實用約束主曲線算法研究及應(yīng)用.pdf

1、精確的GPS數(shù)字地圖在列車運行控制系統(tǒng)中對于列車的運行、安全、精確定位、列車調(diào)度等方面以及在公路中對車輛的導(dǎo)航，路線的選擇，車輛的誘導(dǎo)等方面都起著非常重要的作用。然而GPS接收機的精度會受多種誤差的影響，并且車輛系統(tǒng)本身具有非常復(fù)雜的電磁環(huán)境，因此，GPS接收機測量所得數(shù)據(jù)很難達到較高的精度。如果利用精度較高的差分GPS系統(tǒng)，則成本又會成倍的增加。同時GPS數(shù)字地圖的數(shù)據(jù)量是巨大的，存儲并利用這些數(shù)據(jù)不但需要巨大的存儲空間同時也會增加地

2、圖運行時間。
　　 主曲線算法自1984年由Hastie提出后，經(jīng)過了較大的發(fā)展，在圖像識別，軌跡控制，數(shù)據(jù)約簡等問題上都有很好的表現(xiàn)。因此本文通過對主曲線算法的研究和改進，使其在GPS數(shù)字地圖的生成中，能夠增加測量數(shù)據(jù)精度，同時減少存儲空間，提高運算效率，降低成本，具有重要的應(yīng)用價值。
　　 本文首先在現(xiàn)有的K段主曲線理論基礎(chǔ)上對主曲線算法的生成及優(yōu)化方法作了進一步研究和改進，提出了在工程中具有實用性的實用約束主曲線算

3、法，包括三種不同的優(yōu)化方法：不斷增加頂點的分裂優(yōu)化算法，分步進行優(yōu)化的改進的分裂優(yōu)化算法以及先劃分區(qū)域再合并的劃分合并優(yōu)化算法。
　　 然后利用C＃和matlab對算法進行了軟件開發(fā)，通過模擬數(shù)據(jù)的仿真實驗，對算法的計算誤差、算法穩(wěn)定性和復(fù)雜軌跡適應(yīng)度等方面進行了研究；通過實測的鐵路和公路GPS數(shù)據(jù)對算法的數(shù)據(jù)存儲空間和計算效率等實用性方面進行了研究與分析。結(jié)果表明，本文提出的實用約束主曲線算法在計算精度、計算效率、數(shù)據(jù)存儲量、