[发明专利]基于GPS数据异常检测和修复方法

权利要求书

1.一个实现对GPS异常数据检测和修复的方法，其总体特征是将GPS数据中存在的各类异常实现检测和修复，本发明区别于其他的GPS异常修复方法，针对GPS数据中的异常实现了全面的分析，并对不同种类的异常提供了相应的检测和修复算法，提高了数据的整体质量，对交通状况分析和无人驾驶技术的发展提供非常大的帮助。其过程由以下四部分构成：

(1)数据预处理：按照设备存储的最大延迟，对无序数据使用基于堆排序的最大乱序排序算法对原始数据进行排序，根据近邻数据去除重复数据；

(2)数据填充：根据(1)中处理的数据，对GPS原始数据中的无效数据、缺失数据进行检测，并通过异常数据周围正常数据之间的变化情况均加速的分析数据缺失并对数据进行填充；

(3)数据修复：在(2)填充数据之后，对漂移的异常数据使用动态范围约束修复偏离轨迹较大的异常，使用基于滑动窗口的最大似然估计算法修复偏离轨迹较小的异常，选用两种算法来修复漂移数据不仅减小了对原始数据的修改，而且保证了原始数据的完整性，在此基础上对保存速度方法的GPS数据通过分析数据方向属性判断GPS采集的轨迹路径状况，提高修复的精度；

(4)数据转换：将(3)得到的修复之后高质量的数据使用可扩展的数据库SECONDO进行数据类型转换，将数据点Point类型转换为移动对象数据类型MPoint，移动点MPoint的运动情况可以直观的反映出行车的历史轨迹。

2.根据权利要求1所述的GPS异常数据检测和修复方法，其特征在于可以全面的对GPS数据中存在的不同类型的异常进行了检测和修复，针对不同类型的异常问题采用了相对应的算法，该发明提供了三种大类型的异常修复算法，更加高效的修复了异常数据，提高了数据质量。

3.根据权利要求2所述的GPS异常数据检测和修复方法，其特征在于方法框架便于维护，不同异常检测修复方法之间的耦合度低，可以将方法框架中的局部方法应用于其他数据检测和修复领域，也可以将其他领域中优秀的算法结合进框架提高整体方法的准确率。

4.根据权利要求3所述的GPS异常数据检测和修复方法，其特征在于分析原始数据的方向属性，通过方向的变化统计判断数据采集的轨迹路径状况，提高数据修复的精度。

5.根据权利要求4所述的GPS异常数据检测和修复方法，其特征在于修复之后的高质量数据可以通过可扩展移动对象数据库SECONDO进行转化，将点类型Point数据转化为移动对象数据类型MPoint，通过观察移动点的运动情况来分析行车的轨迹。