16318.基于gps的浮動車數(shù)據(jù)與實(shí)地圖匹配的算法研究

1、分類號——UDC密縋學(xué)校代碼10497劣屬理歹大薯學(xué)位論文研究生姓名壘E壘姓名墮盤煌職稱塾蕉學(xué)位指導(dǎo)教師單位名稱鹽簋墊盤堂魚墊丕堂墮?quán)]編單位名稱鹽簋墊盤堂魚墊丕堂墮?quán)]編申請學(xué)位級別論文提交日期碩士2013—05論文答辯日期2013—05學(xué)位授予單位盍婆里三盤塋學(xué)位授予日期一答辯委員會主席壟絲壘評閱人：愛豸塑墮2013年5月武漢理工大學(xué)碩士學(xué)位論文摘要地圖匹配(MapMatching)是一種廣泛應(yīng)用于導(dǎo)航系統(tǒng)定位的修正方法，這種方法是以軟

2、件技術(shù)為基礎(chǔ)的，通過算法模型將GPS終端設(shè)備獲取的車輛行駛軌跡與實(shí)地圖中的拓?fù)涞缆逢P(guān)聯(lián)起來，并修正車輛在實(shí)地圖的相對行駛位置。由于地圖匹配在交通系統(tǒng)中有相當(dāng)大的實(shí)用性，很多學(xué)者花費(fèi)大量的時(shí)間進(jìn)行了研究，提出了很多與地圖匹配相關(guān)的算法，這些算法各有優(yōu)劣。能否減少導(dǎo)航系統(tǒng)定位的誤差直接體現(xiàn)了地圖匹配算法性能的好壞，但算法的實(shí)時(shí)性和魯棒性也不容忽視。由于現(xiàn)有的地圖匹配算法大多只考慮算法自身，導(dǎo)致算法實(shí)用性相對不強(qiáng)，所以應(yīng)該考慮將其他可以有效利

3、用的元素融合到算法中以提高算法的實(shí)用性?？偠灾谠O(shè)計(jì)地圖匹配算法的過程中，比較多種算法的優(yōu)缺點(diǎn)，并將這些算法有效地結(jié)合起來，最終實(shí)現(xiàn)具有較高實(shí)時(shí)性、魯棒性以及匹配精度的地圖匹配算法。本文分析了影響地圖匹配算法匹配精度的因素，并對現(xiàn)有的地圖匹配算法進(jìn)行了一系列的研究與總結(jié)，在此基礎(chǔ)上，提出一個(gè)以道路網(wǎng)的拓?fù)涮匦詾榍疤?，利用?dāng)前車輛行駛位置的經(jīng)緯度、行駛方向等信息與電子地圖進(jìn)行匹配的匹配算法。本論文提出的算法的基本思想是通過對電子地圖進(jìn)

4、行網(wǎng)格劃分來確定GPS定位點(diǎn)的網(wǎng)格編號，再通過構(gòu)建誤差區(qū)域來縮小匹配的搜索范圍，從而減少了候選匹配路段數(shù)，最后構(gòu)建了一個(gè)匹配模型，用來計(jì)算GPS定位點(diǎn)與候選匹配路段的匹配度，該模型即為權(quán)重模型。該權(quán)重模型是通過計(jì)算GPS定位點(diǎn)與候選匹配路段的最短距離、GPS定位點(diǎn)的行駛方向與候選匹配路段的夾角、定位點(diǎn)與候選匹配路段的相對位置關(guān)系這三個(gè)要素的權(quán)重總和來確定匹配路段，依據(jù)道路的拓?fù)潢P(guān)系、交通規(guī)則管制，在權(quán)重總和最大及次大的待匹配路段中選取最

5、佳匹配路段。若仍無法從權(quán)重最大和次大的候選匹配路段中選取最優(yōu)匹配路段，則將此定位點(diǎn)的相關(guān)信息記下，繼續(xù)后續(xù)定位點(diǎn)的匹配，待后續(xù)定位點(diǎn)匹配完成后，利用最短路徑算法來確定此定位點(diǎn)的匹配路段，再通過垂直投影法估計(jì)GPS定位點(diǎn)在此路段上的匹配位置。最后，在MAnAB平臺上進(jìn)行仿真實(shí)驗(yàn)，結(jié)果證明該算法是正確有效的。與傳統(tǒng)的基于權(quán)重的地圖匹配算法相比，改進(jìn)后的基于權(quán)重的地圖匹配算法通i寸網(wǎng)格劃分和構(gòu)建誤差區(qū)域降低了在選取候選匹配路段時(shí)的時(shí)空復(fù)雜度。