一种基于单向循环列表的公交自动报站方法与流程

1.本发明涉及智能交通研究领域，尤其是公交自动报站的方法，具体涉及一种基于单向循环列表的公交自动报站方法。


背景技术：

2.随着城市公交智能化需求的日益增长，国内各城市的公交车自动报站系统进入了快速研发和应用的阶段。公交车辆的自动报站是智能公交系统中一项非常重要的功能。公交车辆的自动报站不仅能够避免驾驶员操作失误，极大减少漏报站、错报站和过晚报站等现象的出现，而且还能降低驾驶员的驾驶强度，预防交通事故的发生，具有重要的实际应用价值。在实现本发明过程中，发明人发现现有技术中至少存在如下问题：目前的自动报站设备及各类自动报站算法大多需要人工确认车辆行驶方向，采用连续上行和连续下行计数的判断方法进行报站，但是这类算法对系统控制器处理能力要求比较高。目前gps计数仍是各城市公交自动报站设备应用最广泛的定位计数，一些算法利用gps数据携带方位角这一特性来判断车辆行驶方向，在一定程度上降低了自动报站的误报率，但gps模块稳定性有限，某些情况定位数据中并不携带方位角信息，导致依赖方位角来判读车辆行驶方向的算法容易发生误判。


技术实现要素：

3.为了克服现有技术的不足，本发明提供了一种基于单向循环列表的公交自动报站方法，该方法只依赖经纬度数据并且不涉及方位角等相关计算，利用单向循环列表存储站点信息，从而摒弃了车辆上下行概念，并解决了因车辆突然跨站或调头而造成的误报问题。技术方案如下：本发明提供了一种基于单向循环列表的公交自动报站方法，该方法包括以下步骤：步骤1，对公交车载报站设备终端初始化时，使用本地匹配方式存储包含公交线路站点信息的单向循环列表，在公交车运行过程突发路线变更时，则采用远程配置的方式更新报站设备终端中的线路站点信息。
4.步骤2，按照公交车正常行驶所经过的站点次序，将线路上所有站点依次编号排列形成一个单向循环列表，单向循环列表包含了各个站点对应的站号、站点名称、站点经纬度信息，将上述站点数据对应的单向循环列表存储到报站设备终端的存储模块内。
5.步骤3，报站设备终端按固定时间周期t接收实时gps数据，当公交车辆速度v≠0时，报站设备终端保存位置信息从而获取公交车当前位置。设定距离值l，使得与周期t、公交车行驶速度v满足条件：v*t≤2l，即确保公交车经过任意站点时以设定周期t进行计算和判定。规定任意时刻公交车当前位置与单向循环列表中站点位置间线性距离为ld，当至少连续周期的两次判定均能满足l
d 《 l时，该站点为可能到达的站点。
6.针对可能到达的站点，计算并记录单向循环列表中该可能到达站点的下一站点与
所述公交车的当前位置间的的线性距离设为l
d 1
。
7.步骤4，根据前后两个周期得到的数据判断车辆进站点；设置fro_1、fro_2分别存储步骤3中上一周期站点匹配所得的第一个和第二个可能到达站点的站号；d_fro_1、d_fro_2分别存储上一周期的公交车位置与这两个可能达到站点在单向循环列表中下一站点之间的线性距离；cur_1、cur_2分别存储当前周期的站点匹配所得第一个和第二个可能站点的站号；d_cur_1、d_cur_2分别存储当前周期的公交车位置与可能到达站点在单向循环列表中的下一站点直接的线性距离；当匹配到的可能到达站点只有一个时，对应的第二个数值为0。
8.对是否符合单向循环排列的判定，存在如下四种不同情况：（1）若前后两个周期都只匹配到一个可能到达站点，比较匹配站号是否相同，若相同且前后两个周期的线性距离满足递减规律，则认为该匹配站号所对应的站点为车辆当前进站站点。
9.（2）若上一周期匹配到一个可能到达站点，当前周期匹配到两个可能到达站点，当前周期中的两个可能到达站点有一个与上一周期匹配站点相同，若该相同的匹配站点对应的前后两个周期的l
d 1
值呈递减趋势，则该相同的匹配站点即为车辆当前进站站点，否则认为后一周期的另一个匹配站点为当前进站点。
10.（3）若上一周期匹配到两个可能到达站点，当前周期匹配到一个可能到达站点。上一周期的两个可能到达站点中有一个与当前周期的匹配站点相同，若该相同的匹配站点对应的前后两个周期中l
d 1
值呈递减趋势，则相同的匹配站点即为车辆当前进站站点，否则认为前一周期另一个匹配站号为当前进站点。
11.（4）若上一周期与当前周期都匹配到了两个可能到达站点，比较前后两个周期匹配到的相同对应的l
d 1
值，若呈递减趋势则认为该匹配站点为当前进站站点，否则认为另一个匹配站点为当前进站站点。
12.若均不满足上述（1）~（4）情况的判定条件，则所求取的可能到达站点是逆行或虚假站点，不进行进站报站。
13.步骤5，通过步骤4车辆进站点判断后，继续以设定周期t计算所接收到的公交车当前位置与已确定的当前进站站点之间的线性距离，当线性距离不再小于设定距离值l时，将单向循环列表中的下一站点设置为预报站点，进行出站预报。
14.优选的，步骤4（1）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同；若相同且满足距离d_cur_1大于d_fro_1，则认为fro_1对应的站点即为车辆当前进站点。
15.优选的，步骤4（2）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同，若相同则比较距离d_cur_1与d_fro_1的大小，若d_cur_1小于d_fro_1则认为cur_1所对应的站点为车辆当前进站站点，否则认为cur_2所对应的站点为车辆当前进站站点；若fro_1与cur_1所记录的站号不同，则再比较距离d_cur2与d_fro_1的大小，d_cur_2小于d_fro_1则认为cur_2对应的站点为车辆当前进站站点，否则认为cur_1对应的站点为车辆当前进站站点。
16.优选的，步骤4（3）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同，若相同则比较距离d_cur_1与d_fro_1的大小，d_cur_1小于d_fro_1则认为fro_1对应的站点为当前进站点，否则认为fro_2对应的站点为当前进站点；若fro_1与cur_1所记录的站号不同，则再比较距离d_fro_2与d_cur_1的大小，若d_cur_1小于d_fro_2则认为fro_2对应的站点为当前进站点，否则认
为fro_1对应的站点为当前进站点。
17.优选的，步骤4（4）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同，若相同则比较距离d_cur_1与d_fro_1的大小，d_cur_1小于d_fro_1则认为cur_1对应的站点为车辆当前进站站点；否则认为cur_2对应的站点为车辆当前进站站点；若fro_1与cur_1所记录的站号不同，则比较距离d_cur_1与d_fro_2的大小，若d_cur_1小于d_fro_2则认为fro_2对应的站点为车辆当前进站站点，否则认为站号为fro_1对应的站点为车辆当前进站站点。
18.优选的，步骤5中，还包括将前后两次记录中其他的满足小于设定距离值l的可能到达站点及其线性距离清除。
19.与现有技术相比，上述技术方案中的一个技术方案具有如下有益效果：本发明不依赖gps数据中方位角信息，降低了自动报站的误报率。同时降低了站点匹配的计算复杂度；利用单向循环列表存储站点信息，解决了因车辆突然跨站或调头而造成的误报问题。
附图说明
20.图1 为本公开实施例提供的车辆进站点判断的第一种匹配流程图。
21.图2为本公开实施例提供的车辆进站点判断的第二种匹配流程图。
22.图3为本公开实施例提供的车辆进站点判断的第三种匹配流程图。
23.图4为本公开实施例提供的车辆进站点判断的第四种匹配流程图。
具体实施方式
24.为了阐明本发明的技术方案和工作原理，下面将结合附图对本公开实施方式做进一步的详细描述。上述所有可选技术方案，可以采用任意结合形成本公开的可选实施例，在此不再一一赘述。
25.本技术的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“步骤1”、“步骤2”、“步骤3”等类似描述是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本技术的实施例能够以除了在这里描述的那些以外的顺序实施。
26.本实施例中，所述公交自动报站方法，也可以用于与公交车采用类似运行模式的企业班车、大巴车辆、地铁等车辆的报站。
27.本公开实施例提供了一种基于单向循环列表的公交自动报站方法，该方法包括以下步骤：步骤1，对公交车载报站设备终端初始化时，使用本地匹配方式存储包含公交线路站点信息的单向循环列表，在公交车运行过程突发路线变更时，则采用远程配置的方式更新报站设备终端中的线路站点信息。
28.步骤2，按照公交车正常行驶所经过的站点次序，将线路上所有站点依次编号排列形成一个单向循环列表，单向循环列表包含了各个站点对应的站号、站点名称、站点经纬度等信息，将上述站点数据对应的单向循环列表存储到报站设备终端的存储模块内。
29.步骤3，报站设备终端按固定时间周期t接收实时gps数据，当公交车辆速度v≠0时，报站设备终端保存位置信息从而获取公交车当前位置。设定距离值l，使得与周期t、公交车行驶速度v满足条件：v*t≤2l，即确保公交车经过任意站点时以设定周期t进行计算和
判定。规定任意时刻公交车当前位置与单向循环列表中站点位置间线性距离为ld，当至少连续周期的两次判定均能满足l
d 《 l时，该站点为可能到达的站点。考虑公交车行驶速度正常范围，设定周期t的取值范围为0.5~5 s；设定距离值l的取值范围为10~60 m。
30.按照周期t对所获取的ld进行测算，根据站点实际分布状况，大部分匹配结果都只有一个站点符合要求，而当往返路线对应站点距离较近时则可能出现两个满足条件的站点，进一步对可能到达站点进行计算，计算并记录单向循环列表中该可能到达站点的下一站点与所述公交车的当前位置间的的线性距离设为l
d 1
。
31.步骤4，根据前后两个周期得到的数据判断车辆进站点；设置fro_1、fro_2分别存储步骤3中上一周期站点匹配所得的第一个和第二个可能到达站点的站号；d_fro_1、d_fro_2分别存储上一周期的公交车位置与这两个可能达到站点在单向循环列表中下一站点之间的线性距离；cur_1、cur_2分别存储当前周期的站点匹配所得第一个和第二个可能站点的站号；d_cur_1、d_cur_2分别存储当前周期的公交车位置与可能到达站点在单向循环列表中的下一站点直接的线性距离。当匹配到的可能到达站点只有一个时，对应的第二个数值为0，若上一周期只匹配到一个可能到达站点，那么fro_2=0、d_fro_2=0，若当前周期只匹配到一个可能到达站点，那么cur_2=0、d_cur_2=0。
32.对于上述步骤，可能存在四种不同情况对其是否符合单向循环排列的判定如下：（1）若前后两个周期都只匹配到一个可能到达站点，比较匹配站号是否相同，若相同且前后两个周期的线性距离满足递减规律，则认为该匹配站号所对应的站点为车辆当前进站站点。具体流程如附图1所示，步骤4（1）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同；若相同且满足距离d_cur_1大于d_fro_1，则认为fro_1对应的站点即为车辆当前进站点。
33.（2）若上一周期匹配到一个可能到达站点，当前周期匹配到两个可能到达站点，当前周期中的两个可能到达站点有一个与上一周期匹配站点相同，若该相同的匹配站点对应的前后两个周期的l
d 1
值呈递减趋势，则该相同的匹配站点即为车辆当前进站站点，否则认为后一周期的另一个匹配站点为当前进站点。具体流程如附图2所示，步骤4（2）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同，若相同则比较距离d_cur_1与d_fro_1的大小，若d_cur_1小于d_fro_1则认为cur_1所对应的站点为车辆当前进站站点，否则认为cur_2所对应的站点为车辆当前进站站点；若fro_1与cur_1所记录的站号不同，则再比较距离d_cur2与d_fro_1的大小，d_cur_2小于d_fro_1则认为cur_2对应的站点为车辆当前进站站点，否则认为cur_1对应的站点为车辆当前进站站点。
34.（3）上一周期匹配到两个可能到达站点，当前周期匹配到一个可能到达站点。上一周期的两个可能到达站点中有一个与当前周期的匹配站点相同，若该相同的匹配站点对应的前后两个周期中l
d 1
值呈递减趋势，则相同的匹配站点即为车辆当前进站站点，否则认为前一周期另一个匹配站号为当前进站点。具体流程如附图3所示，步骤4（3）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同，若相同则比较距离d_cur_1与d_fro_1的大小，d_cur_1小于d_fro_1则认为fro_1对应的站点为当前进站点，否则认为fro_2对应的站点为当前进站点；若fro_1与cur_1所记录的站号不同，则再比较距离d_fro_2与d_cur_1的大小，若d_cur_1小于d_fro_2则认为fro_2对应的站点为当前进站点，否则认为fro_1对应的站点为当前进站点。
35.（4）上一周期与当前周期都匹配到了两个可能到达站点，比较前后两个周期匹配到的相同对应的l
d 1
值，若呈递减趋势则认为该匹配站点为当前进站站点，否则认为另一个
匹配站点为当前进站站点。具体流程如附图4所示，步骤4（4）具体为：比较fro_1与cur_1是否相同，若相同则比较距离d_cur_1与d_fro_1的大小，d_cur_1小于d_fro_1则认为cur_1对应的站点为车辆当前进站站点；否则认为cur_2对应的站点为车辆当前进站站点；若fro_1与cur_1所记录的站号不同，则比较距离d_cur_1与d_fro_2的大小，若d_cur_1小于d_fro_2则认为fro_2对应的站点为车辆当前进站站点，否则认为站号为fro_1对应的站点为车辆当前进站站点。
36.若均不满足上述（1）~（4）情况的判定条件，则所求取的可能到达站点是逆行或虚假站点，不进行进站报站。
37.步骤5，通过步骤4车辆进站点判断后，继续以设定周期t计算所接收到的公交车当前位置与已确定的当前进站站点之间的线性距离，当线性距离不再小于设定距离值l时，将单向循环列表中的下一站点设置为预报站点，进行出站预报。
38.为避免下一次的进站站点误判，还需还包括将前后两次记录中其他的满足小于设定距离值l的可能到达站点及其线性距离清除。将公交线路所有站点按照所述单向循环列表的方式存储后，公交车辆出站的预报站点必将是当前进站站点在单向循环列表中的下一个站点。
39.以上结合附图对本发明进行了示例性描述，显然，本发明具体实现并不受上述方式的限制，凡是采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进；或者未经改进、等同替换，将本发明的上述构思和技术方案直接应用于其他场合的，均在本发明的保护范围之内。