[发明专利]一种城际路网索引和匹配方法

说明书

技术领域

 本发明涉及智能交通领域，特别是一种城际路网索引和匹配方法。

背景技术

在智能交通领域，实时动态交通信息服务能够为公众出行、交通运输等提供高效可行的交通诱导和出行规划信息，从而达到节省时间、降低成本和低碳环保等目的。目前，城市内交通信息服务已经日益深入并影响着人们的出行生活。

随着经济的快速增长和交通的便捷，城市之间的联系更为密切，城际公路运输已经形成规模并成为一种重要的人流和物流形式，城际道路也像城市内道路一样，面临着越来越大的容量压力。在这种背景下，在城市之间以及更广泛区域内提供实时和动态的交通信息服务，是一件有利于国计民生，促进节能减排的重要举措。

浮动车(Floating Car Data) 技术是智能交通系统中获取道路交通信息的技术手段之一。它利用定位技术、无线通信技术和信息处理技术，通过对道路上行驶车辆的GPS位置信息、瞬时行驶速度和方向等交通参数的采集，结合城市道路路网数据，对采集的交通参数进行地图匹配、路径推测和路况信息融合等计算，形成反映实时道路拥堵情况的交通信息，为交通管理部门和公众提供动态的交通控制和诱导服务。

相比于线圈、微波等定点交通信息采集手段，浮动车技术所代表的移动交通信息采集方法能够采用移动定位设备测量交通网络中各离散点的交通流信息，数据范围遍布整个地区，能全天候24小时地进行数据采集，且利用现有GPS和通信网络资源，采集设备维护和安装成本低。目前，浮动车技术是提供城市内道路交通信息服务的主流模式，同时也渐渐扩展到城际交通信息服务领域。

地图匹配是浮动车技术的一个关键处理步骤，其基本功能是给定一个车辆GPS点的经纬度坐标，找出该GPS点在路网中的实际匹配位置。实现地图匹配的第一步是从路网的所有路段中根据GPS经纬度坐标获知GPS点可能匹配的路段子集，即路网索引；第二步对GPS点和路段子集中的每条路段进行几何运算，找出GPS点在路段上的准确匹配位置。

中国专利申请号200610112433.1，名为“一种基于小网格路网组织结构的快速地图匹配方法”的发明专利公开了一种基于网格索引的快速地图匹配方法。该方法首先对路网进行网格划分，离线计算并存储每个网格内包含的路段集；当需要对一个GPS点P进行地图匹配时，如图1所示，根据点P的经纬度坐标计算其所在的网格，记为Grid(P)；计算Grid(P)所在网格及周边8个网格内的所有路段，这些路段是点P可能匹配上的路段，从而形成候选匹配路段子集；进而计算P点与候选路段子集中的每条路段的匹配距离，选取匹配距离最小的路段为最终的匹配路段。

在实际操作过程中，网格的长宽一般基于GPS的定位精度选取，这样可以保证只有GPS点周边9个网格内的路段是在GPS点的定位精度范围内的，从而简化了路网索引的计算，即无论路网被分为几个网格，只需要搜索其中的9个网格就可以完成匹配过程。

对于城市路网而言，上述定位方法计算简单、效率高，具有很好的应用效果。但对于城际路网而言，由于覆盖范围扩大，上述方法不具有普遍应用性。设GPS定位精度为30米。目前北京市6环以内的网格规模为2,000*1,500，而同样大小的网格全国需要230,000*130,000，即使对城际路网进行分区处理也不能满足计算要求。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种城际路网索引和匹配方法，用于实现在城际路网中高效的进行网格索引和匹配。

本发明提供了一种城际路网索引和匹配方法，该方法包括：

对城际路网进行分区，建立分区后的城际路网的大网格索引，以获取分区后的各区域中所有网格包含的路段集；从GPS接收系统获取GPS信息，定位所述GPS信息所在网格并获取候选匹配路段集，在所述网格内运行排除定位方法，对排除后的候选匹配路段集与所述GPS信息进行地图匹配，从而找到匹配路段。

本发明针对城际路网范围大，目前的网格索引算法不适用的问题，提出了一种以GPS点为计算中心的地图匹配算法，通过对城际路网进行分区、大网格索引，以及在大网格内运行排除定位算法，高效地解决了城际路网索引和匹配问题。

附图说明

图1为现有技术中基于网格索引的地图匹配示意图；

图2为本发明实施例提供的城际路网索引和匹配方法的原理图；

图3为本发明实施例提供的城际路网索引和匹配方法的流程图；

图4为本发明实施例提供的全国城际路网分区示意图；

图5为本发明实施例提供的建立大网格索引的方法流程图；