1.一种车载GPS轨迹空间索引精确匹配方法,其特征在于,包括以下步骤:
步骤1,获取任一车辆的车载GPS经过的多个GPS点,对多个GPS点进行初始化操作,得到有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)};
步骤2,根据有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)},将有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)}内的有效GPS点匹配至道路网络中,并生成相关分段匹配编号,获得每个匹配分段的有效GPS点集合L(Seg)={vp(Seg,1),…,vp(Seg,D(Seg))};
步骤3,将每个匹配分段的有效GPS点集合L(Seg)内的有效GPS点匹配至同向同一道路元r(Seg)中各分向路段集合DRS(r(Seg))={ds(r(Seg,1)),…,ds(r(Seg,q))},并汇总输出匹配结果统计表;
步骤4,重复步骤1至3直至所有GPS点完成匹配;
所述步骤3中将每个匹配分段的有效GPS点集合L(Seg)内的有效GPS点匹配至同向同一道路元r(Seg)中各分向路段集合DRS(r(Seg))={ds(r(Seg,1)),…,ds(r(Seg,q))},并汇总输出匹配结果统计表;
包括:
步骤31,对有效GPS点vp(Seg,1)60米以内的路网节点集合N(vp(Seg,1))和有效GPS点vp(Seg,D(seg))60米以内的路网节点集合N(vp(Seg,D(seg))) 进行最短路径搜索,获得最短路径,即最短连接线集合Path(Seg)={arc(y1),arc(y2),…,arc(yc)};
步骤32,若当前匹配分段L(Seg)内所有轨迹点均位于最短路径Path(Seg)的60米范围内,则执行步骤34;若vp(F)是当前匹配分段L(Seg) 中第一个距离最短路径Path(Seg)中所有道路连接线均在60米以上的轨迹点,则将vp(F)作为异常点,执行步骤33;
步骤33,对异常点vp(F)与vp(F+1)按行驶方向及距离与路网进行估计匹配,若无匹配结果,则剔除异常点vp(F)与vp(F+1),若有匹配结果,设匹配结果为连接线arc(f),则执行步骤34;
步骤34,将验证匹配的道路连接线集合Path(Seg)或arc(f)按临近轨迹点vp(e)所属分向路段DRS进行分割,并将各段行驶信息记入对应分向路段匹配数据中,输出为最终匹配数据表。
2.根据权利要求1所述的车载GPS轨迹空间索引精确匹配方法,其特征在于,步骤1中所述对多个GPS点进行初始化操作,得到有效GPS点列表,包括:步骤10,将多个GPS点分离为分段集合Trip(a)={T1,T2,…,Ta,…,Tn},其中Ta为一个分段,分段Ta内包括多个GPS点;
步骤11,从分段Ta内的多个GPS点{p(1),p(2),…,p(i),…,p(n)}中任选一个GPS点p(i)作为当前GPS点,若当前GPS点p(i)到p(i+1)直线速度大于300km/h或p(i)与p(i-1)的间隔时间小于等于0,则剔除当前GPS点p(i),否则执行步骤12;
步骤12,若当前GPS点p(i)的上一累计行驶距离小于20m,执行步骤13;否则,执行步骤
14;
步骤13,若当前GPS点p(i)的当前累计行驶距离大于20m,则将当前GPS点p(i)按序插入有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)},设p(i)=vp(l),并记录vp(l)点的位置信息;否则,剔除当前GPS点p(i);
步骤14,若当前GPS点p(i)到p(i+1)的距离大于20m且小于500m,或者p(i)点到p(i+1)的平均速度大于1m/s,则当前GPS点p(i)为常规行驶点,并初始化p(i)点的位置信息;若当前GPS点p(i)到p(i+1)的前向距离小于20m且p(i)点到p(i+1)的平均速度小于1m/s,则当前GPS点p(i)为停驶起点,并初始化p(i)点的位置信息;若当前GPS点p(i)到p(i+1)的前向距离大于500m,则当前GPS点p(i)为远距离行驶点;否则,执行步骤15;
步骤15,重复步骤11至步骤14,直至分段Ta内的所有GPS点均被作为当前GPS点,并建立有效GPS点列表VP。
3.根据权利要求2所述的车载GPS轨迹空间索引精确匹配方法,其特征在于,所述步骤2中根据有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)},将有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)}内的有效GPS点匹配至道路网络中,并生成相关分段匹配编号,获得每个匹配分段的有效GPS点集合L(Seg)={vp(Seg,1),…,vp(Seg,D(Seg))},包括:步骤21,从有效GPS点列表VP={vp(1),vp(2),…,vp(k)}中任选一个有效GPS点vp(j)作为当前有效GPS点vp(j),其中j=1,2,…,k,若当前有效GPS点vp(j)不是最后有效节点vp(k),执行步骤211;否则,执行步骤22;
步骤211,若当前有效GPS点vp(j)和vp(j+1)点均不为空点类型时,执行步骤212;否则,以当前分段值D(Seg)建立分段,分段值归零D(Seg)=0,分段编号Seg=Seg+1;
步骤212,若当前有效GPS点vp(j)在运动方向上存在匹配道路元集合RU(j)={r(a1),…,r(anj)|nj>=1}时,执行步骤213;否则,以当前分段值D(Seg)建立分段,分段值归零D(Seg)=0,分段编号Seg=Seg+1;
步骤213,若当前有效GPS点vp(j)的当前分段编号Seg=0,且当前有效GPS点vp(j)的前点vp(j+1)和后点vp(j-1)包含同向的相同道路元集合SR(j)={r(b1),…,r(bmj)|mj>=
1},则初始化分段编号Seg=1,且分段值D(Seg)=1;否则,执行步骤214;
步骤214,若当前有效GPS点vp(j)的当前分段编号Seg>0且当前有效GPS点vp(j)的前点vp(j+1)和后点vp(j-1)包含同向的相同道路元SR(j)={r(b1),…,r(bmj)|mj>=1},则分段值D(Seg)=D(Seg)+1;否则,执行步骤215;
步骤215,若当前有效GPS点vp(j)的当前分段编号Seg>0且当前有效GPS点vp(j)的前点vp(j+1)和后点vp(j-1)不包含相同道路元 时,则以当前分段值D(Seg)建立分段,且分段值赋D(Seg)=1,分段编号Seg=Seg+1;
步骤22,汇总分段信息Seg_VP={L(1),…,L(Seg-1)|Seg>=2,L(y(Seg))={vp(y(Seg)),…,vp(y(Seg)+D(Seg))}}。