[发明专利]一种用于有损浮动车轨迹的路径还原方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于有损浮动车轨迹的路径还原方法，属于导航、电子地图、智能交通系统和数据挖掘的交叉领域。

背景技术

目前，汽车导航系统硬件平台的正在不断变化，由于导航系统性能的提升，人们在汽车主动安全，ADAS等方面的需求，导航系统对导航数据的要求也越来越多，主要体现在对数据的更新速度、数据内容的丰富程度以及新鲜度等方面。传统的测绘方法在应对这些变化方面存在成本过高、流程复杂、周期长等问题，新的导航数据制作方式不断出现，例如UGC、浮动车轨迹的数据挖掘等。本发明所解决的问题是在对浮动车轨迹进行数据挖掘时需要首先解决的一个问题，那就是浮动车轨迹与实际地图的(现实中的实际道路)的配准的问题。相关名词解释：

1.浮动车

带有各种传感器、能采集相关信息的在道路上实际行驶的汽车。

2.行车轨迹

浮动车在走行过程中采集的、用一系列形状点表示的轨迹形状。

4.结点(NODE)

用于表示道路连通网络，虚拟出来的节点对象。可以近似的理解为现实道路的一个路口。

5.LINK

用于表示NODE与NODE之间通路的曲线型对象，由两个NODE和若干形状点组成。可以近似的理解为现实道路连接两个路口的一段道路。其中两个NODE一个为起始结点、另一个为终止结点。

发明内容

本发明所要解决的问题是：提供一种用于有损浮动车轨迹的路径还原方法，使用该方法可以将浮动车轨迹与实地图中的道路关联，找到浮动车的具体行车路线，为浮动车轨迹相关的数据挖掘打下基础。而对浮动车轨迹进行数据挖掘可以得到用以补充现有导航数据的道路属性信息等，很好的提升导航服务的用户体验。

本发明以浮动车轨迹与实地图的匹配结果作为对象进行判定和处理，其特征在于包括以下步骤：

步骤一、轨迹点匹配：将轨迹中的每一个形点与实际地图中的一条道路或者多条道路关联起来，为之后的步骤做准备；

步骤二、轨迹点间探索：找到轨迹形点与形点之间的可以通行的最短路径；

步骤三、轨迹路径选择：依靠轨迹点间探索的结果，以及形点间的距离、路网的拓扑结果以及道路种别等空间信息，从其中挑选出一条完整的路径，并根据一定的比较规则，选出一条最优的路径作为轨迹配准的结果路径。

所述步骤一具体包括以下步骤：

1.1)快速筛选：分别求出有损形状的轨迹线TRACK的外接矩形和实地图道路LINK的外接矩形，并根据设定的阈值以及外接矩形的重叠情况判断轨迹TRACK与实地图LINK是否存在一定的关联关系。

1.2)轨迹点匹配：在可能存在关联关系的实地图LINK中，对轨迹上的每一个轨迹点逐一进行点与LINK的匹配关系的判断，得到每个轨迹点的匹配道路LINK。

所述步骤二具体包括以下步骤：

2.1)查找轨迹点间所有可能路径：根据已经找到轨迹点的匹配道路LINK，对相邻的两个轨迹点所匹配上的道路LINK进行探索，得到从前一轨迹点到达后一轨迹点的所有可能的最短路径。

2.2)轨迹点间路径排序：对得到的相邻的两个轨迹点间的所有可能的路径，分别统计其路径长度、角度变化大小和路径中LINK数等，并按照上述路径长度、角度变化大小以及路径中LINK数这三个数值依次由小到大的顺序排序，首先用按照路径长度由小到大排序，路径长度相同的所有路径再按照角度变化值从小到大排序，如果存在路径长度和角度变化值均相同的路径，则将这些路径按照路径中LINK数量从小到大排序，如果三个值都相同，则这些路径优先级一致，从中选第一条路径作为这些路径中优先级最高的路径，然后进行选取的优先级的判定

步骤三轨迹路径选择具体包括以下步骤：

3.1)选取第一个形点至第二个形点间的层间探索结果作为路径选择的起始层；

3.2)判断剩余的层数是否大于5，如果是的话，选取起始层之后的第5层作为目标层，如果剩余层数不大于5的话，那么就将最后一层作为目标层；

3.3)通过LINK接续关系，查找到起始层至目标层之间的所有通路，并对通路进行类似层间探索步骤中的属性值计算及优先级排序，查找所有通路的过程主要是通过层间探索的结果路径中上层结果路径中最后一条LINK与下层结果路径中第一条LINK是否接续来进行拼接；