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，移動終端普及率越來越高。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——利用人們開車、乘車等交通場景普遍持有移動終端的現(xiàn)象，采集伴隨產(chǎn)生的信令位置切換數(shù)據(jù)，以此來估計道路行程車速、擁堵等交通狀況。地圖匹配是指將用戶終端采集的原始地理坐標(biāo)軌跡映射到真實路段上，從而得到用戶在真實道路上的行進(jìn)軌跡的處理過程?，F(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?；趲缀涡畔⒌牡貓D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，因為GPS軌跡只有在用戶GPS信號開啟時才能獲取，難以保證較高的采樣率，而對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)果與實際交通狀況會存在很大差異，無法滿足實際應(yīng)用需求。技術(shù)實現(xiàn)要素：本發(fā)明實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，無法滿足實際應(yīng)用需求的問題。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集合；獲取用戶信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時間信息、空間信息、用戶ID；根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列；計算所述移動軌跡點序列中各移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率，以及各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；根據(jù)計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集合包括：對于每個小區(qū)或基站，獲取與所述小區(qū)或基站信號覆蓋區(qū)域相交的各候選路段；對每個候選路段，每相隔一定距離選定一個候選點；將選定的候選點放入對應(yīng)所述小區(qū)或基站的候選點集合中。優(yōu)選地，所述根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列包括：對同一個用戶的信令數(shù)據(jù)按時間先后進(jìn)行排序，得到數(shù)據(jù)序列；依次將所述數(shù)據(jù)序列中的每個信令點作為當(dāng)前信令點進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點，所述分析包括：按照時間先后順序?qū)?dāng)前信令點與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個信令點間的直線距離大于這兩個信令點各自所屬小區(qū)或基站信號覆蓋半徑之和，并且滿足速度限制條件，則將這兩個信令點及其中間各點作為移動軌跡點轉(zhuǎn)移到信令軌跡點序列。優(yōu)選地，所述方法還包括：在計算所述匹配概率及所述轉(zhuǎn)移概率之前，對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行預(yù)處理，所述預(yù)處理包括：對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行平滑處理；和/或?qū)λ鲆苿榆壽E點序列中的移動軌跡點進(jìn)行迂回檢測去噪處理。優(yōu)選地，對所述移動軌跡點序列中的軌跡點進(jìn)行平滑處理包括：針對所述移動軌跡點序列中的軌跡點對應(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)確定用戶對各小區(qū)或基站的隸屬度；根據(jù)所述隸屬度對相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理。優(yōu)選地，所述對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行迂回檢測去噪處理包括：獲取設(shè)定時間閾值內(nèi)的移動軌跡點序列，并對所述移動軌跡點序列進(jìn)行以下任意一種檢測：以起點為可信點，按照起點漸遠(yuǎn)原則向后遍歷，如果出現(xiàn)一個移動軌跡點比它之前的移動軌跡點離起點更近，則刪除之前的所有移動軌跡點；以終點為可信點，按照終點漸近原則向前遍歷，如果出現(xiàn)一個移動軌跡點比它之后的移動軌跡點離終點更近，則刪除之后的所有移動軌跡點；根據(jù)后繼最近原則，依次將所述移動軌跡點序列中的各移動軌跡點作為當(dāng)前移動軌跡點，分別計算當(dāng)前移動軌跡點與其后的各移動軌跡點的距離，如果當(dāng)前移動軌跡點與其后的第一個移動軌跡點的距離不是最小，則刪除當(dāng)前移動軌跡點。優(yōu)選地，所述計算所述移動軌跡點序列中各移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率包括：根據(jù)所述移動軌跡點與所述候選點之間的距離計算其匹配概率。優(yōu)選地，所述計算所述移動軌跡點序列中各移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率還包括：計算所述移動軌跡點所屬小區(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)所述移動軌跡點所屬小區(qū)或基站被接收的概率修正所述移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率。優(yōu)選地，所述計算各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率包括：按以下公式計算由前一個小區(qū)或基站ci的候選點hik移動到后一個小區(qū)或基站ci+1的候選點的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率：其中，di→i+1表示候選點和在路網(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)確定的候選點得到多個不同路徑；根據(jù)各移動軌跡點與所屬小區(qū)或基站中各候選點的匹配概率、以及所屬小區(qū)或基站中各候選點與后一個小區(qū)或基站各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)概率，計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：候選點確定模塊，用于確定地圖上的候選點集合；信令獲取模塊，用于獲取用戶信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時間信息、空間信息、用戶ID；序列生成模塊，用于根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列；匹配概率計算模塊，用于計算所述移動軌跡點序列中各移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率；狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率計算模塊，用于計算各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率；路徑匹配模塊，用于根據(jù)計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，所述候選點確定模塊包括：候選路段選取單元，用于對于每個小區(qū)或基站，獲取與所述小區(qū)或基站信號覆蓋區(qū)域相交的各候選路段；候選點選取單元，用于對每個候選路段，每相隔一定距離選定一個候選點；集合生成單元，用于將選定的候選點放入對應(yīng)所述小區(qū)或基站的候選點集合中。優(yōu)選地，所述序列生成模塊包括：排序單元，用于對同一個用戶的信令數(shù)據(jù)按時間先后進(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)序列中的每個信令點作為當(dāng)前信令點進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點，所述分析包括：按照時間先后順序?qū)?dāng)前信令點與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個信令點間的直線距離大于這兩個信令點各自所屬小區(qū)或基站信號覆蓋半徑之和，并且滿足速度限制條件，則將這兩個信令點及其中間各點作為移動軌跡點轉(zhuǎn)移到信令軌跡點序列。優(yōu)選地，所述系統(tǒng)還包括：預(yù)處理模塊，用于在所述概率計算模塊計算所述匹配概率及所述轉(zhuǎn)移概率之前，對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行預(yù)處理；所述預(yù)處理模塊包括：平滑處理單元和/或迂回檢測去噪處理單元；所述平滑處理單元，用于對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行平滑處理；所述迂回檢測去噪處理單元，用于對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行迂回檢測去噪處理。優(yōu)選地，所述平滑處理單元，具體用于針對所述移動軌跡點序列中的軌跡點對應(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)確定用戶對各小區(qū)的隸屬度；根據(jù)所述隸屬度對相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理。優(yōu)選地，所述迂回檢測去噪處理單元，具體用于獲取設(shè)定時間閾值內(nèi)的移動軌跡點序列，并對所述移動軌跡點序列進(jìn)行以下任意一種檢測：以起點為可信點，按照起點漸遠(yuǎn)原則向后遍歷，如果出現(xiàn)一個移動軌跡點比它之前的移動軌跡點離起點更近，則刪除之前的所有移動軌跡點；以終點為何信點，按照終點漸近原則向前遍歷，如果出現(xiàn)一個移動軌跡點比它之后的移動軌跡點離終點更近，則刪除之后的所有移動軌跡點；根據(jù)后繼最近原則，依次將所述移動軌跡點序列中的各移動軌跡點作為當(dāng)前移動軌跡點，分別計算當(dāng)前移動軌跡點與其后的各移動軌跡點的距離，如果當(dāng)前移動軌跡點與其后的第一個移動軌跡點的距離不是最小，則刪除當(dāng)前移動軌跡點。優(yōu)選地，所述匹配概率計算模塊，具體用于根據(jù)所述移動軌跡點與所述候選點之間的距離計算其匹配概率。優(yōu)選地，所述匹配概率計算模塊，還用于計算所述移動軌跡點所屬小區(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)所述移動軌跡點所屬小區(qū)或基站被接收的概率修正所述移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率。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)確定的候選點得到多個不同路徑；路段轉(zhuǎn)移概率計算單元，用于根據(jù)各移動軌跡點與所屬小區(qū)或基站中各候選點的匹配概率、以及所屬小區(qū)或基站中各候選點與后一個小區(qū)或基站各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)概率，計算每條路徑上各路段的匹配概率；路徑匹配概率計算單元，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應(yīng)的路徑作為最優(yōu)匹配路徑。本發(fā)明實施例基于信令軌跡的地圖匹配方法及系統(tǒng)，根據(jù)用戶信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列，并計算移動軌跡點序列中各移動軌跡點與候選點集合中的各候選點間的匹配概率，以及各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，根據(jù)計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)明方案具有較強的適用性，可以大大提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率，更好地滿足實際應(yīng)用需求。附圖說明為了更清楚地說明本申請實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明中記載的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，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)明實施例中小區(qū)候選點示意圖；圖3是本發(fā)明實施例中各小區(qū)、候選點分布示例；圖4、圖5是本發(fā)明實施例中對移動軌跡點進(jìn)行平滑處理前、后的對比示意圖；圖6、圖7是本發(fā)明實施例中對移動軌跡點進(jìn)行迂回檢測去噪處理前、后的對比示意圖；圖8是本發(fā)明實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)明實施例的方案，下面結(jié)合附圖和實施方式對本發(fā)明實施例作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。如圖1所示，是本發(fā)明實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集合。對于每個小區(qū)或基站，首先根據(jù)其信號覆蓋范圍找到與信號覆蓋區(qū)域相交的候選路段，然后對每個候選路段，每相隔一定距離(此距離為候選路段上路面距離，其值一般由實際應(yīng)用情況和/或大量實驗、經(jīng)驗確定)，選定一個候選點，由這些候選點形成候選點集合。以小區(qū)為例，如圖2所示，小區(qū)信號覆蓋了三個路段e1、e2、e3，從每個路段上等距離地選取小區(qū)信號覆蓋范圍內(nèi)的候選點，即圖中空心圓點所示。由于小區(qū)或基站的位置固定，因此在實際應(yīng)用中，可以預(yù)先選取候選點并將其保存成映射表。在后續(xù)每次進(jìn)行地圖匹配時，可以根據(jù)小區(qū)或基站編號直接讀取到各候選點，可以大大減少計算時間。步驟102，獲取用戶信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時間信息、空間信息、用戶ID。所述信令數(shù)據(jù)一般由運營商提供，其中的空間信息可以是小區(qū)信息，也可以是基站信息。對于2G或3G網(wǎng)絡(luò)，運營商可直接提供小區(qū)信息，但對于4G網(wǎng)絡(luò)，運營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)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列。具體地，首先對同一個用戶的信令數(shù)據(jù)按時間先后進(jìn)行排序，得到數(shù)據(jù)序列，然后依次將所述數(shù)據(jù)序列中的每個信令點作為當(dāng)前信令點進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點，所述分析包括：按照時間先后順序?qū)?dāng)前信令點與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個信令點間的直線距離大于這兩個信令點各自所屬小區(qū)或基站信號覆蓋半徑之和，并且滿足速度限制條件(比如，在設(shè)定的速度范圍內(nèi))，則將這兩個信令點及其中間各點作為移動軌跡點轉(zhuǎn)移到信令軌跡點序列。步驟104，計算所述移動軌跡點序列中各移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率，以及各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率。所述匹配概率與所述移動軌跡點和候選點之間的距離相關(guān)，距離越近，那么匹配概率也就越大，反之匹配概率越小。由于無線信號傳播時信號強度隨距離呈對數(shù)衰減，因此在本發(fā)明實施例中，用均值為0的對數(shù)正態(tài)分布來刻畫這種距離相關(guān)的匹配概率，以小區(qū)為例，具體計算方法如下：對于信令軌跡中的每個移動軌跡點pn所屬小區(qū)ci(i＝1,2...I)，到候選點hik(表示小區(qū)i內(nèi)的第k個候選點)的匹配概率定義如下：其中，表示ci到候選點hik之間的歐式距離，σ為一個根據(jù)實際應(yīng)用情況和/或大量實驗、經(jīng)驗確定的權(quán)值。進(jìn)一步地，上述匹配概率僅考慮了移動軌跡點與候選點之間的距離，而沒有考慮候選點周圍的小區(qū)分布對匹配的影響，而這是信令場景下位置匹配所特有的問題。如圖3所示，五角星表示移動軌跡點所屬的小區(qū)，較大圓點標(biāo)記是該小區(qū)在周邊路段上的候選點，較小圓點代表周圍的其他小區(qū)。當(dāng)計算移動軌跡點所屬小區(qū)到候選點的匹配概率時，不僅要考慮該小區(qū)和候選點之間的距離(信號衰減跟距離有關(guān)，即距離越近，接收信號越強，則匹配概率越大)，還要考慮到候選點周圍的小區(qū)分布情況。假設(shè)存在兩個候選點到該小區(qū)的距離相等，如果僅考慮距離，那么這兩個候選點的匹配概率相等。但是兩個候選點周圍的小區(qū)分布是不同的，即候選點到小區(qū)的隸屬度對匹配結(jié)果會有影響。當(dāng)考慮到這個隸屬度的時候，兩個等距離的候選點到目標(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hik到其所屬小區(qū)ci的直線距離；為小區(qū)cl到候選點hik的直線距離，候選點到周圍小區(qū)的隸屬度wl對于距離服從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，將移動軌跡點所屬小區(qū)ci到候選點的匹配概率修正為：對于相鄰的信令點，需要計算其由前一個小區(qū)的候選點hik移動到后一個小區(qū)的候選點之間的狀態(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)明實施例中，可以利用隱含馬爾可夫模型，此時的地圖匹配問題可以建模為一個多步的動態(tài)規(guī)劃問題。首先，根據(jù)確定的候選點得到多個不同路徑，然后計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，求出從起點到達(dá)終點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，最后計算m條候選路線的切換序列和真實軌跡(即實際獲取到的用戶軌跡小區(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。所述相似度的計算可以采用編輯距離來度量。下面給出路測小區(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)切換列表需要說明的是，在得到最優(yōu)匹配路徑后，即可在地圖上標(biāo)識出該最優(yōu)匹配路徑，從而可以更直觀地顯示用戶的運動軌跡。本發(fā)明實施例基于信令軌跡的地圖匹配方法，根據(jù)用戶信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列，并計算移動軌跡點序列中各移動軌跡點與候選點集合中的各候選點間的匹配概率，以及各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，根據(jù)計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)明方案具有較強的適用性，可以大大提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率，更好地滿足實際應(yīng)用需求。需要說明的是，為了使匹配概率及轉(zhuǎn)移概率的計算更準(zhǔn)確，在本發(fā)明另一實施例中，還可以在上述步驟103和步驟104之間包括對所述軌跡點進(jìn)行預(yù)處理的步驟，所述預(yù)處理包括：對所述軌跡點進(jìn)行平滑；和/或?qū)λ鲕壽E點迂回檢測去噪。下面分別對這兩種處理的具體過程進(jìn)行詳細(xì)說明。1.平滑處理用戶在使用移動終端進(jìn)行定位時，可以收到多個小區(qū)或基站的信號，由于受實際信號傳播因素、用戶數(shù)量及小區(qū)或基站切換策略等的影響，移動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)或基站或者場強最大的小區(qū)或基站，因而僅利用連接到的單個小區(qū)或基站的坐標(biāo)信息進(jìn)行定位誤差會比較大。實際上移動終端對每一個可以收到信號的小區(qū)或基站都有一定的隸屬度，因此，在本發(fā)明實施例中，綜合利用各個小區(qū)或基站的坐標(biāo)信息，通過合理地定義隸屬權(quán)重對信令軌跡點進(jìn)行平滑提高信令定位的精度，具體地，針對所述移動軌跡點序列中的軌跡點對應(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)確定用戶對各小區(qū)或基站的隸屬度；然后根據(jù)所述隸屬度對相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理。以小區(qū)為例，具體做法如下：假定用戶和小區(qū)ci的隸屬度wi關(guān)于用戶與小區(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，用戶從一個小區(qū)的信號覆蓋范圍移動到另一個小區(qū)的信號覆蓋范圍的過程中，會與這兩個小區(qū)進(jìn)行多次連接，此時兩個小區(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)，則移動軌跡點平滑后的坐標(biāo)為：(x,y)＝(xi,yi)+r*(xi′-xi,yi′-yi)(11)下面舉例說明本發(fā)明實施例中對軌跡點進(jìn)行平滑處理的過程。例如，移動軌跡序列中各軌跡點所屬小區(qū)或基站的編號為{1、2、3、3、4、4、4、5}，那么在平滑處理時，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，則越靠近其中一個小區(qū)或基站。確定了隸屬度即確定了用戶與兩小區(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)計算出用戶實際坐標(biāo)，即平滑后的軌跡點坐標(biāo)。平滑效果對比如圖4、圖5所示，其中圖4為平滑前的移動軌跡點示意圖，圖5為平滑后的移動軌跡點示意圖。2.迂回檢測去噪處理信令軌跡點中存在大量因小區(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，而沿實際道路標(biāo)記的實線表示的是實際行進(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)明實施例給出三條迂回檢測原則：(1)起點漸遠(yuǎn)對任意n＝1,2,3...,N-1，都有dist(pn+1,ps)＞dist(pn,ps)(2)終點漸近對任意n＝1,2,3...,N-1，都有dist(pn+1,pd)＜dist(pn,pd)(3)后繼最近對任意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。需要說明的是，在實際應(yīng)用中，可以單獨采用上述任一原則，迂回檢測去噪處理的具體過程如下：獲取設(shè)定時間閾值內(nèi)的移動軌跡點序列，如用戶的信令軌跡是一天的，時間閾值T為30分鐘，則在進(jìn)行迂回檢測去噪時，對于一天的用戶數(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)，以起點為可信點，向后遍歷，如果出現(xiàn)一個移動軌跡點比它之前的移動軌跡點離起點更近，則刪除之前的所有移動軌跡點；根據(jù)原則(2)，以終點為何信點，按照終點漸近原則向前遍歷，如果出現(xiàn)一個移動軌跡點比它之后的移動軌跡點離終點更近，則刪除之后的所有移動軌跡點；根據(jù)原則(3)，依次將所述移動軌跡點序列中的各移動軌跡點作為當(dāng)前移動軌跡點，分別計算當(dāng)前移動軌跡點與其后的各移動軌跡點的距離，如果當(dāng)前移動軌跡點與其后的第一個移動軌跡點的距離不是最小，則刪除當(dāng)前移動軌跡點。根據(jù)原則(3)進(jìn)行迂回檢測去噪，可以保留盡可能多的移動軌跡點。對根據(jù)用戶信令數(shù)據(jù)生成的對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列，通過如上述迂回檢測去噪處理，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)上和真實行進(jìn)軌跡已經(jīng)比較接近。通過上述處理過程，可以使得到的移動軌跡點更準(zhǔn)確、合理，從而使后續(xù)的概率計算及路徑匹配更準(zhǔn)確。相應(yīng)地，本發(fā)明實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。在該實施例中，所述系統(tǒng)包括：候選點確定模塊801，用于確定地圖上的候選點集合；信令獲取模塊802，用于獲取用戶信令數(shù)據(jù)，所述信令數(shù)據(jù)包括：時間信息、空間信息、用戶ID；序列生成模塊803，用于根據(jù)所述信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列；匹配概率計算模塊804，用于計算所述移動軌跡點序列中各移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率，具體計算過程可參照前面本發(fā)明方法實施例中的描述；狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率計算模塊805，用于計算各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，具體計算過程可參照前面本發(fā)明方法實施例中的描述；路徑匹配模塊806，用于根據(jù)計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，用于對于每個小區(qū)或基站，獲取與所述小區(qū)或基站信號覆蓋區(qū)域相交的各候選路段；候選點選取單元，用于對每個候選路段，每相隔一定距離選定一個候選點；集合生成單元，用于將選定的候選點放入對應(yīng)所述小區(qū)或基站的候選點集合中。上述序列生成模塊803具體包括以下各單元：排序單元，用于對同一個用戶的信令數(shù)據(jù)按時間先后進(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)序列中的每個信令點作為當(dāng)前信令點進(jìn)行分析，直至所述數(shù)據(jù)序列中不再有信令點，所述分析包括：按照時間先后順序?qū)?dāng)前信令點與所述數(shù)據(jù)序列中的其余各信令點進(jìn)行兩兩比較；如果相比較的兩個信令點間的直線距離大于這兩個信令點各自所屬小區(qū)或基站信號覆蓋半徑之和，并且滿足速度限制條件，則將這兩個信令點及其中間各點作為移動軌跡點轉(zhuǎn)移到信令軌跡點序列。進(jìn)一步地，在本發(fā)明系統(tǒng)另一實施例中，上述匹配概率計算模塊804還用于計算所述移動軌跡點所屬小區(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)所述移動軌跡點所屬小區(qū)或基站被接收的概率修正所述移動軌跡點與所述候選點集合中的各候選點間的匹配概率，具體計算過程參照前面本發(fā)明方法實施例中的描述。進(jìn)一步地，在本發(fā)明系統(tǒng)另一實施例中，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算模塊計算所述匹配概率及所述轉(zhuǎn)移概率之前，對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(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/或迂回檢測去噪處理單元；所述平滑處理單元，用于對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行平滑處理，具體地，針對所述移動軌跡點序列中的軌跡點對應(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)確定用戶對各小區(qū)或基站的隸屬度；根據(jù)所述隸屬度對相鄰小區(qū)或基站進(jìn)行平滑處理，詳細(xì)處理過程可參照前面本發(fā)明方法實施例中的描述；所述迂回檢測去噪處理單元，用于對所述移動軌跡點序列中的移動軌跡點進(jìn)行迂回檢測去噪處理，具體處理過程可參照前面本發(fā)明方法實施例中的描述。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)確定的候選點得到多個不同路徑；路段轉(zhuǎn)移概率計算單元，用于根據(jù)各移動軌跡點與所屬小區(qū)或基站中各候選點的匹配概率、以及所屬小區(qū)或基站中各候選點與后一個小區(qū)或基站各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)概率，計算每條路徑上各路段的匹配概率；路徑匹配概率計算單元，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應(yīng)的路徑作為最優(yōu)匹配路徑。本發(fā)明實施例基于信令軌跡的地圖匹配系統(tǒng)，根據(jù)用戶信令數(shù)據(jù)生成對應(yīng)每個用戶的移動軌跡點序列，并計算移動軌跡點序列中各移動軌跡點與候選點集合中的各候選點間的匹配概率，以及各候選點間的狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，根據(jù)計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)明方案具有較強的適用性，可以大大提高匹配結(jié)果的準(zhǔn)確率，更好地滿足實際應(yīng)用需求。本發(fā)明實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數(shù)據(jù)獲取難等適用性較弱的問題，可以更好地滿足實際應(yīng)用需求。本說明書中的各個實施例均采用遞進(jìn)的方式描述，各個實施例之間相同相似的部分互相參見即可，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處。尤其，對于系統(tǒng)實施例而言，由于其基本相似于方法實施例，所以描述得比較簡單，相關(guān)之處參見方法實施例的部分說明即可。以上所描述的系統(tǒng)實施例僅僅是示意性的，其中所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的，作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元，即可以位于一個地方，或者也可以分布到多個網(wǎng)絡(luò)單元上?？梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在不付出創(chuàng)造性勞動的情況下，即可以理解并實施。以上對本發(fā)明實施例進(jìn)行了詳細(xì)介紹，本文中應(yīng)用了具體實施方式對本發(fā)明進(jìn)行了闡述，以上實施例的說明只是用于幫助理解本發(fā)明的方法及系統(tǒng)；同時，對于本領(lǐng)域的一般技術(shù)人員，依據(jù)本發(fā)明的思想，在具體實施方式及應(yīng)用范圍上均會有改變之處，綜上所述，本說明書內(nèi)容不應(yīng)理解為對本發(fā)明的限制。當(dāng)前第1頁1 2 3