针对简化路网的基于序列的双向合并地图匹配算法

简化路网具有结构简单、算法运行速度快的特点,对地图匹配算法的基础研究具有应用价值。本文针对简化路网的GPS轨迹数据地图匹配问题提出了一种基于序列的双向合并算法。实验结果表明:本算法不仅具有较好的匹配度,还优于现有的Passby算法和增量算法,并且在匹配过程中解决了遗漏路段和极值等错误问题。所以,本算法对于实际路网的地图匹配具有较好的借鉴作用。     

路网更新的轨迹-地图匹配方法

全面准确的路网信息作为智慧城市的重要基础之一,在城市规划、交通管理以及大众出行等方面具有重要意义和价值。然而,传统的基于测量的路网数据获取方式往往周期较长,不能及时反映最新的道路信息。近几年,随着定位技术在移动设备的广泛运用,国内外学者在研究路网信息获取时逐渐将视野转向移动对象的轨迹数据中所蕴含的道路信息。当前,基于移动位置信息的路网生成和更新方法多是直接面向全部轨迹数据施加道路提取算法,在处理大规模轨迹或者大范围道路时,计算量极大。为此,本文基于轨迹地图匹配技术,提出一种采用"检查→分析→提取→更新"过程的螺旋式路网数据更新策略。其主要思想是逐条输入轨迹,借助HMM地图匹配发现已有路网中的问题路段,进而从问题路段周边局部范围内的轨迹数据中提取并更新相关道路信息。该方法仅在局部范围内利用少量轨迹数据来修复路网,避免了对整个轨迹数据集进行计算,从而有效减少了计算量。基于OpenStreetMap的武汉市区路网数据以及武汉市出租车轨迹数据的试验表明,本文提出的路网更新方法不仅可行,而且灵活高效。     

一种路网拓扑约束下的增量型地图匹配算法

着眼于低频浮动车轨迹数据,对地图匹配问题进行了抽象,并分析了影响匹配结果的几何约束与拓扑约束。针对GPS采样的低频性和城市路网的复杂性,提出了一种路网拓扑约束下的增量型地图匹配算法（topology-constrained incremental matching algorithm,TIM）。选取北京市浮动车的GPS样例轨迹数据进行匹配,结果表明,该匹配算法在不同复杂程度的城市路网下均表现较好。     

一种改进的Marchal地图匹配算法

目前导航系统主要使用的是矢量地图,这种地图的更新周期比较长,新修的道路无法及时在地图上体现出来,使用这种不完整的地图进行地图匹配往往会导致错误的结果。为了解决此问题,本文提出了改进的Marchal匹配算法,并结合影像导航中的遥感影像对匹配信息进行实时反馈,实验结果表明,该算法可以较好地纠正矢量数据不完整时产生的错误,很大程度上提高了匹配的准确性,弥补了矢量地图导航时的不足,可以为影像导航系统提供保障服务。     

一种顾及道路复杂度的增量路网构建方法

针对传统路网采集和更新需要昂贵的实地测量以及大量的后续内业处理问题,提出了一种从大规模粗糙轨迹数据中自动生成路网的方法。该方法包含轨迹滤选和路网增量构建两步:第1步通过构建空间、时间、逻辑约束的规则模型,在消除数据中的噪音和冗余的同时,将原始轨迹进行合理分割,滤选形成规范轨迹集合;第2步基于信息熵计算轨迹点周围道路的复杂度,据此自动调节道路分割参数,不断将新产生的路段加入到路网,同时计算道路平均交通流量和速度等路况信息,遍历各规范轨迹的定位点重复以上处理过程,最终得到完整路网。通过昆明市200辆出租车采集的约6851万条轨迹数据进行路网构建试验,并与OpenStreetMap数据比较,证明了本文方法的有效性。与已有典型方法比较,本文方法能用更少节点提取更高质量的路网。     

一种改进的轨迹地图匹配算法

GPS轨迹数据数目的急剧增长,对地图匹配算法提出了严峻的考验。目前已有的地图匹配算法对于较为复杂的路段和具有低频GPS的数据很难达到很高的准确率。本文提出了一种基于HMM的改进的地图匹配算法,在求解最短路径距离时进行了改进。经试验验证,本文提出的算法相比传统HMM算法具有更高的准确率。     

基于路网惯导载体路径匹配的ICCP算法改进

惯性导航作为一种独立、便捷、稳定的导航方式,在众多对导航定位有特殊要求的领域正发挥着难以替代的作用。但惯性导航的误差会随时间逐渐积累,以至于出现较大偏差,直接影响了导航定位效果,因而在实际应用中是否能准确快速实时修正定位误差至关重要。针对目前普遍使用的轨迹匹配方法 ICCP算法,在数字化路网中惯导机动载体的路径匹配基础上对该算法的几个主要环节进行了改进。最后对照实验进行验证,实验表明,改进后算法的效率和精度有了显著提高。     

虚拟应答器复合地图匹配方法研究

针对目前虚拟应答器地图匹配采用直接投影法在复杂铁路路段上准确性差、匹配精度低的问题,该文提出了一种复合地图匹配算法。首先将铁路线路进行分段处理,然后根据所划分线路特征的不同,采用不同的地图匹配算法选取列车实际运行的匹配路段,最后进行仿真验证。通过与传统地图匹配算法进行对比,结果表明：在复杂路段下,复合地图匹配算法相对于传统地图匹配算法在匹配准确率上具有显著优势,具有较好的匹配效果,能够有效实现复杂路网下定位点的精准匹配,满足虚拟应答器的定位需要。     

径向基函数神经网络的路网自动匹配算法

针对VGI数据中检测更新的问题,该文提出基于径向基函数的神经网络自动匹配算法。通过选取路段的距离、方向、形状和长度4个空间特征的相似度作为衡量路段是否匹配的指标。考虑到4个空间特征指标对匹配的影响力不同,在RBF(radial basis function)神经网络中的隐含层对基函数引入粒度拉伸因子,使径向对称的RBF顾及各向异性。同时对输出层在线性加权求和函数的基础上引入sigmoid函数,使计算结果(路段的匹配度值)归一化。该算法对数据质量较差的VGI路网具有很好的匹配能力,与BP神经网络相比,RBF神经网络在地图匹配中具有更好的匹配效率。     

车辆定位的地图匹配算法研究

研究了车辆定位系统中道路匹配问题,提出基于权重参考车辆历史轨迹的匹配算法。结合车辆行驶状态,引入位置信息和方向信息的可靠性参数,有效融合两者信息。仿真实验表明,该算法能够获得较高的匹配精度。     

一种基于网络拓扑关系的地图匹配算法

地图匹配是车辆导航定位系统中提高定位精度的一种方法,其精度受定位数据、地图数据质量及坐标系转换关系的影响.在分析现有算法的基础上,提出了一种基于网络拓扑关系的地图匹配算法.该算法只需将GPS定位数据和GIS 数据相结合,即可用算法的形式解决地图匹配中一些常见的问题.实验证明:该算法是一种精度高、效率好、实用性强的地图匹配算法,具有较好的实用价值.     

一种基于网络拓扑关系的地图匹配算法

地图匹配是车辆导航定位系统中提高定位精度的一种方法,其精度受定位数据、地图数据质量及坐标系转换关系的影响。在分析现有算法的基础上,提出了一种基于网络拓扑关系的地图匹配算法。该算法只需将GPS定位数据和G IS数据相结合,即可用算法的形式解决地图匹配中一些常见的问题。实验证明:该算法是一种精度高、效率好、实用性强的地图匹配算法,具有较好的实用价值。     

道路网信息投影匹配方法研究

针对道路网线要素特点,提出了基于投影的道路网信息几何匹配方法。根据线段斜率,对线段进行投影、分割,提取线要素特征点,将复杂的道路网匹配转化为特征点匹配,可解决复杂的多对多匹配。通过渐进式的匹配策略,逐步、快速缩小匹配范围,提高了匹配效率。通过实验合理地调整匹配阈值,减少漏匹配与误匹配,提高整体匹配准确率。结果表明,本算法效率高,可靠性好,符合应用需求。     

A Chain-Code-Based Map Matching Algorithm for Wheelchair Navigation

Accurate vehicle tracking is essential for navigation systems to function correctly. Unfortunately, GPS data is still plagued with errors that frequently produce inaccurate trajectories. Research in map matching algorithms focuses on how to efficiently match GPS tracking data to the underlying road network. This article presents an innovative map matching algorithm that considers the trajectory of the data rather than merely the current position as in the typical map matching case. Instead of computing the precise angle which is traditionally used, a discrete eight-direction chain code, to represent a trend of movement, is used. Coupled with distance information, map matching decisions are made by comparing the differences between trajectories representing the road segments and GPS tracking data chain-codes. Moreover, to contrast the performance of the chain-code algorithm, two evaluation strategies, linear and non-linear, are analyzed. The presented chain-code map matching algorithm was evaluated for wheelchair navigation using university campus sidewalk data. The evaluation results indicate that the algorithm is efficient in terms of accuracy and computational time.     

面状居民地匹配骨架线傅里叶变化方法

道路网匹配过程往往采用全局遍历的搜索模式,这种模式会影响匹配效率。针对这一问题,提出一种利用道路分类的层次迭代匹配新方法。首先,依据拓扑关系对道路进行分类,并按道路类型将其划分为匹配层和非匹配层,其中划分至匹配层的道路类型数量较少;其次,对匹配层匹配,并只在同种类型道路集中搜索匹配对象,从而避免全局遍历;然后,将非匹配层中剩余未匹配的道路视为新道路网,重新依据拓扑关系分类,划分出新的匹配层和非匹配层,仍按相同方法进行匹配,如此迭代直至匹配结束;最后,对少量无匹配对象道路进行全局遍历检查,作为提高匹配正确率的有效补充。实验结果及对比分析表明,该方法避免了全局遍历匹配,减少了不同层次间道路的干扰,有效提高了匹配的效率和正确率。     

一种基于复杂网络的道路匹配方法

为了满足用户对数据现势性的要求,应当保证道路数据的及时准确更新,其关键是对同名道路数据进行匹配。鉴于对道路进行整体分析,道路的形状特征变得尤为重要,因此提出了基于复杂网络的道路匹配方法。该方法利用复杂网络理论分析每条道路的形状特性,得到相关的形状参数,再结合距离、方向等指标的参数计算得到总的相似度,从而选出最佳的匹配道路。这种方法计算简单,对道路的形状特征能很好地描述,并能很快地从候选匹配道路中识别出匹配道路。实验结果表明,将该方法用于道路匹配具有较高的准确率和可靠性。     

一种改进的快速浮动车地图匹配方法

浮动车地图匹配算法能够实现浮动车离散点与路段的快速准确匹配,是浮动车路况信息生成技术中的核心环节。本文针对现有方法的不足,实现了建立定位点的有效阈值缓冲区,并依据空间关系检索候选匹配路段,研究实现了一种利用行驶速度、行驶方向、投影距离、行驶距离4个参数进行行车轨迹判别的逻辑匹配算法。试验表明,该方法无需对路网数据进行大量的前期处理工作,简化了候选匹配路段的检索过程,在保证匹配正确率的同时也表现出了更高的效率。     

一种改进的基于道路网络距离的K近邻查询算法

研究了空间网络数据库中的K近邻查询,提出了一种新的基于道路网络距离的KNN查询算法。这种方法以已有的道路网络模型框架为基础,通过预计算NN表,减少了昂贵的最短路径计算,利用两个链表记录已访问弧段的信息,避免了不必要的磁盘I/Os,从而有效地提高了算法效率。实验结果表明,在目标点分布比较密集的情况下,本算法明显优于其他算法。     

基于模糊数学的多因素道路网权值确定算法

提出了基于模糊数学的权值确定算法,并借助于模糊理论工具将影响权值的模糊因素进行综合评价,得到的计算结果综合了多方面因素影响。通过与静态权值的路径分析算法比较,发现该算法的计算结果能更好地满足驾驶者实际需求,且并没有因考虑因素增多而影响算法效率。