[发明专利]一种通过路线区域判断车辆是否偏离预定路线的方法

说明书

技术领域

本发明属于卫星定位监控领域，涉及一种基于经纬度的，通过路线区域判断车辆途经点是否偏离预定路线的方法。

背景技术

随着GPS行业应用的发展，一些特殊车辆，如危险化学品运输车、公交车、银行押运车等，其行驶路线需要预先进行规划，并实时地加以监督和管理。因此，各种基于GIS地图的路径表示方式以及判断车辆是否按照预定的路线行驶的方法便应运而生。

常见的路线区域的表示方式有：

一、用若干个点来构成不规则多边形的路线区域；

二、用若干个由点、斜率和宽度表示的平行四边形来构成路线区域；

三、用路线上若干个点和路线宽度来表示路线区域。

不同的方式判断目标点与路线区域位置关系的算法也各不相同。根据以往实际应用的经验，前两种方式在监控中心和移动终端实现起来都比较复杂，处理效率和准确度较低，不是优选方案。

业内通常采用第三种方式，即用点和宽度来表示路线区域。此方式监控中心实现起来比较简便；但移动终端方面，常规的处理方法是先计算得到由路线上相邻点确定的直线方程，再用点到直线的距离公式计算目标点与直线的垂直距离，由此判断目标点是否落在路线区域内。这样的运算过程对于大多数处理能力有限的移动终端来说，比较复杂，处理效率低，使用起来不够方便。

发明内容

本发明的目的在于提供一种使用更为简便的算法来判断车辆途经点与路线区域的位置关系，从而判断出该途经点是否偏航的方法。

本发明一种通过路线区域判断车辆是否偏离预定路线的方法，包括以下具体步骤：

步骤1、首先，监控中心在GIS地图上对需要规划的路线选取若干个参考点，并设定该相邻的两个参考点的路段宽度；监控中心路线规划完毕后，将包含有路线上各个参考点的经纬度数据和对应各路段的路段宽度数据的路线数据，保存在监控中心的数据库中，并通过无线通讯网络下发至移动终端进而保存到存储单元中供后续查询；

步骤2、车辆行驶的时候，移动终端中的卫星定位模块定时输出车辆途经点的位置信息至MCU，由MCU计算出车辆途经点与路线上各参考点的距离，当轮询到距离小于阈值的参考点时，逐一计算车辆当前途经点到所述参考点中各相邻点确定的路段的距离，若与这些路段的距离中有一个距离不大于与该路段对应的路段宽度，则认为该车辆途经点处于路线区域内；反之，若与这些路段的所有距离都大于与该路段对应的路段宽度，则认为该车辆途经点处于路线区域外，判断车辆已偏离规划路线。

对车辆途经点与路线上各参考点的距离超过阈值的点每隔一较长时间轮询一次，一旦距离小于阈值时缩短轮询的间隔时间。

所述步骤2中计算车辆途经点与路线上各参考点的距离的具体做法是，设A、B为路线上的两个参考点，C为车辆途经点，A、B、C三点的坐标为A(x₀，y₀)，B(x₁，y₁)，C(x₂，y₂)，其中，东经和北纬为正，西经和南纬为负；

则可推算出点C在线段AB上的投影点C’的坐标(x，y)，然后根据球面两点距离公式计算CC’的长度L

L＝R*acos(cos(w1)*cos(w2)*cos(j1-j2)+sin(w1)*sin(w2))……(1)

其中，R表示地球的平均半径，w1、j1和w2、j2分别表示A、B两点以弧度为单位的纬度和经度；

步骤2中计算车辆途经点到所述两相邻参考点所确定的路段的距离的具体做法是，设所述路段对应的路段宽度为d，线段AB、AC、BC、AC’的模分别为a、b、c、b’，则

b’＝b*cosθ，b’为负则表示C’点在AB的反向延长线上；

再设γ为任意实数，则有