地图匹配方法、装置、设备和介质

摘要

本发明实施例公开了一种地图匹配方法、装置、设备和介质，涉及智能交通技术领域。该方法包括：根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测；若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。本发明实施例提供的一种地图匹配方法、装置、设备和介质，提高了对用户违章掉头的场景和用户路口提前转弯的场景的路段匹配准确率。

权利要求

1.一种地图匹配方法，其特征在于，包括：根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测；

若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；

利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正；

其中，所述根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测，包括：根据车辆轨迹的地图匹配结果确定车辆轨迹点所属路段；

获取所述车辆轨迹点所属路段的反向路段；

若车辆轨迹点的点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角大于所述车辆轨迹点的点速度方向与所述反向路段的行驶方向之间的夹角，且所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离远大于所述车辆轨迹点至所述反向路段的距离，则确定所述车辆轨迹点为逆向点。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述连续逆向点进行地图重匹配之前，所述方法还包括：

判断所述连续逆向点所属轨迹段是否为优质轨迹段；

若是，则执行对所述连续逆向点进行地图重匹配的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述判断所述连续逆向点所属轨迹段是否为优质轨迹段，包括：

根据所述车辆轨迹点的发射概率、点速度方向、所述点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角以及所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离中的至少一种，确定所述车辆轨迹点是优质轨迹点还是劣质轨迹点；

调取所述车辆轨迹点之前的设定数量的历史车辆轨迹点，若所述车辆轨迹点和所述设定数量的历史车辆轨迹点中的优质轨迹点的数量大于设定优质数量阈值，则确定当前轨迹点所属轨迹段为优质轨迹段。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对所述连续逆向点进行地图重匹配，包括：

基于车辆轨迹的地图匹配进程，回溯地图匹配起点至所述连续逆向点的起始位置，对所述连续逆向点进行地图重匹配。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值之后，所述方法还包括：若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量大于设定轨迹阈值，则根据所述连续逆向点对该位置处的道路属性进行修改；

若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量小于等于设定轨迹阈值，则确定用户在该位置处违章行驶。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述对车辆轨迹进行逆向点检测之前，所述方法还包括：

根据车辆的车型和行驶场景，确定所述车辆是否存在地图重匹配需求；

若是，则执行对车辆轨迹进行逆向点检测的步骤。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述根据车辆的车型和行驶场景，确定所述车辆是否存在地图重匹配需求，包括：若所述车辆的车型属于两客一危以外的目标车型，且行驶场景属于除高速行车和隧道行车场景以外的目标行车场景，则确定所述车辆存在地图重匹配需求。

8.一种地图匹配装置，其特征在于，包括：检测模块，用于根据车辆轨迹的地图匹配结果确定车辆轨迹点所属路段；获取所述车辆轨迹点所属路段的反向路段；若车辆轨迹点的点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角大于所述车辆轨迹点的点速度方向与所述反向路段的行驶方向之间的夹角，且所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离远大于所述车辆轨迹点至所述反向路段的距离，则确定所述车辆轨迹点为逆向点；

重匹配模块，用于若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；

校正模块，用于利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：轨迹段质量判断模块，用于所述对所述连续逆向点进行地图重匹配之前，判断所述连续逆向点所属轨迹段是否为优质轨迹段；

若是，则执行对所述连续逆向点进行地图重匹配的步骤。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，所述轨迹段质量判断模块，包括：轨迹点质量判断单元，用于根据所述车辆轨迹点的发射概率、点速度方向、所述点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角以及所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离中的至少一种，确定所述车辆轨迹点是优质轨迹点还是劣质轨迹点；

轨迹段质量判断单元，用于调取所述车辆轨迹点之前的设定数量的历史车辆轨迹点，若所述车辆轨迹点和所述设定数量的历史车辆轨迹点中的优质轨迹点的数量大于设定优质数量阈值，则确定当前轨迹点所属轨迹段为优质轨迹段。

11.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：属性修改模块，用于所述在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值之后，若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量大于设定轨迹阈值，则根据所述连续逆向点对该位置处的道路属性进行修改；

违章确定模块，用于若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量小于等于设定轨迹阈值，则确定用户在该位置处违章行驶。

12.一种电子设备，其特征在于，所述设备包括：一个或多个处理器；

存储装置，用于存储一个或多个程序，当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的地图匹配方法。

13.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-7中任一项所述的地图匹配方法。

说明书

地图匹配方法、装置、设备和介质

技术领域

[0001] 本发明实施例涉及智能交通技术领域，尤其涉及一种地图匹配方法、装置、设备和介质。

背景技术

[0002] 地图匹配，是指将车辆在行进中的坐标序列匹配到路网中合适路段的过程。一般情况下，地图匹配的实现是：将车辆位置序列和基础路网输入隐马尔科夫模型，输出与车辆
位置序列匹配的路段序列。

[0003] 但是上述方法对于用户违章掉头的场景和用户路口提前转弯的场景路段匹配准确率较低。

发明内容

[0004] 本发明实施例提供一种地图匹配方法、装置、设备和介质，以提高对用户违章掉头的场景和用户路口提前转弯的场景的路段匹配准确率。

[0005] 第一方面，本发明实施例提供了一种地图匹配方法，该方法包括：

[0006] 根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测；

[0007] 若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；

[0008] 利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0009] 第二方面，本发明实施例还提供了一种地图匹配装置，所述装置包括：

[0010] 检测模块，用于根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测；

[0011] 重匹配模块，用于若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；

[0012] 校正模块，用于利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0013] 第三方面，本发明实施例还提供了一种电子设备，所述设备包括：

[0014] 一个或多个处理器；

[0015] 存储装置，用于存储一个或多个程序，

[0016] 当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如本发明实施例中任一项所述的地图匹配方法。

[0017] 第四方面，本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一项所述的地图匹配方法。

[0018] 本发明实施例通过对车辆轨迹进行逆向点检测；若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；利用地图重匹配
的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。从而实现对路段匹配不正确的轨迹段
进行重匹配，并利用重匹配结果对车辆轨迹的地图匹配结果进行校正，进而提高地图匹配
的准确率。

附图说明

[0019] 图1a为违章掉头场景的车辆轨迹示意图；

[0020] 图1b为路口提前掉头场景的车辆轨迹示意图；

[0021] 图1c是轨迹重匹配方法的流程图；

[0022] 图1d是延时匹配方法的流程图；

[0023] 图2为本发明实施例一提供的一种地图匹配方法的流程图；

[0024] 图3是本发明实施例二提供的一种地图匹配方法的流程图；

[0025] 图4a是本发明实施例三提供的一种地图匹配方法的流程图；

[0026] 图4b是本发明实施例三提供的一种隧道内的车辆轨迹示意图；

[0027] 图4c是本发明实施例三提供的一种地图重匹配的示意图；

[0028] 图5是本发明实施例四提供的一种地图匹配装置的结构示意图；

[0029] 图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。

具体实施方式

[0030] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便
于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

[0031] 地图匹配，是指将车辆在行进中的坐标序列匹配到路网中合适路段的过程。一般情况下，地图匹配的输入包括车辆位置序列和基础路网。车辆位置序列通常是GPS定位点或
者WIFI定位点，包含点的经纬度坐标、速度、角度等信息；基础路网一般反映道路通行信息，
主要包括道路属性、道路结点属性、道路几何形状、道路交规等。一般基于隐马尔科夫模型
(Hidden Markov)进行地图匹配。但是在这个模型的基础上，对于用户行驶异常(典型的是
违章)的轨迹段的地图匹配效果并不好。典型地，用户异常行驶的场景包括如下两种场景：

[0032] (1)用户违章掉头场景：一些双向道路之间由单黄线、双黄线或白实现分隔，但是铺设道路时，并没有通过栅栏隔开。有一些用户为了贪图方便，选择了违章掉头。参见图1a，
用户在轨迹点8和轨迹点9的位置违章掉头，由于这几个轨迹点和下侧道路101之间的发射
概率仍然较高，且下侧道路101和上侧道路102在路网上并不连通，因此HMM算法会继续将掉
头后的轨迹点9、10、11等匹配在下侧道路101，直到若干个点后，计算概率足够低时，才会强
行断开并匹配到上侧道路102。

[0033] 这样存在以下缺点：微观上看，针对这几个轨迹点的匹配有误，用户实际行驶方向和匹配结果是反向的；宏观上看，继续向前匹配了几个点后，断开重新匹配到对侧道路，极
有可能导致下游业务出错，例如挖掘错误挂接信息和封路判断延迟)等。

[0034] (2)用户路口提前掉头场景：在路口场景下，一般会默认用户在路口处掉头。但随着交管部门对道路的优化设计，一些道路逐步开放了提前掉头口。如图1b，用户可能在轨迹
点7这个位置处提前掉头，实际并未驶入该路口。但是现有的地图匹配方法会认为用户从下
侧道路103通过路口虚拟道路104进入上侧道路105。

[0035] 当前使用的地图匹配方法包括：

[0036] 方案一：参见图1c，整段轨迹匹配完毕后，依据轨迹和路网形态的差别，识别违章点，全量重匹配，并对异常点特殊处理，去除连通性，还原原始的轨迹行进路径。

[0037] 方案二：参见图1d，此方案实时接收轨迹，并根据实时轨迹判定用户轨迹的驾驶行为。若判定用户疑似违章，不进行实时匹配，而是延迟等待。当用户轨迹恢复正常行驶后，对
延迟匹配的违章轨迹点特殊匹配

[0038] 发明人在实现本发明的过程中发现，当前地图匹配方法存在如下缺陷：

[0039] (1)方案一存在的问题：时效性太低，计算资源损耗过大

[0040] 该方案可以保证能够准确的识别出违章，并保证违章点后的轨迹不受违章前路网的影响。但是因为该方案需要等待完整轨迹接收和匹配完毕，再进行重新匹配，因此不可避
免的时效性不佳，且计算资源消耗巨大。

[0041] (2)方案二存在的问题：违章识别不够准确

[0042] 用户的违章是基于路网知识的(例如双黄线调头，违规逆行等)，该方案在匹配之前，利用GPS经纬度和路网信息识别用户疑似违章。因为缺乏匹配信息，使用附近的路网形
状推算疑似违章，违章识别不够准确，带来大量的误判。该方案导致匹配延迟率很高，效果
不明显。

[0043] 实施例一

[0044] 图2为本发明实施例一提供的一种地图匹配方法的流程图。本实施例可适用于对车辆轨迹进行地图匹配的情况。典型地，本实施例可适用于对存在用户违章掉头和/或用户
路口提前转弯的车辆轨迹进行地图匹配的情况。该方法可以由一种地图匹配装置来执行，
该装置可以由软件和/或硬件的方式实现。参见图2，本实施例提供的一种地图匹配方法，包
括：

[0045] S110、根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测。

[0046] 其中，车辆轨迹点是对车辆的定位坐标点。

[0047] 连接各车辆轨迹点生成车辆轨迹。

[0048] 车辆轨迹点的点速度方向由提供车辆定位坐标点的定位设备一起提供。

[0049] 所述车辆轨迹点所属路段是对车辆轨迹进行实时地图匹配得到的车辆轨迹点的匹配路段。

[0050] 逆向点是点速度方向偏离了所属路段的行驶方向的车辆轨迹点。

[0051] 具体地，根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测，包括：

[0052] 若车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角大于设定角度阈值，则确定所述车辆轨迹点为逆向点。

[0053] 其中，设定角度阈值是车辆轨迹点位于车辆轨迹点所属路段的前提下，车辆轨迹点的点速度方向与车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间夹角的最大值。

[0054] 为避免车辆轨迹点的检测误差对逆向点检测的影响，也即避免将存在检测误差的车辆轨迹点误判为逆向点，所述根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段
的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测，包括：

[0055] 根据车辆轨迹的地图匹配结果确定车辆轨迹点所属路段；

[0056] 获取所述车辆轨迹点所属路段的反向路段；

[0057] 若车辆轨迹点的点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角大于所述车辆轨迹点的点速度方向与所述反向路段的行驶方向之间的夹角，且所述车辆轨
迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离远大于所述车辆轨迹点至所述反向路段的距离，则
确定所述车辆轨迹点为逆向点。

[0058] 其中，所述反向路段是位于车辆轨迹点所属路段附近，且行驶方向相反的路段。

[0059] 导致逆向点的原因包括：车辆轨迹点准确，但车辆轨迹点的所属路段匹配有误，以及车辆轨迹点检测有误，但车辆轨迹点的所属路段匹配正确。

[0060] 通过上述逆向点的检测，可以实现对车辆轨迹点准确，但车辆轨迹点的所属路段匹配有误的车辆轨迹点的检测。但不排除，基于逆向点的检测，将车辆轨迹点检测有误，但
车辆轨迹点的所属路段匹配正确的车辆轨迹点检测出的可能。

[0061] S120、若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配。

[0062] 其中，设定数量阈值是由于车辆轨迹点的检测误差造成的连续逆向点数量的最大值。

[0063] 例如，车辆轨迹点的检测误差使得车辆轨迹点与其实际所属路段满足逆向点的检测条件。若因为车辆轨迹点的检测误差导致的连续逆向点数量的最大值为10，则所述设定
数量阈值为10。

[0064] 通过设定数量阈值的过滤，可以进一步滤除车辆轨迹点的检测误差导致的逆向点。

[0065] 具体地，所述对所述连续逆向点进行地图重匹配，包括：

[0066] 重新配置进程参数，加载路网数据和连续逆向点数据，基于重新开启的一个新的进程实现对所述连续逆向点的地图匹配。

[0067] 为避免参数配置和数据加载导致的资源消耗，所述对所述连续逆向点进行地图重匹配，包括：

[0068] 基于车辆轨迹的地图匹配进程，回溯地图匹配起点至所述连续逆向点的起始位置，对所述连续逆向点进行地图重匹配。

[0069] 具体地，所述车辆轨迹的地图匹配进程是对车辆轨迹进行实时地图匹配的进程。

[0070] S130、利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0071] 将地图重匹配的路段数据替换所述车辆轨迹的地图匹配结果中连续逆向点所属的路段数据，以实现对述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0072] 本发明实施例的技术方案，通过对车辆轨迹进行逆向点检测；若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；利
用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。从而实现对路段匹配不
正确的轨迹段进行重匹配，并利用重匹配结果对车辆轨迹的地图匹配结果进行校正，进而
提高地图匹配的准确率。

[0073] 进一步地，所述在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值之后，所述方法还包括：

[0074] 若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量大于设定轨迹阈值，则根据所述连续逆向点对该位置处的道路属性进行修改；

[0075] 若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量小于等于设定轨迹阈值，则确定用户在该位置处违章行驶。

[0076] 其中，设定轨迹阈值是连续逆向点所属位置存在可行驶机动点的历史行驶轨迹数量的最小值。

[0077] 若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量大于设定轨迹阈值，则表明：连续逆向点所属位置存在可行驶机动点，只是地图中该位置处的道路属性未及时更新。

[0078] 因为在一些行驶场景下车辆不可能存在违章掉头或路口提前转弯的行为，例如隧道内行驶场景，所以对于该行驶场景无需进行地图重匹配。为排除没有地图重匹配需求的
车辆或车辆轨迹段，所述对车辆轨迹进行逆向点检测之前，所述方法还包括：

[0079] 根据车辆的车型和行驶场景，确定所述车辆是否存在地图重匹配需求；

[0080] 若是，则执行对车辆轨迹进行逆向点检测的步骤。

[0081] 具体地，所述根据车辆的车型和行驶场景，确定所述车辆是否存在地图重匹配需求，包括：

[0082] 若所述车辆的车型属于两客一危以外的目标车型，或行驶场景属于除高速行车和隧道行车场景以外的目标行车场景，则确定所述车辆存在地图重匹配需求。

[0083] 实施例二

[0084] 图3是本发明实施例二提供的一种地图匹配方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上提供的一种可选方案。参见图3，本实施例提供的地图匹配方法，包括：

[0085] S210、根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测。

[0086] S220、若所述车辆的车型属于两客一危以外的目标车型，且行驶场景属于除高速行车和隧道行车场景以外的目标行车场景，则确定所述车辆存在异常行车识别的需求地图
重匹配需求。

[0087] 其中，设定数量阈值是由于车辆轨迹点的检测误差造成的连续逆向点数量的最大值。

[0088] 具体地，所述判断所述连续逆向点所属轨迹段是否为优质轨迹段，包括：

[0089] 根据所述车辆轨迹点的发射概率、点速度方向、所述点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角以及所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距
离中的至少一种，确定所述车辆轨迹点是优质轨迹点还是劣质轨迹点；

[0090] 调取所述车辆轨迹点之前的设定数量的历史车辆轨迹点，若所述车辆轨迹点和所述设定数量的历史车辆轨迹点中的优质轨迹点的数量大于设定优质数量阈值，则确定当前
轨迹点所属轨迹段为优质轨迹段。

[0091] 其中，发射概率是指车辆轨迹点属于各候选路段的概率。

[0092] 定优质数量阈值是指优质轨迹段中设定数量的历史车辆轨迹点中的优质轨迹点的数量的最小值。

[0093] 具体地,若所述点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角小于设定角度阈值，所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离小于设定距离阈值，
且所述车辆轨迹点的发射概率大于设定概率阈值，则确定该轨迹点为优质轨迹点。

[0094] S230、若是，则对所述连续逆向点进行地图重匹配。

[0095] S240、利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0096] 本发明实施例的技术方案，通过在对所述连续逆向点进行地图重匹配之前，判断所述连续逆向点所属轨迹段是否为优质轨迹段，若是，则执行对所述连续逆向点进行地图
重匹配的步骤，从而实现对检测有误(也即劣质)的轨迹点的筛选，进而避免对劣质轨迹点
的重匹配。

[0097] 实施例三

[0098] 图4a是本发明实施例三提供的一种地图匹配方法的流程图。本实施例是在上述实施例的基础上提出的一种可选方案。参见图4a，本实施例提供的地图匹配方法包括：

[0099] 首先需要对车辆轨迹进行轨迹预处理。其中，轨迹预处理主要分为两部分，其一是轨迹来源过滤，其二是隧道判别。

[0100] 因为本实施例是针对用户异常掉头的场景和用户路口提前转弯的场景下的车辆轨迹进行地图的重匹配。所以并不是所有车辆以及所有行车场景都有地图重匹配需求。

[0101] 例如，车辆类型为两客一危的车辆，和/或行驶场景为：高速公路的行驶场景和隧道内的行驶场景等，均不可能出现异常掉头情景。但是有可能因车辆轨迹质量较差产生类
似异常掉头或路口提前转弯的错误判断。所以需要避免这种情况的产生。因此，需要通过轨
迹来源过滤和隧道判别，滤除这类轨迹。

[0102] 具体地，轨迹来源过滤包括：判断所述车辆的车型是否属于两客一危车型，所述车辆的行驶场景是否是高速场景；若是，则滤除所述车辆轨迹。

[0103] 隧道判别包括：如果轨迹点出现在隧道内或隧道周边，则确定车辆属于隧道内行驶场景。

[0104] 参见图4b，因为隧道内的信号差，所以检测的车辆轨迹201的质量较差，并且存在先验信息用户不可能在隧道内掉头。因此在隧道内行驶场景中，轨迹点为噪声的可能性比
用户违章的可能性更大。对识别出的属于隧道内行驶的场景的车辆轨迹201也要进行滤除。

[0105] 对经过过滤的车辆轨迹点进行实时地图匹配。

[0106] 参见图4c，在实时地图匹配的过程中，若检测到车辆异常掉头或路口提前转弯，则回退设定轨迹长度，对回退的轨迹段进行地图重匹配，并将重匹配结果覆盖实时地图匹配
结果，以实现对实时地图匹配结果的校正。

[0107] 具体地，回退设定轨迹长度，对回退的轨迹段进行地图重匹配包括：

[0108] 1、回退触发时机的确定

[0109] 在进行实时地图匹配的过程中，根据每个轨迹点的发射概率、点速度方向、轨迹点的点速度方向与匹配路段行驶方向的夹角、轨迹点到匹配路段的距离等信息，判别该轨迹
点的质量高低。如果一个轨迹点质量大于设定质量阈值，那么记录该轨迹点为优质点，否则
记录该轨迹点为劣质点。

[0110] 并且，根据轨迹点的点速度方向与匹配路段行驶方向的夹角、轨迹点到匹配路段的距离点以及轨迹点到匹配路段的反向路段的距离来判别一个轨迹点是否是一个逆向点，
也即“疑似异常点”。

[0111] 当在车辆轨迹中检测到连续设定数量阈值的疑似异常点的时候，可以调取之前设定数量(一般是15个)历史车辆轨迹点。统计其中“优质点”的个数是否达到设定优质数量阈
值；若是，则触发回退。回退触发的时机为触发回退时刻。

[0112] 示例性地，逆向点是点速度方向与匹配路段行驶方向偏差较大或完全相反的轨迹点。继续如图1a所示，实时地图匹配会把轨迹点1与轨迹点12之间的轨迹段匹配到下侧道路
101，并在轨迹点13断开，轨迹点13与轨迹点17之间的轨迹段匹配至上侧道路102。根据上述
方法可以确定轨迹点9至轨迹点12之间的4个轨迹点为逆向点。

[0113] 其中，逆向点的特征非常明显，角度、距离均具有共性。基于该共性可以实现逆向点的检测。当用户异常调头时，实时地图匹配会产生多个逆向点。一般来说，一条异常掉头
轨迹存在2-6个不等的逆向点。

[0114] 若上述连续检测的逆向点的设定数量阈值为3个，且轨迹点9至轨迹点12之间轨迹段的质量为优质轨迹段，则在轨迹点11将触发回退。

[0115] 2、回退设定轨迹长度的确定

[0116] 设定轨迹长度是一个非常重要的参数，错误的计算会带来以下两个后果：

[0117] 设定轨迹长度过长，重匹配的计算资源消耗大，无法支持高流量的实时地图匹配。

[0118] 设定轨迹长度过短，逆向点召回偏低，无法对全部的逆向点进行地图重匹配，也就导致地图匹配结果不准确的问题。

[0119] 计算回退设定轨迹长度时，一般从回退触发时机开始，一直向前回溯到匹配路段的行驶方向与车辆轨迹点的点速度方向不完全反向为止。

[0120] 继续以图1a为例，当车辆行驶至轨迹点11时，触发回退，回退至轨迹点9，并对轨迹点9与轨迹点11之间的轨迹段进行地图重匹配。

[0121] 3、地图重匹配

[0122] 参见表1，将车辆轨迹点的位置信息作为观测变量，车辆轨迹点在地图中的实际所属路段作为隐藏状态变量，车辆轨迹点在某路段上产生观测到的轨迹点的概率作为观测概
率，两个相邻轨迹点所对应的路段的转移概率作为状态转移概率，然后基于隐马尔科夫模
型(HMM)对回退的轨迹段进行重匹配,并使用维特比算法解码获取匹配结果。

[0123] 表1

[0124]

[0125]

[0126] 本发明实施例的技术方案，通过设定连续逆向点的检测和联系逆向点所属轨迹段的质量判别可以提高异常行车识别的准确率和效率。准确的异常行车信息和地图匹配结
果，可以为下游业务提供准确的数据来源。

[0127] 需要说明的是，经过本实施例的技术教导，本领域技术人员有动机将上述实施例中描述的任一种实施方式进行方案的组合，以提高对用户违章掉头的场景和用户路口提前
转弯的场景的路段匹配准确率。

[0128] 实施例四

[0129] 图5是本发明实施例四提供的一种地图匹配装置的结构示意图。参见图5，本实施例提供的地图匹配装置，包括：检测模块10、重匹配模块20和校正模块30。

[0130] 检测模块10，用于根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测；

[0131] 重匹配模块20，用于若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；

[0132] 校正模块30，用于利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0133] 本发明实施例的技术方案，通过对车辆轨迹进行逆向点检测；若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；利
用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。从而实现对路段匹配不
正确的轨迹段进行重匹配，并利用重匹配结果对车辆轨迹的地图匹配结果进行校正，进而
提高地图匹配的准确率。

[0134] 进一步地，所述检测模块，包括：路段确定单元、路段获取单元和逆向点确定单元。

[0135] 其中，路段确定单元，用于根据车辆轨迹的地图匹配结果确定车辆轨迹点所属路段；

[0136] 路段获取单元，用于获取所述车辆轨迹点所属路段的反向路段；

[0137] 逆向点确定单元，用于若车辆轨迹点的点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角大于所述车辆轨迹点的点速度方向与所述反向路段的行驶方向之间
的夹角，且所述车辆轨迹点至所述车辆轨迹点所属路段的距离远大于所述车辆轨迹点至所
述反向路段的距离，则确定所述车辆轨迹点为逆向点。

[0138] 进一步地，所述装置还包括：轨迹段质量判断模块。

[0139] 其中，轨迹段质量判断模块，用于所述对所述连续逆向点进行地图重匹配之前，判断所述连续逆向点所属轨迹段是否为优质轨迹段；

[0140] 若是，则执行对所述连续逆向点进行地图重匹配的步骤。

[0141] 进一步地，所述轨迹段质量判断模块，包括：轨迹点质量判断单元和轨迹段质量判断单元。

[0142] 其中，轨迹点质量判断单元，用于根据所述车辆轨迹点的发射概率、点速度方向、所述点速度方向与所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向之间的夹角以及所述车辆轨迹点
至所述车辆轨迹点所属路段的距离中的至少一种，确定所述车辆轨迹点是优质轨迹点还是
劣质轨迹点；

[0143] 轨迹段质量判断单元，用于调取所述车辆轨迹点之前的设定数量的历史车辆轨迹点，若所述车辆轨迹点和所述设定数量的历史车辆轨迹点中的优质轨迹点的数量大于设定
优质数量阈值，则确定当前轨迹点所属轨迹段为优质轨迹段。

[0144] 进一步地，所述装置还包括：属性修改模块和违章确定模块。

[0145] 其中，属性修改模块，用于所述在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值之后，若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量大于设定轨迹阈
值，则根据所述连续逆向点对该位置处的道路属性进行修改；

[0146] 违章确定模块，用于若在连续逆向点所属位置处的历史行驶轨迹的数量小于等于设定轨迹阈值，则确定用户在该位置处违章行驶。

[0147] 进一步地，所述重匹配模块，包括：重匹配单元。

[0148] 其中，重匹配单元，用于基于车辆轨迹的地图匹配进程，回溯地图匹配起点至所述连续逆向点的起始位置，对所述连续逆向点进行地图重匹配。

[0149] 进一步地，所述装置还包括：需求确定模块。

[0150] 需求确定模块，用于所述对车辆轨迹进行逆向点检测之前，根据车辆的车型和行驶场景，确定所述车辆是否存在地图重匹配需求。

[0151] 进一步地，需求确定模块包括：需求确定单元。

[0152] 其中，需求确定单元，用于若所述车辆的车型属于两客一危以外的目标车型，或行驶场景属于除高速行车和隧道行车场景以外的目标行车场景，则确定所述车辆存在地图重
匹配需求。

[0153] 本发明实施例所提供的地图匹配装置可执行本发明任意实施例所提供的地图匹配方法，具备执行方法相应的功能模块和有益效果。

[0154] 实施例五

[0155] 图6为本发明实施例五提供的一种设备的结构示意图。图6示出了适于用来实现本发明实施方式的示例性设备12的框图。图6显示的设备12仅仅是一个示例，不应对本发明实
施例的功能和使用范围带来任何限制。

[0156] 如图6所示，设备12以通用计算设备的形式表现。设备12的组件可以包括但不限于：一个或者多个处理器或者处理单元16，系统存储器28，连接不同系统组件(包括系统存
储器28和处理单元16)的总线18。

[0157] 总线18表示几类总线结构中的一种或多种，包括存储器总线或者存储器控制器，外围总线，图形加速端口，处理器或者使用多种总线结构中的任意总线结构的局域总线。举
例来说，这些体系结构包括但不限于工业标准体系结构(ISA)总线，微通道体系结构(MAC)
总线，增强型ISA总线、视频电子标准协会(VESA)局域总线以及外围组件互连(PCI)总线。

[0158] 设备12典型地包括多种计算机系统可读介质。这些介质可以是任何能够被设备12访问的可用介质，包括易失性和非易失性介质，可移动的和不可移动的介质。

[0159] 系统存储器28可以包括易失性存储器形式的计算机系统可读介质，例如随机存取存储器(RAM)30和/或高速缓存存储器32。设备12可以进一步包括其它可移动/不可移动的、
易失性/非易失性计算机系统存储介质。仅作为举例，存储系统34可以用于读写不可移动
的、非易失性磁介质(图6未显示，通常称为“硬盘驱动器”)。尽管图6中未示出，可以提供用
于对可移动非易失性磁盘(例如“软盘”)读写的磁盘驱动器，以及对可移动非易失性光盘
(例如CD-ROM,DVD-ROM或者其它光介质)读写的光盘驱动器。在这些情况下，每个驱动器可
以通过一个或者多个数据介质接口与总线18相连。存储器28可以包括至少一个程序产品，
该程序产品具有一组(例如至少一个)程序模块，这些程序模块被配置以执行本发明各实施
例的功能。

[0160] 具有一组(至少一个)程序模块42的程序/实用工具40，可以存储在例如存储器28中，这样的程序模块42包括但不限于操作系统、一个或者多个应用程序、其它程序模块以及
程序数据，这些示例中的每一个或某种组合中可能包括网络环境的实现。程序模块42通常
执行本发明所描述的实施例中的功能和/或方法。

[0161] 设备12也可以与一个或多个外部设备14(例如键盘、指向设备、显示器24等)通信，还可与一个或者多个使得用户能与该设备12交互的设备通信，和/或与使得该设备12能与
一个或多个其它计算设备进行通信的任何设备(例如网卡，调制解调器等等)通信。这种通
信可以通过输入/输出(I/O)接口22进行。并且，设备12还可以通过网络适配器20与一个或
者多个网络(例如局域网(LAN)，广域网(WAN)和/或公共网络，例如因特网)通信。如图所示，
网络适配器20通过总线18与设备12的其它模块通信。应当明白，尽管图中未示出，可以结合
设备12使用其它硬件和/或软件模块，包括但不限于：微代码、设备驱动器、冗余处理单元、
外部磁盘驱动阵列、RAID系统、磁带驱动器以及数据备份存储系统等。

[0162] 处理单元16通过运行存储在系统存储器28中的程序，从而执行各种功能应用以及数据处理，例如实现本发明实施例所提供的地图匹配方法。

[0163] 实施例六

[0164] 本发明实施例六还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现如本发明实施例中任一项所述的地图匹配方法，该方法包括：

[0165] 根据车辆轨迹点的点速度方向和所述车辆轨迹点所属路段的行驶方向，对车辆轨迹进行逆向点检测；

[0166] 若在所述车辆轨迹中检测到连续逆向点的数量大于设定数量阈值，则对所述连续逆向点进行地图重匹配；

[0167] 利用地图重匹配的结果，对所述车辆轨迹的地图匹配结果进行校正。

[0168] 本发明实施例的计算机存储介质，可以采用一个或多个计算机可读的介质的任意组合。计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质。计算机可读
存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或
器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列表)包括：具
有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器
(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储器(CD-
ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。在本文件中，计算机可读存储
介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件
使用或者与其结合使用。

[0169] 计算机可读的信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限
于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读的信号介质还可以是计算机可
读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读介质可以发送、传播或者传输用于
由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。

[0170] 计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括——但不限于无线、电线、光缆、RF等等，或者上述的任意合适的组合。

[0171] 可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本发明操作的计算机程序代码，所述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，
还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以
完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部
分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在
涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(LAN)或
广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机(例如利用因特网服务提
供商来通过因特网连接)。

[0172] 注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、
重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行
了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还
可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。