基于固定线路识别车辆行驶状态的方法、装置及电子设备与流程

1.本技术涉及商用车领域，具体涉及一种基于固定线路识别车辆行驶状态的方法、装置及电子设备。


背景技术：

2.目前，车载监控行业不断发展，并且，应国家法规gbt19056的要求，公交车上需要安装行车记录系统。现有的行车记录系统虽然有的集成有自动报站功能，但是其判断逻辑相对简单，仅通过简单的区域标记站点，当检测到车辆位于站点区域时进行报站，无法判断更多的车辆行驶状态。在一些特殊的情况下就不能识别，如在一条道路上，道路两侧相近位置设有上行站点和下行站点，当公交车驶入重合的站点区域时，难以判断公交车处于上行或下行状态。对于公交车偏离规划线路行驶的情况也无法检测并报警。


技术实现要素：

3.基于此，本技术提供了一种基于固定线路识别车辆行驶状态的方法、装置及电子设备。旨在利用车辆行驶信息及预先分割的公交行驶路线，解决现有技术中对于公交车行驶状态探测识别欠佳的问题。通过层级筛选机制，提升了计算及判断的效率。
4.根据本技术的一方面，提出一种基于固定线路识别车辆行驶状态的方法，所述固定线路被映射到地图上，并被预先划分为多段，按车辆行驶方向，以由起点到终点的次序连接每段所述固定线路的两个端点构成具有方向的线路直线段，所述端点的坐标由经纬度标识，对每段所述线路直线段分配有用作唯一标识的线段编号，所述方法包括：对于每段所述固定线路，基于所述线路直线段得到线段有效区域；基于全部所述线段有效区域，得到线路有效区域；获取所述车辆的行驶信息，所述行驶信息包括位置坐标及行驶方向；基于所述行驶信息、所述线路有效区域、所述线段有效区域以及所述线路直线段，确定所述车辆的行驶状态。
5.根据一些实施例，前述方法还包括：获得所述线路直线段的两个端点的坐标；基于所述两个端点的坐标得到所述线路直线段的最大经度、最大纬度、最小经度及最小纬度；将所述线路直线段的最大经度、最大纬度分别加上线路偏移量，得到所述线段有效区域的最大经度、最大纬度；将所述线路直线段的最小经度、最小纬度分别减去所述线路偏移量，得到所述线段有效区域的最小经度、最小纬度；基于所述线段有效区域的最大经度、最小经度所在的经线，以及所述线段有效区域的最大纬度、最小纬度所在的纬线划定矩形区域，所述矩形区域即为所述线段有效区域。
6.根据一些实施例，前述方法还包括：划定能覆盖全部所述线段有效区域且面积最小的矩形区域，作为所述线路有效区域。
7.根据一些实施例，前述方法还包括：确定所述车辆驶入所述固定线路；得到最佳线路直线段；基于所述车辆的行驶信息和所述最佳线路直线段，确定所述车辆的行驶状态。
8.根据一些实施例，前述方法还包括：基于所述位置坐标判断若所述车辆位于所述线路有效区域中，且所述车辆位于一或多个所述线段有效区域中，则计算所述位置坐标与所述一或多个所述线段有效区域对应的一或多段所述线路直线段的偏差距离；判断若所述偏差距离小于预设的偏差距离阈值且保持一预设的驶入线路判断时长，则确定所述车辆驶入所述固定线路。
9.根据一些实施例，前述方法还包括：基于所述位置坐标得到所述车辆所位于的一或多个所述线段有效区域；得到与所述一或多个所述线段有效区域对应的一或多段所述线路直线段；计算所述位置坐标与所述一或多段所述线路直线段的偏差距离；计算所述行驶方向与所述一或多段所述线路直线段的方向的偏差角度；判断所述线路直线段的两个端点的法线之间是否存在所述位置坐标；判断若所述最佳线路直线段对应的所述偏差距离小于预设的精确偏差距离阈值，且所述偏差角度小于预设的偏差角度阈值，且所述线路直线段的两个端点的法线之间存在所述位置坐标，则将符合条件的所述线路直线段作为所述最佳线路直线段。
10.根据一些实施例，前述方法还包括：确定所述车辆进入偏航状态；或确定所述车辆进入掉头状态；或确定所述车辆行驶于所述最佳线路直线段；或确定所述车辆行驶至所述最佳线路直线段的后一所述线路直线段；或确定所述车辆到达站点或驶离所述站点。
11.根据一些实施例，前述方法还包括：更新所述车辆的所述行驶信息；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段之间的所述偏差距离；判断若所述偏差距离不小于所述偏差距离阈值且保持一预设的偏航判断时长，则确定所述车辆进入偏航状态。
12.根据一些实施例，前述方法还包括：计算所述位置坐标与所述最佳线路直线段的起点的距离得到缓存线段移动距离。
13.根据一些实施例，前述方法还包括：更新所述车辆的所述行驶信息；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段之间的所述偏差距离；计算所述行驶方向与所述最佳线路直线段的方向的所述偏差角度；判断所述最佳线路直线段的两个端点的法线之间是否存在所述位置坐标；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段的起点的距离作为线段移动距离；判断若所述偏差距离小于所述偏差距离阈值，且所述偏差角度小于所述偏差角度阈值，且所述最佳线路直线段的两个端点的法线之间存在所述位置坐标，且所述线段移动距离小于所述缓存线段移动距离，则累加一次掉头判断计数，并将所述缓存线段移动距离更新为所述线段移动距离；判断若所述掉头判断计数到达预设的掉头判断计数阈值，则确定所述车辆进入掉头状态。
14.根据一些实施例，前述方法还包括：更新所述车辆的所述行驶信息；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段之间的所述偏差距离；计算所述行驶方向与所述最佳线路直线段的方向的所述偏差角度；判断若所述偏差距离小于所述偏差距离阈值，且所述偏差角度不小于所述偏差角度阈值，则累加一次掉头判断计数，并将所述缓存线段移动距离更新为所述线段移动距离；判断若所述掉头判断计数到达预设的掉头判断计数阈值，则确定所述车辆进入掉头状态。
15.根据一些实施例，前述方法还包括：更新所述车辆的所述行驶信息；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段之间的所述偏差距离；计算所述行驶方向与所述最佳线路直线段的方向的所述偏差角度；判断所述最佳线路直线段的两个端点的法线之间是否存在所述
位置坐标；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段的起点的距离作为线段移动距离；判断若所述偏差距离小于所述偏差距离阈值，且所述偏差角度小于所述偏差角度阈值，且所述最佳线路直线段的两个端点的法线之间存在所述位置坐标，且所述线段移动距离不小于所述缓存线段移动距离，则确定所述车辆行驶于所述最佳线路直线段。
16.根据一些实施例，前述方法还包括：将所述缓存线段移动距离更新为所述线段移动距离，并清零掉头判断计数。
17.根据一些实施例，前述方法还包括：更新所述车辆的所述行驶信息；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段之间的所述偏差距离；计算所述行驶方向与所述最佳线路直线段的方向的所述偏差角度；判断所述最佳线路直线段的两个端点的法线之间是否存在所述位置坐标；判断若所述偏差距离小于所述偏差距离阈值，且所述偏差角度小于所述偏差角度阈值，且所述最佳线路直线段的两个端点的法线之间不存在所述位置坐标，则确定所述车辆行驶至所述最佳线路直线段的后一所述线路直线段。
18.根据一些实施例，前述方法还包括：按所述最佳线路直线段的方向找到所述最佳线路直线段的后一所述线路直线段，并将所述后一所述线路直线段作为所述最佳线路直线段；计算所述位置坐标和所述最佳线路直线段的起点的距离作为线段移动距离；将所述缓存线段移动距离更新为所述线段移动距离，并清零掉头判断计数。
19.根据一些实施例，前述方法还包括：事先获取所述固定线路上站点的坐标，以所述站点的坐标为中心划定正方形区域作为站点覆盖区域，所述正方形区域的边长为所述线路偏移量的2倍，所述正方形的边与经线或纬线平行。
20.根据一些实施例，前述方法还包括：更新所述车辆的所述行驶信息；基于所述位置坐标判断所述车辆进入所述站点覆盖区域范围，则确定所述车辆到达所述站点；基于所述位置坐标判断所述车辆离开所述站点覆盖区域范围，则确定所述车辆驶离所述站点。
21.根据本技术的一方面，提出一种用于执行基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的装置，所述固定线路被映射到地图上，并被预先划分为多段，按车辆行驶方向，以由起点到终点的次序连接每段所述固定线路的两个端点构成具有方向的线路直线段，所述端点的坐标由经纬度标识，对每段所述线路直线段分配有用作唯一标识的线段编号，所述装置包括：线段有效区域划定模块，对于每段所述固定线路，基于所述线路直线段得到线段有效区域；线路有效区域划定模块，基于全部所述线段有效区域，得到线路有效区域；车辆行驶信息获取模块，获取所述车辆的行驶信息，所述行驶信息包括位置坐标及行驶方向；车辆行驶状态判断模块，基于所述行驶信息、所述线路有效区域、所述线段有效区域以及所述线路直线段，确定所述车辆的行驶状态。
22.根据本技术的一方面，提出一种电子设备，其特征在于，包括：一个或多个处理器；存储装置，用于存储一个或多个程序；当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如前述任一所述的方法。
23.本技术的有益效果：根据一些实施例，本技术提供的方案通过预先分割的固定线路将复杂的线路化为易处理的连续有向线路直线段。
24.根据一些实施例，本技术提供的方案为前述线路直线段设置了矩形的线段有效区域，并为整条线路设置了线路有效区域，将整体的判断流程分层级进行了划分，提高了处理
判断效率。
25.根据一些实施例，本技术提供的方案为前述线路直线段设置有效区域时加入了线路偏移量，使得定位设备本身所具有的精度误差可以在一定程度上得到弥补。
26.根据一些实施例，本技术提供的方案首先可以检测到车辆是否行驶于固定线路上，进而可以精确检测到车辆运行于哪一条前述线路直线段以及整体固定线路的哪一段。
27.根据一些实施例，本技术提供的方案中线路直线段的方向设置可以准确检测位于上下行线路相近重合区域时车辆的上行或下行情况。
28.根据一些实施例，本技术提供的方案基于车辆的行驶信息，通过多维度参数以及精细化的判断条件得到车辆与前述线路直线段的关系，进而得出了车辆所处于的偏航状态、掉头状态、正常行驶状态、车辆入站状态及车辆出站状态。
附图说明
29.为了更清楚地说明本技术实施例中的技术方案，下面将对实施例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技术的一些实施例，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，而并不超出本技术要求保护的范围。
30.图1a示出根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的示意图。
31.图1b示出另一根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的示意图。
32.图1c示出另一根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的示意图。
33.图2示出根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的流程图。
34.图3示出根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的装置的框图。
35.图4示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。
具体实施方式
36.现在将参考附图更全面地描述示例实施例。然而，示例实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施例；相反，提供这些实施例使得本技术将全面和完整，并将示例实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的部分，因而将省略对它们的重复描述。
37.所描述的特征、结构或特性可以以任何合适的方式结合在一个或更多实施例中。在下面的描述中，提供许多具体细节从而给出对本公开的实施例的充分理解。然而，本领域技术人员将意识到，可以实践本公开的技术方案而没有这些特定细节中的一个或更多，或者可以采用其它的方式、组元、材料、装置或等。在这些情况下，将不详细示出或描述公知结构、方法、装置、实现、材料或者操作。
38.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
39.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别不同对象，而不是用于描述特定顺序。此外，术语“包括”和“具有”以及它们任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。例如包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备没有限定于已列出的步骤或单元，而是可选地还包括没有列出的步骤或单元，或可选地还包括对于这些过程、方法、产品或设备固有的其他步骤或单元。
40.基于固定线路识别车辆行驶状态的方法、装置及电子设备可以应用于通常按固定线路行驶的商用车辆上。实际使用中，可应用于例如：公交车、旅游巴士、景区内观光车等。
41.通常在上述商用车辆上均配备有行车记录系统，该系统通常只通过简单地标记固定线路上的站点区域来协助检测识别车辆的运行状态，例如车辆到达某站。
42.而车辆在行驶过程中可能出现多种运行状态的变化，例如车辆被劫持、驾驶员甩站抄近路或出于其他原因，车辆可能偏离正常行驶路线行驶，或者掉头行驶。出于对公众利益的保护，监控平台需要对这些情况进行监控并在发生异常时及时接收到报警。
43.另外，在例如具有上行和下行双行驶方向的线路上，通常在道路两侧的邻近位置分别设有上行和下行的两个站点，如此当车辆行驶到此两个站点的重合区域内时，可能出现系统无法正确识别车辆正驶入哪一站、处于上行线路或是下行线路。
44.传统的行车记录系统由于业务逻辑相对简单，因而可识别的车辆运行状态类型较少，无法及时侦测到前述异常行驶状况。而本技术所提出的方案可以较精确地得知车辆所在的行驶路段并可以识别车辆的多种行驶状态。
45.针对此问题，本技术首先将固定线路按行驶方向分割成多段，并为每段设置具有方向的线路直线段，再为每段线路直线段设置线段有效区域，进而为整条线路设置线路有效区域。使得当获得车辆定位的行驶信息时可以快速判断车辆是否行驶于固定线路上，并且进一步可以通过车辆位置坐标和线路直线段的关系得出车辆所行驶于的最佳线路直线段。如此便可以获得车辆较为精确的位置。并且当上下行线路距离较近，或者线路中存在距离较近的两段时，也可以准确确定车辆究竟行驶于哪一条或哪一段线路上。通过车辆行驶过程中与最佳线路直线段的关系还可以侦测到车辆是否处于非正常行驶状态，如偏航状态、掉头状态等。
46.根据一实施例，本技术提出的方法可以执行于例如公交车辆中控中心的中控服务器上，其上存储有地图数据、固定线路数据等。中控服务器可以通过无线通信网络请求车辆上搭载的定位装置以获得车辆的行驶信息以进行后续处理。该中控服务器可以记录例如车辆的行驶状态等信息，还可以向车辆发送如异常行驶状态警报等信息。
47.根据另一实施例，本技术提出的方法还可以用于例如车辆本地的行车记录系统，行车记录系统存储有地图数据、固定线路数据等。通过内置的定位装置采集车辆的行驶信息以进行后续处理。对于车辆的行驶状态可以本地记录，也可以通过无线通信网络回传至例如中控中心的中控服务器。特别的，处于异常行驶状态时，可以向中控中心发送警报，还可以在车辆本地提示警报。
48.图1a示出根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的示意图。
49.如图1a所示，根据一实施例，图中的曲线为映射到地图上的车辆行驶的固定线路，车辆由所标示的起点位置驶向终点位置。
50.根据一实施例，固定线路可以由设置有定位装置的车辆按固定线路行驶，途中定
频采样车辆定位坐标而得到。
51.根据一实施例，地图上的点可以由经纬度坐标表示，点与点的距离、线段的长度、点与线的距离等均可由坐标通过数学计算得到。
52.根据一实施例，固定线路被预先划分为多段并按车辆行驶方向次序连接每段的起点和终点得到具有方向的线路直线段，即图中的带有方向的直线段。其划分原则为将线路中趋近或近似平直的部分划分为一段，目的为使得之后所构建的线路直线段尽量与原始固定线路相匹配，从而整体上使得构建的线路直线段在同一法线位置上与固定线路的距离不会过大。图中每个线路直线段的箭头方向即标示了车辆的行驶方向，易于想到，若车辆回程行驶，对应的线路直线段的方向将会调转。上行下行线路即可以依靠行驶方向而区分。
53.根据一实施例，固定线路的分段划分可以人工依靠经验及主观判断划分，也可以自动识别进行划分。例如，可以在固定线路上从起点开始，每隔一小段距离取一标记点，计算线路在该点的切线角度即线路的方向角度。从起点起依次计算线路方向角度的变化，当累积变化超过一角度变化阈值时即可将这一段固定路线划分出来，向后继续按此方法处理直至全部划分完毕。
54.根据示例实施例，存储得到的线路直线段的全部坐标，以进行后续计算使用。
55.根据一实施例，对于每一条划分好的线路直线段，可以按从整体固定线路起点到终点的次序依次分配具有唯一标识作用的线段编号。通过该线段编号可以方便计算查找某一线路直线段的前续及后续线路直线段等。例如，一中间的线路直线段编号为，那么按线路行驶方向，其后续的线路直线段编号为，其前续线路直线段的编号为。
56.根据一实施例，划分的线路直线段的长度不宜过短或过长。其下限值一般与公交车车速及处理速度、车辆行驶信息采样时间间隔相关，例如一般公交车车速普遍在50km/h左右，约13.9m/s，车辆行驶信息采样时间间隔可设为例如3s，那么划分的线路直线段的长度则至少应长于，也就是约42m，为方便设置或符合使用习惯，可设为例如50m或100m，这样不会因为设置过短而造成车辆跳线路直线段移动的情况发生；其上限与公交线路总长度相关，不应设置过长使得一条线路直线段对应的线路占总固定线路的比例过大，而使得在本技术方法下一些基于切换线路直线段而判断公交车行驶状态的方法失灵，例如固定线路全长为50km，则单条线路直线段最长可以设为全长的10%即5km，该比例为经验值，可以按线路曲折程度等灵活调整。
57.根据一实施例，图1a中每个线路直线段外所嵌套的虚线框矩形区域为对应的线段有效区域，固定线路整体外所嵌套的大虚线框矩形区域为线路有效区域，其得到详见后述。
58.图2示出根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的流程图。
59.如图2所示，在s201，基于线路直线段得到线段有效区域。
60.根据一实施例，基于每一条线路直线段的两个端点的坐标以及线路偏移量为该线路直线段设置线段有效区域。首先从线路直线段的两端点的坐标中，区分出最大经度、最大纬度、最小经度及最小纬度。再用最大经度、最大纬度分别加上线路偏移量得到线段有效区域的最大经度、最大纬度，最小经度、最小纬度减去线路偏移量得到线段有效区域的最大经度、最大纬度，该线段有效区域为矩形。
61.根据一实施例，如图1b所示，线段为线路直线段，和分别为两端点，点坐标为，点坐标为，其中、表示经度值，、表示纬度值。易于得知，，因此对于图示的线路直线段，其最大经度为，最大纬度为，最小经度为，最小纬度为。
62.根据一实施例，如图1b所示，线路偏移量为人为设定的经验值，大体上与定位设备的定位精度误差相关。例如，若车辆配备的定位设备的定位精度误差大约为20m至30m，那么线路偏移量即可设置为两值之和的一半，即25m。线路偏移量在图中以表示。
63.根据一实施例，如图1b所示，如前述内容，得到的线路直线段的线段有效区域可由两端点和确定，其同样具有最大经度、最大纬度、最小经度及最小纬度。其中，其最大经度，最大纬度，最小经度，最小纬度。图中外围的虚线矩形框即为线段有效区域。线段有效区域的为了简化计算复杂度而设置，当获得车辆的位置坐标时，可以快速找到车辆位于那几个线段有效区域内，从而找到对应的线路直线段，而不必遍历全部的线路直线段作比较。车辆的位置坐标位于线段有效区域内即表明车辆位于该线路直线段的附近。
64.根据一实施例，当线路直线段与经线或者纬线平行时，其最大经度与最小经度相等，或者其最大纬度与最小纬度相等，同样应用上述计算方法算得线段有效区域的经纬度最值。
65.根据一实施例，对于全部得到的线路直线段及线段有效区域，对其最大经度、最大纬度、最小经度及最小纬度可以以例如二叉查找树的数据结构进行存储，以优化后续的计算判断效率。
66.在s203，基于线段有效区域得到线路有效区域。
67.根据一实施例，覆盖全部线段有效区域的最小矩形，即为线路有效区域。如图1a所示，固定线路整体外所嵌套的大虚线框矩形区域为线路有效区域，可以从所有的线路直线段的端点坐标中找到最大经度、最大纬度、最小经度及最小纬度以确定线路有效区域。线路有效区域同样为了简化计算量而设置，当获得的车辆位置坐标落入此线路有效区域时，可初步确定车辆驶入固定线路所在的范围，从而再进行后续计算。
68.根据示例实施例，易于得知，且从图1a易于看出，线路有效矩形的最大经度即为全部线段有效区域的最大经度的最大值，相似的，线路有效矩形的最大纬度即为全部线段有效区域的最大纬度的最大值，线路有效矩形的最小经度即为全部线段有效区域的最小经度的最小值，线路有效矩形的最小纬度即为全部线段有效区域的最小纬度的最小值。
69.在s205，获取车辆的行驶信息。
70.根据一实施例，控制中心的中控服务器可通过车辆所搭载的定位设备获取车辆的行驶信息。行驶信息包括车辆的位置坐标，由经纬度表示。行驶信息还包括车辆的行驶方向，行驶方向由度数表示。值得一提的是通常定位装置对于行驶方向的获取是通过惯性导
航方法获得，也就是通过两个相邻时刻定位坐标的变化来获得行驶方向的角度，因此只有当车辆以一定速度行驶时，定位设备方可准确获得车辆的行驶方向。
71.根据一实施例，可以经过固定的时间间隔更新车辆的行驶信息，并更新车辆的行驶状态。此固定的时间间隔如前述，可以为人为设置的经验值，例如可设置为3s，原则为不要设置过短给数据处理带来过大负荷，也不宜设置过长导致不能及时侦测到车辆行驶状态的变化。
72.在s207，确定车辆的行驶状态。
73.根据示例实施例，在获得车辆的行驶信息后，再基于前述线路有效区域、线段有效区域以及线路直线段，综合计算判断并确定车辆的行驶状态。
74.根据一实施例，确定车辆行驶状态具体首先要确定车辆驶入固定线路。
75.根据一实施例，首先根据车辆的位置坐标，判断其是否位于线路有效区域中。具体判断方法为比较车辆位置坐标的经度是否介于线路有效区域的最小经度和最大经度之间，以及车辆位置坐标的纬度是否介于线路有效区域的最小纬度和最大纬度之间。若比较结果均为真，则确定车辆进入线路有效区域，并进行后续判断；若存在为假的判断结果，则确定车辆未驶入固定线路，将在下一次更新车辆行驶信息后再次执行此处理流程。
76.根据一实施例，接前述流程，在确定车辆进入线路有效区域后，判断车辆是否位于线段有效区域。在此步骤中，将车辆位置坐标的经度值和纬度值，分别遍历比较判断是否介于存储的每一个线段有效区域的最大最小经度和最大最小纬度之间，当判断均为真时，确定车辆位于对应的线段有效区域中。若不能匹配到符合条件的线段有效区域，则确定车辆未驶入固定线路，执行如前述步骤，不再赘述。若能匹配到符合条件的线段有效区域，则基于该线段有效区域进行后续判断。需要指出的是，车辆可能同时位于一个或者多个线段有效区域中，如图1a所示，不同的线段有效区域可能存在重合区域。
77.根据一实施例，接前述流程，在匹配到车辆所位于的线段有效区域后，找到其对应的线路直线段。计算车辆的位置坐标与这些线路直线段的每一条的距离，作为偏差距离。此处的距离为位置坐标的点到线路直线段或其延长线的垂直距离，可以利用惯用的几何方法进行计算。
78.根据一实施例，参考图1c，其中a和b为线路直线段的两个端点，p表示车辆位置，，和分别为各点的经纬度坐标。以此图为例，令，，需要注意的是，为便于直观理解，此处线路直线段以水平绘制p点介于a和b的中间，但实际中的点线关系可以为任何可能的情况。垂直于所在的直线，的长度即为前述偏差距离，对于的长度可以通过以下方式进行计算：若且，或，且，则否则
以上计算关系基于几何知识而得到，此处不再进行推导。
79.根据一实施例，将前述计算得到的每一个偏差距离分别与预设的偏差距离阈值作比较，若存在小于偏差距离阈值的偏差距离，则表明车辆可能驶入固定线路。若不存在计时器则在此刻生成一驶入线路计时器开始计时，当计时时长到达预设的驶入线路判断时长，则确定车辆驶入固定线路；若存在计时器，则保持计时器的计时状态不变，等待下一次更新车辆行驶信息后的处理流程。
80.根据一实施例，在前述步骤中，若未能找到小于偏差距离阈值的偏差距离，则清除计时器（若存在），等待下一轮更新车辆行驶信息后的处理流程。
81.根据示例实施例，前述设置时延判断车辆驶入固定线路的目的在于去除由于定位装置精度误差产生的数据抖动的影响。数据抖动可能会导致误判的发生。
82.根据一实施例，前述偏差距离阈值为人为设置的经验值，大体上与定位设备的定位精度误差相关。例如，若车辆配备的定位设备的定位精度误差大约为20m至30m，那么线路偏移量即可设置为两值之和的一半，即25m。也可以基于此值进行适当合理的浮动调整，如为了更高的精确度可以适当缩减该值，为了更高的执行流畅度则可以适当放宽。
83.根据一实施例，前述预设的驶入线路判断时长为人为设置的经验值，大体上与车辆行驶信息更新时间间隔相关。例如，经验认为连续3次判断车辆可能驶入固定线路，则可以确定车辆驶入固定线路，那么如果车辆行驶信息更新时间间隔为3s，则该驶入线路判断时长可以设置为，即9s，为符合人为处理习惯也可以设置为10s。
84.根据一实施例，前述判断车辆是否驶入固定线路的流程，包括以下步骤：s1：更新车辆的行驶信息，基于位置坐标判断车辆是否位于线路有效区域中，若判断结果为真则执行s2，若判断结果为假则执行s1；s2：基于位置坐标判断车辆是否位于线段有效区域，若判断结果为真则执行s3，若判断结果为假则执行s1；s3：确定车辆位于的一或多个线段有效区域以及所对应的一或多段线路直线段；s4：对于确定的一或多段线路直线段中的每一段，计算位置坐标和线路直线段之间的偏差距离；s5：若偏差距离小于预设的偏差距离阈值，则判断是否存在驶入线路计时器，若不存在驶入线路计时器则执行s7，若存在驶入线路计时器则执行s8；s6：若偏差距离不小于偏差距离阈值则清除驶入线路计时器并执行s1；s7：生成驶入线路计时器并执行s1；s8：判断驶入线路计时器的时间是否达到驶入线路判断时长，若驶入线路计时器的时间未达到驶入线路判断时长则执行s1，若驶入线路计时器的时间达到驶入线路判断时长则确定车辆驶入固定线路；s9：在偏差距离小于偏差距离阈值的线路直线段中，找到最佳线路直线段。
85.根据示例实施例，在确定车辆驶入固定线路后，基于车辆位置坐标和其所在线路直线段，计算找到一条最佳线路直线段。
86.根据示例实施例，最佳线路直线段即为确定的车辆所行驶于的线路直线段。
87.根据一实施例，前述步骤具体为：计算车辆位置坐标和每条线路直线段的偏差距离并判断是否小于预设的精确偏差距离阈值，计算车辆行驶方向和每条线路直线段的方向的角度差并判断是否小于预设的偏差角度阈值，再判断车辆位置坐标是否位于线路直线段两端点的法线之间。将判断结果均为真的一条线路直线段作为最佳线路直线段。
88.根据一实施例，在找到最佳线路直线段后，记录其线段编号以供后续流程使用。
89.根据一实施例，其中预设的精确偏差距离阈值为基于前述偏差距离阈值而人为设置的经验值，旨在筛选出更贴近车辆位置坐标的线路直线段。其取值要小于前述的偏差距离阈值，例如可以为偏差距离阈值的0.5倍。
90.根据一实施例，其中预设的偏差角度阈值为人为设置的经验值，旨在筛选出方向与车辆行驶方向更贴近的线路直线段。通常在“同向或反向”的维度筛选出大体方向与车辆行驶方向相近的即可。例如可以设为90
°
，即可大致得出该线路直线段与车辆行驶方向是同向还是反向，即其角度差小于90
°
即可认为线路直线段的方向和车辆行驶方向大致同向，反之则大致反向。
91.根据一实施例，通过线路直线段两端点且与线路直线段垂直的直线即为其法线。参考图1c的示意图，其中为线路直线段（方向未示），p为车辆位置，经过a和b的两条虚线即为其法线。
92.根据一实施例，判断车辆位置坐标是否位于线路直线段两端点的法线之间可以运用几何关系进行计算及判断。参考图1c，根据几何计算关系，当判断 即可确定点p在法线范围内，否则在法线范围外。其中为的长度，为的长度，为的长度也就是线路直线段的长度。
93.根据示例实施例，在确定车辆驶入固定线路并得到最佳线路直线段后，再次更新车辆行驶信息后不需要再次确认车辆是否行驶于固定线路上，除非确定车辆驶离固定线路即进入偏航状态，否则认为车辆持续行驶于固定线路上。如此可以显著优化整体判断的计算量及复杂度。
94.根据示例实施例，在确定车辆驶入固定线路并得到最佳线路直线段后，基于车辆的行驶信息和最佳线路直线段，确定车辆的行驶状态。
95.根据示例实施例，车辆的行驶状态包括偏航状态、掉头状态、行驶于最佳线路直线段、行驶至最佳线路直线段的后一线路直线段，以及车辆到达站点或驶离站点。
96.根据一实施例，确定车辆进入偏航状态，包括以下步骤：s1：更新车辆的行驶信息；s2：计算位置坐标和线路直线段之间的偏差距离；s3：若偏差距离不小于偏差距离阈值，则判断是否存在生成驶离线路计时器，若存在驶离线路计时器则执行s4，若不存在驶离线路计时器则执行s5；s4：判断驶离线路计时器的时间是否达到偏航判断时长，若驶离线路计时器的时间未达到偏航判断时长则执行s1，若驶离线路计时器的时间达到偏航判断时长则执行s6；s5：生成驶离线路计时器，执行s1；
s6：确定车辆进入偏航状态，执行判断车辆是否驶入固定线路。
97.根据一实施例，偏航判断时长为人为设置的经验值，其取值通常应当与前述驶入线路判断时长保持一致。
98.根据一实施例，此处设置时延判断车辆驶离固定线路的目的与前述判断车辆驶入固定线路的意义相同，此处不再赘述。
99.根据一实施例，当确定车辆进入偏航状态后可以向车辆或者中控中心发送相关报警信息。
100.根据一实施例，当确定车辆进入偏航状态后，下次更新车辆行驶信息后将回到前述判断车辆是否驶入固定线路的判断流程。
101.根据示例实施例，在前述得到最佳线路直线段之后，计算那一时刻的车辆位置坐标与最佳线路直线段的起点的距离得到缓存线段移动距离，用于后续计算判断。
102.根据一实施例，计算更新后的车辆位置坐标和最佳线路直线段的起点的距离作为线段移动距离。
103.根据一实施例，可以通过比较线段移动距离和缓存线段移动距离的大小或者通过判断车辆行驶方向的变化累积掉头判断计数，每判断一次即为掉头判断计数加1，当掉头判断计数到达预设的掉头判断计数阈值时，则确定车辆进入掉头状态。
104.根据一实施例，当车辆正常行进时，由于车辆在向离线路直线段起点远去的方向移动，因此更新车辆位置坐标后得到的线段移动距离应当不小于之前的缓存线段移动距离。如果出现了小于的情况，那么说明车辆向靠近起点的方向行驶了，也就是可能进入了掉头状态。
105.根据一实施例，上述流程可以包括：s1：更新车辆的行驶信息，找到与缓存线段编号对应的线路直线段；s2：计算位置坐标和当前线段编号对应的线路直线段之间的偏差距离；s3：若偏差距离小于偏差距离阈值，则判断是否存在生成驶离线路计时器，若存在驶离线路计时器则清除驶离线路计时器；s4：计算行驶方向和线路直线段的方向的偏差角度；s5：若偏差角度大于预设的偏差角度阈值，则计算位置坐标与线路直线段的起点的线段移动距离，将缓存线段移动距离更新为线段移动距离，并判断是否存在掉头判断计数器；s6：若存在掉头判断计数器，则执行s7，若不存在掉头判断计数器则生成掉头判断计数器并赋值为1，执行s1；s7：将掉头判断计数器加1，判断掉头判断计数器的值是否到达预设的掉头判断计数阈值，若结果为真则确定车辆进入掉头状态并执行s1，若结果为假则执行s1。
106.根据另一实施例，当车辆正常行进时，车辆的行驶方向应当在大体上与线路直线段的方向一致，即其角度差不应超过偏差角度阈值。若超过了，即车辆行驶方向与线路直线段的角度呈钝角，在大体方向上已经与线路直线段方向相反，则有可能进入掉头状态。
107.根据一实施例，上述流程可以包括：s1：更新车辆的行驶信息，找到与缓存线段编号对应的线路直线段；s2：计算位置坐标和当前线段编号对应的线路直线段之间的偏差距离；
s3：若偏差距离小于偏差距离阈值，则判断是否存在生成驶离线路计时器，若存在驶离线路计时器则清除驶离线路计时器；s4：计算行驶方向和线路直线段的方向的偏差角度；s5：若偏差角度大于预设的偏差角度阈值，则计算位置坐标与线路直线段的起点的线段移动距离，将缓存线段移动距离更新为线段移动距离，并判断是否存在掉头判断计数器；s6：若存在掉头判断计数器，则执行s7，若不存在掉头判断计数器则生成掉头判断计数器并赋值为1，执行s1；s7：将掉头判断计数器加1，判断掉头判断计数器的值是否到达预设的掉头判断计数阈值，若结果为真则确定车辆进入掉头状态并执行s1，若结果为假则执行s1。
108.根据一实施例，掉头判断计数器即用于进行掉头判断计数。
109.根据一实施例，掉头判断计数阈值为人为设置的经验值。例如，若认为连续三次出现车辆可能进入掉头状态的情况即可判定车辆进入掉头状态，则此值可设置为3。若需求更严格的判断要求，则可以适当增加，例如可设置为5。
110.可以看出，此处掉头判断计数器的设置与前述判断车辆驶入或驶离线路的延时判断机制的设置类似，均是为了去除采集数据抖动的影响而设置。
111.根据一实施例，前述掉头判断计数器也可用前述计时器的机制代替，前述计时器也可用此计数器的机制代替。
112.根据实例实施例，车辆在行驶过程中是在一条线路直线段所对应的固定线路段上由起点向终点行驶，之后行驶至下一固定线路段及线路直线段上。
113.根据一实施例，确定车辆行驶于最佳线路直线段，包括以下步骤：s1：更新车辆的行驶信息，找到与缓存线段编号对应的线路直线段；s2：计算位置坐标和当前线段编号对应的线路直线段之间的偏差距离；s3：若偏差距离小于偏差距离阈值，则判断是否存在驶离线路计时器，若存在驶离线路计时器则清除驶离线路计时器；s4：计算行驶方向和线路直线段的方向的偏差角度；s5：若偏差角度小于预设的偏差角度阈值，则判断位置坐标是否位于线路直线段的两端点的法线范围内；s6：若位置坐标位于线路直线段的两端点的法线范围内，则计算位置坐标与线路直线段的起点的线段移动距离；s7：若线段移动距离大于缓存线段移动距离，则确定车辆行驶于最佳线路直线段，并将缓存线段移动距离更新为线段移动距离，清除掉头判断计数器，执行s1。
114.根据一实施例，确定车辆行驶于最佳线路直线段上实际为确定车量正常行驶于最佳线路直线段上，即确定车辆是按着从该线路直线段的起点到终点的方向行驶的。
115.根据一实施例，将缓存线段移动距离更新为线段移动距离即为用新计算得到的线段移动距离更新缓存线段移动距离，使得下一次的判断比较的基准随着车辆的行驶而更新。
116.根据一实施例，具前述易知，当检测到车辆行驶于最佳线路直线段上时，车辆不处于掉头状态，因此，当存在掉头判断计数时需要对其进行清除。
117.根据一实施例，确定车辆行驶至最佳线路直线段的后一线路直线段，包括以下步骤：s1：更新车辆的行驶信息，找到与缓存线段编号对应的线路直线段；s2：计算位置坐标和当前线段编号对应的线路直线段之间的偏差距离；s3：若偏差距离小于偏差距离阈值，则判断是否存在生成驶离线路计时器，若存在驶离线路计时器则清除驶离线路计时器；s4：计算行驶方向和线路直线段的方向的偏差角度；s5：若偏差角度小于预设的偏差角度阈值，则判断位置坐标是否位于线路直线段的两端点的法线范围内；s6：若位置坐标位于线路直线段的两端点的法线范围外，则确定车辆行驶至最佳线路直线段的后一线路直线段，并将缓存线段编号更新为缓存线段编号后续的线段编号，计算位置坐标与最佳线路直线段的起点的线段移动距离，将缓存线段移动距离更新为线段移动距离，执行s1。
118.根据一实施例，将缓存线段编号更新为缓存线段编号后续的线段编号即为按最佳线路直线段的方向找到最佳线路直线段的后一线路直线段，并将后一线路直线段作为最佳线路直线段。也就意味着车辆行驶到了原最佳线路直线段的下一线路直线段上。
119.根据一实施例，对于固定线路上的多个站点，可以事先获取固定其每一个的坐标，以站点的坐标为中心划定正方形区域作为站点覆盖区域。正方形区域的边长大体上要基于定位设备的精度误差也就是线路偏移量进行设置，例如可以设为线路偏移量的2倍，且正方形的边与经线或纬线平行。
120.根据一实施例，确定车辆到达站点或驶离站点，包括以下步骤：s1：更新车辆的行驶信息；s2：基于位置坐标判断当车辆进入站点覆盖区域范围时，则确定车辆到达站点；s3：基于位置坐标判断当车辆离开站点覆盖区域范围时，则确定车辆驶离站点。
121.根据一实施例，可以基于车辆位置坐标、站点覆盖区域及其所在的线路直线段的方向判断车辆是否进入或离开站点覆盖区域。首先基于线路直线段的方向，为其上的站点覆盖区域的边标记驶入边和驶出边，即按线路直线段方向推移，先遇到的边为驶入边，后遇到的边为驶出边。当车辆的位置坐标恰好超过驶入边时则确定车辆进入站点覆盖区域，即可确定车辆到达该站点；当车辆的位置坐标恰好超过驶出边时则确定车辆离开站点覆盖区域，即可确定车辆驶离该站点。
122.图3示出根据本技术实施例的基于固定线路识别车辆行驶状态的方法的装置的框图。
123.如图3所示，该装置包括线段有效区域划定模块301，线路有效区域划定模块303，车辆行驶信息获取模块305以及车辆行驶状态判断模块307，其中：线段有效区域划定模块301，对于每段固定线路，基于线路直线段得到线段有效区域。
124.线路有效区域划定模块303，基于全部线段有效区域，得到线路有效区域。
125.车辆行驶信息获取模块305，获取车辆的行驶信息，行驶信息包括位置坐标及行驶方向。
126.车辆行驶状态判断模块307，基于行驶信息、线路有效区域、线段有效区域以及线路直线段，确定车辆的行驶状态。
127.该装置执行与前面提供的方法类似的功能，其他功能可参见前面的描述，此处不再赘述。
128.图4示出根据一示例性实施例的一种电子设备的框图。
129.下面参照图4来描述根据本技术的这种实施方式的电子设备400。图4显示的电子设备400仅仅是一个示例，不应对本技术实施例的功能和使用范围带来任何限制。
130.如图4所示，电子设备400以通用计算设备的形式表现。电子设备400的组件可以包括但不限于：至少一个处理单元410、至少一个存储单元420、连接不同系统组件（包括存储单元420和处理单元410）的总线430、显示单元440等。
131.其中，存储单元存储有程序代码，程序代码可以被处理单元410执行，使得处理单元410执行本说明书描述的根据本技术各种示例性实施方式的方法。例如，处理单元410可以执行前面描述的的方法。
132.存储单元420可以包括易失性存储单元形式的可读介质，例如随机存取存储单元（ram）4201和/或高速缓存存储单元4202，还可以进一步包括只读存储单元（rom）4203。
133.存储单元420还可以包括具有一组（至少一个）程序模块4205的程序/实用工具4204，这样的程序模块4205包括但不限于：操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。
134.总线430可以为表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储单元总线或者存储单元控制器、外围总线、图形加速端口、处理单元或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。
135.电子设备400也可以与一个或多个外部设备4001（例如键盘、指向设备、蓝牙设备等）通信，还可与一个或者多个使得用户能与该电子设备400交互的设备通信，和/或与使得该电子设备400能与一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备（例如路由器、调制解调器等等）通信。这种通信可以通过输入/输出（i/o）接口450进行。并且，电子设备400还可以通过网络适配器460与一个或者多个网络（例如局域网（lan），广域网（wan）和/或公共网络，例如因特网）通信。网络适配器460可以通过总线430与电子设备400的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合电子设备400使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、外部磁盘驱动阵列、raid系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。
136.通过以上的实施方式的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施方式可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。根据本技术实施方式的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是cd
‑
rom，u盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、或者网络设备等）执行根据本技术实施方式的上述方法。
137.软件产品可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以为但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子（非穷举的列表）包括：具有一个或多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器（ram）、只读存储
器（rom）、可擦式可编程只读存储器（eprom或闪存）、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(cd
‑
rom)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
138.计算机可读存储介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了可读程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。可读存储介质还可以是可读存储介质以外的任何可读介质，该可读介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。可读存储介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于无线、有线、光缆、rf等等，或者上述的任意合适的组合。
139.可以以一种或多种程序设计语言的任意组合来编写用于执行本技术操作的程序代码，程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如java、c++等，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“c”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算设备上执行、部分地在用户设备上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算设备上部分在远程计算设备上执行、或者完全在远程计算设备或服务器上执行。在涉及远程计算设备的情形中，远程计算设备可以通过任意种类的网络，包括局域网（lan）或广域网（wan），连接到用户计算设备，或者，可以连接到外部计算设备（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。
140.上述计算机可读介质承载有一个或者多个程序，当上述一个或者多个程序被一个该设备执行时，使得该计算机可读介质实现前述功能。
141.本领域技术人员可以理解上述各模块可以按照实施例的描述分布于装置中，也可以进行相应变化唯一不同于本实施例的一个或多个装置中。上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块。
142.通过以上的实施例的描述，本领域的技术人员易于理解，这里描述的示例实施例可以通过软件实现，也可以通过软件结合必要的硬件的方式来实现。因此，根据本技术实施例的技术方案可以以软件产品的形式体现出来，该软件产品可以存储在一个非易失性存储介质（可以是cd
‑
rom，u盘，移动硬盘等）中或网络上，包括若干指令以使得一台计算设备（可以是个人计算机、服务器、移动终端、或者网络设备等）执行根据本技术实施例的方法。
143.以上对本技术实施例进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本技术的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明仅用于帮助理解本技术的方法及其核心思想。同时，本领域技术人员依据本技术的思想，基于本技术的具体实施方式及应用范围上做出的改变或变形之处，都属于本技术保护的范围。综上所述，本说明书内容不应理解为对本技术的限制。