GPS車輛導(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車載接收機(jī)誤差和交通矢量地圖誤差的特點與現(xiàn)有算法的不足，設(shè)計具有更高準(zhǔn)確性的地圖匹配算法來保證車輛導(dǎo)航系統(tǒng)的導(dǎo)航準(zhǔn)確、及時和穩(wěn)定。 在當(dāng)前的車輛導(dǎo)航應(yīng)用中，GPS車載導(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。由于獨立GPS導(dǎo)航系統(tǒng)低廉的價格和易于布署安裝的因素，獨立車載導(dǎo)航系統(tǒng)是目前民

2、用車載導(dǎo)航系統(tǒng)中的主流。要滿足用戶對準(zhǔn)確性與實時性的要求，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，這包括兩個方面：確定當(dāng)前車輛正在行駛的路段的準(zhǔn)確性與確定車輛在行駛路段上的位置的準(zhǔn)確性。在獨立GPS車輛導(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GPS誤差和地圖誤差的研究，論文中設(shè)計了兩個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，這兩個算法能夠有效提高車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)有地圖算法一直無法克服的。同時第二個新算法根據(jù)GPS誤差特點，重新設(shè)計了卡爾曼濾波器在地圖匹配算法中的應(yīng)用模型，使車輛行駛過程中的慢漂移誤差和隨機(jī)誤差都能夠得到有效校正。在車輛導(dǎo)航系統(tǒng)仿真平臺上的使用結(jié)果表明，兩個新算法都能夠有效處理車輛導(dǎo)航過程中GP