[发明专利]一种电动自行车行驶路径匹配方法、设备及存储介质

权利要求书

1.一种电动自行车行驶路径匹配方法，其特征在于，包括：

步骤一，数据采集，获取阅读器采集的电动车过车数据、阅读器数据、基础路网；

步骤二，数据清洗与处理，对数据进行校核、修正及剔除；

步骤三，建立用于匹配电动车行驶路径的路网；

步骤四，通过GISDK脚本将路网中的路段在阅读器安装位置处打断；

步骤五，通过python脚本将路网中的一条双向路段转换成两条完全重合但方向相反、起终点相反的单向路段；

步骤六，通过ReaderId字段关联过车数据和阅读器数据；计算每两个阅读器间的直线距离和两阅读器安装位置处断点间的最短路径；

所述步骤六具体步骤如下：

S61，网格划分，阅读器分布区域可视作一个长为L，宽为W的矩形，将它分为N个边长为a的正方形网格；

其中，，“//”表示相除并取整，正方形网格编号为；

S62，数据分箱，把每个阅读器映射到相对应的正方形网格中，使每个阅读器都对应一个正方形网格编号；

S63，遍历每个正方形网格，计算正方形网格中的每一个阅读器和正方形网格编号中每一个阅读器之间的距离dis；距离dis具体获得方法为：LonA、LatA分别为阅读器的经度、纬度，MLonA、MLatA分别为对应的弧度，LonB、LatB分别为阅读器的经度、纬度，MLonB、MLatB分别为对应的弧度， R表示地球的半径长度，

；

S64，通过基于优先队列的算法计算阅读器、对应的起点o、终点d间的最短路径；

步骤七，标定分时段分道路等级的路段平均速度；

所述步骤七具体步骤如下：

S71，将一天24小时分为96个时段；

S72，遍历每个时段h，遍历已计算得到最短路径的阅读器和，对应路网中节点分别为o、d；如果o、d间最短路径无交叉口，且和间的直线距离dis大于2倍的阅读器识别距离，则和间过车数据用于标定路段平均速度；分别对电动车过车数据按Rfid分组，并按fdate、ftime升序排列，用、表示h时段内电动车b先后通过、的时间，表示h时段内电动车b在阅读器和之间行驶时间，，获取所有满足条件的电动车过车数据，通过加权平均计算h时段电动车b在阅读器和之间平均行驶时间，用表示h时段电动车b在阅读器、之间平均行驶速度，则；

S73，基于所有路段的平均行驶速度数据，通过加权平均计算得到不同时段h不同道路等级g的路段平均行驶速度，表示h时段电动车b在阅读器、之间平均行驶速度，g为行驶路段的道路等级；R表示阅读器对的集合，B表示电动车的集合，N^*表示加权平均的数据总量，

；

步骤八，标定分时段分类型交叉口平均延误时间；

所述步骤八具体步骤如下：

遍历每个时段h，遍历已计算得到最短路径的阅读器对和，对应路网中节点分别为o、d；如果o、d间最短路径只有一个交叉口，且和间的直线距离dis大于2倍的阅读器识别距离，则和间过车数据可用于标定交叉口平均延误时间；分别对电动车过车数据按Rfid分组，并按fdate、ftime升序排列，用、表示h时段内电动车先后通过、的时间，表示h时段内电动车b通过阅读器和之间交叉口的延误时间，表示h时段内电动车b通过交叉口进口路段平均速度，进口路段道路等级为，表示h时段内电动车b通过交叉口出口路段平均速度，出口路段道路等级为，，，表示交叉口进口路段长度，表示交叉口出口路段的长度，，计算延误时间，

，

获取所有满足条件的电动车过车数据，计算h时段电动车在阅读器和间交叉口平均延误时间；

基于交叉口的平均延误时间数据，通过加权平均计算得到不同等级进口路段、出口路段、不同转向类型type的交叉口平均延误时间，其中和交叉口间的进口路段等级为、和交叉口间的出口路段等级为、R表示阅读器对的集合，B表示电动车的集合，N^*表示加权平均的数据总量，

；

步骤九，采用基于偏离路径的K短路算法计算待匹配阅读器、的断点间前K条最短路径；

所述步骤九具体步骤如下：

S91，网格划分；

S92，数据分箱；

S93，、分别表示阅读器、所在的网格编号，路径搜索范围设定为网格

，采用基于优先队列的算法计算阅读器、对应的o、d间的最短路径，将存放在K短路路径集合A中，令k=1;

S94，取集合A中的最后一条路径：

，

将该路径中除终点d外所有的节点作为备选的偏离节点，通过基于优先队列的算法求从各个节点到终点d的最短偏离路径；为避免出现环或与已求路径重合，在进行最短路径搜索前，先删除路径搜索范围内部分节点和边，包括路径自o到间的所有节点以及集合A各路径中起点为的所有边，然后再求各个节点到d的最短路径，V为路网中所有点的集合；

S95，将各个节点到d的最短路径与o到的最短路径合并得到备选的K短路路径，存入优先队列B中；

S96，从优先队列B中取出优先级最高的路径即o到d距离最短的路径，作为第k+1条最短路径，并将放入集合A中，如果k=K，跳出循环，并保存K短路集合A，算法结束；如果kK，且B不为空，令k=k+1，重复步骤S96；

S97，转至步骤S94；

步骤十，获取电动车行驶路径。