宋蘇鑌

摘要：隨著社會市場經(jīng)濟的發(fā)展，我國的交通網(wǎng)絡建設力度不斷加大，整個交通系統(tǒng)變得越來越復雜，對大量的營運公交車輛進行有效的管理是非常必要的，為了保證司機的規(guī)范化操作，保證所有車輛進出站的準時性，將GPS技術應用于公交車輛運營管理工作中具有積極的作用，該文就主要對公交車輛GPS運營信息數(shù)據(jù)判別算法進行簡單分析探討。

關鍵詞：GPS數(shù)據(jù)；車輛運營；信息判別；算法

中圖分類號：TP301 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）22-5323-02

目前很多城市的公交調度系統(tǒng)中都已經(jīng)廣泛應用了GPS技術，基于GPS的智能調度系統(tǒng)不僅能夠有效的實現(xiàn)車輛調度、道路的實時監(jiān)控，還能有效的實現(xiàn)車輛的日常運營統(tǒng)計，這對于大量公交車輛的運營管理具有非常重要的作用，該文就主要對其信息判別算法予以簡單分析。

1 傳統(tǒng)車輛運營信息判別模式中存在的問題

應用車輛的進出站信息來生成相關的營運記錄是目前常用的一種營運趟次信息的匯總方式，其主要原理是充分應用了GPS的自動報站功能，從車輛的始發(fā)站開始，在整個趟次的沿途中，終端系統(tǒng)會在依次報站的同時，對車輛的進出站信息進行記錄，直到終端檢測到車輛到達終點站，并會對該趟次的進出站信息記錄予以停止，將所采集到的大量的進出站信息在后臺系統(tǒng)進行匯總，就能夠生成相關的運營記錄。在實際的應用中，要想實現(xiàn)自動報站功能，需要司機在終端開啟的前提下，在始發(fā)站對安裝于車上的終端實施相關操作，也就是說，要想很好的實現(xiàn)自動報站功能，就需要司機的規(guī)范化操作，這才會保證進出站信息的有效采集。

在終端開啟的情況下，即使是司機沒有啟動終端的自動報站模塊，車輛在行駛的過程中，GPS數(shù)據(jù)一直在產(chǎn)生，在此基礎上，為了保證其所有運營任務記錄的完整性，下面提出一種基于GPS的車輛運營信息判別方法。

2 車輛趟次識別模型的建立

2.1 基本原理

本次研究中的車輛運營信息判別算法主要是將車輛當天采集到的GPS數(shù)據(jù)的連續(xù)序列轉換成為易于處理的數(shù)據(jù)序列，并要將其作為文本串，如果需要對某一服務所完成的趟次信息進行查找，就需要依據(jù)公交公司每條線路的實際運營情況，制定出該服務所有完成的標準路線，定義一個模式串之后，可以利用該模式串從文本串中實施模式匹配，并要找出所有的，能夠與該服務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，公交車輛從始發(fā)站行駛至公交終點站的整個過程中，終端會在每秒鐘產(chǎn)生一條GPS數(shù)據(jù)，并將其傳遞給通訊服務器，該服務器會每間隔十秒向后臺寫入一條GPS數(shù)據(jù)，該GPS數(shù)據(jù)包中所包含的內容主要有：車輛的行駛速度、車輛的行駛方向、車輛的經(jīng)緯度坐標、產(chǎn)生時間等，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輛行駛過程中的軌跡記錄，在實際應用中，對車輛的行駛位置進行分析時，如果直接應用其GPS經(jīng)緯度坐標來進行匹配，是非常不方便的，要解決這一問題，可以將一條GPS數(shù)據(jù)對應成為含有一個整數(shù)編號的方格。

對GPS數(shù)據(jù)的方格化進行簡單分析，在某市的公交車輛信息判別分析中，可以將該市的整個行政區(qū)域左上角的經(jīng)緯度坐標記為：A1（X1，Y1） ，而將其右下角的經(jīng)緯度坐標記為：A2（X2，Y2） ，然后應用一個最小面積的基本單位來對整個區(qū)域進行劃分，將其劃分成為m×n個方格，在該區(qū)域中每采集一條GPS數(shù)據(jù)，其都會落于該區(qū)域中的某一個方格中，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開始依次標識序號，那么實際應用中所采集到的每一條GPS數(shù)據(jù)的經(jīng)緯度坐標都能夠與其中的一個方格相對應，所有的連續(xù)GPS坐標序列都能轉換成為一段連續(xù)的方格序列。

對其中的一些注意要點進行簡單分析：（1） 基本單元方格面積大小的確定，在實際應用中，要保證一段GPS數(shù)據(jù)所對應的一段方格序列的連續(xù)性，也就是要保證相鄰兩個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，對于短路程的運營趟次，其整個運營過程中，所采集到的GPS數(shù)據(jù)的數(shù)量是不大的，如果應用的基本單元的面積過大，會出現(xiàn)多個GPS數(shù)據(jù)點落入同一方格中的現(xiàn)象，這會導致轉化而成的方格序列的數(shù)量較少，在進行進一步匹配時具有較大難度；（2） 單元方格的覆蓋經(jīng)緯度范圍的計算，假定某單元方格B處于第i行，第j列，并假設其右下角的點經(jīng)緯度坐標標記為（α2，β2） ，而其左上角的點的經(jīng)緯度坐標表示為：（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；球面上兩點之間的距離表示為：DISTANCE（A，B）；基本單元方格的邊長表示為：d。對于處于不同維度上的、相隔距離的為d的兩點，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：點所在的緯度；對于處于不同經(jīng)線上、相隔d兩點，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

對于某一具體線路的車輛，或者是某一車輛的一種具體的服務，選擇一條有效的行駛路線作為該服務的規(guī)定行駛路線，選擇某一公路的上行服務，并規(guī)定其行駛路線從始發(fā)站到終點站所貫穿的方格依次連接起來形成序列，所形成的標準方格序列，就相當于模式串，在模式串P中，每一個方格Pj中所包含的信息有：方格在P中的順序號、方格的編號。

2.4 方格匹配算法設計

在數(shù)據(jù)處理、數(shù)據(jù)壓縮、信息檢索、網(wǎng)絡安全的入侵檢測等工作中，都會應用到字符串的匹配，字符串文本比較龐大，為了進行快速的匹配與查找，就要求所應用到的字符串的匹配算法具有較好的降低時間復雜性的功能，但是在本次研究中，不需要應用特定的復雜匹配算法，對本次研究中的算法進行簡單分析，首先應用模擬的車輛營運信息的字符串S，其中包含某一輛車當天所有的GPS數(shù)據(jù)序列轉換而成的方格序列，其中包含n個方格，假設車輛全程上行的標準方格序列為P，每個方格序列中都會包含一個出場趟次、多個交替的上行下行趟次，最后一個是回場趟次；將S中存在的連續(xù)重復方格予以去除，將時間最大的GPS數(shù)據(jù)所對應的方格予以保留，并將該重復段方格序列的GPS數(shù)據(jù)產(chǎn)生的最大最小時間予以記錄得到方格序列T；依據(jù)方格的經(jīng)緯度、在P中的先后順序號以及其地理位置，對其進行編號；依據(jù)相關原則，對方格進行篩選；依據(jù)方格的有向性原則，查找出屬于一趟服務的所有方格序列，并將連續(xù)的三個方格逐個取出，對其兩兩相鄰的順序號進行比較，全天GPS數(shù)據(jù)轉換成的方格序列如圖2所示：

3 試驗及應用

將本次研究中的算法應用于某市的18路公交中，對其運營車輛進行一周的運營統(tǒng)計，并對其與應用進出站信息匯總方式的結果進行比較，發(fā)現(xiàn)非運營服務趟次，尤其是加油服務的過程中，由于司機不啟動服務導致趟次缺失的現(xiàn)象比較普遍，應用公交車輛GPS運營信息數(shù)據(jù)判別算法得到的結果與實際的營運信息的符合度非常的高，高達百分之九十七，其對比結果如圖4所示。

4 結束語

本文主要結合公交車輛運營信息管理的實際情況，對公交車輛GPS運營信息數(shù)據(jù)判別算法進行了簡單分析探討，試驗結果表明，該種算法在實際應用中具有非常好的應用效果。

參考文獻：

[1] 殷建紅.基于動態(tài)GPS信息誘導平臺關鍵技術的探討[J].科技創(chuàng)業(yè)家，2013（15）.

[2] 原東玲，董玄理.淺談“公交車輛運營信息采集分析系統(tǒng)”的開發(fā)與應用[J].黑龍江交通科技，2004（4）.