一种轨迹相似度计算方法和系统技术方案

本发明专利技术涉及一种轨迹相似度计算方法和系统，属于轨迹追踪技术领域，解决了现有技术中动态轨迹和静态轨迹对比过程中轨迹长度差异过大且全量计算效率低下的问题。方法包括：获取动态轨迹，根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段；获取静态轨迹，根据所述动态轨迹段对所述静态轨迹进行分段，确定与所述动态轨迹段一一对应的静态轨迹段；计算每个所述动态轨迹段与其对应的所述静态轨迹段的分段相似度；对所述分段相似度进行加权计算，得到所述动态轨迹和所述静态轨迹的相似度。有效提高了轨迹相似度的计算效率和计算精度。效提高了轨迹相似度的计算效率和计算精度。效提高了轨迹相似度的计算效率和计算精度。

【技术实现步骤摘要】
一种轨迹相似度计算方法和系统


[0001]本专利技术涉及轨迹追踪
，尤其涉及一种轨迹相似度计算方法和系统。

技术介绍

[0002]在对比轨迹相似度计算模型中，时间维度和空间维度是主要研究扩展方向。计算两条轨迹相似度计算模型中，两条轨迹的相对距离的判断是整个轨迹相似度计算模型的核心。而传统的轨迹相似度计算模型中往往通过时间或者空间维度进行双静态或双动态轨迹进行对比。
[0003]而在生活场景中，汽车导航、轨迹追踪等场景中，更多的是动态轨迹与静态轨迹进行比较，判断当前动态轨迹是否处于当前静态轨迹上，从而进行路线导航，围栏预警等功能。
[0004]现有的轨迹相似度对比计算模型虽然可以对轨迹长度相近、具有时间维度的轨迹数据进行相似度计算，但也存在着两个问题：1）轨迹长度差异大，干扰计算结果：在轨迹匹配过程中大部分对比的两条轨迹长度存在较大差异，如车辆地图导航，此时道路轨迹的长度要远远大于车辆运行轨迹长度，而在计算过程中所有轨迹点均会参与计算，此时存在异常轨迹点参与到轨迹相似度计算中，干扰计算结果。
[0005]2）时间属性缺失，全量计算效率低：在车辆导航情境中，轨迹对比时，会存在一条为静态轨迹一条为动态轨迹，动态轨迹具有时间属性可以进行时间分段，但静态轨迹不存在时间属性无法进行时间分段，从而造成轨迹数据全量计算，计算量较大，影响计算效率，造成效率低下。

技术实现思路

[0006]鉴于上述的分析，本专利技术实施例旨在提供一种轨迹相似度计算方法，用以解决现有动态轨迹和静态轨迹对比过程中轨迹长度差异过大且全量计算效率低下的问题。
[0007]一方面，本专利技术实施例提供了一种轨迹相似度计算方法，包括以下步骤：获取动态轨迹，根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段；获取静态轨迹，根据所述动态轨迹段对所述静态轨迹进行分段，确定与所述动态轨迹段一一对应的静态轨迹段；计算每个所述动态轨迹段与其对应的所述静态轨迹段的分段相似度；对所述分段相似度进行加权计算，得到所述动态轨迹和所述静态轨迹的相似度。
[0008]基于上述技术方案的进一步改进，所述根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段，包括：对所述动态轨迹进行去重处理；按照预设时间对所述动态轨迹进行分段，使所述动态轨迹段的时间长度为所述预设时间，或，按照所述动态轨迹中轨迹点的间隔时间进行分段。
[0009]基于上述技术方案的进一步改进，按照所述动态轨迹中轨迹点的间隔时间进行分段，包括：计算所述动态轨迹中每相邻两个轨迹点间的实际间隔时间；判断所有所述实际间隔时间是否均满足预设条件；其中，所述预设条件用于表征所述轨迹点变化频繁度；在所有所述实际间隔时间均满足所述预设条件时，按照所述预设时间对所述动态轨迹进行分段；在存在所述实际间隔时间不满足所述预设条件时，根据所述实际间隔时间对所述动态轨迹进行分段。
[0010]基于上述技术方案的进一步改进，所述预设条件包括：所述实际间隔时间与所述动态轨迹中两点之间的平均间隔时间的差值小于预设差值；根据所述实际间隔时间对所述动态轨迹进行分段，包括：以所述实际间隔时间与所述平均间隔时间的差值大于等于所述预设差值的两个轨迹点中的第一个轨迹点作为分界点，对所述动态轨迹进行分段；对于分段时长大于所述预设时间的分段，按照预设时间对所述分段再进行分段。
[0011]基于上述技术方案的进一步改进，所述根据所述动态轨迹段对所述静态轨迹进行分段，确定与所述动态轨迹段一一对应的静态轨迹段，包括：获取位置误差阈值；其中，所述位置误差阈值由卫星定位的误差确定；在所述静态轨迹中查找与所述动态轨迹段中轨迹点的距离小于等于所述位置误差阈值的轨迹点，组成与所述动态轨迹段对应的所述静态轨迹段。
[0012]基于上述技术方案的进一步改进，所述计算每个所述动态轨迹段与其对应的所述静态轨迹段的分段相似度，包括：计算所述动态轨迹段到所述静态轨迹段的相对面积，所述静态轨迹段到所述动态轨迹段的相对面积；计算和的平均值，作为所述分段相似度。
[0013]基于上述技术方案的进一步改进，计算所述动态轨迹段到所述静态轨迹段的相对面积，包括：计算所述动态轨迹段中的每个轨迹点到所述静态轨迹段的距离： ；根据计算所述动态轨迹段到所述静态轨迹段的相对面积：；其中，动态轨迹段与静态轨迹段对应，为静态轨迹段中的轨迹点，
为所述动态轨迹段的轨迹点总数量。
[0014]基于上述技术方案的进一步改进，对所述分段相似度进行加权计算，得到所述动态轨迹和所述静态轨迹的相似度，包括：计算每个所述动态轨迹段的轨迹点数量与所述动态轨迹的轨迹点数量之间的比值，作为分段权重；将每个所述分段权重和对应的所述分段相似度相乘后加和，得到所述动态轨迹和所述静态轨迹的相似度。
[0015]另一方面，本专利技术实施例提供了一种轨迹相似度计算系统，包括以下模块：动态轨迹分段模块，用于获取动态轨迹，述根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段；静态轨迹分段模块，用于获取静态轨迹，根据所述动态轨迹段对所述静态轨迹进行分段，确定与所述动态轨迹段一一对应的静态轨迹段；分段相似度计算模块，用于计算每个所述动态轨迹段与其对应的所述静态轨迹段的分段相似度；相似度计算模块，用于对所述分段相似度进行加权计算，得到所述动态轨迹和所述静态轨迹的相似度。
[0016]基于上述技术方案的进一步改进，所述动态轨迹分段模块根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段，包括：对所述动态轨迹进行去重处理；按照预设时间对所述动态轨迹进行分段，使所述动态轨迹段的时间长度为所述预设时间，或，按照所述动态轨迹中轨迹点的间隔时间进行分段。
[0017]本专利技术的上述方案，为解决动态轨迹和静态轨迹对比过程中轨迹长度差异过大且全量计算效率低下的问题，提出了一种基于动静轨迹相似度计算模型，该模型通过对动态轨迹进行时间分段，并通过动态轨迹段对静态轨迹进行分段，最终计算轨迹相似度。
[0018]与现有技术相比，本专利技术至少可实现如下有益效果之一：1、基于动态轨迹进行时间分段，并通过分段结果基于阈值截取静态轨迹，不需要考虑两条轨迹长度是否相近，同时弱化了时间属性必须作用于两条轨迹上。
[0019]2、分段计算相似度，减少了计算的数据量，可以提高计算的速率。同时根据分段占原轨迹的比例为权重进行分段的相似度结果聚合，得到最终相似度，提高了相似度结果的精确度。
[0020]本专利技术中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本专利技术的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本专利技术而了解。本专利技术的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。
附图说明
[0021]附图仅用于示出具体实施例的目的，而并不认为是对本专利技术的限制，在整个附图中，相同的参考符号表示相同的部件；图1为本专利技术实施例的轨迹相似度计算方法的流程图；
图2为本专利技术实施例的轨迹相似度计算系统的框图。
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种轨迹相似度计算方法，其特征在于，包括以下步骤：获取动态轨迹，根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段；获取静态轨迹，根据所述动态轨迹段对所述静态轨迹进行分段，确定与所述动态轨迹段一一对应的静态轨迹段；计算每个所述动态轨迹段与其对应的所述静态轨迹段的分段相似度；对所述分段相似度进行加权计算，得到所述动态轨迹和所述静态轨迹的相似度。2.根据权利要求1所述的轨迹相似度计算方法，其特征在于，所述根据时间参数对所述动态轨迹进行分段，确定动态轨迹段，包括：对所述动态轨迹进行去重处理；按照预设时间对所述动态轨迹进行分段，使所述动态轨迹段的时间长度为所述预设时间，或，按照所述动态轨迹中轨迹点的间隔时间进行分段。3.根据权利要求2所述的轨迹相似度计算方法，其特征在于，按照所述动态轨迹中轨迹点的间隔时间进行分段，包括：计算所述动态轨迹中每相邻两个轨迹点间的实际间隔时间；判断所有所述实际间隔时间是否均满足预设条件；其中，所述预设条件用于表征所述轨迹点变化频繁度；在所有所述实际间隔时间均满足所述预设条件时，按照所述预设时间对所述动态轨迹进行分段；在存在所述实际间隔时间不满足所述预设条件时，根据所述实际间隔时间对所述动态轨迹进行分段。4.根据权利要求3所述的轨迹相似度计算方法，其特征在于，所述预设条件包括：所述实际间隔时间与所述动态轨迹中两点之间的平均间隔时间的差值小于预设差值；根据所述实际间隔时间对所述动态轨迹进行分段，包括：以所述实际间隔时间与所述平均间隔时间的差值大于等于所述预设差值的两个轨迹点中的第一个轨迹点作为分界点，对所述动态轨迹进行分段；对于分段时长大于所述预设时间的分段，按照预设时间对所述分段再进行分段。5.根据权利要求1所述的轨迹相似度计算方法，其特征在于，所述根据所述动态轨迹段对所述静态轨迹进行分段，确定与所述动态轨迹段一一对应的静态轨迹段，包括：获取位置误差阈值；其中，所述位置误差阈值由卫星定位的误差确定；在所述静态轨迹中查找与所述动态轨迹段中轨迹点的距离小...

【专利技术属性】
技术研发人员：白长治，王伟，窦明哲，周剑桥，李家峰，吴波，李兆靖，赵可昕，辛腾龙，王皓宇，张烜通，李伯垚，叶胜峰，
申请(专利权)人：中国兵工物资集团有限公司，
类型：发明
国别省市：