基于最小二乘法的联合地图匹配算法的研究

地图匹配是车辆监控与管理系统的主要功能之一.从提高地图匹配算法准确率和缩短监控系统所需地图匹配时间的角度出发,提出了一种新的基于最小二乘法的联合地图匹配算法.该算法利用最小二乘法改进几何线到线地图匹配算法和拓扑结构地图匹配算法,根据路段混合使用算法,能实时准确地将行驶车辆匹配到相应的道路上.实验仿真表明,该算法为几何线到线在平行路段匹配不准的问题和拓扑范围越大匹配越不准的问题提供了有效的解决方法,具体可应用于路网密集的区域,为路网密集区域的道路定位与路径匹配提供准确和快捷的途径.     

基于浮动网格的路段检索方法

地图匹配是将车辆原始的GPS轨迹数据映射到实际道路网络上的过程, 其中为GPS轨迹点检索候选路段是地图匹配的首要环节, 然而不同的候选路段检索方式会直接影响地图匹配的准确性和效率. 本文针对城市路网环境下的低频采样GPS轨迹数据, 提出了一种基于浮动网格的路段检索方法. 该方法利用GeoHash网格编码, 采用浮动GeoHash网格的方式, 为轨迹点检索候选路段. 其次为了验证方法的可行性, 本文通过隐马尔可夫模型, 结合道路网络的拓扑结构以及轨迹的时空约束条件, 采用增量的方式, 利用维特比算法计算得到局部最优解. 最后使用贪心策略, 从已经得到的局部最优解中依次延伸得到全局最佳匹配路径.     

智能交通领域中地图匹配算法研究

地图匹配是智能交通系统领域的研究热点和难点。通过地图匹配来实时获得车辆所在道路及位置信息是一种比较普遍而且成本较低的方法。整理和分析了近年来关于地图匹配算法的文献,将地图匹配的处理算法分为几何匹配的算法、基于拓扑结构的算法、基于概率统计的算法和先进算法,并且系统地介绍了各篇文献中典型的地图匹配算法,比较了各种方法的差异,探讨了其 未来发展趋势。     

基于模糊逻辑的GPS／DR地图匹配算法

一个好的地图匹配算法对改善智能运输系统的导航性能起着至关重要的作用,能够在很大程度上提高导航系统的定位精度。本文提出一种基于模糊逻辑的综合地测匹配算法。该方法把GPS／DR传感器得到的定位信息和电子地图库的数据作为算法的输入,通过逻辑评判输出最佳匹配路段,并在道路拐弯处通过拓扑荧系选择候选道路。仿真实验证明,引用该算法后地图匹配效率和准确性都有很大的提高。     

大规模轨迹数据并行化地图匹配算法

为解决大规模轨迹数据的地图匹配问题,提出一种并行化的地图匹配算法。该算法将数据转换为弹性分布式数据集,利用Spark算子并行化计算出轨迹点的匹配路段,对原始GPS轨迹点进行校正,并采用GeoHash编码对候选路段的选取进行优化。采用Spark集群平台和约14.7 GB的西安市出租车轨迹数据对方案的规模增长性、加速比和可扩展性等性能进行了实验分析,并与一种基于Hadoop的同类地图匹配算法进行了性能比较,实验结果显示所设计算法效率提高了约31倍,表明本方案有较大的改进。     

基于匹配度加权递推的地图匹配算法的研究

在地图匹配算法的基础上,设计了匹配度加权递推的地图匹配算法。该算法通过设置匹配度阀值,可以有效消除存在于最佳匹配路段挑选中的模糊性以及地图匹配的正确性问题。     

基于条件随机场和低采样率浮动车数据的地图匹配算法

提出了一种基于条件随机场和低采样率浮动车数据的地图匹配算法。首先建立道路网络模型,在此基础上,计算GPS观测点可能匹配的候选投影点集合以及集合中每一个候选投影点的观测概率,再计算相邻GPS观测点的候选路径集合以及每两个相邻候选投影点之间的传递概率;然后根据这些候选投影点和候选路径,在滑动窗口内,基于条件随机场模型应用前后向递归算法,计算每个候选投影点的概率权重值;最后根据概率权重值,选取GPS观测点的最佳匹配投影点。该算法(FB-MM)在低采样率的情况下,综合考虑了道路网络的拓扑结构和GPS观测点之间的关联信息,实现了较好的地图匹配效果。     

复杂路段的角度差和后续点地图匹配方法

针对仅依靠距离和轨迹与路径的相似性来判断正确道路的方法,在并行和交叉路段的复杂路网环境中,易匹配到相邻路段或部分不可达的路段,导致匹配错误的问题,提出采用线性回归模型的方法,其能更精确地描述道路形状在转弯处的变化,根据路段方向和移动对象移动的方向差判断并行或交叉路段,并通过参照多个后续点的匹配情况,实现复杂路段处的地图匹配,减少匹配错误。此外,还提出简化聚类的路网补全方法,可以解决部分GPS点周围缺失候选路段无法匹配的问题,并采用四叉树索引地图数据,提高效率。对比实验结果表明在轨迹点数较少时,与现有的基于隐马尔可夫模型的概率匹配方法相比,时间最多减少了62%,更适合时效性要求高的应用场景,与传统的几何匹配方法相比,匹配精度提高了3%,且更适合复杂路段匹配。     

改进的基于投影的地图匹配算法

分析了基于投影的地图匹配算法,针对其局限性提出了一种改进的基于投影的地图匹配算法。通过改进算法中的八向链码,建立了线性数学模型,解决了从众多候选路段中确定GPS位置点的匹配路段这一关键问题。设计了改进的基于投影的地图匹配算法流程图,并通过结果验证了改进后的算法在匹配精度和单点匹配时间两方面都要优于原算法。     

无线定位中的地图匹配技术研究

针对基于无线定位的交通信息采集中地图匹配问题,提出一种新的地图匹配算法,算法提取连续多个位置点的瞬时位置、方向和相邻时刻的运动距离构成具有三个特征变量的子时间序列,并用DTW来进行车行轨迹与候选路段的相似性测量,然后利用模糊偏序关系得到相似性的综合评估,将与移动台运动轨迹最相似的路段作为匹配点所在路段。实验结果证明了算法的有效性。