CN113104065B - 轨道交通工具运行轨迹定位监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及轨道轨迹纠偏技术领域，特别涉及一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法及系统，包含：利用智能终端采集轨道交通工具GPS定位数据并建立该轨道交通工具运行状态模型；依据运行状态模型，并结合轨道线路标准轨迹、历史GPS定位数据进行纠偏，获取校准后的位置点；基于校准后位置点生成用于对轨道交通工具实施轨迹进行监控的最新轨迹数据。本发明利用智能终端采集轨道交通工具GPS定位数据，很好地解决基于非固定采集设备(即智能终端)环境下，对轨道交通工具运行轨迹的智能运算，无需增加专门的轨道交通工具定位设备，即可完成轨迹运算、监控，满足对轨道交通工具的实时监控需求，提升纠偏效率，具有较好的应用前景。

Description

轨道交通工具运行轨迹定位监控方法及系统

技术领域

本发明涉及轨道轨迹纠偏技术领域，特别涉及一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法及系统。

背景技术

随着交通拥堵情况的日益严重和绿色出行的倡导，公共交通出行已成为越来越多人的选择。为了提高公共交通的现代化管理，以便更好的服务于人民群众，轨道交通工具(如火车、高铁)的运营轨迹监测显得尤为重要。目前，获取轨道交通工具的位置信息和行驶轨迹的方法主要是通过轨道上的固定设备(如定位桩、站台)上安装的无线信标装置进行定位，当轨道交通工具驶入定位桩的监测范围时，通过短距离通信技术获取当前轨道交通工具所在的站点位置。基于无线信标的自动报站方法便是基于该原理实现的。该类方法缺点是：一、需要在轨道上增加大量的定位设备，施工维护成本巨大；二、当多个轨道交通工具路线交叉时，存在频率干扰问题；三、存在定位盲区，只有当轨道交通工具进入定位桩的通信范围内才可以定位轨道交通工具的位置。

发明内容

为此，本发明提供一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法及系统，满足对轨道交通工具的实时监控需求，提升纠偏效率。

按照本发明所提供的设计方案，提供一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，包含：

利用智能终端采集轨道交通工具GPS定位数据并建立该轨道交通工具运行状态模型；

依据运行状态模型，并结合轨道线路标准轨迹、历史GPS定位数据进行纠偏，获取校准后的位置点；

基于校准后位置点生成用于对轨道交通工具实施轨迹进行监控的最新轨迹数据。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，建立轨道交通工具和智能终端绑定关系，依据智能终端与轨道交通工具两者之间的关联表来获取各轨道交通工具GPS定位数据。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，采集智能终端GPS定位数据时，对智能终端身份信息进行认证，并利用协商会话密钥对GPS定位数据进行加解密安全传输。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，对采集的智能终端GPS定位数据进行缓存，并基于关联表判定采集的GPS定位数据是否与待监控的轨道交通工具具有绑定关系，针对存有绑定关系的情形，结合该智能终端上报的历史GPS定位数据与该轨道交通工具对应的标准轨迹进行比对，根据比对结果判定智能终端是否在车上，并通过获取该轨道交通工具车次信息来更新用于纠偏校准的轨道交通工具GPS缓存数据。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，针对根据比对结果判定智能终端不在车声的情形，基于关联表获取该智能终端应在的轨道交通工具车次信息，并判断该智能终端应在的轨道交通工具是否存在运行状态模型，若不存在，则将该智能终端上报的GPS定位数据放入异常数据分析队列，若存在，则更新该轨道交通工具的GPS缓存数据，并将该智能终端上报的GPS定位数据对应到该轨道交通工具，并将GPS缓存数据放入用于纠偏校准的待处理队列。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，基于预设时间段内智能终端上报的GPS数据分析智能终端运行轨迹，依据该运行轨迹是否成功映射到轨道交通工具对应标准轨迹来判定智能终端是否在车上。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，基于轨道交通工具运行状态模型，并结合标准轨迹、历史GPS定位数据，采用GeoHash算法和球面坐标距离运算将当前GPS定位数据纠偏到预先生成的标准轨迹上，通过校准获取正确位置点。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，采用人工采集手段和/或地图道路图像分析技术来获取轨道线路标准轨迹。

作为本发明轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，进一步地，轨道线路标准轨迹获取中，首先确定线路开始站点和结束站点，然后依据地图道路信息并结合图像分析技术判断开始站点与结束站点是否在同一条轨道上，针对在同一条轨道的情形，通过补全开始站点与结束站点之间的其他站点，基于补全后的站点得到标准轨迹；针对不在同一条轨道的情形，判断开始站点对应的轨道先与结束站点对应的是否有交叉点，若不存在交叉点，则随线路运行时通过跟车人员实时采集运行过程中定位信息来获取基础定位数据，结合地图道路信息将基础定位数据纠偏到地图上对应位置，基于纠偏后的位置来得到标准轨迹，针对存在交叉点的情形，找出所有交叉点，并以开始站点、结束站点和各交叉点分别形成备选线路，将所有备选线路形成备选线路集合，通过计算各备选线路运行长度来选取运行长度最小的备选线路作为目标线路，根据地图道路信息并集合图像分析技术，补全目标线路中开始站点至交叉站点及交叉站点至结束站点之间的其他站点，并基于补全后的站点来得到标准轨迹。

进一步地，本发明还提供一种轨道交通工具运行轨迹定位监控系统，包含：后台服务器和用于向后台服务器实时上传GPS定位数据的智能终端，其中，

后台服务器包括：用于获取各轨道线路标准轨迹的标准轨迹生成模块，用于依据轨道交通工具绑定的智能终端GPS定位数据构建该轨道交通工具运行状态模型的运行状态模型生成模块，用于基于轨道交通工具运行状态模型并依据智能终端实时上传的GPS定位数据、标准轨迹和历史GPS定位数据进行轨迹位置点纠偏校准的纠偏模块，及用于基于纠偏校准后的位置点生成对轨道交通工具进行实时轨迹监控的最新轨迹数据的运行轨迹生成模块。

本发明的有益效果：

本发明利用智能终端采集轨道交通工具GPS定位数据，很好地解决基于非固定采集设备(即智能终端)环境下，对轨道交通工具运行轨迹的智能运算，无需增加专门的轨道交通工具定位设备，即可完成轨迹运算、监控；并通过主动降噪、趋势研判、结合GeoHash算法+球面坐标距离运算方式，快速且高效地实现纠偏运算过程，提升纠偏运算效率，进而满足对轨道交通工具的实时监控需求；进一步，通过建立智能终端与乘务人员、乘务人员与轨道交通工具之间的绑定关系，和/或建立智能终端与后台服务器之间的安全链路，解决轨道交通工具轨迹采集上报过程中的数据安全问题，杜绝数据泄露的风险，具有较好的应用前景。

附图说明：

图1为实施例中轨道交通工具运行轨迹定位监控方法流程示意；

图2为实施例中标准轨迹生成方法流程示意；

图3为实施例中智能终端与后台服务器之间安全传输架构示意；

图4为实施例中轨道交通工具运行状态模型创建流程示意；

图5为实施例中GPS定位数据纠偏流程示意。

具体实施方式：

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚、明白，下面结合附图和技术方案对本发明作进一步详细的说明。

本发明实施例，提供一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，包含：利用智能终端采集轨道交通工具GPS定位数据并建立该轨道交通工具运行状态模型；依据运行状态模型，并结合轨道线路标准轨迹、历史GPS定位数据进行纠偏，获取校准后的位置点；基于校准后位置点生成用于对轨道交通工具实施轨迹进行监控的最新轨迹数据。

参见图1所示，可结合人工采集手段或对地图道路信息的图像分析技术，分别生成各条线路的标准轨迹；利用智能终端获取轨道交通工具上智能终端上报的GPS定位数据，基于获取的终端上报的数据建立该轨道交通工具的运行状态模型；当接收到智能终端新上报的GPS定位数据时，基于该轨道交通工具的运行状态模型，并结合标准轨迹、以及历史数据进行纠偏，校准到正确的位置点；基于纠偏后的位置点生成该轨道交通工具的最新轨迹数据，以实现对该轨道交通工具的实时轨迹监控。

可以理解，智能终端为带有GPS定位装置的终端，优选为：手机、PAD、智能手表。但不限于此。实际上轨道交通工具上并未安装有GPS定位终端，可由相应的工作人员(如乘务人员)携带自己的智能终端(如手机等)，并跟车上报智能终端的GPS定位数据给后台服务器，对于后台服务器而言，如果能确认该智能终端在该轨道交通工具上，即可认定智能终端上报的GPS定位数据为轨道交通工具的GPS定位数据。

进一步地，参见图2所示，获取各条线路的标准轨迹的步骤可设计为具体包括如下内容：

步骤1-1，在生成某线路的标准轨迹时，首先确定出该线路的开始站点和结束站点；

步骤1-2，获取地图道路信息，并根据地图道路信息结合图像分析技术判断所述开始站点与结束站点是否在同一条轨道线上，如果在，则进入步骤1-8，如果不在，则进入步骤1-3；

步骤1-3，判断开始站点对应的轨道线与结束站点对应的轨道线是否有交叉点，如果是，则进入步骤1-4，如果否，则进入步骤1-9；

步骤1-4，找出上述两条轨道线所有交叉点，并以开始站点、结束站点与各个交叉点分别形成备选线路；

步骤1-5，将所有备选线路形成一个备选线路集合，并计算每个备选线路的运行长度；

步骤1-6，取出运行长度最小的备选线路作为目标线路；

步骤1-7，根据地图道路信息并结合图像分析技术，补全所述目标线路中开始站点至交叉站点，以及交叉站点至结束站点之间的其它站点，然后进入步骤1-10；

步骤1-8，根据地图道路信息并结合图像分析技术，补全所述开始站点至结束站点之间的其它站点；

步骤1-9，在该轨道交通工具沿着对应的线路运行时，通过跟车人员的智能终端实时采集运行过程中的定位信息，获取基础定位数据，然后结合地图道路信息将基础定位数据自动纠偏到地图上正确的位置，并进入步骤1-10；

步骤1-10，基于补全后的站点数据或纠偏后的位置得到标准轨迹。

需要说明的是，在上述步骤1-6中，实践中，已知开始站点和结束站点，在规划线路时，通常会选择距离长度最短的线路运行，如果有两条轨道线有多个交叉点，则选取备用线路长度最短的为目标线路。

本案实施例中基于地图数据的标准生成模块，标准轨迹生成可通过两种方式：

1)通过随车人员智能手机，采集运行过程中定位信息，获取基础定位数据(如上述步骤1-9至步骤1-10)。定位数据上传服务后，在各主流地图系统中显示。本系统依据定位点信息，识别定位点附近地图要素(公路、铁路等信息)，自动纠偏到地图上正确的位置。基于纠偏后的位置数据生成标准轨迹。

2)采集人员在系统中选择起始点、重点位置，系统识别两点间地图要素，结合识别出来的路线信息，自动生成可供选择路线供采集人员选择。最终得到标准轨迹(如上述步骤1-1至步骤1-8、步骤1-10)。

进一步地，为满足数据传输的安全性，参见图3所示，智能终端上报GPS定位数据时，由智能终端向安全接入系统发送链接请求，其中所述链接请求包括所述智能终端的身份信息；所述安全接入系统基于获取的身份信息请求身份认证系统对所述智能终端进行认证；待认证成功后，所述智能终端与所述安全接入系统进行协商会话密钥；所述智能终端采集生成待上报的明文数据，然后采用所述会话密钥加密得到密文，并传输给安全接入系统；所述安全接入系统采用所述会话密钥解密所述密文，得到明文数据，并转交给后台服务器进行计算、分析处理。

在本案实施例中，绑定到人的智能终端，通过安全认证机制接入系统，定时采集终端的定位信息，上传后台服务器。在采集数据传输的安全性上，可以使用https单、双向认证；通过双向认证可以解决钓鱼欺骗问题、中间人攻击等问题，防止数据被篡改、数据泄露风险，以保证轨道交通工具运行状态不被非法窃取，保障运行安全。

根据本发明的实施例，智能终端与各轨道交通工具之间，可预先建立各个智能终端与对应轨道交通工具的绑定关系，并建立两者之间关联表，以便获取用于生成各轨道交通工具运行轨迹对应的GPS数据。

参见图4所示，轨道交通工具运行模型构建过程可设计为包括如下内容：

步骤2-1，获取智能终端上报的GPS定位数据，并进行缓存；

步骤2-2，基于关联表，确定上报数据的智能终端是否与待监控的轨道交通工具是否绑定关系，如果是，则进入步骤2-3，如果不是，则将该智能终端上报的数据进行入库缓存处理；

步骤2-3，结合该智能终端上报的历史GPS定位数据与该轨道交通工具对应的标准轨迹进行比对，并根据比对结果判断该智能终端是否正在车上，如果在，则进入步骤2-4，如果不在，则进入步骤2-6；

步骤2-4，获取该轨道交通工具的车次信息，并更新该轨道交通工具对应的GPS缓存数据，然后进入步骤2-9；

步骤2-5，基于关联表，获取该智能终端应在的轨道交通工具的车次信息；

步骤2-6，判断该智能终端应在的轨道交通工具是否存在运行状态模型，如果是，则进入步骤2-8，如果否，则进入步骤2-7；

步骤2-7，将该智能终端上报的GPS定位数据放入异常数据分析队列中；

步骤2-8，更新该轨道交通工具的GPS缓存数据，并将该智能终端上报的GPS定位数据对应到该轨道交通工具上，然后进入步骤2-9；

步骤2-9，将GPS缓存数据放入待处理队列中，以供应后续进行纠偏、校准处理。

进一步的，判断该智能终端是否正在车上，可具体包括：

当智能终端上报预设时间段后，则基于预设时间段内上报的GPS定位数据分析得到智能终端的运行轨迹线，然后判断该轨迹线是否成功映射到该轨道交通工具对应的标准轨迹上，如果能，则判断该智能终端在该轨道交通工具上，如果否，则判断该智能终端不在该轨道交通工具上。

根据本发明的具体实施例，首先，后台服务器应该预先建立各个智能终端与对应轨道交通工具的绑定关系，然后即可根据预先建立的绑定关系，判断上报GPS定位数据的智能终端是否与当前监控的轨道交通工具匹配。上述步骤2-3，判断是否在正在轨道交通工具上，初始上报的GPS定位数据始终认为该智能终端不在轨道交通工具，后台服务器根据后续智能终端继续上报的GPS定位数据分析建模，并判断预设时间段内的GPS定位数据是否与该轨道交通工具对应的标准轨迹一致，此时，才能判断出该智能终端正在轨道交通工具上。

上述步骤2-6，在判断该轨道交通工具是否有“运行状态模型”时，由于一辆轨道交通工具上可能绑定的有多个智能终端，实际上，多个乘务人员各自携带智能终端在一辆轨道交通工具上，很有可能当前智能终端上报数据较晚，已存在的“运行状态模型”是基于前一个智能终端上报的数据建立的，则当前智能终端上报的数据只需要在此模型基础上，更新上报的GPS数据到该模型对应的待处理队列中即可，后续即可进行轨迹纠偏。

上述步骤2-7，将该智能终端上报的GPS定位数据放入异常数据分析队列中，基于异常数据进行创建该轨道交通工具的运行状态模型。具体的，比如在上报预设时间段(如10分钟)后，则根据上报GPS定位数据与该轨道交通工具对应的标准轨迹进行匹配，如果一致，则认为该智能终端是在绑定的轨道交通工具上，并基于这10分钟的创建该轨道交通工具的运行状态模型，如果不一致，则认为该智能终端那不在绑定的轨道交通工具上，并认为异常数据以进行舍弃等处理。

进一步地，参见图5所示，数据纠偏可具体包括：

步骤3-1，当接收到智能终端新上报的GPS定位数据时，判断对应的轨道交通工具是否存在运行状态模型；如果是，则进入步骤3-2，如果否，则将上报的GPS定位数据放入异常数据分析队列中；

步骤3-2，基于该轨道交通工具的运行状态模型，并结合标准轨迹、以及历史数据进行计算纠偏，并校准到正确的位置点；

步骤3-3，在步骤3-2的纠偏过程中，判断是否有无法纠偏的异常上报数据，如果有，则将该异常上报数据放入异常数据分析队列中，如果没有，则进入生成最新轨道数据的步骤。

需要说明的是，上述步骤3-3中，基于历史轨迹点以及对应的标准轨迹对当前上报的GPS定位数据计算纠偏，并校准当前轨道交通工具的位置点，如果发现上报的GPS定位数据与历史轨迹点、对应的标准轨迹偏差较大，则可能是该智能终端是在其它线路上，并不是在其绑定的线路(即当前分析监控的轨道交通工具对应的线路)上，此时即可将当前以及在前上报的GPS定位数据放入异常数据分析队列中，根据需要，这部分数据可以舍弃，也可以用于为后续监控其它轨道交通工具的轨迹所用。

进一步的，上述步骤3-2，采用GeoHash算法+球面坐标距离运算方式，将当前上报的GPS定位数据纠偏到预先生成的标准轨迹上。在实际操作过程中，首先基于当前上报的GPS定位数据确定当前的GPS坐标点，然后基于当前的GPS坐标点并采用GeoHash算法快速确定其所在的方格区域，最后通过球面坐标距离运算方式将当前的GPS坐标点准确纠偏到标准轨迹对应的点位上。可以理解，本发明结合GeoHash算法+球面坐标距离运算方式，可以实现快速纠偏的目的，进一步满足用户对轨道交通工具实时轨迹定位的需求。

进一步地，本发明实施例还提出一种轨道交通工具运行轨迹定位监控系统，用于实现上述的一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，所述系统包括：智能终端与后台服务器，所述智能终端与所述后台服务器进行安全通信连接；

所述智能终端，用于向所述后台服务器实时上报GPS定位数据；

所述后台服务器包括：

标准轨迹生成模块，结合人工采集手段或对地图道路信息的图像分析技术，分别生成各条线路的标准轨迹；

运行状态模型生成模块，获取与对应轨道交通工具绑定且在该轨道交通工具上的智能终端上报的GPS定位数据，当获取上报的GPS定位数据达到预设条件后，基于获取的终端上报的数据建立该轨道交通工具的运行状态模型；

纠偏模块，当接收到智能终端新上报的GPS定位数据时，基于该轨道交通工具的运行状态模型，并结合标准轨迹、以及历史数据进行纠偏，校准到正确的位置点；

运行轨迹生成模块，基于纠偏后的位置点生成该轨道交通工具的最新轨迹数据，以实现对该轨道交通工具的实时轨迹监控。

根据本发明的具体实施例，智能终端上传GPS定位信息后，后台服务器根据终端标识确定智能终绑定的乘务人员，再通过乘务人员当日的跟车信息，确定定位所属的轨道交通工具。

然后，智能终端上传GPS定位数据将进入智能运算纠偏环节，具体如下：

根据轨道交通工具站点的时间因素，结合线路信息，确定定位信息有效性，完成初步GPS定位数据降噪；同一轨道交通工具存在多个智能终端定位的情况下，结合多个智能终端的定位信息，去除噪音。

根据定位信息以及轨道交通工具当前的运行位置，对新增GPS定位数据进行纠偏，该纠偏采用GeoHash算法+球面坐标距离运算方式，能够快速将当前上报的GPS定位数据纠偏到预先生成的标准轨迹上。如果出现无法纠偏GPS定位数据，计入异常数据队列，等待异常处理模块进行处理。如果当前轨道交通工具没有定位信息，即没有运行状态模型，则也暂存异常数据队列，等待异常数据处理。

异常处理模块处理异常数据，对于尚未运算出轨道交通工具运行状态模型的数据，根据多个历史定位信息，进行趋势研判，最后形成正确的轨道交通工具运行状态模型，并更新轨道交通工具的当前状态(即在系统中更新之前的无运行状态模型更新为有运行状态模型)、以及历史轨迹点(即按照运行状态模型更新该轨道交通工具的历史轨迹点)；

异常处理模块对于正常运行的轨道交通工具，出现的不能纠偏的GPS定位数据，则进行运算，结合同一上传智能终端的历史数据，判断智能终端是否异常。例如，线路1和线路2具有重合段L，当前监控分析的轨道交通工具应运行在线路1上，如果与该线路1绑定的智能终端A不在运行在线路1上的轨道交通工具，而是在线路2上的轨道交通工具，但由于基于重合端L上报的GPS定位数据，则将误认为智能终端A是在线路1上，当智能终端A随运行在线路2的轨道交通工具离开重合端L时，则后续该智能终端A上报的GPS定位数据将严重偏离线路1的标准轨迹，且无法正常纠偏，此时则认为该智能终端A为异常的。对于异常的智能终端，更新智能终端状态标识(即无效或有效)。新上传的数据，将按照该状态标识，进行降噪处理。例如：不接收或去除无效智能终端上报的GPS定位数据。

具体的，本发明的轨道交通工具可以为火车、动车、高铁等。但不限于此。

本发明实施例中，可通过建立智能终端与乘务人员、乘务人员与轨道交通工具之间的绑定关系，很好地解决基于非固定采集设备(即智能终端)环境下，对轨道交通工具运行轨迹的智能运算，无需增加专门的轨道交通工具定位设备，即可完成轨迹运算、监控。并通过主动降噪、趋势研判、结合GeoHash算法+球面坐标距离运算方式，快速且高效地实现纠偏运算过程，提升纠偏运算效率，进而满足对轨道交通工具的实时监控需求。

本发明实施例中，还可通过聚合智能终端定位信息、地图信息识别、空间坐标几何点运算填充等方法，解决轨道交通工具标准轨迹采集复杂、效率低下问题；另外，还可通过建立智能终端与后台服务器之间的安全链路，解决轨道交通工具轨迹采集上报过程中的数据安全问题，杜绝数据泄露的风险。

除非另外具体说明，否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对步骤、数字表达式和数值并不限制本发明的范围。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述系统实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在这里示出和描述的所有示例中，任何具体值应被解释为仅仅是示例性的，而不是作为限制，因此，示例性实施例的其他示例可以具有不同的值。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的系统、系统和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述系统的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，其特征在于，包含：

利用智能终端采集轨道交通工具GPS定位数据并建立该轨道交通工具运行状态模型；

具体的，建立轨道交通工具和智能终端绑定关系，依据智能终端与轨道交通工具两者之间的关联表来获取各轨道交通工具GPS定位数据；

依据运行状态模型，并结合轨道线路标准轨迹、历史GPS定位数据进行纠偏，获取校准后的位置点；

具体的，对采集的智能终端GPS定位数据进行缓存，并基于关联表判定采集的GPS定位数据是否与待监控的轨道交通工具具有绑定关系，针对存有绑定关系的情形，结合该智能终端上报的历史GPS定位数据与该轨道交通工具对应的标准轨迹进行比对，根据比对结果判定智能终端是否在车上，并通过获取该轨道交通工具车次信息来更新用于纠偏校准的轨道交通工具GPS缓存数据；

轨道线路标准轨迹获取中，首先确定线路开始站点和结束站点，然后依据地图道路信息并结合图像分析技术判断开始站点与结束站点是否在同一条轨道上，针对在同一条轨道的情形，通过补全开始站点与结束站点之间的其他站点，基于补全后的站点得到标准轨迹；针对不在同一条轨道的情形，判断开始站点对应的轨道先与结束站点对应的是否有交叉点，若不存在交叉点，则随线路运行时通过跟车人员实时采集运行过程中定位信息来获取基础定位数据，结合地图道路信息将基础定位数据纠偏到地图上对应位置，基于纠偏后的位置来得到标准轨迹，针对存在交叉点的情形，找出所有交叉点，并以开始站点、结束站点和各交叉点分别形成备选线路，将所有备选线路形成备选线路集合，通过计算各备选线路运行长度来选取运行长度最小的备选线路作为目标线路，根据地图道路信息并集合图像分析技术，补全目标线路中开始站点至交叉站点及交叉站点至结束站点之间的其他站点，并基于补全后的站点来得到标准轨迹

基于校准后位置点生成用于对轨道交通工具实施轨迹进行监控的最新轨迹数据。

2.根据权利要求1所述的轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，其特征在于，采集智能终端GPS定位数据时，对智能终端身份信息进行认证，并利用协商会话密钥对GPS定位数据进行加解密安全传输。

3.根据权利要求1所述的轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，其特征在于，针对根据比对结果判定智能终端不在车声的情形，基于关联表获取该智能终端应在的轨道交通工具车次信息，并判断该智能终端应在的轨道交通工具是否存在运行状态模型，若不存在，则将该智能终端上报的GPS定位数据放入异常数据分析队列，若存在，则更新该轨道交通工具的GPS缓存数据，并将该智能终端上报的GPS定位数据对应到该轨道交通工具，并将GPS缓存数据放入用于纠偏校准的待处理队列。

4.根据权利要求1或3所述的轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，其特征在于，基于预设时间段内智能终端上报的GPS数据分析智能终端运行轨迹，依据该运行轨迹是否成功映射到轨道交通工具对应标准轨迹来判定智能终端是否在车上。

5.根据权利要求1所述的轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，其特征在于，基于轨道交通工具运行状态模型，并结合标准轨迹、历史GPS定位数据，采用GeoHash算法和球面坐标距离运算将当前GPS定位数据纠偏到预先生成的标准轨迹上，通过校准获取正确位置点。

6.根据权利要求1所述的轨道交通工具运行轨迹定位监控方法，其特征在于，采用人工采集手段和/或地图道路图像分析技术来获取轨道线路标准轨迹。

7.一种轨道交通工具运行轨迹定位监控系统，其特征在于，包含：后台服务器和用于向后台服务器实时上传GPS定位数据的智能终端，其中，

后台服务器包括：用于获取各轨道线路标准轨迹的标准轨迹生成模块，用于依据轨道交通工具绑定的智能终端GPS定位数据构建该轨道交通工具运行状态模型的运行状态模型生成模块，用于基于轨道交通工具运行状态模型并依据智能终端实时上传的GPS定位数据、标准轨迹和历史GPS定位数据进行轨迹位置点纠偏校准的纠偏模块，及用于基于纠偏校准后的位置点生成对轨道交通工具进行实时轨迹监控的最新轨迹数据的运行轨迹生成模块；用于建立轨道交通工具和智能终端绑定关系，依据智能终端与轨道交通工具两者之间的关联表来获取各轨道交通工具GPS定位数据；用于对采集的智能终端GPS定位数据进行缓存，并基于关联表判定采集的GPS定位数据是否与待监控的轨道交通工具具有绑定关系，针对存有绑定关系的情形，结合该智能终端上报的历史GPS定位数据与该轨道交通工具对应的标准轨迹进行比对，根据比对结果判定智能终端是否在车上，并通过获取该轨道交通工具车次信息来更新用于纠偏校准的轨道交通工具GPS缓存数据；

后台服务器在轨道线路标准轨迹获取中，首先确定线路开始站点和结束站点，然后依据地图道路信息并结合图像分析技术判断开始站点与结束站点是否在同一条轨道上，针对在同一条轨道的情形，通过补全开始站点与结束站点之间的其他站点，基于补全后的站点得到标准轨迹；针对不在同一条轨道的情形，判断开始站点对应的轨道先与结束站点对应的是否有交叉点，若不存在交叉点，则随线路运行时通过跟车人员实时采集运行过程中定位信息来获取基础定位数据，结合地图道路信息将基础定位数据纠偏到地图上对应位置，基于纠偏后的位置来得到标准轨迹，针对存在交叉点的情形，找出所有交叉点，并以开始站点、结束站点和各交叉点分别形成备选线路，将所有备选线路形成备选线路集合，通过计算各备选线路运行长度来选取运行长度最小的备选线路作为目标线路，根据地图道路信息并集合图像分析技术，补全目标线路中开始站点至交叉站点及交叉站点至结束站点之间的其他站点，并基于补全后的站点来得到标准轨迹。

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