一种改进的嵌入式导航地图匹配算法

为提高在嵌入式环境中对地图数据的检索速度,提出了一种动态分块算法.该算法根据导航电子地图中的地理特征数量对地图进行动态分块,通过增加地图分块后数据的存储空间,减少检索数据的时间,从而提高算法实时性.在地图分块后,实现一种融合地图拓扑和D-S证据推理方法的地图匹配算法,以提高系统的准确性和稳定性.仿真结果表明,地图动态分块算法能够提高系统实时性,地图匹配算法能够快速、准确地匹配正确道路.     

基于D-S证据推理的车辆导航系统地图匹配算法

研究地图匹配算法中的匹配道路的选择问题,提出基于D-S证据推理理论的地图匹配算法.根据D-S证据推理的基本原理,结合车辆行驶情况,给出当前时刻车辆位置信息和方向信息的基本概率分布函数的设计方法.按照D-S合成公式,对位置和方向信息进行融合,并根据融合结果选择匹配道路.在设计方法中,引入位置信息和方向信息的可靠性参数.仿真结果表明,该方法是行之有效的,通过适当地调整可靠性参数的值,就能识别出车辆所在的道路.     

车辆导航中地图匹配算法的研究

地图匹配是借助GIS电子地图数据库中的高精度道路信息作为分类模板来进行模式识别,根据识别结果计算和显示车辆行驶的正确位置并校正GPS接收数据的定位误差。本文通过比较分析现有的地图匹配算法,从效率、精度、程序设计三方面进行考虑,提出一种新型快速的地图匹配算法。在不降低计算准确性的基础上大大减少了运算复杂度,提高了时间效率,更能够适应实时车辆导航系统的需求。     

基于模糊神经网络的地图匹配算法

提出了基于模糊神经网络的新的地图匹配算法.该算法综合了数字道路信息和GPS/DR定位信息,提取两个重要参数作为输入变量,即定位点到候选路段的投影距离及定位航向与候选路段方位角差.设计出了四层模糊神经网络及改进的收敛学习规则.实验结果表明所提出的算法能很好地匹配车辆行驶路段位置.     

面向车辆监控导航的地图匹配算法研究

在引入地图匹配问题的基础上,针对传感器给出的车辆位置信息的不确定性,提出了基于准投影和曲线拟合的实时地图匹配算法,以适应车辆监控导航实时性的要求。该算法以选取与车辆行进方向一致的道路为核心,利用孤立点轨迹提取和GPS坏点过滤,取消由电子地图数据不完整和坐标变换误差引起的限制,简化运算的复杂度,并能在电子数据不完整或局部路网数据错误的情况下正常运行,从而为车辆监控导航准确性研究提供了基础。实验表明,该算法能够适应实时监控导航系统的需求,而且具有良好的实时性和鲁棒性。     

一种适于车辆导航系统的快速路径规划算法

针对城市道路网图节点数较多,经典的求解最短路径的Dijkstra算法存在计算时间较长的问题.对矢量化的城市道路网图的特点进行分析,给出了道路网图的计算机存储结构,提出一种快速求解城市道路网两节点间的最短路径近似算法.算法的实现采用双向式搜索法、投影法和夹角最小的方法.理论分析和实验结果表明,和Dijkstra算法相比,该算法尽管有时得不到最优解,但能大大减小搜索空间,提高搜索速度,时间复杂性不超过O(N),适用于车辆导航系统.     

基于Android移动终端的车辆导航地图匹配算法研究

基于Android移动终端设计了一种基于路网拓扑结构的地图匹配算法,将地图匹配分成定位数据预处理、确定车辆所在路段、确定车辆匹配位置和出错检测等4个相对独立的过程．算法在过滤掉异常定位数据后采用航位推算进行补偿,使用考虑距离和方向两种要素的加权评估模型确定匹配路段,在确定匹配位置时对常用的垂直投影进行改进,得到一种优化方法．结果表明,该算法具有较高的路段识别正确率,优化方法相对于垂直投影法在位置精度上有所提高,地图匹配效果好．     

车辆导航中带匹配度反馈的模糊地图匹配算法

连通性是车辆导航中车辆与地图匹配的一个重要因素,它利用历史匹配信息以改善匹配连续性,但同时也可能由于引入错误信息而使匹配结果恶化。该文在多因素综合的模糊地图匹配基础上计算匹配度,对匹配结果的可信程度进行评价。该匹配度通过反馈方式在下一次匹配的连通性因素中加以利用。实验表明带匹配度的反馈模糊地图匹配方法可以使连通性得到更加合理有效的使用,从而使地图匹配效果得到改善。     

车辆导航定位中地图匹配的MP模型

提出了地图匹配的数学框架,建立了地图匹配的极大验后估计模型,即ＭＰ模型,该模型能够最优的将原始位置观测值转化到路网上去。     

地图匹配的新算法

提出地图匹配的两种新算法.一种算法是不断判断相邻测量点连线与道路l是否相交,另一种算法是先求部分测量点的凸壳CH,然后判断道路l与CH是否相交或CH是否包含l.这两种算法与传统方法完全不同,是采用计算几何中的方法设计的(非数值计算),具有算法简单、不需要数据融合、极少需要行车方向等优点.     

基于遥感影像的车辆导航研究

针对当前车辆导航系统均以二维矢量地图为工作底图,不够直观、精确,同时现实性较差,不能实现小区内的导航,提出一种基于遥感影像的车辆导航技术思路,利用高精度遥感影像作为工作底图,从GPS接收机中得到相关定位信息,将定位点导入经过校准后的遥感图像上.同时为了提高定位精度,在遥感图像上进行道路提取,实现地图匹配,从而达到车辆导航的目的.实验证明,该技术具有较高的直观性和形象性,能满足目前导航需求.     

车载GPS/DR/电子地图组合定位导航研究

针对单一导航定位手段的精度和使用范围在车辆导航定位技术中的局限性,提出了采用GPS、DR与电子地图组合导航的方案.经过对GPS/DR/电子地图组合导航定位方法地深入研究,表明GPS/DR电子地图组合导航是一种较为理想的车辆导航方式,它克服了GPS信号受阻时定位间断或失效的缺点,又避免了航位推算定位误差随时间的积累,提高了导航定位的精度并扩展了使用范围.     

限制搜索区域的距离最短路径规划算法

提出一种时间复杂度为O(n)的限制搜索区域距离最短路径规划算法(n为路网节点数).算法设计的基础是,经典Dijkstra算法搜索时的无方向性及实际城市道路网络特有的空间分布特性.算法实现采用邻接表数据结构和限制搜索区域的搜索机制,即利用实际城市道路网络的空间分布特性,合理限制算法的搜索区域.结合路径规划算法在实时车辆导航系统中的实际应用,给出了该算法的应用实例,实验结果表明,该算法能将路网中任意两点间的最短路径解算时间控制在3 s以内.     

In-vehicle GPS/DR navigation system development and test results in Singapore

This paper introduces the in-car navigation system prototype development and test results under the context of Singapore. In the system, integrated GPS/DR is used for continuous vehicle positioning. A digital road network map database is built for the whole Singapore. The database is designed to support map matching, route determination, and route guidance functions. The prototype system demonstrates GPS positioning of the vehicle in real-time, tracking the vehicle onto a digital map with fix updates every one or two seconds.With the map matched vehicle location on the map, voice and/or text guidance is provide to the driver. The vehicle position can also be transferred to control centre through communication data link for the purpose of fleet management.     

Tight integration of digital map and in-vehicle positioning unit for car navigation in urban areas

Now GPS has been widely used for land, sea and air navigation.However, due to signal blockage and severe multipath environments in urban areas, such as in Hong Kong, GPS alone can not satisfy most land vehicle navigation requirements. Dead Reckoning (DR) systems have been widely used to bridge the gaps of GPS and to smooth GPS position errors. However,the DR drift errors increase with time rapidly and frequent calibration is required. Under the normal situation, GPS is sufficient to provide the calibration to the DR unit. However, GPS may not be available in urban areas for more than 20 min, and the DR position errors can reach hundreds of meters during the period. As land vehicles have to be on roads, digital map can be used to constrain the locations of vehicles, known as map-matching.One of the main problems for map-matching techniques is mis-matching, that may be caused by the positioning sensor errors and the complexity of city road network. In this paper, a newly developed model to tightly integrate digital map and in-vehicle positioning unit for car navigation is introduced.With this method, it improves the position accuracy by constraining the vehicle location on the roads. Moreover it provides the close-loop controls for the DR drift errors by feeding back the coordinates of the feature points of the road network and road bearings to the DR unit and therefore the navigation system can be used for longer period when GPS is not available.Extensive tests have been carried out in Hong Kong. It demonstrates that this close-loop approach is much better on the reliability of map-matching, as the positioning sensor errors are constantly calibrated by the digital map.     

一种基于相关性分析的地图匹配方法

为了改善机动车导航地图匹配的精度,提出了一种新的基于递推轨迹与候选路径相关性分析的地图匹配方法.为了获得最佳匹配路径,分别计算递推轨迹曲线和候选路径曲线的切向量角,并沿曲线分段计算切向量角的一阶差分,剔除机动车递推轨迹曲线与候选路径曲线间的相对转角,将二维曲线相关问题降为一维曲线的相关问题.基于差分切向量角序列,计算递推轨迹曲线与不同候选路径曲线的相关系数,获得最佳匹配路径,定义具有最大相关系数的路径段为最佳匹配段.实例说明,新的地图匹配的方法对相似候选路径具有正确的分辨能力,对递推数据的随机误差有较强的鲁棒性.     

基于模糊逻辑的综合地图匹配算法

车辆导航系统大都采用航位推算和GPS来估计车辆的位置,由于受GPS噪声的影响,实际测量的位置往往带有偏差。应用数字化道路图的地图匹配算法可以解决这一问题。提出基于模糊逻辑理论的综合地图匹配算法,充分考虑了道路几何特性以及GPS测量数据的偏差特性,实验证明该算法是有效和可用的。