围，X，y分别表示吊车实时的经炜度，[]表示取整；
[0043] 第三步，对GPS定位装置上传上来的数据经行筛选，删除一些无效的GPS信息点， 从上传的数据帧中逐点读出吊车的经炜度、速度、方向、时间以及工作状态，经过坐标转换 后存储到数据库中；同时各个输电线路杆塔所在的区域也存储到相应的数据库中，为下一 步分析处理做好准备；
[0044] 第四步，根据第二步确定GPS信息点所在的区域，查询数据库确定该区域内的所 有道路，并根据当前吊车的运行状态，借助投影算法进行道路匹配；
[0045] 第五步，匹配成功后，将当前的GPS经炜度实时存入历史数据库中，便于后续的历 史轨迹生成和查询，或为第四步中，当吊车遇到交叉路口或多条道路难以区分时提供决策 用。
[0046] 其中，第四步中，当吊车为行驶状态时，进行道路匹配的具体步骤如下：
[0047] 首先，将待匹配道路分为如下三类：
[0048] 第一类、与吊车当前所在区域内的输电线路拓扑相连，并且与吊车前一时刻所匹 配道路拓扑相连；
[0049] 第二类、与输电线路拓扑上不存在连通性，只与吊车前一时刻所匹配道路拓扑相 连；
[0050] 第三类、与输电线路和吊车前一时刻所匹配道路拓扑上都不存在连通性的道路；
[0051] 进行匹配计算时，优先从第一类道路中选择待匹配的道路，匹配失败再依次从第 二类和第三类道路中选择待匹配的道路进行投影算法匹配计算；
[0052] 在投影算法中，可用信息包含定位点到待匹配道路的距离d和吊车行驶方向与待 匹配道路方向的夹角Θ，则道路匹配度fjd，Θ)为：
[0053] f; (d,θ) =ωωθθ;
[0054] 其中，i表示第i条道路，ω#Ρω0分别表示GPS定位点到待匹配路段的投影距离 d和车辆行驶方向与待匹配道路方向夹角Θ在匹配度函数中的权重大小，其满足（〇，《0 =1 ;每次匹配取fjd，Θ)的最大值所在道路作为最终待匹配的道路；
[0055] 当匹配时遇到两条或多条道路交叉点时，以交叉点为0圆心，以d_为半径所得的 圆形区域作为权值的判断区域，如果定位点在这个区域外，则直接向待匹配路段投影；如果 在区域内部，当|〇P| 时采用如下公式计算道路匹配度：
[0058]GPS定位点到待匹配道路垂直距离以及所在区域输电线路的距离dtl，通过如下通 用公式计算：
[0060] 其中，p= (a+b+c)/2,p表示中间变量，a，b分表表示GPS定位点到输电线路杆塔 等效的道路两端点之间的距离，c为输电线路杆塔等效的道路长度。
[0061] 另外，当吊车为等待、作业或停车状态时，都处于静止状态，如图4所示，此时吊车 不一定处在道路上这种状态很难根据定位点到带匹配道路的距离d和吊车行驶方向与待 匹配道路方向的夹角Θ来判断，但唯一确定的是所要到达的输电线路就在此区域内。根据 输电线路保护要求，输电线路两边一定距离内为保护区域。因而此时吊车处于所在区域与 所在区域的输电线路两侧形成的保护区域的公共区域，再根据GPS信息点与输电线路方向 之间的夹角确定在输电线路哪一侧，经行GPS坐标匹配时可以进一步缩小范围。判定GPS 点在公共区域内，在判断此时是否为稳定点，是稳定点则经行投影匹配算法。稳定点即吊车 处于静止状态时GPS漂移在系统可接受的范围内的GPS信息点。吊车距离输电线路距离依 然按照第四步中的公式计算。
[0062] 以上所述仅为本发明的较佳实施例，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。
【主权项】
1. 一种吊车轨迹地图快速匹配方法，其特征在于，包括如下步骤： 第一步，根据一条输电线路中的杆塔编号将输电线路折线化，并根据杆塔编号用直线 连接，且每一直线可等效为一条道路，其中每条输电线路中杆塔的经度、缔度、编号、与前后 杆塔的距离、转角方向都从数据库中获取； 第二步，将杆塔和道路进行区域划分，并根据车辆运动的连续性，W预定长度为步长将 整个道路网自左到右、自上而下划分为若干网格，并划分为mXn个区域；其中，m和η分别 代表所划分区域的行数和列数，且每个区域有唯一与其对应的索引号，每个索引号各自包 括落入其内部并与其相交的所有道路； 假设划分区域所要选择的长度为1000m，杆塔所在区域范围为LXH，吊车定位点经缔 度坐标为Pt(X，y)，其中，t为区域编号，根据公式：;得出，t= [x/1000] + [y/1000]Xm+1 ;其中，L、Η表示地图的区域范 围，X，y分别表示吊车实时的经缔度，[]表示取整； 第Ξ步，对GI^定位装置上传上来的数据经行筛选，删除一些无效的GI^信息点，从上 传的数据帖中逐点读出吊车的经缔度、速度、方向、时间W及工作状态，经过坐标转换后存 储到数据库中；同时各个输电线路杆塔所在的区域也存储到相应的数据库中，为下一步分 析处理做好准备； 第四步，根据第二步确定GI^信息点所在的区域，查询数据库确定该区域内的所有道 路，并根据当前吊车的运行状态，借助投影算法进行道路匹配； 第五步，匹配成功后，将当前的GI^经缔度实时存入历史数据库中，便于后续的历史轨 迹生成和查询，或为第四步中，当吊车遇到交叉路口或多条道路难W区分时提供决策用。2. 如权利要求1所述的一种吊车轨迹地图快速匹配方法，其特征在于，第四步中，当吊 车为行驶状态时，进行道路匹配的具体步骤如下： 首先，将待匹配道路分为如下Ξ类： 第一类、与吊车当前所在区域内的输电线路拓扑相连，并且与吊车前一时刻所匹配道 路拓扑相连； 第二类、与输电线路拓扑上不存在连通性，只与吊车前一时刻所匹配道路拓扑相连； 第Ξ类、与输电线路和吊车前一时刻所匹配道路拓扑上都不存在连通性的道路； 进行匹配计算时，优先从第一类道路中选择待匹配的道路，匹配失败再依次从第二类 和第Ξ类道路中选择待匹配的道路进行投影算法匹配计算； 在投影算法中，可用信息包含定位点到待匹配道路的距离d和吊车行驶方向与待匹配 道路方向的夹角Θ，则道路匹配度化Θ)为： fi(d,目）=c〇ddi+we白1 其中，i表示第i条道路，《d和ωe分别表示GI^定位点到待匹配路段的投影距离d和车辆行驶方向与待匹配道路方向夹角Θ在匹配度函数中的权重大小，其满足Wd+c〇e= 1 ;每次匹配取化Θ)的最大值所在道路作为最终待匹配的道路； 当匹配时遇到两条或多条道路交叉点时，W交叉点为0圆屯、，Wdm。、为半径所得的圆形 区域作为权值的判断区域，如果定位点在运个区域外，则直接向待匹配路段投影；如果在区 域内部，当IOPI《dm。、时采用如下公式计算道路匹配度：GI^定位点到待匹配道路垂直距离W及所在区域输电线路的距离d。，通过如下通用公 式计算：其中，P= (a+b+c)/2,P表示中间变量，a,b分表表示GPS定位点到输电线路杆塔等效 的道路两端点之间的距离，C为输电线路杆塔等效的道路长度。
【专利摘要】本发明公开了一种吊车轨迹地图快速匹配方法,通过安装在吊车上的GPS定位装置上传上来的信息主要包括吊车经纬度、速度、方向、时间以及吊车工作状态等信息。其中工作状态由安装在吊车臂上的加速度传感器来测量，包括：行驶、等待、作业和停车四种状态。本发明将输电线路折线化等效为道路，便于数据库存储，结合实际简化吊车实时位置与待匹配道路垂直距离以及与输电线路之间的距离计算公式，将其等效为GPS定位点到待匹配道路的距离d的计算方法。可进一步简化算法流程。
【IPC分类】G01C21/34, G01C21/30
【公开号】CN105241464
【申请号】CN201510672542
【发明人】姚维明, 王一, 陈俊, 倪蕙, 顾韧, 戈勇
【申请人】江苏省电力公司苏州供电公司, 无锡智合电力技术有限公司
【公开日】2016年1月13日
【申请日】2015年10月16日