CN105184387A - 一种路径相似度比较方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种路径相似度比较方法,该方法计算简单、效率高。该方法包括如下步骤:首先获取相比较的二者的路径信息,建立驾驶路线A和B;然后建立A外接矩形A’,和B的外界矩形B’,确定A’和B’的左上角点间的距离L1和右下角点间的距离L2,若L1和L2均大于或等于设定阈值,则输出相似度为0,本方法结束,否则计算A和B之间重复的路径长度S,首其中A的总路程长度为S1,B的总路程长度为S2,在相似度C为。本发明提供的路径相似度比较算法,能够在合理的时间内给出多种输入形式的路径相似度,不仅提供了粗略比较算法来减少计算量,而且有多处参数可以按照实际需求进行调整。
Description
技术领域
本发明属于路径相似度对比技术领域。
背景技术
随着城市人口增加,上班族上下班出行的难度和体验越来越差,人们上下班拼车出行(多人出行,由于出行线路类似,可以乘坐同一辆轿车)的需求越来越大。
随着我国经济的飞速发展,人们的生活水平不断提高,人们在旅游方面的支出显著增长,选择自驾出游的人越来越多。人们期望在旅途中有人陪伴,同时随着低碳环保观念深入人心,越来越多的人渴望拼车出行来降低成本、便利交通、节省能源、保护环境、结交好友,一举多得。
另外伴随着我国信息化水平的不断提高,人们习惯并且需要从互联网上获取各种信息,包括本专利涉及到的拼车信息。谷歌地图、百度地图等一些WebGIS技术迅猛发展,并提供了免费的API服务供开发者使用,给拼车类应用的实现提供了便利。
市场上天天用车、嘀嗒拼车、51拼车等拼车类应用如雨后春笋般涌现出来。用户可以在此类应用中发布自己出行的起点和终点,***会自动比较无车用户与有车用户线路相似度,当相似度较高时会自动提醒用户选择拼车出行。这就对相似度算法有了较高的要求。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了一种路径相似度比较方法,该方法计算简单、效率高。
为了达到上述目的,本发明的技术方案包括如下步骤:
步骤1、获取相比较的二者的路径信息,建立驾驶路线A和B。
步骤2、建立A外接矩形A’,和B的外界矩形B’,确定A’和B’的左上角点间的距离L1和右下角点间的距离L2,若L1和L2均小于设定阈值,进入步骤3;否则,输出相似度为0,本方法结束。
步骤3、计算A和B之间重复的路径长度S,首其中A的总路程长度为S1,B的总路程长度为S2,在相似度C为
进一步地,步骤3中计算A和B之间重复的路径长度S的方法具体为:在根据所建立的驾驶路线A和B,分别获取A和B的折线图A0和B0;从折线图A0上获取每个转折点,共N个,保存至数组RA中,从B0上获取每个转折点,共M个,保存至数组RB中,计算数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段和数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段之间的重合距离并叠加,获得整个驾驶路线A和B的重合距离。
进一步地,计算数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段和数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段之间的重合距离的方法具体为:数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段为(RA[i],RA[i+1]),其中RA[i]为数组RA中的第i个转折点,i=1~N-1;数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段为(RB[j],RB[j+1]),j=1~M-1;计算(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])之间的重合距离并叠加获得总的重合距离。
具体步骤如下:
步骤301、判断(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])是否共线:
判断RB[j]是否在线段(RA[i],RA[i+1])上:判断RA[i]、RB[j]组成的向量与RA[i+1]、RB[j]组成的向量是否平行,若平行则RB[j]是在线段(RA[i],RA[i+1])上。
判断RB[j+1]是否在线段(RA[i],RA[i+1])上:判断RA[i]、RB[j+1]组成的向量与RA[i+1]、RB[j+1]组成的向量是否平行,若平行则RB[j+1]是在线段(RA[i],RA[i+1])上。
若RB[j]和RB[j+1]均在线段(RA[i],RA[i+1])上;则(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])共线。
若(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])共线,则进入步骤302,否则(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])之间的重合距离为0。
步骤302、找到共线线段(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1]),以点RA[i]、RA[i+1]、RB[j]以及RB[j+1]的坐标值为比较基准,设RA[i]和RA[i+1]之间较小的为P、较大的为Q,设RB[j]和RB[j+1]之间较小的为R、较大的为S;然后以P、R二者中较大的为U,以Q、S二者中较小的为V。
判断若U>=V则重合距离为0,否则重合距离为UV两点之间距离。
进一步地,步骤302中以点RA[i]、RA[i+1]、RB[j]以及RB[j+1]的纬度值为比较基准,若纬度值相同则以经度值为比较基准。
进一步地,路径信息包括路径的起点、终点以及中途必经点;根据路径信息,驾驶路线为连接起点、终点和中途必经点的路线。
有益效果:
本发明提供的路径相似度比较算法,能够在合理的时间内给出多种输入形式的路径相似度,不仅提供了粗略比较算法来减少计算量,而且有多处参数可以按照实际需求进行调整。
附图说明
图1为计算路径相似度的方法流程图;
图2为驾驶路线的外包矩形图。
具体实施方式
下面结合附图并举实施例,对本发明进行详细描述。
实施例1、本实施例中路径相似度比较方法,如图1所示,包括如下步骤:
步骤1、获取相比较的二者的路径信息,建立驾驶路线A和B;本实施例中,路径信息包括路径的起点、终点以及中途必经点;根据路径信息,驾驶路线为连接起点、终点和中途必经点的路线。
可以接收多种形式的输入。若输入格式为出发地、目的地及沿途经过地点的文字描述,则将其通过谷歌、高德、百度等WebGIS提供商提供的Geocoder服务,将出发地、目的地、途经点转换为地理位置坐标信息。再使用WebGIS提供的路线服务(如高德地图的Driving服务)获取连接出发地、途经点、目的地的推荐驾驶路径信息。
步骤2、在得到待比较路线的路径必经点信息后,可以先对两条路径进行粗略比较,具体方法为:建立A外接矩形A’,如图2所示,同时类似建立B的外界矩形B’,确定A’和B’的左上角点间的距离L1和右下角点间的距离L2,若L1和L2均小于设定阈值,进入步骤3;否则,输出相似度为0,本方法结束,这样能够减少计算量,节约计算时间。此处的设定阈值在实施过程中可作为输入参数,取值越小,得到的精确度越高,两条路径越不容易相似;取值越大,越容易判定两条路径为相似。
步骤3、计算A和B之间重复的路径长度S,首其中A的总路程长度为S1,B的总路程长度为S2,在相似度C为
特殊的,当两路径完全重合时,C取值为1;当两路径完全不重合时,C取值为0。此处路径长度可以根据路径上各点经纬度坐标计算出,已有很多较为成熟的根据两点经纬度坐标计算距离的方法。
本实施例中,步骤3中计算A和B之间重复的路径长度S的方法具体为:得到两条推荐驾驶线路后,将两条线路分别转换为折线图形式。在路径上每隔一定距离取一个点,此处间隔距离可以作为输入参数,距离越短,相似度比较精度越高,因为取得的折线更接近于推荐驾驶路线,将取得的点用线段依次连接,即可得到路径的折线图形式,分别保存两条路径上取得的必经点的经纬度坐标,供下一步使用。
在根据所建立的驾驶路线A和B,分别获取A和B的折线图A0和B0;从折线图A0上获取每个转折点,共N个,保存至数组RA中,从B0上获取每个转折点,共M个,保存至数组RB中,计算数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段和数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段之间的重合距离并叠加,获得整个驾驶路线A和B的重合距离。
实施例2、在实施例1的基础上,本实施例中在计算两条线段重合距离时,要对保存的点坐标进行处理以提高相似度的合理性。各点的坐标经纬度都根据四舍五入,保留小数点后固定位数的小数,此处保留小数点后小数位数可以作为输入参数,根据实际需要进行调整:保留的小数位数越少,路线越粗,越容易被判定为重合,得到的路线相似度越高,反之保留的小数位数越多,路线越精细,越不容易被判定为重合,得到的路线相似度越低。
计算重合距离的方法具体为:数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段为(RA[i],RA[i+1]),其中RA[i]为数组RA中的第i个转折点,i=1~N-1;数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段为(RB[j],RB[j+1]),j=1~M-1;计算(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])之间的重合距离,并将所有的;步骤如下:
步骤301、判断(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])是否共线:
判断RB[j]是否在线段(RA[i],RA[i+1])上:判断RA[i]、RB[j]组成的向量与RA[i+1]、RB[j]组成的向量是否平行,若平行则RB[j]是在线段(RA[i],RA[i+1])上;
判断RB[j+1]是否在线段(RA[i],RA[i+1])上:判断RA[i]、RB[j+1]组成的向量与RA[i+1]、RB[j+1]组成的向量是否平行,若平行则RB[j+1]是在线段(RA[i],RA[i+1])上;
若RB[j]和RB[j+1]均在线段(RA[i],RA[i+1])上;则(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])共线;
若(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])共线,则进入步骤302,否则(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])之间的重合距离为0;
步骤302、找到共线线段(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1]),以点RA[i]、RA[i+1]、RB[j]以及RB[j+1]的坐标值为比较基准,本实施例中,以点RA[i]、RA[i+1]、RB[j]以及RB[j+1]的纬度值为比较基准,若纬度值相同则以经度值为比较基准。
比较RA[i]和RA[i+1]之间较小的为P、较大的为Q,比较RB[j]和RB[j+1]之间较小的为R、较大的为S;然后比较P和R,以其中较大的为U;比较Q和S,以其中较小的为V。
判断若U>=V则重合距离为0,否则重合距离为UV两点之间距离。
综上,以上仅为本发明的较佳实施例而已,并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种路径相似度比较方法,其特征在于,包括如下步骤:
步骤1、获取相比较的二者的路径信息,建立驾驶路线A和B;
步骤2、建立A外接矩形A’,和B的外界矩形B’,确定A’和B’的左上角点间的距离L1和右下角点间的距离L2,若L1和L2均小于设定阈值,进入步骤3;否则,输出相似度为0,本方法结束;
步骤3、计算A和B之间重复的路径长度S,首其中A的总路程长度为S1,B的总路程长度为S2,在相似度C为
2.如权利要求1所述的一种路径相似度比较方法,其特征在于,所述步骤3中计算A和B之间重复的路径长度S的方法具体为:在根据所建立的驾驶路线A和B,分别获取A和B的折线图A0和B0;从折线图A0上获取每个转折点,共N个,保存至数组RA中,从B0上获取每个转折点,共M个,保存至数组RB中,计算数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段和数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段之间的重合距离并叠加,获得整个驾驶路线A和B的重合距离。
3.如权利要求2所述的一种路径相似度比较方法,其特征在于,所述计算数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段和数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段之间的重合距离的方法具体为:数组RA中任意两个相邻转折点组成的线段为(RA[i],RA[i+1]),其中RA[i]为数组RA中的第i个转折点,i=1~N-1;数组RB中任意两个相邻转折点所组成的线段为(RB[j],RB[j+1]),j=1~M-1;计算(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])之间的重合距离并叠加获得总的重合距离;
具体步骤如下:
步骤301、判断(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])是否共线:
判断RB[j]是否在线段(RA[i],RA[i+1])上:判断RA[i]、RB[j]组成的向量与RA[i+1]、RB[j]组成的向量是否平行,若平行则RB[j]是在线段(RA[i],RA[i+1])上;
判断RB[j+1]是否在线段(RA[i],RA[i+1])上:判断RA[i]、RB[j+1]组成的向量与RA[i+1]、RB[j+1]组成的向量是否平行,若平行则RB[j+1]是在线段(RA[i],RA[i+1])上;
若RB[j]和RB[j+1]均在线段(RA[i],RA[i+1])上;则(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])共线;
若(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])共线,则进入步骤302,否则(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1])之间的重合距离为0;
步骤302、找到共线线段(RA[i],RA[i+1])和(RB[j],RB[j+1]),以点RA[i]、RA[i+1]、RB[j]以及RB[j+1]的坐标值为比较基准,设RA[i]和RA[i+1]之间较小的为P、较大的为Q,设RB[j]和RB[j+1]之间较小的为R、较大的为S;然后以P、R二者中较大的为U,以Q、S二者中较小的为V;
判断若U>=V则重合距离为0,否则重合距离为UV两点之间距离。
4.如权利要求3所述的一种路径相似度比较方法,其特征在于,所述步骤302中以点RA[i]、RA[i+1]、RB[j]以及RB[j+1]的纬度值为比较基准,若纬度值相同则以经度值为比较基准。
5.如权利要求1所述的一种路径相似度比较方法,其特征在于,所述路径信息包括路径的起点、终点以及中途必经点;根据所述路径信息,所述驾驶路线为连接起点、终点和中途必经点的路线。
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