1.基于轨迹的修正与简化的电动自行车轨迹地图匹配方法,其特征在于该方法的具体步骤是:
步骤(1).输入路网与轨迹
所述路网包含了道路拓扑图中的节点与道路段,轨迹为按照时间戳排序的GPS记录;
步骤(2).设置轨迹简化过程的基本参数,包括轨迹简化比例,转弯检测窗口大小;
设置地图匹配过程的基本参数,包括候选点个数与邻域半径;
步骤(3).设置卡尔曼滤波算法的基本参数,包括坐标预测误差、坐标观测误差;
初始化状态转移矩阵,观测矩阵,预测过程噪声的协方差矩阵,观测过程噪声的协方差矩阵;
步骤(4).遍历轨迹点,不断将轨迹点加入缓冲区并检测缓冲区内轨迹点个数是否超过窗口大小;若缓冲区内轨迹点个数超过窗口大小,则执行步骤(5);
步骤(5).判断轨迹是否在轨迹点处完成转弯,判定转弯的具体规则为:窗口内轨迹方向变化小于45°,且窗口间的轨迹方向变化大于45°;
若完成转弯,则记录此处转弯点并执行步骤(6);若未完成转弯,则删除缓冲区第一个轨迹点;
步骤(6).对上一处转弯点到当前转弯点的轨迹片段进行卡尔曼滤波,逐个对轨迹片段的每个轨迹点进行修正,滤波完成后对轨迹进行简化;
步骤(7).不断遍历轨迹点,构建候选图;
对每个轨迹点,计算其候选点集合;判断候选点集合是否为空,若不为空,将候选点集合作为当前层候选点加入候选图,并执行步骤(8);否则执行步骤(9);
步骤(8).计算候选图上一层节点与候选图当前层节点间有向边的权值,同时计算当前层候选点的累积概率和前驱节点;
步骤(9).对当前候选图进行路线推断并清空当前候选图;
首先选出当前候选图最后一层中累计概率最大的候选点,然后不断回溯寻找前驱点并加入路线,最后将路线逆置,逆置后的路线即为交通工具实际经过的线路。
2.根据权利要求1所述的基于轨迹的修正与简化的电动自行车轨迹地图匹配方法,其特征在于:步骤(5)中判定转弯的具体方式:存在某窗口内轨迹段为p1,p2,...,pw,其平均速度定义为v1→w=dist(p1,pw)/(pw.t‑p1.t),速度的方向由p1指向pw,dist(p1,pw)为轨迹点p1与轨迹点pw的距离,pw.t为轨迹点pw的时间戳,p1.t为轨迹点p1的时间戳;
令轨迹段pw+1,pw+2,...,p2*w表示下一窗口;angle(va,vb)为速度va与速度vb的夹角;
判断是否转弯的公式定义如下:angle(v1→w,vw+1→2*w)>45°,angle(vi→i+1,vi+1→i+2)<
45°,i∈[1,w‑2]∪[w,2*w‑2]。