【技术实现步骤摘要】
一种基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法
本专利技术涉及地图匹配
，具体涉及一种基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法。
技术介绍
近年来，随着智能交通系统(ITS)的发展，交通数据的积累速度也呈指数级增长。GPS轨迹数据是各种交通分析技术以及位置服务的关键数据源。事实上由于GPS数据的定位误差不可避免，具体应用GPS数据时存在地图匹配精度问题。地图匹配问题是指将有误差的GPS数据匹配到路网上，减少误差的影响，最大化数据的有效性。现有的地图匹配算法根据其采用的方法性质可大致分为四类：几何方法、拓扑方法、概率统计方法和其他先进技术。几何方法在不考虑路网拓扑关系的情况下，利用GPS点和路网的几何信息(如距离、角度和形状等)进行地图匹配，这种方法具有较高的效率，但是在将低精度GPS数据与复杂路网进行匹配时，误差较高。拓扑方法既考虑了几何因素，也考虑了路网拓扑关系，但受低频采样间隔和采样噪声的影响较大。概率统计方法为每个GPS点设置一个椭圆或矩形的置信区域，从而根据GPS点与置信区域内对应位置的距离得到概率，根据...
【技术保护点】
1.一种基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法，用于实现目标对象在目标时刻t的GPS点与路网中相应路段的匹配；其特征在于，方法包括如下步骤：/n步骤1：针对目标对象在预设时刻范围内各时刻n的GPS点g
【技术特征摘要】
1.一种基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法，用于实现目标对象在目标时刻t的GPS点与路网中相应路段的匹配；其特征在于，方法包括如下步骤：
步骤1：针对目标对象在预设时刻范围内各时刻n的GPS点gn，分别依次执行步骤1.1至步骤1.2，然后进入步骤2；其中n＝t-w+1,t-w,...,t，w为预设的时刻数；
步骤1.1：结合GPS点gn以及路网信息，对路网建立R树索引，获取预设范围内该GPS点附近的路段作为候选路段，进而获取GPS点gn在与其所对应的各候选路段中的候选点位置；进入步骤1.2；
步骤1.2：获取GPS点gn的各候选点的高阶隐马尔可夫模型观测概率和GPS点gn的各候选点的高阶隐马尔可夫模型状态转移概率；
步骤2：根据各GPS点gn的各候选点的高阶隐马尔可夫模型观测概率，以及各GPS点gn的各候选点的高阶隐马尔可夫模型状态转移概率，使用Viterbi算法求解目标对象在时刻t的GPS点gt的各候选点的高阶隐马尔可夫模型，结合GPS点gt在与该GPS点所对应的各候选路段中的候选点位置，获取GPS点gt在该路网中的最佳候选点，实现GPS点gt和路网中路段的匹配。
2.根据权利要求1所述的基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法，其特征在于，在步骤1之前，所述方法还包括对目标对象在预设时间段内的GPS点进行预处理，预处理的方法包括：
针对目标对象在各时刻的GPS点gn实时执行如下步骤：
步骤A、计算目标对象在时刻n的GPS点gn和在时刻n-1的GPS点gn-1之间的大圆距离Dn-1,n；
步骤B、判断该大圆距离Dn-1，n是否小于预设的最小距离阈值，是则舍去GPS点gn，不对其进行匹配，否则对其进行匹配；
判断该大圆距离Dn-1，n是否大于预设的最大距离阈值，是则根据公式：
对时刻n的GPS点gn和在时刻n-1的GPS点gn-1进行插值处理，将该插值点作为与时刻n相邻的GPS点。
3.根据权利要求1所述的基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法，其特征在于，在步骤1.1中，获取GPS点gn在与其所对应的各候选路段中的候选点位置的方法包括如下步骤：
针对GPS点gn的各候选路段：自GPS点gn分别向各候选路段做垂线，若垂足落在该候选路段上，定义该垂足为GPS点gn在该候选路段中的候选点；若垂足落在候选路段的延长线上，则定义该候选路段中与GPS点gn连线最短的点为GPS点gn在该候选路段中的候选点。
4.根据权利要求1所述的基于高阶隐马尔可夫模型的动态地图匹配方法，其特征在于，在步骤1.2中，根据公式：
获取GPS点gn第i个候选点和GPS点gn-1第j个候选点的高阶隐马尔可夫模型观测概率其中i＝1,2...In，In为GPS点gn的候选点的总个数；为GP...
【专利技术属性】
技术研发人员：付晓，张悦，杨晨，张嘉旭，刘志远，
申请(专利权)人：东南大学，
类型：发明
国别省市：江苏;32
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