[发明专利]一种通过GPS推断公交路径方法

说明书

本发明公开了一种通过GPS推断公交路径方法，本方法首先去除数据两段，车辆位于首末站或首末站的公交场站内的速度为0的点及进出场站的不规则运动方向点。地图匹配；连续两点对之间的路径推测；点对路径连接及筛选；多段路径合并；路径平滑；采用移动窗口平滑法，直到终止路链。完全自动化，无需人工介入，即在毫秒级时间内得出一个趟次公交车GPS数据的实际行驶路径。本方法通过获取某一辆公交车一个趟次的GPS数据，通过GPS数据去除异常，将各点匹配到导航图的路链上，通过路链关联推测路链走向，形成多段公交路径，经过合并平滑形成完整趟次路径的方法。

技术领域

本发明涉及一种通过公交车GPS数据推断公交路径的方法，通过获取某一辆公交车一个趟次的GPS数据，通过GPS数据去除异常，将各点匹配到导航图的路链上，通过路链关联推测路链走向，形成多段公交路径，经过合并平滑形成完整趟次路径的方法。

背景技术

公交线路是公交车在城市中实际行进的路线，在计算机系统中体现为导航图中从始发站所属路链到终点站所属路链的可连续跳转的路链序列，是各类公交线路查询、换乘方案查询、公交速度、客流分析等系统所用到的基础数据。以往的公交线路，大多是通过确定起终点及途经站点，由人工在地图中手动绘制出来的，存在匹配导航图不准，与实际行驶方向相反等问题。随着城市的扩张，新增公交线路、延长公交线路，调整线路走向的情况越来越多，单纯人工绘制存在错误多，时间长等问题。

为了解决上述问题，发明了通过GPS推断公交线路的方法，使用GIS和大数据技术，可快速、准确地推断出公交线路到导航路链序列，提供给其它系统使用。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，本发明提供一种通过GPS数据推断公交导航路径的流程。

为实现上述目的，本发明采用以下技术方案。

一种通过GPS数据推断公交导航路径的方法，将所需计算的城市按城市范围以0.005度作为间隔划分为n*m个网格(LinkGrid)组成的矩阵(LinkMatrix)，n为网格的行数，m为网格的列数；将导航图中的每条路链(Link)缓存到内存中，将每条路链按照两两点拆分为有序的路链段(LinkSection)，用于导航图的匹配。根据LinkSection与LinkGrid的关系，在每个LinkGrid中保存所覆盖的LinkSection列表(图1)。

从每条路链起始，生成500米范围内的路链行驶树(RouteTree)，路链行驶树的每个节点(RouteLinkNode)即是一条路链，保存了从路链行驶树的根路链到此路链的行驶距离，其父节点id，此路链行驶树在此路链上的行驶方向等信息，用于路径推测，如图2，为从右上角加粗路链出发，500米范围内所能到达的所有路链。

以上六种数据为本方法的基础数据。

该方法的实现包括以下步骤：

步骤1：数据预处理

去除数据两段，车辆位于首末站或首末站的公交场站内的速度为0的点及进出场站的不规则运动方向点。

对于存在首末站中间GPS数据丢失的情况，如果首末站中间GPS数据丢失超过3分钟，则将首末站中间的路段拆分为两段，并分别进行匹配。

计算每个GPS序列中的点与前后两点连线的方向，丢弃存在前后方向差别大的异常点。

步骤2：地图匹配

1)循环GPS序列中的点，将经纬度转换为LinkMatrix中的行列号，获取行列号上所属的LinkGrid及周边的八个LinkGrid。

2)循环所有LinkGrid所覆盖的所有LinkSection，判断点的距离及行驶方向与LinkSection的关系，对于同一条Link上的多个LinkSection，用距离近的替换远的。