GPS車(chē)輛導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的地圖匹配算法研究.pdf

1、本論文研究的主要內(nèi)容包括調(diào)研現(xiàn)有車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)的地圖匹配算法研究現(xiàn)狀，分析GPS軌跡數(shù)據(jù)和交通矢量地圖研究其誤差特性，并且根據(jù)GPS車(chē)載接收機(jī)誤差和交通矢量地圖誤差的特點(diǎn)與現(xiàn)有算法的不足，設(shè)計(jì)具有更高準(zhǔn)確性的地圖匹配算法來(lái)保證車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航準(zhǔn)確、及時(shí)和穩(wěn)定。 在當(dāng)前的車(chē)輛導(dǎo)航應(yīng)用中，GPS車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)由于其定位的準(zhǔn)確性、穩(wěn)定性一直是研究與應(yīng)用的重點(diǎn)。由于獨(dú)立GPS導(dǎo)航系統(tǒng)低廉的價(jià)格和易于布署安裝的因素，獨(dú)立車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)是目前民

2、用車(chē)載導(dǎo)航系統(tǒng)中的主流。要滿足用戶對(duì)準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性的要求，最基本的一步就是提高導(dǎo)航與定位系統(tǒng)的定位準(zhǔn)確度，這包括兩個(gè)方面：確定當(dāng)前車(chē)輛正在行駛的路段的準(zhǔn)確性與確定車(chē)輛在行駛路段上的位置的準(zhǔn)確性。在獨(dú)立GPS車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)中定位的準(zhǔn)確性主要依靠地圖匹配算法克服GPS誤差和交通矢量地圖的誤差，使GPS軌跡匹配到矢量地圖道路上的對(duì)應(yīng)位置。這不僅滿足用戶了解其在道路上準(zhǔn)確位置的需求，而且為更高級(jí)的路徑規(guī)劃和導(dǎo)航提示功能提供定位基礎(chǔ)。 根據(jù)

3、對(duì)GPS誤差和地圖誤差的研究，論文中設(shè)計(jì)了兩個(gè)能夠有效提高地圖匹配準(zhǔn)確性的新地圖匹配算法，與現(xiàn)有算法相比，這兩個(gè)算法能夠有效提高車(chē)輛在沿道路方向上的準(zhǔn)確性，GPS軌跡沿道路方向上的誤差是現(xiàn)有地圖算法一直無(wú)法克服的。同時(shí)第二個(gè)新算法根據(jù)GPS誤差特點(diǎn)，重新設(shè)計(jì)了卡爾曼濾波器在地圖匹配算法中的應(yīng)用模型，使車(chē)輛行駛過(guò)程中的慢漂移誤差和隨機(jī)誤差都能夠得到有效校正。在車(chē)輛導(dǎo)航系統(tǒng)仿真平臺(tái)上的使用結(jié)果表明，兩個(gè)新算法都能夠有效處理車(chē)輛導(dǎo)航過(guò)程中GP