[发明专利]一种基于地图匹配的众包地图道路质量改进方法

权利要求书

1.一种基于地图匹配的众包地图道路质量改进方法，其特征在于，将地图匹配技术反向用于众包地图道路数据的更新之中，包括以下步骤：

步骤1，提取OSM数据中的节点和道路信息，基于交叉口将道路打断成路段序列，构建出以路段为基本单位的路网结构；

步骤2，基于以路段为基本单位的路网结构，结合出租车GPS轨迹数据，进行基于隐马尔可夫模型的简化地图匹配；实现方式为，逐条从出租车轨迹数据集中取出轨迹，基于隐马尔可夫模型的简化地图匹配算法逐点采样进行下述处理，

如果采样点p_i的候选路段集R_i为空，则将p_i加入中断点集F，记为中断类型I；

对于两相邻采样点p_i-1和p_i，将采样点p_i-1的候选路段集记为R_i-1，如果R_i-1中所有路段与R_i中所有路段均不连通，则将p_i加入中断点集F，记为中断类型II；

将R_i中与R_i-1相连通的路段集合记为R_i，j，R_i中与R_i+1相连通的路段集合记为R_i，k，如果R_i，j与R_i，k的交集为空，则将p_i加入中断点集F，记为中断类型III；

步骤3，根据步骤2所得中断点类型和数量信息，判断是否存在道路错误以及道路错误的类型，实现方式如下，

从中断点集F取出中断点信息，进行分析处理；

如果当前中断点的中断类型为II或III，则判定在中断点邻域内发生了路段拓扑错误；

如果为中断类型I，则提取时间上连续的I型中断点序列，如果该序列的第一个点到最后一个点的欧氏距离超过相应阈值，且连续中断点的数量超过相应阈值，那么判定在这些连续中断点的邻域内发生了路段信息缺失，否则判定这些中断点是由出租车GPS轨迹数据错误造成的；

步骤4，对不同错误类型的问题路段进行相应的处理，实现如下，

对于路段拓扑错误，选择相邻两采样点的候选路段集，选择概率最大的两条路段进行拉伸处理，得到拓扑相连的路段；

对于路段信息缺失，首先为连续中断点建立缓冲区，从而获取落入缓冲区内的所有采样点，然后采用基于多元自适应回归样条的拟合方法，计算出缺失路段的中心线，如果新增路段与原有路段间存在连通关系，则对新增路段的端点进行拉伸处理，建立其到已有路段的拓扑连接关系；

如果是出租车GPS轨迹数据的错误，则跳过这类中断点，不进行任何处理。

2.根据权利要求1所述的一种基于地图匹配的众包地图道路质量改进方法，其特征在于：所述基于隐马尔可夫模型的简化地图匹配，是仅通过计算观测概率和转移概率来判断采样点是否为中断点，而不将采样点纠正到道路上；判断方式为，当观测概率或转移概率不满足阈值条件时，判断发生匹配中断，发生匹配中断的采样点为中断点。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于地图匹配的众包地图道路质量改进方法，其特征在于：通过将地图匹配技术反向用于众包地图道路数据的更新之中，迭代地实现对于OSM路网数据的质量改进。