基于浮動車GPS數(shù)據(jù)的道路矢量地圖生成方法研究.pdf

1、高精度道路矢量地圖是GIS（Geographic Information System）的關鍵組成部分，是車輛導航、路徑規(guī)劃等ITS（Intelligent Transportation System）應用系統(tǒng)的核心。當前，道路矢量地圖多依賴手工制作完成，工作量大、成本高且不易更新。因此，面對日益增長的應用需求，研究低成本、高效率的道路矢量地圖生成方法具有重要的理論意義與實用價值。
　　道路地理特征數(shù)據(jù)是矢量地圖生成的基礎，要生成

2、實用性好、精度高的道路矢量地圖，需要成本低，可靠性強的道路地理信息采集手段。浮動車能全天候、大范圍采集公交車輛的GPS（Global Positioning System）數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)中包含大量道路地理特征信息，且不需新建系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集成本低。因此，浮動車GPS數(shù)據(jù)可以作為生成道路矢量地圖的基礎數(shù)據(jù)。
　　本文在深入分析浮動車GPS數(shù)據(jù)特點的基礎上，研究一種基于浮動車GPS數(shù)據(jù)生成高精度道路矢量地圖的方法。研究工作主要包括以下三個方

3、面：
　　1）對本文所采用的浮動車 GPS數(shù)據(jù)誤差進行分析與總結。針對浮動車 GPS數(shù)據(jù)存在的誤差，主要包括位置徑向誤差和航向角誤差，采用統(tǒng)計學方法進行分析和證明。通過?2擬合檢驗法證明浮動車GPS數(shù)據(jù)中的位置徑向誤差和航向角誤差均服從正態(tài)分布，并且期望值均為0。
　　2）研究一種基于浮動車 GPS數(shù)據(jù)生成道路路線和路網(wǎng)的方法。針對浮動車GPS定位點雜亂分布，無法準確分組的問題，提出一種基于行駛軌跡匹配的數(shù)據(jù)篩選算法，將GP

4、S定位點進行篩選分組。以分組后的GPS數(shù)據(jù)為基礎，利用基于位置誤差和航向角誤差最小的路段生成算法生成道路路線。最后通過對各路線中的浮動車IP匹配搜索，構建道路的拓撲結構，最終生成完整的路網(wǎng)。實驗結果表明該方法能夠生成道路矢量地圖，地圖位置精度較高，路網(wǎng)拓撲結構準確。
　　3）針對生成的道路矢量地圖中存在個別路段位置誤差較大的問題，提出了一種基于道路節(jié)點自適應緩沖區(qū)的矢量地圖校正算法。在增加原始GPS定位點數(shù)量基礎上，構建道路節(jié)點自