[发明专利]一种基于轨迹数据的寻路性能分布计算方法及系统

说明书

本发明公开了一种基于轨迹数据的寻路性能分布计算方法及系统，本发明采集轨迹数据并匹配至道路网地图中，按照轨迹数据重构出实际轨迹路径，然后基于同一个实际轨迹路径计算出全局寻路性能指标，而且对于同一个实际轨迹路径采用窗口法或分割路径法得到若干个局部轨迹路径，对各个局部轨迹路径依次计算出局部寻路性能指标并对应赋值至道路网地图的路段上，然后对路段上的所有对应赋值进行平均计算得到表征在对应所属路段上的寻路性能指标，依次完成所有轨迹数据即可得到各个路段上的平均寻路性能指标，这样可以统计出道路网地图上各路段的寻路性能，能够针对性地反应群体特征、类别特征、个人特征的寻路性能，为寻路研究提供了客观的科研数据。

技术领域

本发明涉及交通领域、行为学领域，尤其涉及一种基于轨迹数据的寻路性能分布计算方法及系统。

背景技术

寻路被定义为一种有目的、有指导、有动机的行为，目的是利用外部环境的感知线索(地图、符号和口头指示)，在熟悉或不熟悉的地方有效地找到从起点到终点的路线。不同的人在不同状态不同区域都会展示出不同的寻路性能。了解这种性能差异的本质对人脑空间认知过程理解、交通规划疏导及相关行业智能化发展非常重要。目前，在许多学科领域，特别是在环境、行为学和计算机科学领域，已经进行了很多研究，以探究与寻路性能有关的原则和因素。目前，寻路性能研究以调查问卷与实时跟踪实验为主，注重发掘参与者个体属性、状态及环境空间结构对寻路性能的影响。

然而，就寻路性能研究来看上述技术至少有以下不足之处：首先，研究以小样本调查实验(基于问卷或设备)为主，研究结果存在代表性差的问题；其次，小样本的实验结果数据量有限难以反应群体特征及其空间分布；最后，从应用角度看，现有研究多以单纯的行人寻路问题为主，少有研究关注车辆寻路问题及行业应用实际，这使得该领域研究结果与实际应用间仍存在一定间隙难以应对行业应用实际。

发明内容

针对现有技术存在的不足之处，本发明的目的在于提供一种基于轨迹数据的寻路性能分布计算方法及系统，采集轨迹数据并匹配至道路网地图中，按照轨迹数据拟合重构出实际轨迹路径，然后基于同一个实际轨迹路径计算出全局寻路性能指标，而且对于同一个实际轨迹路径采用滑动窗口法或分割路径法得到若干个局部轨迹路径，对各个局部轨迹路径依次计算出局部寻路性能指标并对应赋值至道路网地图的路段上，然后对路段上的所有对应赋值进行平均计算得到实际轨迹路径下表征在对应所属路段上的寻路性能指标，依次完成所有轨迹数据即可得到各个路段上的平均寻路性能指标，这样可以统计出道路网地图上各路段的寻路性能，得到了基于实际寻路轨迹下的客观寻路性能数据，为寻路研究提供了客观的科研数据。

本发明的目的通过下述技术方案实现：

一种基于轨迹数据的寻路性能分布计算方法，其方法如下：

A、采集道路网数据形成道路网数据库和道路网地图，道路网地图具有GPS经纬度，对道路网地图上的道路标记出道路类别，道路类别包括机动车道路类别、非机动车道路类别、人行道路类别；提取道路网地图上道路的分叉点，分叉点包括转弯点、道路分叉点，对道路网地图上的道路基于分叉点划分出路段；分类采集轨迹数据并记录轨迹数据类别，轨迹数据包括GPS定位轨迹点所构成的轨迹点集合，轨迹数据的轨迹点集合包括从起点轨迹点到终点轨迹点的所有轨迹点的集合，按照地图匹配算法将轨迹数据对应匹配至道路网地图中；

B、根据匹配至道路网地图中的轨迹数据按照GPS定位轨迹点依次整合并重构出实际轨迹路径；根据匹配至道路网地图中的轨迹数据的起点轨迹点与终点轨迹点依据道路网地图并参考道路类别、轨迹数据类别得到起终点最优路径；

C、寻路性能指标计算：分别计算全局寻路性能指标和局部寻路性能指标，其方法如下：

C1、全局寻路性能指标计算：根据步骤B中轨迹数据重构出的实际轨迹路径与起终点最优路径按照如下公式计算出全局寻路性能指标Global__WPL：