实时公交位置系统的实现 博客分类： 架构相关 GPS算法redisjava架构

假如你的城市，每台公交车上都装了一个gps，更幸运的是你还可以获得这些gps上报的位置信息，那如何做一款公交位置查询app，或者公交位置监控软件呢？

宏观上：   实时性（每辆车每10秒上报一次位置信息，全市上万量公交,个接口的吞吐量以及实时性是一个考验）

               准确性（如何准确判断每辆车的位置，以及行驶方向）

微观上：   火星坐标系的转换（gps上报的是原生坐标系，而我们的第三方地图控件都是基于火星坐标系的）

                公交方向判断（gps上报上来的是每10s的一点，而http无状态，所以服务器就必须保留之前的状态才能判断出方向）

 

关于gps原生坐标系，以及火星坐标系看了下面2个链接自然会明白

http://bbs.amap.com/thread-18617-1-2.html

http://dnby007.blog.163.com/blog/static/1456565201422725235211/

比较无解的是转化问题，如果没有下面找到的转化算法，我可能要另辟蹊径去辅助修正判断的准确性

http://www.tuicool.com/articles/7VNNRvA

 

下面是系统架构图

 

 

 

 

1.考虑到量的问题，公交位置收集层可以做成一个web集群，开放给gps上报模块一个web接口，作为生产者将位置信息录入redis*后续模块使用。

2.数据库中的线路以及站点信息可以加载在内存中，或者后期存在redis中，由分布式系统中的master维护。

3.公交调度计算模块作为消费者，不断的去获得生产者的位置信息，进行计算。此处2个算法 公交方向判定算法和公交到站判定算法，前者 由位置点来判定当前公交是正向还是方向，后者根据方向来判定车辆经过的站点

   对于 公交方向判定算法，可以根据近两次距离最近的站点，通过比较2个最近站点的order来判断正向还是反向，（只要距离最近的站点变化，我们就可以迅速获得方向 考虑到公交到底站回头的情况，所以判断方向的算法必须快速响应），设想一下以下这种情况

 

 
距离当前位置最近的是站点3，3的order比站点2大，所以依然不会造成方向性判断错误。

但是这种计算方法只是一个瞬时点，作为一个商用系统这种不确定性是很可怕的，所以还要考虑采取记录车子的到站信息来2方面综合判断。

 

4.在得到车辆方向的基础上，再判断过站就变的简单了，为每个站点设定一个距离阈值，通过比较距离是否小于这个阈值来判断是否过站。

  （gps精度基本在20m以内）

 

其实第三点和第四点是相辅相成的，如果方向判断正确的基础上自然会得到正确的过站信息，亦可以通过推断的方法来校验 线路判断的准确性。

 

 

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