一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法技术

本发明专利技术公开了一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法，包括如下步骤：S1、接收GPS数据，按GPS数据中的时间进行排序并存储至缓存；S2、按照时间顺序，从缓存中读取下一个待过滤的GPS数据；S3、判断当前GPS数据是否是第一个数据，若是，执行步骤S5，否则执行步骤S4；S4、判断当前GPS数据中的坐标与临时基准点坐标的距离D是否大于阈值A并且小于阈值B，若是，则将临时基准点坐标对应的GPS数据作为过滤后的数据进行存储，否则，丢弃临时基准点坐标对应的GPS数据；S5、将当前GPS数据中的坐标记为临时基准点坐标，返回步骤S2。本发明专利技术的厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法适用于作业范围受限、采集速度频繁、作业路径复杂的场景，可消除轨迹中的墨点现象。

【技术实现步骤摘要】
一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法
本专利技术涉及导航轨迹优化领域，尤其涉及一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法。
技术介绍
GPS是英文GlobalPositioningSystem(全球定位系统)的英文缩写，它的含义是利用卫星的测时和测距进行导航，以构成全球定位系统。GPS定位技术现已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。在当代物联网或制造业企业中，往往需要通过以固定频率采集GPS数据的方式来对采集终端的位置进行实时监控，比如快递物流行业、共享汽车行业等，这些行业需要向用户实时提供位置信息，以确保货物、工具等的安全性和实效性。而终端在采集GPS数据时，由于信号干扰、设备精度、天气、场地等因素影响，会导致GPS数据失真、漂移、滞后、混乱等情况发生，出现无效数据，这种情况下需要对GPS原始数据进行一系列的清洗、降噪、优化等处理，过滤无效数据，从而得到较为准确的GPS数据，方便进行研究分析工作。现有的针对GPS数据处理的方法有很多种：中国专利201910823064.4公开了一种优化GPS数据的方法，包括(1)、将GPS数据缓存到中间层的mid_MongoDB数据库中并排序；(2)、依次计算相邻两个GPS数据的采样点的距离；(3)依次判断相邻两个GPS数据的采样点的D(i-1,i)距离是否小于第一阈值，若小于则删除采样点Ni；若不小于则判断D(i-1,i)是否大于第二阈值，若大于第二阈值则删除采样点Ni，反之保留采样点Ni；(4)依次计算剩余的GPS数据的采样点中相邻两个采样点之间的斜率；(5)依次判断得到的斜率是否相等，若相等，则删除采样点Ni，若不相等，则保留采样点N；(6)将经过优化的GPS数据同步到存储层back_MongoDB数据库中。中国专利CN201610384453.8提供了一种基于失真GPS数据的清洗方法，该方法按照时间及传输规则对GPS原始数据进行解析，并根据解析出的方向角和速度数据进行异常数据确定和清洗，再对行程内异常速度和方向角进行判断和处理修正，最后根据处理修正过的速度数据、方向角数据和GPS原始数据获取每个时点的GPS修正数据，本专利技术能够对车联网终端或移动端设备实时采集的车辆GPS数据中的异常值甚至数据丢失情况进行清洗，用较低的成本将采集到的GPS数据恢复至原始GPS数据。中国专利CN201510454703.6提供了一种基于偏移量计算的在线GPS轨迹数据压缩算法，不断发现关键点并修正最新发现关键点和上一个关键点之间的关键点，使用同步欧氏距离阈值限制误差，可以对在线GPS轨迹数据进行压缩。但是上述方法，都只是针对较大距离的线性路径的优化，不适用被限制在一个较小的厂区内的车辆的运行轨迹的优化，比如像叉车，其实际作业环境限制了叉车的工作范围是在一个厂区或一间仓库内移动，且往往可能会多次经过同一道路，相比长途运输行业，具有较高的时效性和复杂的行驶路线；而且叉车除了需要远距离的配送外，还需要在一个狭小的环境内频繁进行货物的装卸，这就会导致小范围内大量GPS坐标点的产生，按照如上所述现有方法处理的话，往往在轨迹上显示为如图2所示形似墨点的轨迹图，无法清晰的展示叉车的运行轨迹。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法。为解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法，包括：。S1、接收GPS数据，按GPS数据中的时间进行排序并存储至缓存；S2、按照时间顺序，从缓存中读取下一个待过滤的GPS数据；S3、判断当前GPS数据是否是第一个数据？是，执行步骤S5，否则执行步骤S4；S4、判断当前GPS数据中的坐标与临时基准点坐标的距离D是否大于阈值A并且小于阈值B，若是，则将临时基准点坐标对应的GPS数据作为过滤后的数据进行存储，否则，丢弃临时基准点坐标对应的GPS数据；S5、将当前GPS数据中的坐标记为临时基准点坐标，返回步骤S2。与现有技术相比，本专利技术具有如下技术效果：本过滤方法不断计算新的坐标点与上一个坐标点之间的距离，使用两个阈值来限制误差，可以有效的过滤和清洗误差点，优化GPS轨迹显示，消除墨点，尤其在类似叉车这类被限制了运行范围，且定位频度要求较高，且行驶路线又复杂的使用场景中，其轨迹数据的过滤效果更好。在上述技术方案的基础上，本专利技术还可以做如下改进。优选地，所述阈值A＝V×t×G，阈值B＝V×t，式中，V为目标物的最大移动速度，t为当前GPS数据与临时基准点坐标对应GPS数据中的时间差值，G为清洗力度，且0<G<1。采用上述进一步方案的有益效果是增加了可调参数清洗力度G，可以根据实际应用需求进行调节，适应不同的应用场景。附图说明图1为本专利技术的厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法的流程图；图2是实施例中过滤前的GPS轨迹；图3是实施例中过滤后的GPS轨迹。具体实施方式以下结合附图对本专利技术的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的范围。请参照图1所示，其为本专利技术的厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法的结构示意图。所述厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法包括：S1、接收GPS数据，按GPS数据中的时间进行排序并存储至缓存；S2、按照时间顺序，从缓存中读取下一个待过滤的GPS数据；S3、判断当前GPS数据是否是第一个数据？是，执行步骤S5，否则执行步骤S4；S4、判断当前GPS数据中的坐标与临时基准点坐标的距离D是否大于阈值A并且小于阈值B，所述阈值A＝V×t×G，阈值B＝V×t，式中，V为目标物的最大移动速度，t为当前GPS数据与临时基准点坐标对应GPS数据中的时间差值，G为清洗力度，且0<G<1；若是，则将临时基准点坐标对应的GPS数据作为过滤后的数据进行存储，否则，丢弃临时基准点坐标对应的GPS数据；比如，若V＝15km/h，t＝2s，G＝0.5，则A≈4.2m，即若两个GPS坐标点的距离D小于A，说明目标物此刻处于静止状态或移动位移很小，应该被视为误差点去除；在上述数据基础上，B≈8.3米，也就是若两个GPS坐标点的距离D大于B，说明目标物此刻在超速度移动(这是不正常的，意味着数据本身可能有问题)或采集的坐标点有问题，应该被视为误差点去除。S5、将当前GPS数据中的坐标记为临时基准点坐标，返回步骤S2。下面是一个实际的场景，实施例中以叉车为目标物，叉车的最大行驶速度为15km/h，采集终端上传GPS数据的频率是2s/次，下表是原始GPS数据与通过本技术方案过滤后的优化GPS数据的对比：时段坐标点数量对应图示原始数据1小时1618图2优化数据1小时578本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：/nS1、接收GPS数据，按GPS数据中的时间进行排序并存储至缓存；/nS2、按照时间顺序，从缓存中读取下一个待过滤的GPS数据；/nS3、判断当前GPS数据是否是第一个数据，若是，执行步骤S5，否则执行步骤S4；/nS4、判断当前GPS数据中的坐标与临时基准点坐标的距离D是否大于阈值A并且小于阈值B，若是，则将临时基准点坐标对应的GPS数据作为过滤后的数据进行存储，否则，丢弃临时基准点坐标对应的GPS数据；/nS5、将当前GPS数据中的坐标记为临时基准点坐标，返回步骤S2。/n

【技术特征摘要】
1.一种厂区内工作车辆GPS轨迹数据过滤方法，其特征在于，包括如下步骤：
S1、接收GPS数据，按GPS数据中的时间进行排序并存储至缓存；
S2、按照时间顺序，从缓存中读取下一个待过滤的GPS数据；
S3、判断当前GPS数据是否是第一个数据，若是，执行步骤S5，否则执行步骤S4；
S4、判断当前GPS数据中的坐标与临时基准点坐标的距离D是否大于阈值A并且小于阈值B，若是，则将临时基准点坐标对应的GPS数据作为过滤后的数据进行存储，否则，丢弃临时...

【专利技术属性】
技术研发人员：王维，杨椋，刘大伟，柯枫，
申请(专利权)人：烟台中科网络技术研究所，
类型：发明
国别省市：山东;37