基于GPS的地圖匹配算法研究.pdf

1、地圖匹配的過程是指以一系列可能存在有噪音的全球定位系統(tǒng)的坐標(biāo)點(diǎn)作為輸入,輸出此系列坐標(biāo)點(diǎn)在真實(shí)地圖道路網(wǎng)上位置的估計(jì)。現(xiàn)在可利用的全球定位系統(tǒng)坐標(biāo)軌跡數(shù)據(jù)有很多,比如來自于車載全球定位系統(tǒng)設(shè)備及個(gè)人數(shù)字設(shè)備等。地圖匹配過程在基于全球定位系統(tǒng)的應(yīng)用當(dāng)中扮演著非常重要的角色,比如路線導(dǎo)航,車隊(duì)管理,道路交通流量監(jiān)測(cè)等,因?yàn)檫@些應(yīng)用需要知道當(dāng)前車具體是在哪條路上。然而,盡管現(xiàn)在已經(jīng)有非常多的地圖匹配方法已經(jīng)被提出,但是它們當(dāng)中的大部分都是在從

2、事先規(guī)劃好的路徑上收集的低噪音的數(shù)據(jù)集上進(jìn)行評(píng)估的。此外,各個(gè)方法之間的對(duì)比也非常有限。
　　在本課題當(dāng)中,我們首先對(duì)各個(gè)不同算法所用到的計(jì)算權(quán)重的數(shù)學(xué)方程公式進(jìn)行分類,并將使用得比較廣泛的特征進(jìn)行聚合,從而將已有算法分成三類:增量權(quán)重最優(yōu)方法,全局權(quán)重最優(yōu)方法及基于幾何學(xué)的全局化方法。而后我們針對(duì)全局權(quán)重最優(yōu)方法創(chuàng)新性地提出一種評(píng)估框架,用來評(píng)估各個(gè)算法的優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)。為了較為全面的評(píng)估各類算法,我們使用了三種不同的數(shù)據(jù)集來進(jìn)行評(píng)

3、估各類當(dāng)中的代表性算法。這三種數(shù)據(jù)集分別是:GIS CUP2012數(shù)據(jù)集,從上海市區(qū)收集具有高噪音的數(shù)據(jù)集以及北京真實(shí)出租車的數(shù)據(jù)集。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,全局權(quán)重最優(yōu)方法以及基于幾何學(xué)的全局化方法具有最高的正確率,但是每一種卻有自已對(duì)應(yīng)的缺點(diǎn)。
　　基于這個(gè)觀察,我們提出了自已的混合算法,該算法將全局權(quán)重最優(yōu)方法當(dāng)中的優(yōu)化過程引入到全局基于“弗雷歇距離”的幾何全局化方法中。該混合算法在實(shí)驗(yàn)當(dāng)中表現(xiàn)較為出色:在不同的采樣率以及不同的數(shù)據(jù)集