CN113094781A - 基于定位数据识别路面碾压遍数的方法、存储介质和电子装置 - Google Patents

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宋营军
张�荣
刘强
顾春旺
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Abstract

本发明公开了基于定位数据识别路面碾压遍数的方法、存储介质和电子装置，其中方法包括，建立道路线形数据模型，将平面坐标区域划分为多个正方形格子；压路机搭载的定位装置每隔固定时间将当前定位数据发送给服务器；按照时间顺序在平面坐标区域中获取压路机当前覆盖的压实矩阵以及包括所述压实矩阵的最小数目的格子矩阵；遍历所述格子矩阵中所有格子，判断是否位于所述压实矩阵中，按照上述步骤处理平面坐标区域内所有的格子矩阵，得到每个桩号对应的所有格子矩阵的碾压数据。

Description

基于定位数据识别路面碾压遍数的方法、存储介质和电子 装置
技术领域
本发明涉及信息处理技术领域，具体涉及一种基于定位数据识别路面碾压遍数的方法、存储介质和电子装置。
背景技术
高速公路建设中，路面工程碾压的质量重点是碾压遍数质量，对碾压过程进行智能监测，传统的方案依靠现场人员进行施工，对压实程度依靠经验判断，压实遍数依靠人工统计，容易出现超压、漏压、各路面区域压实程度不一致等问题，容易返工，费时费力。
随着定位技术的高速发展，厘米级的定位已在各个产业中得到广泛应用。高精度定位技术在工程施工方面发挥重大作用，将定位设备与压路机相结合能够获取到压路机的具体位置，结合现代数据通讯技术、计算机技术、电子信息技术可以实时获取到压路机实时状况。
当前关于碾压遍数的计算方法还处于比较初步的阶段，精度较低，处理数据的结果与现场实际情况存在偏差。
发明内容
为了克服现有技术中的上述问题，本发明提供一种基于定位数据识别路面碾压遍数的方法、存储介质和电子装置，基于高精度定位数据实现路面碾压遍数的计算。
本发明第一方面，提供基于定位数据识别路面碾压遍数的方法，包括以下步骤，
步骤1、建立道路线形数据模型，所述线形数据包括平面坐标和沿路固定距离设置的桩的桩号；以两个桩之间的距离为边长，将平面坐标区域划分为多个正方形格子；
步骤2、压路机搭载的定位装置每隔固定时间将当前定位数据发送给服务器，服务器将所述定位数据存入消息队列；
步骤3、根据压路机的长度和宽度，按照时间顺序在平面坐标区域中获取压路机当前覆盖的压实矩阵以及包括所述压实矩阵的最小数目的格子矩阵；遍历所述格子矩阵中所有格子，判断是否位于所述压实矩阵中，如果是则记为碾压1遍，否则标记为0；
步骤4、一个桩号对应至少一个格子矩阵的碾压数据，按照步骤1～步骤3处理完平面坐标区域内所有的格子矩阵，得到每个桩号对应的所有格子矩阵的碾压数据，这些格子矩阵的数量即为该桩所标记的位置的碾压遍数。
优选的，在步骤2和步骤3之间还包括步骤2’、过滤异常数据，包括定位装置状态异常数据、定位点与道路线形距离超过阈值的数据、前后两条定位数据的相隔时间或定位点距离超过阈值。
进一步的，相邻两个桩之间的距离为1米，则每个正方形格子大小为1m*1m。
进一步的，步骤3中所述遍历所述格子矩阵中所有格子，判断是否位于所述压实矩阵中具体为，将每个所述正方形格子分割为若干个小格子，小格子的坐标为(i，j)，取小格子的中心点
(spacexmin+pxstep*(i-0.5),spaceymin+pystep*(j-0.5))，其中spacexmin表示正方形格子在x轴上的最小值，spaceymin表示正方形格子在y轴上的最小值，pxstep为一个小格子在上轴的长度，pystep为一个小格子在y轴上的长度；
pxstep＝(spacexmax-spacexmin)/step，pystep＝(spaceymax-spaceymin)/step；
其中spacexmax表示正方形格子在x轴上的最大值，spaceymax表示正方形格子在y轴上的最大值，step表示在x轴或y轴方向把正方形格子分割成的份数；
判断小格子是否被碾压可以简化成判断小格子中心点是否位于压实矩形内，如有超过一半的小格子位于压实矩阵内，则表示所述正方形格子被碾压，否则表示所述正方形格子未被碾压。
进一步的，所述判断所述中心点是否在一个矩形内具体为，设矩形4个顶点按顺时针方向为ABCD，所述小格子的中心点为E，则满足(AB X AE)*(CD X CE)>＝0&&(DA X DE)*(BC X BE)>＝0时，表示所述中心点在矩形内。
进一步的，所述方法采用多线程分布式处理，每台压路机使用同一线程。
本发明第二方面，提供一种计算机可读的存储介质，所述计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一技术方案中所述的方法。
本发明第三方面，提供一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一技术方案中所述的方法。
本发明具有以下有益效果：
(1)基于定位数据进行碾压遍数的计算能够有效的降低设备采购成本；
(2)支持多种数据协议，降低数据接入的成本，提高数据对接效率；
(3)采用多线程分布式处理，每台压路机使用同一线程，在保证数据传输有序性的同时大大提升处理数据的并发能力；
(4)采用数据实时传输，系统用户可以实时查看现场施工情况，可以及时发现超压、漏压、各路面区域压实程度不一致等问题，提升发现问题、处理问题的效率，省时省力。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，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为本发明一实施例基于定位数据识别路面碾压遍数的方法流程图；
图2为图1实施例中压实矩阵示意图；
图3为另一实施例压路机定位数据处理流程图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。
需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。
此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”等应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。
本实施例提供基于定位数据识别路面碾压遍数的方法，流程如图1所示，该方法包括以下步骤，
S1、建立道路线形数据模型，所述线形数据包括平面坐标和沿路固定距离设置的桩的桩号；以两个桩之间的距离为边长，将平面坐标区域划分为多个正方形格子。
在一些具体实施方式中，采用WGS84坐标系，需要将其转换成平面坐标，以便进行后续步骤的执行。
S2、压路机搭载的定位装置每隔固定时间将当前定位数据发送给服务器，服务器将所述定位数据存入消息队列。
所述定位装置可以是GPS、北斗导航定位系统，定位数据的接收支持HTTP协议、UDP协议、MQTT协议或用户选择的其它协议。定位装置向服务器发送定位数据在本实施例中采用GPGGA协议，每隔固定时间发送一条定位数据。服务器接收所述定位数据，并存放在消息队列中。可选的，每隔一秒发送一条定位数据。
S3、根据压路机的长度和宽度，按照时间顺序在平面坐标区域中获取压路机当前覆盖的压实矩阵以及包括所述压实矩阵的最小数目的格子矩阵；遍历所述格子矩阵中所有格子，判断是否位于所述压实矩阵中，如果是则记为碾压1遍，否则标记为0。
压实矩阵如图2所示，a1为压路机在上个时间点的位置，a2为压路机当前位置，压路机的宽度为AB，则压实矩阵为ABCD。
S4、一个桩号对应至少一个格子矩阵的碾压数据，按照S1～S3处理完平面坐标区域内所有的格子矩阵，得到每个桩号对应的所有格子矩阵的碾压数据，这些格子矩阵的数量即为该桩所标记的位置的碾压遍数。逐桩统计后将数据放入数据库保存。
一般的，一些实施例中在S2和S3之间还包括S2’、过滤异常数据，包括定位装置状态异常数据、定位点与道路线形距离超过阈值的数据、前后两条定位数据的相隔时间或定位点距离超过阈值。
具体的，处理器线程依次消费消息队列中的定位数据，一次提取同一台压路机相邻两条定位数据，并进行下列判断：
首先判断前后两条数据的时间差是否在预设范围内，如果不在则缓存后一条数据，继续消费下一条定位数据与缓存的数据比对。如果未超出则继续往下执行；
然后判断前后两条定位数据的距离差是否在预设范围内，如果超出则缓存后一条数据，继续消费下一条定位数据与缓存的数据比对。如果未超出则执行S3。具有该步骤的实施例流程图如图3所示。
具体的，S3中遍历格子矩阵中所有格子，判断是否位于压实矩阵中具体为，将每个正方形格子分割为若干个小格子，小格子的坐标为(i，j)，取小格子的中心点
(spacexmin+pxstep*(i-0.5),spaceymin+pystep*(j-0.5))，其中spacexmin表示正方形格子在x轴上的最小值，spaceymin表示正方形格子在y轴上的最小值，pxstep为一个小格子在上轴的长度，pystep为一个小格子在y轴上的长度；
pxstep＝(spacexmax-spacexmin)/step，pystep＝(spaceymax-spaceymin)/step；
其中spacexmax表示正方形格子在x轴上的最大值，spaceymax表示正方形格子在y轴上的最大值，step表示在x轴或y轴方向把正方形格子分割成的份数；
接着判断每个小格子中心点是否在压实矩形内，如果超过一半的小格子中心点位于压实矩阵内，则表示所述正方形格子被碾压，否则表示所述正方形格子未被碾压。
具体的，所述判断所述中心点是否在一个矩形内具体为，设矩形4个顶点按顺时针方向为ABCD，假设小格子的中心点为E，则满足(AB X AE)*(CD X CE)>＝0&&(DA X DE)*(BCX BE)>＝0时，表示所述中心点在矩形内。
需要说明的是，上述方法可选的采用多线程分布式处理，每台压路机使用同一线程处理各自的数据，多台设备数据处理同时进行。
本发明还提供一种计算机可读的存储介质，所述计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行上述任一技术方案中所述的方法。
本发明还提供一种电子装置，包括存储器和处理器，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行上述任一技术方案中所述的方法。
以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。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。

Claims (8)

1.基于定位数据识别路面碾压遍数的方法，其特征在于，包括以下步骤，
步骤1、建立道路线形数据模型，所述线形数据包括平面坐标和沿路固定距离设置的桩的桩号；以两个桩之间的距离为边长，将平面坐标区域划分为多个正方形格子；
步骤2、压路机搭载的定位装置每隔固定时间将当前定位数据发送给服务器，服务器将所述定位数据存入消息队列；
步骤3、根据压路机的长度和宽度，按照时间顺序在平面坐标区域中获取压路机当前覆盖的压实矩阵以及包括所述压实矩阵的最小数目的格子矩阵；遍历所述格子矩阵中所有格子，判断是否位于所述压实矩阵中，如果是则记为碾压1遍，否则标记为0；
步骤4、一个桩号对应至少一个格子矩阵的碾压数据，按照步骤1～步骤3处理完平面坐标区域内所有的格子矩阵，得到每个桩号对应的所有格子矩阵的碾压数据，这些格子矩阵的数量即为该桩所标记的位置的碾压遍数。
2.根据权利要求1所述的识别路面碾压遍数的方法，其特征在于，在步骤2和步骤3之间还包括步骤2’、过滤异常数据，包括定位装置状态异常数据、定位点与道路线形距离超过阈值的数据、前后两条定位数据的相隔时间或定位点距离超过阈值。
3.根据权利要求1所述的识别路面碾压遍数的方法，其特征在于，相邻两个桩之间的距离为1米。
4.根据权利要求1所述的识别路面碾压遍数的方法，其特征在于，步骤3中所述遍历所述格子矩阵中所有格子，判断是否位于所述压实矩阵中具体为，将每个所述正方形格子分割为若干个小格子，小格子的坐标为(i，j)，取小格子的中心点
(spacexmin+pxstep*(i-0.5),spaceymin+pystep*(j-0.5))，
其中spacexmin表示正方形格子在x轴上的最小值，spaceymin表示正方形格子在y轴上的最小值，pxstep为一个小格子在上轴的长度，pystep为一个小格子在y轴上的长度；pxstep＝(spacexmax-spacexmin)/step，pystep＝(spaceymax-spaceymin)/step；其中spacexmax表示正方形格子在x轴上的最大值，spaceymax表示正方形格子在y轴上的最大值，step表示在x轴或y轴方向把正方形格子分割成的份数；
判断小格子是否被碾压可以简化成判断小格子中心点是否位于压实矩形内，如有超过一半的小格子位于压实矩阵内，则表示所述正方形格子被碾压，否则表示所述正方形格子未被碾压。
5.根据权利要求4所述的识别路面碾压遍数的方法，其特征在于，所述判断所述中心点是否在一个矩形内具体为，设矩形4个顶点按顺时针方向为ABCD，所述小格子的中心点为E，则满足(AB X AE)*(CD X CE)>＝0&&(DA X DE)*(BC X BE)>＝0时，表示所述中心点在矩形内。
6.根据权利要求1～5任一项所述的识别路面碾压遍数的方法，其特征在于，所述方法采用多线程分布式处理，每台压路机使用同一线程。
7.一种计算机可读的存储介质，其特征在于，所述计算机可读的存储介质中存储有计算机程序，其中，所述计算机程序被设置为运行时执行所述权利要求1至6任一项中所述的方法。
8.一种电子装置，包括存储器和处理器，其特征在于，所述存储器中存储有计算机程序，所述处理器被设置为运行所述计算机程序以执行所述权利要求1至6任一项中所述的方法。
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