CN109612474A - 一种地图道路匹配方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种地图道路匹配方法、装置、服务器及存储介质，该方法可以从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中分别获取一个道路点构成点对，基于指示多个点对的待分配数据，计算轨迹与地图数据中的第一轨迹(第一轨迹是由待分配数据指示的地图数据中的各个道路点构成的)的匹配度；并在匹配度符合接受条件且地图道路匹配过程中历史计算匹配度的次数达到预设次数时，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。本发明在道路匹配过程中并不需要对地图数据进行重采样，因此，可以避免现有技术因对数据源进行重采样所导致的对地图道路匹配结果的影响。
Description
技术领域
本发明涉及地图匹配技术领域，具体涉及一种地图道路匹配方法、装置、服务器及存储介质。
背景技术
地图道路匹配技术可以将轨迹映射到电子地图系统的相应道路上，为人们的出行提供便利，是导航定位规划，高级辅助驾驶、自动驾驶以及跨系统地图信息数据发布的关键技术。
目前可以使用道路几何和连通性约束建立隐马尔科夫模型，通过转移概率优化估计运行轨迹和地图道路之间的关联关系，以实现地图道路匹配，但是，此种方式需要轨迹和电子地图系统之间数据的稀疏程度较为接近，这样便需要对数据源进行重采样，导致地图道路匹配结果极易受到数据源质量的影响(比如，在电子地图系统的地图数据噪声较大、数据采样密度不均匀等情况下，地图道路匹配结果受影响较大)。
有鉴于此，提供一种地图道路匹配方法、装置、服务器及存储介质，以避免因对数据源进行重采样导致的对地图道路匹配结果的影响，是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例提供一种地图道路匹配方法、装置、服务器及存储介质，以避免因对数据源进行重采样导致的对地图道路匹配结果的影响。
为实现上述目的，本发明实施例提供如下技术方案：
一种地图道路匹配方法，包括：
从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，所述点对包括所述地图数据中的一个道路点和所述轨迹中的一个道路点，所述待匹配数据不同于所述地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，所述第一轨迹由所述待匹配数据指示的所述地图数据的各个道路点构成；
若所述匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，所述迭代次数为所述地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
若当前的迭代次数达到所述预设次数，将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
一种地图道路匹配装置，包括：
待匹配数据获取单元，用于从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，所述点对包括所述地图数据中的一个道路点和所述轨迹中的一个道路点，所述待匹配数据不同于所述地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
匹配度计算单元，用于基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，所述第一轨迹由所述待匹配数据指示的所述地图数据的各个道路点构成；
迭代次数判断单元，用于若所述匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，所述迭代次数为所述地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
地图道路匹配单元，用于若当前的迭代次数达到所述预设次数，将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
一种服务器，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器调用所述程序，所述程序用于：
从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，所述点对包括所述地图数据中的一个道路点和所述轨迹中的一个道路点，所述待匹配数据不同于所述地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，所述第一轨迹由所述待匹配数据指示的所述地图数据的各个道路点构成；
若所述匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，所述迭代次数为所述地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
若当前的迭代次数达到所述预设次数，将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行所述地图道路匹配方法。
本发明提供一种地图道路匹配方法、装置、服务器及存储介质，该方法可以从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中分别获取一个道路点构成点对，基于指示多个点对的待分配数据，计算轨迹与地图数据中的第一轨迹(第一轨迹是由待分配数据指示的地图数据中的各个道路点构成的)的匹配度；并在匹配度符合接受条件且地图道路匹配过程中历史计算匹配度的次数达到预设次数时，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。本发明在道路匹配过程中并不需要对地图数据进行重采样，因此，可以避免现有技术因对数据源进行重采样所导致的对地图道路匹配结果的影响。
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的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法的应用场景示意图；
图2为本申请实施例提供的另一种地图道路匹配方法的应用场景示意图；
图3为本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法所适用的服务器的一种组成结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法流程图；
图5为本申请实施例提供的另一种地图道路匹配方法流程图；
图6为本申请实施例提供的一种判断匹配度是否符合接受条件的方法流程图；
图7为本申请实施例提供的一种基于待匹配数据，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度的方法流程图；
图8为本申请实施例提供的一种根据待匹配数据指示的每个点对的匹配度，计算待匹配数据的匹配度的方法流程图；
图9为本申请实施例提供的一种计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度的方法流程图；
图10(a)为本申请实施例提供的第一轨迹示意图；
图10(b)为本申请实施例提供的第三轨迹示意图；
图10(c)为本申请实施例提供的第一轨迹和第三轨迹示意图；
图11为本申请实施例提供的一种地图道路匹配装置的结构示意图。
具体实施方式
本申请提供的地图道路匹配方法可以应用于服务器，基于本申请实施例提供的地图道路匹配方法，可以由终端向服务器发送地图道路匹配请求，服务器接收到地图道路匹配请求后，对待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据进行地图道路匹配，得到地图道路匹配结果，以控制终端在基于地图数据所展示的电子地图系统中展示该地图道路匹配结果。
在本申请实施例中，对待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据进行地图道路匹配的目的是：将轨迹映射到地图数据所表征的电子地图系统的相应道路。在对待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据进行地图道路匹配，确定出轨迹在地图数据表征的电子地图系统映射的道路后，可以控制终端在基于该地图数据所展示的电子地图系统中，突出显示该条被轨迹映射的道路。
为了便于对本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法进行理解，现先对本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法的应用场景进行详细说明。
本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法的应用场景可以包括但不限于如下两种：
应用场景一、在导航定位中，地图道路匹配依据测量到的运动物体的GPS轨迹，根据几何与联通关系，与移动端或云端的地图数据进行匹配，确定运动物体的位置和运行轨迹。
其中，测量到的运动物体的GPS轨迹可以看成是待进行地图道路匹配的轨迹；移动端或云端的地图数据可以看成是待与轨迹进行地图道路匹配的地图数据，该地图数据表征电子地图系统。
参见图1，通过将对轨迹(运动物体的GPS轨迹)和地图数据(表征电子地图系统的地图数据)进行地图道路匹配，可以得到运动物体在地图数据表征的电子地图系统中的行进道路，该行进道路可以认为是地图道路匹配结果。
电子地坪线是高级辅助驾驶和自动驾驶系统中不可或缺的一环，其目的是精确定位车辆，将车辆行进前方一定距离的道路和周边环境提取出来作为地图简报，提示车辆做相关的处理，如变化车速等。
电子地平线通常是根据车辆的GPS信号对车辆进行粗定位，根据粗定位的轨迹(车辆的GPS轨迹)与电子地图系统上的道路进行地图道路匹配，找到电子地图系统中车辆的当前行进道路，进而预存车辆即将行进的道路，根据一定长度提取即将行进道路的信息和周围环境来产生的。相应的，本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法也可以应用于电子地坪线的建立。
应用场景二、
不同电子地图系统之间的跨系统信息发布通常需要基于地图道路匹配技术。通常情况下不同的电子地图系统会定制不同的地理信息系统，每个电子地图系统定制的地理信息系统上的信息一般都是与该电子地图系统强耦合的；当需要将第一电子地图系统上发布的地理信息发布到不同于第一电子地图系统的第二电子地图系统上时，由于第一电子地图系统和第二电子地图系统的道路几何描述不同，必须通过地图道路匹配，将地理信息位于第一电子地图系统上的道路映射到第二电子地图系统上的道路。
基于地图道路匹配可以完成不同电子地图系统之间道路几何的映射，进而把地理信息从一个电子地图系统迁移到另一个电子地图系统，这对于数据融合与信息共享有重要作用。其中，地理信息可以包括交通拥堵信息等动态的交通信息。
在本申请实施例中，在需要将第一电子系统中的地理信息迁移到第二电子地图系统时，可以将用于表征第二电子地图系统的地图数据看成是待进行地图道路匹配的地图数据，将地理信息位于第一电子系统中的道路看成是待与地图数据进行地图道路匹配的轨迹。
参见图1，在需要将第一电子地图系统中的地理信息迁移到第二电子地图系统时，可以确定该地理信息位于第一电子系统中的道路(为了便于区分，暂称该道路为第一道路)，将该第一道路与用于表征第二电子地图系统的地图数据进行地图道路匹配，得到在第二电子地图系统中被该第一道路映射的第二道路，以便于将该地理信息迁移到该第二电子地图系统的该第二道路。
以上仅仅是本申请实施例提供的地图道路匹配放大的两种优选的应用场景，具体的有关地图道路匹配的应用场景发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
在对本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法的应用场景进行说明的基础上，现进一步用于执行本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法的服务器进行详细介绍。
图3为本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法所适用的服务器的一种组成结构示意图。可选的，服务器可以是网络侧为用户提供服务的服务设备(即为本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法提供技术支持的服务设备)，其可能是多台服务器组成的服务器集群，也可能是单台服务器。
如图3所示，服务器的硬件结构可以包括：处理器301，通信接口302，存储器303和通信总线304；
在本发明实施例中，处理器301、通信接口302、存储器303、通信总线304的数量均可以为至少一个，且处理器301、通信接口302、存储器303通过通信总线304完成相互间的通信；
处理器301可能是一个中央处理器CPU，或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等；
存储器303可能包含高速RAM存储器，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)等，例如至少一个磁盘存储器；
其中，存储器存储有程序，处理器可调用存储器存储的程序，程序用于：
从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，点对包括地图数据中的一个道路点和轨迹中的一个道路点，待匹配数据不同于地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
基于待匹配数据，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度，第一轨迹由待匹配数据指示的地图数据的各个道路点构成；
若匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，迭代次数为地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
若当前的迭代次数达到预设次数，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。
可选的，程序的细化功能和扩展功能可参照下文描述。
下面结合本申请的以上共性，对本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法进行详细介绍。
参见图4，其示出了本申请一种地图道路匹配方法一个实施例的流程示意图，该方法包括：
S401、从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，点对包括地图数据中的一个道路点和轨迹中的一个道路点，待匹配数据不同于地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
在本申请实施例中，在确定待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据(地图数据表征电子地图系统)后，可以从轨迹和地图数据中获取待匹配数据，该待匹配数据指示多个点对，每个点对由轨迹中的一个道路点和地图数据中的一个道路点构成，其中，地图数据中的道路点也可以认为是地图数据表征的电子地图系统中的一个道路点。
从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中获取的待匹配数据指示的多个点对中，针对任意两个点对而言，这两个点对包括的在轨迹中的道路点不同，这两个点对包括的在地图数据中的道路点也不同。比如，待匹配数据指示的任意两个点对，分别为点对1和点对2，点对1由轨迹中的一个道路点1和地图数据中的一个道路点2构成，点对2由轨迹中的一个道路点3和地图数据中的一个道路点4构成，其中，道路点1和道路点3并不是轨迹中的同一个道路点，道路点2和道路点4并不是地图数据中的同一个道路点。
在本申请实施例中，在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，在每次获取待匹配数据时，可以将此次获取待匹配数据之前、历史上获取的每个待匹配数据看成一个历史待匹配数据，此次获取的待匹配数据不同于任意一个历史待匹配数据。
比如，对轨迹和地图数据进行地图道路匹配过程中，针对第N次获取到的待匹配数据，该待匹配数据不同于前N-1次每次获取到的待匹配数据(前N-1次中每次获取到的待匹配数据都可称为一个历史待匹配数据)。需要注意的是，对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，首次获取到的待匹配数据是不存在与他对应的历史待匹配数据的，只需要随机获取该待匹配数据即可。
用于表征电子地图系统的地图数据的数据量是很大的，本申请实施例为了提高运算效率，在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配时，可以基于轨迹计算一个数据筛选范围，并确定地图数据位于该数据筛选范围内的数据，以从该数据中选取道路点，用于生成待匹配数据。
在本申请实施例中，轨迹是由多个道路点构成的道路点序列，每个道路点携带世界坐标；从轨迹中选取一个目标道路点，以该目标道路点的世界坐标为圆的圆心，以预设数值为圆的半径构成圆，位于该圆的所有道路点的世界坐标构成的世界坐标范围可以看成是数据筛选范围。
用于与轨迹进行地图道路匹配的地图数据表征的电子地图系统也是由多个道路点构成的，道路点携带世界坐标，在确定出数据筛选范围后，可以从地图数据中筛选出携带的世界坐标位于该数据筛选范围的道路点，进而从筛选出的道路点中获取道路点，以作为生成的待匹配数据指示的点对位于地图数据中的道路点。
在本申请实施例中，待匹配数据指示点对，点对由道路点构成，其中，待匹配数据可以包括其所指示的点对中每个道路点的世界坐标(在待匹配数据指示的道路点是位于轨迹中的道路点时，该道路点的世界坐标可以从该轨迹中获取，在待匹配数据指示的道路点是位于地图数据表征的电子地图系统中的道路点时，该道路点的世界坐标可以从该电子地图系统中获取)。以上仅仅是本申请实施例提供的待匹配数据的优选内容，有关待匹配数据的具体内容，发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S402、基于待匹配数据，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度，第一轨迹由待匹配数据指示的地图数据的各个道路点构成；
在本申请实施例中，在确定待匹配数据后，待匹配数据指示的点对中位于地图数据中的各个道路点可以构成位于该地图数据表征的电子地图系统中的第一轨迹；基于待匹配数据可以计算轨迹和第一轨迹的匹配度。
S403、判断匹配度是否符合接受条件；若匹配度符合接受条件，执行步骤S404；
在本申请实施例中，在地图道路匹配过程中，接受条件是动态变化的，“对后计算出的匹配度进行判断时采用的接受条件”相对于“对先计算出的匹配度进行判断时采用的接受条件”更加严格。
在本申请实施例中，在接受条件指示数据范围时，更加严格的接受条件指示的数据范围更小；在接收条件指示阈值时，更加严格的接受条件指示的阈值越小。以上仅仅是本申请实例提供的接受条件的优选方式，有关接受条件的具体内容，发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S404、判断当前的迭代次数是否达到预设次数，迭代次数为地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；若当前的迭代次数达到预设次数，执行步骤S405；
在本申请实施例中，在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，每获取一次待匹配数据并基于该待匹配数据计算出匹配度后，均需要判断当前的迭代次数是否达到了预设次数，若达到，执行步骤S405；若未达到，返回执行步骤S401。
在本申请实施例中，可以将步骤S401-S403看成是迭代过程，在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程，若确定该迭代过程执行的次数(当前的迭代次数)达到预设次数时，便不再执行该迭代过程，而是执行步骤S405；若确定该迭代过程执行的次数未达到预设次数，则返回执行该迭代过程。需要注意的是：针对每次迭代过程中获取到的待匹配数据而言，该待匹配数据不同于早于该待匹配数据获取的历史待匹配数据。
其中，当前的迭代次数可以用于“到当前时刻为止在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，执行步骤S402的次数(即，到当前时刻位置，在对轨迹和地块数据进行地图道路匹配的过程中，基于待匹配数据计算匹配度的次数)”表示；当前的迭代次数还可以用“到当前时刻为止在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，获取到的待匹配数据的个数”表示。
以上仅仅是本申请实施例提供的确定当前的迭代次数的优选方式，有关确定当前的迭代次数的具体过程发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S405、将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。
在本申请实施例中，在确定当前的迭代次数达到预设次数时，便停止迭代过程，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。
图5为本申请实施例提供的另一种地图道路匹配方法流程图。
如图5所示，该方法包括：
S501、从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，点对包括地图数据中的一个道路点和轨迹中的一个道路点，待匹配数据不同于地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
S502、基于待匹配数据，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度，第一轨迹由待匹配数据指示的地图数据的各个道路点构成；
S503、判断匹配度是否符合接受条件；若匹配度不符合接受条件，执行步骤S504；若匹配度符合接受条件，执行步骤S505；
S504、将地图道路匹配方法的执行状态恢复至距离此次迭代过程历史最近的一次目标迭代过程；
S505、判断当前的迭代次数是否达到预设次数，迭代次数为地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；若当前的迭代次数达到预设次数，执行步骤S506；
在本申请实施例中，若当前的迭代次数未达到预设次数，返回执行步骤S501。
S506、将当前的第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。
在本申请实施例中，在步骤S503中的匹配度符合接受条件的情况下，步骤S506中的当前的第一轨迹为此次迭代过程中确定的第一轨迹；在步骤S503中的匹配度不符合接受条件的情况下，步骤S506中的当前的第一轨迹为目标迭代过程中确定的第一轨迹。
比如，在地图道路匹配过程中，在执行第3次迭代过程时，若计算出的匹配度不符合接受条件，将地图道路匹配过程恢复至第2次迭代过程，并判断当前的迭代次数是否达到预设次数，若是，将第2次迭代过程中确定的第一轨迹作为地图数据中与轨迹匹配的道路。
在执行第3次迭代过程时，若计算出的匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，若是，将第3次迭代过程中确定的第一轨迹作为地图数据中与轨迹匹配的道路。
为了更加清楚的对本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法进行说明，现提供对该地图道路匹配方法中的一种判断匹配度是否符合接受条件的方法进行详细介绍，具体请参见图6。
如图6所示，该方法包括：
S601、获取距离匹配度历史最近计算到的目标匹配度；
在本申请实施例中，针对当前计算到的匹配度，需要获取在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，历史距离该匹配度最近计算到的匹配度，并将获取到的该匹配度称为目标匹配度。
S602、判断匹配度是否不小于目标匹配度；若匹配度不小于目标匹配度，执行步骤S606；若匹配度小于目标匹配度，执行步骤S603；
S603、生成接受概率，接受概率小于地图道路匹配过程中历史最近生成的目标接受概率；
在本申请实施例中，若确定匹配度小于目标匹配度，可以确定在对轨迹和地图数据进行地图道路匹配的过程中，历史最近一次生成的接受概率(为了便于区分将该接受概率暂称为目标接受概率)，并随机生成一个小于该目标接受概率的接受概率(此接受概率便是此时步骤S603所生成的接受概率)。
S604、计算匹配度和目标匹配度的匹配度差值；
在本申请实施例中，可以将目标匹配度减去匹配度的结果作为匹配度差值。
S605、判断匹配度差值被允许的概率是否大于接受概率；若匹配度差值被允许的概率不大于接受概率，执行步骤S606；若匹配度差值被允许的概率大于接受概率，执行步骤S607；
在本申请实施例中，匹配度差值被允许的概率的计算方式可以为：预先设置指数函数，该指数函数以e为底数，该指数函数的指数为变量；在得到匹配度差值后，可以将匹配度差值的负数赋值给指数函数的变量，得到指数函数的结果，并可以认为该结果为该匹配度差值被允许的概率。
在本申请实施例中，指数函数可以为exp(-x)，其中，x为匹配度差值。相应的，在得到匹配度差值后，若该匹配度差值为10，则将exp(-10)的结果作为该匹配度差值被允许的概率。
以上仅仅是本申请实施例提供的确定匹配度差值被允许的概率的优选方式，有关确定匹配度差值被允许的具体方式，发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
以上述实施例提供的指数函数为例，在得到匹配度差值后，基于该指数函数计算得到的该匹配度被允许的概率会处于0～1之间，相应的，可以在上述步骤S603中随机生成接受概率时，控制随机生成的接受概率处于0～1之间。
在本申请实施例中，比较匹配度差值被允许的概率是否大于在接受概率；若是，则执行步骤S607；若否，则执行步骤S606。
S606、确定匹配度符合接受条件；
S607、确定匹配度不符合接受条件。
为了更加清楚的对本申请实施例提供的一种地图道路匹配方法进行说明，现对该方法中的一种基于待匹配数据，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度的方法进行详细介绍，具体请参见图7。
如图7所示，该方法包括：
S701、根据待匹配数据指示的每个点对的匹配度，计算待匹配数据的匹配度，点对的匹配度与点对中的两个道路点之间的欧式距离相关；
在本申请实施例中，待匹配数据的匹配度可以表征待匹配数据中轨迹的道路点和待匹配数据中地图数据的道路点的距离匹配度。
参见图8为本申请实施例提供的一种根据待匹配数据指示的每个点对的匹配度，计算待匹配数据的匹配度的方法流程图。
如图8所示，该方法包括：
S801、针对待匹配数据指示的每个点对，计算该点对中两个道路点之间的欧式距离；
在本申请实施例中，待匹配数据指示的点对包括两个道路点，可以基于这两个道路点的世界坐标计算这两个道路点的欧氏距离。
S802、采用点对的欧式距离为符合正太分布的随机统计量为原则，采用对数正太分布对点对中两个道路点之间的欧式距离建模，得到点对的匹配度；
在本申请实施例中，预先设置有点对匹配度计算公式，该点对匹配度计算公式如下：
exp(-(lnd-μ)2/(2*σ2))/(d*σ*(2*pi)1/2)，其中，d为点对中两个道路点之间的欧式距离，μ和σ分别为均值和方差，由实际数据计算而来。当lnd越接近μ，则该公式的计算结果越接近-1，当lnd越远离μ，则该公式的计算结果越接近于0。
在本申请实施例中，针对每个点对，将该点对中两个道路点之间的欧氏距离带入上述点对匹配度计算公式，得到的该点对匹配度计算公式的计算结果可以认为是该点对的匹配度。
S803、将待匹配数据指示的各个点对的匹配度的和，确定为待匹配数据的匹配度。
在本申请实施例中，可以将待匹配数据指示的各个点对的匹配度之和，看成是待匹配数据的匹配度。
以上仅仅是本申请实施例提供的一种计算待匹配数据的匹配度的优选方式，有关具体的计算待匹配数据的匹配度的方式，发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S702、计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度，第三轨迹由待匹配数据中的轨迹的各个道路点构成；
在本申请实施例中，待匹配数据位于轨迹中的各个道路点构成第三轨迹。参见图9为本申请实施例提供的一种计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度的方法流程图。
如图9所示，该方法包括：
S901、按照预设步长，将第一轨迹划分为多个子轨迹以及将第三轨迹划分为多个子轨迹；
在本申请实施例中，预设步长的具体数值可根据发明人的需求进行设置，在此不做限定。
S902、在第一轨迹的每个子轨迹上生成以子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，第一轨迹上的各个子轨迹多边形构成第一轨迹的轨迹多边形；
参见图10(a)-(c)，其中，图10(a)为第一轨迹示意图，图(b)为第二轨迹示意图，图10(c)为第一轨迹和第二轨迹示意图。
图10(a)中虚线表示第一轨迹，第一轨迹被预设步长划分为多个子轨迹，并且针对第一轨迹上的每个子轨迹，在第一轨迹上生成以该子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，由第一轨迹上的各个子轨迹多边形构成了该第一轨迹的轨迹多边形。
S903、在第三轨迹的每个子轨迹上生成以子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，第三轨迹上的各个子轨迹多边形构成第三轨迹的轨迹多边形；
图10(b)中虚线表示第三轨迹，第三轨迹被预设步长划分为多个子轨迹，并且针对第三轨迹上的每个子轨迹，在第三轨迹上生成以该子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，由第三轨迹上的各个子轨迹多边形构成了该第三轨迹的轨迹多边形。
在本申请实施例中，子轨迹多边形为矩形仅仅是本申请实施例提供的一种优选方式，有关子轨迹多边形的具体表现形式发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S904、在第一轨迹和第三轨迹的起始道路点重叠的情况下，根据第一轨迹的轨迹多边形和第三轨迹的轨迹多边形的重叠面积，计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度。
图10(c)示出了将第一轨迹中的起始道路点和第三轨迹中的起始道路点进行重叠的情况下，第一轨迹和第三轨迹的示意图。结合图10(c)，计算在第一轨迹和第三轨迹的起始道路点重叠的情况下，第一轨迹的轨迹多边形和第三轨迹的轨迹多边形的重叠面积，进而基于重叠面积计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度。
地图数据表征的电子地图中的道路是存在方向的，且车辆的行进道路也是存在方向的，基于此，不论是在应用场景一还是在应用场景二下，均是可以从用于构成第一轨迹的各个道路点中确定出起始道路点的，也是可以从用于构成第三轨迹的各个道路点中确定出起始道路点的。
在本申请实施例中，可以将重叠面积除以第一轨迹的轨迹多边形的面积的结果，作为第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度；也可以将重叠面积除以第三轨迹的轨迹多边形的面积的结果，作为第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度。
以上仅仅是本申请实施例提供的轨迹相似度的优选计算方式，有关轨迹相似度的具体计算方式，发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S703、根据至少一个点对的点对数，计算轨迹位于待匹配数据中的道路点相对于地图数据的总道路点的道路点匹配度；
在本申请实施例中，可以将至少一个点对的点对数确定为道路点匹配度，也可以讲点对数除以地图数据中道路点总数的结果作为道路点匹配度。以上仅仅是本申请实施例提供的道路点匹配度的优选方式，有关道路点匹配度的具体计算方式发明人可根据自己的需求进行设置，在此不做限定。
S704、基于待匹配数据的匹配度、轨迹相似度和/或道路点匹配度，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度。
在本申请实施例中，可以对待匹配数据的匹配度、轨迹相似度和道路点匹配度中的任意一项或多项求和，并将得到的求和结构看成是轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度。
本申请实施例提供一种地图道路匹配方法及服务器，该方法可以从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中分别获取一个道路点构成点对，基于指示多个点对的待分配数据，计算轨迹与地图数据中的第一轨迹(第一轨迹是由待分配数据指示的地图数据中的各个道路点构成的)的匹配度；并在匹配度符合接受条件且地图道路匹配过程中历史计算匹配度的次数达到预设次数时，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。本发明在道路匹配过程中并不需要对地图数据进行重采样，因此，可以避免现有技术因对数据源进行重采样所导致的对地图道路匹配结果的影响。
并且，本发明通过判断匹配度是否符合接受条件，实现对匹配度的约束，基于对匹配度的约束，可以使得后续迭代过程中选取的待匹配数据更加准确，进而提高地图道路匹配结果的准确性。
进一步的，本发明中的接受条件动态变化，基于接受条件的动态变化，使得接受条件对匹配度的约束越来越严格，进而可进一步提高地图道路匹配结果的准确性。
更进一步的，现有技术在复杂道路环境和大范围地理区域情况下，匹配的复杂度成指数级爆炸生长，因此不适用于复杂道路环境和大范围地理区域情况下的地图道路匹配。而本发明在计算过程中并不未成指数级增长，因此，适用于在复杂道路环境和大范围地理区域情况下的地图道路匹配。并且，为了本发明还可以按照不同的地图分片进行并行计算，部署灵活，提高运算效率。
图11为本申请实施例提供的一种地图道路匹配装置的结构示意图。
如图11所示，该装置包括：
待匹配数据获取单元111，用于从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，点对包括地图数据中的一个道路点和轨迹中的一个道路点，待匹配数据不同于地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
匹配度计算单元112，用于基于待匹配数据，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度，第一轨迹由待匹配数据指示的地图数据的各个道路点构成；
迭代次数判断单元113，用于若匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，迭代次数为地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
地图道路匹配单元114，用于若当前的迭代次数达到预设次数，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。
进一步的，本申请实施例提供的一种地图道路匹配装置，还包括执行状态恢复单元，用于若匹配度不符合接受条件，将地图道路匹配方法的执行状态恢复至距离此次迭代过程历史最近的一次目标迭代过程；相应的，地图道路匹配单元，具体用于将目标迭代过程中的第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。
进一步的，本申请实施例提供的一种地图道路匹配装置，还包括：匹配度判断单元，包括：
目标匹配度获取单元，用于获取距离匹配度历史最近计算到的目标匹配度；
第一判断单元，用于判断匹配度是否不小于目标匹配度；
第一确定单元，用于若匹配度不小于目标匹配度，确定匹配度符合接受条件。
进一步的，本申请实施例提供的一种匹配度判断单元还包括：
接受概率生成单元，用于若匹配度小于目标匹配度，生成接受概率，接受概率小于地图道路匹配过程中历史最近生成的目标接受概率；
匹配度差值计算单元，用于计算匹配度和目标匹配度的匹配度差值；
第二判断单元，用于判断匹配度差值被允许的概率是否大于接受概率；
第二确定单元，用于若匹配度差值被允许的概率不大于接受概率，确定匹配度符合接受条件。
本申请实施例提供的一种匹配度计算单元，包括：
第一计算单元，用于根据待匹配数据指示的每个点对的匹配度，计算待匹配数据的匹配度，点对的匹配度与点对中的两个道路点之间的欧式距离相关；
第二计算单元，用于计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度，第三轨迹由待匹配数据中的轨迹的各个道路点构成；
第三计算单元，用于根据至少一个点对的点对数，计算轨迹位于待匹配数据中的道路点相对于地图数据的总道路点的道路点匹配度；
第四计算单元，用于基于待匹配数据的匹配度、轨迹相似度和/或道路点匹配度，计算轨迹与地图数据中第一轨迹的匹配度。
在本申请实施例中，优选的，第一计算单元，包括：
欧式距离计算单元，用于针对待匹配数据指示的每个点对，计算该点对中两个道路点之间的欧式距离；
点对匹配度计算单元，用于采用点对的欧式距离为符合正太分布的随机统计量为原则，采用对数正太分布对点对中两个道路点之间的欧式距离建模，得到点对的匹配度；
第一计算子单元，用于将待匹配数据指示的各个点对的匹配度的和，确定为待匹配数据的匹配度。
在本申请实施例中，优选的，第二计算单元，包括：
子轨迹划分单元，用于按照预设步长，将第一轨迹划分为多个子轨迹以及将第三轨迹划分为多个子轨迹；
第一生成单元，用于在第一轨迹的每个子轨迹上生成以子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，第一轨迹上的各个子轨迹多边形构成第一轨迹的轨迹多边形；
第二生成单元，用于在第三轨迹的每个子轨迹上生成以子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，第三轨迹上的各个子轨迹多边形构成第三轨迹的轨迹多边形；
第二计算子单元，用于在第一轨迹和第三轨迹的起始道路点重叠的情况下，根据第一轨迹的轨迹多边形和第三轨迹的轨迹多边形的重叠面积，计算第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度。
进一步的，本发明实施例还提供一种存储介质，该存储介质用于存储实现地图道路匹配方法的程序，该地图道路匹配方法可以是上述服务器实现的地图道路匹配方法。
有关本申请实施例提供的存储介质中存储的程序的详细描述可参照上述实施例，在此不做赘述。
本发明提供一种地图道路匹配装置及存储介质，该方法可以从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中分别获取一个道路点构成点对，基于指示多个点对的待分配数据，计算轨迹与地图数据中的第一轨迹(第一轨迹是由待分配数据指示的地图数据中的各个道路点构成的)的匹配度；并在匹配度符合接受条件且地图道路匹配过程中历史计算匹配度的次数达到预设次数时，将第一轨迹确定为地图数据中与轨迹匹配的道路。本发明在道路匹配过程中并不需要对地图数据进行重采样，因此，可以避免现有技术因对数据源进行重采样所导致的对地图道路匹配结果的影响。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
专业人员还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的核心思想或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种地图道路匹配方法，其特征在于，包括：
从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，所述点对包括所述地图数据中的一个道路点和所述轨迹中的一个道路点，所述待匹配数据不同于所述地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，所述第一轨迹由所述待匹配数据指示的所述地图数据的各个道路点构成；
若所述匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，所述迭代次数为所述地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
若当前的迭代次数达到所述预设次数，将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，若所述匹配度不符合接受条件，该方法还包括：
将所述地图道路匹配方法的执行状态恢复至距离此次迭代过程历史最近的一次目标迭代过程；
所述将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路，包括：将所述目标迭代过程中的第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，判断所述匹配度是否符合接受条件，包括：
获取距离所述匹配度历史最近计算到的目标匹配度；
判断所述匹配度是否不小于所述目标匹配度；
若所述匹配度不小于所述目标匹配度，确定所述匹配度符合接受条件。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，若所述匹配度小于所述目标匹配度，该方法还包括：
生成接受概率，所述接受概率小于所述地图道路匹配过程中历史最近生成的目标接受概率；
计算所述匹配度和所述目标匹配度的匹配度差值；
判断所述匹配度差值被允许的概率是否大于所述接受概率；
若所述匹配度差值被允许的概率不大于所述接受概率，确定所述匹配度符合接受条件。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，包括：
根据所述待匹配数据指示的每个点对的匹配度，计算所述待匹配数据的匹配度，所述点对的匹配度与所述点对中的两个道路点之间的欧式距离相关；
计算所述第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度，所述第三轨迹由所述待匹配数据中的所述轨迹的各个道路点构成；
根据所述至少一个点对的点对数，计算所述轨迹位于所述待匹配数据中的道路点相对于所述地图数据的总道路点的道路点匹配度；
基于所述待匹配数据的匹配度、轨迹相似度和/或道路点匹配度，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述根据所述待匹配数据指示的每个点对的匹配度，计算所述待匹配数据的匹配度，包括：
针对所述待匹配数据指示的每个点对，计算该点对中两个道路点之间的欧式距离；
采用点对的欧式距离为符合正太分布的随机统计量为原则，采用对数正太分布对所述点对中两个道路点之间的欧式距离建模，得到所述点对的匹配度；
将所述待匹配数据指示的各个所述点对的匹配度的和，确定为所述待匹配数据的匹配度。
7.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述计算所述第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度，包括：
按照预设步长，将所述第一轨迹划分为多个子轨迹以及将第三轨迹划分为多个子轨迹；
在所述第一轨迹的每个子轨迹上生成以所述子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，所述第一轨迹上的各个子轨迹多边形构成所述第一轨迹的轨迹多边形；
在所述第三轨迹的每个子轨迹上生成以所述子轨迹为横轴对称的子轨迹多边形，所述第三轨迹上的各个子轨迹多边形构成所述第三轨迹的轨迹多边形；
在所述第一轨迹和所述第三轨迹的起始道路点重叠的情况下，根据所述第一轨迹的轨迹多边形和所述第三轨迹的轨迹多边形的重叠面积，计算所述第一轨迹和第三轨迹的轨迹相似度。
8.一种地图道路匹配装置，其特征在于，包括：
待匹配数据获取单元，用于从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，所述点对包括所述地图数据中的一个道路点和所述轨迹中的一个道路点，所述待匹配数据不同于所述地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
匹配度计算单元，用于基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，所述第一轨迹由所述待匹配数据指示的所述地图数据的各个道路点构成；
迭代次数判断单元，用于若所述匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，所述迭代次数为所述地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
地图道路匹配单元，用于若当前的迭代次数达到所述预设次数，将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
9.一种服务器，其特征在于，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储程序，所述处理器调用所述程序，所述程序用于：
从待进行地图道路匹配的轨迹和地图数据中，获取指示多个点对的待匹配数据，所述点对包括所述地图数据中的一个道路点和所述轨迹中的一个道路点，所述待匹配数据不同于所述地图道路匹配过程中获取的历史待匹配数据；
基于所述待匹配数据，计算所述轨迹与所述地图数据中第一轨迹的匹配度，所述第一轨迹由所述待匹配数据指示的所述地图数据的各个道路点构成；
若所述匹配度符合接受条件，判断当前的迭代次数是否达到预设次数，所述迭代次数为所述地图道路匹配过程中历史计算匹配度的总次数；
若当前的迭代次数达到所述预设次数，将所述第一轨迹确定为所述地图数据中与所述轨迹匹配的道路。
10.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令，所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-7任意一项所述的地图道路匹配方法。
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