@huyl08 2016-10-19T03:08:16.000000Z 字数 4502 阅读 1473

竞赛文档

列表项

浮动车 GPS GIS

大赛简介

本次大赛是由北京智诚智达交通科技有限公司主办，是面向数据分析领域的算法竞赛。通过开放国内真实的匿名化卫星定位数据，向算法大牛征集更聪明的解决方案，探索卫星定位数据的特征和形态，并有机会直接将其直接应用于城市级地理信息服务，为城市发展的未来提供畅想的助力。

赛制流程

本次大赛采用组队报名的形式开展，每支参赛队伍1-5人，需在赛程规定的时间内向本参赛网站提交参赛结果。赛程结束后，将根据每支队伍的最终提交物评定成绩，颁发奖项。

奖项设置

奖项	奖项数量	奖项金额
一等奖	1队	￥50,000
二等奖	3队	￥20,000
三等奖	8队	￥5,000

赛程安排

时间点	环节	具体说明
2016年09月25日	开始报名	竞赛平台开放，参赛者可使用个人有效手机或微信进行注册认证参赛者需组建或参与一支队伍后，方可参与比赛参赛者必须完善个人资料，通过认证后，方可下载参赛数据、提交竞赛结果
2016年10月25日	报名截止	2016-10-25 24:00后本竞赛报名截止，不再接受组建和加入团队申请。
2016年10月31日	审核截止	2016-10-31 24:00后不再接受比赛用户审核申请
即日起至2016年11月30日	比赛进行	参赛队伍经过身份认证后，接受网站数据协议方可下载数据参赛队伍若多次提交结果，新结果版本将覆盖旧版本，评测以新结果版本为准
2016年11月30日	成果提交截止	比赛平台成果提交关闭，比赛评定结果将以参赛队伍提交的最后一版程序源码、可执行文件和输出结果为准
2016年12月中旬	颁奖典礼	线下现场举行颁奖典礼，宣布比赛最终结果，颁发奖项

赛题详情

目前，大量的出租车、公交车以及私家车安装了卫星定位设备，这些设备每隔一段时间采集车辆的卫星定位信息并回传到数据中心，通过将这些位置信息匹配到路网上，便能够获得行驶车辆的运行轨迹，通过计算处理获得路段速度等路网运行状态，为各类决策提供有效的数据支持。

对于实时卫星定位数据的处理，通常使用基于时空的贪婪策略进行处理，应用于导航、路况等使用场景，通常牺牲精准性以追求定位附加服务的实时性。而对于定位数据进行离线化精细化分析，则能够更为准确地刻画交通参与者在面对复杂立交、进出口匝道、信号灯路况等场景时的出行特征，为交通规划、设计、优化和管理提供更为可靠的数据支撑。

由于卫星定位数据往往受到地形和设备的影响存在各类误差，在离线场景下，可充分结合前后点和地形信息，优化匹配结果方案。

问题定义

将位置定位终端传回来的位置定位纪录序列，映射到电子地图上，即为地图匹配（Map Matching）过程。

对于任意的一辆车的离线位置定位数据，包含

$N_i$ 条时间有序的纪录

$\{(t^i_k, x^i_k, y^i_k, speed^i_k, direction^i_k)\}_{N_i}$ ，地图匹配过程确定了第

$i$ 辆车的位置定位数据所对应的路段序列

$\{e^1_1, e^1_2, ...,e^1_{k_1}, e^2_1, e^2_2, ..., e^{N_i}_1, e^{N_i}_2, ..., e^{N_i}_{k_{N_i}} \}$ （

$e^p_q$ 中上角标

$p$ 表示对应第

$i$ 辆车的第

$p$ 条位置定位纪录，下角标

$q$ 表示第

$p-1$ 条到第

$p$ 条位置定位纪录过程中途径到第

$q$ 条边，

$k_p$ 为第

$p-1$ 条到第

$p$ 条纪录所对应的匹配路段数）。
匹配示意图.png-16.3kB

如图所示，点序列为{1, 2, 3, 4, 5, 6}，则路段序列如下

$\{e^2_1:\overrightarrow{BC}\}$

$\{e^3_1:\overrightarrow{BC},e^3_2:\overrightarrow{CD}\}$

$\{e^4_1:\overrightarrow{CD},e^4_2:\overrightarrow{DF}\}$

$\{e^5_1:\overrightarrow{DF},e^5_2:\overrightarrow{FG}\}$

$\{e^6_1:\overrightarrow{FG}\}$

本问题的目标是，给出n辆浮动车某日内的全部离线位置定位数据纪录，按交叉口和出入口匝道位置进行切分不同路段，给定道路网

$G(E, V)$ （

$E$ 为路网所包含的所有路段的集合，

$V$ 为路网所包含的路段交叉点的集合），编写离线数据的地图匹配算法，使得匹配结果和位置定位数据之间的匹配相似度最大。

评价指标

本赛题以匹配相似度(Matching Similarity, MS)作为评价指标，描述了匹配结果对于定位数据形成的移动模式的相似性。该指标定义如下

匹 配 相 似 度 ＝

$匹配相似度, MS＝\frac{1}{n}\sum^{n}_{i=1}\frac{m_i}{c_i}$

其中，

$n$ 为参与算法测试的总的车辆数，对于任意一辆车

$i$ ，

$c_i$ 为参与匹配的总纪录数，

$m_i$ 为系统判定匹配正确的纪录数。

MS值越大越好。

奖项根据各参赛队伍排名决定，一等奖参赛成绩需达到MS值不小于90%

如上图所示，标识了两种被认定为“匹配错误”的情况。左边表示了存在冗余匹配的情形，由于位置记录2或者3的判断错误，导致了额外存在的匹配路段。右边表示了未匹配的情况，位置记录3理应匹配上黄色路段，但是由于算法的漏洞并未匹配上。具体匹配错误的数量计数根据相应路段的

$e^i_j$ 的标号计算。

提交样式规范

本次赛题所提供的数据均为UTF-8编码，字母、数字及分隔符均为英文半角字符。

a. 提交结果程序要求

可允许的程序类型包括 C/C++, Java, Python, Matlab，不同类型的语言类型需遵守以下提交规范

语言类型	源文件类型	可执行文件类型	备注
C/C++	.h/.c/.cpp	.exe
Java	.java	.jar	jar包指定主类
Python	.py	.py/.pyc

提交时只允许提交源文件、可以正常执行的可执行文件以及根据训练数据集获得的程序输出，分别放置于src/bin/result三个文件夹下，所有提交内容压缩后（zip/rar/tar/gz）提交一个文件。

b. 文件输入输出规范

可执行文件参数需按照以下方式读入输入参数，第一个位置的参数为地图信息文件（路网），第二个位置的参数为输入的浮动车位置信息文件，第三个位置的参数为输出的地图匹配结果输出文件

根据不同的输入程序类型，执行方式如下

xxx.exe <gis_file_path> <gps_file_path> <result_file_path> 
xxx.py <gis_file_path> <gps_file_path> <result_file_path>
java -jar xxx.jar <gis_file_path> <gps_file_path> <result_file_path>

c. 输出结果数据规范

以下为输出结果样例

101,20161001225005,20161001225545,352.4,340.0,166197:0.17|168148:0.43
167,20161005234510,20161005235008,2100.3,298.0,12237:0.99

字段名	字段类型	说明
vid	string	车辆唯一标记
datetime_previous	datetime	匹配前点日期时间，格式yyyyMMddHHmmss
datetime_next	datetime	匹配后点日期时间，格式yyyyMMddHHmmss
travel_distance	double	匹配过程旅行距离，单位米
travel_time	double	匹配过程旅行时间，单位秒
segments	string	匹配路段的途径路段情况，格式为 linkid1:cover1;linkid2:cover2;...;linkidN:coverN

输入数据说明

a. 电子地图

如图所示，使用的地图范围南起长安街，东至中轴线，西、北到达五环。原始浮动车GPS数据取值范围[116.13, 39.88, 116.42, 40.05]，已经预留余量，完全覆盖本区域。

image_1asu205m51a811ate106s18u9eceg.png-94.8kB

地图Link属性表如下

字段名	字段类型	说明
LinkID	long	路段编号，唯一
FromNode	int	路段起始节点
ToNode	int	路段终止节点
Length	double	路段长度，单位m
RoadClass	int	道路等级体系，见ROADCLASS详表
Geometry	string	道路几何形状，样式为x1:y1;x2:y2;...;xN:yN，其中，xk和yk均为保留6位小数的经纬度坐标数据

ROADCLASS 详表

No.	道路类型
1	快速路系统（无红绿灯）
2	主干路系统（有红绿灯）
3	次要道路系统（有红绿灯）

数据样例如下

1,3,4,280.3,2,115.488988:39.917917;115.488997:39.917938;115.489045:39.918061;115.489219:39.918316;115.489335:39.918486;115.489366:39.918540;115.489382:39.918612;115.489385:39.918672;115.489373:39.918713
3,7,8,173.2,2,115.381547:39.950776;115.381786:39.950461;115.381848:39.950355;115.381887:39.950260;115.381913:39.950163

b. 浮动车数据

目前先提供2016年09月25日的浮动车原始数据。