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基于手机传感器的车辆轨迹实时在线压缩方法

西南交通大学学报 2022年第1期57卷 1-10页

作者：赵东保冯林林邓悦曹连海华北水利水电大学测绘与地理信息学院河南郑州450046

随着具有定位功能的各类便携式移动设备的普及,产生了大量的移动目标时空轨迹数据,庞大的数据规模对轨迹数据管理和分析带来了严峻的挑战.车辆时空轨迹数据压缩算法,通过监测分析车辆在不同运动行为模式下智能手机内置线性加速度传感器... 详细信息

随着具有定位功能的各类便携式移动设备的普及,产生了大量的移动目标时空轨迹数据,庞大的数据规模对轨迹数据管理和分析带来了严峻的挑战.车辆时空轨迹数据压缩算法,通过监测分析车辆在不同运动行为模式下智能手机内置线性加速度传感器和方向传感器的数据变化规律,识别车辆的转向行为和变速行为,并根据识别结果请求GPS传感器定位,记录相应轨迹特征点,从而实现车辆轨迹的实时在线压缩.将本文算法与基于特征点提取的轨迹压缩的代表性算法进行对比实验,结果表明:本文算法在压缩精度上稍弱于代表性算法,与在线NOPW(normal opening window)算法相比,时空距离偏差平均比其多0.4 m,空间距离偏差平均比其多0.6 m;本文算法可在当前秒获得特征点,比DP(douglas-peucker)算法减少约30%的计算耗时,减少了网络传输数据量;只在关键特征点处请求定位采样,压缩结果能一定程度地适应路况变化,减少了对手机存储空间的占用,并有助于降低手机耗电量.

关键词：轨迹压缩手机传感器运动行为模式轨迹特征点

智能手机传感器技术在高中物理课堂教学中的应用——以探究向心加速度与角速度、转动半径之间的定量关系为例

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物理教师 2022年第6期43卷 64-67页

作者：闫彩霞山东省青岛第二中学物理学生发展研究室山东青岛266061

本文基于手机内置加速度传感器与陀螺仪,用“SPARKvue”“Sensorkinetics”两款手机软件测量向心加速度的大小和角速度的大小,从而探究向心加速度与角速度、转动半径之间的定量关系,通过实验得出向心加速度的表达式.突破向心加速度表达... 详细信息

本文基于手机内置加速度传感器与陀螺仪,用“SPARKvue”“Sensorkinetics”两款手机软件测量向心加速度的大小和角速度的大小,从而探究向心加速度与角速度、转动半径之间的定量关系,通过实验得出向心加速度的表达式.突破向心加速度表达式仅通过理论推导进行教学的局限,进一步在实验教学中切实促进学生核心素养能力的提升.

关键词：手机传感器角速度向心加速度定量探究

基于手机传感器探究轻弹簧与轻绳弹力是否突变问题

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物理教师 2022年第2期43卷 55-57页

作者：王汐柠林馨郁王淑金叶晴莹福建师范大学物理与能源学院福建福州350117

本文由经典例题入手,将手机中的慢动作视频和传感器软件引入轻绳、轻弹簧模型突变问题的课堂实验探究,使其剪断瞬间可视化.通过对比分析轻绳与轻弹簧模型的实验图像,直观认识突变问题.并在此基础上进行深入探究,结合实验与合理外推,明... 详细信息

本文由经典例题入手,将手机中的慢动作视频和传感器软件引入轻绳、轻弹簧模型突变问题的课堂实验探究,使其剪断瞬间可视化.通过对比分析轻绳与轻弹簧模型的实验图像,直观认识突变问题.并在此基础上进行深入探究,结合实验与合理外推,明晰轻弹簧模型突变本质及适用范围.增强学生的物理素养,促进有意义学习.

关键词：轻弹簧模型突变问题手机传感器物理教学

基于手机传感器的车辆行驶工况及驾驶风格识别算法研究

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基于手机传感器的车辆行驶工况及驾驶风格识别算法研究

作者：王侠超重庆理工大学

学位级别：硕士

21世纪以来,我国汽车产业飞速发展,汽车保有量也呈直线上升,但同时问题也随之慢慢显现出来,车辆在行驶过程中驾驶员不良的驾驶习惯导致的交通问题也越来越多。目前随着智能移动终端的快速发展与普及,通过智能手机便捷地获取车辆的运动数... 详细信息

21世纪以来,我国汽车产业飞速发展,汽车保有量也呈直线上升,但同时问题也随之慢慢显现出来,车辆在行驶过程中驾驶员不良的驾驶习惯导致的交通问题也越来越多。目前随着智能移动终端的快速发展与普及,通过智能手机便捷地获取车辆的运动数据,进而分析出车辆的行驶工况以及驾驶员的驾驶风格成为可能。本文主要研究通过手机三轴加速度传感器获取的加速度信息识别车辆行驶工况,并在此基础上研究驾驶员驾驶风格分类算法。本文的主要研究工作包括以下内容:(1)本文利用内置加速度传感器的移动智能终端即智能手机,采集能够表征车辆行驶状态的加速度信息。在对驾驶数据进行车辆行驶工况和驾驶员驾驶风格识别之前,对车辆在行驶过程中产生的噪声运用了相对应的方法对数据进行了预处理。(2)本文对车辆的一些特殊行驶工况在三轴加速度的特性进行分析,然后运用语音识别领域的端点检测算法来计算候选车辆行驶工况的起止点,接着运用MATLAB中的模糊逻辑工具箱设计了车辆行驶工况识别模糊控制器并搭建车辆行驶工况识别仿真模型,最后使用实车数据对搭建的车辆行驶工况识别模型进行了验证。(3)本文分析了驾驶员不同的驾驶风格反应在加速度计数据轴上的特征,为了选择BP神经网络的输入向量,通过分析选择了最能代表不同驾驶风格多个特征值,可以实现对驾驶员不同驾驶风格的识别和分类,之后通过分析精确率、召回率、特异率以及F1 Score的数值来验证模型的准确性。本文的工作为基于手机的驾驶员驾驶水平评价,驾驶安全意识评估等工程应用提供了一种可行的解决方案。

关键词：手机传感器小波消噪模糊控制 BP神经网络驾驶风格

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手机传感器在物理实验教学中的应用

数理化学习(教研版) 2023年第3期 46-47页

作者：陈家波江苏省苏州市第三中学校

手机搭载了很多传感器，每种传感器都有他独特的作用，能测量很多物理量.随着手机传感器技术的发展，传感器的测量精度已经达到很高的水平，如果结合相关数据分析软件，完全可以应用于物理实验教学中，取代昂贵的专业传感器设备.本文重... 详细信息

手机搭载了很多传感器，每种传感器都有他独特的作用，能测量很多物理量.随着手机传感器技术的发展，传感器的测量精度已经达到很高的水平，如果结合相关数据分析软件，完全可以应用于物理实验教学中，取代昂贵的专业传感器设备.本文重点介绍几种手机传感器在物理教学中的应用.

关键词：手机传感器实验教学

手机传感器在电解质溶液导电性实验中的创新应用

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中学化学教学参考 2023年第22期 56-57页

作者：陈彬胡文意宁波市北仑区泰河中学浙江宁波315800

创新性地应用智能手机的传感器,主要包括光学传感器和声音传感器,对电解质溶液导电性实验进行改进,设计并构建了可运用在课堂中的实验改进装置.该装置实现了低成本、易操作的数字化实验教学,使抽象的导电性变化"具象化""可视化",从而提... 详细信息

创新性地应用智能手机的传感器,主要包括光学传感器和声音传感器,对电解质溶液导电性实验进行改进,设计并构建了可运用在课堂中的实验改进装置.该装置实现了低成本、易操作的数字化实验教学,使抽象的导电性变化"具象化""可视化",从而提升课堂教学效果.

关键词：电解质溶液导电性数字化实验手机传感器

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手机传感器测量地磁场和引力场试题设计

中学物理教学参考 2023年第17期52卷 60-62页

作者：王艺朦中国人民大学附属中学朝阳学校北京100028

通过真实情境试题,对地磁场的磁感应强度和引力场的引力加速度的矢量性进行了探究,对手机中的霍尔元件和电容式加速度传感器进行探究,提升学生利用物理方法、原理和规律对问题进行比较、科学推理的能力.

关键词：原创题手机传感器地磁场引力场

一种基于手机传感器自相关分析的计步器实现方法

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中国惯性技术学报 2014年第6期12卷 794-798页

作者：陈国良张言哲杨洲中国矿业大学环境与测绘学院徐州221116

针对计步器采用的波峰检测算法要求行人必须将设备佩戴在身体特定部位的问题,提出了一种利用手机加速度传感器信息实现计步器的解决方案。同时,为了降低手机位置不同以及行人的不同运动状态对手机计步器计步结果的影响,设计了一种自相... 详细信息

针对计步器采用的波峰检测算法要求行人必须将设备佩戴在身体特定部位的问题,提出了一种利用手机加速度传感器信息实现计步器的解决方案。同时,为了降低手机位置不同以及行人的不同运动状态对手机计步器计步结果的影响,设计了一种自相关分析的计步算法。该算法将运动状态分为空闲和行走两种基本类型,根据经验阈值判断运动人员的运动状态进而进行计步计算。试验结果验证了算法的有效性:相对于波峰检测算法,运动状态为行走时计步结果的正确率从92.5%提高到98.6%,运动状态为空闲时计步结果的正确率从96.0%提高到98.8%。表明新设计的自相关分析算法有效地提高了行人计步结果的正确率,为室内人员定位技术的发展提供了新的途径。

关键词：计步器自相关分析波峰检测手机传感器室内定位

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基于手机传感器数据的交通出行调查实证评估

交通运输工程学报 2020年第1期20卷 226-238页

作者：杨飞郭煜东 JIN J P 吴海涛西南交通大学交通运输与物流学院四川成都610031 罗格斯大学土木与环境工程系新泽西皮斯卡塔韦08854

应用手机传感器与调查问卷,同步采集了校园内高校学生2周的真实出行轨迹;考虑了真实出行环境下的手机传感器数据特征,结合高斯滤波预处理数据,根据轨迹点的时空聚类特性,用时空聚类算法识别了出行端点和出行时间,结合轨迹点速度、加速... 详细信息

应用手机传感器与调查问卷,同步采集了校园内高校学生2周的真实出行轨迹;考虑了真实出行环境下的手机传感器数据特征,结合高斯滤波预处理数据,根据轨迹点的时空聚类特性,用时空聚类算法识别了出行端点和出行时间,结合轨迹点速度、加速度特征,利用支持向量机识别了出行方式;将手机传感器数据与调查问卷、查核线数据对比,分析了手机传感器数据出行特征识别的准确程度,验证了出行特征的提取效果。分析结果表明:手机传感器与问卷调查识别出行链的成功匹配比例为81.66%,说明手机传感器数据可有效记录出行轨迹;时空聚类算法参数中核心点空间半径为26.92 m,最小样本点为129,时间约束为129 s时,出行端点识别准确率为93.02%,出行时间识别准确率为90.84%,说明手机传感器识别出行端点和出行时间的效果较好;当支持向量机设置类型为经典支持向量机,核函数为径向基函数,惩罚系数为0.797,核参数为2.260时,出行方式识别准确率为89.86%,即利用手机传感器能够有效识别出行方式。可见,手机传感器数据识别结果合理,能为手机传感器数据应用于实际出行调查做支撑。

关键词：交通信息手机传感器时空聚类算法支持向量机出行特征问卷调查