[发明专利]一种多尺度道路网M-N匹配模式的判定方法

摘要

本发明涉及电子地图导航技术领域，且公开了一种多尺度道路网M‑N匹配模式的判定方法，包括利用待匹配路段的距离、方向和长度等几何约束的差异性指标分别计算出一个初始匹配概率矩阵，再根据各几何约束性指标的权重计算得到最终概率矩阵。本发明通过向候选匹配路径N正投影虚拟结点，巧妙的将M:N匹配模式转化为多个1:1或者1:M匹配模式进行处理，并由此判定虚拟路径M与候选匹配路径N的匹配模式，最终实现对M:N匹配模式的补充与完善，解决了因道路拓宽、新建交叉路口、立交桥交叉路口匹配等路网物理变化引发的较复杂的多尺度的M:N(多对多)匹配模式判定的问题，进一步完善了因不同比例尺道路网带来较多的M:N匹配模式所需的解决方案。

主权项

1.一种多尺度道路网M‑N匹配模式的判定方法，包括利用待匹配路段的距离、方向和长度等几何约束的差异性指标分别计算出一个初始匹配概率矩阵，再根据各几何约束性指标的权重计算得到最终概率矩阵，其特征在于，包含以下步骤：S1、所述初始匹配概率矩阵计算时新增拓扑约束性算子，并对所述拓扑约束性算子计算得到的初始匹配概率矩阵与距离、方向和长度计算得到的初始匹配概率矩阵依据权重计算得到最终匹配概率矩阵；S2、由所述待匹配路段的邻接路段间的相对关系计算两邻接匹配对的兼容系数，并基于各邻接匹配对的兼容系数计算所有邻接路段对所述待匹配路段的支持系数；S3、由所述支持系数对所述最终匹配概率矩阵进行不断的迭代更新，直到所述最终匹配概率矩阵的变化量收敛于极小值，迭代更新结束并得到迭代概率矩阵；S4、由所述迭代概率矩阵进行1:0匹配模式的判定，若不符合1:0匹配模式的判定，则继续进行结构相似性计算并进行判断；S5、由结构相似性判定是否为稳健匹配对，若是，则继续判定两端点匹配并由此确定1:1匹配模式或1:M匹配模式，若否，则判断未匹配的路段可能存在M:N匹配模式；S6、将步骤S5中可能存在M:N匹配模式的未匹配路段依据方向一致性原则连接成路径，即对m条未匹配的且具有连通性的路段进行虚拟路径M连接；S7、设定缓冲区分析获得所述虚拟路径M的候选匹配集，对所述虚拟路径M的候选匹配集中选择一条候选匹配路径N，在所述候选匹配路径N上插入m‑1个虚拟结点Vi(i＝1,2...m‑1)；S8、对所述虚拟路径M与所述候选匹配路径N进行结构相似性判断，并按以下公式计算所述虚拟路径M与所述候选匹配路径N的结构相似性：式中，S_MN表示虚拟路径M与候选匹配路径N的结构相似性，||R_iR_i+1||表示路段R_iR_i+1的长度，||R₁||路径R₁的长度，表示路段R_i与R_i+1的结构相似性，的计算方法采用联合概率的思想按下式计算：式中，k表示两个相邻虚拟结点之间的路段数量，O_i表示路段的起点，O_i+1表示路段的终点，表示路段O_i与O_i+1的结构相似性；S9、对多条所述候选匹配路径N进行步骤S8中的算法计算，得到虚拟路径M与N_j的结构相似性若则N_i可能为M的匹配路径；S10、计算步骤S5中确定1:1与1:M匹配模式的结构相似性的平均值S_avg，若则判定N_i为M的匹配路径，否则，N_i将作为M未匹配的路段处理。