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1、第39卷第2期测绘学报Vol.39,No.22010年4月ActaGeodaeticaetCartographicaSinicaApr.,2010文章编号:1001-1595(2010)02-0207-06基于GPS轨迹数据的地图匹配算法1,21,2李清泉,黄练1.武汉大学测绘遥感信息工程国家重点实验室,湖北武汉430079;2.武汉大学交通研究中心,湖北武汉430079AMapMatchingAlgorithmforGPSTrackingDataLIQingquan1,2,HUANGLian1,21.StateKeyLabor
2、atoryforInformationEngineeringinSurveying,MappingandRemoteSensing,WuhanUniversity,Wuhan430079,China;2.TransportationResearchCenter,WuhanUniversity,Wuhan430079,ChinaAbstract:MapmatchingGPSfloatingcartrackingdataisdifferentfromthatfortraditionalnavigationsystemac-cordi
3、ngtothespecificapplication.WiththeconsiderationthatGPSfloatingcartrackingdataprovideaglobalmovingtrend,usingdriveconstraintsincityroadnetworks,thispaperproposedanovelmapmatchingmethodbasedonroadconnectivityundergeometrictopologyandtrafficcontrolconstraintsaswellasthe
4、similaritybe-tweenthecurveoftrajectoryandtheoutlineofroadpaths.Thisalgorithmcanobtaingoodmapmatchingresultsandwasvalidatedthroughexperiments,andfinallycansupportthefurtheranalysisandapplicationofGPSfloatingcardata.Keywords:driveconstraints;floatingcar;GPStrackingdata
5、;mapmatching摘要:针对GPS浮动车轨迹数据具有整体运动趋势的特点,结合城市路网行车限制的约束,提出一种GPS轨迹数据的全局地图匹配方法,综合考虑轨迹曲线与路网路径的曲线相似性、实际行车的路段几何拓扑和交通管制约束下的连通性,实现较好的地图匹配效果,并通过实验进行验证,为GPS浮动车数据的进一步分析应用打下基础。关键词:行车限制;浮动车;GPS轨迹数据;地图匹配中图分类号:P228文献标识码:A基金项目:国家重点自然科学基金(40830530);国家自然科学基金(60872132);博士点基金(20070486001)
6、[14-17]适合进行数据的后处理。复合匹配方法时1引言间复杂度低,但对轨迹整体趋势考虑较少,在复杂典型的GPS浮动车数据是一系列包含有速道路网情况下精度相对较低,主要面向实时[18]度和方向信息的时序GPS轨迹点,由于GPS位匹配。置精度的原因,在结合数字地图的分析处理时会进行全局地图匹配时,需要考虑确定整体路[17]出现轨迹点偏离道路的现象,需要进行地图匹配径。Yin和Wolfson使用相对轨迹的Frechet获得结合路网的轨迹描述。距离作为路段的权重,由此构建网络图,通过计算针对传统导航系统的地图匹配方法的研究较最短路径得
7、到最终匹配路,但算法的有效性未得多[1-3]。其中点到线的匹配[4-5]由于缺乏对整体轨[14]到保证;SotirisBrakatsoulas等利用各路段相迹趋势的考虑,在复杂的道路网环境下的匹配易对轨迹的FreeSpace图寻找整体路径,这种方法导致误匹配。也有方法使用DR、差分GPS等辅较为复杂,实现难度较大。另外,与整个轨迹相对助设备,采用滤波、模糊逻辑、证据理论等方法提应的路径必然是连通的路段集,可以基于道路拓高地图匹配的准确率[2,6-13]。GPS浮动车轨迹数[5,17,19-23]扑与连通性设计地图匹配算法。据提供
8、了整体曲线的变化趋势,可以采用全局整除了道路的几何连通性,实际行车还会受到[14]体匹配的思想,保证轨迹的完整性和准确性。交通规则的限制,本文基于道路网的行车限制信现有的针对轨迹数据的地图匹配方法多采用基于息提出了一种GPS浮动车轨迹数据的全局地图曲线相似度的全
