计算机研究与发展2022,Vol.59Issue(2) :342-361.DOI:10.7544/issn1000-1239.20210904

基于路网层次收缩的快速分布式地图匹配算法

Fast and Distributed Map-Matching Based on Contraction Hierarchies

李瑞远 朱浩文 王如斌 陈超 郑宇
计算机研究与发展2022,Vol.59Issue(2) :342-361.DOI:10.7544/issn1000-1239.20210904

基于路网层次收缩的快速分布式地图匹配算法

Fast and Distributed Map-Matching Based on Contraction Hierarchies

李瑞远 1朱浩文 2王如斌 2陈超 3郑宇2
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作者信息

  • 1. 重庆大学计算机学院 重庆 400044;京东城市(北京)数字科技有限公司 北京100176;北京京东智能城市大数据研究院 北京100176
  • 2. 京东城市(北京)数字科技有限公司 北京100176;北京京东智能城市大数据研究院 北京100176
  • 3. 重庆大学计算机学院 重庆 400044
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摘要

地图匹配是轨迹数据挖掘的基本操作,在许多空间数据智能场景中都非常有用.基于隐马尔可夫模型(hidden Markov model,HMM)的地图匹配算法具有较高的准确率,应用最为广泛,但其计算效率较低,难以应对实时性要求较高的大规模轨迹情形.提出了一个基于路网层次收缩的分布式地图匹配框架CHMM,能够对大规模的轨迹数据实现快速地图匹配.具体而言,提出了一个简单但有效的分区方案,能够解决分布式场景下轨迹数据分布不平衡的问题;提出了一个基于路网层次收缩的多对多最短路径查询算法,能够保证结果不变的情况下,显著提升基于HMM的地图匹配算法的效率.采用真实的路网数据和轨迹数据做了充分的实验,实验结果表明:CHMM算法具有更快的计算效率和更强的可扩展性.CHMM算法落回到了真实的产品中,支持了多个项目的 落地.我们也开源了核心代码,并提供了一个在线演示系统.

关键词

地图匹配/轨迹数据/分布式计算/层次收缩/城市计算

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基金项目

国家重点研发计划(2019YFB2101801)

国家自然科学基金(61976168)

国家自然科学基金(61872050)

国家自然科学基金(62172066)

出版年

2022
计算机研究与发展
中国科学院计算技术研究所 中国计算机学会

计算机研究与发展

CSTPCDCSCD北大核心
影响因子:2.649
ISSN:1000-1239
被引量1
参考文献量5
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