基于候选路径选择约束的地图匹配方法组成比例

本发明专利技术提出了一种基于候选路径选择约束的地图匹配方法，其中，该方法包括：获取路网数据并构建空间索引，获取待匹配轨迹数据，对轨迹数据从第一个点开始，其无前置点，将以半径搜索方式获取其匹配的候选路段，构建匹配概率模型确定其最符合的匹配路段；第二个点开始，其存在前置点，以其与前置点时间差和速度关系估计行程距离，以前置点的匹配路段开始深度优先遍历路径，直到路径里程刚好超过估计的行程距离停止遍历，得到候选路径，若此时得到的候选路段为空集，再通过半径搜索方式获取候选路段；最后同样构建匹配概率模型计算其对候选路段中每个路段的匹配概率选取最优结果，从而提高匹配准确度和匹配效率。高匹配准确度和匹配效率。高匹配准确度和匹配效率。

【技术实现步骤摘要】
基于候选路径选择约束的地图匹配方法


[0001]本专利技术涉及交通
，特别涉及一种基于候选路径选择约束的地图匹配方法、一种计算机可读存储介质和一种计算机设备。

技术介绍

[0002]相关技术中，地图匹配方法是将实际定位轨迹GPS点匹配到其实际所在路网的过程，在车辆导航、轨迹预测、交通流预测中有着广泛的应用；现有地图匹配算法在进行候选路径选取时存在约束条件单一，且有的需要过多的参数和大量带标记的数据训练，使得算法过于复杂化且效果一般。

技术实现思路

[0003]本专利技术旨在至少在一定程度上解决上述技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种基于候选路径选择约束的地图匹配方法，通过前置点的时空信息和匹配信息，估计其里程后遍历得到有限的候选路径，结合半径搜索的方式弥补存在的误差，能够避免出现过多干扰性强的候选路径，大大提升了匹配准确度和匹配效率，且能解决连续无匹配问题。
[0004]本专利技术的第二个目的在于提出一种计算机可读存储介质。
[0005]本专利技术的第三个目的在于提出一种计算机设备。
[0006]为达到上述目的，本专利技术第一方面实施例提出了一种基于候选路径选择约束的地图匹配方法，包括以下步骤：获取路网数据，其中，所述路网数据中的每个路段包括路段唯一id、路段起点的经度、路段起点的纬度、路段终点的经度、路段终点的纬度、路段的航向角和与该路段相连通的下一个路段唯一id；获取待匹配轨迹数据，并对所述待匹配轨迹数据进行分段处理，以得到多段待匹配子轨迹数据，其中，所述待匹配轨迹数据中的每个轨迹点包括时间戳、经度、纬度、瞬时航向角和瞬时速度；在对所述多段待匹配子轨迹数据中的每一段待匹配子轨迹数据进行匹配时，若当前待匹配轨迹点非某一段待匹配子轨迹数据的初始轨迹点且所述当前待匹配轨迹点的前一个轨迹点匹配到相应的路段，则根据所述前一个轨迹点的瞬时速度和所述前一个轨迹点与所述当前待匹配轨迹点的定位时间差估计最大行驶距离；根据所述最大行驶距离深度遍历与所述前一个轨迹点匹配的路段相连通的下一个路段，并将遍历到的路段作为所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合；判断所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合是否为空集；如果否，则采用构建的基于距离和航向的匹配概率模型计算所述候选匹配路段集合中每一个候选匹配路段对应的匹配概率，并根据所述每一个候选匹配路段对应的匹配概率得到所述当前待匹配轨迹点的最佳匹配路段。
[0007]根据本专利技术实施例的基于候选路径选择约束的地图匹配方法，首先获取路网数据，其中，路网数据中的每个路段包括路段唯一id、路段起点的经度、路段起点的纬度、路段终点的经度、路段终点的纬度、路段的航向角和与该路段相连通的下一个路段唯一id，然后获取待匹配轨迹数据，并对待匹配轨迹数据进行分段处理，以得到多段待匹配子轨迹数据，
其中，待匹配轨迹数据中的每个轨迹点包括时间戳、经度、纬度、瞬时航向角和瞬时速度；接着在对多段待匹配子轨迹数据中的每一段待匹配子轨迹数据进行匹配时，若当前待匹配轨迹点非某一段待匹配子轨迹数据的初始轨迹点且当前待匹配轨迹点的前一个轨迹点匹配到相应的路段，则根据前一个轨迹点的瞬时速度和前一个轨迹点与当前待匹配轨迹点的定位时间差估计最大行驶距离；再接着根据最大行驶距离深度遍历与前一个轨迹点匹配的路段相连通的下一个路段，并将遍历到的路段作为当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合；最后判断当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合是否为空集；如果否，则采用构建的基于距离和航向的匹配概率模型计算候选匹配路段集合中每一个候选匹配路段对应的匹配概率，并根据每一个候选匹配路段对应的匹配概率得到当前待匹配轨迹点的最佳匹配路段；由此，能够避免出现过多干扰性强的候选路径，大大提升了匹配准确度和匹配效率，且能解决连续无匹配问题。
[0008]另外，根据本专利技术上述实施例提出的基于候选路径选择约束的地图匹配方法还可以具有如下附加的技术特征：
[0009]可选地，在对所述多段待匹配子轨迹数据中的每一段待匹配子轨迹数据进行匹配时，若当前待匹配轨迹点为某一段待匹配子轨迹数据的初始轨迹点或者所述当前待匹配轨迹点的前一个轨迹点未匹配到相应的路段，则以所述当前待匹配轨迹点为中心，将一定半径范围内的所有与所述当前待匹配轨迹点的角度差小于第一阈值的路段作为所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合。
[0010]可选地，如果所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合为空集，则以所述当前待匹配轨迹点为中心，将一定半径范围内的所有与所述当前待匹配轨迹点的角度差小于第一阈值的路段作为所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合。
[0011]可选地，获取待匹配轨迹数据，并对所述待匹配轨迹数据进行分段处理，以得到多段待匹配子轨迹数据，包括：将所述待匹配轨迹数据中的每个轨迹点按时间升序进行排列；当相邻轨迹点之间的时间差大于第二阈值时，将所述相邻轨迹点进行轨迹分段，以得到多段待匹配子轨迹数据。
[0012]可选地，根据所述每一个候选匹配路段对应的匹配概率得到所述当前待匹配轨迹点的最佳匹配路段，包括：获取所述每一个候选匹配路段对应的匹配概率中的最大匹配概率，并将所述最大匹配概率对应的候选匹配路段作为所述当前待匹配轨迹点的最佳匹配路段。
[0013]可选地，采用构建的基于距离和航向的匹配概率模型计算所述候选匹配路段集合中每一个候选匹配路段对应的匹配概率，包括：计算所述当前待匹配轨迹点到某一个候选匹配路段的距离和所述当前待匹配轨迹点与某一个候选匹配路段的角度差；根据所述当前待匹配轨迹点到某一个候选匹配路段的距离和所述当前待匹配轨迹点与某一个候选匹配路段的角度差计算所述某一个候选匹配路段对应的匹配概率。
[0014]为达到上述目的，本专利技术第二方面实施例提出了一种计算机可读存储介质，其上存储有基于候选路径选择约束的地图匹配程序，该基于候选路径选择约束的地图匹配程序被处理器执行时实现如上述的基于候选路径选择约束的地图匹配方法。
[0015]根据本专利技术实施例的计算机可读存储介质，通过存储基于候选路径选择约束的地图匹配程序，这样基于候选路径选择约束的地图匹配被处理器执行时实现如上述的基于候
选路径选择约束的地图匹配方法，能够避免出现过多干扰性强的候选路径，大大提升了匹配准确度和匹配效率，且能解决连续无匹配问题。
[0016]为达到上述目的，本专利技术第三方面实施例提出了一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现如上述的基于候选路径选择约束的地图匹配方法。
[0017]根据本专利技术实施例的计算机设备，通过存储器存储基于候选路径选择约束的地图匹配程序，这样基于候选路径选择约束的地图匹配程序被处理器执行时实现上述的基于候选路径选择约束的地图匹配方法，能够避免出现过多干扰性强的候选路径，大大提升了匹配准确度和匹配效率，且能解决连续无匹配问题。
附图说明
[0018]图1为根据本专利技术实施例的基于候选路径选择约束的地图匹配方法的流程示本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于候选路径选择约束的地图匹配方法，其特征在于，包括以下步骤：获取路网数据，其中，所述路网数据中的每个路段包括路段唯一id、路段起点的经度、路段起点的纬度、路段终点的经度、路段终点的纬度、路段的航向角和与该路段相连通的下一个路段唯一id；获取待匹配轨迹数据，并对所述待匹配轨迹数据进行分段处理，以得到多段待匹配子轨迹数据，其中，所述待匹配轨迹数据中的每个轨迹点包括时间戳、经度、纬度、瞬时航向角和瞬时速度；在对所述多段待匹配子轨迹数据中的每一段待匹配子轨迹数据进行匹配时，若当前待匹配轨迹点非某一段待匹配子轨迹数据的初始轨迹点且所述当前待匹配轨迹点的前一个轨迹点匹配到相应的路段，则根据所述前一个轨迹点的瞬时速度和所述前一个轨迹点与所述当前待匹配轨迹点的定位时间差估计最大行驶距离；根据所述最大行驶距离深度遍历与所述前一个轨迹点匹配的路段相连通的下一个路段，并将遍历到的路段作为所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合；判断所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合是否为空集；如果否，则采用构建的基于距离和航向的匹配概率模型计算所述候选匹配路段集合中每一个候选匹配路段对应的匹配概率，并根据所述每一个候选匹配路段对应的匹配概率得到所述当前待匹配轨迹点的最佳匹配路段。2.如权利要求1所述的基于候选路径选择约束的地图匹配方法，其特征在于，在对所述多段待匹配子轨迹数据中的每一段待匹配子轨迹数据进行匹配时，若当前待匹配轨迹点为某一段待匹配子轨迹数据的初始轨迹点或者所述当前待匹配轨迹点的前一个轨迹点未匹配到相应的路段，则以所述当前待匹配轨迹点为中心，将一定半径范围内的所有与所述当前待匹配轨迹点的角度差小于第一阈值的路段作为所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合。3.如权利要求1所述的基于候选路径选择约束的地图匹配方法，其特征在于，如果所述当前待匹配轨迹点的候选匹配路段集合为空集，则以所述当前待匹配轨迹点为中心，将一定半径范围内的所有与所述当前待匹配轨迹点的角...

【专利技术属性】
技术研发人员：丁成，王松辉，吴丁泓，林超衡，李旭芳，罗明生，
申请(专利权)人：厦门卫星定位应用股份有限公司，
类型：发明
国别省市：