[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

说明书

本发明公开了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，该方法能够对面向异源数据的电子道路地图和公交线路实现快速路径匹配，包括基于R树的空间查找，子图的构建，最短路径的快速查询，和基于Frechet距离的计算与更新。本发明设计简单，易于计算；基于空间搜索和图论知识，利用Frechet距离实现曲线的相似度比较，并最终精确完成公交线路和电子道路的匹配；使得三方使用者融合使用公交、电子道路更为简单方便；大大减少了人工校验的时间与成本。

技术领域

本发明涉及道路交通网络计算机技术领域，特别是涉及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。

背景技术

交通系统不仅是一个涉及了多个学科，跨区域，大规模的复杂巨系统，还具有实验成本巨大甚至无法进行实验的特性。随着计算机网络技术的不断发展，其在交通领域的应用也逐渐广泛。智能交通系统的重要手段就是利用计算机信息手段为交通系统分析提供可靠便捷的分析。其中，宏观交通分析能够从宏观角度对整个城市的交通运行状态进行评估与分析，为交通规划、交通建设和交通管理提供宝贵建议。而进行宏观交通分析的前提就是建立计算机表达的道路交通网络地图。

城市公共交通作为一种集约高效、绿色环保的交通方式，已经深远地影响了居民出行方式及城市交通模式。因此，城市交通宏观分析离不开公共交通系统分析。尽管目前城市交管部门及各互联网网站都拥有一定量的电子地图道路与城市公共交通数据，但第三方用户或开发者往往很难从同一数据源同时获取它们。构建道路交通网络地图离不开异源数据下的电子地图道路与公交数据的匹配。目前常规的异源电子道路与公交信息匹配方法一般通过简单的距离匹配、拓扑关系判定或借助公交刷卡数据、GPS等额外数据，存在匹配精度低，匹配效率差或数据缺失等一系列问题。

发明内容

发明目的：针对以上问题，本发明提出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，本方法基于Fréchet距离，使用计算机图论知识对电子道路地图与公交路线实现自动匹配。

技术方案：为实现本发明的目的，本发明所采用的技术方案是：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，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；

电子道路地图网络是计算机技术表达的交通实体，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；电子道路地图的节点集合和边集合构成了计算机技术表达技术中的图结构。

公交信息包括公交线路信息与公交站点信息；公交信息采用了图结构存储；其中起终公交站点是节点集合，公交线路是边集合。

S2：将电子道路地图经纬度坐标信息转换为投影平面坐标；

通常使用投影转换为恰当的UTM坐标系，转换后的坐标都是平面坐标，便于后续计算；

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；

其中，R树空间索引是一种常用高效的空间索引，可以迅速实现地理实体近邻查找；

设置i＝1，j＝1；