一种基于GIS的动态定位调度指挥方法和系统

摘要

本发明涉及一种集卫星定位、数字地图、GIS为一体的动态定位调度指挥智能导航方法和系统，适用于车队实时定位指挥调度。包括：预先设定动态定位调度指挥所需参数；根据GPS定位信息与GIS地理信息系统进行道路匹配算法处理；将每个车队设置为一个类；0～T分钟内，每隔X秒计算该车队将分别到达的位置；判断车队是否偏离预先指定的路径；判断是否有其它车队在其安全车距值L0内；冲突时，发出警报信息；判断车队行进的平均速度是否低于设定的车速值V0，若是转入备选路径；判断车队是否抵达终点，若是则在类中被清除；直至所有车队的类操作完成。因此使用本发明能够实现对多个车队实时定位、监控、并且能够对冲突报警，实现智能化的指挥调度功能。

主权项

一种基于GIS的动态定位调度指挥方法，其特征在于，包括下述步骤：步骤S1、预先设定动态定位调度指挥所需参数，包括起点和终点位置、车队信息、车速信息、车距信息和人员信息；步骤S2、获取GPS定位信息，并根据GIS地理信息系统进行道路匹配算法处理，算出当前位置的地理坐标值；步骤S3、判断车队当前位置是否与GIS地理信息系统中设定的终点位置匹配，如果是，则不再进行道路匹配算法处理，结束流程，否则执行步骤S4；步骤S4、每个车队设置为一个类，其中维护一个属于它的路径列表以及备选路径；步骤S5、从起点开始，依据GPS测得并匹配后的坐标数据判断，接下来的0～T分钟内，每隔X秒计算，该车队将分别到达的位置，其算法如下：其中，[Ax，Ay]，为前一节点A的坐标，[Bx，By]，为后一节点B的坐标，[Cx，Cy]，为更后一节点C的坐标，[Pnow_x，Pow_y]，为当前GPS测得并匹配后的坐标值，[vx，vy]，为X秒内的平均速度：计算[vx，vy]，由此计算到达节点B需要的时间t0； t 0 = ( P now _ x - B x ) 2 + ( P now _ y - B y ) 2 v x 2 + v y 2 ; 预测t秒后车队的坐标位置[Pt_x，Pt_y]：当t≤t0时，Pt_x＝Ax+vxt且Pt_y＝Ay+vyt；当t＞t0时，Pt_x＝Bx+Vx(t‑t0)且Pt_y＝By+Vy(t‑t0)；则 V x = v x 2 + v y 2 C x - B x ( C x - B x ) 2 + ( C y - B y ) 2 , V y = v x 2 + v y 2 C y - B y ( C x - B x ) 2 + ( C y - B y ) 2 . 步骤S6、计算车队是否偏离预先指定的路径，其算法为：如果当前车队坐标与其前后节点A，B间距均大于Y0米，此时表明车队没有处于各节点位置，计算其是否偏离指定路径：[Ax，Ay]，为前一节点A的坐标，[Bx，By]，为后一节点B的坐标，[Pnow_x，Pnow_y]，为当前GPS测得并匹配后的坐标值，M，为预先指定的常量， k 0 = B y - A y B x - A x , b0＝By‑k0Bx， b 1 = P now _ y + 1 k 0 P now _ x ; x m = b 1 - b 0 k 0 + 1 / k 0 , y m = k 0 2 b 1 + b 0 k 0 2 + 1 ; d = ( P now _ x - x m ) 2 + ( P now _ y - y m ) 2 ; 当d≥M时，判定为偏离指定路径，执行步骤S6a：发出报警信息；当d＜M时，判定为未偏离指定路径，继续执行步骤S7；步骤S7、设定属于该车队的安全车距值L0；并判断是否有其它车队在其安全车距值L0内；和检查两车队是否冲突同时进行，对于车队Q1和Q2，判断其是否有可能冲突，若冲突，则执行步骤S6a：发出报警信息；若不冲突，继续执行步骤S8；判断情况如下：情况I：比较车队Q1和Q2的前后节点是否一致，若无共同节点，不冲突；情况II：若起始节点相同，终止节点不同，不冲突；情况III：若终止节点相同，起始节点不同，计算到达终止节点的时间t0，若车队Q1和Q2计算出的t0＞X秒，不冲突；若t0≤X秒，冲突；情况IV：若Q1的起始节点与Q2的终止节点相同，计算Q2到达终止节点的时间t0，若t0＞X，不冲突；当t0≤X时，计算Q1与Q2的距离L，当L＞L0，不冲突；当L≤L0，冲突；情况V：若Q1和Q2的起始节点与终止节点均相同，计算Q1与Q2的距离L，当L＞L0，不冲突；当L≤L0，冲突；步骤S8、判断车队行进的平均速度是否低于设定的车速值V0，若是转入备选路径，计算车队的近X秒的平均速度V，若V＜V0，则执行步骤S8a，检查下一节点B是否处于备选路径的序列中，若是，将当前路径中节点B后面的节点替换为备选路径中节点B后面的节点，否则重新选择其他备选路径；若V≥V0，则继续执行步骤S9；步骤S9、判断车队是否已经抵达终点，若车队与终点的距离小于给定值S0，认为车队已抵达终点，执行步骤S10；否则返回执行步骤S5；步骤S10、将此车队从类中清除；步骤S11、判断是否完成所有车队的类操作，若是，则结束流程，否则继续返回步骤S5对每个车队完成相应类操作，直至所有车队的类操作完成，结束流 程。