[发明专利]一种城市地理信息系统中电子地图匹配方法

说明书

技术领域

本发明涉及地理信息系统领域，特别涉及一种城市地理信息系统中电子地图匹配方法。

背景技术

随着城市地理信息系统的发展，对于电子地图匹配的要求越来越高。由于现有电子地图本身地图格式的限制及在绘制过程中的缺陷，使对电子地图的预处理成为在电子地图匹配之前的一项必要的工作。现有的电子地图处理方法主要集中在电子地图压缩、特征提取等方面，没有关注电子地图本身点线关系的处理。另一方面，现有电子地图匹配算法过于复杂、效率不高以及精度不高，不适宜在实际工程项目中使用。

发明内容

为了解决上述问题，减少计算复杂度、提高效率以及提高精度，本发明提供了一种城市地理信息系统中电子地图匹配方法，所述方法包括以下步骤：

(1)定义第一参数line和第二参数segment，并对第一参数line和第二参数segment分别编写ID，从Tab文件中读取初始数据，将初始数据保存在数据库中，对于lineID相同或邻接的第一参数line，如果有连续的第二参数segment斜率差小于等于第一阈值，则按照第一预设规则对连续的第二参数segment进行合并；

(2)将一个第一参数line中的任意一个顶点作为第一顶点，判断在其他第一参数line中是否查找到第一顶点，如果是，两个第一参数line邻接，流程结束；如果否，执行步骤(3)；

(3)在其他第一参数line中查找距离第一顶点最近的第二顶点，根据第二预设规则判断在其他第一参数line中是否查找到第二顶点，如果是，第一顶点和第二顶点相同，两个第一参数line邻接，流程结束；如果否，建立第一参数line的拓扑结构；

(4)根据预先设定的车辆的行驶路线来获取道路网络范围，并将所述道路网络范围划分成m横n列的正方形网格，为每个所述正方形网格建立缓冲区，按照预设格式建立索引文件，为每辆车辆分别初始化已匹配路段列表和待匹配路段列表；

(5)接收车辆的GPS点的当前位置、时间、速度和行驶方向，判断速度是否为0，如果是，重新执行本步骤；如果否，执行步骤(6)；

(6)根据GPS点的当前位置判断GPS点是否在所述道路网络范围内，如果是，根据第一计算公式获取GPS点所在的正方形网格的序号；如果否，根据获取到的正方形网格的序号，获取正方形网格内的所有第二参数segment；

(7)分别计算GPS点到每个第二参数segment的垂直距离，判断所述垂直距离是否大于第三阈值，如果是，抛弃相应的第二参数segment；如果否，执行步骤(8)；

(8)判断速度是否小于第四阈值，如果是，根据第二计算公式获取当前路段的匹配权重值；如果否，执行步骤(9)；

(9)判断行驶方向和当前第二参数segment的方向是否大于等于第五阈值，如果是，删除当前第二参数segment；如果否，执行步骤(10)；

(10)判断GPS点到当前第二参数segment的距离是否小于所述第三阈值，如果是，根据GPS点到当前第二参数segment的距离、行驶方向和第三计算公式获取当前路段的匹配权重值；如果否，获取GPS点的第二参数候选集合，对匹配权重值进行顺序排列，根据GPS点在第二参数segment上的投影得到匹配位置；

(11)判断第二参数候选集合中的记录数是否为1，如果是，得到GPS点的匹配位置，执行步骤(12)；如果否，执行步骤(15)；

(12)判断所述待匹配路段列表中是否没有记录，如果是，将唯一匹配的第二参数segment加入到所述已匹配路段列表中，重新执行步骤(5)；如果否，执行步骤(13)；

(13)判断所述待匹配路段列表中最后一条记录与候选第二参数segment是否存在联通性，如果是，执行步骤(14)；如果否，在所述待匹配路段列表中选匹配权值最小的第二参数segment作为匹配的第二参数，将匹配的第二参数segment放入所述已匹配路段列表中；

(14)判断符合联通条件的第二参数segment的数量是否等于1，如果是，将所述待匹配路段列表中符合联通条件的第二参数segment作为匹配的第二参数加入到所述已匹配路段列表中，并在所述待匹配路段列表中，删除符合联通条件的第二参数segment；如果否，根据未匹配第二参数segment的匹配权值，选择所述匹配权值最小的第二参数segment加入到所述已匹配路段列表中，在所述待匹配路段列表中删除所述匹配权值最小的第二参数segment，将不满足联通条件的第二参数segment删除，重新执行步骤(5)；