[发明专利]基于多级网络划分的匹配道路初筛方法及地图匹配系统

权利要求书

1.一种基于多级网络划分的匹配道路初筛方法，其特征在于，包括下列步骤：

(1)第一级划分与存储：确定误差半径R与格段边长，并对整个地图区域进行以格段边长为L＝K×R的格段划分，其中的K为≥2的整数；将地图均匀地等分为M*N个格段，其中M为≥1的整数，N为≥1的整数；将全部原始路网中的路段根据已完成的格段划分，划至对应格段，并将格段编号与对应的道路编号信息存储；

(2)第一级格段定位：基于待匹配点定位坐标，结合第一级格段划分结果，通过坐标对比与计算，进行待匹配点格段定位，先初步确定待匹配点所在的第一级划分格段编号；结合误差半径R，以及第一级划分后的定位结果，将待匹配点所在的待选区域锁定在以待匹配点当前坐标点所在一级格段为中心的9个一级划分格段中；

(3)第二级格段划分：对第一级划分后的格段以R为边长，将其沿二维方向均匀划分为大小形状相同的K个格段，即进行K×K的第二级格段均等划分；

(4)第二级格段定位：通过坐标对比，确定第二级划分后定位点在格段中的位置；结合误差半径R，以及第二级划分后的定位结果，将待匹配点在一级划分格段中所在的待选区域进一步缩小并锁定；通过第一级划分后格段与对应路段的存储，直接获取确定的待选区域中各一级格段中的路段信息，即为第二级划分与定位后的待选路段筛选结果；

(5)第三级筛选：要判断路段是否落在格段内，即判断路段是否与格段相交，通过对二级划分与定位后结果中所有待选路段与2R*2R范围内目标待选区域的相交判断，最终锁定目标区域内的路段作为初筛结果；

(6)匹配筛选：基于初筛结果，通过方向角、道路连通性以及距离等指标的组合筛选判断，进行匹配计算，选择初筛结果中满足最终目标的一条路段作为匹配路段，即行驶路段。

2.根据权利要求1所述的匹配道路初筛方法，其特征在于，所述步骤(1)第一级划分与存储中格段边长L的范围为100米-800米。

3.根据权利要求1所述的匹配道路初筛方法，其特征在于，在所述步骤(1)中，在对整个地图区域进行第一级划分之前，还包括从数据库中读取全部原始地图上路段编号、路段上所有节点坐标、路段方向属性等所有路段属性信息的步骤。

4.根据权利要求1所述的匹配道路初筛方法，其特征在于，同一级划分后的各格段为面积相同的正方形。

5.根据权利要求1所述的匹配道路初筛方法，其特征在于，所述步骤(3)第二级格段划分与所述步骤(2)第一级格段定位两个步骤的顺序不分先后，可以先进行第二级格段划分，也可以先进行第一级的格段定位。

6.根据权利要求1所述的匹配道路初筛方法，其特征在于，所述步骤(1)格段划分的划分原则是：

基于地图中所有路段坐标，先确定获取路网所在地图的最小经度、最小纬度及其所在地图上的交汇点A；其次确定获取最大经度、最大纬度以及其在地图上的交汇点B；以A、B两点连线作为对角线的矩形地图区域即要进行区域划分前的原始地图区域；

要计算划分后格段数，首先取原始矩形地图区域中A、B两点的水平方向距离，即为A、B两点的x坐标差值，设为L1，以该距离除以L，即为M1＝L1/L；对M1取整，若M1只要小数点后的值非0，将返回M1的整数部分+1，设取整后的M1转换为M，则M即为x方向可分割的格段数；

以同样的原理进行竖直方向格段数计算，则可取A、B两点的竖直方向距离，即为A、B的y坐标差值，设为L2，以该距离除以L，即为N1＝L2/L；同样对N1取整，设取整后的N1转换为N，则N即为y方向可分割的格段数；则原始矩形地图区域可划分格段数为M×N。

7.根据权利要求1所述的匹配道路初筛方法，其特征在于，所述步骤(1)中格段划分时，判断路网中各条路段是否在格段中的算法是：判断路段与格段是否相交，首先判断路段为对角线的所在矩形区域与目标区域格段是否相交；若两矩形区域相交，则需判断路段端点是否在格段内或与格段的各边界相交；若路段上任一点在格段内或格段边界上，则该路段即与该格段相交；否则，即不相交。