基于卡车的海量GPS轨迹数据的矿区路网自动更新技术.pdf

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1、煤炭工程第４９卷第４期ＣＯＡＬＥＮＧＩＮＥＥＲＩＮＧＶｏｌ?４９，Ｎｏ?４ｄｏｉ：１０?１１７９９／ｃｅ２０１７０４０２８基于卡车的海量ＧＰＳ轨迹数据的矿区路网自动更新技术李强，陈宜金（中国矿业大学（北京）地球科学与测绘工程学院，北京１０００８３）摘要：针对露天矿区道路网随环境的不断变化，运用矿用卡车的海量移动轨迹数据，实现矿区路网的自动更新技术。通过对轨迹数据的精度进行分析评价，筛选出可靠数据，并对数据应用改进后的ＤＢＳＣＡＮ密度聚类算法来获取聚类点簇，然后对聚类点簇执行Ｂ样条曲线拟合，建立拓扑关系，形成矿区路网图。结果表明该算法

2、可以适用于绝大部分的矿区道路环境。关键词：矿用卡车；ＧＰＳ；轨迹数据；密度聚类；矿区路网中图分类号：ＴＤ８２４；Ｐ２０８文献标识码：Ａ文章编号：１６７１－０９５９（２０１７）０４⁃００９４⁃０４ＲｏａｄｎｅｔｗｏｒｋａｕｔｏｕｐｄａｔｉｎｇｉｎｍｉｎｉｎｇａｒｅａｂａｓｅｄｏｎｍａｓｓｉｖｅＧＰＳｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａｏｆｔｒｕｃｋＬＩＱｉａｎｇ，ＣＨＥＮＹｉ－ｊｉｎ（ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅａｎｄＳｕｒｖｅｙｉｎｇＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ，ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＭｉｎｉｎｇａｎｄＴｅｃｈｎｏｌｏｇｙ（

3、Ｂｅｉｊｉｎｇ），Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３，Ｃｈｉｎａ）Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ａｉｍｉｎｇａｔｔｈｅｃｏｎｓｔａｎｔｃｈａｎｇｉｎｇｏｆｍｉｎｅｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋｗｉｔｈｔｈｅｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，ｔｈｅａｕｔｏｍａｔｉｃｕｐｄａｔｉｎｇｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙｏｆｍｉｎｅｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋｗａｓｒｅａｌｉｚｅｄｕｓｉｎｇｍａｓｓｉｖｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａｏｆｍｉｎｅｔｒｕｃｋ．Ｔｈｒｏｕｇｈａｃｃｕｒａｃｙａｎａｌｙｓｉｓａｎｄｅｖａｌｕａｔｉｏｎｏｆｔｈｅｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａｗａｓｓｃｒｅｅｎｏｕｔｔｈｅｒｅ

4、ｌｉａｂｌｅｄａｔａ，ａｎｄｔｈｅｄａｔａｗａｓｐｒｏｃｅｓｓｅｄｗｉｔｈＤＢＳＣＡＮｄｅｎｓｉｔｙｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇａｌｇｏｒｉｔｈｍｔｏｏｂｔａｉｎｔｈｅｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇｐｏｉｎｔｓ，ｗｈｉｃｈｗａｓｐｅｒｆｏｒｍｅｄｑｕａｓｉｕｎｉｆｏｒｍＢ－ｓｐｌｉｎｅｃｕｒｖｅｆｉｔｔｉｎｇ，ｔｏｅｓｔａｂｌｉｓｈｔｏｐｏｌｏｇｉｃａｌｒｅｌａｔｉｏｎｓａｎｄｆｏｒｍａｒｏａｄｍａｐｏｆｍｉｎｉｎｇａｒｅａ．Ｔｈｅｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｔｈａｔｔｈｅａｌｇｏｒｉｔｈｍｃａｎａｄａｐｔｔｏｔｈｅｒｏａｄｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｓｏｆｖａ

5、ｓｔｍａｊｏｒｉｔｙｍｉｎｉｎｇａｒｅａ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ｍｉｎｅｔｒｕｃｋ；ＧＰＳ；ｔｒａｊｅｃｔｏｒｙｄａｔａ；ｄｅｎｓｉｔｙｃｌｕｓｔｅｒｉｎｇ；ｒｏａｄｎｅｔｗｏｒｋｏｆｍｉｎｉｎｇａｒｅａ［１］轨迹是移动对象随着时间推移在空间留下的印记，轨迹点生成的矿区道路，能够很好的反映当前矿区的道路是对车辆行驶路径的连续记录，其在空间的表现形式多为更新变化情况。目前，基于大量ＧＰＳ离散轨迹点的应用主［４］连续或者间断的坐标点序列，这些点集是道路网几何信息要集中在城市道路网的构建等方面，Ｓ?Ｒｏｇｅｒｓ利用ＧＰＳ［５］的间接反映。随着

6、民用定位系统如ＧＰＳ的使用及其定位精探测车辆轨迹信息为路网地图添加车道；Ｂｒｕｎｔｒｕｐ等人提度的大幅提高，海量的高精度轨迹数据快速积累，人们开出采用ＧＰＳ探测车轨迹和已有路网推断盲区道路。孙庆［６］始利用这些数据来实现地图上的路网信息的构建及更节等人提出的基于ＧＰＳ轨迹的矢量路网地图自动化生产［２，３］［７］新。技术；安实等人针对大量的原始出租车ＧＰＳ数据，提出露天矿区道路随着采矿进度的不断进行会逐渐发生变了一套适用于出租车行业的数据轨迹化方法。通过综合国化，虽然有大量的现场实测数据来保证矿区的道路网更新，内外的研究可以得出：①海

7、量ＧＰＳ轨迹数据在建设道路网但其更新速度仍然不能满足卡车调度系统对路网应用的需方面的研究大多局限于城市环境，针对矿区环境的路网自求。矿区卡车移动轨迹是在现有矿区道路上由卡车的移动动更新研究很少；②在构建路网时，对于海量ＧＰＳ轨迹数形成，它是现势性道路信息的间接反映。因此，根据ＧＰＳ据的精度及可靠性并未做出验证，单纯依据数据处理来解收稿日期：２０１６－０６－１４基金项目：中央高校基本科研业务费专项（２０１０ＹＤ０６）作者简介：李强（１９９０—），男，河南信阳人，硕士，研究方向为３Ｓ技术应用，Ｅ－ｍａｉｌ：ｌｉｃｕｍｔｂ＠１６３?ｃｏｍ

8、。引用格式：李强，陈宜金．基于卡车的海量ＧＰＳ轨迹数据的矿区路网自动更新技术［Ｊ］．煤炭工程，２０１７，４９（４）：９４－９７．９４２０１７年第４期煤炭工程研究探讨决精度问题过于片面。针对露天矿的环境，基于矿用卡车首先对原始轨迹点数据