基于网格索引的地图匹配算法

为提高地图匹配系统的定位实时性和准确性,提出一种逐级分区域的网格索引法,将路网地图进行网格划分,采用逐级索引定位的方式,不断地缩小定位范围,从而能够更高效更精确地确定候选匹配路段。该方法大大缩小了GPS数据匹配耗时,同时由于候选路段的数量减少,也显著地提高了匹配准确率。     

基于切换定位技术的城市近郊快速路地图匹配算法

基于蜂窝移动通信网络中切换定位技术的特点,提出一种城市近郊快速路地图匹配算法。以完备的导航电子地图和可靠的切换位置数据库作为地图匹配的前提条件,该算法首先选择切换在候选路段的发生频率和相邻切换间可能行驶路径选择概率依据贝叶斯决策理论建立相邻切换地图匹配置信函数,然后根据相邻切换地图匹配置信函数计算结果遵循连通性原则完成...     

现代交通管理系统

本文提出利用红外探测技术及信息采集技术建立汽车信息采集站,用来确定行驶的汽车位置.利用信息高速公路将汽车信息采集联网组成汽车交通管理系统.它具有交通管理和汽车定位的功能.在文中分析了交通管理系统的可行性.     

基于路径旅行时间分析的交通异常检测方法

为了综合考虑连续路段通行能力波动对旅行时间的影响,避免由单一路段通行能力的常规性波动所导致的交通异常误判,提出了一种基于路径旅行时间分析的交通异常检测算法。该算法将深圳市路网网格化为若干个地理子区,以地理子区为单位,使用ST-matching地图匹配算法将深圳市出租车GPS坐标记录点匹配到相应路段,采用基于密度的DBSCAN聚类算法计算路径旅行时间的时变异常阈值,来判定旅行时间的异常。该方法成本低廉,实施难度小,能精确灵敏地检测交通网络异常。     

一种基于车间通信的交通信息采集方法

为了及时、准确地获取城市道路交通信息,提出了一种基于车间通信的交通信息采集方法,将具有车间通信功能的车辆视为路网中的移动传感器节点;路旁基站通过对节点采集到的交通数据进行分析,得到路段实时交通状态。另外,还设计了基于上述方法的无线交通信息服务系统(WTISS)原型,同时结合Paramics、NS2、Matlab、MySQL等工具完成了WTISS仿真系统,并在该仿真系统上验证了本文方法的正确性。     

基于摄像头和车道线的增强定位系统

针对传统利用摄像头识别的车道线侧向定位技术中,因车道或者其左右边界点匹配错误导致换道等工况下行驶易造成较大定位误差的问题,本文结合换道识别方法,首先提出了多指标加权评价地图匹配算法,设计了车道左右边界点确定方法;然后,在准确匹配到车道和其边界点的基础上,提出了一种基于摄像头的双边界线侧向定位方法,提高了车辆相对车道的侧向定位精度;最后,将摄像头与全球定位系统（GPS）、惯性测量单元（IMU）、轮式里程计和轻量化车道级地图融合形成一个完整的定位系统。实验结果表明,与传统利用摄像头与车道线融合定位方法相比,本文设计的定位系统精度和稳定性有了明显提升,为自动驾驶定位提供了一种低成本、高精度的解决方案。     

基于投影的地图匹配改进算法

针对基于投影的地图匹配算法在道路网复杂、平行路段和交叉路口匹配正确率不高,容易出现误匹配的问题,利用道路网的拓扑连通性以及行车方向、转向等行车限制条件,引入驾车路线定义,提出一种基于投影的地图匹配改进算法。改进的算法简化了投影匹配路段筛选过程,可更快地确定投影匹配路段,并减少计算量。该算法既具有原投影匹配算法逻辑简单、实时性好的优点,又能大大提高匹配正确率。     

基于分层模糊控制的地图匹配算法

地图匹配能够将车辆定位信息与路网电子地图相结合,是车辆导航系统中重要的定位技术.为克服地图匹配过程中当前定位点信息不足的缺点,充分利用车辆定位的历史轨迹信息,引入了Fréchet距离来定义两曲线间的距离,并且提出了基于分层模糊控制的地图匹配算法,简化了规则而且提高了运算效率,最后推导出可信度P作为地图匹配效果的评价指标.这种算法不仅能够在出现匹配错误时为使用者提供警告信息,而且还提供了一种能迅速从错误中调整恢复的方法.试验结果表明了该算法的有效性.     

路面路标高精度地图构建与多尺度车辆定位

为提高智能车定位精度,提出一种利用路面标志构建高精度地图的方法,并在制作的地图基础上提出多尺度车辆定位算法.以路面路标为核心构建高精度视觉地图,地图中每个路标均包含路标视觉特征、几何结构信息,以及其在参考坐标系的精确的位置关系.在定位过程中,首先通过GPS粗匹配计算车辆位置在地图中的位置范围;然后匹配地图中的视觉特征实现路标级定位;最后通过地图中的路标的几何结构信息与参考位置关系实现车辆位置的精确计算,从而实现基于路面路标高精度地图的车辆多尺度定位.针对某大学校园约3.4 km的道路路面标志(包括路面直行箭头、右转箭头、井盖等)进行高精度地图构建,并以之为基础实现车辆定位.定位实验结果表明:算法平均定位误差为12.5 cm,最大定位误差为23.3 cm.定位采取先制图后定位以及多尺度匹配的策略为高精度智能车定位建议了一种新的方法.     

基于P-L特征提取的SLAM地图构建算法

针对室外环境中基于点特征的同时定位与地图构建(SLAM)算法中存在的计算复杂度与信息丰富度之间的矛盾,提出了提取室外环境点特征并转化为线特征的P-L(Point to Line)地图构建算法.通过连续提取的树木特征点,采取点-线匹配并保存线特征的方法设计地图关联的概率统计方案,将室内环境基于线特征的地图构建方法延伸到室外环境,形成SLAM地图构建中室外环境信息表达的新方法.选用鲁棒滤波算法,在MATLAB实验环境下进行仿真实验,结果表明,采用文中提出的方法可以降低信息表达的复杂度,验证了所提方法的可行性,为进一步室外场地跑车试验奠定了基础.     

基于点线特征的快速视觉SLAM方法

为了提高RGB-D相机同时定位与地图构建（SLAM）系统在弱纹理场景下的定位精度和鲁棒性,提出快速的基于点线特征的SLAM方法. 在非关键帧的追踪过程中,基于描述子进行点特征匹配,基于几何约束进行线特征匹配;当插入新的关键帧时,计算线特征描述子以完成关键帧间的线特征匹配,并利用线特征三角化算法生成地图线. 通过降低线特征匹配过程运算量来提高SLAM系统的实时性. 此外,利用线特征的深度测量信息构造虚拟右目线段,并提出新的线特征重投影误差计算方法. 在公开数据集上的实验结果表明,与ORB-SLAM2等主流方法相比,所提算法提高了RGB-D SLAM系统在弱纹理场景下的定位精度;与传统点线特征结合的SLAM方法相比,所提算法的时间效率提高了约20%.     

基于IPv6的智能交通信息采集与处理方法

分析了现有主要的交通信息采集方法及其不足,设计了一种基于IPv6的智能交通系统(ITS)框架及利用C语言评议实现的信息采集与处理方法。结合交通仿真软件VISSIM生成的交通数据,该方法实现了车辆、道路、人和建筑的智能匹配,可以实时跟踪微观车辆,也可以进行区域交通状态的实时判别,为交通的智能管理与控制提供了数据支持。     

GPS浮动车数据时间间隔优化方法

针对目前GPS浮动车交通信息采集系统的数据采样时间间隔和数据传输时间间隔主要凭借主观经验确定,或者相关理论研究不同程度脱离实际应用的问题。经过分析相关影响因素,提出了能够体现GPS浮动车交通信息质量与数据时间间隔之间关系的衡量指标,设计了数据采样时间间隔与数据传输时间间隔的优化方法,并且利用实测数据进行了实例验证。结果表明,文中设计的数据时间间隔优化方法可以直观、有效地确定最优数据采样时间间隔与最优数据传输时间间隔,可为GPS浮动车交通信息采集系统的参数设置提供可靠的理论依据。     

A Map-Matching Algorithm for GPS/DR Integrated Navigation Systems Based on Dempster-Shafer Evidence Reasoning

GPS (Global Positioning System) has been widely used in car navigation systems. Most car navigation systems estimate the car position from GPS and DR (dead reckoning). However, the unknown GPS noise characteristic and the unbounded DR accumulation of errors over time make the position information with undesirable position errors. The map matching can improve the position accuracy and availability of the vehicular position system. In this paper, general principle of map matching is investigated according to segmentation and feature extraction, and a map matching algorithm based on D-S (Dempster-Shafer) evidence reasoning for GPS integrated navigation system is proposed, which can find the exact road on which a car moves. For the experiments, a car navigation system is developed with some sensors and the field test demonstrates the effectiveness and applicability of the algorithm for the car location and navigation.     

基于3G网络的校车安全信息综合系统

针对频发的校车事故及国家制定的相关政策和标准,提出了一种基于3G网络的校车安全信息综合系统,利用车载信息采集模块和远程校车安全管理软件实现对校车安全信息的采集、传输和管理。系统可以采集地理位置、故障信息、车速和车载人数等校车安全信息,利用数据库和GIS电子地图实现校车管理、安全信息统计和校车行为监控,可以减少因车辆故障、超速、超载和不按规定路线行驶而导致的校车事故,对保证少年儿童乘车安全具有重要的意义。     

基于混合传感器网络的城市智能交通系统构建

实时交通流信息的获取手段日益丰富,其应用正向着实时动态智能交通调控,实时交通信息服务及二者集成的方向发展.如何通过多样化的采集手段高效获取高准确度的实时交通流信息,并应用于上述三个方面是智能交通系统建设需要面对的问题.针对上述问题,结合国内外现有理论与实践的状况,依据传感器绝对地理位置动态特性的不同,提出了基于混合传感器网络(即基于无线移动传感器和固定传感器网络)的城市智能交通系统建设架构.该解决方案基于路段前置机,支持高实时性的分布式多级数据融合计算,较好解决了现有多类传感器系统彼此独立、集中式处理造成的实时性低下、结果不可靠等问题.相对于单纯的无线传感器网络,具有更高的现实可行性.     

Screening and reconstruction of real-time traffic data

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无监督的三维模型簇对应关系协同计算

针对近似等距的非刚性变换的三维模型簇对应关系计算准确率不高的问题,提出采用无监督的三维模型簇对应关系协同计算的新方法.通过三维点云特征提取模块,获取将位置、细节信息更丰富的低维特征与语义信息更丰富的高维特征相融合后的特征.在无监督深度函数映射模块中,将提取到的融合特征转换为谱描述符,计算函数映射矩阵,对该矩阵施加加权正则化约束项,得到最优的函数映射矩阵.在模型簇对应关系协同计算模块中,结合循环一致性约束与函数映射理论,求解最优的目标函数,得到最优的模型簇对应关系.实验结果表明,所提算法在FAUST、SCAPE和TOSCA 3个数据集上所构建的模型簇对应关系测地误差均小于目前主流方法,映射结果更加平滑,对应关系更加准确,具有良好的泛化能力.     

A novel vehicle navigation map matching algorithm based on fuzzy logic and its application

A new real-time map matching algorithm based on fuzzy logic is proposed. 3 main factors affecting the reliability of map matching, including the distance between the vehicle location and the matching road segment, the angle between the vehicle direction and the road segment direction and the road connectivity are discussed. Fuzzy rules for the distance, angle and connectivity are presented to calculate the matching reliability. 2 indicators for estimating the matching reliability are then derived, one is the lower limit of the reliability, and the other is the limit error of the difference between the maximal value and the second-maximal value of the reliability. A real-time mapmatching system based on fuzzy logic is therefore developed. Using the real data of global positioning system(GIS) based navigation and geographic information system(GPS) based road map, the method is verified and the results prove the effectiveness of the proposed method.