交通数据的地图匹配算法研究.pdf

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1、信息技术SCIENCE＆TECHNOLOGY交通数据的地图匹配算法研究①买庚辰’王超(1．武汉大学资源与环境科学学院湖北武汉430072：2．河南科技大学信息工程学院河南洛阳471023)摘要：城市智能交通引导系统为用户提供曩准确的道路交通信息。在分析地图匹配问题产生原因的基础上，阐述了地图匹配算法解决车辆在地图上位置定位的基本思想和判断依据，设计了交通引导系统中便于实现的地图匹配算法。通过引入行驶方向和驾车轨迹，地图匹配算法改进后提高了车辆定位的准确性。系统实验证明，改进后的地图匹配算法能够很好的完成交通引导系统中车辆位置在地图显示中的定住匹配任务。关键词：

2、地图匹配行驶方向驾车轨迹定位匹配中图分类号：u495文献标识码：A文章编号：1672-3791(2014)06(b)-O013-02智能交通引导系统是一个融合了车辆道路上；(2)采用的电子地图道路数据的精2．1误差匹配范围的确定GPS定位技术和计算机技术，结合MapInfo度不低于车辆GPS定位的精度；(3)具备适用系统获取车辆GPS位置后，设定一定范电子地图，为用户提供优化、准确的道路交于地图匹配的具有拓扑结构的道路交通网围，从地图数据中选取范围内的路段作为通信息服务平台。系统通过导航生成GPS数络模型。候选路段，减少地图匹配算法在后续过程据，获取车辆行驶信

3、息，通过对交通数据的地图匹配算法的基本思想是：通过采中为了确定最佳路段时对路段的判断次处理实现在客户端地图中显示车辆位置、集车辆在路段中行驶的坐标位置，判断车数。以图1为例，P(x，y)为车辆在地图上显示方向和目的地等，并在地图上显示出满足辆通行轨迹与电子地图路段的相关性。以的位置，R为搜索半径(可变化)，P’为P在要求的行驶路线。待匹配车辆在地图上的位置坐标或该车辆带匹配路段上的投影。如图所示，L、L，、L、路网中行驶的车辆位置坐标定位在电行驶历史路线为样本，获取到车辆周围的L为P点周围的路段，其中Ll、L2、L3在误差子地图上不可避免的存在误差，因为：(1

4、)车路段和路段间的交叉点，再将分段道路的范围内，所以只去该三条路段进行车辆位辆GPS数据和电子地图数据所采用的坐标数据作为模板，将样本与模板按照一定条置的匹配。系可能不同，车辆的坐标位置显示在电子件进行匹配，从而确定车辆当前行驶路段，2．2确定待匹配路段地图上会发生偏移，(2)电子地图坐标数据并将车辆投影到该路段的相应位置上。根据确定待匹配路段的具体方法是：以搜存在误差。交通引导系统采用基于MapInfo车辆历史位置定位时为了保证有效性，地图索半径R为限制，将获取的待匹配路段分别的电子地图，生成电子地图的基础数据来匹配应该满足两个要求：(1)车辆初始位置确求出

5、与待匹配点P的最短距离，选取距离源于高精度卫星地形图。地形卫星图片要定，(2)每隔一段时间对地图中车辆位置进行最近的路段作为车辆在地图上的行驶道经过扫描和栅格化等多重处理，每个处理重新匹配修正，以降低位置偏差【1】。路。按图l中信息进行抽取，得到如图2所示环节不可避免的产生误差，(3)GPS定位误1．2地图匹配算法的实现过程的坐标系。差。车辆通过GPS定位时，车辆位置坐标数地图匹配算法的处理流程包括：其中，P(x，y)车辆位置坐标，PIP2为提据会受到地形因素等的影响。通常，车辆(1)设定误差匹配范围：以车辆在地图取出的其中一条待匹配路段，P’(X，Y’)为G

6、PS定位精度误差范围一般在15～30m之上的待匹配点为中心选取一定范围的区P在该路段上的投影点。P1(x，)、间。因此，车辆行车数据在地图上显示时会域，在区域范围内的路段都有可能是与车(X，)分别为该路段的两端点坐标，d出现偏差。辆轨迹相匹配的路段。即为我们所需求取的P(x，y)与路段的距离。因此，通过地图匹配算法将车辆的行(2)确定待匹配路段：在区域范围内选利用矢量算法，求得距离d的大小。车数据与电子地图中的道路数据联系起取与车辆行驶轨迹最相似的车辆行驶路：ll×sin：丝⋯来，从而判断车辆在地图上显示时相对准段。如选取距离匹配点最近的路段作为最一lPIP2

7、lL，确的位置坐标。佳匹配路段。其中：向量p。p=(xX，，-)，Plp=(x-X，，(3)计算匹配位置：确定最佳匹配路段Y．Y1)。点P，、P的坐标可由地图数据库直1地图匹配算法分析后，根据算法选取匹配点在该路段的投影接提供。所求出的d即为指定路段的最短地图匹配算法通过坐标转换将车辆位作为匹配位置点。距离。置坐标精确定位在路段或交叉I=1上。按照图2所描述的情况求取距离最近1．1地图匹配算法的原理2地图匹配问题的解决方案的路段，必须具备定位点所到路段的投影地图匹配算法借助电子地图提供的高如图l所示，地图匹配算法就是为了寻必须在该路段上，垂线段即为最短距离。但

8、精度道路交通数据来提高车辆的定位精度，