[發(fā)明專利]一種基于軌跡數(shù)據(jù)的尋路性能分布計算方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010789015.6
• 申請日: 2020-08-07
• 公開（公告）號: CN111811542B
• 公開（公告）日: 2021-08-06
• 發(fā)明（設計）人: 李軍;朱巖;李振偉;魯文樂
• 申請（專利權(quán)）人: 中國礦業(yè)大學（北京）
• 主分類號: G01C25/00
• 分類號: G01C25/00;G01C21/30;G01C21/34
• 代理公司: 成都華辰智合知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 51302
• 代理人: 秦華云

本發(fā)明公開了一種基于軌跡數(shù)據(jù)的尋路性能分布計算方法及系統(tǒng)，本發(fā)明采集軌跡數(shù)據(jù)并匹配至道路網(wǎng)地圖中，按照軌跡數(shù)據(jù)重構(gòu)出實際軌跡路徑，然后基于同一個實際軌跡路徑計算出全局尋路性能指標，而且對于同一個實際軌跡路徑采用窗口法或分割路徑法得到若干個局部軌跡路徑，對各個局部軌跡路徑依次計算出局部尋路性能指標并對應賦值至道路網(wǎng)地圖的路段上，然后對路段上的所有對應賦值進行平均計算得到表征在對應所屬路段上的尋路性能指標，依次完成所有軌跡數(shù)據(jù)即可得到各個路段上的平均尋路性能指標，這樣可以統(tǒng)計出道路網(wǎng)地圖上各路段的尋路性能，能夠針對性地反應群體特征、類別特征、個人特征的尋路性能，為尋路研究提供了客觀的科研數(shù)據(jù)。

技術領域

本發(fā)明涉及交通領域、行為學領域，尤其涉及一種基于軌跡數(shù)據(jù)的尋路性能分布計算方法及系統(tǒng)。

背景技術

尋路被定義為一種有目的、有指導、有動機的行為，目的是利用外部環(huán)境的感知線索(地圖、符號和口頭指示)，在熟悉或不熟悉的地方有效地找到從起點到終點的路線。不同的人在不同狀態(tài)不同區(qū)域都會展示出不同的尋路性能。了解這種性能差異的本質(zhì)對人腦空間認知過程理解、交通規(guī)劃疏導及相關行業(yè)智能化發(fā)展非常重要。目前，在許多學科領域，特別是在環(huán)境、行為學和計算機科學領域，已經(jīng)進行了很多研究，以探究與尋路性能有關的原則和因素。目前，尋路性能研究以調(diào)查問卷與實時跟蹤實驗為主，注重發(fā)掘參與者個體屬性、狀態(tài)及環(huán)境空間結(jié)構(gòu)對尋路性能的影響。

然而，就尋路性能研究來看上述技術至少有以下不足之處：首先，研究以小樣本調(diào)查實驗(基于問卷或設備)為主，研究結(jié)果存在代表性差的問題；其次，小樣本的實驗結(jié)果數(shù)據(jù)量有限難以反應群體特征及其空間分布；最后，從應用角度看，現(xiàn)有研究多以單純的行人尋路問題為主，少有研究關注車輛尋路問題及行業(yè)應用實際，這使得該領域研究結(jié)果與實際應用間仍存在一定間隙難以應對行業(yè)應用實際。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術存在的不足之處，本發(fā)明的目的在于提供一種基于軌跡數(shù)據(jù)的尋路性能分布計算方法及系統(tǒng)，采集軌跡數(shù)據(jù)并匹配至道路網(wǎng)地圖中，按照軌跡數(shù)據(jù)擬合重構(gòu)出實際軌跡路徑，然后基于同一個實際軌跡路徑計算出全局尋路性能指標，而且對于同一個實際軌跡路徑采用滑動窗口法或分割路徑法得到若干個局部軌跡路徑，對各個局部軌跡路徑依次計算出局部尋路性能指標并對應賦值至道路網(wǎng)地圖的路段上，然后對路段上的所有對應賦值進行平均計算得到實際軌跡路徑下表征在對應所屬路段上的尋路性能指標，依次完成所有軌跡數(shù)據(jù)即可得到各個路段上的平均尋路性能指標，這樣可以統(tǒng)計出道路網(wǎng)地圖上各路段的尋路性能，得到了基于實際尋路軌跡下的客觀尋路性能數(shù)據(jù)，為尋路研究提供了客觀的科研數(shù)據(jù)。

本發(fā)明的目的通過下述技術方案實現(xiàn)：

一種基于軌跡數(shù)據(jù)的尋路性能分布計算方法，其方法如下：

A、采集道路網(wǎng)數(shù)據(jù)形成道路網(wǎng)數(shù)據(jù)庫和道路網(wǎng)地圖，道路網(wǎng)地圖具有GPS經(jīng)緯度，對道路網(wǎng)地圖上的道路標記出道路類別，道路類別包括機動車道路類別、非機動車道路類別、人行道路類別；提取道路網(wǎng)地圖上道路的分叉點，分叉點包括轉(zhuǎn)彎點、道路分叉點，對道路網(wǎng)地圖上的道路基于分叉點劃分出路段；分類采集軌跡數(shù)據(jù)并記錄軌跡數(shù)據(jù)類別，軌跡數(shù)據(jù)包括GPS定位軌跡點所構(gòu)成的軌跡點集合，軌跡數(shù)據(jù)的軌跡點集合包括從起點軌跡點到終點軌跡點的所有軌跡點的集合，按照地圖匹配算法將軌跡數(shù)據(jù)對應匹配至道路網(wǎng)地圖中；

B、根據(jù)匹配至道路網(wǎng)地圖中的軌跡數(shù)據(jù)按照GPS定位軌跡點依次整合并重構(gòu)出實際軌跡路徑；根據(jù)匹配至道路網(wǎng)地圖中的軌跡數(shù)據(jù)的起點軌跡點與終點軌跡點依據(jù)道路網(wǎng)地圖并參考道路類別、軌跡數(shù)據(jù)類別得到起終點最優(yōu)路徑；

C、尋路性能指標計算：分別計算全局尋路性能指標和局部尋路性能指標，其方法如下：

C1、全局尋路性能指標計算：根據(jù)步驟B中軌跡數(shù)據(jù)重構(gòu)出的實際軌跡路徑與起終點最優(yōu)路徑按照如下公式計算出全局尋路性能指標Global__WPL：