[发明专利]面向异源数据的电子道路地图与公交线路的快速匹配方法

权利要求书

1.一种面向异源数据的电子道路地图与公交线路的快速匹配方法，其特征在于，具体包括如下步骤：

S1：输入研究区域内所有的电子道路地图及公交信息的数据，具体包括：

G＝V,E

G_b＝V_b,E_b

L＝{L_i}

其中，G为电子道路地图网络；V为道路起终节点集合；E是道路路段集合；G_b为公交网络；V_b为公交站点集合；E_b为公交站点间的公交路段集合；L为以公交线路名称区分的公交线路集合；L_i为第i条公交线路；

S2：将电子道路地图经纬度坐标信息转换为投影平面坐标；

S3：对电子道路地图网络G和公交网络G_b建立R树空间索引；

设置i＝1，j＝1；

S4：通过R树对第i条公交线路上第j个公交站点bv_i,j进行空间近邻查找；

其中，bv_i,j为第i条公交线路上第j个公交站点；

S5：设置空间近邻查询距离参数值lim_dis和空间近邻查询个数参数值lim_num；

将所述道路路段集合E中与S4所述bv_i,j的距离小于lim_dis的路段根据距离值升序排列，并按升序顺序从中选取lim_num条路段置入集合R_i,j中；将R_i,j中路段的起终节点集合记为S_i,j；

其中，lim_dis为空间近邻查询距离参数值，单位米；lim_num为空间近邻查询个数，单位个；R_i,j为bv_i,j的空间近邻查询的路段结果集合；

S6：j＝j+1且j≤J_i，重复S4-S6；

其中，J_i为第i条公交线路所经过的公交站点数量；

设置j＝1；

S7：对公交路段be_i,j进行R树空间近邻查询，从S1所述道路路段集合E中查询与be_i,j的距离小于lim_dis的路段；将所有符合条件的路段集合记为Re_i,j，Re_i,j中所有路段的起终节点集合记作Se_i,j；

其中，be_i,j为第i条公交线路上起点是bv_i,j，终点是bv_i,j+1的公交路段；

S8：以Re_i,j为边，Se_i,j为节点构建图G_i,j；

其中，图G_i,j＝Se_i,j,Re_i,j；

S9：设置所述S_i,j中的点为寻路起点，S_i,j+1中的点为寻路终点，在所述图G_i,j中以排列组合方式寻找最短路径对序列，共有Ns_i,j*Ns_i,j+1个路径对序列；将以S_i,j中的点为起点，S_i,j+1中的点为终点的最短路径的集合记为LL_i,j；

其中，S_i,j表示第i条公交线路上第j个公交站点的R_i,j中所有路段的起终点集合；S_i,j+1表示第i条公交线路上第j+1个公交站点的R_i,j+1中所有路段的起终点集合；Ns_i,j表示集合S_i,j中元素的个数；Ns_i,j+1表示集合S_i,j+1中元素的个数；Ns_i,j*Ns_i,j+1表示最短路径对序列的数目；

S10：判断j＝1是否成立；

若j＝1成立，则配置初始匹配候选集合Result并计算Result中每条路径res的差异度K(res)，具体包括如下步骤：

设置匹配候选集合Result为空，以及最短路径数num；

S10.1：计算ll与be_i,1的Fréchet距离：F(be_i,1,ll)；

其中，num为最短路径数，单位个；ll表示LL_i,j中的任意一条路径；LL_i,j表示以S_i,j中的点为起点，S_i,j+1中的点为终点的最短路径集合；

S10.2：将F(be_i,1,ll)中最小的num个路径置入匹配候选集合Result中，并计算Result中每条路径res的差异度K(res)：K(res)＝F(be_i,1,res)；将Result中的所有路径的终点集合记作D；

其中，res表示Result中的任意一条路径；

S10.3：j＝j+1且j≤J_i-1，返回S7；

若j＝1不成立，则更新匹配候选集合Result及Result中每条路径res的差异度K(res)，具体包括如下步骤：

S10.4：在LL_i,j中选出其起点属于集合D的路径，符合条件的全部路径构成集合LLD_i,j，并判断LLD_i,j是否为空集；

若为空集，表示该条公交线路匹配失败；i＝i+1且L_i∈L，返回S4；

若不为空集，执行S10.5；

S10.5：将路径lld与路径res首尾相连形成新路径newres；计算newres的差异度并从中选出差异度最小的num个路径形成新集合NewResult；

其中，newres的差异度等于F(lld,be_i,j)与res差异度K(res)的算数和，即：K(newres)＝F(lld,be_i,j)+K(res)；lld表示LLD_i,j中任意一条路径；newres表示路径lld与路径res首尾拼接形成的新路径；NewResult表示newres组成的路径集合；

S10.6：令Result＝NewResult，同时更新所述集合D，并判断NewResult是否为空集；

若NewResult为空集，表示该条公交线路匹配失败；i＝i+1且L_i∈L，返回S4；

若NewResult不为空集，j＝j+1且j≤J_i-1，返回S7；

S11：判断j＝J_i-1是否成立；

若j＝J_i-1成立，则表示第i条公交线路匹配成功；此时Result集合中差异度最小的路径即为公交路线L_i匹配到电子道路地图G的路径；

若j＝J_i-1不成立，表示该条公交线路匹配失败；i＝i+1且L_i∈L，返回S4。

2.根据权利要求1所述的一种面向异源数据的电子道路地图与公交线路的快速匹配方法，其特征在于：电子道路地图网络中所有的道路起终点构成一个节点集合，所有的道路构成边的集合；每条边都有一对起终节点；每一个节点都连接至少一条边；公交信息包括公交线路信息与公交站点信息，其中起终公交站点是节点集合，公交线路是边集合。