Dada a sua descrição, existem algumas medidas que você pode usar. Se os dados variam de tempo (ou seja, essas polilinhas são realmente trilhas e você as compara a uma rota de referência), você pode usar algo como um simples quadrado de soma de raiz para obter uma boa medida.
Para uma abordagem mais "geográfica", a distância de Hausdorff é uma boa métrica. Ele é suportado no GEOS e no JTS, então muitas ferramentas de software livre (por exemplo, postgis e spatialite) o suportam usando chamadas de função simples. Pode não ser uma ótima abordagem se você tiver uma trilha com muitas excursões "razoavelmente grandes" e outra com uma excursão enorme e, de outra forma, bastante boa.
Você também pode aplicar alguma filtragem a esses dados se eles forem gravados a partir de sensores ruidosos - uma "falha" momentânea na gravação pode fazer muita diferença nesse tipo de avaliação "reduzir para um único número".