CN102682590B - 实时交通信息处理方法和装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种实时交通信息处理方法和装置，涉及导航领域。所述方法包括：采集终端按预设时间间隔采集位置点信息；利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正；将经修正的各位置点信息上传服务器。所述装置包括采集模块、位置修正模块和上传模块。本发明实施例中，在采集终端对原始位置点信息进行修正处理，并将经修正处理的位置点信息上传服务器，使得有效降低了服务器的计算压力，从而大大增加了服务器的并行处理能力，使得服务器的运营成本大幅降低。

Description

实时交通信息处理方法和装置

技术领域

本发明涉及导航领域，特别是涉及一种实时交通信息处理方法和装置。

背景技术

浮动车(Float Car Data)技术，也被称作“探测车(Probe car)”技术，是近年来国际智能交通系统(ITS)中所采用的获取道路交通信息的先进技术手段之一。其基本原理是：装备有车载全球定位系统的浮动车，在其行驶过程中定期记录的车辆位置、方向和速度等信息，并将这些位置信息通过无线通讯系统定期、实时地(比如每隔几十秒或几分钟等)传输到服务器(也称信息处理中心)，由服务器进行综合处理，具体的应用滤波、地图匹配、路径推测等相关的计算模型和算法进行处理，使浮动车位置信息和城市道路在时间和空间上关联起来，最终得到浮动车所经过道路的车辆行驶速度以及道路的行车旅行时间等交通拥堵信息。

在对现有技术的研究和实践过程中，发明人发现现有技术存在以下问题：现有路况采集系统基本上是将采集终端获取的原始位置信息直接上传到服务器上，然后在服务器端进行原始位置点滤波、道路映射和路况信息计算等处理工作，这样，要求服务器需具备很高的运算处理能力，导致服务器成本很高，并且，由于服务器的处理能力有限，导致其并行处理的实时交通信息量受到很大的限制。

发明内容

本发明实施例提供一种导航方法和装置，以提高导航的准确性。

为实现上述目的，本发明实施例提供了如下方案：

一种实时交通信息处理方法，包括：

采集终端按预设时间间隔采集位置点信息；

利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正；

将经修正的各位置点信息上传服务器。

一种实时交通信息处理装置，包括：

采集模块，用于按预设时间间隔采集位置点信息；

位置修正模块，用于利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正；

上传模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器。

根据本发明提供的具体实施例，公开了以下技术效果：

本发明实施例中，在采集终端对原始位置点信息进行修正处理，并将经修正处理的位置点信息上传服务器，使得有效降低了服务器的计算压力，从而大大增加了服务器的并行处理能力，使得服务器的运营成本大幅降低。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术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发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种实时交通信息处理方法流程图；

图2为本发明实施例提供的另一种实时交通信息处理方法流程图；

图3为本发明实施例提供的位置修正处理示意图；

图4为本发明实施例提供的二次修正处理示意图；

图5为本发明实施例提供的一种实时交通信息处理装置结构框图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图1，本发明实施例提供了一种实时交通信息处理方法，包括：

S101：采集终端按预设时间间隔采集位置点信息。

在实际应用中，采集终端通常为装备在浮动车上的车载全球定位系统，在浮动车行驶过程中采集终端会定期的采集车辆的位置、方向和速度等位置点信息，通常几秒钟采集一次位置点信息。

S102：采集终端利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正。

目前采集终端基本上都采用的是GPS定位系统，该系统本身存在定位误差，并且使用环境对其精度也存在较大影响。即使使用其它定位系统也会面临定位误差问题，所以定位系统输出的位置点信息需要进行误差修正后才能进行应用。

本发明实施例中，充分利用采集终端的处理能力，将对原始的位置点信息的修正处理放到采集终端上进行，以降低服务器的处理压力。

所述利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正包括：

根据预存的地图数据搜索位置点周围预设范围内的道路；

根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性，计算所述位置点的匹配道路；

将所述位置点向所述匹配道路的投影点作为所述位置点的修正结果。

其中，根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性，计算所述位置点的匹配道路的具体实现方式有多种，基本的计算原则是，所述位置点应与上一修正后位置点所在道路存在连通性，并且，所述位置点与各道路的方向差及投影距离应尽可能小。在具体实现中，可以根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性三者计算出各道路的匹配系数，其中，该位置点与上衣修正后位置点所在道路存在连通性，且与各道路的方向差越小、投影距离越小，其计算得到的匹配系数越大，将其中匹配系数最大的道路作为匹配道路，即该位置点所在道路。本领域技术人员可以自行设计具体实现方式，本发明实施例对此不做限制。

S103：采集终端将经修正的各位置点信息上传服务器。

可见，本发明实施例中，在采集终端对原始位置点信息进行修正处理，并将经修正处理的位置点信息上传服务器，使得有效降低了服务器的计算压力，从而大大增加了服务器的并行处理能力，使得服务器的运营成本大幅降低。

参见图2，本发明实施例提供了另一种实时交通信息处理方法，包括如下步骤：

S201：采集终端按预设时间间隔采集位置点信息。

S202：采集终端利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正。

利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正的一个具体实现方式可以是：

i.根据当前位置点的坐标，在地图数据中搜索出该点周围一定范围(如200米)内的所有道路。

ii.计算出各条道路在该搜索区域内的路段信息(包括路段起止点坐标，所在道路方向等)，将位置点信息中的方向与各个路段的方向进行比较，删除角度相差较大的路段。

iii.将位置点分别向各个路段做直线投影，并计算出各个投影点数据。

iv.对位置点在道路上的投影点进行过滤，删除直线投影距离过大(比如大于50米)的路段。

v.判断所有未被删除的路段同上一位置点匹配的路段是否存在连通性，删除其中不连通的道路。

vi.在剩余道路中，将位置点信息中的方向与各路段的方向差、位置点到路段的直线投影距离最小的，确定为当前位置点的匹配道路，即当前位置点所在道路。相应的，还可以将位置点信息中的方向与各路段的方向差、位置点到路段的直线投影距离其次小的，确定为当前位置点的第二匹配道路，以此类推。

其中，根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性，计算所述位置点的匹配道路的具体实现方式有多种，基本的计算原则是，所述位置点应与上一修正后位置点所在道路存在连通性，并且，所述位置点与各道路的方向差及投影距离应尽可能小。

需要说明的是，在实际应用中，往往会出现与所述位置点方向差最小的道路和与所述位置点投影距离最小的道路往往不是同一条道路，对于此种情形，可以根据具体的应用需求确定一个规则对其进行取舍，比如，一种具体实现方式可以是，按照2度等价于1米的规则，将方向差与投影距离统一转换成一个单位的数值进行比较，选取其中最小的道路作为所述位置点匹配的道路。本领域技术人员还可以根据自己的需求对此进行自行设计，此处并不限制。

S203：采集终端判断是否达到最大上传时间间隔，是则执行步骤S206，否则执行步骤S204。

最大上传时间间隔为根据实时交通信息的更新频率、实时交通信息发布平台的处理时间等因素，得到的采集终端对位置点信息进行处理的最大时间间隔，在该最大时间间隔达到时，采集终端需将当前周期内未上传的位置点信息上传服务器，以保证实时交通信息的合理发布。

通常，最大上传时间间隔根据经验值设定，本发明实施例中，考虑到实时交通信息不断变化，根据测试认为5分钟以内的实时交通信息对当前参考是有效的，实时交通信息超过5分钟，对当前参考的意义不大。所以实时交通的最大更新频率为5分钟。那么除去实时交通信息发布平台的处理时间，以及发布时间等因素，留给采集终端的时间最大为2分钟左右，故可将最大上传时间间隔设为2分钟，即采集终端最大间隔2分钟上传一次数据。

S204：判断是否满足二次修正触发条件，是则执行步骤S205，否则执行步骤S203。

本步骤中，二次修正触发条件是指触发对位置点进行二次位置修正处理的条件。由于采集终端采用的定位系统受使用环境的影响，往往会导致采集的位置点跟实际位置相差较大，并且在匹配过程中，采用实时定位，后续的GPS信息对于当前匹配是未知的，在该种情况下，即使利用地图数据进行位置修正也可能得不到正确的位置信息。考虑到上述情况，本发明实施例在利用地图数据进行位置修正后，需要对修正的位置点进行可信状态标识，进而利用可信位置点和地图数据中的连通性，对不可信的位置点进行二次位置修正，进一步提高位置精度。

其中，匹配可信度是不可控的，即根据路况不同、GPS信号等原因的影响，基本上是随机出现的。所述对修正的位置点进行可信状态标识包括：

(1)判断经修正的所述位置点是否与其前面修正后位置点连续匹配到同一条道路或相连接的道路上，且连续匹配的距离超过第一阈值(比如1000米)，是则确定所述位置点为可信状态。

此处，针对当前位置点与其前面n个位置点连续匹配到同一条道路或相连接道路上的情况，其中连续匹配到相连接的道路比如主辅路之间有出入口连接的情况，如主路有出口与辅路连接、辅路有入口与主路连接，当前位置点与其前面n个位置点连续匹配到有出入口连接的主辅路上，该连续匹配的距离超过1000米，则认为当前位置点为可信的，等等。

(2)当经修正的所述位置点匹配的道路与其前面修正后位置点匹配的道路分叉连通时，判断两条道路之间的夹角是否超过第二阈值(比如45度)，且所述位置点与分叉点间距离超过第三阈值(比如100米)，是则确定所述位置点为可信状态。

此处，针对当前位置点与其前面n个位置点连续匹配的道路之间存在分叉，且该分叉连接的两道路之间的夹角应超过一定角度(比如45度)，且当前位置点与分叉点之间的距离应超过一定距离(比如100米)才能确定为可信状态。

在实际应用中，45度通常是在位置修正处理中得出来的一个经验值，认为45度的拐弯绝大多数在利用地图数据进行位置修正时产生错误的可能性较小。如果分叉路口两道路之间的角度相差不大(比如小于45度)，则很容易在利用地图数据进行位置修正时出错，在角度相差很小的岔路上，匹配准确率不高，即此时的匹配是不可信的。

(3)判断经修正的所述位置点与其前面修正后位置点匹配的道路是否唯一连通，且在该唯一连通的道路上连续匹配距离超过第四阈值(比如100米)，是则确定所述位置点为可信状态。

此处，针对当前位置点与其前面n个位置点连续匹配的道路唯一连通，即无论是否有拐弯，都没有分叉，是唯一的、连通的。此时，如果当前位置点已在该唯一连通的道路上连续匹配的距离超过一定距离，比如100米，则认为是可信的。

将上述(1)-(3)中确定为可信状态的位置点标识为可信状态，其它位置点标识为不可信状态。

上传服务器包括两种情况：一种情况是，当达到最大上传时间间隔时，判断当前位置点是否为可信状态，若是不可信状态，则直接上传本周期内未上传的位置点信息，若是可信状态，则对各位置点信息进行二次修正处理，并在二次修正后将本周期内未上传的位置点信息上传服务器；另一种情况是，在未达到最大上传时间间隔但满足二次修正触发条件时，利用可信的位置点信息对各位置点信息进行二次修正，并在二次修正后将本周期内未上传的位置点信息上传服务器。

二次修正触发条件包括如下两种情况：

当前修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第一预设值(比如60个)。

本发明实施例中采用可信的位置点信息对不可信的位置点进行二次位置修正处理，也就是说，当出现了可信位置点后，便可以启动对不可信的位置点进行二次位置修正处理的步骤，即认为满足二次修正触发条件。举例说明，以采集终端最大间隔2分钟上传一次数据为例，从60秒到120秒之间出现可信位置点的几率是很大的，故如果周期内累积了60个位置点以上，则触发二次修正处理。如果超过120秒还未出现可信位置点，则这个时候必须上发数据，并且不进行二次修正(主要是没有可信位置点作为二次修正依据)，可以由有服务器进行处理。

或者，当前修正的位置点为不可信状态，上一修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第二预设值(比如30个)。

仍以采集终端最大间隔2分钟上传一次数据为例，在测试中还发现以下情况，当累积了30-59个位置点时，虽出现可信位置点，但后面的位置点全部不可信。所以，当出现不可信位置点时，判断它前一个位置点是否可信，如果可信且累积了30个位置点以上，则启动对不可信的位置点进行二次位置修正处理的步骤，即认为满足二次修正触发条件。

S205：对各位置点信息进行二次修正。

由于采集终端所采用的定位系统本身存在定位误差，且其精度受使用环境的影响较大，往往会导致采集终端采集的位置点信息跟实际的位置相差较大，即使利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正，也可能得不到正确的位置数据。优选的，为进一步提高位置数据的准确性，本发明实施例中，还包括对各位置点信息进行二次修正的步骤。二次修正主要是利用可信的位置点根据相邻两位置点所在道路之间的直接连通性，对本周期内未上传的位置点再次进行位置修正的处理。

所述对各位置点信息进行二次修正包括：

将最新的可信状态位置点作为基准点，判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通。

是则将所述上一位置点作为基准点，重复所述判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通的步骤。

否则判断当基准点匹配的道路与其上一位置点的第二匹配道路直接连通时，将所述第二匹配道路作为所述上一位置点的匹配道路，将所述上一位置点向所述第二匹配道路的投影点作为所述上一位置点的二次修正结果，并将经二次修正的所述上一位置点作为基准点，重复所述判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通的步骤。

直至基准点为本周期的初始位置点，完成一次二次修正处理。

需要说明的是，绝大多数情况下，采样得到的位置点在实际中正确的所在道路，通常都分布在匹配道路及第二匹配道路上。如果增加候选道路，算法的时间复杂度会上升，考虑到效率问题，本发明实施例判断至第二匹配道路即第二候选道路就足够了。当然，实际应用中，本领域技术人员也可以根据实际情况自行设计判断时采用的候选道路数量，此处不做限制。

具体的，根据二次修正触发条件的不同，二次修正处理的起点也有所不同，对于“当前修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第一预设值”触发的二次修正处理，从最后一个位置点开始逐一向前修正，直至本周期内初始位置点结束，完成一次二次修正处理；对于“当前修正的位置点为不可信状态，上一修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第二预设值”触发的二次修正处理，从倒数第二个位置点(即最新的可信状态位置点)开始逐一向前修正，直至本周期内初始位置点结束，完成一次二次修正处理。后面情况下，对于最后一个位置点(即最新的不可信状态位置点)由于其未经过二次修正，且为不可信状态，在本次二次修正处理完成后，上传服务器时可以不上传该位置点(即最后一个位置点)信息，因为一个位置点对于服务器而言不是非常重要。

以图3所示为例具体说明二次修正处理的步骤：

其中图3所示，星号代表采集终端按预设时间间隔采集的各位置点，用1、2、3...13表示，圆点代表利用预存的地图数据对各位置点(星号所示)进行位置修正后的结果，用A、B、C...F、G表示。其中，假设C点为可信位置点，且在此点处触发二次修正处理，则二次修正处理步骤具体为：

1、以最新一次可信位置点C为基准点，判断C点与其上一位置点2匹配的道路(即经位置修正后的位置点E所在道路)是否直接连通。

所述直接连通是指在前后两个位置点之间的道路是否是连通的。

2、C点与E点所在道路直接连通，则以点E作为新的基准点，对点3和点4进行上述同样判断处理后，以点B作为基准点，判断点B与其上一位置点5匹配的道路(即经位置修正后的位置点A所在道路)是否直接连通。

3、点B与点A所在道路不直接连通，则判断点B与点5的第二匹配道路(即图3中点5下方所示道路)是否直接连通。

4、点B与点5的第二匹配道路直接连通，则将该道路作为点5的匹配道路，并且将点5在该道路(即图3中点5下方所示道路)上的投影点A′作为其二次修正结果(A′如图4所示)。

5、将点A′作为基准点，以此类推，继续对其前面的点进行上述同样判断处理，其中点6至点13经二次修正后的结果为分别为G′至F′，F′前本周期内其它的点的修正结果与利用地图数据对其进行位置修正的结果相同，具体请参见图4所示，图4中圆点表示对图3所示内容的二次修正处理结果。可见，经二次修正成功的位置点为可信状态。

优选的，为进一步提高位置数据的准确性，本发明实施例还包括将经修正的各位置点信息上传服务器之前还包括对上传数据进行可靠状态标识，以便服务器对标识为不可靠状态的上传数据进行再次位置修正。

需要说明的是，此处，对上传数据进行可靠状态标识，是指对上传数据的整体进行标识，以便服务器能够通过该可靠标识判断出本次上传的数据整体是否为可靠的，对于不可靠的上传数据，服务器端可以对其进行再次位置修正，以便得到更准确的位置数据。

所述对上传数据进行可靠状态标识包括：

当达到最大上传时间间隔时，将本次上传的数据标识为不可靠状态。

当满足二次修正触发条件时，经二次修正至本周期的初始位置点后，判断所述初始位置点与上一周期结束位置点匹配的道路是否直接连通，是则将本次上传的数据标识为可靠状态，否则将本次上传的数据标识为不可靠状态。

S206：对经修正的各位置点信息执行抽稀处理。

经过位置修正的位置点信息，如果全部上传到服务器，巨大的流量会使使用成本上升，并且由于带宽限制，上传的位置点信息不能过多，导致部分实时信息丢失。本步骤作为可选步骤，用于减少数据量的上传。

考虑到极端情况，如果浮动车处于停车状态，则所有采样的速度值为0，采样的位置点也是同一点，那么只需要上传本周期的第一个点和最后一个点即可表示该周期内所有的采样都为低速状态。如果浮动车处于高速状态，以60迈速度在高速路上行驶，那么只上传第一个点和最后一个点即可以表示该周期内所有采样都处于高速状态。

考虑到浮动车是连续采样，所以在时间和空间上都有一定的连续性，所以采样上传的位置点可以用偏移量来表示，采样的时间也可以用时间差来表示。因此，减少数据量的方法优选的为通过速度值抽稀减少采样点数，通过使用偏移值和时间差来压缩抽稀后的数据。

所以本发明实施例中，可以根据速度值对上传数据进行抽稀处理，来减少传输的数据量。所述对经修正的各位置点信息执行抽稀处理包括：

从所述各位置点信息中，抽取出速度处于预置速度上限和下限的位置点信息，以及本周期内起始和结束位置点信息。

在本周期内各路段中查找上述抽取的位置点所在路段外的其它路段，分别从所述其它路段上抽取至少一位置点信息。

具体而言，本发明实施例中位置点信息抽稀的一种情况是，根据速度值对位置点信息进行抽稀。

采集终端上传的数据用于服务器端推算实时路况。路况信息一般分为三类来表示道路的拥堵情况：拥堵、缓行和畅通。需要根据各位置点信息中的速度值，使用两个速度界限把速度分为拥堵、缓行和畅通三个区间。比如，取40km/h为速度上限，10km/h为速度下限，若位置点信息中的速度值位于上限以上，则表示其为畅通状态，若位置点信息中的速度值位于下限以下，则表示其为拥堵状态，若位置点信息中的速度值位于上下限之间，则表示其为缓行状态。据此，可以将速度值处于预置的速度上限和下限的位置点信息抽取出来，作为上传服务器的数据，以便服务器端可以根据这些数据推算出实时路况。

在实际应用中，速度值不可能刚好落在上限值或下限值上，通常会取大于上限值一定范围(比如2.5km/h)内的位置点或小于下限值一定范围(比如2.5km/h)内的位置点。

需要说明的是，本发明实施例中，为了服务器端可以根据位置点信息推算出实时路况，将速度值处于预置的速度上限和下限的位置点信息抽取出来上传，在实际应用中，也可以根据其它规则抽取位置点信息供服务器端推算实时路况，比如可以每隔几个位置点抽取一个位置点信息进行上传等等，本领域技术人员可以自行设计，此处不做限制。

在实际应用中，服务器端根据速度值处于预置的速度上限和下限的位置点信息推算实时路况的方法有多种，本领域技术人员可以自行设计，此处不做限制。为了说明清楚，此处给出一种根据速度值处于预置的速度上限和下限的位置点信息推算实时路况的具体实施方式：

服务器端利用相邻两位置点信息中的相关信息值计算出该两点之间的平均速度，根据平均速度确定该两点间的实时路况为拥堵、缓行或畅通。

具体的，服务器端在收到上述根据速度值抽稀出来的点后，会分析确定实际经过的路径，并根据相邻两位置点之间实际经过路径的长度以及行驶时间(即该两点的采集时间差)，利用长度除以行驶时间计算得到该两点之间的平均速度。服务器端便可以根据平均速度确定该两点间的实时路况为拥堵、缓行或畅通。

在具体应用中，服务器端推算各路段的实时状态时通常还会有其它因素的考虑，如等红绿灯时间等等。具体实现方式较多，本发明实施例对此不一一列举。

需要说明的是，本发明实施例中，可以针对不同路段对速度的上限和下限值分别设置为不同的值，以便更加灵活的适应不同的道路情况。当然，实际应用中也可以将所有路段的速度上限和下限值设置为一个固定的数据，对此，本发明实施例不做限制。

本发明实施例中，进行抽稀的另一种考虑是，为了服务器能够知道本次采样对应的完整路段，起点和终端对应的位置点信息(即本周期内起始和结束位置点信息)也是需要抽稀出来的对象。

进行抽稀的再一种考虑是，为了使得服务器端能够根据上传的位置点信息查找到实际通过的道路。也就是说，如果上传的位置点信息中，某连续的两个位置点的间距过长，它们之间的通行路径可能不是唯一的，而服务器则无法根据接收到的该两相邻位置点信息推算识别出浮动车是行驶的哪条路径，所以需要在采集终端对补点进行抽稀。所谓补点抽稀的规则是遍历浮动车行驶的路径，查找路径上没有抽稀出位置点信息的路段，将查找到的路段上的某个位置点信息抽稀出来，比如将没有抽稀出位置点信息的路段的第一个位置点信息并放入抽稀结果中，也就是说，在本周期内各路段中查找上述抽取的位置点所在路段外的其它路段，分别从所述其它路段上抽取至少一位置点信息，以便服务器能够根据该这些位置点信息得知浮动车所经历的路径。

S207：对经修正的各位置点信息执行压缩处理。

为了进一步减少上传的数据量，本步骤作为可选步骤，对上传的数据进行压缩处理。

所述对经修正的各位置点信息执行压缩处理包括：

采用各位置点之间的位置偏移量和采集时间差对所述各位置点信息进行压缩处理。

具体而言，利用各位置点信息在空间和时间上的连续性，一个周期仅需要一个全量的数据格式，其它的数据都通过使用偏移值的方法进行表示，这样服务器在接收到数据包之后，便可以根据全量及偏移的协议内容对数据进行恢复。

本发明实施例中，可以采用全量格式表示上传数据中采集时间最新的位置点信息，其它位置点信息采用偏移量格式表示。实际应用中还可以采用其它的具体实现方式，此处并不限制。

表1示出位置点信息所采用的全量格式：

表1

字段	大小(B)	说明	参考类型
				Latitude	4	当前浮动车的地理纬度，单位1/256秒	long
Longitude	4	当前浮动车的地理经度，单位1/256秒	long
				Time②	2	当前GPS采样的北京时间，单位秒	WORD
Speed③	1	当前GPS测位速度，单位km/h	BYTE

可见，全量格式表示的位置点信息中，其中使用2个4字节(long)表示经纬度，2字节(word)表示全量时间，时间单位是秒，使用北京时间，时间进制为43200秒(12小时制)。1字节(byte)表示采样的速度值。一共占用11个字节。

表2示出位置点信息所采用的偏移量格式(包括经纬度偏移值和时间偏移值)：

表2

字段	大小(B)	说明	参考类型
				Lat_off④	2	GPS采样纬度偏移值，单位1/256秒	INT16
Long_off	2	GPS采样经度偏移值，单位1/256秒	INT16

Time_off⑤	1	GPS时间偏移差，单位秒	INT8
				Speed	1	GPS测位速度	BYTE

可见，偏移量格式表示的位置点信息中，使用2个2字节表示经纬度的偏移(INT16)，1字节表示时间偏移(INT8)，1字节表示速度值(byte)。一共占用6字节。

需要说明的是，WORD和BYTE是无符号的单字和字符，INT16、INT8是有符号的单字和字符。由于经纬度偏移量或者时间偏移量有正有负，所以要用带符号的变量。但它们分别表示使用的字节数是一样的。

可知，采用偏移量格式仅需使用6个字节，而采用全量格式需要使用11个字节，所以，采用偏移量格式表示位置点信息的压缩方法可以减少上传的数据量。优选的，一个周期需上传的数据中仅需要一个位置点信息(采集时间最新的位置点信息)采用全量格式，其它的位置点信息都采用偏移量格式。

进一步的，在一个上传数据包中，可能存在多个采用偏移量格式的数据，在时间上将采用偏移量格式的数据按照采集时间的反序来排列，即将采集时间靠后的排在前面，采集时间考前的排的后面。格式如表3所示。

表3

字段	大小(B)	说明	参考类型
				GPS_Offset	6	GPS采样1
GPS_Offset	6	GPS采样2
				……	……	……
GPS_Offset	6	GPS采样N

优选的，上传的数据需要有一些状态位来表示当前浮动车的某些状态，比如是否通过红绿灯，是否空载，本次的上传数据是否可靠等，所以为各位置点信息增加2字节来表示浮动车的状态，具体如表4所示。

表4

需要说明的是，其中ID表示采集终端的唯一标识号，比如硬件号等，状态位“State_Exist_ID”用于表示在上传数据包中是否包含采集终端的唯一ID。

本发明实施例中，为了节省空间，优选的使用12进制表示时间，如果时间采用24进制，最大时间为24*3600秒，大于65535，需要2个字节才能表示，而采用12进制则用1个字节便可以了，对于N个位置点信息就相当于节省了N个字节的数据量。相应的，此处需要状态位“State_Time_NOON”用于标识上午或下午。

综上，上传数据经采用各位置点之间的位置偏移量和采集时间差进行压缩后的最终格式可以表示为表5所示：

表5

其中，字段“DataLen”表示本次上传数据包的总长度；字段“State”表示上述表4所示状态位信息；字段“ID”表示采集终端的唯一标识；字段“GPS_Cur”表示采用全量格式的位置点信息(如采集时间最新的位置点信息)，如表1所示格式；字段“GPS_Sample”表示采用偏移量格式的位置点信息(除采集时间最新位置点信息外的其它各位置点信息)，其中N为6的整数倍，如表3所示格式，其中每个位置点信息表示为如表2所示格式。

S208：将本周期内未上传的位置点信息上传服务器。

需要说明的是，本发明实施例中，步骤S201-S202与步骤S203-S208是并行进行的，通常采集终端会每隔几秒或几十秒采集一次位置点信息，并利用预存的地图数据对位置点信息进行位置修正；同时，采集终端会实时查询是否已达到最大上传时间间隔，并行执行步骤S203-S208。

可见，本发明实施例中，在采集终端对原始位置点信息进行修正处理，并将经修正处理的位置点信息上传服务器，使得有效降低了服务器的计算压力，从而大大增加了服务器的并行处理能力，使得服务器的运营成本大幅降低。

进一步的，本发明实施例中，还包括在采集终端对各位置点信息进行二次修正及动态周期上传技术，即采集终端在满足二次修正触发条件时，利用可信的位置点信息对不可信的位置点信息进行二次修正，并在二次修正后将本周期内未上传的位置点信息上传服务器。可见，能够在有效降低服务器计算压力的同时，进一步提高位置的精度，进而有效避免服务器端由于位置点精度不够导致计算的实时路径不唯一的情况。

再进一步的，在采集终端将上传数据经过了无失真抽稀以及压缩处理，在不降低数据有效性的情况下，有效减少了上传数据量。使得通信成本下降，并解决了由于上传位置数据量过大而带来的通信通道压力大的问题。同时，由于数据量小，可以不用做分包处理，在使用UDP传输过程中，能够减少相对丢包率(如果做分包处理，同一批次数据，如果丢掉一个包，则其它数据包都是无效的)，进一步提高了数据传输的准确性。

参见图5，本发明实施例提供了一种实时交通信息处理装置，包括：

采集模块501，用于按预设时间间隔采集位置点信息。

位置修正模块502，用于利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正。

上传模块503，用于将经修正的各位置点信息上传服务器。

本发明实施例中，采集模块501、位置修正模块502以及上传模块503均设置在采集终端，即本发明实施例提供的实时交通信息处理装置设置在采集终端中，或为采集终端本身。可见，本发明实施例能充分利用采集终端的处理能力，将对原始的位置点信息的修正处理放到采集终端上进行，以降低服务器的处理压力。

所述利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正包括：

根据预存的地图数据搜索位置点周围预设范围内的道路；

根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性，计算所述位置点的匹配道路；

将所述位置点向所述匹配道路的投影点作为所述位置点的修正结果。

其中，根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性，计算所述位置点的匹配道路的具体实现方式有多种，基本的计算原则是，所述位置点应与上一修正后位置点所在道路存在连通性，并且，所述位置点与各道路的方向差及投影距离应尽可能小。在具体实现中，可以根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性三者计算出各道路的匹配系数，其中，该位置点与上衣修正后位置点所在道路存在连通性，且与各道路的方向差越小、投影距离越小，其计算得到的匹配系数越大，将其中匹配系数最大的道路作为匹配道路，即该位置点所在道路。本领域技术人员可以自行设计具体实现方式，本发明实施例对此不做限制。

可见，本发明实施例中，在采集终端对原始位置点信息进行修正处理，并将经修正处理的位置点信息上传服务器，使得有效降低了服务器的计算压力，从而大大增加了服务器的并行处理能力，使得服务器的运营成本大幅降低。

进一步的，所述位置修正模块502还包括判断子模块和二次修正子模块：

所述判断子模块，用于判断是否达到最大上传时间间隔，是则，当前位置点为不可信状态时启动所述上传模块，当前位置点为可信状态时启动所述二次修正子模块，否则，判断当满足二次修正触发条件时，启动所述二次修正子模块；

所述二次修正子模块，用于对各位置点信息进行二次修正，启动所述上传模块。

也就是说，本发明实施例中，上传服务器包括两种情况：一种情况是，当达到最大上传时间间隔时，判断当前位置点是否为可信状态，若是不可信状态，则直接上传本周期内未上传的位置点信息，若是可信状态，则对各位置点信息进行二次修正处理，并在二次修正后将本周期内未上传的位置点信息上传服务器；另一种情况是，在未达到最大上传时间间隔但满足二次修正触发条件时，利用可信的位置点信息对各位置点信息进行二次修正，并在二次修正后将本周期内未上传的位置点信息上传服务器。

其中，最大上传时间间隔为根据实时交通信息的更新频率、实时交通信息发布平台的处理时间等因素，得到的采集终端对位置点信息进行处理的最大时间间隔，在该最大时间间隔达到时，采集终端需将当前周期内未上传的位置点信息上传服务器，以保证实时交通信息的合理发布。

二次修正触发条件是指触发对位置点进行二次位置修正处理的条件。由于采集终端采用的定位系统受使用环境的影响，往往会导致采集的位置点跟实际位置相差较大，在该种情况下，即使利用地图数据进行位置修正也可能得不到正确的位置信息。考虑到上述情况，本发明实施例在利用地图数据进行位置修正后进一步还包括将位置偏差较大的位置点标记为不可信状态，位置偏差较小的位置点标记为可信状态，进而利用可信位置点和地图数据中的连通性，对不可信的位置点进行二次位置修正，进一步提高位置精度。

所述位置修正模块利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正后，对修正的位置点进行可信状态标识的方法具体为：

判断经修正的所述位置点是否与其前面修正后位置点连续匹配到同一条道路或相连接的道路上，且连续匹配的距离超过第一阈值，是则确定所述位置点为可信状态；

当经修正的所述位置点匹配的道路与其前面修正后位置点匹配的道路分叉连通时，判断两条道路之间的夹角是否超过第二阈值，且所述位置点与分叉点间距离超过第三阈值，是则确定所述位置点为可信状态；

判断经修正的所述位置点与其前面修正后位置点匹配的道路是否唯一连通，且在该唯一连通的道路上连续匹配距离超过第四阈值，是则确定所述位置点为可信状态；

将确定为可信状态的位置点标识为可信状态，其它位置点标识为不可信状态。

所述二次修正触发条件包括：

当前修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第一预设值；或

当前修正的位置点为不可信状态，上一修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第二预设值。

进一步的，所述二次修正子模块包括：

连通判断单元，用于将最新的可信状态位置点作为基准点，判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通；

重复判断单元，用于当所述连通判断单元的判断结果为是时，将所述上一位置点作为基准点，启动所述连通判断单元；

二次修正单元，用于当所述连通判断单元的判断结果为否时，判断当基准点匹配的道路与其上一位置点的第二匹配道路直接连通时，将所述第二匹配道路作为所述上一位置点的匹配道路，将所述上一位置点向所述第二匹配道路的投影点作为所述上一位置点的二次修正结果，并将经二次修正的所述上一位置点作为基准点，启动所述连通判断单元。

进一步的，位置修正模块502还进一步包括可靠标识子模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器之前，还包括对上传数据进行可靠状态标识，以便服务器端能够根据上传数据包的可靠状态判断是否需要对其进行进一步修正处理。

具体的，对上传数据进行可靠状态标识包括：

当达到最大上传时间间隔时，将本次上传的数据标识为不可靠状态；

当满足二次修正触发条件时，经二次修正至本周期的初始位置点后，判断所述初始位置点与上一周期结束位置点匹配的道路是否直接连通，是则将本次上传的数据标识为可靠状态，否则将本次上传的数据标识为不可靠状态。

再进一步的，所述上传模块503还包括：

抽稀子模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器之前，对经修正的各位置点信息执行抽稀处理；

和/或，压缩子模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器之前，对经修正的各位置点信息执行压缩处理。

其中，对经修正的各位置点信息执行抽稀处理具体包括：

从所述各位置点信息中，抽取出速度处于预置速度上限和下限的位置点信息，以及本周期内起始和结束位置点信息；

在本周期内各路段中查找上述抽取的位置点所在路段外的其它路段，分别从所述其它路段上抽取至少一位置点信息。

对经修正的各位置点信息执行压缩处理具体包括：

采用各位置点之间的位置偏移量和采集时间差对所述各位置点信息进行压缩处理。

需要说明的是，本装置实施例中的各功能模块或者各功能单元的工作原理和处理过程可以参见上述方法实施例中的相关描述，此处不再赘述。

可见，本发明实施例中，在采集终端对原始位置点信息进行修正处理，并将经修正处理的位置点信息上传服务器，使得有效降低了服务器的计算压力，从而大大增加了服务器的并行处理能力，使得服务器的运营成本大幅降低。

进一步的，本发明实施例中，还包括在采集终端对各位置点信息进行二次修正及动态周期上传技术，即采集终端在满足二次修正触发条件时，利用可信的位置点信息对不可信的位置点信息进行二次修正，并在二次修正后将本周期内未上传的位置点信息上传服务器。可见，能够在有效降低服务器计算压力的同时，进一步提高位置的精度，进而有效避免服务器端由于位置点精度不够导致计算的实时路径不唯一的情况。

再进一步的，在采集终端将上传数据经过了无失真抽稀以及压缩处理，在不降低数据有效性的情况下，有效减少了上传数据量。使得通信成本下降，并解决了由于上传位置数据量过大而带来的通信通道压力大的问题。同时，由于数据量小，可以不用做分包处理，在使用UDP传输过程中，能够减少相对丢包率(如果做分包处理，同一批次数据，如果丢掉一个包，则其它数据包都是无效的)，进一步提高了数据传输的准确性。

需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其它变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其它要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个......”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可以保存于一计算机可读取保存介质中。所述的保存介质，如：ROM/RAM、磁碟、光盘等。

以上对本发明提供的实时交通信息处理方法和装置，进行了详细介绍，本文应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims (12)

1.一种实时交通信息处理方法，其特征在于，包括：

采集终端按预设时间间隔采集位置点信息；

利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正；

判断是否达到最大上传时间间隔，是则，当前位置点为不可信状态时，对本周期内未上传的位置点信息执行将经修正的各位置点信息上传服务器；当前位置点为可信状态时，对各位置点信息进行二次修正，再执行将经修正的各位置点信息上传服务器；

否则，判断当满足二次修正触发条件时，对各位置点信息进行二次修正，执行将经修正的各位置点信息上传服务器。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将经修正的各位置点信息上传服务器之前还包括：

对经修正的各位置点信息执行抽稀处理；和/或

对经修正的各位置点信息执行压缩处理。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正包括：

根据预存的地图数据搜索位置点周围预设范围内的道路；

根据所述位置点信息与各道路的方向差、投影距离和与上一修正后位置点所在道路的连通性，计算所述位置点的匹配道路；

将所述位置点向所述匹配道路的投影点作为所述位置点的修正结果。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对修正的位置点进行可信状态标识的方法具体为：

所述利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正后，判断经修正的所述位置点是否与其前面修正后位置点连续匹配到同一条道路或相连接的道路上，且连续匹配的距离超过第一阈值，是则确定所述位置点为可信状态；

当经修正的所述位置点匹配的道路与其前面修正后位置点匹配的道路分叉连通时，判断两条道路之间的夹角是否超过第二阈值，且所述位置点与分叉点间距离超过第三阈值，是则确定所述位置点为可信状态；

判断经修正的所述位置点与其前面修正后位置点匹配的道路是否唯一连通，且在该唯一连通的道路上连续匹配距离超过第四阈值，是则确定所述位置点为可信状态；

将确定为可信状态的位置点标识为可信状态，其它位置点标识为不可信状态。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述二次修正触发条件包括：

当前修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第一预设值；或

当前修正的位置点为不可信状态，上一修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第二预设值。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对各位置点信息进行二次修正包括：

将最新的可信状态位置点作为基准点，判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通；

是则将所述上一位置点作为基准点，重复所述判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通的步骤；

否则判断当基准点匹配的道路与其上一位置点的第二匹配道路直接连通时，将所述第二匹配道路作为所述上一位置点的匹配道路，将所述上一位置点向所述第二匹配道路的投影点作为所述上一位置点的二次修正结果，并将经二次修正的所述上一位置点作为基准点，重复所述判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通的步骤。

7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述将经修正的各位置点信息上传服务器之前，还包括对上传数据进行可靠状态标识；

所述对上传数据进行可靠状态标识包括：

当达到最大上传时间间隔时，将本次上传的数据标识为不可靠状态；

当满足二次修正触发条件时，经二次修正至本周期的初始位置点后，判断所述初始位置点与上一周期结束位置点匹配的道路是否直接连通，是则将本次上传的数据标识为可靠状态，否则将本次上传的数据标识为不可靠状态。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述对经修正的各位置点信息执行抽稀处理包括：

从所述各位置点信息中，抽取出速度处于预置速度上限和下限的位置点信息，以及本周期内起始和结束位置点信息；

在本周期内各路段中查找上述抽取的位置点所在路段外的其它路段，分别从所述其它路段上抽取至少一位置点信息；

所述对经修正的各位置点信息执行压缩处理包括：

采用各位置点之间的位置偏移量和采集时间差对所述各位置点信息进行压缩处理。

9.一种实时交通信息处理装置，其特征在于，包括：

采集模块，用于按预设时间间隔采集位置点信息；

位置修正模块，用于利用预存的地图数据对各位置点信息进行位置修正；

所述位置修正模块还包括判断子模块和二次修正子模块：

所述判断子模块，用于判断是否达到最大上传时间间隔，是则，当前位置点为不可信状态时对本周期内未上传的位置点信息启动上传模块，当前位置点为可信状态时启动所述二次修正子模块，否则，判断当满足二次修正触发条件时，启动所述二次修正子模块；

所述二次修正子模块，用于对各位置点信息进行二次修正，启动上传模块；

上传模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述上传模块还包括：

抽稀子模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器之前，对经修正的各位置点信息执行抽稀处理；和/或

压缩子模块，用于将经修正的各位置点信息上传服务器之前，对经修正的各位置点信息执行压缩处理。

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述二次修正触发条件包括：

当前修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第一预设值；或

当前修正的位置点为不可信状态，上一修正的位置点为可信状态，且本周期内未上传的位置点信息数量超过第二预设值。

12.根据权利要求11所述的装置，其特征在于，所述二次修正子模块包括：

连通判断单元，用于将最新的可信状态位置点作为基准点，判断基准点与其上一位置点匹配的道路是否直接连通；

重复判断单元，用于当所述连通判断单元的判断结果为是时，将所述上一位置点作为基准点，启动所述连通判断单元；

二次修正单元，用于当所述连通判断单元的判断结果为否时，判断当基准点匹配的道路与其上一位置点的第二匹配道路直接连通时，将所述第二匹配道路作为所述上一位置点的匹配道路，将所述上一位置点向所述第二匹配道路的投影点作为所述上一位置点的二次修正结果，并将经二次修正的所述上一位置点作为基准点，启动所述连通判断单元。

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