一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法及系统技术方案

本发明专利技术提供了一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法及系统，包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中；对所述GPS序列进行差分压缩。所述将行驶路径的端点插入到GPS序列中包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中与所述端点紧邻的两个GPS点之间，得到新GPS序列，并记录插入端点在新GPS序列中的下标值。本发明专利技术通过将GPS离线数据与行驶路径数据一体表达和存储，取得了比独立压缩存储更好的压缩效果，在使用起来也更为方便。

A fusion and compression method and system for locating track and driving path

The invention provides a fusion compression method and system for positioning trajectory and driving path, including: inserting the end point of the driving path into the GPS sequence, and making the differential compression of the GPS sequence. The end point of the driving path is inserted into the GPS sequence including: inserting the end point of the driving path into the two GPS points adjacent to the endpoint in the GPS sequence, obtaining the new GPS sequence and recording the subscript value of the insertion endpoint in the new GPS sequence. By expressing and storing the GPS offline data and the driving path data, the invention has achieved a better compression effect than the independent compression storage, and is more convenient in use.

【技术实现步骤摘要】
一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法及系统
本专利技术涉及一种计算机技术和智能交通领域，尤其是涉及移动位置数据轨迹和行驶路径的表达和压缩方法。
技术介绍
随着智能手机等移动位置终端的普及，涌现出大量的基于位置的服务(Location-BasedService，LBS)，例如手机地图、手机导航、共享出行等。在LBS服务提供的过程中，服务提供商采集了大量的高频GPS、北斗等定位轨迹数据，目前主流的定位频率在1～5秒钟。近年来兴起的“空间智能”、“空间大数据驱动的知识发现”等新概念，即是围绕海量移动位置数据进行进一步挖掘，实现数据的价值最大化。因此，移动位置数据成为LBS服务提供商最重要的数据资产，但其时时刻刻在产生，如何能够进行有效地组织、存储海量的数据，成为行业急需解决的难题。移动位置数据是时变的、离散的，为了能够有效地提取其空间语义信息，往往需要先将其基于MapMatching操作映射到路网上，形成移动实体的行驶路径。图1是当前智能交通领域对移动位置数据常规处理的技术路线图，如图1所示，实时GPS数据流通过MapMatching引擎计算，生成移动实体的行驶路径；同时，实时GPS数据流经过存储引擎后，生成离线的GPS数据。一般而言，MapMatching操作是一个具有一定技术难度且计算量较大的过程，因此，在存储离线GPS数据的同时，移动实体的行驶路径数据也会进行存储，以避免重复MapMatching计算过程。如图1所示，传统的方法移动实体的GPS数据和行驶路径数据是独立存储的。设移动位置主体在某一时段内采集的位置数据定义为：其中，唯一标识了一个移动位置实体，N是其在时段内采集的移动位置个数；移动位置数据由N个位置点构成，每个位置点采集的属性包括时刻和位置坐标其中1≤j≤N。设经过MapMatching操作后生成的行驶路径为表示由路网中拓扑相连的M条路段构成。其中是行驶路径中的按照拓扑排序的一条路段，和是移动实体进出的时刻。由于所以的表达可以简化为：传统的方法将GPS离线数据与行驶路径独立存储，存在如下问题：(1)在使用时，要分别提取GPS离线数据和行驶路径数据，并基于车辆实体ID进行关联，使用起来并不方便；(2)在路网的辅助下，GPS数据与行驶路径具有很强的相关性，其表达的信息具有一定的冗余性，压缩效率有进一步提升的空间；例如，GPS离线数据和行驶路径都要存储时间信息，但在高频数据的背景下，车辆进出行驶路径的时间必然相关于某一时刻的GPS数据。
技术实现思路
为解决以上问题，本专利技术以GPS数据存储为主体，并在GPS存储的过程中掺入行驶路径的信息，并进行一体化表达和压缩。具体的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中；对所述GPS序列进行差分压缩。优选的，所述将行驶路径的端点插入到GPS序列中包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中与所述端点紧邻的两个GPS点之间，得到新GPS序列，并记录插入端点在新GPS序列中的下标值。更优选的，所述新GPS序列的还原方法包括：根据所述记录的下标值取出端点序列；建立路段起点和终点与路段实体的索引关系；取所述端点下标值上游的一个GPS点的时间为移动实体驶离路段的时间，还原完整的行驶路径数据。优选的，所述差分压缩为二进制压缩存储。根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩系统，包括：插入模块，用于将行驶路径的端点插入到GPS序列中；差分压缩模块，用于对所述GPS序列进行差分压缩。本专利技术的优点在于：本专利技术通过将GPS离线数据与行驶路径数据一体表达和存储，取得了比独立压缩存储更好的压缩效果，在使用起来也更为方便。附图说明通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本专利技术的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：图1是现有技术中智能交通领域对移动位置数据常规处理的技术路线图；图2是本专利技术所述的一个优选实施例原理图；图3是本专利技术二进制格式存储定义示意图；图4是优化后的移动位置数据表达和存储技术路线图；图5为本专利技术的定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法流程图；图6为本专利技术的定位轨迹与行驶路径的融合压缩系统结构图。具体实施方式下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施方式。虽然附图中显示了本公开的示例性实施方式，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。如图2所示，是一个具有21个GPS点的移动实体，其行驶路径为具体的，如图5所示，本专利技术的定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法包括如下步骤：步骤S1，将行驶路径的端点插入到GPS序列中。的原始GPS序列为将路段端点顺序插入到GPS序列后为：其中，fi和oi分别对应路段ei的起点和终点。原始GPS序列为21个点，插入路段端点后变为26个端点，记录插入端点在新序列中的下标值。对上述新序列的还原的方法为逆操作：根据记录的端点下标值可以取出端点序列为：f1→o1→o4→o6→o8建立路段起点和终点与路段实体的索引关系：f1→o1可以取出e1，o1→o4可以取出e4，同理可以还原出行驶路径为e1→e4→e6→e8；取端点下标上游的一个GPS点的时间为移动实体驶离路段的时间，则可以还原完整的行驶路径数据：步骤S2，对GPS序列进行差分压缩。在高频采样的背景下，相邻GPS的经纬度坐标由于位移不大，可以通过差分的方法对GPS经纬度坐标进行压缩。在位移不大的情况下，表达所用的数据量要小于图3定义了对插入后的序列进行二进制压缩存储的格式。二进制格式分为包头和数据段2部分，具体定义如下表：注：在二进制格式中不存储时间，默认每一个点都是在上一个点的基础上增加采样间隔的时间，如果中间有GPS点缺失，则相应位置的经差和纬差内容空置。基于上述分析，本
技术实现思路
可以整合到MapMatching引擎中，形成如图4所示的新的技术架构。本专利技术通过将GPS离线数据与行驶路径数据一体表达和存储，取得了比独立压缩存储更好的压缩效果，在使用起来也更为方便。相应地，如图6所示，根据本专利技术的另一个方面，还提供了一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩系统100，包括：插入模块101，用于将行驶路径的端点插入到GPS序列中；差分压缩模块102，用于对所述GPS序列进行差分压缩。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，但本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中；对所述GPS序列进行差分压缩。

【技术特征摘要】
1.一种定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中；对所述GPS序列进行差分压缩。2.根据权利要求1所述的定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，其特征在于：所述将行驶路径的端点插入到GPS序列中包括：将行驶路径的端点插入到GPS序列中与所述端点紧邻的两个GPS点之间，得到新GPS序列，并记录插入端点在新GPS序列中的下标值。3.根据权利要求2所述的定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，其特征在于：所述新GPS序列的还原方法包括：根据所述记录的下标值取出端点序列；建立路段起点和终点与路段实体的索引关系；取所述端点下标值上游的一个GPS点的时间为移动实体驶离路段的时间，还原完整的行驶路径数据。4.根据权利要求1或2所述的定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，其特征在于：所述差分压缩为二进制压缩存储。5.根据权利要求4所述的定位轨迹与行驶路径的融合压缩方法，其特征在于：所述二进...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭胜敏，韩兴广，杨珍珍，夏曙东，
申请(专利权)人：北京掌行通信息技术有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11