基于GPS軌跡的道路拓?fù)錁?gòu)建和路徑選擇方法研究.pdf

1、當(dāng)前，我國城市道路建設(shè)速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于汽車數(shù)量增長的速度，再加上交通資源配置不合理，造成了經(jīng)常性的交通擁堵，導(dǎo)致嚴(yán)重的資源浪費(fèi)和環(huán)境污染。智能交通系統(tǒng)作為一種新型運(yùn)輸系統(tǒng)，可以合理分配資源、提高道路通行能力，有效地改善交通狀況。電子地圖是智能交通系統(tǒng)的最基本元素，其基本功能包括路網(wǎng)顯示、實(shí)時(shí)導(dǎo)航、路徑推薦等等，因其信息豐富、交互性好等優(yōu)點(diǎn)，極大地方便了人們的出行。但是，傳統(tǒng)的電子地圖制作方法成本高、更新慢，難以適應(yīng)當(dāng)前路網(wǎng)更新頻繁的現(xiàn)狀，

2、因此，研究如何快速有效地更新路網(wǎng)信息，從而為人們提供最新的導(dǎo)航、路徑推薦等功能，具有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義和廣闊的應(yīng)用前景。
　　GPS數(shù)據(jù)記載了移動(dòng)對象的軌跡信息，如果對這些數(shù)據(jù)加以分析，就可以為路網(wǎng)更新提供輔助信息，節(jié)省電子地圖的制作成本。此外，帶有定位功能的硬件設(shè)備價(jià)格降低和智能手機(jī)的迅速普及，使得人們可以很容易收集到道路GPS數(shù)據(jù)。因此，基于GPS軌跡的時(shí)空數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)逐漸成為了智能交通系統(tǒng)領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)之一。
　　出租車作

3、為商業(yè)性的交通工具，具有行駛時(shí)間長、軌跡范圍廣、車輛基數(shù)大、數(shù)據(jù)收集成本低的優(yōu)點(diǎn)，因此，使用出租車GPS軌跡數(shù)據(jù)進(jìn)行路網(wǎng)更新及路徑選擇具有非常大的優(yōu)勢。本文采用微軟亞洲研究院(MSRA)提供的公開數(shù)據(jù)集(2007年4月到201年10月的北京市出租車 GPS數(shù)據(jù))，主要做了以下三個(gè)方面的工作：
　　(1) GPS軌跡預(yù)處理。首先去除帶有誤差的數(shù)據(jù)，再利用滾動(dòng)式聚類算法得到所有軌跡數(shù)據(jù)區(qū)域內(nèi)主干道的道路，最后通過與 Google Ma

4、p對比，證明了路網(wǎng)的準(zhǔn)確性；
　　(2)提出一種基于出租車 GPS軌跡的路網(wǎng)拓?fù)錁?gòu)建方法。它是路徑導(dǎo)航和道路選擇的前提。為了獲得最新的道路及其連接關(guān)系，本文采用基于出租車 GPS軌跡的路口識別方法，利用(1)中獲得的道路，考慮路口處道路點(diǎn)數(shù)目要多的特征提取出路口，并進(jìn)一步完成路網(wǎng)的拓?fù)錁?gòu)建，最后通過與Google Map、北京市shp地圖對比，證明了路口的準(zhǔn)確性；
　　(3)提出了一種基于四叉堆的道路選擇方法。根據(jù)(1)中的