一种gps轨迹数据智能采集方法及装置的制造方法_2

文档序号:8943947阅读:来源:国知局
设定信息采集规则使数据采集更加具有针对性。
[0020] -种GPS轨迹数据智能采集装置,所述装置包括: 解算模块:用于实时处理轨迹点接收到的导航电文,解算获取轨迹点的轨迹点信息; 记录首点识别模块:用于根据轨迹点的轨迹点信息识别轨迹点中的可靠点作为记录首 占 . 移动模式识别模块:用于根据预设的移动模式划分规则判断轨迹点的移动模式; 轨迹点记录判断模块:用于检验轨迹点是否满足预设的当前记录模式的数据质量控制 标准和记录规则,若满足则采集并存储该轨迹点,否则不存储该轨迹点; 记录模块:用于根据移动模式采用对应的记录规则采集并存储轨迹点。
[0021] 在一种优选的方案中,所述移动模式包括静态模式、徒步模式、助动模式和机动模 式。
[0022] 在一种优选的方案中,所述数据质量控制标准包括以下参数中的一种或多种:综 合精度因子、距离最值、高差加速度最值、距离计算均速度与记录均速度差阀值、加速度最 值、方向变化加速度。
[0023] 在一种优选的方案中,所述记录规则包括以下参数中的一种或多种:速度差阀值、 距离阀值、单向速度累计差阀值、单向方向差累计阀值。
[0024] 与现有技术相比,本发明技术方案的有益效果是:(1)本发明提供的GPS轨迹数据 智能采集方法,得到记录首点之后,根据预设的移动模式划分规则判断轨迹点的移动模式 并进入对应的记录模式,该记录模式的记录规则是可变的,面向特定应用领域可以设定具 有针对性的记录规则;同时,意味着也可以设置通用的记录规则,只要把记录规则设置为最 小的应用粒度,采集到的轨迹数据就具有通用性。(2)记录规则的设立,简化了采集数据的 信息冗余度,确保数据采集中在保持轨迹线状特征的同时保存轨迹发生中的各类行为特征 和异常行为信息;即使采用通用的数据采集规则,即最小应用粒度的信息规则,也能达到较 好的数据压缩效果。(3 )各种移动模式有其对应数据质量控制标准,通过设定不同的数据质 量控制标准可以细化控制数据采集质量,对于目前难以处理的短漂移点具有较好的过滤作 用,使采集的轨迹数据具有较高的质量,在减少轨迹数据采集量的情况下保留丰富的轨迹 信息。
【附图说明】
[0025] 图1为本发明GPS轨迹数据智能采集方法的流程图。
[0026] 图2为一条轨迹处理前的轨迹图。
[0027] 图3为使用本发明方法对图3所示该轨迹处理后的对比图。
[0028] 图4为本发明GPS轨迹数据智能采集装置的示意图。
【具体实施方式】
[0029] 附图仅用于示例性说明,不能理解为对本专利的限制;对于本领域技术人员来说, 附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
[0030] 下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。
[0031] 实施例1 如图1所示,一种GPS轨迹数据智能采集方法,所述方法包括以下步骤: Sl :实时处理轨迹点接收到的导航电文,解算获取轨迹点的轨迹点信息,所述轨迹点信 息包括平面坐标、高程、时刻、速度、方位和综合精度因子,所述综合精度因子表示轨迹点信 号质量。
[0032] S2:根据轨迹点的轨迹点信息识别轨迹点中的可靠点作为记录首点。
[0033] 在具体实施过程中,步骤S2中,采用预设的单点数据质量控制标准和邻域核算的 方法识别轨迹信号中的可靠点作为记录首点,具体包括以下步骤: 521 :判断轨迹点的综合精度因子是否满足预设的要求,若满足则跳转到步骤S22,不 满足则对下一轨迹点进行识别; 522 :判断距离计算均速度与记录均速度差阀值是否满足预设的要求,若满足则跳转到 步骤S23,不满足则对下一轨迹点进行识别。
[0034] 速度的获取有两种方式,一种是通过获取的相邻两轨迹点经炜度得到的地理坐标 计算轨迹点速度;另一种是通过速度传感器获得的速度;距离计算均速度与记录均速度差 阀值用于控制两种速度之间的差值范围,这是标志漂移的重要特征; S23 :判断设定时间段内距离的均值与中值差阀值是否满足预设的要求,满足则确认识 别出可信首点。
[0035] 距离的均值与中值差阀值表示设定时间段内单位时间上的距离的均值与单位时 间上距离的中值间的差,用于控制起始段的信号漂移问题,无论何种起始移动形式,单位距 离变化都是有序的,利用这种有序变化特征可以剔除漂移等变异特征点,从而获得可信首 点。
[0036] 记录首点的识别是为了克服刚开始接收星历文件时,信号不稳定、初次解算耗时 等问题,导致的开始记录轨迹点漂移较严重现象,识别出一个可靠的轨迹点作为轨迹首点; 记录首点的缺点考虑了不同运动形式下开始记录的情况;针对不同的开始记录时刻运动形 式,可能在正常运动时才开机、在停止时开机且停止/开始走动等等),进行首点可信评估, 确定轨迹首点;本发明存储的首点并不表示是实际中开始运动的首点,而是可靠数据记录 的首点,这可以大大减轻数据应用时轨迹起始点信息提取复杂度;由于实际情况中,用户开 始记录时的运动状态特征不可知,需要考虑不同情况下开始记录的首点识别规则。
[0037] S3 :继续实时处理轨迹点接收到的导航电文,解算获取轨迹点的轨迹点信息,根据 预设的移动模式划分规则判断轨迹点的移动模式并进入对应的记录模式; 在具体实施过程中,步骤S3中,移动模式划分规则通过对不同交通工具的稳态数据特 征分析归类得到,或者通过对GPS轨迹大数据特征识别分类得到。移动模式划分规则是对 数据特征做的一次抽象层的分割,用于区分轨迹数据的各稳态运行阶段,也是细化数据质 量控制标准和设定模式内记录规则的基础,结合背景知识差异细化数据质量控制标准可以 过滤掉绝大多数的漂移点。
[0038] S4:进入到某一记录模式后,检验轨迹点是否满足预设的该模式的数据质量控制 标准,若满足该模式的数据质量控制标准,则判断轨迹点是否满足该模式的记录规则,若满 足则采集并存储该轨迹点,否则不存储该轨迹点; 所述记录规则是轨迹数据信息含量的控制器,由于不同轨迹运行状态相同行为的表现 特征也不尽相同,通过模式划分可以细化识别表现特征的规则更加全面细致的记录轨迹行 为特征;例如:并道超车行为,速度小和速度大的情况下超车的轨迹表现特征是有很大区 另IJ,速度小情况下超车伴有明显的加速和较大方位角波动,而速度大的情况下超车方位角 波动不是很大且加速特征也不是很明显。
[0039] S5 :当轨迹点超出该模式的数据质量控制标准时,跳转到步骤S3,重新确定轨迹 点的移动模式并进入对应的记录模式,依此循环完成轨迹点的采集和记录。
[0040] 在具体实施过程中,步骤S3中,所述移动模式包括静态模式、徒步模式、助动模 式和机动模式,静态模式、徒步模式、助动模式和机动模式下轨迹点的移动速度分别为 0-2. 5km/h、2. 5-16km/h、16-30km/h和30-350km/h,各移动模式下的数据质量控制标准和 记录规则的参数如表1所示。
[0041 ]表 1
表1中个参数的含义如下: 综合精度因子表示轨迹点信号质量,由导航点为解算得到; 单位距离最值表征单位时间的轨迹点半径变化的最值,通过相邻轨迹点的经炜度计算 得出,计算方式采用现有的先投影成平面坐标再计算距离; 高差加速度最值表征相邻轨迹点高度变化快慢的最值,高差直接通过读取的高程计算 得到; 加速度最值表征相邻轨迹点速度变化快慢的最值;速度的获取有两种方式,一种是通 过获取的相邻两轨迹点经炜度得到的地理坐标计算轨迹点速度;另一种是通过速度传感器 获得的速度; 距离计算均速度与记录均速度差阀值用于控制两种速度之间的差值范围,这是标志漂 移的重要特征; 方向变化加速度表征轨迹点方向变化快慢,因为在高速的情况下,移动对象发生方向 变化的能力是有限的,计算方向变化加速度所需的方位角通过轨迹点的地理坐标的计算获 得。
[0042] 单位速度差阀值是用于保存连续速度变化大的轨迹信息,即如果轨迹连续平稳运 行则不记录期间的冗余信息; 单向速度累计差阀值用于保存单向连续缓慢变化到特定信息结点的信息,单向是区分 减速与加速变化特征。
[0043] 单向方向差累计阀值用于保存轨迹方向变化
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