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万方数据车载定位系统中综合地图匹配算法研究·信号/麓殳据处理·华永平1,刘砚一2MapMatchingSystemInformation引言数字地图库进行地图匹配处理,并借助嵌入式系统实一53—(1.南京信息职业技术学院,南京210046)(2.南京林业大学信息科学技术学院,南京210037)AStudyIntegratedTechnologyinVehiclePositioning(1.NanjingNanjing0046,China)(2.CollegeTechnology,Nanjing210037,China)map全球定位系统(GlobalSystem,GPS)技术的成熟与发展,为各类运动载体的精确定位提供了有力保障。民用领域一般通过GPS接收机按照单机定位方法得到车辆位置,定位信号与数字地图的匹配技术是决定导航定位系统性能的关键技术。由于城市环境的复杂性,单点定位的精度不高⋯,严重限制了GPS在车辆导航定位中的应用。在车辆导航定位系统中,为了满足获取车辆精确定位和导航定位功能的需求,通常采取差分技术、航位推算、无线电信标和载波相位技术等方法来提高定位精度旧J,但这些方法成本高、技术实现复杂。地图匹配是一种基于模式识别的匹配过程"-,是利用软件技术的定位修正方法。地图匹配算法的目标是将从GPS获得的带有误差的车辆位置匹配到交通矢量地图的对应道路对应点上H当交通矢量地图准确时,通过地图匹配算法所获得的映射位置就是车辆的准确位置,即通过地图匹配误差和准确地图信息消除了GPS位置信号中的误差影响,从而改善系统性能。地图匹配算法的应用基于车辆正常行驶于道路上和采用的道路数据有较高精度这2个前提,前者一般都可满足,后者需要高精度数字地图的支持。目前,已有若干地图匹配算法,如基于模糊逻辑算法、基于神经网络算法、基于概率统计算法等怕山J,这些算法原理复杂,实现成本较高,在实时性要求较高的系统中不可取。本文基于加拿大亚伯达省政府远程运输RTS系统,提出一种基于高精密数字地图的综合实时地图匹配算法。该远程运输RTS系统主要用于测试特种车辆是否行驶在指定路线,如果发现特种车辆偏离路线,则发出预警指示,可用于物流管理、特种车辆跟踪等方面。该系统通过GPS模块接收数据,利用自行开发的现人机交互。第32卷第3期2010年3月现代雷达中图分类号:TN958文献标识码:A文章编号:1004—7859{2010)03—0053—04摘要:基于加拿大亚伯达省政府远程运输RTS系统开发,在分析影响地图匹配性能因素的基础上,提出了一种基于高精密数字地图的综合地图匹配算法,融合了几何匹配算法和路网拓扑结构,充分利用车辆行驶的连续性,结合历史行驶数据选取投影道路,实现准确定位,且算法计算量小,可用于嵌入式实时系统。通过实际跑车试验证明该匹配算法精度高、效率好,具有较好的实用价值。关键词:车载导航;全球定位系统;地图匹配;网络拓扑performance,accordingproposed.Thiscanpositioning,anddemonstratedexperiments.topology0通信作者:华永平收稿日期:2009-ll-19修订日期:2010-01—16onHUAYong—pin91,LIUYan—yi2CollegeofTechnology,21ScienceandForestryUniversity,accuratePositionEmail:huayongping@163.tomModernRadarV01.32No.3Mar.2010Abstract:Basedthelong—rangetransportationRTSsystemdevelopmentAlbertastate,canada,ananalysisfacto瑙af-lettingmatchingideapartitioningroadnet,tlIecontinuityvehiclemovementcombinghistoricaldata,akindintegratedalgorithmbasedhighprecisiondigitalisrealizecomputationloadsmall,80itbeusedembeddedreal—timesystem.TheeffectivenessapplicabilitythisbyrealKeywords:vehiclenavigation;GPS;mapmatching;networktoJ。eaR万方数据』缸2△ssinp影响地图匹配性能的因素综合地图匹配算法设计与实现一54一运输R鸭系统中的位置,如图l所示。本文算法融合了参照历史轨迹的几何匹配算法和路网拓扑结构,分别就车辆在直行道路行驶和车辆在拐弯