gotrackit 0.1.9

A Python Package for Map Matching Algorithm Based on Hidden Markov Model

GoTrackIt

作者: 唐铠, [e-mail], [e-mail]

2024.03.29即将更新: v0.1.9

• 增加GPS增密功能

• 引入GPS点差分方向向量来修正发射概率

• 地图匹配接口升级，使用更加简单，暴露了更多的可调参数

• 构建Net对象限制为：输入的link和node的数据必须为WGS-84 EPSG:4326地理坐标，平面投影坐标系不再需要手动指定，可自动进行6度带的确定

• 增加了路网处理函数：路段划分功能

• 增加了路网处理函数：路段-link_id字段、from_node字段、to_node字段，节点-node_id字段重映射函数

• 修复GPS生成接口中速度为负数的BUG

• 修复Net初始化过程中由于节点ID过大导致内存溢出的问题

• 新增路径缓存开关、ID缓存开关参数

遇到BUG无法解决请进群交流，别忘了给项目一颗star哦~

1. 简介

本地图匹配包基于隐马尔可夫模型(HMM)实现了连续GPS点位的概率建模，利用这个包可以轻松对GPS数据进行地图匹配，本开源包的特点如下:

数据无忧

• 提供路网生产模块以及路网优化接口，您不需要准备任何路网和GPS数据即可玩转地图匹配；
• 提供GPS样例数据生产模块，解决没有GPS数据的难题；
• 提供GPS数据清洗接口，包括滑动窗口降噪、数据降频。

文档齐全

• 中文文档，有详细的操作指引；
• 算法原理讲解部分不涉及复杂的公式推导，使用动画形式剖析算法原理,简洁明了。

匹配结果自动优化

• 对基于HMM匹配的初步路径进行了优化，对于不连通的位置会自动补路，对于实际路网不连通的位置会输出警告，方便用户检查路网。

1.1. 如何安装gotrackit

所需前置依赖

• geopandas(0.14.1)
• geopy(2.4.1)
• gdal(3.4.3)
• networkx(3.2.1)
• shapely(2.0.2)
• pandas(2.0.3)
• numpy(1.26.2)
• pyproj(3.6.1)
• keplergl(0.3.2)

括号中为作者使用版本(基于python3.11), 仅供参考

geopandas为最新版本, 如果不是最新版本可能会报错(有个函数旧版本没有)

使用pip安装

安装：

pip install -i https://pypi.org/simple/ gotrackit

更新：

pip install --upgrade  -i https://pypi.org/simple/ gotrackit

1.2 用户手册

用户手册、 视频教程1、 视频教程2

2. 地图匹配问题

如何依据GPS数据推算车辆的实际路径？

3. 地图匹配算法动画演示

想了解算法过程的可以参考B站视频: 基于隐马尔可夫模型(HMM)的地图匹配算法动画版！学不会你来打我！

4. 匹配结果可视化

中高频GPS匹配效果:

低频GPS匹配效果: