[发明专利]基于隐马尔可夫模型的地图匹配方法、装置、设备和介质

权利要求书

1.一种基于隐马尔可夫模型的地图匹配方法，其特征在于，包括：

a将待匹配轨迹中的任一轨迹点作为当前轨迹点，在路网数据中搜索当前轨迹点的至少一条候选匹配道路；

b分别计算所述当前轨迹点到每条候选匹配道路的观测概率；

c分别计算所述当前轨迹点的前一个轨迹点的每条候选匹配道路到所述当前轨迹点的每条候选匹配道路的转移概率；

d如果所述当前轨迹点的前一个轨迹点的所有候选匹配道路到所述当前轨迹点的所有候选匹配道路均不连通，且所述当前轨迹点为回退点，则计算所述当前轨迹点的前一个轨迹点的最优匹配道路，并将该最优匹配道路作为所述当前轨迹点的候选匹配道路之一，返回重新执行上述操作b；

e如果所述当前轨迹点的前一个轨迹点的所有候选匹配道路到所述当前轨迹点的所有候选匹配道路存在连通道路，则将所述当前轨迹点的下一个轨迹点作为新的当前轨迹点；重复执行上述操作a-e，直到当前轨迹点为所述待匹配轨迹的最后一个轨迹点为止；

f依据所述待匹配轨迹的全部轨迹点的观测概率和转移概率计算维特比概率，依据所述维特比概率确定所述待匹配轨迹在所述路网数据中的最优匹配道路序列。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在上述操作d中，判断所述当前轨迹点的前一个轨迹点的所有候选匹配道路到所述当前轨迹点的所有候选匹配道路是否均不连通的过程，包括：

依据所述路网数据构建道路有向图，其中，所述道路有向图中包括道路交叉点集合，以及任意两个交叉点之间的道路；

依据所述道路有向图，判断所述当前轨迹点的前一个轨迹点的所有候选匹配道路到所述当前轨迹点的所有候选匹配道路是否均不连通。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在上述操作d中，判断所述当前轨迹点是否为回退点的过程，包括：

依据轨迹点的GPS数据，计算所述当前轨迹点的前两个轨迹点到前一个轨迹点的第一行驶方向，以及所述前一个轨迹点到当前轨迹点的第二行驶方向；

如果所述第一行驶方向与第二行驶方向的差值绝对值不小于预设角度阈值，则判断为所述当前轨迹点为回退点。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在上述操作a之前，所述方法还包括：初始化开始匹配标志，其中，初始化后的开始匹配标志用于标识当前时刻的轨迹点不是一段轨迹中的起始匹配点；

相应的，所述方法还包括：

如果所述当前轨迹点的前一个轨迹点的所有候选匹配道路到所述当前轨迹点的所有候选匹配道路均不连通，且所述当前轨迹点不是回退点，则重置所述开始匹配标志，其中，重置后的开始匹配标志用于标识当前时刻的轨迹点是一段轨迹中的起始匹配点；

依据所述待匹配轨迹中所述当前轨迹点之前的全部轨迹点的观测概率和转移概率计算维特比概率，并依据所述维特比概率确定所述待匹配轨迹中所述当前轨迹点之前的轨迹在所述路网数据中的最优匹配道路序列；并且

将所述当前轨迹点后的轨迹作为新的待匹配轨迹进行地图匹配。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在上述操作c之前，所述方法还包括：

如果所述当前轨迹点是所述待匹配轨迹中的首个轨迹点，或者所述开始匹配标志为重置后的值，则初始化所述当前轨迹点的每条候选匹配道路的转移概率，并重新初始化所述开始匹配标志，将所述当前轨迹点的下一个轨迹点作为新的当前轨迹点执行上述操作a；

如果所述当前轨迹点不是所述待匹配轨迹中的首个轨迹点，并且所述开始匹配标志保持初始化的值，则继续执行上述操作c。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，上述操作e进一步包括：

如果所述当前轨迹点的前一个轨迹点的所有候选匹配道路到所述当前轨迹点的所有候选匹配道路存在连通道路，并且不满足目标条件，则执行所述将所述当前轨迹点的下一个轨迹点作为新的当前轨迹点的操作，否则执行上述操作f；

其中，所述目标条件为：所述当前轨迹点为所述待匹配轨迹的最后一个轨迹点，且所述开始匹配标志为初始化的值。