基于北斗卫星的列车定位地图匹配算法研究
发布时间：2021-08-26 19:55
在我国铁路发展飞速的环境下,铁路和人们出行的联系愈加紧密,列车行驶的安全问题受到大家高度重视,良好的列车定位技术是保障列车安全运行的关键。基于卫星导航的列车定位技术一直是国内外研究的热点,并且北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主研发、自主运行的全球卫星导航系统。因此研究基于BDS的列车定位技术对国家安全及社会经济是非常迫切的。为了更好的提高列车定位的准确性和稳定性,本文将基于BDS列车定位技术与地图匹配算法相结合来达到减小列车定位误差的目的。本文对基于BDS的列车定位地图匹配算法进行了深入研究,首先通过介绍BDS与地图匹配算法相关理论与技术,在此基础上提出了一种基于BDS的点到点的列车地图匹配算法,并通过基于概率估计的地图匹配算法来改进点到点的地图匹配算法。最后,本文通过对模型进行仿真,验证算法的有效性和可靠性。具体研究方法和创新性如下:1、针对列车定位模块精度易受干扰的问题,提出了一种基于BDS的点到点的地图匹配算法。通过设置相邻标记点的距离来进行网格划分,实现定位点与标记点的索引,缩小定位点相对应的标记点的范围,缩短了匹配时间;通过设计基于权重的匹配度函数将定位点与网格内的标记点进...
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２地图匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍａｐ?ｍａｔｃｈｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??图２．２为地图匹配示意图
?第二章ＢＤＳ导航系统与地图匹配算法相关理论与技术??地图匹配指的是用某种方式把一些定位点，通过一定手段校正，使其处于道路中心??线上的过程。??????７??图２．２地图匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍａｐ?ｍａｔｃｈｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??图２．２为地图匹配示意图。在该图中，ＢＤＳ的定位点为点ａ、６、ｃ、Ｖ、ｅ，但是??这些定位点均没有准确的定位在实际道路上，需要通过一定的地图匹配算法将ＢＤＳ定??位点匹配到实际道路中。??２．４．１点到点的匹配??Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ等人首次提出了点到点的地图匹配，通过搜索和估计与存储在地图数据库??中的点具有最接近几何距离的点作为相对应的匹配结果。该算法的优势在于算法比较简??单，计算量小，匹配速度快，劣势在于匹配精度低，实时性差，并且匹配结果受许多因??素的影响，尤其是与表示弧线的点集关系紧密联系。??点到点的匹配示意图如图２．３所示。从图２．３中可以看出，待匹配的点／＾到鸿点的??直线距离最短，因此按照点和点匹配的原则，為点就是车辆的匹配位置。然而我们从图??２．３中可以明显看出Ｐ点匹配到路段５上更为合理，因为点／５离路段Ｚ？的距离更近，这??样就会出现误匹配。我们可以根据点到线段距离的来进行点到线段的匹配。??Ａ）?Ａ?＾２?為?＾４??凡?孕?Ａ??图２．３点到点的匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｐｏｉｎｔ－ｔｏ－ｐｏｉｎｔ?ｍａｔｃｈｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??１５??
图２．４点到线的匹配??Ｆｉｇ．?２．４?Ｐｏｉｎｔ－ｔｏ－ｌｉｎｅ?ｍａｔｃｈｉｎｇ??２．４．３线到线的匹配??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于态势关联的地图匹配算法[J]. 滕志军,何义昌,李昊天,滕利鑫. 汽车技术. 2019(04)
[2]基于时空贝叶斯模型的快速地图匹配算法[J]. 程元晖,温熙华,韦学武,刘彦斌. 黑龙江交通科技. 2018(09)
[3]地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度动力分析[J]. 陈嵘,温静,李博,安博洋,徐井芒. 铁道工程学报. 2018(07)
[4]基于北斗短报文通信的应用软件管理与发布系统研究[J]. 曾亚,周琦,吴琼. 数字技术与应用. 2018(02)
[5]基于GPS的地图匹配算法研究[J]. 黄奕峰. 电子科技. 2017(06)
[6]一种地图匹配算法的设计与实现[J]. 李殿茜,王翌,刘垒,刘辉. 导航定位与授时. 2017(02)
[7]基于北斗卫星的宁夏偏远地区气象数据传输系统部署研究[J]. 陈增境,陈玉华,姜娜娜,卓凤艳. 信息通信. 2017(03)
[8]一种基于北斗卫星和轨道信息的列车定位算法研究[J]. 李卫东,刘福志. 工业控制计算机. 2016(10)
[9]北斗列车定位RAIM可用性预测方法研究[J]. 刘江,蔡伯根,王剑. 交通运输系统工程与信息. 2016(04)
[10]《中国北斗卫星导航系统》白皮书发表[J]. 刊综. 军民两用技术与产品. 2016(13)
博士论文
[1]地图信息识别和地图匹配算法的研究[D]. 李洋.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]基于GNSS的列车定位信息融合技术研究[D]. 王迪.兰州交通大学 2018
[2]基于BDS/INS的列车组合定位算法研究[D]. 刘福志.大连交通大学 2017
[3]基于北斗二代的移动自动闭塞下列车运行组织方法研究[D]. 朱咏秋.西南交通大学 2015
[4]车辆定位导航系统中地图匹配算法研究[D]. 李星军.西安电子科技大学 2015
[5]融入惯导传感信息的地图匹配算法的研究及应用[D]. 宋悦.北京交通大学 2013
[6]基于GPS的浮动车数据与实地图匹配的算法研究[D]. 邹珍.武汉理工大学 2013
[7]一种列车定位的地图匹配算法研究[D]. 裴家兴.北京交通大学 2008
本文编号：3364868
【文章来源】：大连交通大学辽宁省
【文章页数】：65 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．２地图匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍａｐ?ｍａｔｃｈｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??图２．２为地图匹配示意图
?第二章ＢＤＳ导航系统与地图匹配算法相关理论与技术??地图匹配指的是用某种方式把一些定位点，通过一定手段校正，使其处于道路中心??线上的过程。??????７??图２．２地图匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍａｐ?ｍａｔｃｈｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??图２．２为地图匹配示意图。在该图中，ＢＤＳ的定位点为点ａ、６、ｃ、Ｖ、ｅ，但是??这些定位点均没有准确的定位在实际道路上，需要通过一定的地图匹配算法将ＢＤＳ定??位点匹配到实际道路中。??２．４．１点到点的匹配??Ｂｅｒｎｓｔｅｉｎ等人首次提出了点到点的地图匹配，通过搜索和估计与存储在地图数据库??中的点具有最接近几何距离的点作为相对应的匹配结果。该算法的优势在于算法比较简??单，计算量小，匹配速度快，劣势在于匹配精度低，实时性差，并且匹配结果受许多因??素的影响，尤其是与表示弧线的点集关系紧密联系。??点到点的匹配示意图如图２．３所示。从图２．３中可以看出，待匹配的点／＾到鸿点的??直线距离最短，因此按照点和点匹配的原则，為点就是车辆的匹配位置。然而我们从图??２．３中可以明显看出Ｐ点匹配到路段５上更为合理，因为点／５离路段Ｚ？的距离更近，这??样就会出现误匹配。我们可以根据点到线段距离的来进行点到线段的匹配。??Ａ）?Ａ?＾２?為?＾４??凡?孕?Ａ??图２．３点到点的匹配示意图??Ｆｉｇ．?２．３?Ｐｏｉｎｔ－ｔｏ－ｐｏｉｎｔ?ｍａｔｃｈｉｎｇ?ｄｉａｇｒａｍ??１５??
图２．４点到线的匹配??Ｆｉｇ．?２．４?Ｐｏｉｎｔ－ｔｏ－ｌｉｎｅ?ｍａｔｃｈｉｎｇ??２．４．３线到线的匹配??
【参考文献】：
期刊论文
[1]一种基于态势关联的地图匹配算法[J]. 滕志军,何义昌,李昊天,滕利鑫. 汽车技术. 2019(04)
[2]基于时空贝叶斯模型的快速地图匹配算法[J]. 程元晖,温熙华,韦学武,刘彦斌. 黑龙江交通科技. 2018(09)
[3]地铁曲线尖轨道岔不可逾越速度动力分析[J]. 陈嵘,温静,李博,安博洋,徐井芒. 铁道工程学报. 2018(07)
[4]基于北斗短报文通信的应用软件管理与发布系统研究[J]. 曾亚,周琦,吴琼. 数字技术与应用. 2018(02)
[5]基于GPS的地图匹配算法研究[J]. 黄奕峰. 电子科技. 2017(06)
[6]一种地图匹配算法的设计与实现[J]. 李殿茜,王翌,刘垒,刘辉. 导航定位与授时. 2017(02)
[7]基于北斗卫星的宁夏偏远地区气象数据传输系统部署研究[J]. 陈增境,陈玉华,姜娜娜,卓凤艳. 信息通信. 2017(03)
[8]一种基于北斗卫星和轨道信息的列车定位算法研究[J]. 李卫东,刘福志. 工业控制计算机. 2016(10)
[9]北斗列车定位RAIM可用性预测方法研究[J]. 刘江,蔡伯根,王剑. 交通运输系统工程与信息. 2016(04)
[10]《中国北斗卫星导航系统》白皮书发表[J]. 刊综. 军民两用技术与产品. 2016(13)
博士论文
[1]地图信息识别和地图匹配算法的研究[D]. 李洋.北京交通大学 2013
硕士论文
[1]基于GNSS的列车定位信息融合技术研究[D]. 王迪.兰州交通大学 2018
[2]基于BDS/INS的列车组合定位算法研究[D]. 刘福志.大连交通大学 2017
[3]基于北斗二代的移动自动闭塞下列车运行组织方法研究[D]. 朱咏秋.西南交通大学 2015
[4]车辆定位导航系统中地图匹配算法研究[D]. 李星军.西安电子科技大学 2015
[5]融入惯导传感信息的地图匹配算法的研究及应用[D]. 宋悦.北京交通大学 2013
[6]基于GPS的浮动车数据与实地图匹配的算法研究[D]. 邹珍.武汉理工大学 2013
[7]一种列车定位的地图匹配算法研究[D]. 裴家兴.北京交通大学 2008
本文编号：3364868
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