[发明专利]一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法

权利要求书

1.一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于，包括以下步骤：

(1)将公交GPS轨迹点与路网载入城市虚拟交通系统平台；

(2)自公交始发起，沿行驶方向，将线路上测得的GPS轨迹点依次记为检测点b₁,b₂,…,b_n，从而构成检测点集B，其中n为该公交线上最后一次检测时的次数；

(3)对于检测点集B中的所有检测点b_i，i＝1,...,n，从b₁开始，以b₁为圆心、以自定义距离l为半径画圆，将该圆形区域包围的所有路网拓扑点视为候选点，从而构成候选点集R；

(4)若步骤(3)中无候选点，则进入步骤(8)，否则进入步骤(5)；

(5)对于候选点集R，判断其中任意两候选点之间的连接关系，遍历R中所有候选点，选取具有连接关系的拓扑点对，构成检测点b₁周边路段集D；

(6)分别计算检测点b₁到集合D中各路段的距离d，选取其中最小的距离d_min，将其与最大容许偏差d₀比较，若d_min＜d₀，则表明检测点b₁在该路段上，并将其从检测点集B中移出；若d_min＞d₀，则表明检测点b₁周边不存在道路，并将其保留在检测点集B中；其中，距离d的计算公式为：

其中，r为计算指标，M、N为集合D中某路段的两个端点，P为b₁到MN的垂点；

(7)若步骤(6)中检测点b₁已从检测点集B移出，则进入步骤(9)，否则进入步骤(8)；

(8)给l增加一个定长Δl，并重新记为l，判断l是否超过给定上限l_limit，若没有，则重复步骤(3)和步骤(4)；若超过给定上限l_limit，则在检测点集B中保留b₁；

(9)依次以b₂,b₃,…,b_n为圆心，重复步骤(3)至步骤(8)，直至遍历公交线路上的所有GPS轨迹点；

(10)输出B中剩余检测点，则可判定这些检测点对应的路段为缺失路段。

2.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(1)中所述的公交GPS轨迹点为公交车每间隔一定时间所记录下来的GPS数据。

3.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(1)中所述的城市虚拟交通系统平台是一种可以显示城市道路网络、城市公交线路以及分析城市交通需求的宏观分析软件。

4.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(5)中判断任意两候选点之间连接关系的依据为：城市虚拟交通系统平台中的综合交通网络拓扑连接表；该表以每一条路段为单位，按顺序存储该路段所包含拓扑点，包括路网节点和拐点，而相邻的两个拓扑点之间存在连接关系，不相邻的两个拓扑点之间不具有连接关系。

5.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(6)中的最大容许偏差d₀是判断检测点是否在路段上的指标。

6.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(6)中所述的定长Δl为每次以检测点为圆心，l为半径画圆时半径增加的迭代值。

7.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(8)中所述的给定上限l_limit为每次以检测点为圆心，l为半径画圆时半径的最大值。

8.根据权利要求1所述的一种基于公交GPS轨迹的虚拟路网缺失路段自动识别方法，其特征在于：步骤(10)中所述的缺失路段包括：

(1)道路中间路段缺失：可分为两种情况，第一种情况是在道路前进方向，位于两个道路节点之间的某段道路缺失；第二种情况是在道路前进方向，道路出现局部改线，改线后的道路缺失；

(2)道路的末端路段缺失：公交线路的终点或起点可能设置在位置相对偏远的支路上，一些支路由于仅与一条道路连通而在路网数据中被遗漏；

(3)交叉口右转专用道缺失：由于交叉口改造等原因，增设的右转专用道没有及时在路网中更新。