基于轨迹数据检测车辆偏航的方法、装置、设备及介质

技术领域

本发明涉及车辆导航技术领域，特别涉及一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法、装置、设备及介质。

背景技术

如今用户利用终端导航软件进行导航驾驶越来越普遍，通过导航为用户驾驶提供了方便。

在导航过程中，偏航识别对用户导航体验非常重要，在用户偏离规划路线的情况下，需要尽早、准确的识别出偏航，然后可为用户规划出新路线，准确、及时引导用户驾驶。目前比较常用的偏航识别方法，基本都是基于雷达传感器或者基于视频图像设备采集数据进行分析判定，这种方法需要加装一种或多种精密设备，成本比较高，难以推广实施。

发明内容

本公开实施例提供了一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法、装置、设备及介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本申请实施例提供了一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法，包括：

获取待导航路线的起始地和目的地；

查询与起始地和目的地相同的历史行驶路线，并将查询到的历史行驶路线组成导航路线数据库；

将车辆与导航路线数据库中的历史行驶路线进行匹配，得到与车辆匹配的历史行驶路线；

基于与车辆匹配的历史行驶路线对车辆进行导航；

根据车辆当前的位置，在导航路线预设范围内设置电子围栏，若车辆驶离电子围栏，且无法与导航路线数据库中的所有历史行驶路线进行匹配，确定车辆发生偏航。

在一个可选地实施例中，查询与起始地和目的地相同的历史行驶路线之前，还包括：

获取车辆的历史轨迹数据；

根据历史轨迹数据得到车辆的停靠点数据；

根据停靠点数据对历史轨迹数据进行分段，得到分段轨迹；

将分段轨迹与路网数据进行匹配，得到车辆的历史行驶路线。

在一个可选地实施例中，将查询到的历史行驶路线组成导航路线数据库，包括：

计算查询到的历史行驶路线的相似度；

根据相似度，确定相同的历史行驶路线出现的次数；

根据相同的历史行驶路线出现的次数从高到低进行排序，将排在前面的预设数量条历史行驶路线组成导航路线数据库。

在一个可选地实施例中，将车辆与导航路线数据库中的历史行驶路线进行匹配，得到与车辆匹配的历史行驶路线，包括：

获取车辆当前的位置信息；

计算车辆当前的位置与导航路线数据库中的各个历史行驶路线的最短行驶距离；

根据最短行驶距离、各个历史行驶路线出现的次数、各个历史行驶路线的当前路况对应的权重计算匹配率；

将匹配率最高的历史行驶路线作为与车辆匹配的历史行驶路线。

在一个可选地实施例中，根据车辆当前的位置，在导航路线预设范围内设置电子围栏，若车辆驶离电子围栏，且无法与导航路线数据库中的所有历史行驶路线进行匹配，确定车辆发生偏航，包括：

根据匹配率的大小，对导航路线数据库中的历史行驶路线进行从高到低排序；

当车辆驶离当前导航路线的电子围栏时，按照匹配率将车辆依次与导航路线数据库中的其他历史行驶路线进行匹配；

若车辆与导航路线数据库中的其他历史行驶路线都无法匹配，确定车辆发生偏航。

在一个可选地实施例中，确定车辆发生偏航之后，还包括：

将偏航提示信息发送到车载终端和用户终端，并获取车辆当前的位置信息；

根据车辆当前的位置信息计算车辆的偏航距离；

若偏航距离大于预设距离阈值，或接收到用户下发的路径重置指令时，自动规划新的导航路径。

在一个可选地实施例中，自动规划新的导航路径，包括：

查询与车辆当前的位置信息、目的地信息相同的历史行驶路线，根据历史行驶路线自动规划新的导航路径；或，

根据车辆当前的位置信息、目的地信息，采用实时导航系统自动规划新的导航路径。

第二方面，本申请实施例提供了一种基于轨迹数据检测车辆偏航的装置，包括：

获取模块，用于获取待导航路线的起始地和目的地；

查询模块，用于查询与起始地和目的地相同的历史行驶路线，并将查询到的历史行驶路线组成导航路线数据库；

匹配模块，用于将车辆与导航路线数据库中的历史行驶路线进行匹配，得到与车辆匹配的历史行驶路线；

导航模块，用于基于与车辆匹配的历史行驶路线对车辆进行导航；

偏航检测模块，用于根据车辆当前的位置，在导航路线预设范围内设置电子围栏，若车辆驶离电子围栏，且无法与导航路线数据库中的所有历史行驶路线进行匹配，确定车辆发生偏航。

第三方面，本申请实施例提供了一种基于轨迹数据检测车辆偏航的设备，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法。

第四方面，本申请实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令可被处理器执行以实现上述实施例提供的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法。

本公开实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

根据本申请实施例提供的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法，根据车辆的历史轨迹数据确定车辆的历史常跑路线，选择与本次出行的起始地和目的地相同的历史常跑路线为车辆进行导航，通过采用历史常跑路线为车辆进行导航，更加符合司机的驾驶习惯。并且根据车辆的实时位置与设置的动态电子围栏的位置关系，准确识别车辆是否偏航。该方法仅根据车机上报的轨迹数据就可实现对车辆的导航，并可检测出车辆是否发生偏航，无需加装额外设备，大大降低了实施成本，且车辆出行要考虑道路情况、行程花费、运输时效等多种因素，也就使得车辆的行驶线路比较单一固定，从而具有更高的可预测性，增加本方法对于车辆偏航判定的准确性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法流程示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法另一流程示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法另一流程示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的装置结构示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的设备结构示意图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种计算机存储介质的示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统和方法的例子。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”是指两个或两个以上。“和/或”，描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。字符“/”一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

下面结合附图对本申请实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法进行详细介绍。参见图1，该方法具体包括以下步骤。

步骤S101、获取待导航路线的起始地和目的地。

在一种可能的实现方式中，接收用户上传的待导航路线，在待导航路线的起始地和目的地处设置电子围栏。例如，以起始地为圆心，以500米为半径，组成一个圆形范围的电子围栏，同样，以目的地为圆心，以500米为半径，组成一个圆形的电子围栏。

步骤S102、查询与起始地和目的地相同的历史行驶路线，并将查询到的历史行驶路线组成导航路线数据库。

在本申请的一个实施例中，车辆类型为货车，货车出行要考虑道路情况、行程花费、运输时效、物流园选址等多方面因素，其运输路线通常是比较固定的。因此，可以根据车辆的历史行驶轨迹分析历史行驶路线，根据历史行驶路线进行导航。

具体地，首先获取车辆的历史轨迹数据。例如，可获取车辆预设时间段内的GPS轨迹点数据，其中，GPS轨迹点是部署在车辆上的GPS(GlobalPositioning System，全球定位系统)设备实时上报的车辆位置数据。通常，GPS设备在实时上报时，上报的时间间隔可以根据实际情况进行设定，本申请优选时间间隔为30S。需要说明的是，本申请除了采用车辆安装GPS设备实时上报车辆的轨迹数据之外，还可以是由北斗设备定位车辆轨迹并进行上报。

其中，采集的历史轨迹数据包括车机时间、车机经纬度、瞬时速度、加速度、行驶方向、海拔等信息。对采集到的轨迹数据进行预处理，包括过滤经纬度异常数据、速度异常数据、方向异常数据等，得到预处理后的轨迹数据。将预处理后的轨迹数据按时间分片存储。

进一步地，分析存储的历史轨迹数据，得到车辆的停靠点数据。具体地，若车辆的瞬时速度小于5km/h，且与上一轨迹点坐标的距离小于10m，则视为停车起始轨迹点。自停车起始点向后查找到的第一个速度大于0的轨迹点视为停车结束轨迹点。将停车起始点、结束点之间的轨迹点数据视为一次停车行为并加入停靠数据集。根据停车起始点和结束点的时间间隔得到本次的停靠时长。

进一步地，设置停靠时长阈值，筛选出大于停靠时长阈值的停靠点，将筛选出的停靠点作为分隔点，对预处理后的轨迹数据进行分段，得到分段轨迹。其中，本申请实施例对停靠时长阈值的取值不做具体限制，可根据实际情况自行设定。

进一步地，将分段轨迹与实际路网数据进行匹配，得到分段轨迹对应的行驶路线。

然后，查询与待导航路线的起始地和目的地相同的历史行驶路线。在一种可能的实现方式中，判断历史行驶路线的起始地和目的地与待导航路线的起始地和目的地是否处在相同的电子围栏，若都处在相同的电子围栏，则该历史行驶路线与待导航路线的起始地和目的地相同。

进一步地，将查询到的历史行驶路线组成导航路线数据库。

具体地，计算查询到的历史行驶路线的相似度，根据道路之间的相似度，确定相同的历史行驶路线出现的次数。例如，分析历史行驶路线中各个道路的等级，保留其中国家干线道路、省干线道路、县道路、乡道路，以及行驶里程大于预设值的道路。将各个历史行驶路线中的道路进行匹配，若道路行驶顺序一致，各道路行驶里程差不超过10％，即认定为历史行驶路线相似度较高，该历史行驶路线相似。

进一步地，根据相同的历史行驶路线出现的次数从高到低进行排序，将排在前面的预设数量条历史行驶路线组成导航路线数据库。

例如，第一历史行驶路线在车辆的历史行驶记录中出现8次，第二历史行驶路线在车辆的历史行驶记录中出现7次，第三历史行驶路线在车辆的历史行驶记录中出现9次，第四历史行驶路线在车辆的历史行驶记录中出现5次，第五历史行驶路线在车辆的历史行驶记录中出现2次，第六历史行驶路线在车辆的历史行驶记录中出现3次，则排序后的结果依次为：第三历史行驶路线、第一历史行驶路线、第二历史行驶路线、第四历史行驶路线、第六历史行驶路线、第五历史行驶路线。将排在前面的三条历史行驶路线组成导航路线数据库。

通过分析相同路线出现的次数，可以挖掘出用户的常跑路线，因为货车出行要考虑道路情况、行程花费、运输时效等多种因素，也就使得货车的行驶线路比较单一固定，所以出现次数多的常跑路线具有很大的参考价值。

步骤S103、将车辆与导航路线数据库中的历史行驶路线进行匹配，得到与车辆匹配的历史行驶路线。

在一种可能的实现方式中，获取车辆在行驶过程中的实时轨迹点数据，根据车辆的实时位置，与导航路线数据库中的多条历史行驶路线进行匹配，得到与车辆匹配的历史行驶路线。

具体地，首先获取车辆当前的位置信息，计算车辆当前的位置与导航路线数据库中的各个历史行驶路线的最短行驶距离，可根据车辆的实时位置判断距离哪一条历史行驶路线较近。然后再结合各个历史行驶路线的出现次数，以及各个历史行驶路线的最新路况，综合分析，得出目前与车辆最匹配的历史行驶路线。

例如，根据最短行驶距离、各个历史行驶路线出现的次数、各个历史行驶路线的当前路况对应的权重计算匹配率。

其中，路况值可根据当前路况的状态确定，例如交通管制路况值为20分，拥堵路况值为30分，十分拥堵路况值为20分，正常通行路况值为50分。

最后，将匹配率最高的历史行驶路线作为与车辆匹配的历史行驶路线。根据该步骤，可根据车辆的实时位置、各个历史行驶路线的出现次数以及各个历史行驶路线的最新路况，综合分析，得出目前与车辆最匹配的历史行驶路线。具有更高的可预测性。

步骤S104、基于与车辆匹配的历史行驶路线对车辆进行导航。

通常，得到与车辆匹配的历史行驶路线之后，基于与车辆匹配的历史行驶路线对车辆进行导航，引导车辆按照历史行驶路线进行驾驶。

本公开实施例中的车辆导航方法，仅根据车辆的轨迹点数据，即可分析出与车辆当前的行驶路线最匹配的历史行驶路线，基于历史行驶路线对车辆进行导航，可以满足用户的驾驶偏好，规划出更符合用户驾驶习惯的路线，进一步降低了偏航发生的情况。

步骤S105、根据车辆当前的位置，在导航路线预设范围内设置电子围栏，若车辆驶离电子围栏，且无法与导航路线数据库中的所有历史行驶路线进行匹配，确定车辆发生偏航。

在一个可选地实施例中，首先根据匹配率的大小，对导航路线数据库中的历史行驶路线进行从高到低排序。

然后，车辆首先在匹配率最高的历史行驶路线上行驶，以车辆当前的轨迹点为起点，沿着规划线路生成一个预设范围的动态电子围栏，例如，沿着规划线路生成一个长2km的动态电子围栏。当车辆驶离当前导航路线的电子围栏时，获取车辆实时位置，依次与导航路线数据库中的其他历史行驶路线进行匹配，判断车辆是否在其他历史行驶路线上。若车辆与导航路线数据库中的其他历史行驶路线都无法匹配，确定车辆发生偏航。

在一个可选地实施例中，确定车辆发生偏航之后，还包括将偏航提示信息发送到车载终端和用户终端。例如，确定车辆发生偏航之后，车机发出“您已偏离导航路线”的语音提示信息，并将偏航的路线信息在用户终端进行显示。

在一个可选地实施例中，确定车辆发生偏航之后，还包括获取车辆当前的位置信息，根据车辆当前的位置信息计算车辆的偏航距离。具体地，计算车辆当前的位置与规划路线的最短距离，将该最短距离作为偏航距离。

若偏航距离大于预设距离阈值，或接收到用户下发的路径重置指令时，自动规划新的导航路径。其中，本申请实施例对预设距离阈值的取值不做具体限定，实际情况中可自行设定。

在一个可选地实施例中，当需要重新规划路径时，可以查询与车辆当前的位置信息、目的地信息相同的历史行驶路线，根据步骤S101-步骤S104中的路线规划方法，自动规划新的导航路径。

在一个可选地实施例中，若没有与车辆当前的位置信息、目的地信息相同的历史行驶路线，可以自动根据车辆当前的位置信息、目的地信息，采用实时导航系统自动规划新的导航路径。例如，自动采集车辆的当前位置信息以及输入的目的地信息，将车辆当前的位置信息、目的地信息输入导航软件，得到输出的新的导航路径。

根据该步骤，可以及时检测出司机发生偏航，当检测出车辆发生偏航之后，还可以自动发出偏航提示信息，并自动规划新的导航路径。

为了便于理解本申请实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法，下面结合附图2和3进行说明。如图2所示，该方法包括以下步骤。

首先，采集车辆的轨迹数据，提取预设时间段内的轨迹样本数据，对提取的样本数据进行停靠分析。使用符合预设停靠条件的停靠点对轨迹样本进行分段。

进一步地，查找待导航路线的出发地和目的地所处的电子围栏，筛选出与待导航路线的出发地和目的地相同的分段轨迹，并进行实际道路匹配，得到历史行驶路线。

进一步地，统计历史行驶路线的出现频次，并依据车辆的实际位置找到最匹配的历史路线，根据最匹配的历史行驶路线进行路径规划。然后，以车辆当前的轨迹点为起点，沿着规划线路生成一个预设范围的动态电子围栏，依据车辆与电子围栏的位置进行偏航判定。

在一个可选地实施例中，具体的偏航判定方法如图3所示。

首先，获取车辆当前的位置坐标，将车辆当前的位置与预设行驶线路集进行匹配，选取匹配成功的线路中出现频次最多的一条，作为行驶线路。

进一步地，以车辆当前的轨迹点为起点，沿着规划线路生成一个长2km的动态电子围栏。判断车辆是否驶出电子围栏，若没有驶出电子围栏，继续沿着规划路线行驶，若驶出电子围栏，返回开始的步骤，继续获取车辆当前的位置坐标，将车辆当前的位置与预设行驶线路集进行匹配，基于匹配的道路进行行驶，并设置动态电子围栏。当车辆驶出电子围栏且与预设行驶线路集中的线路都无法匹配时，确定车辆发生偏航。

根据本申请实施例提供的一种基于轨迹数据检测车辆偏航的方法，选择与本次出行的起始地和目的地相同的历史常跑路线为车辆进行导航，通过采用历史常跑路线为车辆进行导航，更加符合司机的驾驶习惯。并且根据车辆的实时位置与设置的动态电子围栏的位置关系，准确识别车辆是否偏航。该方法仅根据车机上报的轨迹数据就可实现对车辆的导航，并可检测出车辆是否发生偏航，无需加装额外设备，大大降低了实施成本。

本公开实施例还提供一种基于轨迹数据检测车辆偏航的装置，该装置用于执行上述实施例的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法，如图4所示，该装置包括：获取模块401、查询模块402、匹配模块403、导航模块404、偏航检测模块405。

获取模块401，用于获取待导航路线的起始地和目的地；

查询模块402，用于查询与起始地和目的地相同的历史行驶路线，并将查询到的历史行驶路线组成导航路线数据库；

匹配模块403，用于将车辆与导航路线数据库中的历史行驶路线进行匹配，得到与车辆匹配的历史行驶路线；

导航模块404，用于基于与车辆匹配的历史行驶路线对车辆进行导航；

偏航检测模块405，用于根据车辆当前的位置，在导航路线预设范围内设置电子围栏，若车辆驶离电子围栏，且无法与导航路线数据库中的所有历史行驶路线进行匹配，确定车辆发生偏航。

需要说明的是，上述实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的装置在执行基于轨迹数据检测车辆偏航的方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的装置与基于轨迹数据检测车辆偏航的方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本公开实施例还提供一种与前述实施例所提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法对应的电子设备，以执行上述基于轨迹数据检测车辆偏航的方法。

请参考图5，其示出了本申请的一些实施例所提供的一种电子设备的示意图。如图5所示，电子设备包括：处理器500，存储器501，总线502和通信接口503，处理器500、通信接口503和存储器501通过总线502连接；存储器501中存储有可在处理器500上运行的计算机程序，处理器500运行计算机程序时执行本申请前述任一实施例所提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法。

其中，存储器501可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口503(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线502可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器501用于存储程序，处理器500在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法可以应用于处理器500中，或者由处理器500实现。

处理器500可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器500中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器500可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器501，处理器500读取存储器501中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的电子设备与本申请实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法对应的计算机可读存储介质，请参考图6，其示出的计算机可读存储介质为光盘600，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施例所提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法。

需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的基于轨迹数据检测车辆偏航的方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。