一种确定车辆移动轨迹的方法及相关装置制造方法及图纸

本申请是关于一种确定车辆移动轨迹的方法及相关装置。该方法包括：获取车辆行驶时前N个相邻时刻的定位位置和前进方向速度；将前N个相邻时刻下车辆的前进方向速度映射到经纬度方向，分别得到经度方向速度和纬度方向速度；获取前N个相邻时刻下加速度计的前进轴的输出数据和陀螺仪的旋转轴的输出数据；根据前N个相邻时刻下加速度计的输出数据、陀螺仪的输出数据、车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定下一时刻下车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度；根据前N个相邻时刻下车辆的定位位置和下一时刻下车辆的经度方向位移、纬度方向位移，得到车辆的移动轨迹。本申请能够提升车辆移动轨迹的精度。

【技术实现步骤摘要】
一种确定车辆移动轨迹的方法及相关装置
本申请涉及导航
，尤其涉及一种确定车辆移动轨迹的方法及相关装置。
技术介绍
定位系统例如GPS具有性能好、精度高、应用广的特点。但在某些场景下，例如桥下，涵洞，隧道，密集楼宇之间等定位信号不好的位置，相关技术的定位系统的定位偏差很大，甚至无法提供定位结果。包含加速度计和陀螺仪的惯性测量单元（InertialMeasurementUnit，简称IMU）由于可以测量物体在惯性空间中的角速度和加速度，而被引入到定位应用中来。然而，IMU中的加速度计和陀螺仪受各种因素影响，使用一段时间后，其性能会发生变化，使得测量得到的数据会有所偏差，从而达不到预期的定位需求，继而无法得到准确的移动轨迹。
技术实现思路
为克服相关技术中存在的问题，本申请提供一种确定车辆移动轨迹的方法及相关装置，能够提升车辆移动轨迹的精度。本申请第一方面提供一种确定车辆移动轨迹的方法，包括：利用定位系统获取所述车辆在行驶过程中前N个相邻时刻的定位数据，所述定位数据包括所述车辆的定位位置和前进方向速度，其中，所述前进方向速度为所述车辆的前进方向上的速度，所述前N个相邻时刻包括第0时刻至第N-1时刻，所述N为大于或等于2的正整数；根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的前进方向速度，确定在所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度；获取在所述前N个相邻时刻下加速度计的前进轴的输出数据以及陀螺仪的旋转轴的输出数据；根据所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度；根据所述第N-1时刻下所述车辆的定位位置、以及所述第N时刻下所述车辆的经度方向位移和纬度方向位移，获得所述第N时刻下所述车辆的定位位置；根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的定位位置和所述第N时刻下所述车辆的定位位置，得到所述车辆由所述第0时刻移动至所述第N时刻的移动轨迹。优选的，所述根据所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度，包括：将所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度作为输入数据，输入预设数据模型中进行预测，得到在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度，其中，所述预设数据模型为使用多组训练数据通过长短期记忆网络训练得出的，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：N个相邻时刻下的所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据、所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度。优选的，所述方法还包括：获取多个样本定位数据，所述多个样本定位数据包括在多个相邻时刻下由所述定位系统采集的定位数据，以及在所述多个相邻时刻下由所述加速度计采集的前进轴的输出数据和由所述陀螺仪采集的旋转轴的输出数据；根据所述多个样本定位数据对应生成多组样本数据，其中，所述多组样本数据中的每组样本数据均包括：对应时刻下的所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据、所述车辆的实际经度方向速度和实际纬度方向速度，相邻的N组样本数据构成一组训练数据；确定滑动窗口大小，所述滑动窗口内包含所述多组样本数据中相邻的N组样本数据，所述N组样本数据包括tm时刻至tm+N-1时刻对应的样本数据；将所述N组样本数据作为输入数据，输入到长短期记忆网络进行处理，再经过至少两个全连接层，得到tm+N时刻下所述车辆的预测经度方向位移、预测纬度方向位移、预测经度方向速度和预测纬度方向速度；将所述滑动窗口以预设步长在所述多组样本数据中滑动，分别得到位于每相邻的N组样本数据之后的下一时刻下所述车辆的预测经度方向位移、预测纬度方向位移、预测经度方向速度和预测纬度方向速度；根据各时刻下所述定位数据包括的定位位置，确定所述各时刻下所述车辆的实际经度方向位移和实际纬度方向位移；根据所述各时刻下所述车辆的预测经度方向位移、预测纬度方向位移、预测经度方向速度和预测纬度方向速度，以及所述各时刻下所述车辆的实际经度方向位移、实际纬度方向位移、实际经度方向速度和实际纬度方向速度，采用均方误差MSE算法计算得到样本误差；根据所述样本误差进行模型优化，得到所述预设数据模型。优选的，所述根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的前进方向速度，确定在所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，包括：将所述前N个相邻时刻的前进方向速度分别映射到经度方向，得到所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度；将所述前N个相邻时刻的前进方向速度分别映射到纬度方向，得到所述前N个相邻时刻下所述车辆的纬度方向速度。优选的，所述根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的定位位置和所述第N时刻下所述车辆的定位位置，得到所述车辆由所述第0时刻移动至所述第N时刻的移动轨迹之后，所述方法还包括：获取在所述第N时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据以及所述陀螺仪的旋转轴的输出数据；根据第1时刻至所述第N时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述第1时刻至所述第N时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N+1时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度；根据所述第N时刻下所述车辆的定位位置、以及所述第N+1时刻下所述车辆的经度方向位移和纬度方向位移，获得所述第N+1时刻下所述车辆的定位位置；根据所述第N时刻下所述车辆的定位位置和所述第N+1时刻下所述车辆的定位位置，得到所述车辆由所述第N时刻移动至所述第N+1时刻的移动轨迹。本申请第二方面提供一种确定车辆移动轨迹的装置，包括：定位获取单元，用于利用定位系统获取所述车辆在行驶过程中前N个相邻时刻的定位数据，所述定位数据包括所述车辆的定位位置和前进方向速度，其中，所述前进方向速度为所述车辆的前进方向上的速度，所述前N个相邻时刻包括第0时刻至第N-1时刻，所述N为大于或等于2的正整数；速度确定单元，用于根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的前进方向速度，确定在所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度；数据获取单元，用于获取在所述前N个相邻时刻下加速度计的前进轴的输出数据以及陀螺仪的旋转轴的输出数据；数据确定单元，用于根据所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种确定车辆移动轨迹的方法，其特征在于，包括：/n利用定位系统获取所述车辆在行驶过程中前N个相邻时刻的定位数据，所述定位数据包括所述车辆的定位位置和前进方向速度，其中，所述前进方向速度为所述车辆的前进方向上的速度，所述前N个相邻时刻包括第0时刻至第N-1时刻，所述N为大于或等于2的正整数；/n根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的前进方向速度，确定在所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度；/n获取在所述前N个相邻时刻下加速度计的前进轴的输出数据以及陀螺仪的旋转轴的输出数据；/n根据所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度；/n根据所述第N-1时刻下所述车辆的定位位置、以及所述第N时刻下所述车辆的经度方向位移和纬度方向位移，获得所述第N时刻下所述车辆的定位位置；/n根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的定位位置和所述第N时刻下所述车辆的定位位置，得到所述车辆由所述第0时刻移动至所述第N时刻的移动轨迹。/n...

【技术特征摘要】
1.一种确定车辆移动轨迹的方法，其特征在于，包括：
利用定位系统获取所述车辆在行驶过程中前N个相邻时刻的定位数据，所述定位数据包括所述车辆的定位位置和前进方向速度，其中，所述前进方向速度为所述车辆的前进方向上的速度，所述前N个相邻时刻包括第0时刻至第N-1时刻，所述N为大于或等于2的正整数；
根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的前进方向速度，确定在所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度；
获取在所述前N个相邻时刻下加速度计的前进轴的输出数据以及陀螺仪的旋转轴的输出数据；
根据所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度；
根据所述第N-1时刻下所述车辆的定位位置、以及所述第N时刻下所述车辆的经度方向位移和纬度方向位移，获得所述第N时刻下所述车辆的定位位置；
根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的定位位置和所述第N时刻下所述车辆的定位位置，得到所述车辆由所述第0时刻移动至所述第N时刻的移动轨迹。


2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，确定在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度，包括：
将所述前N个相邻时刻下所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据，以及所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度作为输入数据，输入预设数据模型中进行预测，得到在第N时刻下所述车辆的经度方向位移、纬度方向位移、经度方向速度和纬度方向速度，其中，所述预设数据模型为使用多组训练数据通过长短期记忆网络训练得出的，所述多组训练数据中的每组训练数据均包括：N个相邻时刻下的所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据、所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度。


3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
获取多个样本定位数据，所述多个样本定位数据包括在多个相邻时刻下由所述定位系统采集的定位数据，以及在所述多个相邻时刻下由所述加速度计采集的前进轴的输出数据和由所述陀螺仪采集的旋转轴的输出数据；
根据所述多个样本定位数据对应生成多组样本数据，其中，所述多组样本数据中的每组样本数据均包括：对应时刻下的所述加速度计的前进轴的输出数据、所述陀螺仪的旋转轴的输出数据、所述车辆的实际经度方向速度和实际纬度方向速度，相邻的N组样本数据构成一组训练数据；
确定滑动窗口大小，所述滑动窗口内包含所述多组样本数据中相邻的N组样本数据，所述N组样本数据包括tm时刻至tm+N-1时刻对应的样本数据；
将所述N组样本数据作为输入数据，输入到长短期记忆网络进行处理，再经过至少两个全连接层，得到tm+N时刻下所述车辆的预测经度方向位移、预测纬度方向位移、预测经度方向速度和预测纬度方向速度；
将所述滑动窗口以预设步长在所述多组样本数据中滑动，分别得到位于每相邻的N组样本数据之后的下一时刻下所述车辆的预测经度方向位移、预测纬度方向位移、预测经度方向速度和预测纬度方向速度；
根据各时刻下所述定位数据包括的定位位置，确定所述各时刻下所述车辆的实际经度方向位移和实际纬度方向位移；
根据所述各时刻下所述车辆的预测经度方向位移、预测纬度方向位移、预测经度方向速度和预测纬度方向速度，以及所述各时刻下所述车辆的实际经度方向位移、实际纬度方向位移、实际经度方向速度和实际纬度方向速度，采用均方误差MSE算法计算得到样本误差；
根据所述样本误差进行模型优化，得到所述预设数据模型。


4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的前进方向速度，确定在所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度和纬度方向速度，包括：
将所述前N个相邻时刻的前进方向速度分别映射到经度方向，得到所述前N个相邻时刻下所述车辆的经度方向速度；
将所述前N个相邻时刻的前进方向速度分别映射到纬度方向，得到所述前N个相邻时刻下所述车辆的纬度方向速度。


5.根据权利要求1-4任一所述的方法，其特征在于，所述根据所述前N个相邻时刻下所述车辆的定位位置和所述第N时刻下所述车辆的定位位置，得到所述车辆由所述第0时...

【专利技术属性】
技术研发人员：李晓宵，费再慧，贾双成，朱磊，李成军，
申请(专利权)人：智道网联科技北京有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11