【技术实现步骤摘要】
一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法
本专利技术涉及GPS轨迹数据处理
，尤其涉及一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法。
技术介绍
GPS技术已经被广泛应用到车载终端中，其可以更好地实现车辆的实时追踪，为车辆的动态监控和管理提供帮助。从智能交通数据处理与轨迹数据挖掘角度出发，车辆的GPS数据可以为交通情况评价、交通行为分析、出行OD预测以及物流车辆运维等诸多方面提供数据支撑。但是由于GPS系统本身存在的误差，如GPS系统运行的稳定性问题(如时间同步、设备网络信号问题)、可靠性问题(如地形、高楼等对GPS信号接收的干扰)，导致车辆在行驶过程中的GPS数据的位置偏移、数据丢失，这对进一步开发和利用GPS数据造成了困扰。根据搜集相关资料，发现当前针对轨迹数据匹配与补全的算法较少，同时现有大多数算法主要是针对采样频率较高轨迹数据的处理，其处理低频采样GPS轨迹点时，匹配精度将会降低，同时当前轨迹数据补全的算法较少。
技术实现思路
专利技术的目的在于提供一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法，解决当前车辆GPS轨迹数...
【技术保护点】
1.一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：/n步骤一：数据预处理，包含对路网数据以及轨迹数据的预处理，建立路网数据的拓扑网络结构，得到了节点、路段数据集，对轨迹数据的噪声点和停靠点进行过滤与分析，基于地理围栏与时间阈值完成了对轨迹数据的分段；/n步骤二：轨迹匹配，建立基于投影距离和车辆运行方向、速度的地图匹配算法，首先通过距离阈值和路网拓扑结构确定轨迹点数据的备选路段，在步骤一数据处理的基础上，基于路网结构的地图匹配算法对轨迹分段数据按照起始点集合和剩余点集合分别进行地图匹配，最终得到了匹配点集合；/n步骤三：轨迹补全，在步骤二的数据处理基础上，...
【技术特征摘要】
1.一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法，其特征在于，包括以下具体步骤：
步骤一：数据预处理，包含对路网数据以及轨迹数据的预处理，建立路网数据的拓扑网络结构，得到了节点、路段数据集，对轨迹数据的噪声点和停靠点进行过滤与分析，基于地理围栏与时间阈值完成了对轨迹数据的分段；
步骤二：轨迹匹配，建立基于投影距离和车辆运行方向、速度的地图匹配算法，首先通过距离阈值和路网拓扑结构确定轨迹点数据的备选路段，在步骤一数据处理的基础上，基于路网结构的地图匹配算法对轨迹分段数据按照起始点集合和剩余点集合分别进行地图匹配，最终得到了匹配点集合；
步骤三：轨迹补全，在步骤二的数据处理基础上，根据轨迹匹配结果，基于时间差阈值，获取需补全的轨迹点对集合，确定缺失轨迹数据列表，提取缺失路段特征点，并计算各个特征点的时间值，然后基于距离与时间阈值对轨迹数据进行插值，最后对计算结果进行格式化输出。
2.根据权利要求1所述的一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法，其特征在于，所述步骤一中的数据预处理步骤与计算方法包括以下步骤：
路网数据预处理，包含路网数据化简、路网特征点提取和路网结构建立三个部分，首先通过设置阈值对路网数据进行化简，去除冗余的路线点，缓解数据存储、传输压力，提高后面分析计算的速度，路网的特征点包含路段的端口以及拐点，提取路段的特征点，并建立每一个路段对应的特征点集合，作为后面进行地图匹配和补全的数据基础，基于路网之间的拓扑结构，建立路网的邻接表结构，该结构是前后轨迹数据点位置匹配和轨迹数据补全的数据基础；
轨迹数据预处理，包含噪声点和停靠点的过滤与分析，以及轨迹数据的分段，首先是噪声点的过滤，噪声点是指GPS定位偏差较大或前后定位点距离速度超出合理值的轨迹点，通过设定阈值基于路网数据对GPS轨迹数据进行判定，过滤掉噪声点，通过速度阈值对前后轨迹点的时间与距离进行判定，过滤掉噪声点，然后是停靠点分析，对轨迹点集合数据按照时间与空间位置阈值进行聚类分析，提取轨迹点数据的停靠点，确定轨迹数据处理的空间区域，基于地理围栏技术对轨迹数据进行空间区域分段，最后基于时间阈值和时间单元，对轨迹数据进行分割。
3.根据权利要求1所述的一种GPS轨迹数据匹配和补全的方法，其特征在于，所述步骤二中的轨迹数据匹配步骤与计算方法包括以下步骤：
起始轨迹数据点集合筛选，通过设置距离...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨恒，胡伟路，王凯，陈龙，李思蒲，刘琳敏，
申请(专利权)人：中冶智诚武汉工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北;42
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