[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

权利要求书

1.一种通过路线区域判断车辆是否偏离预定路线的方法，其特征在于包括以下步骤：

步骤1、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GPS模块实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，则认为车辆途经点处于路线区域外，判断车辆已偏离规划路线。

2.根据权利要求1中所述的一种通过路线区域判断车辆是否偏离预定路线的方法，其特征在于：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。

3.根据权利要求1中所述的一种通过路线区域判断车辆是否偏离预定路线的方法，其特征在于：

所述的步骤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

γ=b′a=a·b·cosθa2=a·b·(a2+b2-c2)2ab·a2=a2+b2-c22a2...(2)]]>

再设

x₁₀＝x₁-x₀，

y₁₀＝y₁-y₀，

x₂₀＝x₂-x₀，

y₂₀＝y₂-y₀，

x₁₂＝x₂-x₁＝x₂₀-x₁₀，

y₁₂＝y₂-y₁＝y₂₀-y₁₀

根据勾股定理有

a²＝x₁₀²+y₁₀²，

b²＝x₂₀²+y₂₀²，

c²＝x₁₂²+y₁₂²＝(x₂₀-x₁₀)²+(y₂₀-y₁₀)²

代入(2)式得

γ=b′a=a2+b2-c22a2=x102+y102+x202+y202-[(x20-x10)2+(y20-y10)2)]2a2]]>

=x102+y102+x202+y202-[x202+x102+y202+y102-2x10x20-2y10y20]2a2]]>

=x10x20+y10y20a2...(3)]]>

根据(3)式可计算出γ：

a)若γ＞1，则表示点C’在AB正方向的延长线上，再根据(1)式计算线段CB的长度L1，若L1＞d，则表示途经点C在路段区域外；反之，表示途径点C在路段区域内；

b)若γ＜0，则表示点C’在AB负方向的延长线上，再根据(1)式计算线段CA的长度L2，若L2＞d，则表示途径点C在路段区域外，反之，表示途径点C在路段区域内；

c)若0≤γ≤1，则表示点C’在AB线段上，计算点C’的坐标(x，y)，

由于γ=b′a=x-x0x10=y-y0y10,]]>

∴x＝γ·x₁₀+x₀，y＝γ·y₁₀+y₀…………(4)

再根据(1)式计算出线段CC’的长度L，若L＞d，则表示途径点C在路段区域外；反之，表示途径点C在路段区域内。