一種地圖匹配算法的設計與實現

李殿茜,王 翌,劉 壘,劉 輝

(北京自動化控制設備研究所,北京100074)

一種地圖匹配算法的設計與實現

李殿茜,王 翌,劉 壘,劉 輝

(北京自動化控制設備研究所,北京100074)

設計一種面向定位定向導航系統的地圖匹配算法,首先通過網格劃分和建立路段連通性拓撲關系表對電子地圖數據進行預處理；然后根據車輛的行駛狀態采取不同的候選路段確定方法, 計算各候選路段的匹配度,取值最大的作匹配路段；最后采用垂直投影法求取匹配點。通過跑車數據進行仿真試驗,驗證了該算法具有良好的準確性和實時性。

地圖匹配；網格劃分；拓撲關系；匹配度；候選路段；正交投影

0 引言

隨著車載導航技術的發展,各種導航定位技術在車載導航系統中都得到了成功的應用,例如GPS定位技術、慣性導航技術(Inertial Navigation System,INS)、航位推算技術(Dead Reckoning,DR)、無線電技術等,但每一種技術都有其無法克服的局限性。而采用地圖匹配技術(Map Matching)提升定位定向系統導航精度,具有不需要增添新的硬件、成本低、能有效抑制誤差發散等優點。因此,對地圖匹配相關技術展開研究具有重要意義。

地圖匹配是一種基于軟件技術的定位誤差修正技術,依靠精確的電子地圖和完善的地圖匹配算法實現道路信息與車輛定位信息之間的匹配。然后根據匹配結果,校正系統的定位輸出,從而獲取車輛正確的位置信息[1]。圖1所示為地圖匹配原理圖。

圖1 地圖匹配原理圖Fig.1 Map matching principle diagram

一個完整的地圖匹配算法一般包括3個過程：一是確定誤差區域,找出車輛附近的所有候選路段；……