车辆区域识别方法技术

本发明专利技术提供一种以组件式地理信息系统为基础的车辆区域识别的方法，由存储有组件式地理信息系统软件的公知计算机实现，所述的计算机还存储有区域识别主程序和区域识别子程序，用于完成对车辆所处的位置是否在某一区域中的判断。本发明专利技术应用于交通需求管理中，用以判断某一车辆所处的位置是否处于拥挤的区域或路段，为交通需求管理的实现，为有效解决城市交通拥挤提供技术支持。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种区域识别方法，尤其是应用全球定位系统技术(Global Position system,简 称GPS)的，应用于交通需求管理领域。技术背景汽车的出现使人们的出行和货物运输变得更加快捷方便，但是它给人类带来巨大效益的 同时，也引发了一系列的问题，如城市交通拥挤以及由此而生的交通事故；交通事故则进一 步加剧了交通拥挤甚至造成交通阻塞。为了解决城市交通拥挤问题，许多发达国家和发展中 国家都在大量地修筑道路基础设施，但是由于机动车辆的数量激增及城市化过程中人口的集 骤效应，仅靠修筑道路基础设施很难从根本上解决城市交通拥挤问题。面对日益严峻的交通 拥挤问题，国内外一些专家提出了交通需求管理(Travel Demand Management,简称TDM )的 概念，明确了从供求两个方面解决城市交通问题的思想，这是在交通规划和解决城市交通问 题指导思想上的一个转变。利用交通需求管理的思想，对交通效率低下的车辆，通过提高其在拥挤的区域或路段的 计价标准这一经济手段调控优化交通分布，抑制交通效率低下的车辆，如出租车，在交通高 峰期间对有限的道路空间资源占用，从而使出行者的出行方式由低容量向高容量转移，提高 拥挤区域或路段的道路利用率。这不仅能够有效解决城市交通拥挤，而且对环境保护、节约 能源都有显著的效果。通过技术手段将高出标准计价部分的资金回收，用于修筑道路基础设 施。交通需求管理为人们提出了许多新的科研课题，如何利用现有技术中的地理信息系统 (Geographical Information System ，简称GIS )开发车辆区域识别的方法是首先要解决的任 务，在该方法的基础上再开发具有区域识别与计价功能电路，最后开发具有区域识别与计价 功能的计价器，这些都是急需解决的技术问题，而现有技术中还没有解决上述技术问题的技 术方案。地理信息系统是利用现代计算机图形和数据库技术，用以输入、存储、编辑、分析、显 示空间信息及其属性信息的地理资料系统。它与其他信息系统的主要区别在于其存储和处理 的信息是经过地理编码的。地理位置及与该位置有关的地物属性信息成为信息检索的重要部 分。在地理信息系统中，'现实世界被表达成一系列的地理要素和地理现象，这些地理特征至 少由空间位置参考信息和非位置信息两个部分组成。组件式地理信息系统(Components Geographical Information system ，简称ComGIS)是面向对象模型和组件式软件在地理信息 系统软件中的应用，以组件对象模型和ActiveX控件为技术基础。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是，提供一种以组件式地理信息系统为基础的车辆区域识别 的方法，应用于交通需求管理中，用以判断某一车辆所处的位置是否处于拥挤的区域或路段。为了解决上述技术问题，本专利技术对判断一个点是否被一个多边形所包含的数学算法中的 弧长方法作了改进，通过区域识别主程序和子程序予以实现，并将该软件嵌入组件式地理信 息系统TopMap ActiveX软件中。本专利技术的，由存储有组件式地理信息系统软件的公知计算机实现，所 述的计算机还存储有区域识别主程序和区域识别子程序，用于完成对车辆所处的位置是否在某一区域中的判断，计算机在运行区域识别主程序时执行如下步骤(1) 、打开地图文件，调入地图；(2) 、新建图层；(3) 、添加识别区域，并将表示拥挤区域的多边形的顶点地理坐标，输入到城市电子地图上；(4) 、调入车辆的GPS数据；(5) 、将车辆所处位置的地理坐标输入到城市电子地图上；(6) 、进行拥挤区域识别判断；(7) 、判断是否停止识别，如判断结果为否，则执行(4)步骤；(8) 、如(7)步骤中的判断结果为是，则停止；所述的公知计算机内还存储有区域识别子程序，公知计算机在执行上述主程序(6)步骤时运行该子程序，所述计算机在运行该子程序时执行如下步骤-(9) 、进行坐标平移，得到多边形的一边的两端点A、 B的坐标值；(10) 、判断该点是否在Y轴上，如判断结果为否，则执行(14)歩骤；(n)、如(10)步骤中的判断结果为是，则判断该点的纵坐标值是否大于零； (12) 、如(11)步骤中的判断结果为否，则弧度为3冗/2，并执行(16)步骤；(13) 、如(11)步骤中的判断结果为是，则弧度为;r/2，并执行(16)步骤；(14) 、求A、 B点的反切值，得到A、 B点的弧度值；(15) 、校正A 、 B两点的弧度值当点在第一象限时，校正值为原弧度值；当点在第二象 限时，校正值二;r+原弧度值；当点在第三象限时，校正值=冗+原弧度值；当点在第四象 限时，校正值二2;r+原弧度值；(16) 、得到A 、 B两点的弧度值；(17) 、将弧度转换为角度；(18) 、两点的角度相减得角度差；(19) 、进行角度差校正，得到角度差的校正值当两点的角度差大于180度时，角度差的校正值=角度差一360度；当两点的角度差小于一180度时，角度差的校正值=角度差+360度； 其余情况下，不进行校正；(20) 、将进行校正后的角度差(即角度差的校正值)进行累加求和；(21) 、判断是否己计算到最后一边，如判断结果为否，则返回(9)步骤；(22) 、如(21)步骤中的判断结果为是，则判断角度差累加和的绝对值是否等于360度；(23) 、如(22)步骤中的如判断结果为是，则得出结论车辆在拥挤区域内；(24) 、如(22)步骤中的如判断结果为否，则得出结论车辆在拥挤区域外；(25) 、返回主程序(7)步骤。本专利技术所述的组件式地理信息系统可以是TopMap ActiveX软件，也可以是MapEngine软件。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果采用本专利技术的方法可以判断出车辆是否处 于拥挤的区域或者路段，为交通需求管理的实现、有效解决城市交通拥挤提供技术支持。附图说明图l是本专利技术区域识别主程序的流程图2是本专利技术区域识别子程序的流程图；图3是利用本专利技术的识别程序识别车辆是否位于凹形区域之外的计算示意图。具体实施方式目前，判断点是否被一个多边形包含的数学算法有射线法、弧长法、转角法、符号法和 栅格法。转角法和符号法适用于边界为连续的函数的区域，且算法复杂，难以满足实时性的 要求；射线法虽然简单实用，但是由于射线法有其局限性，即当射线通过多边形的拐点或某 一边时，运用射线法就会产生错误的判断结果；栅格法虽然具有数据结构简单的突出优点， 但是它的数据量的多少都有取决于像元的大小，当用较小的像元进行划分时，将会遇海量数 据存储问题， 一般的微型计算机存储空间有限，难以处理。弧长法要求多边形由有向边组成，即规定沿多边形各边的走向其左侧(或右侧)为多边 形的内部，方法是以被测点为圆心作单位圆，将全部有向边向单位圆作径向投影，并计算其 在单位圆上弧长的代数和。相当于计算该点到多边形上所有顶点的夹角和。若弧长的代数和 为O或小于360度，则被测点在多边形之外；若代数和为360度，则被测点在多边形之内。 对于内部有空洞的多边形、凸多边形和凹多边形，只要按照上述规定来定义多边形的有向边， 亦可采用同样的方法进行判断。弧长法的复杂之处在于，这种方法要事先规定多边形的方向， 即规定其走向的某侧为内部，而带着方向进行本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种车辆区域识别方法，由存储有组件式地理信息系统软件的公知计算机实现。其特征是，所述的计算机还存储有区域识别主程序和区域识别子程序，用于完成对车辆所处的位置是否在某一区域中的判断，计算机在运行区域识别主程序时执行如下步骤：（１）、打 开地图文件，调入地图；（２）、新建图层；（３）、添加识别区域，并将表示拥挤区域的多边形的顶点地理坐标，输入到城市电子地图上；（４）、调入车辆的ＧＰＳ数据；（５）、将车辆所处位置的地理坐标输入到城市电子地图上； （６）、进行拥挤区域识别判断；（７）、判断是否停止识别，如判断结果为否，则执行（４）步骤；（８）、如（７）步骤中的判断结果为是，则停止；所述的公知计算机内还存储有区域识别子程序，公知计算机在执行上述主程序（６ ）步骤时运行该子程序，所述计算机在运行该子程序时执行如下步骤：（９）、进行坐标平移，得到多边形的一边的两端点Ａ、Ｂ的坐标值；（１０）、判断该点是否在Ｙ轴上，如判断结果为否，则执行（１４）步骤；（１１）、如（１０）步骤 中的判断结果为是，则判断该点的纵坐标值是否大于零；（１２）、如（１１）步骤中的判断结果为否，则弧度为３π／２，并执行（１６）步骤；（１３）、如（１１）步骤中的判断结果为是，则弧度为π／２，并执行（１６）步骤；（１４） 、求Ａ、Ｂ点的反切值，得到Ａ、Ｂ点的弧度值；（１５）、校正Ａ、Ｂ两点的弧度值：当点在第一象限时，校正值为原弧度值；当点在第二象限时，校正值＝π＋原弧度值；当点在第三象限时，校正值＝π＋原弧度值；当点在第四象限时，校正值＝２π＋原弧度 值；（１６）、得到Ａ、Ｂ两点的弧度值；（１７）、将弧度转换为角度；（１８）、两点的角度相减得角度差；（１９）、进行角度差校正，得到角度差的校正值：当两点的角度差大于１８０度时，角度差的校正值＝角度差－３６０度 ；当两点的角度差小于－１８０度时，角度差的校正值＝角度差＋３６０度；其余情况下，不进行校正；（２０）、将进行校正后的角度差进行累加求和；（２１）、判断是否已计算到最后一边，如判断结果为否，则返回（９）步骤；（２２）、 如（２１）步骤中的判断结果为是，则判断角度差累加和的绝对值是否等于３６０度；（２３）、如（２２）步骤中的如判断结果为是，则得出...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：陈弘，李广霞，冯琦，乔胜华，
申请(专利权)人：天津汽车检测中心，陈弘，
类型：发明
国别省市：12[中国|天津]