与所述服务范围的交点；
如果存在交点，并且交单在连线范围内，则根据交点预估时刻t的车辆位置，如果不存在交点，则以基站经纬度坐标为起点，垂直于所述连线的垂直线与连线的交点预估为时刻t的车辆位置；
在所述步骤2)中，如果只存在一个交点，则以该交点作为预估的时刻t的车辆位置；如果存在两个交点，则以两个交点的中点预估为时刻t的车辆位置；
在所述步骤2)中，如果获得司机的移动终端上报的定位数据，按照下述方式处理：
判断时刻t所得的司机的移动终端上报的定位数据与时刻t-1的车辆位置的差值，如果超过设定的距离阈值，则以信令数据为准预估在时刻t的车辆位置信息；如果未超过设定的阈值，则以时刻t的司机的移动终端上报的定位数据为准确定时刻t的车辆位置信息。
2.根据权利要求1所述的物流干线的干线走廊识别方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述服务范围的半径的取值包括：
根据GIS城市边界数据，对于在城市范围的基站，半径确定为500m；
对于不在城市范围内的基站，半径确定为1000m。
3.根据权利要求1所述的物流干线的干线走廊识别方法，其特征在于，在所述步骤2)中，所述距离阈值的确定以车辆在t时刻之前的平均速度为基准。
4.一种物流干线的干线走廊识别系统，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括权利要求1-3中任意一项的物流干线的干线走廊识别方法的过程。
5.一种服务器，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，存储可被操作的指令，所述指令在通过所述一个或多个处理器执行时使得所述一个或多个处理器执行操作，所述操作包括权利要求1-3中任意一项的物流干线的干线走廊识别方法的过程。
6.一种存储软件的计算机可读取介质，其特征在于，所述软件包括能通过一个或多个计算机执行的指令，所述指令通过这样的执行使得所述一个或多个计算机执行操作，所述操作包括权利要求1-3中任意一项的物流干线的干线走廊识别方法的过程。
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Applicant before: Jiangsu Wucheng Copolymerization Network Technology Co.,Ltd.

GR01 Patent grant
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