一种轨迹数据核查方法及装置制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种轨迹数据核查方法及装置。一种轨迹数据核查方法包括：获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb；对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’；将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间；分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。上述方案实现了对人工录入数据的自动核查，有效地降低了人力成本消耗，提高了核查效率。同时，整体方案不需要进行复杂的数学运算，有利于实施和推广。
【专利说明】一种轨迹数据核查方法及装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及电子地图【技术领域】，特别是涉及一种轨迹数据核查方法及装置。
【背景技术】
[0002]电子地图，也称数字地图，是利用计算机技术，以数字方式存储和查询的地图。与传统的纸质地图相比，电子地图的制作、管理、阅读和使用能实现一体化，便于实时地进行修改；利用计算机的数据查询能力，电子地图可以实现更为快速和多样化的查询方式，方便用户使用。另外，电子地图可以非常方便地对普通地图的内容进行任意形式的要素组合、拼接，形成新的地图，而且能够把图像、声音和文字等类型的信息合成在一起，实现多种展示效果。
[0003]公共交通信息的查询，是电子地图的一个重要的应用分支。目前，很多电子地图产品都提供公交信息查询功能，例如，用户输入起点和目的地，可以很方便地查询到往返两地之间的公交乘车方式、预估时间等等。对于电子地图产品而言，能够将公交线路的轨迹准确地标识在地图的相应位置上，是提供高质量查询结果的前提。目前常用的轨迹数据采集方式，是在公交车辆上安装带有定位功能(例如GPS)的采集设备，在车辆运行期间，周期性地采集位置信息并进行记录，待车辆行驶一个全程后，将记录的位置信息统一汇总标识在地图上，然后将分散的位置点连接成轨迹。
[0004]在上述方法的实施过程中，由于采集设备定位功能本身存在一定误差，因此采集到的数据点一般无法自动连成合理的轨迹形状，如图1所示，左侧箭头处，由于停车时间较长，导致在同一地点多次采集，而且采集到的数据坐标又不完全一致；右侧箭头处，采集到的数据坐标已经偏离道路很远，这种点显然不应出现在正常的车辆行驶轨迹中。为了避免类似的问题出现，目前所采用的方法是:先将采集的坐标数据标识在地图上，然后以标识的数据作为参考，通过人工的方式进行修正，描绘出形状合理的轨迹，最后将修正后的轨迹数据录入地图系统。
[0005]由于人工的录入方式具有一定随意性，因此可能存在录入错误问题，为了避免错误，有必要对人工录入的数据进行核查，目前的核查方式是通过人工的方式对设备采集的数据和人工录入的数据进行比较，不仅需要消耗大量的人力成本，而且核查效率低下。
【发明内容】
[0006]为解决上述技术问题，本发明实施例提供一种轨迹数据核查方法及装置，以实现轨迹数据的自动核查，降低人力成本消耗，提高核查效率，技术方案如下:
[0007]本发明实施例提供一种轨迹数据核查方法，该方法包括:
[0008]获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb ；
[0009]对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’ ；
[0010]将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间；
[0011]分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
[0012]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述采样间隔大于采集设备的采集误差。
[0013]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间，包括:
[0014]将Sa’和Sb’所处的位置区域的横坐标跨度划分为若干等长区间；
[0015]和/或
[0016]将Sa’和Sb’所处的位置区域的纵坐标跨度划分为若干等长区间。
[0017]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误，包括:
[0018]根据Sa’和Sb’在每个横坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误；
[0019]和/或
[0020]根据Sa’和Sb’在每个纵坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
[0021]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误，包括:
[0022]若Sa’和Sb’在任意区间的位置点数差值大于预设的第一阈值，则判断Sb错误。
[0023]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误，包括:
[0024]若Sa’和Sb’在多个区间的位置点数差值总和大于预设的第二阈值，则判断Sb错误。
[0025]本发明实施例还提供一种轨迹数据核查装置，其特征在于，该装置包括:
[0026]数据输入单元，用于获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb ；
[0027]采样单元，用于对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’ ；
[0028]区间划分单元，用于将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间；
[0029]判断单元，用于分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
[0030]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述采样间隔大于采集设备的采集误差。
[0031]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述区间划分单元，具体用于:
[0032]将Sa’和Sb’所处的位置区域的横坐标跨度划分为若干等长区间；
[0033]和/ 或
[0034]将Sa’和Sb’所处的位置区域的纵坐标跨度划分为若干等长区间。
[0035]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述判断单元，具体用于:
[0036]根据Sa’和Sb’在每个横坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误；
[0037]和/ 或
[0038]根据Sa’和Sb’在每个纵坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
[0039]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述判断单元，具体用于:[0040]在Sa’和Sb’在任意区间的位置点数差值大于预设的第一阈值的情况下，判断Sb错误。
[0041]根据本发明的一种【具体实施方式】，所述所述判断单元，具体用于:
[0042]在Sa’和Sb’在多个区间的位置点数差值总和大于预设的第二阈值的情况下，判断Sb错误。
[0043]本发明实施例提供的技术方案，首先对设备采集的数据和人工录入的数据进行等间隔采样，使得两组数据的规模趋于一致；进一步通过比较采样后两组序列的点数差异，判断人工录入的数据是否有错误。本发明方案实现了对人工录入数据的自动核查，有效地降低了人力成本消耗，提高了核查效率。同时，整体方案不需要进行复杂的数学运算，实现成本较低，更有利于实施和推广。
【专利附图】
【附图说明】
[0044]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中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0045]图1为位置信息采集示意图；
[0046]图2为本发明实施例轨迹数据核查方法的一种流程示意图；
[0047]图3为本发明实施例对序列进行采样的流程示意图；
[0048]图4为本发明实施例的序列点数分布对比直方图；
[0049]图5为本发明实施例轨迹数据核查装置的一种结构示意图。
【具体实施方式】
[0050]由于采集设备定位功能本身存误差，因此自动采集到的位置点难以自动连接成为路线轨迹，需要以人工的方式进行修正并录入。而出于多方面的原因(例如粗心大意、偷工减料等等)，人工录入的数据正确性是难以保证的，因此对人工录入的数据进行再次核查也成为一种客观需求。从表面上来看，核查的内容就是对自动采集的轨迹和人工修正过的轨迹进行比较，看二者之间是否存在明显不合理的偏差。这项工作目前需要由人工来完成，而且核查效率很低。
[0051]为实现对轨迹数据的自动核查，一种解决的思路是，利用计算机对两条轨迹曲线的空间位置及形态的相似性进行比较，根据比较结果判断录入数据是否存在错误，但是这种方法需要进行复杂的数学运算，实现成本过高，对于数据核查而言，这样的方案是难以实际应用的。
[0052]针对轨迹数据核查的实际需求，本发明实施例提供一种轨迹数据核查方法，该方法包括以下基本步骤:
[0053]获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb ；
[0054]对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’ ；
[0055]将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间；
[0056]分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
[0057]本发明实施例提供的核查方法，首先对设备采集的数据和人工录入的数据进行等间隔采样，使得两组数据的在规模上趋于一致；进一步通过比较采样后两组序列的点数差异，判断人工录入的数据是否有错误。本发明方案实现了对人工录入数据的自动核查，有效地降低了人力成本消耗，提高了核查效率。同时，整体方案不需要进行复杂的数学运算，有利于实施和推广。
[0058]为了使本领域技术人员更好地理解本发明中的技术方案，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所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
[0059]图2所示，为本发明实施例所提供的一种轨迹数据核查方法的流程图，该方法包括以下步骤:
[0060]S101，获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb ；
[0061]首先，获得用设备自动采集的位置点序列，采集设备安装在车辆上，在车辆运行期间，周期性地采集当前的位置信息并进行记录。采集周期可以根据实际需求设置，为了采集到足够的数据，一般会选取较小的采集周期，例如每I秒钟采集一个点。
[0062]在本实施例中，假设设备自动采集到的位置点序列为:
[0063]Sa = {(Xal，Yal)、(Xa2, Ya2)、(Xa3, Ya3)、......(Xan, Yan)}
[0064]其中X、Y分别表示位置点的横坐标和纵坐标，η为Sa中位置点的总数。
[0065]由于采集设备存在误差，可能导致Sa无法构成形状合理的线路轨迹，因此需要操作人员将Sa中的位置点逐个标识在地图上，然后以标识的数据作为参考，利用多种修正策略，描绘出形状合理的线路轨迹，其中修正策略可以包括去除明显不合理的点、按照道路走向对位置点轨迹进行拟合等等，具体的修正策略与本发明方案无关，因此不再详细描述。对于修正后的轨迹，还需要从轨迹上面选取一些特征点，生成录入序列以便进行记录。其中特征点的选取策略可以是选取拐角处的点，或者等间隔取点等等，对于具体的特征点选取策略在本实施例中也不需要详细描述，但是一般而言，录入序列取点的间隔会远大于设备采集序列的位置点间隔。
[0066]在本实施例中，假设对轨迹修正后并取点的序列为:
[0067]Sb = {(Xbl，Ybl)、(Xb2, Yb2)、(Xb3, Yb3)、......(Xbm, Ybm)}
[0068]其中X、Y分别表示位置点的横坐标和纵坐标，m为Sb中位置点的总数，一般而言，与Sa相比，Sb的位置点个数m会远小于η。
[0069]由于人工录入的随意性较大，因此存在对Sb进行核查的客观需求，本实施例的目的，就是通过某种手段对Sa和Sb进行对比，从而实现自动判断Sb是否存在错误。
[0070]S102，对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’ ；
[0071]本发明实施例方案采用点数对比的方法，实现对轨迹数据的核查。但是对初始的序列而言，Sa的位置点密集，Sb的点数则相对稀疏得多，点数差异较大，无法直接对比。因此在本步骤中，使用采样的方法使得两组数据的规模趋于一致，以便后续进一步比较。
[0072]选定一个采样间隔dl，对Sa与Sb分别进行重采样，对于任意一组序列，具体的取样规则如下:[0073]S102a，初始化当前点信息；
[0074]S102b，计算当前点距离上一个记录的有效点的距离，并且判断当前点距离上一个有效点的距离是否大于于dl，如果是，执行步骤S102c，否则执行步骤S102d。
[0075]这里的距离采用欧氏距离公式计算，而dl的选取，一般建议大于采集设备的采集误差，例如大于50m。当然dl的选取可以根据实际情况灵活设置，本发明对此并不需要进行限定。
[0076]S102c，将当前点记录为有效点，跳转到下一个序列点，执行S102a ；
[0077]S102d，跳转到下一个序列点，执行S102a ；
[0078]利用上述流程，分别遍历Sa及Sb中的每一个点，得到采样后的序列Sa’和Sb，:
[0079]Sa，= {(Xal，，Yal，)、(Xa2，，Ya2，)、......(Xai，，Yai，)}
[0080]Sb，= {(Xbl，，Ybl，)、(Xb2，，Yb2，)、......(Xbj，，Ybj，)}
[0081]其中X、Y分别表示序列中位置点的横坐标和纵坐标，i为Sa ‘中位置点的总数，j为Sb’中位置点的总数。正常情况下，两条轨迹的总长度是近似相等的，而且采样间隔也一致，因此如果录入数据不存在严重错误，那么i和j的数值也应该是接近的。一种极端的情况是:Sa’和Sb’的点数差别明显，例如相差数倍，这说明二者所对应的轨迹长度也相差很远，这种情况下，可以直接判断人工录入的数据Sb有误。然而在实际应用中，更为普遍的一种情况是SaIP Sb’的点数近似(甚至有可能相同)，这种情况下无法直接判断录入数据错误，针对这种情况，在本实施例的后续步骤中，采用对序列划分区间进行对比的方式实现数据核查。
[0082]S103，将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间；
[0083]接下来的问题，转化为判断两个序列Sa’和Sb’是否相似的问题，除去上面所说的极端情况之外，大部分情况下，经过取样后Sa’和Sb’的点数都是相似的，即便是录入正确，由于存在人工修正的环境，也可能导致Sa’和Sb’的点数不完全一致，因此对Sa’和Sb’的位置点两两进行判断是不合适的，因此在本发明实施例中，采用分区间比较点数的方式实现核查。
[0084]一种最直接的方法是，选取一个区间长度d2，将SaIP Sb’的轨迹分别划分为若干长度为d2的分段。然而在很多情况下，Sa’和Sb’的轨迹都或多或少会存在弯曲，直接测量长度实现起来相对复杂，因此在本发明的一种优选实施方式中，采用对横坐标和纵坐标分别处理的方案，即:
[0085]将Sa’和Sb’所处的位置区域的横坐标跨度划分为若干等长区间；
[0086]以及
[0087]将Sa’和Sb，所处的位置区域的纵坐标跨度划分为若干等长区间；
[0088]当然，在实际应用中，可以仅对横坐标进行处理，或者仅对纵坐标进行处理，或者对横纵坐标都进行处理，本发明对此并不需要进行限定。
[0089]在上述方案的基础上，具体可以采用多种区间划分策略，例如:
[0090]a)固定距离区间长度d2 ；
[0091]即无论序列的实际坐标跨度有多长，都将其以固定的区间长度划分，例如预设d2=500m,那么:
[0092]对于坐标跨度为4km的序列，划分为8个区间；[0093]对于坐标跨度为5km的序列，划分为10个区间；
[0094]对于坐标跨度为5.5km的序列，划分为11个区间；
[0095]......[0096]b)固定划分的区间数量；
[0097]即无论序列的实际坐标跨度有多长，都将其划分为固定数量的区间，例如预设划分数量为10，那么:
[0098]对于坐标跨度为4km的序列，区间长度d2为400m ；
[0099]对于坐标跨度为5km的序列，区间长度d2为500m ；
[0100]对于坐标跨度为5.5km的序列，区间长度d2为550m ；
[0101]......[0102]以上两种方式，对于横坐标和纵坐标都分别适用，其中，区间划分可以以Sa’或Sb’的端点作为起点，也可以直接利用地图自身的坐标体系。但是需要注意的是，由于是对Sa’和Sb’进行比较，因此无论采用怎样的区间划分策略，必须保证Sa’和Sb’所处的坐标体系是一致的，并且划分Sa’和Sb’所采用的区间长度d2也是一致的。
[0103]另外，对于d2数值选取，并没有严格的规定，但是本领域技术人员可以理解的是，为了实现分区间比较点数的效果，每个区间中都应该包含一定数量的点，因此d2的取值一般应该达到采样距离dl的若干倍，例如规定d2的取值在5*dl和15*dl之间。
[0104]S104，分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
[0105]根据前面步骤的说明，由于存在人工修正轨迹的环节，因此对于Sa’和Sb’，允许存在一定程度位置点总数差异，但是如果差异过大，则可以直接判断人工录入的数据Sb有误。
[0106]另一方面，此对于Sa’和Sb’，如果录入正确的话，在每个区间的点数分布也应该是相似的，基于这一规律，在本步骤中，分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，然后根据点数差异情况，判断是否存在录入错误。具体的判断策略可以包括:
[0107]a)若Sa’和Sb’在任意区间的位置点数差值大于预设的第一阈值，则判断Sb错误；
[0108]也就是说，如果发现Sa’和Sb’在某个区间的点数差异过大，则认为可能存在录入错误。
[0109]b)若Sa’和Sb’在多个区间的位置点数差值总和大于预设的第二阈值，则判断Sb错误。
[0110]也就是说，允许Sa’和Sb’在单一的区间存在一定的点数差异，但是如果在多个区间的点数差异累积到一定程度，则认为可能存在录入错误。
[0111]可以理解的是，在累积求和的过程中，每个区间的点数差值应该都以绝对值表示。基于类似的思想，还可以利用方差/标准差进行判断，这里不再详细描述。
[0112]在实际应用中，上述策略可以分别独立使用，也可以结合使用，本发明对此并不需要进行限定。
[0113]另外，由于在前面的说明中，采取了对横坐标和纵坐标分别处理的方式，因此在本步骤中，相应地也可以独立地基于横坐标或纵坐标进行判断，或者对横坐标和纵坐标都进行判断，以实现更为全面的核查。
[0114]当然，可以理解的是，如果在区间划分时采用的是直接对轨迹曲线进行分段的方式，相应地在本步骤中应对每个曲线分段中的点数进行比较。
[0115]下面结合一个简单的实施例，对本发明的方案进行示意性说明:
[0116]假设抽样后的序列Sa’和Sb’分别如下:
[0117]Sa’，共100点，坐标分别如下:
[0118]Al (I，99)
[0119]A2(2，98)
[0120]A3 (2.5，97)
[0121]A4(2.8,96.5)
[0122]A5(3，99)
[0123]......[0124]AlOO (80，25)
[0125]Sb’，共95点，坐标分别如下:
[0126]BI (1.4,99.2)
[0127]B2(2，99)`
[0128]B3(2.6,97.5)
[0129]B4(3.1,97)
[0130]B5(3.2,95.2)
[0131]......[0132]BI (79，24.5)
[0133]下面对Sa’的空间位置进行区间划分，以横坐标为例，Sa’和Sb’的横坐标跨度为[1，80]，如果采用地图系统自有的坐标系，并且按照长度10划分区间，则可以将Sa’的横坐标跨度划分为8个区间；
[0134][O,10)、 [10,20)、 [20,30)、......[70，80)
[0135]分别统计Sa’和Sb，落在上述8个区间内的位置点数，假设统计结果表1所示:
[0136]
【权利要求】
1.一种轨迹数据核查方法，其特征在于，该方法包括: 获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb ； 对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’ ； 将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间； 分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述采样间隔大于采集设备的采集误差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将SaIPSb’所处的位置区域划分为若干等长区间，包括: 将Sa’和Sb’所处的位置区域的横坐标跨度划分为若干等长区间； 和/或 将Sa’和Sb’所处的位置区域的纵坐标跨度划分为若干等长区间。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据SaIPSb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误，包括: 根据Sa’和Sb’在每个横坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误；` 和/或 根据Sa’和Sb’在每个纵坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据SaIPSb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误，包括: 若Sa’和Sb’在任意区间的位置点数差值大于预设的第一阈值，则判断Sb错误。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据SaIPSb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误，包括: 若Sa’和Sb’在多个区间的位置点数差值总和大于预设的第二阈值，则判断Sb错误。
7.—种轨迹数据核查装置，其特征在于，该装置包括: 数据输入单元，用于获得设备采集的位置点序列Sa以及待核查的位置点序列Sb ； 采样单元，用于对Sa和Sb使用相同的间隔进行采样，得到序列Sa’和序列Sb’ ； 区间划分单元，用于将Sa’和Sb’所处的位置区域划分为若干等长区间； 判断单元，用于分别统计Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数，根据Sa’和Sb’在每个区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述采样间隔大于采集设备的采集误差。
9.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述区间划分单元，具体用于: 将Sa’和Sb’所处的位置区域的横坐标跨度划分为若干等长区间； 和/或 将Sa’和Sb’所处的位置区域的纵坐标跨度划分为若干等长区间。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述判断单元，具体用于: 根据Sa’和Sb’在每个横坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误；和/或 根据Sa’和Sb’在每个纵坐标区间的位置点个数差异情况，判断待核查的位置点序列Sb是否错误。
11.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述判断单元，具体用于: 在SaIP Sb’在任意区间的位置点数差值大于预设的第一阈值的情况下，判断Sb错误。
12.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述所述判断单元，具体用于: 在Sa’和Sb’在多个区间的位置点数差值总和大于预设的第二阈值的情况下，判断Sb错误。`
【文档编号】G06F17/30GK103514233SQ201210227146
【公开日】2014年1月15日 申请日期:2012年6月29日 优先权日:2012年6月29日
【发明者】张传明 申请人:北京百度网讯科技有限公司