本發(fā)明涉及交通路況分析領(lǐng)域，具體涉及一種基于信令軌跡的地圖匹配方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
：隨著通信技術(shù)的迅猛發(fā)展，移動(dòng)終端普及率越來(lái)越高。在此背景下，基于手機(jī)信令的交通信息采集技術(shù)也日益得到發(fā)展——利用人們開(kāi)車(chē)、乘車(chē)等交通場(chǎng)景普遍持有移動(dòng)終端的現(xiàn)象，采集伴隨產(chǎn)生的信令位置切換數(shù)據(jù)，以此來(lái)估計(jì)道路行程車(chē)速、擁堵等交通狀況。地圖匹配是指將用戶(hù)終端采集的原始地理坐標(biāo)軌跡映射到真實(shí)路段上，從而得到用戶(hù)在真實(shí)道路上的行進(jìn)軌跡的處理過(guò)程。現(xiàn)有的地圖匹配都是基于GPS軌跡的匹配，主要有基于幾何信息、拓?fù)湫畔?、概率信息以及綜合信息的匹配方法。基于幾何信息的地圖匹配算法主要考慮路網(wǎng)中的路段形狀；利用拓?fù)湫畔⒌牡貓D匹配算法指同時(shí)考慮了路段的形狀、路段之間的連接以及路網(wǎng)連通性；概率信息的地圖匹配算法主要應(yīng)用于路網(wǎng)數(shù)據(jù)不確定時(shí)的情形；基于綜合信息的地圖匹配算法是指使用了一些較復(fù)雜模型的機(jī)器學(xué)習(xí)、數(shù)據(jù)挖掘的方法，比如KalmanFilter、模糊邏輯模型等。這種基于GPS軌跡的匹配存在其局限性，因?yàn)镚PS軌跡只有在用戶(hù)GPS信號(hào)開(kāi)啟時(shí)才能獲取，難以保證較高的采樣率，而對(duì)于采樣率較低的情況，基于現(xiàn)有的地圖匹配算法得到的交通狀況分析結(jié)果與實(shí)際交通狀況會(huì)存在很大差異，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：本發(fā)明實(shí)施例提供一種基于信令軌跡的地圖匹配方法及系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有的基于GPS軌跡的地圖匹配方法存在的適用性弱，無(wú)法滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求的問(wèn)題。為此，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于信令軌跡的地圖匹配方法，包括：確定地圖上的候選點(diǎn)集合；獲取用戶(hù)信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時(shí)間信息、空間信息、用戶(hù)ID；根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列；計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，以及各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定最優(yōu)匹配路徑。優(yōu)選地，所述確定地圖上的候選點(diǎn)集合包括：對(duì)于每個(gè)小區(qū)或基站，獲取與所述小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋區(qū)域相交的各候選路段；對(duì)每個(gè)候選路段，每相隔一定距離選定一個(gè)候選點(diǎn)；將選定的候選點(diǎn)放入對(duì)應(yīng)所述小區(qū)或基站的候選點(diǎn)集合中。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列包括：對(duì)同一個(gè)用戶(hù)的信令數(shù)據(jù)按時(shí)間先后進(jìn)行排序，得到數(shù)據(jù)序列；依次將所述數(shù)據(jù)序列中的每個(gè)信令點(diǎn)作為當(dāng)前信令點(diǎn)進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點(diǎn)，所述分析包括：按照時(shí)間先后順序?qū)?dāng)前信令點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點(diǎn)進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個(gè)信令點(diǎn)間的直線距離大于這兩個(gè)信令點(diǎn)各自所屬小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋半徑之和，并且滿(mǎn)足速度限制條件，則將這兩個(gè)信令點(diǎn)及其中間各點(diǎn)作為移動(dòng)軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)移到信令軌跡點(diǎn)序列。優(yōu)選地，所述方法還包括：在計(jì)算所述匹配概率及所述轉(zhuǎn)移概率之前，對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括：對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑處理；和/或?qū)λ鲆苿?dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪處理。優(yōu)選地，對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑處理包括：針對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有相鄰的小區(qū)或基站，根據(jù)小區(qū)/或基站出現(xiàn)的次數(shù)確定用戶(hù)對(duì)各小區(qū)或基站的隸屬度；根據(jù)所述隸屬度對(duì)相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理。優(yōu)選地，所述對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪處理包括：獲取設(shè)定時(shí)間閾值內(nèi)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，并對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列進(jìn)行以下任意一種檢測(cè)：以起點(diǎn)為可信點(diǎn)，按照起點(diǎn)漸遠(yuǎn)原則向后遍歷，如果出現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)比它之前的移動(dòng)軌跡點(diǎn)離起點(diǎn)更近，則刪除之前的所有移動(dòng)軌跡點(diǎn)；以終點(diǎn)為可信點(diǎn)，按照終點(diǎn)漸近原則向前遍歷，如果出現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)比它之后的移動(dòng)軌跡點(diǎn)離終點(diǎn)更近，則刪除之后的所有移動(dòng)軌跡點(diǎn)；根據(jù)后繼最近原則，依次將所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的各移動(dòng)軌跡點(diǎn)作為當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)，分別計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)與其后的各移動(dòng)軌跡點(diǎn)的距離，如果當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)與其后的第一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)的距離不是最小，則刪除當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)。優(yōu)選地，所述計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率包括：根據(jù)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)之間的距離計(jì)算其匹配概率。優(yōu)選地，所述計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率還包括：計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站在設(shè)定范圍內(nèi)的所有小區(qū)或基站中被接收的概率；根據(jù)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站被接收的概率修正所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率。優(yōu)選地，所述計(jì)算各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率包括：按以下公式計(jì)算由前一個(gè)小區(qū)或基站ci的候選點(diǎn)hik移動(dòng)到后一個(gè)小區(qū)或基站ci+1的候選點(diǎn)的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率：其中，di→i+1表示候選點(diǎn)和在路網(wǎng)中的最短路徑距離，βi→i+1表示小區(qū)或基站ci到ci+1的直線距離。優(yōu)選地，所述根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定最優(yōu)匹配路徑包括：根據(jù)確定的候選點(diǎn)得到多個(gè)不同路徑；根據(jù)各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所屬小區(qū)或基站中各候選點(diǎn)的匹配概率、以及所屬小區(qū)或基站中各候選點(diǎn)與后一個(gè)小區(qū)或基站各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)概率，計(jì)算每條路徑上各路段的匹配概率；根據(jù)該路徑上所有路段的匹配概率，利用維特比算法得到該路徑的匹配概率；選取其中最大匹配概率對(duì)應(yīng)的路徑作為最優(yōu)匹配路徑。一種基于信令軌跡的地圖匹配系統(tǒng)，包括：候選點(diǎn)確定模塊，用于確定地圖上的候選點(diǎn)集合；信令獲取模塊，用于獲取用戶(hù)信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時(shí)間信息、空間信息、用戶(hù)ID；序列生成模塊，用于根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列；匹配概率計(jì)算模塊，用于計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率；狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率計(jì)算模塊，用于計(jì)算各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；路徑匹配模塊，用于根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定最優(yōu)匹配路徑。優(yōu)選地，所述候選點(diǎn)確定模塊包括：候選路段選取單元，用于對(duì)于每個(gè)小區(qū)或基站，獲取與所述小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋區(qū)域相交的各候選路段；候選點(diǎn)選取單元，用于對(duì)每個(gè)候選路段，每相隔一定距離選定一個(gè)候選點(diǎn)；集合生成單元，用于將選定的候選點(diǎn)放入對(duì)應(yīng)所述小區(qū)或基站的候選點(diǎn)集合中。優(yōu)選地，所述序列生成模塊包括：排序單元，用于對(duì)同一個(gè)用戶(hù)的信令數(shù)據(jù)按時(shí)間先后進(jìn)行排序，得到數(shù)據(jù)序列；分析單元，用于依次將所述數(shù)據(jù)序列中的每個(gè)信令點(diǎn)作為當(dāng)前信令點(diǎn)進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點(diǎn)，所述分析包括：按照時(shí)間先后順序?qū)?dāng)前信令點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點(diǎn)進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個(gè)信令點(diǎn)間的直線距離大于這兩個(gè)信令點(diǎn)各自所屬小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋半徑之和，并且滿(mǎn)足速度限制條件，則將這兩個(gè)信令點(diǎn)及其中間各點(diǎn)作為移動(dòng)軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)移到信令軌跡點(diǎn)序列。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：預(yù)處理模塊，用于在所述概率計(jì)算模塊計(jì)算所述匹配概率及所述轉(zhuǎn)移概率之前，對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理模塊包括：平滑處理單元和/或迂回檢測(cè)去噪處理單元；所述平滑處理單元，用于對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑處理；所述迂回檢測(cè)去噪處理單元，用于對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪處理。優(yōu)選地，所述平滑處理單元，具體用于針對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有相鄰的小區(qū)或基站，根據(jù)小區(qū)或基站出現(xiàn)的次數(shù)確定用戶(hù)對(duì)各小區(qū)的隸屬度；根據(jù)所述隸屬度對(duì)相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理。優(yōu)選地，所述迂回檢測(cè)去噪處理單元，具體用于獲取設(shè)定時(shí)間閾值內(nèi)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，并對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列進(jìn)行以下任意一種檢測(cè)：以起點(diǎn)為可信點(diǎn)，按照起點(diǎn)漸遠(yuǎn)原則向后遍歷，如果出現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)比它之前的移動(dòng)軌跡點(diǎn)離起點(diǎn)更近，則刪除之前的所有移動(dòng)軌跡點(diǎn)；以終點(diǎn)為何信點(diǎn)，按照終點(diǎn)漸近原則向前遍歷，如果出現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)比它之后的移動(dòng)軌跡點(diǎn)離終點(diǎn)更近，則刪除之后的所有移動(dòng)軌跡點(diǎn)；根據(jù)后繼最近原則，依次將所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的各移動(dòng)軌跡點(diǎn)作為當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)，分別計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)與其后的各移動(dòng)軌跡點(diǎn)的距離，如果當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)與其后的第一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)的距離不是最小，則刪除當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)。優(yōu)選地，所述匹配概率計(jì)算模塊，具體用于根據(jù)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)之間的距離計(jì)算其匹配概率。優(yōu)選地，所述匹配概率計(jì)算模塊，還用于計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站在設(shè)定范圍內(nèi)的所有小區(qū)或基站中被接收的概率，根據(jù)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站被接收的概率修正所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率。優(yōu)選地，所述路徑匹配模塊包括：路徑確定單元，用于根據(jù)確定的候選點(diǎn)得到多個(gè)不同路徑；路段轉(zhuǎn)移概率計(jì)算單元，用于根據(jù)各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所屬小區(qū)或基站中各候選點(diǎn)的匹配概率、以及所屬小區(qū)或基站中各候選點(diǎn)與后一個(gè)小區(qū)或基站各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)概率，計(jì)算每條路徑上各路段的匹配概率；路徑匹配概率計(jì)算單元，用于根據(jù)該路徑上所有路段的匹配概率，利用維特比算法得到該路徑的匹配概率；選擇單元，用于選取其中最大匹配概率對(duì)應(yīng)的路徑作為最優(yōu)匹配路徑。本發(fā)明實(shí)施例基于信令軌跡的地圖匹配方法及系統(tǒng)，根據(jù)用戶(hù)信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，并計(jì)算移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，以及各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定匹配路徑，完成信令軌跡的地圖匹配。由于用戶(hù)信令數(shù)據(jù)具有較高的采樣率，因此本發(fā)明方案具有較強(qiáng)的適用性，可以大大提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率，更好地滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。附圖說(shuō)明為了更清楚地說(shuō)明本申請(qǐng)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明實(shí)施例基于信令軌跡的地圖匹配方法的流程圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例中小區(qū)候選點(diǎn)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例中各小區(qū)、候選點(diǎn)分布示例；圖4、圖5是本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑處理前、后的對(duì)比示意圖；圖6、圖7是本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪處理前、后的對(duì)比示意圖；圖8是本發(fā)明實(shí)施例基于信令軌跡的地圖匹配系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。具體實(shí)施方式為了使本
技術(shù)領(lǐng)域：
的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例的方案，下面結(jié)合附圖和實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明實(shí)施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說(shuō)明。如圖1所示，是本發(fā)明實(shí)施例基于信令軌跡的地圖匹配方法的流程圖，包括以下步驟：步驟101，確定地圖上的候選點(diǎn)集合。對(duì)于每個(gè)小區(qū)或基站，首先根據(jù)其信號(hào)覆蓋范圍找到與信號(hào)覆蓋區(qū)域相交的候選路段，然后對(duì)每個(gè)候選路段，每相隔一定距離(此距離為候選路段上路面距離，其值一般由實(shí)際應(yīng)用情況和/或大量實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)確定)，選定一個(gè)候選點(diǎn)，由這些候選點(diǎn)形成候選點(diǎn)集合。以小區(qū)為例，如圖2所示，小區(qū)信號(hào)覆蓋了三個(gè)路段e1、e2、e3，從每個(gè)路段上等距離地選取小區(qū)信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)的候選點(diǎn)，即圖中空心圓點(diǎn)所示。由于小區(qū)或基站的位置固定，因此在實(shí)際應(yīng)用中，可以預(yù)先選取候選點(diǎn)并將其保存成映射表。在后續(xù)每次進(jìn)行地圖匹配時(shí)，可以根據(jù)小區(qū)或基站編號(hào)直接讀取到各候選點(diǎn)，可以大大減少計(jì)算時(shí)間。步驟102，獲取用戶(hù)信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時(shí)間信息、空間信息、用戶(hù)ID。所述信令數(shù)據(jù)一般由運(yùn)營(yíng)商提供，其中的空間信息可以是小區(qū)信息，也可以是基站信息。對(duì)于2G或3G網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商可直接提供小區(qū)信息，但對(duì)于4G網(wǎng)絡(luò)，運(yùn)營(yíng)商提供的是基站信息。所述小區(qū)信息通常包括小區(qū)ID、經(jīng)度、緯度、覆蓋半徑；所述基站信息通常包括：基站ID、覆蓋半徑、經(jīng)度、緯度、小天線編號(hào)CellID(如50、51、52等)、小天線方位角。步驟103，根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列。具體地，首先對(duì)同一個(gè)用戶(hù)的信令數(shù)據(jù)按時(shí)間先后進(jìn)行排序，得到數(shù)據(jù)序列，然后依次將所述數(shù)據(jù)序列中的每個(gè)信令點(diǎn)作為當(dāng)前信令點(diǎn)進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點(diǎn)，所述分析包括：按照時(shí)間先后順序?qū)?dāng)前信令點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點(diǎn)進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個(gè)信令點(diǎn)間的直線距離大于這兩個(gè)信令點(diǎn)各自所屬小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋半徑之和，并且滿(mǎn)足速度限制條件(比如，在設(shè)定的速度范圍內(nèi))，則將這兩個(gè)信令點(diǎn)及其中間各點(diǎn)作為移動(dòng)軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)移到信令軌跡點(diǎn)序列。步驟104，計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，以及各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。所述匹配概率與所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)和候選點(diǎn)之間的距離相關(guān)，距離越近，那么匹配概率也就越大，反之匹配概率越小。由于無(wú)線信號(hào)傳播時(shí)信號(hào)強(qiáng)度隨距離呈對(duì)數(shù)衰減，因此在本發(fā)明實(shí)施例中，用均值為0的對(duì)數(shù)正態(tài)分布來(lái)刻畫(huà)這種距離相關(guān)的匹配概率，以小區(qū)為例，具體計(jì)算方法如下：對(duì)于信令軌跡中的每個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)pn所屬小區(qū)ci(i＝1,2...I)，到候選點(diǎn)hik(表示小區(qū)i內(nèi)的第k個(gè)候選點(diǎn))的匹配概率定義如下：其中，表示ci到候選點(diǎn)hik之間的歐式距離，σ為一個(gè)根據(jù)實(shí)際應(yīng)用情況和/或大量實(shí)驗(yàn)、經(jīng)驗(yàn)確定的權(quán)值。進(jìn)一步地，上述匹配概率僅考慮了移動(dòng)軌跡點(diǎn)與候選點(diǎn)之間的距離，而沒(méi)有考慮候選點(diǎn)周?chē)男^(qū)分布對(duì)匹配的影響，而這是信令場(chǎng)景下位置匹配所特有的問(wèn)題。如圖3所示，五角星表示移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬的小區(qū)，較大圓點(diǎn)標(biāo)記是該小區(qū)在周邊路段上的候選點(diǎn)，較小圓點(diǎn)代表周?chē)钠渌^(qū)。當(dāng)計(jì)算移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)到候選點(diǎn)的匹配概率時(shí)，不僅要考慮該小區(qū)和候選點(diǎn)之間的距離(信號(hào)衰減跟距離有關(guān)，即距離越近，接收信號(hào)越強(qiáng)，則匹配概率越大)，還要考慮到候選點(diǎn)周?chē)男^(qū)分布情況。假設(shè)存在兩個(gè)候選點(diǎn)到該小區(qū)的距離相等，如果僅考慮距離，那么這兩個(gè)候選點(diǎn)的匹配概率相等。但是兩個(gè)候選點(diǎn)周?chē)男^(qū)分布是不同的，即候選點(diǎn)到小區(qū)的隸屬度對(duì)匹配結(jié)果會(huì)有影響。當(dāng)考慮到這個(gè)隸屬度的時(shí)候，兩個(gè)等距離的候選點(diǎn)到目標(biāo)小區(qū)的匹配概率則不再相同?；谝陨峡紤]，設(shè)cl,l＝1,2,3,...,L，是以hik為圓心、以dik為半徑的范圍內(nèi)的所有小區(qū)，其中dik為候選點(diǎn)hik到其所屬小區(qū)ci的直線距離；為小區(qū)cl到候選點(diǎn)hik的直線距離，候選點(diǎn)到周?chē)^(qū)的隸屬度wl對(duì)于距離服從N(0，1)正態(tài)分布：則當(dāng)前小區(qū)ci在此范圍內(nèi)的所有小區(qū)中被接收的概率為：因此，將移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)ci到候選點(diǎn)的匹配概率修正為：對(duì)于相鄰的信令點(diǎn)，需要計(jì)算其由前一個(gè)小區(qū)的候選點(diǎn)hik移動(dòng)到后一個(gè)小區(qū)的候選點(diǎn)之間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，定義如下：其中，βi→i+1＝||ci-ci+1||direct。di→i+1表示候選點(diǎn)和在路網(wǎng)中的最短路徑距離，βi→i+1表示小區(qū)ci到ci+1的直線距離。步驟105，根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定最優(yōu)匹配路徑。在本發(fā)明實(shí)施例中，可以利用隱含馬爾可夫模型，此時(shí)的地圖匹配問(wèn)題可以建模為一個(gè)多步的動(dòng)態(tài)規(guī)劃問(wèn)題。首先，根據(jù)確定的候選點(diǎn)得到多個(gè)不同路徑，然后計(jì)算每條路徑上各路段的匹配概率，然后，根據(jù)該路徑上所有路段的匹配概率，利用維特比算法得到該路徑的匹配概率，選取其中最大匹配概率對(duì)應(yīng)的路徑即為最優(yōu)匹配路徑。各路段的匹配概率定義為：利用維特比算法，求出從起點(diǎn)到達(dá)終點(diǎn)的所有路徑的匹配概率。選取匹配概率最高的路徑作為最優(yōu)匹配路徑。進(jìn)一步地，還可選取匹配概率最大的m條路線作為候選路線，與路測(cè)得到的道路小區(qū)或基站切換列表進(jìn)行比較，得到每條候選路線的小區(qū)或基站切換序列，最后計(jì)算m條候選路線的切換序列和真實(shí)軌跡(即實(shí)際獲取到的用戶(hù)軌跡小區(qū)或基站切換序列)的切換序列的相似度，取相似度最大的路線作為最終的匹配路徑。所述相似度的計(jì)算可以采用編輯距離來(lái)度量。下面給出路測(cè)小區(qū)切換列表和比較后候選路線列表的示意表，如表1和表2所示。表1路測(cè)道路小區(qū)切換列表道路1道路2道路3...道路DCI2-CI9CI3-CI10CI1-CI12CI6-CI21CI9-CI11CI10-CI14CI12-CI17CI21-CI19CI11-CI18CI14-CI18CI17-CI9CI19-CI15CI18-CI16CI18-CI20表2候選路徑小區(qū)切換列表需要說(shuō)明的是，在得到最優(yōu)匹配路徑后，即可在地圖上標(biāo)識(shí)出該最優(yōu)匹配路徑，從而可以更直觀地顯示用戶(hù)的運(yùn)動(dòng)軌跡。本發(fā)明實(shí)施例基于信令軌跡的地圖匹配方法，根據(jù)用戶(hù)信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，并計(jì)算移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，以及各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定匹配路徑，完成信令軌跡的地圖匹配。由于用戶(hù)信令數(shù)據(jù)具有較高的采樣率，因此本發(fā)明方案具有較強(qiáng)的適用性，可以大大提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率，更好地滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。需要說(shuō)明的是，為了使匹配概率及轉(zhuǎn)移概率的計(jì)算更準(zhǔn)確，在本發(fā)明另一實(shí)施例中，還可以在上述步驟103和步驟104之間包括對(duì)所述軌跡點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理的步驟，所述預(yù)處理包括：對(duì)所述軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑；和/或?qū)λ鲕壽E點(diǎn)迂回檢測(cè)去噪。下面分別對(duì)這兩種處理的具體過(guò)程進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。1.平滑處理用戶(hù)在使用移動(dòng)終端進(jìn)行定位時(shí)，可以收到多個(gè)小區(qū)或基站的信號(hào)，由于受實(shí)際信號(hào)傳播因素、用戶(hù)數(shù)量及小區(qū)或基站切換策略等的影響，移動(dòng)終端所保持連接的小區(qū)或基站并不一定就是離得最近的小區(qū)或基站或者場(chǎng)強(qiáng)最大的小區(qū)或基站，因而僅利用連接到的單個(gè)小區(qū)或基站的坐標(biāo)信息進(jìn)行定位誤差會(huì)比較大。實(shí)際上移動(dòng)終端對(duì)每一個(gè)可以收到信號(hào)的小區(qū)或基站都有一定的隸屬度，因此，在本發(fā)明實(shí)施例中，綜合利用各個(gè)小區(qū)或基站的坐標(biāo)信息，通過(guò)合理地定義隸屬權(quán)重對(duì)信令軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑提高信令定位的精度，具體地，針對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有相鄰的小區(qū)或基站，根據(jù)小區(qū)或基站出現(xiàn)的次數(shù)確定用戶(hù)對(duì)各小區(qū)或基站的隸屬度；然后根據(jù)所述隸屬度對(duì)相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理。以小區(qū)為例，具體做法如下：假定用戶(hù)和小區(qū)ci的隸屬度wi關(guān)于用戶(hù)與小區(qū)ci之間的距離di服從N(0,1)正態(tài)分布，即有在信令軌跡中，用戶(hù)從一個(gè)小區(qū)的信號(hào)覆蓋范圍移動(dòng)到另一個(gè)小區(qū)的信號(hào)覆蓋范圍的過(guò)程中，會(huì)與這兩個(gè)小區(qū)進(jìn)行多次連接，此時(shí)兩個(gè)小區(qū)的連接次數(shù)之比＝隸屬度之比：其中，di、di′分別是用戶(hù)與小區(qū)ci、ci′的直線距離，值分別為：其中，d為ci和ci′之間的直線距離。令(xi,yi)、(xi′,yi′)分別是小區(qū)ci、ci′的坐標(biāo)，則移動(dòng)軌跡點(diǎn)平滑后的坐標(biāo)為：(x,y)＝(xi,yi)+r*(xi′-xi,yi′-yi)(11)下面舉例說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例中對(duì)軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑處理的過(guò)程。例如，移動(dòng)軌跡序列中各軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站的編號(hào)為{1、2、3、3、4、4、4、5}，那么在平滑處理時(shí)，需要將相鄰的小區(qū)或基站兩兩進(jìn)行平滑，即1、2進(jìn)行平滑，3、4進(jìn)行平滑，4、5進(jìn)行平滑。在平滑過(guò)程中，隸屬度之比(即小區(qū)或基站出現(xiàn)次數(shù)比)分別為1/1、1/2、2/3、3/1，得到用戶(hù)與兩小區(qū)或基站隸屬度之比后，根據(jù)上述公式(9)和(11)進(jìn)行平滑。由上述公式(9)和(11)可以看出，用戶(hù)與小區(qū)或基站的隸屬度與距離成正比，距離越近，隸屬度越大，則越靠近其中一個(gè)小區(qū)或基站。確定了隸屬度即確定了用戶(hù)與兩小區(qū)或基站的距離比值，根據(jù)兩小區(qū)或基站的坐標(biāo)，利用上述公式(11)計(jì)算出用戶(hù)實(shí)際坐標(biāo)，即平滑后的軌跡點(diǎn)坐標(biāo)。平滑效果對(duì)比如圖4、圖5所示，其中圖4為平滑前的移動(dòng)軌跡點(diǎn)示意圖，圖5為平滑后的移動(dòng)軌跡點(diǎn)示意圖。2.迂回檢測(cè)去噪處理信令軌跡點(diǎn)中存在大量因小區(qū)或基站切換而產(chǎn)生的震蕩，如在多個(gè)小區(qū)或基站間往復(fù)或迂回，如圖6所示，多條彎折線表示的是信令位置軌跡，而沿實(shí)際道路標(biāo)記的實(shí)線表示的是實(shí)際行進(jìn)軌跡。首先不失一般性，設(shè)ps->p1->p2->...->pn->...->pd是一條原始信令軌跡。本發(fā)明實(shí)施例給出三條迂回檢測(cè)原則：(1)起點(diǎn)漸遠(yuǎn)對(duì)任意n＝1,2,3...,N-1，都有dist(pn+1,ps)＞dist(pn,ps)(2)終點(diǎn)漸近對(duì)任意n＝1,2,3...,N-1，都有dist(pn+1,pd)＜dist(pn,pd)(3)后繼最近對(duì)任意n＝1,2,3...,N-1，都有其中dist(pn,pn′)是從pn到pn′的歐氏距離，即直線距離。需要說(shuō)明的是，在實(shí)際應(yīng)用中，可以單獨(dú)采用上述任一原則，迂回檢測(cè)去噪處理的具體過(guò)程如下：獲取設(shè)定時(shí)間閾值內(nèi)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，如用戶(hù)的信令軌跡是一天的，時(shí)間閾值T為30分鐘，則在進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪時(shí)，對(duì)于一天的用戶(hù)數(shù)據(jù)需要每30分鐘采用上述原則進(jìn)行去噪。根據(jù)原則(1)，以起點(diǎn)為可信點(diǎn)，向后遍歷，如果出現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)比它之前的移動(dòng)軌跡點(diǎn)離起點(diǎn)更近，則刪除之前的所有移動(dòng)軌跡點(diǎn)；根據(jù)原則(2)，以終點(diǎn)為何信點(diǎn)，按照終點(diǎn)漸近原則向前遍歷，如果出現(xiàn)一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)比它之后的移動(dòng)軌跡點(diǎn)離終點(diǎn)更近，則刪除之后的所有移動(dòng)軌跡點(diǎn)；根據(jù)原則(3)，依次將所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的各移動(dòng)軌跡點(diǎn)作為當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)，分別計(jì)算當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)與其后的各移動(dòng)軌跡點(diǎn)的距離，如果當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)與其后的第一個(gè)移動(dòng)軌跡點(diǎn)的距離不是最小，則刪除當(dāng)前移動(dòng)軌跡點(diǎn)。根據(jù)原則(3)進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪，可以保留盡可能多的移動(dòng)軌跡點(diǎn)。對(duì)根據(jù)用戶(hù)信令數(shù)據(jù)生成的對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，通過(guò)如上述迂回檢測(cè)去噪處理，可以有效減少軌跡中的折返和繞路情況，如圖7所示，相較于圖6，經(jīng)處理后的軌跡去掉了大量繞路和折返，形態(tài)上和真實(shí)行進(jìn)軌跡已經(jīng)比較接近。通過(guò)上述處理過(guò)程，可以使得到的移動(dòng)軌跡點(diǎn)更準(zhǔn)確、合理，從而使后續(xù)的概率計(jì)算及路徑匹配更準(zhǔn)確。相應(yīng)地，本發(fā)明實(shí)施例還提供一種基于信令軌跡的地圖匹配系統(tǒng)，如圖8所示，是該系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。在該實(shí)施例中，所述系統(tǒng)包括：候選點(diǎn)確定模塊801，用于確定地圖上的候選點(diǎn)集合；信令獲取模塊802，用于獲取用戶(hù)信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時(shí)間信息、空間信息、用戶(hù)ID；序列生成模塊803，用于根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列；匹配概率計(jì)算模塊804，用于計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，具體計(jì)算過(guò)程可參照前面本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述；狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率計(jì)算模塊805，用于計(jì)算各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，具體計(jì)算過(guò)程可參照前面本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述；路徑匹配模塊806，用于根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定最優(yōu)匹配路徑。上述候選點(diǎn)確定模塊801具體包括以下各單元：候選路段選取單元，用于對(duì)于每個(gè)小區(qū)或基站，獲取與所述小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋區(qū)域相交的各候選路段；候選點(diǎn)選取單元，用于對(duì)每個(gè)候選路段，每相隔一定距離選定一個(gè)候選點(diǎn)；集合生成單元，用于將選定的候選點(diǎn)放入對(duì)應(yīng)所述小區(qū)或基站的候選點(diǎn)集合中。上述序列生成模塊803具體包括以下各單元：排序單元，用于對(duì)同一個(gè)用戶(hù)的信令數(shù)據(jù)按時(shí)間先后進(jìn)行排序，得到數(shù)據(jù)序列；分析單元，用于依次將所述數(shù)據(jù)序列中的每個(gè)信令點(diǎn)作為當(dāng)前信令點(diǎn)進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點(diǎn)，所述分析包括：按照時(shí)間先后順序?qū)?dāng)前信令點(diǎn)與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點(diǎn)進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個(gè)信令點(diǎn)間的直線距離大于這兩個(gè)信令點(diǎn)各自所屬小區(qū)或基站信號(hào)覆蓋半徑之和，并且滿(mǎn)足速度限制條件，則將這兩個(gè)信令點(diǎn)及其中間各點(diǎn)作為移動(dòng)軌跡點(diǎn)轉(zhuǎn)移到信令軌跡點(diǎn)序列。進(jìn)一步地，在本發(fā)明系統(tǒng)另一實(shí)施例中，上述匹配概率計(jì)算模塊804還用于計(jì)算所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站在設(shè)定范圍內(nèi)的所有小區(qū)或基站中被接收的概率，根據(jù)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)所屬小區(qū)或基站被接收的概率修正所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所述候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，具體計(jì)算過(guò)程參照前面本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述。進(jìn)一步地，在本發(fā)明系統(tǒng)另一實(shí)施例中，還可包括：預(yù)處理模塊(未圖示)。所述預(yù)處理模塊用于在所述概率計(jì)算模塊計(jì)算所述匹配概率及所述轉(zhuǎn)移概率之前，對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理模塊具體包括：平滑處理單元和/或迂回檢測(cè)去噪處理單元；所述平滑處理單元，用于對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行平滑處理，具體地，針對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的軌跡點(diǎn)對(duì)應(yīng)的所有相鄰的小區(qū)或基站，根據(jù)小區(qū)或基站出現(xiàn)的次數(shù)確定用戶(hù)對(duì)各小區(qū)或基站的隸屬度；根據(jù)所述隸屬度對(duì)相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理，詳細(xì)處理過(guò)程可參照前面本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述；所述迂回檢測(cè)去噪處理單元，用于對(duì)所述移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中的移動(dòng)軌跡點(diǎn)進(jìn)行迂回檢測(cè)去噪處理，具體處理過(guò)程可參照前面本發(fā)明方法實(shí)施例中的描述。上述路徑匹配模塊806具體可以包括以下各單元：路徑確定單元，用于根據(jù)確定的候選點(diǎn)得到多個(gè)不同路徑；路段轉(zhuǎn)移概率計(jì)算單元，用于根據(jù)各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與所屬小區(qū)或基站中各候選點(diǎn)的匹配概率、以及所屬小區(qū)或基站中各候選點(diǎn)與后一個(gè)小區(qū)或基站各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)概率，計(jì)算每條路徑上各路段的匹配概率；路徑匹配概率計(jì)算單元，用于根據(jù)該路徑上所有路段的匹配概率，利用維特比算法得到該路徑的匹配概率；選擇單元，用于選取其中最大匹配概率對(duì)應(yīng)的路徑作為最優(yōu)匹配路徑。本發(fā)明實(shí)施例基于信令軌跡的地圖匹配系統(tǒng)，根據(jù)用戶(hù)信令數(shù)據(jù)生成對(duì)應(yīng)每個(gè)用戶(hù)的移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列，并計(jì)算移動(dòng)軌跡點(diǎn)序列中各移動(dòng)軌跡點(diǎn)與候選點(diǎn)集合中的各候選點(diǎn)間的匹配概率，以及各候選點(diǎn)間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，根據(jù)計(jì)算得到的匹配概率及狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率確定匹配路徑，完成信令軌跡的地圖匹配。由于用戶(hù)信令數(shù)據(jù)具有較高的采樣率，因此本發(fā)明方案具有較強(qiáng)的適用性，可以大大提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率，更好地滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。本發(fā)明實(shí)施例提供的基于信令軌跡的地圖匹配方法及系統(tǒng)，基于可以廣泛、低成本獲取的信令數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，解決了現(xiàn)有的基于GPS軌跡的地圖匹配方法存在的用戶(hù)數(shù)據(jù)獲取難等適用性較弱的問(wèn)題，可以更好地滿(mǎn)足實(shí)際應(yīng)用需求。本說(shuō)明書(shū)中的各個(gè)實(shí)施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個(gè)實(shí)施例之間相同相似的部分互相參見(jiàn)即可，每個(gè)實(shí)施例重點(diǎn)說(shuō)明的都是與其他實(shí)施例的不同之處。尤其，對(duì)于系統(tǒng)實(shí)施例而言，由于其基本相似于方法實(shí)施例，所以描述得比較簡(jiǎn)單，相關(guān)之處參見(jiàn)方法實(shí)施例的部分說(shuō)明即可。以上所描述的系統(tǒng)實(shí)施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說(shuō)明的單元可以是或者也可以不是物理上分開(kāi)的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個(gè)地方，或者也可以分布到多個(gè)網(wǎng)絡(luò)單元上。可以根據(jù)實(shí)際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)本實(shí)施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的情況下，即可以理解并實(shí)施。以上對(duì)本發(fā)明實(shí)施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了闡述，以上實(shí)施例的說(shuō)明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及系統(tǒng)；同時(shí)，對(duì)于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實(shí)施方式及應(yīng)用范圍上均會(huì)有改變之處，綜上所述，本說(shuō)明書(shū)內(nèi)容不應(yīng)理解為對(duì)本發(fā)明的限制。當(dāng)前第1頁(yè)1 2 3