专利名称：基于线路路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离自动判断方法
技术领域：
本发明涉及基于GPS的车辆运行方向及离始发站距离判断方法，尤其是基于线路 路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离算法。
背景技术：
现有技术中基于GPS的车辆运行方向及离始发站距离估算法中需要设置若干站 台采集点，采集点设在站台的中央，车辆出站判断要依据二个条件，车辆距采集点愈来愈 远，且大于L2，只有当车辆越过站台中央时才满足车辆的第一个条件，上行如果从起点开 往终点站，为上行；反之为下行。累计上行次数，程序中采用一个整型变量记录，它表明了当 前行驶方向为上行的权重值，如果该数值大于累计下行次数，则程序认为车辆处于上行状 态。上下行判断的方法每当快要进行进站提示时，就要判断刚才行驶过程中是离起 始站还是终点站愈来愈近，从而判断上下行。程序在GPS缓冲区中保留最近的10个GPS位置进行编号，每三秒钟保留一次，保 存的数字要求速度不为0，如为0不保存。进行编号，其中1号点记录的时间最早，10号点 是离当前时间最近的点，如果是上行，则将上行线路中所有站点的GPS位置与10号点计算 距离，找出距离最小的那个站点，如果这个距离小于等于50米，并且最近进站不是该站点， 则应该进行进站揪报，并且记录最近进站为该站点。或者是车辆与某个进站点的距离小于 30米，并且此时车辆的方位角与进站点的方位角之间的夹角小于60度时，如果此时车辆的 方位角是上行线路的某点，由车辆处于上行，每2秒计算一次车辆当前位置与所有出站点 之间的距离，当车辆与某出站点之间的距离小于50米时，则比较车辆当前的方位角与该出 站噗方位角之间的夹角是否小于60度，如小于60度，进行播报。上述方法冗余度高且GPS 工作受干扰后容易出错。CN101256717 一种基于GPS的快速公交车辆定位及交通信号控制方法和装置，使 用安装在B R T车辆上的车载装置通过G P S获取B R T车辆的位置信息，将位置信息数 据通过车载无线射频R F模块传输到安装在交通信号控制机中的地面接收及处理装置，地 面接收处理装置计算距离及车辆行驶方向信息，并通过串行接口 R S 2 3 2传输数据到交 通信号控制机，由交通信号控制机根据车辆距离及车辆行驶方向信息进行交通信号的控 制，通过所述车载装置中的G P S模块来实时获取B R T车辆所在的具体位置信息，将位 置信息通过车载无线射频R F模块传输到地面接收及处理装置，由地面接收及处理装置中 的地面M C U模块对有效的数据信息进行提取和处理，计算出B R T车辆的坐标、路口距 离及车辆行驶方向，然后将这些数据信息通过串行接口 R S 2 3 2传输到交通信号控制 机，车载装置的R F无线传输模块实时、自动地发送数据到地面接收及处理装置，并且进行 无线数据避免冲突的处理；地面接收及处理装置接收到车载无线射频R F模块发来的信息 后，对接收的信息首先确认，然后通过对B R T车辆位置与交通信号控制机的两点位置进
3行计算，确定B R T车辆的所在位置、路口距离，经过对一定时间间隔的多次计算，确定车 辆的行驶方向这些动态信息，根据上述信息由交通信号控制机及时、准确地切换红绿灯，确 保B RT车辆优先通行。在位置判断时仍然需要站台或地面接收设备作为判断基点。总之，仅是根据GPS给出的经纬度、方向((Γ360)数据，无法准确判定公交车辆运 行方向(上行或下行)，也无法计算出及离始发站距离，以及离各站点的距离，而上述判定及 计算是公交智能调度的基础。与普通车辆行驶线路不同，公交车辆行驶有其自身的特点，那 就是某条线路的公交正常行驶线路是定的。
发明内容
本发明目的是提出一种基于线路路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离判 断方法，基本思路是将正常行驶线路采用线路路径描述表的方法，构建线路的基本信息， 通过车辆GPS给出的经纬度、方向((Γ360度)数据，加上特定的判断方法，可以实现公交车 辆运行方向的自动判断，实时计算出车辆离始发站的距离，以及离各站点的距离，为实现合 理自动调度提供了保障。本发明技术方案是基于线路路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离算法， 基于线路路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离判断方法实现如下
用N个以框号顺序标记的四边形框描述线路的路径沿着路径画四边形框(例如图1中 途中23号)，如图1所示，粗线为某线路实际路径，四边形框画的原则(1)宽度方向线路两 侧留20米左右，长度方向误差最小原则，即直线段可长些，曲(折)线尽量短些。(1)根据上述四边形框的且以框号顺序构建用于描述线路的路径表，构建的路径 表存在数据库内。每条线路运营有两个方向，即上行(始发站为主站)和下行(始发站为副站 即终点站)，这样每条线路需要两张路径表；
(2)构建描述各站点的信息表，包括站名、离始发站距离等信息，具体体现为数据库；
(3)根据某个时刻车辆GPS信息(经纬度、方向、速度等)，首先由经纬度判断目前车辆 落在哪个四边形框(即得到框号，非唯一)，再根据GPS方向判断是上行四边形框还是下行四 边形框(根据经纬度数据不能唯一确定上行还是下行，必须结合GPS方向信息)。这样根据 GPS经纬度、方向可以得到唯一的四边形框号；
(4)根据得到的四边形框号，计算出车辆离始发站距离；
(5)根据车辆离始发站距离，结合站点离始发站的距离信息，计算出车辆离各站点的 距离。本发明的有益效果是用N个以框号顺序标记的四边形框描述线路的路径，从而 对公交车辆运行方向及离始发站距离进行判断方法，并构建线路的基本信息形成数据库， 这样就可以通过车辆GPS给出的经纬度、方向((Γ360)数据，实现公交车辆运行方向的自动 判断，实时计算出车辆离始发站的距离，以及离各站点的距离，为实现合理自动调度提供了 保障。
图1是本发明以四边形框描述线路的路径示意图。
具体实施例方式如一条公交线路有18个车站(连同起点和终点)，从起点到终点和从终点到起点各 用分别用25个和23个以框号顺序标记的四边形框描述线路的路径沿着路径画四边形框 (例如图1中途中23号)，如图1所示，粗线为某线路实际路径，四边形框画的原则(1)宽度 方向线路两侧留20米左右，长度方向误差最小原则，即直线段可长些，如遇有拐弯的曲 (折)线尽量短些，如二站通过拐弯的线路的情况下，采用如下方法通过若干折线包裹实际 线路(这种情况就不是一种严格的四边形了)。关于本发明方法的具体应用，主要是与GIS结合
(1)线路路径表中，每个框有其四个顶点的坐标(经纬度)和对应的方向(用角度范围 表示，和GPS方向定义一致，向北为0度)，同时还有框结束边和线路的交点离始发站的距离 fn息；
(2)这样根据某时刻车辆GPS信息(经纬度、方向)，就可以判断出车辆落在哪个唯一的 框，进而可计算出车辆离始发站距离。
权利要求
基于线路路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离算法，其特征是用N个以框号顺序标记的四边形框描述线路的路径沿着路径画四边形框，四边形框画的原则是宽度方向线路两侧留20米左右，长度方向误差最小原则，即直线段可长些，曲线或折线尽量短些；⑴根据上述四边形框的且以框号顺序构建用于描述线路的路径表，构建的路径表存在数据库内；每条线路运营有两个方向，即上行、始发站为主站和下行、始发站为副站即终点站，这样每条线路需要两张路径表；⑵构建描述各站点的信息表，具体体现为数据库；⑶根据某个时刻车辆GPS信息，包括经纬度、方向和速度，首先由经纬度判断目前车辆落在哪个四边形框，即即得到框号，非唯一，再根据方向判断是上行四边形框还是下行四边形框(根据经纬度数据不能唯一确定上行还是下行，必须结合GPS方向信息，这样根据GPS经纬度、方向可以得到唯一的四边形框号；⑷根据得到的四边形框号，计算出车辆离始发站距离；⑸根据车辆离始发站距离，结合站点离始发站的距离信息，计算出车辆离各站点的距离。
全文摘要
基于线路路径表的公交车辆运行方向及离始发站距离算法，用N个以框号顺序标记的四边形框描述线路的路径沿着路径画四边形框，四边形框画的原则是宽度方向线路两侧留20米左右，长度方向误差最小原则；根据某个时刻车辆GPS信息，包括经纬度、方向和速度，首先由经纬度判断目前车辆落在哪个四边形框，即即得到框号，非唯一，再根据方向判断是上行四边形框还是下行四边形框(根据经纬度数据不能唯一确定上行还是下行，必须结合GPS方向信息，这样根据GPS经纬度、方向可以得到唯一的四边形框号；根据得到的四边形框号，计算出车辆离始发站距离；根据车辆离始发站距离，结合站点离始发站的距离信息，计算出车辆离各站点的距离。
文档编号G08G1/123GK101950488SQ20101028641
公开日2011年1月19日 申请日期2010年9月19日 优先权日2010年9月19日
发明者李旦生 申请人:苏富特交通科技(南京)有限公司