CN114236579A - Gps多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置 - Google Patents

Gps多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置，该方法包括以下步骤：将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值；对于每一个新出现的轨迹点，通过计算轨迹点与有效权威点之间的距离判断该轨迹点为有效点还是疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效；若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置。本发明能够实现轨迹纠偏，提高轨迹的准确性。

Description

GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置
技术领域
本发明涉及GPS轨迹领域，尤其涉及一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置。
背景技术
目前GPS实时位置和轨迹展示技术广泛应用于各行各业，包括公共安全，共享经济，旅游等行业。这就对GPS位置的实时性和轨迹的准确性提出了更高的要求。
GPS设备实时采集位置信息上传监控中心，受到诸多因素影响，包括切换通信基站，外界环境存在干扰源，接收数据监控中心故障等，这些因素可能导致无法接收到实时位置信息，或者接收到的实时位置信息是无效数据，距离实际位置偏差较大。因此有必要在GPS多轨迹融合后对飘移点进行过滤。
发明内容
本发明的目的在于提供一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置，旨在用于过滤GPS多轨迹融合后的数据中位置飘移的点位，实现轨迹纠偏。
本发明是这样实现的：
本发明提供一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，包括以下步骤：
将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值，；
对于每一个新出现的轨迹点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，若距离不大于最大误差值，则判断该轨迹点为有效点，若距离大于最大误差值，则判断该轨迹点为疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效；
若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置。
进一步地，若新的有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量未达到设定值时，出现了新的疑似飘点，则该轨迹点集合中的轨迹点都确认为飘移点，将该轨迹点集合删除，同时将前一个权威点设置为有效。
进一步地，所述GPS多轨迹融合后的实时轨迹由客户端GPS监控数据、车载GPS监控数据、手台GPS监控数据这三种类型的GPS监控数据融合而成。
进一步地，接收到新的轨迹点的实时位置数据时，判断目标当前速度是否为零，若为零则不利用该轨迹点更新实时位置。
进一步地，所述最大误差值的确定方法如下：
根据不同的运动模式设置平均速度，则最大误差值＝(新轨迹点时刻-权威点时刻)*平均速度。
进一步地，随着新轨迹点加入有效权威点对应的轨迹点集合中，根据权威点当前值以及新轨迹点的值按各自所占的比重不断更新有效权威点的值。
进一步地，所述根据权威点当前值以及新轨迹点的值按各自所占的比重不断更新有效权威点的值具体为：有效权威点的值＝权威点当前值*0.2+新轨迹点的值*0.8。
第二方面，本发明提供一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的装置，包括：
权威点确定模块，用于将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值；
有效轨迹生成模块，用于对于每一个新出现的轨迹点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，若距离不大于最大误差值，则判断该轨迹点为有效点，若距离大于最大误差值，则判断该轨迹点为疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效；
实时位置更新模块，用于若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置。
第三方面，本发明提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。
第四方面，本发明提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：
本发明提供的这种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法及装置，通过设置权威点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，来判断轨迹点为有效点还是飘点，有效点加入轨迹列表，飘点即非有效的位置信息，经过检验后对其进行过滤，实现轨迹纠偏，提高轨迹的准确性；本发明计算效率高，对终端上报的数据无严格要求，且能应用于复杂场景，如速度本身是变动的情况。
附图说明
图1为本发明实施例提供的一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法的流程图；
图2为本发明实施例提供的一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法的详细流程图；
图3为本发明实施例提供的轨迹起始时有飘点情况下的GPS多轨迹融合后的轨迹图；
图4为本发明实施例提供的轨迹起始时无飘点，过程中存在飘点情况下的GPS多轨迹融合后的轨迹图；
图5为本发明实施例提供的融合后轨迹点之间无轨迹数据，造成轨迹分割的GPS多轨迹融合后的轨迹图；
图6为本发明实施例提供的一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的装置的方框图。
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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它实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，本发明实施例提供一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，用于过滤GPS多轨迹融合后的数据中位置飘移的点位，以利用有效点更新实时位置，该方法包括以下步骤：
S1、将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值；轨迹的运动过程中，有效权威点只有一个，代表的是一段有效轨迹的稳定点；
S2、对于每一个新出现的轨迹点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，若距离不大于最大误差值，则判断该轨迹点为有效点，若距离大于最大误差值，则判断该轨迹点为疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效，这样，新出现的有效点就会加入新的权威点对应的轨迹集合中；
S3、若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，则说明这段轨迹有效，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置，其中轨迹点数量设定值优选为5。优选地，若新的有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量未达到设定值时，出现了新的疑似飘点，则该轨迹点集合中的轨迹点都确认为飘移点，将该轨迹点集合删除，同时将前一个权威点设置为有效。
循环执行步骤S2-S3，直至任务完成。
细化上述实施例，所述GPS多轨迹融合后的实时轨迹由客户端GPS监控数据、车载GPS监控数据、手台GPS监控数据这三种类型的GPS监控数据融合而成。优选地，接收到新的轨迹点的实时位置数据时，判断目标当前速度是否为零，若为零则不利用该轨迹点更新实时位置，避免单一类型数据故障时，位置静止不动的情况，提高位置的实时性。
所述最大误差值的确定方法如下：根据不同的运动模式设置平均速度，比如走路1.1m/s，骑行3m/s，驾车11m/s。则最大误差值＝(新轨迹点时刻-权威点时刻)*平均速度，距离大于对应运动模式的最大误差值时为疑似飘点。
权威点的初始值为第一个轨迹点的值，随着新轨迹点加入有效权威点对应的轨迹点集合中，根据权威点当前值以及新轨迹点的值按各自所占的比重不断更新有效权威点的值。优选地，有效权威点的值＝权威点当前值*0.2+新轨迹点的值*0.8，这里选取权重为0.8。
下面参照图2对上述实施例的具体实施方案进行详细说明。
将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为第一权威点W1，其值作为第一权威点W1的初始值，第二权威点W2初始为空；
对于每一个新出现的轨迹点P，首先判断第二权威点W2是否为空；若第二权威点W2为空，则计算轨迹点P与第一权威点W1之间的距离，若距离不大于最大误差值，判断该轨迹点P为有效点，则将该轨迹点P加入第一权威点W1对应的轨迹点集合中，同时更新第一权威点W1的值，当第一权威点W1对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到5条时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置，后续有效点则可以直接加入轨迹列表，并更新实时位置；若上述距离大于最大误差值，判断该轨迹点P为疑似飘点，则生成第二权威点W2，将该轨迹点P的值作为第二权威点W2的初始值，并将该轨迹点P加入第二权威点W2对应的轨迹点集合中；
若第二权威点W2不为空，则计算轨迹点P与第二权威点W2之间的距离，若距离不大于最大误差值，则将该轨迹点P加入第二权威点W2对应的轨迹点集合中，同时更新第二权威点W2的值，当第二权威点W2对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到5条时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置，同时将第二权威点W2的值赋值给第一权威点W1，第二权威点W2设置为空，同时清空第一权威点W1对应的轨迹点集合和第二权威点W2对应的轨迹点集合；若上述距离大于最大误差值，则清空第二权威点W2对应的轨迹点集合，重新设置第二权威点W2的值为该轨迹点P的值，并将该轨迹点P加入第二权威点W2对应的轨迹点集合中。
下面通过几个具体的例子对本实施例的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法进行说明。
1、轨迹起始时有飘点
如图3所示，为轨迹起始时存在飘点的情况，需要删除轨迹点P1、P2、P3。轨迹运动到P2时，有效权威点W1＝P1，此时W1对应的轨迹点集合W1TempList包括P1。P2与W1的距离大于最大误差值，P2即为疑似飘点，生成新的有效权威点W2，其值为P2点的值，P2加入W2对应的轨迹点集合W2TempList；P3与W2的距离在最大误差范围内，P3加入W2TempList，根据W2与P3的值及对应的权重更新W2的值；轨迹点P4与W2的距离大于最大误差值，清空W2TempList，W2的值设置为P4点对应的值，P4加入W2TempList。轨迹点P5、P6、P7、P8与有效权威点W2的距离都在最大误差范围内，都加入W2TempList。轨迹运动到P8位置后，W2TempList中的轨迹点累计达到5条，W1TempList中的轨迹点累计只有1条。此时，将W2TempList加入轨迹列表，将W2的值赋值给W1，清空W1TempList、W2TempList，W2设置为空，更新实时位置为P8。
2、轨迹起始时无飘点，过程中存在飘点
如图4所示，为轨迹起始时无飘点，过程中存在飘点的情况，轨迹运动到轨迹点P5时加入轨迹列表，更新实时位置。轨迹点P6与有效权威点W1之间的距离大于最大误差值，为疑似飘点，生成新的有效权威点W2,其值为P6点的值，轨迹点P7与W2之间的距离大于最大误差值，也为疑似飘点，P7点的值作为有效权威点W2的值。轨迹运动到P11时，W2对应的轨迹点集合W2TempList中的轨迹点累计达到5条。此时，将W2TempList加入轨迹列表，将W2的值赋值给W1，清空W1TempList、W2TempList，W2设置为空，更新实时位置为P11。
3、融合后轨迹点之间无轨迹数据，造成轨迹分割
如图5所示，为融合后轨迹点P5与P6之间无轨迹数据，造成轨迹分割的情况。轨迹运动到P5后，将有效权威点W1对应的轨迹点集合W1TempList加入轨迹列表，更新实时位置为P5。轨迹运动到P6后，P6与有效权威点W1之间的距离大于最大误差值。生成新的有效权威点W2,其值设置为P6点的值，P6加入W2对应的轨迹点集合W2TempList。轨迹往后运动，未出现疑似飘点，都加入W2TempList。轨迹运动到轨迹点P10后，将W2TempList加入轨迹列表，将W2的值赋值给W1，清空W1TempList、W2TempList，W2设置为空，更新实时位置为P10。这样，图4中都是有效轨迹点，P5与P6之间存在数据缺失，将轨迹分隔为两段。
需要说明的是，本发明实施例中的轨迹点或者权威点的值均是指其对应的位置信息。
如图6所示，本发明实施例还提供一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的装置，包括：
权威点确定模块21，用于将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值；
有效轨迹生成模块22，用于对于每一个新出现的轨迹点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，若距离不大于最大误差值，则判断该轨迹点为有效点，若距离大于最大误差值，则判断该轨迹点为疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效；
实时位置更新模块23，用于若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置。
本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一所述方法的步骤。
本发明实施例还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上任一所述方法的步骤。
由于上述实施例的装置、电子设备以及计算机可读存储介质所解决问题的原理与前述实施例的方法相似，因此其实施可以参见前述方法的实施，重复之处不再赘述。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于，包括以下步骤：
将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值；
对于每一个新出现的轨迹点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，若距离不大于最大误差值，则判断该轨迹点为有效点，若距离大于最大误差值，则判断该轨迹点为疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效；
若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置。
2.如权利要求1所述的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于：若新的有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量未达到设定值时，出现了新的疑似飘点，则该轨迹点集合中的轨迹点都确认为飘移点，将该轨迹点集合删除，同时将前一个权威点设置为有效。
3.如权利要求1所述的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于：所述GPS多轨迹融合后的实时轨迹由客户端GPS监控数据、车载GPS监控数据、手台GPS监控数据这三种类型的GPS监控数据融合而成。
4.如权利要求1所述的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于：接收到新的轨迹点的实时位置数据时，判断目标当前速度是否为零，若为零则不利用该轨迹点更新实时位置。
5.如权利要求1所述的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于，所述最大误差值的确定方法如下：
根据不同的运动模式设置平均速度，则最大误差值＝(新轨迹点时刻-权威点时刻)*平均速度。
6.如权利要求1所述的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于：随着新轨迹点加入有效权威点对应的轨迹点集合中，根据权威点当前值以及新轨迹点的值按各自所占的比重不断更新有效权威点的值。
7.如权利要求1所述的GPS多轨迹融合后过滤飘移点的方法，其特征在于：所述根据权威点当前值以及新轨迹点的值按各自所占的比重不断更新有效权威点的值具体为：有效权威点的值＝权威点当前值*0.2+新轨迹点的值*0.8。
8.一种GPS多轨迹融合后过滤飘移点的装置，其特征在于，包括：
权威点确定模块，用于将GPS多轨迹融合后的实时轨迹的第一个轨迹点作为有效权威点，有效权威点的初始值为该第一个轨迹点的值；
有效轨迹生成模块，用于对于每一个新出现的轨迹点，计算轨迹点与有效权威点之间的距离，若距离不大于最大误差值，则判断该轨迹点为有效点，若距离大于最大误差值，则判断该轨迹点为疑似飘点；若新出现的轨迹点为有效点，则将其加入有效权威点对应的轨迹点集合中，若新出现的轨迹点为疑似飘点，则生成一个新的有效权威点，新的有效权威点的值默认为该疑似飘点的值，前一个权威点设置为无效；
实时位置更新模块，用于若有效权威点对应的轨迹点集合中的轨迹点数量达到设定值时，将该集合中的轨迹点加入轨迹列表，并更新实时位置。
9.一种电子设备，包括存储器、处理器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-7任一所述方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-7任一所述方法的步骤。
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