一种基于栅格地图的要素加权地图匹配算法

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1、分类号:TP310710-2013224027专业硕士学位论文一种基于栅格地图的要素加权地图匹配算法刁含楼导师姓名职称吕进副教授专业学位类别申请学位类别硕士交通运输工程及领域名称论文提交日期2015年6月1日论文答辩日期2015年6月11日学位授予单位长安大学AnElementsWeightedMapMatchingAlgorithmBasedOnGridMapsADissertationSubmittedfortheDegreeofMasterCandidate:DiaoHanlouSupervisor:AssociateProf.LvJ

2、inChang’anUniversity,Xi’an,China论文独创性声明本人声明：本人所呈交的学位论文是在导师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果。除论文中己经注明引用的内容外，对论文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本论文中不包含任何未加明确注明的其他个人或集体已经公开发表的成果。本声明的法律责任由本人承担。论文作者签名：1脅>〇『年6月W曰论文知识产权权属声明本人在导师指导下所完成的论文及相关的职务作品，知识产权归属学校。学校享有以任何方式发表、复制、公开阅览、借阅以及申请专利等权利。本人离校后发表或使用

3、学位论文或与该论文直接相关的学术论文或成果时，署名单位仍然为长安大学。(涉密论文在解密后应遵守此规定）论文作者签名：刁年6月2(7曰导师签名：:年月曰摘要车辆导航系统是智能交通系统（ITS，IntelligentTransportSystem）的核心内容。作为ITS最重要的应用系统，车辆导航系统所依赖的全球定位系统（GPS，GlobalPositioningSystem）的定位数据却存在着不可忽视的测量误差，由此造成车辆的实际位置与GPS显示的位置不一致，这样会大大降低ITS的应用效益。地图匹配（MM，Map-Matching）是解决这一问

4、题的最经济有效的方法。地图匹配是一种基于软件的定位修正方法，它是将车辆的定位信息和电子地图中的路网信息结合到一起考虑，通过一定的算法，最终实现车辆行驶位置的最优估计。本文论述了现有的关于地图匹配算法的国内外现状，综述了地图匹配算法的优缺点，分析了影响地图匹配精度的各种因素，探讨了地图匹配在特殊路段的重点难点，挖掘了地图匹配算法的可用要素，并在此基础上提出了一种基于栅格地图的要素加权地图匹配算法。算法在栅格地图的基础上利用网格法确定误差区域的方法来减少匹配路段的搜索范围，用以提高地图匹配的实时性与准确性，通过考虑车辆行驶的方向、定位点与待匹配

5、路段的距离这两个方面的要素，将综合匹配度最高的路段识别为车辆行驶的正确路段，并在此路段上估计车辆行驶的位置。最后，本文依托南京市局部路网以及实测的GPS浮动车数据，在Matlab环境下对算法进行了测试，并且获得了整个程序运行的时间以及匹配的准确性。测试的结果表明，本文所提出的具有很好的匹配精度和实时性。关键词：浮动车；地图匹配；道路拓扑；要素加权IAbstractAsthemostimportantapplicationsystemofITS,VehicleNavigationSystem(VNS)arethecoreofITS.Itwas

6、createdtonavigatevehicleespeciallyonurbanarea.DuetothepositioningdataacquiredfromGlobalPositionSystem(GPS)suffersthemeasurementerror,theefficiencyofITSwouldbereduced.Fortunately,thiscanberesolvedbyMapMatching(MM)mostcost-effectively.MM,whichrealizeanoptimalestimationofthev

7、ehiclepositionbyintegratingthepositioningdatawhichthespatialroadnetworkdata,issupposedtothekeyofVNS.ExistingMMalgorithmshaveweaknesseswhichdecreasetheircapabilitytosupportVNS.Therefore,arobustandreliableMMalgorithmisdevelopedinthisresearch.Thisthesishasdiscusseditemsasfoll

8、ow:First,thisthesisdiscussesthecurrentthemap-matchingalgorithmathomeandabroad.Second,thet