基于终端剩余电量的定位上报频率自适应调节方法及系统与流程

本发明涉及电动车通信，具体涉及基于终端剩余电量的定位上报频率自适应调节方法及系统。

背景技术：

1、随着共享设备、物流终端等物联网设备的广泛应用，终端通常需要通过定位模块周期性采集位置信息，并上传至服务器，以实现设备追踪和运行状态监测。由于定位采集和无线通信过程会消耗较多电量，现有方法通常根据终端剩余电量状态对定位上报频率进行动态调整，即获取终端电池剩余电量，并按照不同电量区间匹配对应的定位采样周期和数据上传周期，在电量充足时提高定位频率，在低电量时降低定位频率，从而减少定位模块和通信模块的能耗，延长终端运行时间。

2、然而，现有基于剩余电量的定位频率调节方式主要以降低能耗为目标，未考虑定位频率变化对轨迹信息完整性的影响。由于终端运动轨迹并非由孤立位置点组成，而是依赖连续采样点之间的空间关联、方向变化及运动状态共同表达，当低电量状态下降低定位频率时，部分关键轨迹节点可能因采样间隔扩大而丢失，使真实运动过程中的转向、停留或异常偏移等特征无法被有效保留，导致后台基于离散定位数据生成的轨迹出现结构缺失、路径误判或异常行为漏检问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于解决上述背景技术中提到的后台基于离散定位数据生成的轨迹出现结构缺失、路径误判或异常行为漏检的问题，而提出基于终端剩余电量的定位上报频率自适应调节方法及系统。

2、本发明实施的第一方面，提供了基于终端剩余电量的定位上报频率自适应调节方法，所述方法包括：

3、获取终端的连续定位数据以及当前剩余电量状态，并基于连续定位数据构建终端的当前轨迹序列；

4、基于当前轨迹序列分析终端的轨迹变化特征，生成用于表征终端运动变化规律的轨迹演化模型；

5、基于轨迹演化模型对不同定位采样间隔下的轨迹重构结果进行模拟，判断在采样间隔变化条件下轨迹是否可恢复，生成对应的轨迹可恢复性评价结果；

6、基于轨迹可恢复性评价结果并结合剩余电量状态，确定目标定位采样间隔，生成定位频率调整策略；

7、根据定位频率调整策略执行定位数据采集，并将新获取的定位数据更新至当前轨迹序列中，以持续修正轨迹演化模型和轨迹可恢复性评价结果。

8、可选地，基于轨迹演化模型对不同定位采样间隔下的轨迹重构结果进行模拟，判断在采样间隔变化条件下轨迹是否可恢复，生成对应的轨迹可恢复性评价结果的步骤为：

9、根据预设的定位采样间隔调整范围，在当前轨迹演化模型对应的连续轨迹状态序列中进行虚拟采样点删除处理，模拟终端降低定位频率后的轨迹采集过程，得到多个不同采样间隔对应的稀疏轨迹序列；

10、具体地：针对当前轨迹演化模型中的连续轨迹状态序列，按照预设采样间隔增量逐步扩大相邻保留定位点之间的时间距离，并删除位于相邻保留定位点之间的中间轨迹状态，得到不同采样间隔条件下的模拟轨迹序列；

11、基于轨迹演化模型，对稀疏轨迹序列中相邻保留轨迹状态之间缺失的轨迹状态进行反向推演，生成对应采样间隔下的模拟恢复轨迹序列：

12、将模拟恢复轨迹序列与原始连续轨迹序列进行对应匹配，计算不同采样间隔条件下轨迹结构保持程度，生成对应的轨迹可恢复性评价结果。

13、可选地，将模拟恢复轨迹序列与原始连续轨迹序列进行对应匹配，计算不同采样间隔条件下轨迹结构保持程度，生成对应的轨迹可恢复性评价结果的步骤为：

14、将模拟恢复轨迹序列与原始连续轨迹序列进行对应匹配，计算结构保持指数、趋势一致指数、歧义消除指数，将结构保持指数、趋势一致指数、歧义消除指数相加得到可恢复指数，将可恢复指数和预设阈值对比，根据对比结果判断生成对应的轨迹可恢复性评价结果。

15、可选地，结构保持指数的计算步骤为：

16、将原始连续轨迹序列和模拟恢复轨迹序列分别划分为多个轨迹单元，并提取各轨迹单元对应的空间移动距离、运动方向以及速度变化程度，构建对应的轨迹结构描述序列；

17、基于轨迹结构描述序列，计算相邻轨迹单元之间的结构转移关系值，所述结构转移关系值由相邻轨迹单元之间的空间移动距离差异、运动方向差异以及速度变化程度差异确定；

18、将原始连续轨迹序列对应的结构转移关系值与模拟恢复轨迹序列对应的结构转移关系值进行时间对应匹配，并判断对应结构转移关系值之间的差异是否不大于预设结构匹配误差阈值；若不大于所述预设结构匹配误差阈值，则确定该结构转移关系保持，否则确定该结构转移关系丢失；

19、统计保持状态对应的结构转移关系数量，并将所述保持状态数量与原始连续轨迹序列对应的结构转移关系总数量进行比值计算，得到结构保持指数。

20、可选地，趋势一致指数的计算步骤为：

21、将原始连续轨迹序列和模拟恢复轨迹序列分别按照时间顺序划分为多个连续轨迹状态，并基于相邻轨迹状态之间的速度变化关系确定对应的速度演化变化值，根据速度演化变化值判断当前轨迹状态对应的速度趋势状态，形成原始轨迹速度趋势序列和模拟恢复轨迹速度趋势序列；

22、分别对原始轨迹速度趋势序列和模拟恢复轨迹速度趋势序列中的相邻速度趋势状态进行变化判断，当相邻速度趋势状态不一致时确定为趋势转折状态，当相邻速度趋势状态一致时确定为非转折状态，并分别构建对应的趋势转折关系序列；

23、将两个趋势转折关系序列按照轨迹时间顺序进行对应匹配，判断对应位置的趋势转折关系是否一致，并根据判断结果确定趋势保持状态或趋势丢失状态；统计全部匹配位置中趋势保持状态的数量，并将趋势保持状态数量与全部匹配位置数量进行比值计算，得到趋势一致指数。

24、可选地，歧义消除指数的计算步骤为：

25、对模拟恢复轨迹序列进行轨迹缺失区间识别，确定由于定位采样间隔扩大导致相邻保留轨迹状态之间缺失的时间区间，并基于轨迹演化模型分析各轨迹缺失区间内可能存在的运动变化过程，生成对应的候选轨迹解释集合，候选轨迹解释集合包括候选运动路径、候选速度变化过程以及候选方向变化过程；

26、针对每一个轨迹缺失区间，将候选轨迹解释集合中的各候选轨迹解释与轨迹演化模型对应时间区间内的运动变化规律进行匹配，根据速度变化方向、方向变化过程以及运动状态转换关系的一致性，筛选得到满足轨迹演化规律的有效候选轨迹解释；

27、统计各轨迹缺失区间对应的有效候选轨迹解释数量，并根据所述有效候选轨迹解释数量确定对应的解释收敛程度；

28、计算全部轨迹缺失区间对应的解释收敛程度，并将各轨迹缺失区间的解释收敛程度进行汇总计算，得到歧义消除指数。

29、可选地，将可恢复指数和预设阈值对比，根据对比结果判断生成对应的轨迹可恢复性评价结果的步骤为：

30、将可恢复指数与预设恢复判定阈值进行比较，当可恢复指数不小于预设恢复判定阈值时，将当前定位采样间隔确定为可接受采样间隔，并生成轨迹可恢复评价结果为可恢复状态；

31、当可恢复指数小于预设恢复判定阈值时，将当前定位采样间隔确定为不可接受采样间隔，并生成轨迹可恢复评价结果为不可恢复状态。

32、可选地，基于轨迹可恢复性评价结果并结合剩余电量状态，确定目标定位采样间隔，生成定位频率调整策略的步骤为：

33、获取当前终端剩余电量状态，并根据剩余电量状态确定对应的电量调节等级；

34、基于电量调节等级，在预设定位采样间隔集合中确定对应的候选定位采样间隔集合；其中，定位采样间隔集合包括多个由小到大的定位采样间隔，定位采样间隔越大对应的定位数据采集频率越低；

35、针对候选定位采样间隔集合中的各定位采样间隔，获取对应的轨迹可恢复性评价结果，并按照定位采样间隔由小到大的顺序进行筛选；

36、当当前候选定位采样间隔对应的轨迹可恢复性评价结果为可恢复状态时，保留当前候选定位采样间隔；当当前候选定位采样间隔对应的轨迹可恢复性评价结果为不可恢复状态时，剔除当前候选定位采样间隔以及大于当前候选定位采样间隔的其他定位采样间隔；

37、在保留的候选定位采样间隔中，选择数值最大的定位采样间隔作为目标定位采样间隔，并根据目标定位采样间隔生成定位频率调整策略。

38、本发明实施的第二方面，提供了基于终端剩余电量的定位上报频率自适应调节系统，所述系统包括：

39、当前轨迹模块：获取终端的连续定位数据以及当前剩余电量状态，并基于连续定位数据构建终端的当前轨迹序列；

40、演化模型模块：基于当前轨迹序列分析终端的轨迹变化特征，生成用于表征终端运动变化规律的轨迹演化模型；

41、评价模块：基于轨迹演化模型对不同定位采样间隔下的轨迹重构结果进行模拟，判断在采样间隔变化条件下轨迹是否可恢复，生成对应的轨迹可恢复性评价结果；

42、频率调整模块：基于轨迹可恢复性评价结果并结合剩余电量状态，确定目标定位采样间隔，生成定位频率调整策略；

43、修正模块：根据定位频率调整策略执行定位数据采集，并将新获取的定位数据更新至当前轨迹序列中，以持续修正轨迹演化模型和轨迹可恢复性评价结果。

44、本发明的有益效果：

45、本发明提出了基于终端剩余电量的定位上报频率自适应调节方法及系统，通过在定位频率调整过程中引入轨迹演化模型与轨迹可恢复性评价机制，在不同采样间隔下对轨迹重构结果进行预先模拟与判定，使系统在降低定位频率前即可识别轨迹结构是否仍具备可恢复性，从而避免仅依据剩余电量盲目降低定位频率所带来的关键轨迹信息丢失问题；同时，通过将轨迹可恢复性评价结果与剩余电量状态进行联合决策，使定位频率的调整不再单纯以能耗为导向，而是在保证终端续航能力的前提下优先保留转向、停留及异常偏移等关键轨迹结构信息，进而有效防止轨迹重构过程中出现结构断裂、路径误判及异常行为漏检的情况，提高低电量条件下轨迹数据的表达完整性与分析可靠性。