一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法及装置，属于智能交通大数据领域。所述方法包括：采集车辆的卫星定位数据；确定采集的卫星定位数据中各相邻位置点之间的连接关系；计算各连接关系的连接代价；采用维特比算法对各连接代价进行计算得到道路匹配结果。本发明专利技术中，通过确定各位置点的候选路径集合，并采用优先策略优先处理最可能匹配的候选路径，依次找到各相邻位置点的所有连接关系，进而进行各连接关系的连接代价的计算及道路匹配；该过程中，不存在无用的计算，不会影响底层的响应速度，并且不会影响相邻两个位置点间可联通路径的数量上限，从而大大提高了道路匹配的准确率。

Road matching method and device based on vehicle satellite positioning data

The invention discloses a road matching method and device based on vehicle satellite positioning data, belonging to the large data field of intelligent transportation. The method includes: collecting the satellite positioning data of vehicles; determining the connection relationship between adjacent points in the satellite positioning data; calculating the connection costs of each connection relationship; and calculating the road matching results by the Viterbi algorithm. In the invention, by determining the set of candidate paths for each location point, and adopting the priority strategy to prioritize the candidate paths that are most likely to match, all the connection relationships of the adjacent location points are found in turn, and then the connection costs of each connection relationship are calculated and the road matching is carried out; in this process, there is no useless calculation, and no useless calculation. It will affect the response speed of the bottom layer, and will not affect the upper limit of the number of paths that can be connected between two adjacent positions, thus greatly improving the accuracy of road matching.

【技术实现步骤摘要】
一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法及装置
本专利技术涉及智能交通大数据领域，尤其涉及一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法及装置。
技术介绍
车辆卫星定位数据，是安装了卫星定位车载设备的车辆按照一定的频率实时采集的卫星定位数据，该数据通过无线网络发送到卫星定位监控中心。车辆卫星定位数据的道路匹配，是将采集的卫星定位数据匹配到已知道路的计算案处理过程，根据车辆的经度、维度等数据，与已知道路的空间位置数据进行匹配度计算，从而得出卫星定位数据的最佳匹配道路。已有的车辆卫星定位数据的道路匹配，通常是基于宽度优先搜索算法(又称BFS)的相邻卫星定位点的道路联通检测；其中，宽度优先搜索算法在搜索上不存在优先策略，导致很多无用的计算影响底层的响应速度，进一步也就影响了相邻两个位置点(卫星定位点)间可联通路径的数量上限，因而导致最终道路的匹配结果存在误差，降低了道路匹配结果的准确率。
技术实现思路
为解决现有技术的不足，本专利技术提供一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法及装置。一方面，本专利技术提供一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法，包括：步骤S1：采集车辆的卫星定位数据；步骤S2：确定所述卫星定位数据中各相邻位置点之间的连接关系；步骤S3：计算各连接关系的连接代价；步骤S4：采用维特比算法对各连接代价进行计算得到道路匹配结果。可选地，所述卫星定位数据，包括：时间维度上的一系列位置点以及各位置点处的行驶方向；对应地，所述步骤S2，具体包括：步骤S2-1：按照时间维度，依次将所述一系列位置点中除最后一个位置点外的其他各位置点作为当前位置点；步骤S2-2：确定所述当前位置点的第一候选路径集合，根据所述当前位置点的行驶方向，将所述第一候选路径集合中各候选路径的离开节点所连通的各路径作为所述当前位置点的下一个位置点的第二候选路径集合；步骤S2-3：根据所述第一候选路径集合和所述第二候选路径集合确定所述当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间的连接关系。可选地，所述步骤S2-2，具体包括：步骤S2-2-1：以所述当前位置点为圆心，以预设长度为半径在地图中圈定候选区域；步骤S2-2-2：根据所述候选区域中含有的各路径的路径信息和当前位置点的行驶方向选取所述当前位置点的各候选路径；步骤S2-2-3：确定所述当前位置点与其各候选路径之间的距离，并按照距离由大到小的顺序依次将对应的候选路径入栈，得到第一候选路径集合；步骤S2-2-4：依次将所述第一候选路径集合中各候选路径出栈，并将各候选路径的离开节点所连通的各路径作为所述当前位置点的下一个位置点的候选路径；步骤S2-2-5：确定所述当前位置点的下一个位置点的行驶方向与所述下一个位置点的各候选路径之间的夹角，并按照夹角由大到小的顺序依次将对应的候选路径入栈，得到第二候选路径集合。可选地，所述步骤S2-3，具体为：根据当前位置点的行驶方向，将所述第一候选路径集合和所述第二候选路径集合中能够连通的各候选路径的连接关系作为当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间的连接关系。可选地，所述步骤S3，具体为：依次对各连接关系按照如下公式计算对应的连接代价；连接代价＝α*L+M+β*P，其中：α为当前位置点的行驶方向与所述当前位置点的当前候选路径之间的夹角；L为当前位置点在其当前候选路径中的第一映射点与所述当前候选路径的离开节点之间的距离；M为当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间连通路径的长度；β为当前位置点的下一个位置点的行驶方向与所述下一个位置点的当前候选路径之间的夹角；P为当前位置点的下一个位置点在所述下一个位置点的当前候选路径中的第二映射点与所述下一个位置点的当前候选路径的来源节点之间的距离。另一方面，本专利技术提供一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配装置，包括：采集模块，用于采集车辆的卫星定位数据；连接关系确定模块，用于确定所述采集模块采集的卫星定位数据中各相邻位置点之间的连接关系；计算模块，用于计算所述连接关系确定模块确定的各连接关系的连接代价；道路匹配模块，用于采用维特比算法对所述计算模块计算的各连接代价进行计算得到道路匹配结果。可选地，所述卫星定位数据，包括：时间维度上的一系列位置点以及各位置点处的行驶方向；对应地，所述连接关系确定模块，包括：作为子模块，第一确定子模块、第二确定子模块、连接关系确定子模块；所述作为子模块，用于按照时间维度，依次将所述采集模块采集的一系列位置点中除最后一个位置点外的其他各位置点作为当前位置点；所述第一确定子模块，用于确定所述当前位置点的第一候选路径集合；第二确定子模块，用于根据所述当前位置点的行驶方向，将所述第一确定子模块确定的第一候选路径集合中各候选路径的离开节点所连通的各路径作为所述当前位置点的下一个位置点的第二候选路径集合；所述连接关系确定子模块，用于根据所述第一确定子模块得到的第一候选路径集合和所述第二确定子模块得到的第二候选路径集合确定所述当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间的连接关系。可选地，所述第一确定子模块，包括：圈定单元、选取单元和第一入栈子模块；可选地，所述第二确定子模块，包括：出栈单元、作为单元和第二入栈子模块；所述圈定单元，用于以所述作为子模块确定的当前位置点为圆心，以预设长度为半径在地图中圈定候选区域；所述选取单元，用于根据所述圈定单元圈定的候选区域中含有的各路径的路径信息和当前位置点的行驶方向选取所述当前位置点的各候选路径；所述第一入栈单元，用于确定所述当前位置点与所述选取单元选取的各候选路径之间的距离，并按照距离由大到小的顺序依次将对应的候选路径入栈，得到第一候选路径集合；所述出栈单元，用于依次将所述第一候选路径集合中各候选路径出栈；所述作为单元，用于将所述出栈单元出栈的各候选路径的离开节点所连通的各路径作为所述当前位置点的下一个位置点的候选路径；所述第二入栈单元，用于确定所述当前位置点的下一个位置点的行驶方向与所述下一个位置点的各候选路径之间的夹角，并按照夹角由大到小的顺序依次将对应的候选路径入栈，得到第二候选路径集合。可选地，所述连接关系确定子模块，具体用于：根据当前位置点的行驶方向，将所述第一确定子模块确定的第一候选路径集合和所述第二确定子模块确定的第二候选路径集合中能够连通的各候选路径的连接关系作为当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间的连接关系。可选地，所述计算模块，具体用于：依次对各连接关系按照如下公式计算对应的连接代价；连接代价＝α*L+M+β*P，其中：α为当前位置点的行驶方向与所述当前位置点的当前候选路径之间的夹角；L为当前位置点在其当前候选路径中的第一映射点与所述当前候选路径的离开节点之间的距离；M为当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间连通路径的长度；β为当前位置点的下一个位置点的行驶方向与所述下一个位置点的当前候选路径之间的夹角；P为当前位置点的下一个位置点在所述下一个位置点的当前候选路径中的第二映射点与所述下一个位置点的当前候选路径的来源节点之间的距离。本专利技术的优点在于：本专利技术中，在进行车辆卫星定位数据的道路匹配过程中，通过确定各位置点的候选路径集合，并采用优先策略优先处理最可能匹配的候选路径，依次找到各相邻位置点的所有连接关系，进而进行各连接关系的连接代价的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法，其特征在于，包括：步骤S1：采集车辆的卫星定位数据；步骤S2：确定所述卫星定位数据中各相邻位置点之间的连接关系；步骤S3：计算各连接关系的连接代价；步骤S4：采用维特比算法对各连接代价进行计算得到道路匹配结果。

【技术特征摘要】
1.一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配方法，其特征在于，包括：步骤S1：采集车辆的卫星定位数据；步骤S2：确定所述卫星定位数据中各相邻位置点之间的连接关系；步骤S3：计算各连接关系的连接代价；步骤S4：采用维特比算法对各连接代价进行计算得到道路匹配结果。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述卫星定位数据，包括：时间维度上的一系列位置点以及各位置点处的行驶方向；所述步骤S2，具体包括：步骤S2-1：按照时间维度，依次将所述一系列位置点中除最后一个位置点外的其他各位置点作为当前位置点；步骤S2-2：确定所述当前位置点的第一候选路径集合，根据所述当前位置点的行驶方向，将所述第一候选路径集合中各候选路径的离开节点所连通的各路径作为所述当前位置点的下一个位置点的第二候选路径集合；步骤S2-3：根据所述第一候选路径集合和所述第二候选路径集合确定所述当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间的连接关系。3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2-2，具体包括：步骤S2-2-1：以所述当前位置点为圆心，以预设长度为半径在地图中圈定候选区域；步骤S2-2-2：根据所述候选区域中含有的各路径的路径信息和当前位置点的行驶方向选取所述当前位置点的各候选路径；步骤S2-2-3：确定所述当前位置点与其各候选路径之间的距离，并按照距离由大到小的顺序依次将对应的候选路径入栈，得到第一候选路径集合；步骤S2-2-4：依次将所述第一候选路径集合中各候选路径出栈，并将各候选路径的离开节点所连通的各路径作为所述当前位置点的下一个位置点的候选路径；步骤S2-2-5：确定所述当前位置点的下一个位置点的行驶方向与所述下一个位置点的各候选路径之间的夹角，并按照夹角由大到小的顺序依次将对应的候选路径入栈，得到第二候选路径集合。4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S2-3，具体为：根据当前位置点的行驶方向，将所述第一候选路径集合和所述第二候选路径集合中能够连通的各候选路径的连接关系作为当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间的连接关系。5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述步骤S3，具体为：依次对各连接关系按照如下公式计算对应的连接代价；连接代价＝α*L+M+β*P，其中：α为当前位置点的行驶方向与所述当前位置点的当前候选路径之间的夹角；L为当前位置点在其当前候选路径中的第一映射点与所述当前候选路径的离开节点之间的距离；M为当前位置点与所述当前位置点的下一个位置点之间连通路径的长度；β为当前位置点的下一个位置点的行驶方向与所述下一个位置点的当前候选路径之间的夹角；P为当前位置点的下一个位置点在所述下一个位置点的当前候选路径中的第二映射点与所述下一个位置点的当前候选路径的来源节点之间的距离。6.一种基于车辆卫星定位数据的道路匹配装置，其特征在于，包括：采集模块，用于采集车辆的卫星定位数据；连接关系确定模块，用于确定所述采集模块采集的卫星定位数据中各相邻位置点之间的连接关系；计算模块，用于计算所述连接关系确定模块确定的各连接关系的连接代价；道路匹...

【专利技术属性】
技术研发人员：于博文，孙智彬，杨晓明，张缙，张鹤高，
申请(专利权)人：北京中交兴路信息科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11