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1、1999年8月东北大学学报(自然科学版)Aug.1999第20卷第4期JournalofNortheasternUniversity(NaturalScience)Vol.20,No.4①一个基于位置点匹配的地图匹配算法王楠王勇峰刘积仁(东北大学软件中心,沈阳110006)摘要介绍了汽车多媒体系统中的车辆定位技术,着重叙述了地图匹配算法的原理·并给出了一个基于位置点匹配的地图匹配算法·该算法将车辆行驶时的匹配定位处理分成了5种状态,针对各状态的实际特点,对应不同的处理,从而改进了基于位置点匹配的地图匹配算法·经实验证明,该算法单位置点匹配运行
2、时间为0.12s·在GPS信号PDOP<6时,正确匹配率达到了89.5%·关键词汽车多媒体系统,车辆定位,地图匹配算法,模式识别·分类号TP391.41在汽车多媒体系统中,车辆定位技术是整个服的局限性·地图匹配是一种通过软件方法,校正系统的基础,系统中几乎所有的功能都以车辆定无线导航或推测航法定位误差的技术·该技术以位的精确度为前提·车辆定位的精确度和实时性模式识别理论为依据,基于“车辆始终行驶在道路直接关系到一个汽车多媒体产品的实用价值和整上”的假设,通过找到车辆所在的道路,计算出准体性能·由于车辆定位技术在汽车多媒体系统中确的车辆位置·特
3、殊而重要的作用,车辆定位技术始终是汽车多地图匹配算法将其他定位方法(如GPS、推[1,2]测航法等)测得的车辆位置或行驶轨迹,与车载的媒体领域重点的研究课题之一·本文着眼于汽车多媒体系统的车辆定位技电子地图道路数据相比较、匹配,找到车辆所在的术,着重叙述定位方法中的地图匹配算法(Map-道路,计算出车辆在道路上的位置,进而校正其他MatchingAlgorithm),提出了一个基于位置点匹定位手段的误差,如:推测航法的累积误差、GPS配的地图匹配算法,算法将车辆行驶时的匹配定的随机误差·位处理分成了五种状态,针对各状态的实际特点,地图匹配方法
4、与以上两种定位技术配合使用,对应不同的处理,从而改进了基于位置点匹配的能够极大地提高车辆定位精度,减小定位误差·可地图匹配算法·以说,地图匹配算法的效果直接关系到车辆定位的精度,地图匹配技术是决定导航产品最终性能的关1车辆定位技术键技术·目前,车辆定位使用的方法主要包括:推测航基于定位方法上述的特点,目前广泛采用的法技术(Dead-Reckoning)、无线导航技术(Radio定位机制多为推测航法或无线导航配合地图匹配Navigation,如:GPS、SignPost等)、地图匹配技术算法的综合定位方法·[1～5](Map-Matching)
5、等·2地图匹配算法的基本原理其中,无线导航技术依赖于外界设备,其定位精度或受无线网覆盖面积的限制(如:SignPost)、地图匹配算法以模式识别理论为基础,以某或受定位信号精确度的影响(如:GPS);推测导航个车辆位置点或某段车行轨迹曲线作为待匹配样技术的精确度则受方向探测仪及车速脉冲设备精本,以该点或该轨迹曲线附近的所有道路上的位度的限制,且其存在积累误差,即随着车辆行驶距置点或道路曲线作为模板,通过待匹配样本与模离的增加,误差越来越大·板间的匹配·选择形状相似度最高的模板作为匹地图匹配(Map-Matching,简称MM)这一软配结果·最
6、后根据匹配结果,校正推测航法等其他件纠错技术恰恰避免了以上两种定位技术无法克定位方法的定位误差·①1999-05-15收到·王楠,女,23,博士研究生;刘积仁,男,44,教授,博士生导师·国家“八六三”高技术计划资助项目(编号:863-306-04-012)·第4期王楠等:一个基于位置点匹配的地图匹配算法345一般而言,地图匹配算法在匹配中应具备以3一个基于位置点匹配的地图匹配下过程:算法及其实现(1)通过预处理、特征提取等步骤对待匹配样本和所有模板进行分析、描述,并提取出相应的3.1设计原理位置或形状特征·根据车辆行驶的实际状况及地图匹配算
7、法的(2)根据算法的匹配规则,依次计算待匹配主要特点,将车辆行驶时的匹配定位处理分成了样本和所有模板间的匹配相似度·五种不同状态,并针对每种状态各自的特点和定(3)最后,选取相似度最高的位置点或道路位要求,采取了不同的处理方法·这五种情况包曲线模板,作为待匹配样本车辆位置点或车括:行轨迹曲线的匹配、分类结果··道路搜索(Searching-Road)目前,从匹配样本的类别上看,地图匹配算法·正常行驶(Running-on-Road)主要可以分为:位置点匹配和轨迹曲线匹配··转弯(Turning)其中,位置点匹配算法逻辑简单,实时性好,·GPS
8、信号接收不佳(Invalid-Signal)但在道路密集、道路形状复杂和交叉路口等情况·停车或低速滑行(Low-Speed-Running)下,匹配准确率较低·图2
