本發(fā)明涉及電子地圖領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，越來(lái)越多的電子多媒體技術(shù)進(jìn)入到了人們的日常生活中。其中，電子地圖就是其中一個(gè)重要的應(yīng)用領(lǐng)域。

電子地圖的前期制作需要投入相應(yīng)的人員及車輛完成對(duì)于道路及行駛軌跡的收集和整理。在現(xiàn)有技術(shù)中，絕大多數(shù)方案要求作業(yè)員在采集時(shí)明確某段車采高精度軌跡和底圖上的某條道路或?qū)嶋H道路之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。但實(shí)際在軌跡上逐點(diǎn)與道路進(jìn)行匹配前，并沒(méi)有做任何消歧處理，考慮到定位和采集誤差等原因，匹配過(guò)程中很有可能出現(xiàn)一個(gè)軌跡點(diǎn)與兩條路段的匹配度較為接近的情況，也可能出現(xiàn)軌跡點(diǎn)與道路1的距離權(quán)值最高，而與距離權(quán)值略低的道路2的夾角權(quán)值更高的情況，這時(shí)只依據(jù)匹配度選擇，有可能導(dǎo)致軌跡上相鄰兩點(diǎn)所匹配的路段是不同路段，造成地圖數(shù)據(jù)的混亂和錯(cuò)誤的發(fā)生。

因此，如何提供一種方法或裝置可以進(jìn)行智能匹配、降低行駛軌跡與道路的偏差是本發(fā)明需要解決的技術(shù)問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供了一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法及裝置，實(shí)現(xiàn)了基于電子地圖數(shù)據(jù)和實(shí)際行駛軌跡的智能計(jì)算匹配，大大降低了電子地圖與實(shí)際行駛軌跡不相同的可能性，提高了電子地圖內(nèi)容的準(zhǔn)確性。

一方面，本發(fā)明提出一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法，該方法包括：

分別獲取路網(wǎng)底圖中道路的坐標(biāo)和行駛軌跡的數(shù)據(jù)；

根據(jù)所述路網(wǎng)底圖中道路屬性，判斷出某一道路的兩端只存在一條可通行道路，則將其串接為路串；

若判斷出所述路網(wǎng)底圖中某一路串的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的路串通行，則以所述某一路串的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的路串連接區(qū)域構(gòu)建特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域；識(shí)別所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的所述行駛軌跡，并確定所述行駛軌跡的核心坐標(biāo)區(qū)域及所述核心坐標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)；

根據(jù)所述中心點(diǎn)對(duì)所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡進(jìn)行調(diào)整，并與所述路網(wǎng)底圖中的相應(yīng)路串進(jìn)行匹配。

可選的是，所述判斷出某一道路的兩端只存在一條可通行道路，則將其串接為路串的步驟包括：

判斷所述路網(wǎng)底圖中第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同且第一道路的結(jié)束坐標(biāo)只與第二道路的起始坐標(biāo)值相同，將所述第一道路和第二道路作為路串；和/或，

判斷所述路網(wǎng)底圖中某一路串的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的路串通行的步驟包括：

判斷第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與n個(gè)道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同，則確定第一道路的結(jié)束坐標(biāo)和n個(gè)道路的起始坐標(biāo)相鄰的掃描區(qū)域，將所述掃描區(qū)域按照預(yù)定面積劃分為若干子區(qū)域；

將經(jīng)過(guò)所述掃描區(qū)域的行駛軌跡進(jìn)行疊加，確定行駛軌跡高概率經(jīng)過(guò)的子區(qū)域，作為核心坐標(biāo)區(qū)域；

根據(jù)所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)，將所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整；

獲取路網(wǎng)底圖道路的兩端端點(diǎn)坐標(biāo)之間的道路形狀和距離、以及相對(duì)應(yīng)的行駛軌跡上兩個(gè)核心行駛中心坐標(biāo)之間的軌跡形狀和距離，判斷若兩個(gè)核心行駛中心屬于同一行駛軌跡，且道路和行駛軌跡段的長(zhǎng)度比不超過(guò)預(yù)置的閾值，將所述路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡進(jìn)行匹配；其中，所述n為大于2的整數(shù)。

可選的是，所述根據(jù)所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)，將所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整，具體為：

根據(jù)行駛軌跡的坐標(biāo)確定每個(gè)行駛軌跡在所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡段；

計(jì)算行駛軌跡從所述掃描區(qū)域邊緣到核心子區(qū)域邊緣交點(diǎn)的平均方位角；

若兩個(gè)行駛軌跡之間的平均方位角之差小于預(yù)置方位角閾值，且最大投影距離小于預(yù)置投影間隔閾值，將兩個(gè)行駛軌跡中從所述掃描區(qū)域邊緣到核心子區(qū)域邊緣的軌跡段作為同一個(gè)等價(jià)軌跡段；

匯總所有的等價(jià)軌跡段與所述核心子區(qū)域邊緣的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)；

將從所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡以核心行駛中心坐標(biāo)為中心進(jìn)行調(diào)整。

可選的是，上述行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法還包括：

查找沒(méi)有匹配成功的路串，并以所述沒(méi)有匹配成功的路串為中心設(shè)定擴(kuò)展區(qū)域；

獲取經(jīng)過(guò)所述中心設(shè)定擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡，將長(zhǎng)度相似比和形狀相似比滿足預(yù)置閾值且處于所述路串的擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡，作為與所述路串相匹配的行駛軌跡

可選的是，上述行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法還包括：

若處于相鄰路串上的行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)不相同，計(jì)算并判斷所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離是否小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值；

在所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值時(shí)，則根據(jù)各行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算中心端點(diǎn)坐標(biāo)，分別作為相鄰路串上的行駛軌跡的新端點(diǎn)坐標(biāo)。

可選的是，上述行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法還包括：

所述路網(wǎng)底圖中道路與所述行駛軌跡匹配后，根據(jù)與所述路網(wǎng)底圖路串相匹配的行駛軌跡數(shù)據(jù)，對(duì)所述路網(wǎng)底圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

另一方面，為實(shí)現(xiàn)上述方法，本發(fā)明提出一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置，該裝置包括：

匹配數(shù)據(jù)獲取模塊，用于分別獲取路網(wǎng)底圖中道路的坐標(biāo)和行駛軌跡的數(shù)據(jù)；

路串構(gòu)建模塊，用于根據(jù)所述路網(wǎng)底圖中道路屬性，判斷出某一道路的兩端只存在一條可通行道路，則將其串接為路串；

路口點(diǎn)匹配模塊，用于判斷出若所述路網(wǎng)底圖中某一路串的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的路串通行，則以所述某一路串的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的路串連接區(qū)域構(gòu)建特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域；識(shí)別所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的所述行駛軌跡，并確定所述行駛軌跡的核心坐標(biāo)區(qū)域及所述核心坐標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)；根據(jù)所述中心點(diǎn)對(duì)所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡進(jìn)行調(diào)整，并與所述路網(wǎng)底圖中的相應(yīng)路串進(jìn)行匹配。

可選的是，所述路串構(gòu)建模塊包括：

路串道路判斷子模塊，用于判斷所述路網(wǎng)底圖中第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同且第一道路的結(jié)束坐標(biāo)只與第二道路的起始坐標(biāo)值相同，將所述第一道路和第二道路作為路串；

路串軌跡匹配子模塊，用于獲取所述路串上經(jīng)過(guò)的行駛軌跡，并將所述經(jīng)過(guò)的行駛軌跡與所述路串進(jìn)行匹配。

可選的是，所述路口點(diǎn)匹配模塊，包括：

子區(qū)域劃分子模塊，用于判斷第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與n個(gè)道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同，則確定第一道路的結(jié)束坐標(biāo)和n個(gè)道路的起始坐標(biāo)相鄰的掃描區(qū)域，將所述掃描區(qū)域按照預(yù)定面積劃分為若干子區(qū)域；

核心區(qū)域標(biāo)識(shí)子模塊，用于將經(jīng)過(guò)所述掃描區(qū)域的行駛軌跡進(jìn)行疊加，確定行駛軌跡高概率經(jīng)過(guò)的子區(qū)域，作為核心坐標(biāo)區(qū)域；

行駛軌跡調(diào)整子模塊，用于根據(jù)所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)，將掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整；

道路匹配子模塊，用于獲取路網(wǎng)底圖道路的兩端端點(diǎn)坐標(biāo)之間的道路形狀和距離、以及相對(duì)應(yīng)的行駛軌跡上兩個(gè)核心行駛中心坐標(biāo)之間的軌跡形狀和距離，判斷路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡屬于同一連續(xù)軌跡段且道路和行駛軌跡段的長(zhǎng)度比不超過(guò)預(yù)置的閾值，將所述路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡進(jìn)行匹配；所述n為大于2的整數(shù)。

可選的是，所述核心區(qū)域標(biāo)識(shí)子模塊包括：

核心區(qū)域軌跡定位子模塊，用于根據(jù)行駛軌跡的坐標(biāo)確定每個(gè)行駛軌跡在所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡段；

平均方位角計(jì)算子模塊，用于計(jì)算行駛軌跡從所述掃描區(qū)域邊緣到核心子區(qū)域邊緣交點(diǎn)的平均方位角；

等價(jià)軌跡段比較子模塊，用于判斷若兩個(gè)行駛軌跡之間的平均方位角之差小于預(yù)置方位角閾值，且最大投影距離小于預(yù)置投影間隔閾值，將兩個(gè)行駛軌跡中從所述掃描區(qū)域邊緣到核心子區(qū)域邊緣的軌跡段作為同一個(gè)等價(jià)軌跡段；

中心坐標(biāo)計(jì)算子模塊，用于匯總所有的等價(jià)軌跡段與所述核心子區(qū)域邊緣的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)；

中心坐標(biāo)調(diào)整子模塊，用于將從所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡以核心行駛中心坐標(biāo)為中心進(jìn)行調(diào)整。

可選的是，上述行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置還包括：緩沖區(qū)補(bǔ)充匹配模塊，用于判斷若行駛軌跡在所述路串周圍指定范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)，則以所述路 串為中心設(shè)定擴(kuò)展區(qū)域；將長(zhǎng)度相似比和形狀相似比滿足預(yù)置閾值且處于所述路串的擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡，作為與所述路串相匹配的行駛軌跡。

可選的是，上述行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置還包括：端點(diǎn)平滑調(diào)整模塊，用于判斷若處于相鄰路串上的行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)不相同，計(jì)算并判斷所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離是否小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值；在所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值時(shí)，則根據(jù)各行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算中心端點(diǎn)坐標(biāo)，分別作為相鄰路串上的行駛軌跡的新端點(diǎn)坐標(biāo)。

可選的是，上述行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置還包括：數(shù)據(jù)更新模塊，用于在所述路網(wǎng)底圖中道路與所述行駛軌跡匹配后，根據(jù)與所述路網(wǎng)底圖數(shù)據(jù)相匹配的行駛軌跡數(shù)據(jù)，對(duì)所述路網(wǎng)底圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

相對(duì)于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn)：

本發(fā)明通過(guò)使用以上介紹的幾種方法及其組合，可以將單一連接的道路進(jìn)行串接，形成路串，以并以此將相關(guān)聯(lián)的行駛軌跡進(jìn)行匹配，而對(duì)于多道路連接的岔路，則通過(guò)設(shè)置局部掃描區(qū)域?qū)π旭傑壽E進(jìn)行疊加計(jì)算，通過(guò)計(jì)算得到的核心行駛中心坐標(biāo)調(diào)整行駛軌跡，并最后將調(diào)整后的行駛軌跡與道路進(jìn)行匹配。上述得到的匹配結(jié)果，可以較為精準(zhǔn)而全面地完成了道路路段與實(shí)采行駛軌跡“線與端點(diǎn)“的一一匹配，實(shí)現(xiàn)了實(shí)采軌跡對(duì)已有路網(wǎng)底圖的匹配更新，從而使得作業(yè)員專注于車行軌跡的采集質(zhì)量，而不用再去關(guān)注道路拓?fù)潢P(guān)系的采集，這樣能夠顯著提升采集的數(shù)據(jù)質(zhì)量，并降低采集成本，為后續(xù)的導(dǎo)航地圖制作乃至自動(dòng)駕駛應(yīng)用提供堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

附圖說(shuō)明

此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解，構(gòu)成本發(fā)明的一部分，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法的流程示意圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例中的道路連接示意圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例中的道路與行駛軌跡未正常匹配效果示意圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例中的“特征點(diǎn)擴(kuò)充域”示意圖；

圖5為本發(fā)明實(shí)施例中的遍歷方形區(qū)域示意圖；

圖6為本發(fā)明實(shí)施例中的軌跡段和方位角示意圖；

圖7為本發(fā)明實(shí)施例中的方位角的示意圖；

圖8為本發(fā)明實(shí)施例中的點(diǎn)到折線段的投影距離的示意圖；

圖9為本發(fā)明實(shí)施例中的軌跡段t1、t2的最大投影距離示意圖；

圖10為本發(fā)明實(shí)施例中的合并“等價(jià)軌跡段類”示意圖；

圖11為本發(fā)明實(shí)施例中的計(jì)算特征點(diǎn)匹配點(diǎn)的示意圖；

圖12為本發(fā)明實(shí)施例中的基于核心坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行軌跡調(diào)整示意圖；

圖13為本發(fā)明實(shí)施例中的檢測(cè)端點(diǎn)匹配到相同軌跡的示意圖；

圖14為本發(fā)明實(shí)施例中的只有一個(gè)端點(diǎn)的路串匹配到軌跡的示意圖；

圖15為本發(fā)明實(shí)施例中的行駛軌跡按照匹配結(jié)果進(jìn)行調(diào)整后的效果示意圖；

圖16為本發(fā)明實(shí)施例中的道路緩沖區(qū)示意圖；

圖17為本發(fā)明實(shí)施例中的行駛軌跡(link)落入緩沖區(qū)(linkbuffer)示意圖；

圖18為本發(fā)明實(shí)施例中的路串投影的示意圖；

圖19為本發(fā)明實(shí)施例中的新增軌跡段掛接點(diǎn)示意圖；

圖20為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置的組成框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

需要說(shuō)明的是，在不沖突的情況下，本發(fā)明實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。

下面結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的各實(shí)施例作進(jìn)一步說(shuō)明：、

參見圖1，該圖為本發(fā)明提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法的第一實(shí)施例的流程圖。

在本實(shí)施例中，包括：

s101：獲取道路的坐標(biāo)和行駛軌跡數(shù)據(jù)。

s102：根據(jù)所述路網(wǎng)底圖中道路屬性，判斷出某一道路的兩端只存在一條可通行道路，則將其串接為路串。

進(jìn)一步來(lái)講，判斷所述路網(wǎng)底圖中第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同且第一道路的結(jié)束坐標(biāo)只與第二道路的起始坐標(biāo)值相同，將所述第一道路和第二道路作為路串，將所述路串上經(jīng)過(guò)的行駛軌跡與所述路串進(jìn)行匹配。

s103：若判斷出所述路網(wǎng)底圖中某一道路的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的道路通行，則以所述某一道路的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的道路連接區(qū)域構(gòu)建特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域；識(shí)別所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的所述行駛軌跡，并確定所述行駛軌跡的核心坐標(biāo)區(qū)域及所述核心坐標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)；根據(jù)所述中心點(diǎn)對(duì)所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡進(jìn)行調(diào)整，并與所述路網(wǎng)底圖中的相應(yīng)道路進(jìn)行匹配。

其中，判斷所述路網(wǎng)底圖中某一道路的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的道路通行的步驟包括：

判斷第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與n個(gè)道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同，則確定第一道路的結(jié)束坐標(biāo)和n個(gè)道路的起始坐標(biāo)相鄰的掃描區(qū)域，將所述掃描區(qū)域按照預(yù)定面積劃分為若干子區(qū)域；

將經(jīng)過(guò)所述掃描區(qū)域的行駛軌跡進(jìn)行疊加，確定行駛軌跡高概率經(jīng)過(guò)的子區(qū)域，作為核心坐標(biāo)區(qū)域；

根據(jù)所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)，將所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整；

獲取路網(wǎng)底圖道路的兩端端點(diǎn)坐標(biāo)之間的道路形狀和距離、以及相對(duì)應(yīng)的行駛軌跡上兩個(gè)核心行駛中心坐標(biāo)之間的軌跡形狀和距離，判斷路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡屬于同一連續(xù)軌跡段且道路和行駛軌跡段的長(zhǎng)度比不超過(guò)預(yù)置的閾值，將所述路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡進(jìn)行匹配；

所述n為大于2的整數(shù)。

在本發(fā)明實(shí)施時(shí)，首先需要獲取到包含有道路的電子地圖。在電子地圖中，對(duì)于道路的標(biāo)識(shí)一般都采用坐標(biāo)方式，如張三大街的起始坐標(biāo)為(10，12)，而結(jié)束坐標(biāo)為(10，25)。

同時(shí)，還需要獲取到實(shí)際獲得的車輛行駛軌跡數(shù)據(jù)。例如，gps車行軌跡就是采用gps軌跡記錄儀采集的一系列車行經(jīng)過(guò)的位置點(diǎn)，每個(gè)點(diǎn)至少包括日期、時(shí)間、經(jīng)度、緯度等信息。另外，gps軌跡采集主要有兩種方式，即按照時(shí)間間隔或按照距離間隔?，F(xiàn)實(shí)中，常用的時(shí)間間隔有1秒、5秒、10秒、15秒、30秒、60秒、120秒幾種。而距離間隔即每移動(dòng)一段距離記錄一次位置點(diǎn)，常用的距離間隔由1米、5米、50米、100米、150米、300米、500米、1000 米幾種。通過(guò)上述間隔方式，可以收集到車輛在行駛過(guò)程中的行駛軌跡。

在得到道路坐標(biāo)和行駛軌跡數(shù)據(jù)后，開始根據(jù)道路和行駛軌跡的不同而進(jìn)行不同的處理。在本實(shí)施例中，判斷第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路的起始坐標(biāo)是否相同，且第一道路的結(jié)束坐標(biāo)只與第二道路的起始坐標(biāo)值相同。在現(xiàn)實(shí)中，大部分的道路都是相互連接的，且很多的道路都是單一連接，如某一道路的終點(diǎn)正好是下一道路的起點(diǎn)。因此，可以通過(guò)對(duì)道路起始坐標(biāo)和結(jié)束坐標(biāo)的判斷，確定哪些道路是相通且連貫的，將這些道路串接為“路串”進(jìn)行標(biāo)識(shí)，進(jìn)而進(jìn)行道路與行駛軌跡的匹配。另外，在本文中，對(duì)于道路的端點(diǎn)(起始點(diǎn)或結(jié)束點(diǎn))與行駛軌跡匹配后的延伸等調(diào)整操作也可以稱為“掛接”。

可選的，判斷如果在電子地圖中的第一道路(某一條道路)的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路(另一條道路)的起始坐標(biāo)相同，且第一道路的結(jié)束坐標(biāo)只與第二道路的起始坐標(biāo)值相同，則認(rèn)為這兩條道路為一直向某個(gè)方向持續(xù)延伸的道路，將所述第一道路和第二道路作為路串，將所述路串上經(jīng)過(guò)的行駛軌跡與所述路串進(jìn)行匹配。參見圖2，該圖為道路連接示意圖。在該圖中，存在a、b、c、d、e、f、o多個(gè)點(diǎn)。根據(jù)掛接和通行條件將路網(wǎng)道路穿為路串，具體原則如下：

情況1：如果一個(gè)道路點(diǎn)掛接兩條道路，即第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路的起始坐標(biāo)相同，則該點(diǎn)作為兩個(gè)道路形成的路串的中間點(diǎn)，將兩個(gè)道路串接為路串，并沿道路通行方向繼續(xù)尋找終點(diǎn)(還可不斷串接其它道路)，直到道路遇到岔路口。在圖2中為aeo路段。

情況2：如果一個(gè)道路點(diǎn)只掛接一條道路或掛接三條以上的道路(即常見的岔路口)，則該道路點(diǎn)為道路或路串的起點(diǎn)或終點(diǎn)。在圖2中a、b、c為起始點(diǎn)或終點(diǎn)，o點(diǎn)為岔路點(diǎn)。

情況3：如果一個(gè)點(diǎn)掛接兩條道路，且兩條道路不可通行，則該點(diǎn)同時(shí)為兩條道路或路串的起點(diǎn)或終點(diǎn)。這個(gè)主要是指現(xiàn)實(shí)中從某一位置出發(fā)的單行道路，或存在數(shù)據(jù)錯(cuò)誤或施工中的道路，需要人工介入處理。

對(duì)于情況1，則直接將各道路串接在一起，并根據(jù)串接后的路串坐標(biāo)，查找在其坐標(biāo)之上經(jīng)過(guò)的行駛軌跡，將這些行駛軌跡與本路串進(jìn)行匹配。這里所說(shuō)的在其坐標(biāo)之上經(jīng)過(guò)的行駛軌跡，是指與道路坐標(biāo)完全相同或高度相鄰的坐標(biāo)。

這里，使用串接方式連接道路的優(yōu)勢(shì)在于：道路串接的算法相對(duì)簡(jiǎn)單，計(jì)算效率較高；以路串作為掃描應(yīng)用于后續(xù)的形狀匹配，可以較好地保證在道路 與道路上行駛軌跡的匹配，避免了連續(xù)串接的道路匹配的軌跡各異的情況，起到較好的消歧效果。對(duì)于電子地圖來(lái)說(shuō)，尤其是高速公路，可以通過(guò)道路的駛向判斷道路是否不可通行。如果道路為只出或只入的道路，則可以認(rèn)為符合情況3的情形。

在情況2中，也即第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與n個(gè)道路的起始坐標(biāo)相同，且所述第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與n個(gè)道路的起始坐標(biāo)值相同，則認(rèn)為該點(diǎn)為多個(gè)道路的岔路點(diǎn)。但由于檢測(cè)儀器的準(zhǔn)確性、道路路口變化等因素，在實(shí)際獲取到的行駛軌跡中，在岔路口的行駛軌跡都是相互不連接的。參見圖3，這樣的軌跡與道路的坐標(biāo)無(wú)法進(jìn)行匹配，因此需要對(duì)軌跡進(jìn)行調(diào)整。

確定第一道路的結(jié)束坐標(biāo)和n個(gè)道路的起始坐標(biāo)相鄰的掃描區(qū)域，將所述掃描區(qū)域按照預(yù)定面積劃分為若干子區(qū)域，即取所述第一道路與n個(gè)道路連接的掃描區(qū)域，如設(shè)置多個(gè)道路連接處的10m*10m面積或更小面積為掃描區(qū)域。參見圖4，在該圖中點(diǎn)o為電子地圖中道路口中心點(diǎn)，向正北、正東、正南、正西各擴(kuò)充5m，建立10m*10m的正方形掃描區(qū)域。這里所述n為大于2的整數(shù)。

將在所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡疊加，截取在掃描區(qū)域內(nèi)的軌跡為軌跡段。在圖4中t1(ab)、t2(cd)、t3(ef)為截取的軌跡段。之后確定行駛軌跡點(diǎn)的核心坐標(biāo)區(qū)域，將所述行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)調(diào)整，根據(jù)調(diào)整后的行駛軌跡與所述第一道路和n個(gè)道路坐標(biāo)進(jìn)行匹配。

可選的，將掃描區(qū)域按邊均分成若干子區(qū)域，例如可將掃描區(qū)域劃分為若干個(gè)1m*1m的子區(qū)域，每個(gè)子區(qū)域左下角點(diǎn)的索引設(shè)定為[0][0]，記掃描區(qū)域內(nèi)某個(gè)子區(qū)域左下角點(diǎn)距掃描區(qū)域左下角點(diǎn)的橫向距離為dx米，縱向距離為dy米，則該子區(qū)域左下角點(diǎn)的索引為[dx][dy](如圖4中深色子區(qū)域左下角點(diǎn)的索引即為[2][4]，中心淺色子區(qū)域左下角點(diǎn)的索引即為[2][2])，以某個(gè)子區(qū)域的左下角分別向右，向上擴(kuò)充2m，可建立2m*2m的方形子區(qū)域，方形子區(qū)域我們用三元組(dx，dy，2)表示(圖4示意圖深色的方形子區(qū)域記為(2，4，2)，中心淺色的方形子區(qū)域記為(2，2，2))。之后，遍歷掃描區(qū)域中所有非接邊的方形子區(qū)域。參見圖5，該圖展示了以6m*6m的掃描區(qū)域?yàn)槔?，?duì)9個(gè)方形區(qū)域的遍歷過(guò)程。這里為了便于解釋本發(fā)明，可以稱這個(gè)軌跡交叉處的區(qū)域?yàn)椤疤卣鼽c(diǎn)擴(kuò)充域”。

每個(gè)“特征點(diǎn)擴(kuò)充域”還可以根據(jù)其中所包括的軌跡點(diǎn)數(shù)量的多少，將其狀態(tài)可標(biāo)記為“待識(shí)別”、“已識(shí)別”、“已匹配”。在初始化狀態(tài)下，所有方形子區(qū)域的狀態(tài)均為“待識(shí)別”。

在掃描區(qū)域的每個(gè)方形子區(qū)域都有可能對(duì)應(yīng)一個(gè)軌跡交叉處鄰近點(diǎn)的集中區(qū)域。若某個(gè)“特征點(diǎn)擴(kuò)充域”的邊緣與掃描區(qū)域內(nèi)全部軌跡段的交點(diǎn)數(shù)大于2小于等于8，則認(rèn)為行駛軌跡高概率經(jīng)過(guò)當(dāng)前子區(qū)域，將子區(qū)域作為核心坐標(biāo)區(qū)域，并將該擴(kuò)充域標(biāo)記為“已識(shí)別”。

圖4中的中間淺色子區(qū)域與全部軌跡段t1，t2，t3的交點(diǎn)數(shù)為6，正下方淺色子區(qū)域與t2，t3的交點(diǎn)數(shù)為4，正上方深色子區(qū)域與t1，t3的交點(diǎn)數(shù)為4，則將子區(qū)域作為核心坐標(biāo)區(qū)域，并標(biāo)記為“已識(shí)別”區(qū)域。

其余白色方形子區(qū)域與全部軌跡段t1，t2的交點(diǎn)數(shù)均小于等于2，則仍為“待識(shí)別”區(qū)域。

交點(diǎn)數(shù)大于8的情況過(guò)于復(fù)雜，即使用“特征點(diǎn)”也不能確定匹配，統(tǒng)一留到后面的線匹配，再掛接。

逐一遍歷“已識(shí)別”的特征點(diǎn)擴(kuò)充域。截取“已識(shí)別”的“特征點(diǎn)擴(kuò)充域”邊緣和掃描區(qū)域邊緣之間的軌跡段t1...tn，計(jì)算路串的端點(diǎn)坐標(biāo)(第一道路或路串和其它n個(gè)道路或路串的端點(diǎn)坐標(biāo)都相同)到掃描區(qū)域邊緣交點(diǎn)的方位角：l1(oa)，l2(ob)，l3(oc)，l4(od)。計(jì)算每段軌跡段從特征點(diǎn)擴(kuò)充域邊緣交點(diǎn)到掃描區(qū)域邊緣交點(diǎn)的方位角：t1(ef)，t2(gh)，t3(ij)，t4(mn)，t5(pq)，t6(rs)。

方位角的概念說(shuō)明：以正北方向?yàn)?°，順時(shí)針遞增，值域?yàn)閇0°，360°)，方位角(azimuth)在下文用其英文簡(jiǎn)寫az表示。參見圖7，該圖為方位角的示意圖。

如圖6中，l1方位角：az(l1)＝0°，az(l2)＝90°，az(l3)＝180°，az(l4)＝270°。

t1，t2的方位角：az(t1)＝az(t2)＝0°，t3的方位角：az(t3)＝90°，t4的方位角大致為185°，t5的方位角大致為180°，t6的方位角大致為270°。

為了能夠清楚的介紹本發(fā)明的技術(shù)方案，這里還需要進(jìn)一步對(duì)兩軌跡段t1，t2最大投影距離的概念進(jìn)行說(shuō)明，點(diǎn)到折線段的投影距離參見圖8。

根據(jù)平面直角坐標(biāo)系求解點(diǎn)到直線段的垂足點(diǎn)，如果垂足點(diǎn)在直線段上，則垂足點(diǎn)即為點(diǎn)到直線段的投影點(diǎn)；如果垂足點(diǎn)在直線段的起點(diǎn)外側(cè)，則直線段的起點(diǎn)為點(diǎn)到直線段的投影點(diǎn)；如果垂足點(diǎn)在直線段終點(diǎn)的外側(cè)，則直線段的終點(diǎn)即為點(diǎn)到直線段的投影點(diǎn)。求出點(diǎn)到折線上所有直線段的投影點(diǎn)的距離，其中最小的距離值為點(diǎn)到折線段的投影距離。

參見圖9，該圖為兩軌跡段t1，t2的最大投影距離的示意圖：

計(jì)算軌跡段t1上所有形狀點(diǎn)(坐標(biāo))到軌跡段t2(坐標(biāo))的距離，再計(jì)算軌跡段t2上所有形狀點(diǎn)到軌跡段t1的距離，所有距離中的最大值為軌跡段t1，t2的最大投影距離，兩軌跡段t1，t2的最大投影距離(maximumprojectiondistance)在下文中用其英文簡(jiǎn)寫mpd(t1，t2)表示。

統(tǒng)計(jì)“特征點(diǎn)擴(kuò)充域”邊緣和掃描區(qū)域邊緣之間“等價(jià)軌跡段類”的數(shù)量，計(jì)算每個(gè)“等價(jià)軌跡段類”的平均方位角az(c)。參見圖10，該圖為合并“等價(jià)軌跡段類”示意圖。下以圖10為例，進(jìn)行說(shuō)明：

1、初始化每條軌跡段t1，t2...，t6為一個(gè)“等價(jià)軌跡段類”c1，c2，...，c6

2、對(duì)c1，c2，...，c6兩兩進(jìn)行比較，若對(duì)c1，c2中的任兩條軌跡段，都滿足方位角之差：abs(az(t1)-az(t2))＜10°，且最大投影距離mpd(t1，t2)＜1.5m，則合并c1，c2為一個(gè)“等價(jià)軌跡段類”。

3、迭代執(zhí)行(2)步驟，直到所有“等價(jià)軌跡段類”兩兩進(jìn)行比較，沒(méi)有發(fā)生合并操作，則迭代終止。

圖10中會(huì)合并為4個(gè)“等價(jià)軌跡段類”：c1{t1，t2}，c3{t3}，c4{t4，t5}，c6{t6}.

平均方位角：az(c1)＝0°，az(c3)＝90°，az(c4)＝182.5°，az(c6)＝270°

若合并后“等價(jià)軌跡段類”的數(shù)量和道路特征點(diǎn)掛接的道路數(shù)不相等：則跳過(guò)對(duì)當(dāng)前特征點(diǎn)擴(kuò)充域的處理，對(duì)下一個(gè)“已識(shí)別”的特征點(diǎn)擴(kuò)充域進(jìn)行上述有關(guān)計(jì)算每條路串從多道路掛接點(diǎn)到掃描區(qū)域邊緣交點(diǎn)的方位角的操作，及計(jì)算每個(gè)“等價(jià)軌跡段類”的平均方位角az(c)并進(jìn)行相應(yīng)合并的操作。

若合并后“等價(jià)軌跡段類”的數(shù)量和道路特征點(diǎn)掛接的道路數(shù)相等：檢測(cè)掛接的每條道路li是否都對(duì)應(yīng)存在一個(gè)“等價(jià)軌跡段類”cm，滿足方位角之差的絕對(duì)值：

abs(az(li)-az(cm))＜10°

若任一條道路li找不到對(duì)應(yīng)：則跳過(guò)當(dāng)前特征點(diǎn)擴(kuò)充域，對(duì)下一個(gè)“已識(shí)別”的特征點(diǎn)擴(kuò)充域進(jìn)行上述有關(guān)計(jì)算每條路串從多道路掛接點(diǎn)到掃描區(qū)域邊緣交點(diǎn)的方位角的操作，及計(jì)算每個(gè)“等價(jià)軌跡段類”的平均方位角az(c)并進(jìn)行相應(yīng)合并的操作。

若全部道路都能夠找到對(duì)應(yīng)的“等價(jià)軌跡段類”：則將當(dāng)前“特征點(diǎn)擴(kuò)充域”標(biāo)記為“已匹配”，計(jì)算道路li與其對(duì)應(yīng)的“等價(jià)軌跡段類”中每條軌跡段tm的差異值：

diff(li，tm)＝α*abs(az(li)-az(tm))+(1-α)*mpd(li，tm)

其中α為加權(quán)值，默認(rèn)取0.8。

如圖10中道路l3和“等價(jià)軌跡段類”c4滿足方位角之差的絕對(duì)值＜10°，計(jì)算

diff(l3，t4)＝0.8×2.5+0.2×0.6＝2.12，diff(l3，t5)＝0.8×0+0.2×0.4＝0.08

則道路l3與c4中差異度最低的軌跡段t5即為匹配。

同理可得，道路l1與軌跡段t1，道路l2與軌跡段t3，道路l4與軌跡段t6匹配。

道路l1，l2，l3，l4和軌跡段t1，t3，t5，t6的狀態(tài)標(biāo)記為“匹配”。

通過(guò)“已匹配”的特征點(diǎn)擴(kuò)充域邊緣與各標(biāo)記為“匹配”軌跡段(t1，t3，t5，t6)的交點(diǎn)(e，i，p，r)，求出幾個(gè)交點(diǎn)的平均x，y坐標(biāo)a(x，y)，a點(diǎn)可視為道路或路串的端點(diǎn)o的匹配點(diǎn)，為核心行駛中心坐標(biāo)。參見圖11，該圖為計(jì)算特征點(diǎn)匹配點(diǎn)的示意圖。

根據(jù)所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)，將所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整。即將所有軌跡在特征點(diǎn)擴(kuò)充域中的形狀點(diǎn)統(tǒng)一替換為特征點(diǎn)的匹配點(diǎn)，并調(diào)整軌跡上形狀點(diǎn)的序號(hào)。參見圖12。

如圖12，t1，t2，t3三條軌跡所有在特征點(diǎn)擴(kuò)充域中的形狀點(diǎn)統(tǒng)一由核心行駛中心坐標(biāo)a點(diǎn)替代，同時(shí)特征點(diǎn)擴(kuò)充域外，軌跡的形狀點(diǎn)序號(hào)也會(huì)進(jìn)行調(diào)整。

例如：t1軌跡采集時(shí)由b通向c，調(diào)整前，b的形狀點(diǎn)序號(hào)：seq(t1，b)＝388，c的形狀點(diǎn)序號(hào)seq(t1，c)＝392；調(diào)整后，seq(t1，b)＝388，seq(t1，a)＝389，seq(t1，c)＝390。

t3軌跡采集時(shí)由d通向e，調(diào)整前，seq(t3，d)＝161，seq(t3，e)＝164；調(diào)整后，seq(t3，d)＝161，seq(t3，a)＝162，seq(t3，e)＝163。

至此確定了道路l1，l2，l3，l4所匹配的軌跡段和端點(diǎn)o在軌跡上匹配a點(diǎn)的序號(hào)。

采用如下四元組方式記錄：

＜l1，o，t3，seq(t3，a)＞，＜l2，o，t2，seq(t2，a)＞，

＜l3，o，t3，seq(t3，a)＞，＜l4，o，t1，seq(t1，a)＞

第一個(gè)四元組表示路串l1的端點(diǎn)o與軌跡t3的第162個(gè)點(diǎn)匹配。

至此，當(dāng)前道路或路串中所涉及到的行駛軌跡匹配操作完成，行駛軌跡按 照計(jì)算得到的a進(jìn)行了相應(yīng)的調(diào)整。

同理，對(duì)每個(gè)多道路連接的岔路口節(jié)點(diǎn)執(zhí)行上述匹配操作，使每個(gè)道路或路串的端點(diǎn)都完成與行駛軌跡的匹配，進(jìn)一步包括：獲取道路的兩端端點(diǎn)坐標(biāo)之間的道路形狀和距離，以及對(duì)應(yīng)的行駛軌跡上兩個(gè)核心行駛中心坐標(biāo)之間的軌跡形狀和距離，判斷若兩個(gè)核心行駛中心屬于同一行駛軌跡，且道路和行駛軌跡段的長(zhǎng)度比不超過(guò)預(yù)置的閾值，將道路和行駛軌跡進(jìn)行匹配。

如果某條路串li的兩端a點(diǎn)，b分別匹配軌跡ti上序號(hào)seq1，seq2的點(diǎn)(如t1上的c，d，兩個(gè)點(diǎn)匹配的四元組結(jié)果為＜l1，a，t1，seq(t1，c)＞，＜l1，b，t1，seq(t1，d）＞)，且路串的長(zhǎng)度與軌跡長(zhǎng)度(因?yàn)樾旭傑壽E點(diǎn)間距約1m，軌跡長(zhǎng)度可用seq1-seq2近似)大致相同，即滿足：

abs(length(li)-abs(seq1-seq2))/length(li)＜0.1

則匹配成功，將t1的[seq1，seq2]作為l1的匹配軌跡段，記錄匹配結(jié)果。參見圖13，該圖為檢測(cè)端點(diǎn)匹配到相同軌跡的示意圖。

如果路串li的端a點(diǎn)和b分別匹配同一條軌跡ti上序號(hào)為seq1，seq2的點(diǎn)，卻有：

abs(length(li)-abs(seq1-seq2))/length(li)＞＝0.1

則路串li匹配失敗，留到線匹配處理。

如果路串兩端匹配到不同的軌跡段，如圖13中a端點(diǎn)與軌跡t1的c點(diǎn)匹配，b端點(diǎn)與軌跡t2的d點(diǎn)匹配則該路串匹配失敗，即兩個(gè)點(diǎn)匹配的四元組結(jié)果為：

＜l1，a，t1，seq(t1，c)＞，＜l1，b，t2，seq(t2，d)＞)，則路串li匹配失敗，留到線匹配處理。

如果路串li只有一端a匹配到軌跡上t1的c，另一端點(diǎn)b沒(méi)有成功的匹配結(jié)果，則通過(guò)b的坐標(biāo)找軌跡t1上距離其最近的形狀點(diǎn)d，設(shè)c的形狀點(diǎn)序號(hào)為seq1，d的形狀點(diǎn)序號(hào)為seq2。h為點(diǎn)d距點(diǎn)b的距離閾值，可設(shè)定為5-10m之間。

若同時(shí)滿足：

distance(b，d)＜h，且abs(length(li)-abs(seq1-seq2))/length(li)＜0.1

則匹配成功，記錄匹配結(jié)果。否則匹配失敗，路串li留到線匹配處理。參見圖14，該圖為路串只有一個(gè)端點(diǎn)匹配到軌跡的示意圖。

如果某條路串兩端都沒(méi)有匹配到任何軌跡，則該路串匹配失敗，留到線匹 配處理。

經(jīng)過(guò)上述步驟，完成了“基于特征點(diǎn)擴(kuò)充域”的智能匹配。參見圖15，該圖為通過(guò)使用上述操作對(duì)行駛軌跡按照匹配結(jié)果進(jìn)行調(diào)整后的效果圖。

通過(guò)使用上述方法，使得道路與行駛軌跡的匹配準(zhǔn)確性有了較大的提高，同時(shí)，有效提升了對(duì)“十字交叉口”，“匝道入主路”處等容易出現(xiàn)“道路掛接，軌跡未掛接”情況的處理準(zhǔn)確率。

在進(jìn)行上述操作后，可以將正常路串上的軌跡和多道路連接的岔路口行駛軌跡進(jìn)行了相應(yīng)的匹配。但由于實(shí)際交通道路的復(fù)雜性及客觀存在的若干可能影響到匹配準(zhǔn)確性的因素，造成仍然存在一定量的道路無(wú)法與獲得的行駛軌跡進(jìn)行匹配。

因此，在本發(fā)明提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法的第二實(shí)施例中，還包括一種具有補(bǔ)充作用的“線匹配”方法，用來(lái)針對(duì)上述操作未能夠正常匹配的道路和行駛軌跡的匹配，進(jìn)一步補(bǔ)充和完善技術(shù)方案：

若行駛軌跡在所述路串周圍的指定范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)，以所述路串為中心設(shè)定擴(kuò)展區(qū)域；

將長(zhǎng)度相似比和形狀相似比滿足預(yù)置閾值且處于所述路串的擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡，作為與所述路串相匹配的行駛軌跡。

可選的，根據(jù)路串的坐標(biāo)信息建立緩沖區(qū)。其中，如果針對(duì)坐標(biāo)點(diǎn)，則緩沖區(qū)的范圍是半徑為預(yù)置緩沖值的圓形區(qū)域；如果針對(duì)由若干個(gè)點(diǎn)組成的路串坐標(biāo)，則緩沖區(qū)的范圍可以是與折線形狀一致的帶形區(qū)域，寬度為預(yù)置緩沖值的2倍，起點(diǎn)和終點(diǎn)位置向外延伸為半徑為預(yù)置緩沖值的半圓。參見圖16，該圖為道路緩沖區(qū)示意圖。

在一般情況下，“路串周圍的指定范圍內(nèi)”可以是在道路的周圍為0-8米范圍之內(nèi)的區(qū)域，優(yōu)選的距離為5米內(nèi)。

查詢并截取與路串建立的緩沖區(qū)有空間關(guān)系的軌跡段。為了查詢到盡可能多的軌跡段，這里的“空間關(guān)系”包括軌跡段與緩沖區(qū)域相交、相切、完全落入。參見圖17，該圖為行駛軌跡(link)落入緩沖區(qū)(linkbuffer)的示意圖。

之后，根據(jù)長(zhǎng)度相似比和形狀相似比篩選出滿足閾值條件的軌跡段，加權(quán)選擇最可能匹配的軌跡段進(jìn)行匹配。

這里，計(jì)算長(zhǎng)度相似比和形狀相似比的公式如下：

長(zhǎng)度相似比：r(1)＝distance(行駛軌跡在緩沖區(qū)內(nèi)部分的長(zhǎng)度)/distance(路串的長(zhǎng)度)。

形狀相似比：r(s)＝1-abs(distance(行駛軌跡在緩沖區(qū)內(nèi)部分的長(zhǎng)度)-distance(路串投影))/distance(行駛軌跡在緩沖區(qū)內(nèi)部分的長(zhǎng)度)。

在形狀相似比的公式中包含distance(路串投影)，這里對(duì)路串投影的映射規(guī)則進(jìn)行具體說(shuō)明：

參考線a到基準(zhǔn)線b的平面投影計(jì)算：

1)分別求出線a的起點(diǎn)和終點(diǎn)到線b的投影點(diǎn)；

2)線b上兩個(gè)投影點(diǎn)(圖中虛線部分)以及投影點(diǎn)中間的形狀點(diǎn)的連線即為線a到線b的投影線。參見圖18，該圖為路串投影的示意圖。

分別設(shè)定長(zhǎng)度相似度和形狀相似度的選擇閾值為h(1)和h(s)，長(zhǎng)度相似度和形狀相似度的加權(quán)值分別為α和1-α(α默認(rèn)值0.5)。

在計(jì)算某路串的匹配軌跡段時(shí)，首先篩選出滿足閾值條件的軌跡段，再對(duì)篩選后的每條軌跡段計(jì)算：r＝α*r(1)+(1-α)*r(s)，r值最高的軌跡段即為路串的匹配軌跡段。

在進(jìn)行上述操作后，可以擴(kuò)展道路或路串的坐標(biāo)區(qū)域，從而增加能夠匹配的行駛軌跡的可能性和準(zhǔn)確性。在實(shí)際中，經(jīng)常出現(xiàn)路串的端點(diǎn)(起始點(diǎn)或結(jié)束點(diǎn))未與匹配的行駛軌跡的端點(diǎn)進(jìn)行對(duì)應(yīng)或掛接的情況。

因此，在本發(fā)明提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配方法的第三實(shí)施例中，還包括一種方法解決上述問(wèn)題：

若處于相鄰路串上的行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)不相同，計(jì)算所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離是否小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值；

若小于，則根據(jù)各行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算中心端點(diǎn)坐標(biāo)，分別作為相鄰路串上的行駛軌跡的新端點(diǎn)坐標(biāo)。

若行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離大于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值，則不必執(zhí)行上述計(jì)算中心端點(diǎn)坐標(biāo)的操作。

具體處理步驟為：

1)找到需要處理的軌跡段t1，...，tn和其待掛接的端點(diǎn)n1，...，nn。

2)計(jì)算n1，...，nn中每?jī)啥它c(diǎn)間的距離，設(shè)定距離閾值為h(d)，若存在distance(ni，nj)＞h(d)，則這組端點(diǎn)處程序不自動(dòng)掛接，以“道路點(diǎn)，＜軌跡段ti，待掛接軌跡點(diǎn)序號(hào)seq＞”的log形式輸出給用戶。

3)若全部點(diǎn)間距均小于h(d)，則取所有端點(diǎn)的平均(x，y)坐標(biāo)(即所有端點(diǎn)連線多邊形的幾何重心)，新建一個(gè)掛接點(diǎn)o(x，y)，對(duì)應(yīng)軌跡段的對(duì)應(yīng)端添加o點(diǎn)為新端點(diǎn)。參見圖19，該圖為新增軌跡段掛接點(diǎn)示意圖。

至此，通過(guò)使用以上介紹的幾種方法及其組合，可以較為精準(zhǔn)而全面地完成了道路路段與實(shí)采行駛軌跡“線與端點(diǎn)“的一一匹配，可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)與所述路網(wǎng)底圖路串相匹配的行駛軌跡數(shù)據(jù)對(duì)已有路網(wǎng)底圖的數(shù)據(jù)的更新。

以上為本發(fā)明提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配的方法，基于其原理，本發(fā)明還提供整片行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置，具體如下：

參見圖20，該圖為本發(fā)明提供的一種行駛軌跡與路網(wǎng)底圖的智能匹配裝置的第一實(shí)施例和第二實(shí)施例串行實(shí)施的原理框圖。

在第一實(shí)施例中，包括：匹配數(shù)據(jù)獲取模塊10、路串構(gòu)建模塊20和路口點(diǎn)匹配模塊30。其中：

匹配數(shù)據(jù)獲取模塊10，用于分別獲取路網(wǎng)底圖中道路的坐標(biāo)和行駛軌跡的數(shù)據(jù)；

路串構(gòu)建模塊20，用于根據(jù)所述路網(wǎng)底圖中道路屬性，判斷出某一道路的兩端只存在一條可通行道路，則將其串接為路串；

路口點(diǎn)匹配模塊30，用于判斷出若所述路網(wǎng)底圖中某一道路的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的道路通行，則以所述某一道路的結(jié)束點(diǎn)與兩條以上的道路連接區(qū)域構(gòu)建特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域；識(shí)別所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的所述行駛軌跡，并確定所述行駛軌跡的核心坐標(biāo)區(qū)域及所述核心坐標(biāo)區(qū)域的中心點(diǎn)；根據(jù)所述中心點(diǎn)對(duì)所述特征點(diǎn)擴(kuò)充區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡進(jìn)行調(diào)整，并與所述路網(wǎng)底圖中的相應(yīng)道路進(jìn)行匹配。

作為一種可選的實(shí)施方式，所述路串構(gòu)建模塊進(jìn)一步包括：

路串道路判斷子模塊，用于判斷所述路網(wǎng)底圖中第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與第二道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同且第一道路的結(jié)束坐標(biāo)只與第二道路的起始坐標(biāo)值相同，將所述第一道路和第二道路作為路串；

路串軌跡匹配子模塊，用于獲取所述路串上經(jīng)過(guò)的行駛軌跡，并將所述經(jīng)過(guò)的行駛軌跡與所述路串進(jìn)行匹配。

作為一種可選的實(shí)施方式，所述路口點(diǎn)匹配模塊進(jìn)一步包括：

子區(qū)域劃分子模塊，用于判斷第一道路的結(jié)束坐標(biāo)與n個(gè)道路的起始坐標(biāo)是否相同，若相同，則確定第一道路的結(jié)束坐標(biāo)和n個(gè)道路的起始坐標(biāo)相鄰的掃描區(qū)域，將所述掃描區(qū)域按照預(yù)定面積劃分為若干子區(qū)域：

核心區(qū)域標(biāo)識(shí)子模塊，用于將經(jīng)過(guò)所述掃描區(qū)域的行駛軌跡進(jìn)行疊加，確定行駛軌跡高概率經(jīng)過(guò)的子區(qū)域，作為核心坐標(biāo)區(qū)域；

行駛軌跡調(diào)整子模塊，用于根據(jù)所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡計(jì)算核心行 駛中心坐標(biāo)，將掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡按照所述核心行駛中心坐標(biāo)進(jìn)行調(diào)整；

道路匹配子模塊，用于獲取路網(wǎng)底圖道路的兩端端點(diǎn)坐標(biāo)之間的道路形狀和距離、以及相對(duì)應(yīng)的行駛軌跡上兩個(gè)核心行駛中心坐標(biāo)之間的軌跡形狀和距離，判斷路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡屬于同一連續(xù)軌跡段且道路和行駛軌跡段的長(zhǎng)度比不超過(guò)預(yù)置的閾值，將所述路網(wǎng)底圖的道路和行駛軌跡進(jìn)行匹配；其中，所述n為大于2的整數(shù)。

作為一種可選的實(shí)施方式，所述核心區(qū)域標(biāo)識(shí)子模塊進(jìn)一步包括：

核心區(qū)域軌跡定位子模塊，用于根據(jù)行駛軌跡的坐標(biāo)確定每個(gè)行駛軌跡在所述核心子區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡段；

平均方位角計(jì)算子模塊，用于計(jì)算行駛軌跡從所述掃描區(qū)域邊緣到核心子區(qū)域邊緣交點(diǎn)的平均方位角；

等價(jià)軌跡段比較子模塊，用于判斷若兩個(gè)行駛軌跡之間的平均方位角之差小于預(yù)置方位角閾值，且最大投影距離小于預(yù)置投影間隔閾值，將兩個(gè)行駛軌跡中從所述掃描區(qū)域邊緣到核心子區(qū)域邊緣的軌跡段作為同一個(gè)等價(jià)軌跡段；

中心坐標(biāo)計(jì)算子模塊，用于匯總所有的等價(jià)軌跡段與所述核心子區(qū)域邊緣的交點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算核心行駛中心坐標(biāo)；

中心坐標(biāo)調(diào)整子模塊，用于將從所述掃描區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡以核心行駛中心坐標(biāo)為中心進(jìn)行調(diào)整。

作為一種可選的實(shí)施方式，上述裝置還可以包括：

緩沖區(qū)補(bǔ)充匹配模塊40，用于判斷若行駛軌跡在所述路串周圍指定范圍內(nèi)經(jīng)過(guò)，則以所述路串為中心設(shè)定擴(kuò)展區(qū)域；將長(zhǎng)度相似比和形狀相似比滿足預(yù)置閾值且處于所述路串的擴(kuò)展區(qū)域內(nèi)的行駛軌跡，作為與所述路串相匹配的行駛軌跡。

端點(diǎn)平滑調(diào)整模塊50，用于判斷若處于相鄰路串上的行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)不相同，計(jì)算并判斷所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離是否小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值；在所述行駛軌跡間的端點(diǎn)坐標(biāo)的距離小于預(yù)置端點(diǎn)距離閾值時(shí)，則根據(jù)各行駛軌跡的端點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算中心端點(diǎn)坐標(biāo)，分別作為相鄰路串上的行駛軌跡的新端點(diǎn)坐標(biāo)。

作為一種可選的實(shí)施方式，上述裝置中還可以包括：

數(shù)據(jù)更新模塊60，用于在所述路網(wǎng)底圖中道路與所述行駛軌跡匹配后，根據(jù)與所述路網(wǎng)底圖數(shù)據(jù)相匹配的行駛軌跡數(shù)據(jù)，對(duì)所述路網(wǎng)底圖的數(shù)據(jù)進(jìn)行更新。

上述裝置中的各模塊的功能原理可參見前述各方法實(shí)施例中的相關(guān)說(shuō)明，這里不再重復(fù)進(jìn)行介紹。

至此，通過(guò)使用以上裝置，可以較為精準(zhǔn)而全面地完成了道路路段與實(shí)采行駛軌跡“線與端點(diǎn)“的一一匹配，實(shí)現(xiàn)了實(shí)采軌跡對(duì)已有路網(wǎng)底圖的匹配更新。

上述說(shuō)明示出并描述了本發(fā)明的若干可選實(shí)施例，但如前所述，應(yīng)當(dāng)理解本發(fā)明并非局限于本文所披露的形式，不應(yīng)看作是對(duì)其他實(shí)施例的排除，而可用于各種其他組合、修改和環(huán)境，并能夠在本文所述發(fā)明構(gòu)想范圍內(nèi)，通過(guò)上述教導(dǎo)或相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)或知識(shí)進(jìn)行改動(dòng)。而本領(lǐng)域人員所進(jìn)行的改動(dòng)和變化不脫離本發(fā)明的精神和范圍，則都應(yīng)在本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)。