车辆匹配方法和装置、计算设备以及计算机可读存储介质制造方法及图纸

本公开提供了一种车辆匹配方法，用于将车辆匹配到地图中的地图线路。该车辆匹配方法基于隐马尔科夫模型和动态规划，能够利用站点匹配、名称匹配、实际线路映射关系等对观察概率和转移概率进行调整，并且基于调整后的观察概率和转移概率将车辆匹配到对应的地图线路。该车辆匹配方法不仅提高了匹配正确率，而且还能够区分车辆的诸如区间线路、快车线路之类的复杂线路。此外，该车辆匹配方法还降低了对数据提供商的数据依赖，增大了对不同数据提供商的数据的兼容性。数据的兼容性。数据的兼容性。

【技术实现步骤摘要】
车辆匹配方法和装置、计算设备以及计算机可读存储介质


[0001]本公开涉及计算机
，具体地，涉及一种基于隐马尔科夫模型的用于将车辆匹配到地图中的地图线路的车辆匹配方法和装置、计算设备以及计算机可读存储介质。

技术介绍

[0002]随着互联网的普及和网络技术的高速发展，地图服务已经非常深入地影响着人们的日常出行。线路匹配技术作为地图服务的重要支撑技术，实现了车辆轨迹与电子地图的地图线路之间的关联，进而能够为用户的交通出行提供诸如路线规划以及导航等服务。
[0003]现有的车辆轨迹到电子地图的地图线路的匹配方法主要包括以下几种：利用名称进行匹配；利用网格法进行车辆轨迹到地图线路的匹配；利用离散Frechet距离进行车辆轨迹到地图线路的匹配。然而，现有的这些方法各自存在不足。
[0004]对于利用名称进行匹配的方法而言，一方面仅依靠名称来确定关联关系会导致匹配率低下，另一方面该方法严重依赖数据提供商提供的静态线路的站点序列数据，如果缺乏该站点序列数据，则该方法无法使用。此外，利用名称进行匹配还需要数据提供商提供的静态线路和运行线路之间存在稳定的一一对应关系，否则匹配结果无法应用。因此，利用名称进行匹配的匹配正确率低，可用性、普适性不强。
[0005]对于利用网格法进行车辆轨迹到地图线路的方法而言，由于网格法本身的算法是基于面积投影的方式，因此只能从全部GPS轨迹点覆盖的区域来匹配可能的线路，这可能导致难以区分复杂线路。因此，利用网格法进行车辆轨迹到地图线路的匹配存在匹配正确率和车辆召回率低下的问题。
[0006]对于利用离散Frechet距离进行车辆轨迹到地图线路的方法而言，由于需要计算GPS轨迹点与所有线路形状点的Frechet距离，因此计算复杂度高，计算量大。而且，由于计算的是GPS轨迹点到线路形状点的最短距离，所以该方法对GPS轨迹点的精度要求很高。

技术实现思路

[0007]有鉴于此，本公开提出了一种车辆匹配方法和装置，期望克服上面提到的部分或全部缺陷以及其它可能的缺陷。
[0008]根据本公开的一个方面，提供了一种车辆匹配方法，用于将车辆匹配到地图中的地图线路，其中地图包括至少一条地图线路，各地图线路包括多个站点和多个线路段，车辆匹配方法包括：获取车辆的包括轨迹点序列的车辆轨迹数据；确定地图中与每一个轨迹点对应的至少一条候选线路段；生成每一个轨迹点的各候选线路段的第一观察概率；生成每一个轨迹点的各候选线路段的站点匹配调整系数；生成每一个轨迹点的各候选线路段的第二观察概率，其中第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数；生成每一个轨迹点的各候选线路段分别到下一个轨迹点的各候选线路段的转移概率；基于全部轨迹点的候选线路段的第二观察概率和转移概率确定最优线路段集合，最优线路段集合具有全局最大概率；以及，基于最优线路段集合确定地图中与车辆轨迹数据对应的地图线路。
[0009]在本公开的一些实施例中，该车辆匹配方法，还包括：将地图划分为M
×
N个网格，其中，M和N都是大于0的整数，并且每个网格具有对应的网格索引编号；将地图中每一条地图线路的各线路段投影到M
×
N个网格中，并与对应网格的网格索引编号关联。
[0010]在本公开的一些实施例中，确定地图中与每一个轨迹点对应的至少一条候选线路段包括：将一个轨迹点投影到M
×
N个网格中；基于一个轨迹点被投影到其中的网格的网格索引编号，确定由a
×
b个网格构成的候选区域，其中，a为大于0且小于等于M的整数，b为大于0且小于等于N的整数；以及基于候选区域的网格的网格索引编号确定相关联的线路段，并且将相关联的线路段确定为一个轨迹点的候选线路段。
[0011]在本公开的一些实施例中，站点匹配调整系数按照以下公式计算：，其中，c
ij
是第i个轨迹点在与其对应的第j个候选线路段上的投影点，s
ij
是与第i个轨迹点对应的第j个候选线路段上的站点，是投影点c
ij
与站点s
ij
之间的距离，R是站点匹配生效范围，v
i
是车辆在第i个轨迹点处的速度，v0是速度阈值，P
s
(c
ij , s
ij
)是针对第i个轨迹点的第j个候选线路段的站点匹配调整系数，其中，i和j均为大于0的整数。
[0012]在本公开的一些实施例中，第i+1个轨迹点在第i个轨迹点的第j个候选线路段的上的投影点为c
i+1 j
，其中，当时，并且投影点c
ij
位于投影点c
i+1 j
与站点s
ij
之间或者投影点c
i+1 j
位于投影点c
ij
与站点s
ij
之间，站点匹配调整系数P
s
(c
ij , s
ij
)的值为1。
[0013]在本公开的一些实施例中，该车辆匹配方法还包括：获取静态线路和地图线路之间的线路名称匹配结果；基于线路名称匹配结果，生成各候选线路段的线路名称匹配调整系数；其中，生成每一个轨迹点的各候选线路段的第二观察概率，其中第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数包括：使得第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数，再乘以线路名称匹配调整系数。
[0014]在本公开的一些实施例中，线路名称匹配调整系数按照以下公式计算：，其中，P
name
是线路名称匹配调整系数，α是调节参数，并且满足0.5<α≤1。
[0015]在本公开的一些实施例中，该车辆匹配方法还包括：获取静态线路和地图线路之间的实际线路映射关系；基于实际线路映射关系，生成各候选线路段的实际线路映射关系调整系数；其中，生成每一个轨迹点的各候选线路段的第二观察概率，其中第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数包括：使得第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数，再乘以实际线路映射结果调整系数。
[0016]在本公开的一些实施例中，实际线路映射结果调整系数按照以下公式计算：，其中，P
line
是实际线路映射结果调整系数，β是调节参数，并且满足0.5<β≤1。
[0017]在本公开的一些实施例中，生成每一个轨迹点的各候选线路段分别到下一个轨迹点的各候选线路段的转移概率包括：将两个轨迹点在地图上的横坐标之差和纵坐标之差的和确定为轨迹点距离；确定两个轨迹点在相应的候选线路段上的投影点；将两个投影点在地图上的横坐标之差和纵坐标之差的和确定为投影点距离；将投影点距离和轨迹点距离的比值确定为转移概率。
[0018]在本公开的一些实施例中，生成每一个轨迹点的各候选线路段分别到下一个轨迹点的各候选线路段的转移概率包括：将转移概率乘以阻断跳变调整系数，以对转移概率进行调整，其中，阻断跳变调整系数按照以下公式计算：，其本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种车辆匹配方法，用于将车辆匹配到地图中的地图线路，其中所述地图包括至少一条地图线路，各地图线路包括多个站点和多个线路段，所述车辆匹配方法包括：获取所述车辆的包括轨迹点序列的车辆轨迹数据；确定所述地图中与每一个轨迹点对应的至少一条候选线路段；生成每一个轨迹点的各候选线路段的第一观察概率；生成每一个轨迹点的各候选线路段的站点匹配调整系数；生成每一个轨迹点的各候选线路段的第二观察概率，其中第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数；生成每一个轨迹点的各候选线路段分别到下一个轨迹点的各候选线路段的转移概率；基于全部轨迹点的候选线路段的第二观察概率和转移概率确定最优线路段集合，所述最优线路段集合具有全局最大概率；以及基于所述最优线路段集合确定所述地图中与所述车辆轨迹数据对应的地图线路。2.如权利要求1所述的车辆匹配方法，还包括：将所述地图划分为M
×
N个网格，其中，M和N都是大于0的整数，并且每个网格具有对应的网格索引编号；将所述地图中每一条地图线路的各线路段投影到所述M
×
N个网格中，并与对应网格的网格索引编号关联。3.如权利要求2所述的车辆匹配方法，其中，所述确定所述地图中与每一个轨迹点对应的至少一条候选线路段包括：将一个轨迹点投影到所述M
×
N个网格中；基于所述一个轨迹点被投影到其中的网格的网格索引编号，确定由a
×
b个网格构成的候选区域，其中，a为大于0且小于等于M的整数，b为大于0且小于等于N的整数；以及基于所述候选区域的网格的网格索引编号确定相关联的线路段，并且将所述相关联的线路段确定为所述一个轨迹点的候选线路段。4.如权利要求1所述的车辆匹配方法，其中，所述站点匹配调整系数按照以下公式计算：，其中，c
ij
是第i个轨迹点在与其对应的第j个候选线路段上的投影点，s
ij
是与第i个轨迹点对应的第j个候选线路段上的站点，是投影点c
ij
与站点s
ij
之间的距离，R是站点匹配生效范围，v
i
是所述车辆在第i个轨迹点处的速度，v0是速度阈值，P
s
(c
ij , s
ij
)是针对第i个轨迹点的第j个候选线路段的站点匹配调整系数，其中，i和j均为大于0的整数。5.如权利要求4所述的车辆匹配方法，其中，第i+1个轨迹点在第i个轨迹点的第j个候
选线路段的上的投影点为c
i+1 j
，其中，当时，并且投影点c
ij
位于投影点c
i+1 j
与站点s
ij
之间或者投影点c
i+1 j
位于投影点c
ij
与站点s
ij
之间，站点匹配调整系数P
s
(c
ij , s
ij
)的值为1。6.如权利要求1所述的车辆匹配方法，还包括：获取静态线路和地图线路之间的线路名称匹配结果；基于所述线路名称匹配结果，生成各候选线路段的线路名称匹配调整系数；其中，所述生成每一个轨迹点的各候选线路段的第二观察概率，其中第二观察概率等于第一观察概率乘以站点匹配调整系数包括：使得第二观察概率等于第一观察概率乘以站...

【专利技术属性】
技术研发人员：王鲁许，廖正中，
申请(专利权)人：腾讯科技深圳有限公司，
类型：发明
国别省市：