宋蘇鑌

摘要：隨著社會(huì)市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，我國(guó)的交通網(wǎng)絡(luò)建設(shè)力度不斷加大，整個(gè)交通系統(tǒng)變得越來(lái)越復(fù)雜，對(duì)大量的營(yíng)運(yùn)公交車(chē)輛進(jìn)行有效的管理是非常必要的，為了保證司機(jī)的規(guī)范化操作，保證所有車(chē)輛進(jìn)出站的準(zhǔn)時(shí)性，將GPS技術(shù)應(yīng)用于公交車(chē)輛運(yùn)營(yíng)管理工作中具有積極的作用，該文就主要對(duì)公交車(chē)輛GPS運(yùn)營(yíng)信息數(shù)據(jù)判別算法進(jìn)行簡(jiǎn)單分析探討。

關(guān)鍵詞：GPS數(shù)據(jù)；車(chē)輛運(yùn)營(yíng)；信息判別；算法

中圖分類(lèi)號(hào)：TP301 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-3044（2014）22-5323-02

目前很多城市的公交調(diào)度系統(tǒng)中都已經(jīng)廣泛應(yīng)用了GPS技術(shù)，基于GPS的智能調(diào)度系統(tǒng)不僅能夠有效的實(shí)現(xiàn)車(chē)輛調(diào)度、道路的實(shí)時(shí)監(jiān)控，還能有效的實(shí)現(xiàn)車(chē)輛的日常運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)，這對(duì)于大量公交車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)管理具有非常重要的作用，該文就主要對(duì)其信息判別算法予以簡(jiǎn)單分析。

1 傳統(tǒng)車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息判別模式中存在的問(wèn)題

應(yīng)用車(chē)輛的進(jìn)出站信息來(lái)生成相關(guān)的營(yíng)運(yùn)記錄是目前常用的一種營(yíng)運(yùn)趟次信息的匯總方式，其主要原理是充分應(yīng)用了GPS的自動(dòng)報(bào)站功能，從車(chē)輛的始發(fā)站開(kāi)始，在整個(gè)趟次的沿途中，終端系統(tǒng)會(huì)在依次報(bào)站的同時(shí)，對(duì)車(chē)輛的進(jìn)出站信息進(jìn)行記錄，直到終端檢測(cè)到車(chē)輛到達(dá)終點(diǎn)站，并會(huì)對(duì)該趟次的進(jìn)出站信息記錄予以停止，將所采集到的大量的進(jìn)出站信息在后臺(tái)系統(tǒng)進(jìn)行匯總，就能夠生成相關(guān)的運(yùn)營(yíng)記錄。在實(shí)際的應(yīng)用中，要想實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站功能，需要司機(jī)在終端開(kāi)啟的前提下，在始發(fā)站對(duì)安裝于車(chē)上的終端實(shí)施相關(guān)操作，也就是說(shuō)，要想很好的實(shí)現(xiàn)自動(dòng)報(bào)站功能，就需要司機(jī)的規(guī)范化操作，這才會(huì)保證進(jìn)出站信息的有效采集。

在終端開(kāi)啟的情況下，即使是司機(jī)沒(méi)有啟動(dòng)終端的自動(dòng)報(bào)站模塊，車(chē)輛在行駛的過(guò)程中，GPS數(shù)據(jù)一直在產(chǎn)生，在此基礎(chǔ)上，為了保證其所有運(yùn)營(yíng)任務(wù)記錄的完整性，下面提出一種基于GPS的車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息判別方法。

2 車(chē)輛趟次識(shí)別模型的建立

2.1 基本原理

本次研究中的車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息判別算法主要是將車(chē)輛當(dāng)天采集到的GPS數(shù)據(jù)的連續(xù)序列轉(zhuǎn)換成為易于處理的數(shù)據(jù)序列，并要將其作為文本串，如果需要對(duì)某一服務(wù)所完成的趟次信息進(jìn)行查找，就需要依據(jù)公交公司每條線(xiàn)路的實(shí)際運(yùn)營(yíng)情況，制定出該服務(wù)所有完成的標(biāo)準(zhǔn)路線(xiàn)，定義一個(gè)模式串之后，可以利用該模式串從文本串中實(shí)施模式匹配，并要找出所有的，能夠與該服務(wù)模式串近似匹配的字符串。

2.2 GPS數(shù)據(jù)的方格化

通常情況下，公交車(chē)輛從始發(fā)站行駛至公交終點(diǎn)站的整個(gè)過(guò)程中，終端會(huì)在每秒鐘產(chǎn)生一條GPS數(shù)據(jù)，并將其傳遞給通訊服務(wù)器，該服務(wù)器會(huì)每間隔十秒向后臺(tái)寫(xiě)入一條GPS數(shù)據(jù)，該GPS數(shù)據(jù)包中所包含的內(nèi)容主要有：車(chē)輛的行駛速度、車(chē)輛的行駛方向、車(chē)輛的經(jīng)緯度坐標(biāo)、產(chǎn)生時(shí)間等，依據(jù)這些GPS數(shù)據(jù)產(chǎn)生的先后順序，可以將其形象的看作是車(chē)輛行駛過(guò)程中的軌跡記錄，在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)車(chē)輛的行駛位置進(jìn)行分析時(shí)，如果直接應(yīng)用其GPS經(jīng)緯度坐標(biāo)來(lái)進(jìn)行匹配，是非常不方便的，要解決這一問(wèn)題，可以將一條GPS數(shù)據(jù)對(duì)應(yīng)成為含有一個(gè)整數(shù)編號(hào)的方格。

對(duì)GPS數(shù)據(jù)的方格化進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，在某市的公交車(chē)輛信息判別分析中，可以將該市的整個(gè)行政區(qū)域左上角的經(jīng)緯度坐標(biāo)記為：A1（X1，Y1） ，而將其右下角的經(jīng)緯度坐標(biāo)記為：A2（X2，Y2） ，然后應(yīng)用一個(gè)最小面積的基本單位來(lái)對(duì)整個(gè)區(qū)域進(jìn)行劃分，將其劃分成為m×n個(gè)方格，在該區(qū)域中每采集一條GPS數(shù)據(jù)，其都會(huì)落于該區(qū)域中的某一個(gè)方格中，如果為該區(qū)域中的所有方格依據(jù)從上到下、從左到右的順序從1開(kāi)始依次標(biāo)識(shí)序號(hào)，那么實(shí)際應(yīng)用中所采集到的每一條GPS數(shù)據(jù)的經(jīng)緯度坐標(biāo)都能夠與其中的一個(gè)方格相對(duì)應(yīng)，所有的連續(xù)GPS坐標(biāo)序列都能轉(zhuǎn)換成為一段連續(xù)的方格序列。

對(duì)其中的一些注意要點(diǎn)進(jìn)行簡(jiǎn)單分析：（1） 基本單元方格面積大小的確定，在實(shí)際應(yīng)用中，要保證一段GPS數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的一段方格序列的連續(xù)性，也就是要保證相鄰兩個(gè)方格中都至少落入了一條GPS數(shù)據(jù)，并且所確定的基本單元方格的面積不能太大，對(duì)于短路程的運(yùn)營(yíng)趟次，其整個(gè)運(yùn)營(yíng)過(guò)程中，所采集到的GPS數(shù)據(jù)的數(shù)量是不大的，如果應(yīng)用的基本單元的面積過(guò)大，會(huì)出現(xiàn)多個(gè)GPS數(shù)據(jù)點(diǎn)落入同一方格中的現(xiàn)象，這會(huì)導(dǎo)致轉(zhuǎn)化而成的方格序列的數(shù)量較少，在進(jìn)行進(jìn)一步匹配時(shí)具有較大難度；（2） 單元方格的覆蓋經(jīng)緯度范圍的計(jì)算，假定某單元方格B處于第i行，第j列，并假設(shè)其右下角的點(diǎn)經(jīng)緯度坐標(biāo)標(biāo)記為（α2，β2） ，而其左上角的點(diǎn)的經(jīng)緯度坐標(biāo)表示為：（α1，β1） ，那么在該面積中所形成的方格行數(shù)表示為：m=DISTANCE（（X2，Y1），（X1，Y1））/d；列數(shù)表示為：DISTANCE（（X2，Y1），（X2，Y2））/d；球面上兩點(diǎn)之間的距離表示為：DISTANCE（A，B）；基本單元方格的邊長(zhǎng)表示為：d。對(duì)于處于不同維度上的、相隔距離的為d的兩點(diǎn)，其經(jīng)度之差Dlongi可以表示為：Dlongi=180°d/（PI*R*COS（α）），其中α表示的含義是：點(diǎn)所在的緯度；對(duì)于處于不同經(jīng)線(xiàn)上、相隔d兩點(diǎn)，其緯度之差Dlat可以表示為：Dlat=180*d/（PI*R），其中R表示的含義是：地球的半徑。方格的劃分圖如圖1所示。

2.3 建立模式串

對(duì)于某一具體線(xiàn)路的車(chē)輛，或者是某一車(chē)輛的一種具體的服務(wù)，選擇一條有效的行駛路線(xiàn)作為該服務(wù)的規(guī)定行駛路線(xiàn)，選擇某一公路的上行服務(wù)，并規(guī)定其行駛路線(xiàn)從始發(fā)站到終點(diǎn)站所貫穿的方格依次連接起來(lái)形成序列，所形成的標(biāo)準(zhǔn)方格序列，就相當(dāng)于模式串，在模式串P中，每一個(gè)方格Pj中所包含的信息有：方格在P中的順序號(hào)、方格的編號(hào)。

2.4 方格匹配算法設(shè)計(jì)

在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)壓縮、信息檢索、網(wǎng)絡(luò)安全的入侵檢測(cè)等工作中，都會(huì)應(yīng)用到字符串的匹配，字符串文本比較龐大，為了進(jìn)行快速的匹配與查找，就要求所應(yīng)用到的字符串的匹配算法具有較好的降低時(shí)間復(fù)雜性的功能，但是在本次研究中，不需要應(yīng)用特定的復(fù)雜匹配算法，對(duì)本次研究中的算法進(jìn)行簡(jiǎn)單分析，首先應(yīng)用模擬的車(chē)輛營(yíng)運(yùn)信息的字符串S，其中包含某一輛車(chē)當(dāng)天所有的GPS數(shù)據(jù)序列轉(zhuǎn)換而成的方格序列，其中包含n個(gè)方格，假設(shè)車(chē)輛全程上行的標(biāo)準(zhǔn)方格序列為P，每個(gè)方格序列中都會(huì)包含一個(gè)出場(chǎng)趟次、多個(gè)交替的上行下行趟次，最后一個(gè)是回場(chǎng)趟次；將S中存在的連續(xù)重復(fù)方格予以去除，將時(shí)間最大的GPS數(shù)據(jù)所對(duì)應(yīng)的方格予以保留，并將該重復(fù)段方格序列的GPS數(shù)據(jù)產(chǎn)生的最大最小時(shí)間予以記錄得到方格序列T；依據(jù)方格的經(jīng)緯度、在P中的先后順序號(hào)以及其地理位置，對(duì)其進(jìn)行編號(hào)；依據(jù)相關(guān)原則，對(duì)方格進(jìn)行篩選；依據(jù)方格的有向性原則，查找出屬于一趟服務(wù)的所有方格序列，并將連續(xù)的三個(gè)方格逐個(gè)取出，對(duì)其兩兩相鄰的順序號(hào)進(jìn)行比較，全天GPS數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成的方格序列如圖2所示：

3 試驗(yàn)及應(yīng)用

將本次研究中的算法應(yīng)用于某市的18路公交中，對(duì)其運(yùn)營(yíng)車(chē)輛進(jìn)行一周的運(yùn)營(yíng)統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其與應(yīng)用進(jìn)出站信息匯總方式的結(jié)果進(jìn)行比較，發(fā)現(xiàn)非運(yùn)營(yíng)服務(wù)趟次，尤其是加油服務(wù)的過(guò)程中，由于司機(jī)不啟動(dòng)服務(wù)導(dǎo)致趟次缺失的現(xiàn)象比較普遍，應(yīng)用公交車(chē)輛GPS運(yùn)營(yíng)信息數(shù)據(jù)判別算法得到的結(jié)果與實(shí)際的營(yíng)運(yùn)信息的符合度非常的高，高達(dá)百分之九十七，其對(duì)比結(jié)果如圖4所示。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文主要結(jié)合公交車(chē)輛運(yùn)營(yíng)信息管理的實(shí)際情況，對(duì)公交車(chē)輛GPS運(yùn)營(yíng)信息數(shù)據(jù)判別算法進(jìn)行了簡(jiǎn)單分析探討，試驗(yàn)結(jié)果表明，該種算法在實(shí)際應(yīng)用中具有非常好的應(yīng)用效果。

參考文獻(xiàn)：

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