CN105526939B

CN105526939B - 道路匹配方法和装置

Info

Publication number: CN105526939B
Application number: CN201410515570.4A
Authority: CN
Inventors: 毛灵飞
Original assignee: Autonavi Software Co Ltd
Current assignee: Alibaba China Co Ltd
Priority date: 2014-09-29
Filing date: 2014-09-29
Publication date: 2018-12-11
Anticipated expiration: 2034-09-29
Also published as: CN105526939A

Abstract

本发明公开了一种道路匹配方法和装置。该方法包括：确定当前GPS点的候选匹配道路；计算当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差；将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入到位置概率模型中，得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率；从当前GPS点的候选匹配道路中选取连通候选匹配道路；根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与该连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率；选取位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。根据本发明，可以解决现有技术中GPS点与道路匹配不准确的问题。

Description

道路匹配方法和装置

技术领域

本发明涉及地理信息系统领域，特别是涉及道路匹配方法和装置。

背景技术

现有技术中，将GPS点匹配到道路上的主要的方式为：

根据GPS点的经纬度坐标，计算GPS点与路网中各道路的距离，将距离最近的道路确定为该GPS点所匹配的道路。但是这种道路匹配方式存在以下缺陷：

由于GPS定位本身存在一定的误差，从而使得定位得到的GPS点可能会漂离用户当前实际所在的道路，如该GPS点漂移到距离用户当前实际所在道路临近的其他道路上，即，与该GPS点距离最近的道路并不是用户当前实际所在的道路，而是用户当前实际所在道路临近的其他道路，因此，现有技术提供的匹配方式存在GPS点与道路匹配不准确的问题。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了道路匹配方法和装置，以解决现有技术中GPS点与道路匹配不准确的问题。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种道路匹配方法，包括：

根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并按照距离由小到大顺序选取至少一条道路作为当前GPS点的候选匹配道路；

根据当前GPS点的方向，计算当前GPS点与所述候选匹配道路的方向偏差；

将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中，得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率；

从当前GPS点的候选匹配道路中选取与上一个GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路作为当前GPS点的连通候选匹配道路；

根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率；

从当前GPS点的连通候选匹配道路中选取位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。

一种道路匹配装置，包括：

候选匹配道路确定单元，用于根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并按照距离由小到大顺序选取至少一条道路作为当前GPS点的候选匹配道路；

方向偏差计算单元，用于根据当前GPS点的方向，计算当前GPS点与所述候选匹配道路的方向偏差；

位置概率计算单元，用于将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中，得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率；

连通候选匹配道路选取单元，用于从当前GPS点的候选匹配道路中选取与上一个GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路作为当前GPS点的连通候选匹配道路；

综合概率计算单元，用于根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率；

道路匹配单元，用于从当前GPS点的连通候选匹配道路中选取位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。

本发明实施例，当确定出当前GPS点的候选匹配道路之后，计算当前GPS点与该候选匹配道路的方向偏差，并将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入预置的位置概率模型中以得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率；根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在与该连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在该连通候选匹配道路上的位置综合概率；从当前GPS点的连通候选匹配道路中选位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。采用本发明技术方案，一方面，从当前GPS点的候选匹配道路中选择与上一GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路，从而能够确保选择出的连通候选匹配道路与上一GPS点的候选匹配道路之间具有连通性，由于在实际中前后两个GPS点的距离比较近，因此前后两个GPS点实际所在道路具有连通性的可能性更大，因此，本方案选择出的连通候选匹配道路具有较大的概率是当前位置点实际所在的道路，从而使得选择的连通候选匹配道路更准确；另一方面，确定当前GPS点在选择出的连通候选匹配道路上的位置综合概率，不仅仅考虑该当前GPS点单独在该连通候选匹配道路上的位置概率，还考虑上一GPS点在其与该连通候选匹配道路具有连通性的候选匹配道路的位置概率，因此，使得计算出的当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率更准确，从而使得选择位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路更准确。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明提供的一种道路匹配方法的一个实施例的流程图；

图2为本发明提供的一种道路匹配方法的另一个实施例的流程图；

图3为本发明提供的一种基于卡尔曼滤波器原理对当前GPS点的经纬度坐标进行校正的方法的流程图；

图4为本发明提供的一种确定当前GPS点的预估经纬度坐标的方法的流程图；

图5为本发明提供的一种计算当前GPS点的经度偏移量和纬度偏移量的方法示意图；

图6为本发明提供的一种利用校正系数校正当前GPS点的经纬度坐标的方法流程图；

图7为本发明提供的一种道路匹配装置的一个实施例的结构图；

图8a为本发明提供的一种道路匹配装置的另一个实施例的结构图；

图8b为本发明提供的一种道路匹配装置的另一个实施例的结构图；

图9为本发明提供的预估经纬度坐标确定的结构图；

图10为本发明提供的经纬度坐标校正单元的结构图；

图11为本发明提供的一种道路匹配装置的另一个实施例的结构图。

具体实施方式

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。

方法实施例

请参阅图1所示，其为本发明提供的一种道路匹配方法的一个实施例的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤101：根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并按照距离由小到大顺序选取至少一条道路作为当前GPS点的候选匹配道路。

步骤102：根据当前GPS点的方向，计算当前GPS点与所述候选匹配道路的方向偏差。

步骤103：将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中，得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率。

其中，现有技术中已经提供了多种位置概率模型，最常见的是根据核函数构建的位置概率模型。所有满足Mercer定理的函数都可以作为核函数。常用的核函数包括：指数核函数、线性核函数、多项式核函数、径向基核函数、Sigmoid核函数和复合核函数。

在本发明的一个优选实施方式中，可以根据核函数构建位置概率模型，例如，可以根据指数核函数构建位置概率模型。但是，考虑到指数函数对数据放大过快，因此，也可以根据多项式核函数等其它形式的核函数构建位置概率模型。在本发明技术方案中，不限于采用何种形式的核函数构建位置概率模型。

例如，根据指数核函数构建的位置概率模型为：p＝e^-h，其中，h＝a+d。p为该位置概率模型输出的概率，a为当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差，d为当前GPS点与候选匹配道路的距离。

在本发明的一个优选的实施方式中，为了使位置概率模型输出的当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率更准确，还可以进一步对输入到位置概率模型中的当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差进行修正。

由于GPS点的方向与GPS点的速度之间存在关联关系，因此，可以通过速度修正当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差。

修正公式为：a'＝k×log(v+C₀)×a，即，h＝a'+d。

其中，a为当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差，a'为修正后的当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差，v为当前GPS点的速度，C₀为正整数，C₀可以保证对数运算中的真数v+C₀不为零，例如，C₀为1。k为预置的学习参数，可以利用大量的样本数据(即，已确定匹配道路的GPS点)对指数核函数的位置概率模型p＝e^-h(其中，h＝a'+d，a'＝k×log(v+C₀)×a)进行训练，例如，通过EM(最大期望算法，Expectation Maximization Algorithm)而获得学习参数k。例如，经过训练后，k＝1。

另外，考虑到当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差过大会影响道路匹配精度，或者，经过修正后，修正后的当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差过大会影响道路匹配精度，因此，还可以利用一个正则项对当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差进行修正或者对修正后的当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差进行进一步修正，以避免当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差过大，或者修正后的当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差过大会。例如，该正则项可以为max(a-50,0)×50，即，h＝a'+d+max(a-50,0)×50。

其中，以候选匹配道路A为例，当前GPS点与候选匹配道路A的距离和方向偏差可以通过以下方式确定方式：将当前GPS点投影到候选匹配道路A上，得到当前GPS点在候选匹配道路A上的投影点，当前GPS点与投影点之间的距离即为当前GPS点与候选匹配道路A的距离，当前GPS点的方向与投影点的方向的差即为当前GPS点与候选匹配道路A的方向偏差。

步骤104：从当前GPS点的候选匹配道路中选取与上一个GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路作为当前GPS点的连通候选匹配道路。

步骤105：根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率。

其中，“上一个GPS点”是指当前GPS点的上一个GPS点。通过步骤101中的方法，除了可以确定当前GPS点的候选匹配道路之外(例如，这些候选匹配道路构成了道路集合A)，同样也可以确定当前GPS点的上一个GPS点的候选匹配道路(例如，这些候选匹配道路构成了道路集合B)。从道路集合A中选取与道路集合B中的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路，并作为当前GPS点的连通候选匹配道路。针对当前GPS点的连通候选匹配道路，再从集合B中选取与该连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路，并作为上一个GPS点的连通候选匹配道路。

例如，当前GPS点的一个连通候选匹配道路为1，从集合B中选取出的与连通候选匹配道路1具有连通关系的候选匹配道路为2，并根据当前GPS点在连通候选匹配道路1上的位置概率和当前GPS点的上一个GPS点在连通候选匹配道路2上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路1上的位置综合概率。

可以将当前GPS点在一个连通候选匹配道路上的位置概率与上一个GPS点在与该连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率的乘积值或者和值的归一化值，确定为当前GPS点在该连通候选匹配道路上的综合位置概率。

步骤106：从当前GPS点的连通候选匹配道路中选取位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。

本发明实施例中，针对第一个GPS点，只需要计算该GPS点在各候选匹配道路上的位置概率，选取位置概率最高的候选匹配道路作为该GPS点的匹配道路。对于后续接收到的GPS点按照前述图1所示的流程进行道路匹配。

在本发明的一个优选实施方式中，为了获得归一化的位置概率，以消除不同的GPS点在其候选匹配道路上的位置概率之间的差异性。在步骤104中，当通过位置概率模型得到当前GPS点在各个候选匹配道路上的位置概率后，可以先将当前GPS点在各个候选匹配道路上的位置概率进行归一化处理，然后再执行后续的步骤。

例如，计算当前GPS点在候选匹配道路A上的位置概率与当前GPS点在其所有的候选匹配道路的位置概率的总和值的比值，该比值即为当前GPS点在候选匹配道路A上的位置概率的归一化值。

另外，本发明实施例中，候选匹配道路是以各条道路与当前GPS点间的距离为衡量标准而确定的，而没有考虑到候选匹配道路的方向是否与当前GPS点的方向匹配。有一种可能的情况是，候选匹配道路的方向与当前GPS点的方向正好相反，即，候选匹配道路的方向与当前GPS点的方向的差为180度。显然，该候选匹配道路不可能是与当前GPS点匹配的道路，应该剔除掉该候选匹配道路。

因此，在本发明的一个优选的实施方式中，在步骤101和步骤102之间，针对当前GPS点的每一条候选匹配道路，判断当前GPS点与所述候选匹配道路的方向偏差是否大于或等于预设的方向阈值(例如，可以将方向阈值设置为120度)，如果是，剔除所述候选匹配道路，如果否，保留所述候选匹配道路。

由于受到定位精度的影响，车载GPS终端采集的GPS点的信息有可能是错误的信息，即，GPS点有可能为无效的GPS点。在确定候选匹配道路时，如果采用无效的GPS点进行道路匹配，必然会影响道路匹配的精确度，进而影响导航精确度。因此，在本发明的一个优选的实施方式中，需要预先将无效的GPS点剔除掉，从而可以保证利用有效的GPS点进行道路匹配。

请参阅图2所示，其为本发明提供的一种道路匹配方法的另一个实施例的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤200：判断当前GPS点是否为无效的GPS点，如果是，进入步骤201，否则，进入步骤202。

步骤201：剔除当前GPS点，等待接收下一个GPS点，在接收到下一个GPS点时以该下一个GPS点作为当前GPS点返回步骤200。

步骤202：保留当前GPS点，并执行步骤203。

步骤203：根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并按照距离由小到大顺序选取至少一条道路作为当前GPS点的候选匹配道路。选取的候选匹配道路的数量可以为1～10条。

步骤204：根据当前GPS点的方向，计算当前GPS点与所述候选匹配道路的方向偏差。

步骤205：将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中，得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率。

步骤206：从当前GPS点的候选匹配道路中选取与上一个GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路作为当前GPS点的连通候选匹配道路。

步骤207：根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率。

步骤208：从当前GPS点的连通候选匹配道路中选取位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。

前述步骤200，确定GPS点是否为无效点，可通过以下任意一种方式得到：

方式1、判断当前GPS点的速度是否为零，如果是，确定当前GPS点为无效的GPS点，如果否，确定当前的GPS点为有效的GPS点。

方式2、根据当前GPS点的速度、当前GPS点与上一个GPS点之间的时间间隔计算当前GPS点与上一个GPS点之间的行驶距离，以及根据当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标计算当前GPS点与上一个GPS点之间的空间距离；判断所述空间距离是否大于所述行驶距离；如果是，确定当前GPS点为无效的GPS点；如果否，则确定当前GPS点为有效的GPS点。

方式3、判断当前GPS点的速度是否为零，若是则确定GPS点为无效点，若否，则：根据当前GPS点的速度、当前GPS点与上一个GPS点之间的时间间隔计算当前GPS点与上一个GPS点之间的行驶距离，以及根据当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标计算当前GPS点与上一个GPS点之间的空间距离；判断所述空间距离是否大于所述行驶距离；如果是，确定当前GPS点为无效的GPS点；如果否，则确定当前GPS点为有效的GPS点。

方式4、根据当前GPS点的速度、当前GPS点与上一个GPS点之间的时间间隔计算当前GPS点与上一个GPS点之间的行驶距离，以及根据当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标计算当前GPS点与上一个GPS点之间的空间距离；判断所述空间距离是否大于所述行驶距离；如果是，确定当前GPS点为无效的GPS点；如果否，进一步判断当前GPS点的速度是否为零，若是则确定当前GPS点为无效GPS点，若否则确定当前GPS点为有效GPS点。

通过上述方式，即使剔除掉了GPS点中的无效的GPS点，但是，对于保留的有效的GPS点来说，由于定位精度的问题，这些有效的GPS点的经纬度坐标或方向也有可能存在一定的误差。这种误差的存在同样也会影响道路匹配的精确度，进而影响导航精确度。因此，在本发明的一种优选的实施方式中，还可以进一步对GPS点的经纬度坐标和/或方向进行校正。

优选地，本发明实施例中，校正GPS点的方向，具体可如下：根据当前GPS点之前M个连续GPS点的方向，校正当前GPS点的方向，其中，M为正整数(如M可以取3)。具体地：根据当前GPS点之前M个连续的GPS点的经纬度坐标和方向，建立拟合直线；根据所述拟合直线的方向校正当前GPS点的方向，如直接将当前GPS点的方向改成所述拟合直线的方向。前M个GPS点不需要做方向的校正，从第M+1个GPS点开始进行方向的校正。

例如，如果当前GPS点为第2M个GPS点，则当前GPS点之前M个GPS点为第2M-1个GPS点、第2M-2个GPS点，……第M个GPS点。

在本发明的另一个优选的实施方式中，可以基于卡尔曼滤波器原理对当前GPS点的经纬度坐标进行校正。请参阅图3所示，其为本发明提供的一种基于卡尔曼滤波器原理对当前GPS点的经纬度坐标进行校正的方法的流程图，该方法包括以下步骤：

步骤301：根据所述当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标、时间及速度，确定当前GPS点的预估经纬度坐标。

步骤302：计算所述当前GPS点的经纬度坐标与所述预估经纬度坐标的经度差值和纬度差值。

步骤303：根据所述经度差值和纬度差值及预置的经度校正系数和纬度校正系数，校正所述当前GPS点的经纬度坐标。

其中，如图4所示，根据所述当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标、时间及速度，确定当前GPS点的预估经纬度坐标，具体包括：

步骤3011：根据所述当前GPS点和上一个GPS点的速度，计算当前GPS点与上一个GPS点的速度的平均值。

步骤3012：根据所述当前GPS点和上一个GPS点的时间和所述速度的平均值，计算上一个GPS点到当前GPS点的距离。

例如，根据当前GPS点和上一个GPS点的时间可以计算得到当前GPS点和上一个GPS点的时间间隔，计算该时间间隔与速度的平均值的乘积值，将该乘积值作为上一个GPS点到当前GPS点的距离。

步骤3013：根据所述距离，计算上一个GPS点到当前GPS点的经度偏移量和纬度偏移量。

例如，如图5所示，A点为上一个GPS点的经纬度坐标，B点为当前GPS点的经纬度坐标，S为上一个GPS点到当前GPS点的距离，横坐标代表纬度，纵坐标代表经度。S在横坐标的投影S1即为当前GPS点的纬度偏移量，S在纵坐标的投影S2即为当前GPS点的经度偏移量。

步骤3014：计算所述上一个GPS点的经度坐标与所述经度偏移量的经度和值，以及纬度坐标和所述纬度偏移量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点的预估经纬度坐标。

其中，如图6所示，根据所述经度差值和纬度差值及预置的经度校正系数和纬度校正系数，校正所述当前GPS点的经纬度坐标，具体包括：

步骤3031：计算所述经度差值与预置的经度校正系数的乘积得到经度增量，以及所述纬度差值与预置的纬度校正系数的乘积得到纬度增量；

步骤3032：计算所述当前GPS点的经度坐标与所述经度增量的经度和值，以及当前GPS点的纬度坐标与所述纬度增量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点校正后的经纬度坐标。

考虑到速度对于位置的影响，构建的一个经度校正系数k₁和纬度校正系数k₂，使其满足k₁＝1/(C₁+log(v₁+C₂))，k₂＝1/(C₁+log(v₂+C₂))。其中，v₁为当前GPS点的速度的经度分量，v₂为当前GPS点的速度的纬度分量，C₁和C₂为正整数，例如，C₁＝C₂＝1。C₁可以保证上述公式中的分母不为零，C₂可以保证对数运算中的真数(即，v₁+C₂和v₂+C₂)不为零。

由上述实施例可以看出，与现有技术相比，本发明的优点在于：

一方面，从当前GPS点的候选匹配道路中选择与上一GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路，从而能够确保选择出的连通候选匹配道路与上一GPS点的候选匹配道路之间具有连通性，由于在实际中前后两个GPS点的距离比较近，因此前后两个GPS点实际所在道路具有连通性的可能性更大，因此，本方案选择出的连通候选匹配道路具有较大的概率是当前位置点实际所在的道路，从而使得选择的连通候选匹配道路更准确。

另一方面，确定当前GPS点在选择出的连通候选匹配道路上的位置综合概率，不仅仅考虑该当前GPS点单独在该连通候选匹配道路上的位置概率，还考虑上一GPS点在其与该连通候选匹配道路具有连通性的候选匹配道路的位置概率，因此，使得计算出的当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率更准确，从而使得选择位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路更准确。

装置实施例

与上述道路匹配方法相对应，本发明实施例还提供了道路匹配装置。请参阅图7，其为本发明提供的一种道路匹配装置的一个实施例的结构图，该装置包括：候选匹配道路确定单元701、方向偏差计算单元702、位置概率计算单元703、连通候选匹配道路选取单元704、综合概率计算单元705和道路匹配单元706。下面结合该装置的工作原理进一步介绍其内部结构以及连接关系。

候选匹配道路确定单元701，用于根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并按照距离由小到大顺序选取至少一条道路作为当前GPS点的候选匹配道路；

方向偏差计算单元702，用于根据当前GPS点的方向，计算当前GPS点与所述候选匹配道路的方向偏差；

位置概率计算单元703，用于将当前GPS点与候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中，得到当前GPS点在候选匹配道路上的位置概率；

连通候选匹配道路选取单元704，用于从当前GPS点的候选匹配道路中选取与上一个GPS点的候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路作为当前GPS点的连通候选匹配道路；

综合概率计算单元705，用于根据当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在连通候选匹配道路上的位置综合概率；

道路匹配单元706，用于从当前GPS点的连通候选匹配道路中选取位置综合概率最高的连通候选匹配道路作为当前GPS点的匹配道路。

在本发明的一个优选实施方式中，所述预置的位置概率模型为：

p＝e^-h,其中h＝k×log(v+1)×a+d

所述位置概率模型中，k为预置的学习参数，v为预置的常数值，a为当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差，d为当前GPS点与候选匹配道路的距离。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述综合概率计算单元705具体用于，将所述当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置概率与上一个GPS点在其与所述连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率的乘积值或者和值的归一化值，确定为当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置综合概率。

在本发明的一个优选实施方式中，如图8a所示，该装置还包括：

预估经纬度坐标确定单元700A，用于在候选匹配道路确定单元701根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离之前，根据所述当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标、时间及速度，确定当前GPS点的预估经纬度坐标；

经纬度差值计算单元700B，用于计算所述当前GPS点的经纬度坐标与所述预估经纬度坐标的经度差值和纬度差值；

经纬度坐标校正单元700C，用于根据所述经度差值和纬度差值及预置的经度校正系数和纬度校正系数，校正所述当前GPS点的经纬度坐标。

本发明的另一个优选实时方式中，在如图7所示的装置或如图8a的装置中还包括方向校正单元，如图8b所示，为在图7所示的装置中包括方向校正单元，其中：

方向校正单元，用于在候选匹配道路确定单元701根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离之前，根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的方向，校正所述当前GPS点的方向，其中，M为正整数。

在本发明的另一个优选实施方式中，所述方向校正单元包括：拟合直线建立子单元，用于根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的经纬度坐标和方向，建立拟合直线；校正子单元，用于根据所述拟合直线的方向校正所述当前GPS点的方向。

在本发明的另一个优选实施方式中，如图9所示，预估经纬度坐标确定单元700A包括：

速度计算子单元700A1，用于根据所述当前GPS点和上一个GPS点的速度，计算当前GPS点与上一个GPS点的速度的平均值；

距离计算子单元700A2，用于根据所述当前GPS点和上一个GPS点的时间和所述速度的平均值，计算上一个GPS点到当前GPS点的距离；

偏移量计算子单元700A3，用于根据所述距离，计算上一个GPS点到当前GPS点的经度偏移量和纬度偏移量；

预估经纬度坐标计算子单元700A4，用于计算所述上一个GPS点的经度坐标与所述经度偏移量的经度和值，以及纬度坐标和所述纬度偏移量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点的预估经纬度坐标。

在本发明的另一个优选实施方式中，如图10所示，经纬度坐标校正单元700C包括：

增量计算子单元700C1，用于计算所述经度差值与预置的经度校正系数的乘积得到经度增量，以及所述纬度差值与预置的纬度校正系数的乘积得到纬度增量；

经纬度坐标计算子单元700C2，用于计算所述当前GPS点的经度坐标与所述经度增量的经度和值，以及当前GPS点的纬度坐标与所述纬度增量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点校正后的经纬度坐标。

在本发明的另一个优选实施方式中，如图11所示，装置还包括：

第一判断单元707，用于在所述方向偏差计算单元702根据所述GPS点的方向，分别计算当前GPS点与所述N条候选匹配道路的方向偏差之后，判断当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差是否大于或等于预设的方向阈值，若是则触发第一剔除单元708，若否则触发保留单元709；

第一剔除单元708，用于剔除所述候选匹配道路；

保留单元709，用于保留所述候选匹配道路；

则位置概率计算单元703具体用于，将当前GPS点与保留的候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中。

在本申请的另一个优选实施方式中，还包括：

第二判断单元，用于在候选匹配道路确定单元701根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并选取距离较小的N条道路作为当前GPS点的候选匹配道路之前，判断当前GPS点是否为无效的GPS点，若否则触发候选匹配道路确定单元701。

在本申请的另一个优选实施方式中，若第二判断单元的判断结果为是，触发第二剔除单元，其中，

第二剔除单元，用于剔除当前GPS点，等待下一个GPS点。

所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为了描述的方便和简洁，上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述到的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性、机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，可以采用软件功能单元的形式实现。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述的存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)或随机存储记忆体(Random Access Memory，RAM)等。

以上对本发明所提供的道路匹配方法和装置进行了详细介绍，本文中应用了具体实施例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

Claims

1.一种道路匹配方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预置的位置概率模型为：

p＝e^-h,其中h＝k×log(v+1)×a+d

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置概率、上一个GPS点在其与所述连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率，计算当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置综合概率，具体包括：

将所述当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置概率与上一个GPS点在与所述连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率的乘积值或者和值的归一化值，确定为当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置综合概率。

4.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，在根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离之前，还包括：

根据所述当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标、时间及速度，确定当前GPS点的预估经纬度坐标；

计算所述当前GPS点的经纬度坐标与所述预估经纬度坐标的经度差值和纬度差值；

根据所述经度差值和纬度差值及预置的经度校正系数和纬度校正系数，校正所述当前GPS点的经纬度坐标；

和/或，

在根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离之前，还包括：

根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的方向，校正所述当前GPS点的方向，其中，M为正整数。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标、时间及速度，确定当前GPS点的预估经纬度坐标，具体包括：

根据所述当前GPS点和上一个GPS点的速度，计算当前GPS点与上一个GPS点的速度的平均值；

根据所述当前GPS点和上一个GPS点的时间和所述速度的平均值，计算上一个GPS点到当前GPS点的距离；

根据所述距离，计算上一个GPS点到当前GPS点的经度偏移量和纬度偏移量；

计算所述上一个GPS点的经度坐标与所述经度偏移量的经度和值，以及纬度坐标和所述纬度偏移量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点的预估经纬度坐标。

6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述根据所述经度差值和纬度差值及预置的经度校正系数和纬度校正系数，校正所述当前GPS点的经纬度坐标，具体包括：

计算所述经度差值与预置的经度校正系数的乘积得到经度增量，以及所述纬度差值与预置的纬度校正系数的乘积得到纬度增量；

计算所述当前GPS点的经度坐标与所述经度增量的经度和值，以及当前GPS点的纬度坐标与所述纬度增量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点校正后的经纬度坐标。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的方向，校正所述当前GPS点的方向，具体包括：

根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的经纬度坐标和方向，建立拟合直线；

根据所述拟合直线的方向校正所述当前GPS点的方向。

8.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，根据所述GPS点的方向，分别计算当前GPS点与N条所述候选匹配道路的方向偏差之后，还包括：

判断当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差是否大于或等于预设的方向阈值；

如果是，则剔除所述候选匹配道路；

如果否，则保留所述候选匹配道路；

所述将当前GPS点与所述候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中，具体包括：

将当前GPS点与保留的候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中。

9.根据权利要求1～3任一项所述的方法，其特征在于，还包括：

判断当前GPS点是否为无效的GPS点；

如果否，则执行所述根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离，并按照距离由小到大顺序选取至少一条道路作为当前GPS点的候选匹配道路的步骤。

10.一种道路匹配装置，其特征在于，包括：

11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述预置的位置概率模型为：

p＝e^-h,其中h＝k×log(v+1)×a+d

12.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述综合概率计算单元具体用于，将所述当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置概率与上一个GPS点在其与所述连通候选匹配道路具有连通关系的候选匹配道路上的位置概率的乘积值或者和值的归一化值，确定为当前GPS点在所述连通候选匹配道路上的位置综合概率。

13.根据权利要求10～12任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

预估经纬度坐标确定单元，用于在所述候选匹配道路确定单元根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离之前，根据所述当前GPS点和上一个GPS点的经纬度坐标、时间及速度，确定当前GPS点的预估经纬度坐标；

经纬度差值计算单元，用于计算所述当前GPS点的经纬度坐标与所述预估经纬度坐标的经度差值和纬度差值；

经纬度坐标校正单元，用于根据所述经度差值和纬度差值及预置的经度校正系数和纬度校正系数，校正所述当前GPS点的经纬度坐标；

和/或，

方向校正单元，用于在所述候选匹配道路确定单元根据当前GPS点的经纬度坐标和当前GPS点周边预置范围内的道路的位置信息，计算当前GPS点与周边预置范围内的道路的距离之前，根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的方向，校正所述当前GPS点的方向，其中，M为正整数。

14.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述预估经纬度坐标确定单元包括：

速度计算子单元，用于根据所述当前GPS点和上一个GPS点的速度，计算当前GPS点与上一个GPS点的速度的平均值；

距离计算子单元，用于根据所述当前GPS点和上一个GPS点的时间和所述速度的平均值，计算上一个GPS点到当前GPS点的距离；

偏移量计算子单元，用于根据所述距离，计算上一个GPS点到当前GPS点的经度偏移量和纬度偏移量；

预估经纬度坐标计算子单元，用于计算所述上一个GPS点的经度坐标与所述经度偏移量的经度和值，以及纬度坐标和所述纬度偏移量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点的预估经纬度坐标。

15.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述经纬度坐标校正单元包括：

增量计算子单元，用于计算所述经度差值与预置的经度校正系数的乘积得到经度增量，以及所述纬度差值与预置的纬度校正系数的乘积得到纬度增量；

经纬度坐标计算子单元，用于计算所述当前GPS点的经度坐标与所述经度增量的经度和值，以及当前GPS点的纬度坐标与所述纬度增量的纬度和值，将所述经度和值与纬度和值作为当前GPS点校正后的经纬度坐标。

16.根据权利要求13所述的装置，其特征在于，所述方向校正单元包括：

拟合直线建立子单元，用于根据所述当前GPS点之前M个连续的GPS点的经纬度坐标和方向，建立拟合直线；

校正子单元，用于根据所述拟合直线的方向校正所述当前GPS点的方向。

17.根据权利要求10～12任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第一判断单元，用于在所述方向偏差计算单元根据所述GPS点的方向，分别计算当前GPS点与N条所述候选匹配道路的方向偏差之后，判断当前GPS点与候选匹配道路的方向偏差是否大于或等于预设的方向阈值，若是则触发第一剔除单元，若否则触发保留单元；

第一剔除单元，用于剔除所述候选匹配道路；

保留单元，用于保留所述候选匹配道路；

所述位置概率计算单元具体用于，将当前GPS点与保留的候选匹配道路的距离和方向偏差输入到预置的位置概率模型中。

18.根据权利要求10～12任一项所述的装置，其特征在于，还包括：

第二判断单元，用于判断当前GPS点是否为无效的GPS点，若否则触发候选匹配道路确定单元。