[发明专利]一种用于学员往返监护的路径感知电子围栏系统

权利要求书

1.一种用于学员往返监护的路径感知电子围栏系统，包含定位终端、服务平台和通信网络，其特征在于，所述服务平台包括服务器和服务人员，所述定位终端通过所述通信网络与所述服务器连接，上报被监护学员的监护信息；所述监护信息包含位置信息和时间信息；

所述服务器设置路径感知电子围栏；所述路径感知电子围栏，由在第一位置处设置的第一位置电子围栏、在第二位置处设置的第二位置电子围栏和沿着常路径的路径电子围栏三者合并构成一个整体的电子围栏，包含区域信息；所述路径感知电子围栏还包含所述常路径，所述常路径基于所述被监护学员历史往返的轨迹记录得出；所述第一位置电子围栏是以所述第一位置为中心的圆形；所述第二位置电子围栏是以所述第二位置为中心的圆形；所述路径电子围栏是以所述常路径为中线扩展的狭窄通道；所述第一位置电子围栏和所述第二位置电子围栏的直径，均大于所述路径电子围栏的所述狭窄通道的宽度；

所述常路径包含路径方向信息，还包含允许所述被监护学员进行往返的时间段信息和预期耗时信息；在所述路径感知电子围栏中设置多个特定定位点；所述被监护学员沿着所述常路径的所述方向信息中指定的方向，从起点开始行进并抵达每一个所述特定定位点的合理耗时，记录为所述常路径的所述预期耗时信息;

所述路径感知电子围栏形成包含：

步骤101、将所述常路径分解成多个连续的子路径；

步骤102、以所述子路径为轴线向两侧扩展，形成包含所述子路径的管道形状；

步骤103、将所述管道形状首尾连接；

步骤104、去除所有重叠部分的内部线条、保留重叠部分的外围线条，构成所述路径电子围栏；

步骤105、以所述第一位置的定位点为中心，形成所述第一位置电子围栏；

步骤106、以所述第二位置的定位点为中心，形成所述第二位置电子围栏；

步骤107、将所述第一位置电子围栏和所述路径电子围栏连接，连接方式为将所述路径电子围栏一端放置于所述第一位置电子围栏的中心上；

步骤108、去除所述第一位置电子围栏和所述路径电子围栏重叠部分的内部线条，保留重叠部分的外部线条；

步骤109、将所述第二位置电子围栏和所述路径电子围栏连接，连接方式为将所述路径电子围栏一端放置于所述第二位置电子围栏的中心上；

步骤110、去除所述第二位置电子围栏和所述路径电子围栏重叠部分的内部线条，保留重叠部分的外部线条；

步骤111、将所有保留的线条连接起来，构成一个封闭的区域，形成所述路径感知电子围栏的所述区域信息；

步骤112、记录所述常路径的所述路径方向信息，形成所述路径感知电子围栏的所述方向信息;

所述常路径基于所述学员的一个或者多个历史所述轨迹记录计算获得；所述轨迹记录包含所述监护信息；所述常路径的生成包含步骤：

步骤201、从所述轨迹记录中，依据所述时间信息，选取时间上相邻的两个定位点的位置，形成相邻定位点；

步骤202、将所述相邻定位点投射到地图上；

步骤203、在所述地图上，排除不合理的路径选择，求解所述相邻定位点之间的最短路径，得到合理路径；

步骤204、重复步骤201至步骤203，直到所述轨迹记录中所有的点都遍历完成，得到一个或者多个所述合理路径；

步骤205、以所述时间信息排序，连接全部所述合理路径，并记录所述路径方向信息，形成所述常路径，所述合理路径的方向记录为所述常路径的所述路径方向信息;

所述预期耗时信息计算步骤包含：

步骤401、将所述路径感知电子围栏分隔成多个小区域，每个所述小区域包含一个所述特定定位点；

步骤402、从所述轨迹记录中，得到所述学员从所述起点开始直到进入每一个所述小区域的耗时；

步骤403、对于多条轨迹记录，重复步骤402，得到对应每一个所述小区域的多个所述耗时，计算所有所述耗时的平均值；

步骤404、将所述平均值作为所述小区域对应的所述特定定位点的所述合理耗时，保存为所述常路径的所述预期耗时信息；

所述服务器收到的所述监护信息后，按照下列步骤处理信息：

步骤601、所述服务器将所述监护信息中的所述位置信息与所述路径感知电子围栏的所述区域信息比对，当发现所述位置信息超出所述路径感知电子围栏的所述区域信息的时候，向所述服务人员报告异常情况，处理完成；其他情况进入步骤602；

步骤602、所述服务器将所述监护信息中的所述时间信息与所述路径感知电子围栏对应的所述常路径的所述时间段信息比对，当比对结果不允许所述被监护学员出行时，进入步骤603，否则进入步骤604；

步骤603、当发现所述位置信息超出所述第一位置电子围栏和所述第二位置电子围栏包含的所述区域信息时，向所述服务人员报告异常情况，处理完成；其他情况进入步骤604；

步骤604、当发现所述位置信息处于所述路径电子围栏包含的所述区域信息中时，所述服务器根据历史最近的多个所述位置信息计算出所述定位终端的运动方向，当所述运动方向和所述路径感知电子围栏对应的所述常路径的所述方向信息不符合的时候，向所述服务人员报告异常情况，处理完成；其他情况进入步骤605；

步骤605、所述服务器寻找到一个和所述位置信息最接近的但尚未抵达的所述特定定位点，并比对所述特定定位点对应的所述预期耗时信息和所述监护信息中的所述时间信息，当所述监护信息中的所述时间信息大于所述预期耗时信息的时候，向所述服务人员报告异常情况，处理完成；其他情况不报告异常情况，处理完成。