[发明专利]一种GPS轨迹优化方法、装置及系统

说明书

技术领域

本申请涉及信息处理技术，尤其涉及一种GPS轨迹优化方法、装置及系统。

背景技术

GPS（Global Positioning System，全球定位系统）定位技术已经广泛应用于各个领域，如时钟同步、车辆导航、实时位置监控等，人们可以通过GPS信息与Gis（Geographic Information System，地理信息系统）地图信息的结合，直观地监控物体的行驶轨迹，但现在GPS与Gis系统的结合普遍存在如下问题：

由于信号或设备问题，GPS点可能发生较远距离的偏移，导致瞬间位置点与地图不符，并使得处理后的连线轨迹偏离度较高，此类与地图不符的位置点可以叫做误差点；

一段时间内GPS无信号或信号不足以定位，导致一段轨迹的遗漏；

一般单个GPS设备上报位置点周期为1s，一小时则有3600个GPS点，GPS信息量过大，尤其在远程监控时，Gis呈现无法处理和呈现长时间积累的大量GPS点；

一般GPS接收机的精度较小，通常小于15m，导致GPS点无法和矢量地图匹配吻合。

针对上述问题，现有GPS轨迹的处理方法主要有以下几种：

误差点剔除方法：每一台GPS接收机都有一个标定的测量精度，是在该精度范围之内所观测到的数据都是有效数据，在个别情况下，所记录的坐标值离坐标中心点的距离若远远超出GPS接收机的精度范围，则该坐标值称为粗大误差，应将该坐标点从测量结果中删除。例如，r_i为同一位置上的GPS采样点，为同一位置所有GPS采样点的均值，按所得的v_i为r_i的残余误差，简称残差（随机误差），求得随机误差后，便可以采用准则剔除数据中的误差点。采用3^σ准则（莱以特准则），对于某一测量序列，若各测得值只含有随机误差，则根据随机误差的正态分布规律，其残余误差落在±3^σ以外的点予以删除。

GPS拐点补偿方法：在接收到的连续3个GPS信号点中，若每秒的角度变化超过10度，则认为设备进入到转弯状态，在该状态下，运动距离超过l5米或时间超过5秒钟，就记录一个采样点，从而保证GPS轨迹的连续。

基于矢量地图的车辆轨迹实时校正算法：把车辆轨迹的实时校正归结为车辆行驶道路的选择，给出了车辆行驶道路初始化方法，在选定行驶道路的前提下，采用带道路约束条件的卡尔曼滤波算法对车辆轨迹进行校正。

现有技术中，通过误差点剔除方法，能提高GPS的定位精度，但是只能在静态定位时使用，不能在动态轨迹分析中使用，且要求同一位置GPS采样点数足够多，才能通过统计概率剔除误差点；

GPS拐点补偿法能在数据量较少时使用，并有一定的补遗作用，但没有考虑误差点的存在及最终与Gis地图的匹配和呈现的效率。

基于矢量地图的车辆轨迹实时校正算法，实时性较强，但算法复杂大，尤其在大数据量时，算法复杂度很大。

可见，现有技术中，只能对GPS的单方面功能进行一定优化，在GPS与Gis系统的结合时，并不能实现对GPS轨迹的优化。

发明内容

本发明实施例提供一种GPS轨迹优化方法、装置及系统，以实现对GPS轨迹的优化。

一种GPS轨迹优化方法，包括：

开始进行全球定位系统GPS数据采集后，确定GPS的有效起始采样点；

从所述GPS的有效起始采样点开始，逐一缓存GPS采样点，并删除误差点；

对所缓存的GPS采样点进行筛选；

将筛选后的GPS采样点发送至地理信息系统Gis服务器，由所述Gis服务器根据筛选后的GPS采样点，生成轨迹矢量地图。

一种GPS轨迹优化装置，包括：

确定单元，用于开始进行全球定位系统GPS数据采集后，确定GPS的有效起始采样点；

缓存单元，用于从所述GPS的有效起始采样点开始，逐一缓存GPS采样点，并删除误差点；

筛选单元，用于对所缓存的GPS采样点进行筛选；

发送单元，用于将筛选后的GPS采样点发送至地理信息系统Gis服务器，由所述Gis服务器根据筛选后的GPS采样点，生成轨迹矢量地图。

一种GPS轨迹优化系统，包括全球定位系统GPS终端和地理信息系统Gis服务器，其中：