GPS轨迹数据纠偏方法研究.doc

轨迹数据纠偏方法研究GPS谢博晖，吴健平( 华东师范大学 地理信息科学教育部重点实验室， 轨迹数据纠偏方法研究 GPS 谢博晖，吴健平 ( 华东师范大学 地理信息科学教育部重点实验室，上海 200062) 摘 要:目前 GPS 技术被广泛应用在各个定位和导航中，但是由于 GPS 系统存在一定的误差，需要通过地图匹配算法将 GPS 定位数据结合电子地图进行纠正匹配，以提高 GPS 定位精度。文中通过缓冲区分析获取待匹配道路集合，利用路网 拓扑结构，筛选出其中拓扑不相关的匹配道路，同时根据最小距离原则，从多条待匹配道路中找到正确道路。除此之外， 文中针对其中由于信号缺失或者定位误差所造成的不连续位置，将其分解成多条连续集合，使道路匹配更加合理。对实 际 GPS 轨迹数据处理结果表明，该方法在复杂路网中有较好的匹配效果、效率较高，具有实用价值。 关键词:地图匹配; 拓扑结构; 全球定位系统 中图分类号:TP39 文献标识码:A 文章编号:1673 －629X(2012)07 －0223 －04 Research of Map Matching Method for GPS Tracking Data XIE Bo－hui，WU Jian－ping (Ministry of Education Key Lab of Geographic Information Science，East China Normal University， Shanghai 200062，China) Abstract:GPS technology is now widely used in GPS systems． But because there are some positioning errors，it’s necessary to relocate the GPS data by using map－matching algorithm to improve GPS positioning accuracy． In this paper，first of all，obtain the matched set of roads by buffer analysis，then filter out the useless road set by the use of network topology． While according to the principle of minimum distance， find the correct path． In addition，because of the existence of the missing or non－consecutive locations，it can divide into a number of con- tinuous road sets to improve the accuracy of map－matching result． The effectiveness and applicability of this map matching algorithm is dem- onstrated by real road experiments． Key words:map matching;topology structure;GPS 善导航定位系统性能［5］。 现在主要通过两种途径来提高地图匹配的精度: 一是通过差分技术、航位推算等方法来消除噪声，提高 GPS 定位点的精度; 二是通过道路匹配算法，选取多条 匹配道路，并将 GPS 定位点匹配到可能性最大的待匹 配道路上［6］。 针对第二种途径，最关键的是要找到正确的匹配 道路。现在寻找匹配道路的算法主要有相似度算法和 模糊逻辑算法。相似度算法通过判断待匹配位置与 GPS 定位点的相似度，接着对所有待匹配道路的相应 匹配位置进行累加计算，将其结果作为待匹配路段与 定位轨迹的相似度，最后取相似度最大的道路作为匹 配结果［7］; 模糊逻辑算法主要是结合模式识别，建立道 路匹配模式，利用模糊综合评价模型，最终从多条候选 道路作综合评价，从而找到最可能匹配的道路。 然而，上述两种算法也存在一些不足之处，主要 有: ( 1) 模糊逻辑算法中的综合评价模型主要依靠三 个方面的因素，有距离因素、方向因素和连通性因素 引 言 0 全球定位系统( Global Position System，GPS) 是利 用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，其 成熟和发展为各类运动载体的精确定位提供了有力保 障。由于城市交通复杂，GPS 定位数据匹配率不高以 及实时性较差，影响了 GPS 在车辆导航定位中的应 用［1］。在