基于模糊逻辑的综合地图匹配方法研究与实现

发布时间：2017-04-27 00:10

  本文关键词：基于模糊逻辑的综合地图匹配方法研究与实现，，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着经济社会的发展,国内交通建设得到了很好的发展,在这种背景下,一方面是道路交通网络的日趋复杂化,另一方面是车辆数的迅猛增长。结果导致交通拥堵问题日益严重,为了提高道路的通行能力和效率,目前国内正在大力发展智能交通系统的研究和应用。卫星定位不停车收费系统是智能交通领域的一个重要研究方向,本文主要研究卫星定位不停车收费系统中的地图匹配技术,地图匹配技术是该系统的关键核心技术之一,通过地图匹配技术关键是要完成收费路段识别和车辆定位。 为了实现地图匹配,需要有GPS定位数据和数字地图,所以本文首先研究了GPS定位技术,包括其定位原理及其产生定位误差的原因,完成了GPS数据采集和定位数据中有效定位信息的提取。传统用于导航定位系统中的电子地图数据一般是MapInfo格式数据,但其精度不够高。本文创新设计了一种利用Google earth软件来获取电子地图数据源并构建数字矢量地图的方法。 在已有比较高精度的数字地图后,地图匹配方法是决定路段能否正确识别和车辆精确定位的关键。本文设计了一种基于模糊逻辑的地图匹配方法,该方法包含了三个匹配阶段,即初始匹配、跟踪匹配和交叉路口匹配阶段,在初始匹配时综合运用概率统计和模糊逻辑推理进行路段的识别,模糊逻辑推理中综合考虑了距离、方向差、车速、GPS水平精度因子HDOP等因素,在交叉路口匹配时还增加设计的距离差参数,在Matlab环境下进行的仿真实验结果表明所设计的匹配方法能够在复杂路况中识别车辆所在的路段和位置,所以该匹配方法能够满足卫星定位不停车收费系统的需要。 最后在Linux-MiniGUI环境下对本文所提的地图匹配方法进行了实现。
【关键词】：地图匹配 数字地图 车辆定位 模糊逻辑 Google earth
【学位授予单位】：北京交通大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：P228.4;TP391.41
【目录】：

• 致谢5-6
• 摘要6-7
• ABSTRACT7-11
• 1 引言11-15
• 1.1 研究背景11-12
• 1.2 研究意义12-13
• 1.3 国内外研究现状13
• 1.4 论文的主要工作及安排13-15
• 2 GPS定位技术与数字矢量地图研究15-29
• 2.1 GPS系统原理15-17
• 2.1.1 GPS系统结构组成15-16
• 2.1.2 GPS定位原理16-17
• 2.2 GPS产生定位误差的原因17-18
• 2.3 GPS定位数据处理18-22
• 2.3.1 GPS数据通信协议解析18-21
• 2.3.2 GPS数据采集与有效定位信息的提取21-22
• 2.4 数字矢量地图22-27
• 2.4.1 矢量地图的道路模型与数据结构设计23-24
• 2.4.2 数字矢量地图的构建24-27
• 2.4.3 数字矢量地图的误差分析27
• 2.5 本章小结27-29
• 3 地图匹配方法研究29-39
• 3.1 地图匹配问题29-30
• 3.2 影响地图匹配的因素30-31
• 3.3 常见的地图匹配方法31-36
• 3.3.1 基于几何分析匹配方法31-33
• 3.3.2 基于拓扑分析匹配方法33-34
• 3.3.3 基于概率论匹配方法34-35
• 3.3.4 其他高级匹配方法35-36
• 3.4 已有地图匹配方法需要解决的一些问题36-38
• 3.5 本章小结38-39
• 4 综合地图匹配方法设计与实现39-65
• 4.1 匹配方法的总体设计39-40
• 4.2 模糊逻辑推理系统40-41
• 4.3 初始匹配阶段设计41-52
• 4.3.1 误差区域与候选路段的确定41-45
• 4.3.2 用模糊逻辑推理确定初始匹配路段45-52
• 4.4 跟踪匹配阶段设计52-54
• 4.5 交叉路口匹配阶段设计54-56
• 4.6 确定车辆在匹配路段上的位置56-57
• 4.7 仿真实现和结果分析57-61
• 4.8 匹配方法对比分析61-63
• 4.9 本章小结63-65
• 5 Linux-MiniGUI环境下匹配方法的实现65-71
• 5.1 Linux-MiniGUI开发环境的搭建65-66
• 5.2 MiniGUI及其程序框架66-69
• 5.3 实验69
• 5.4 本章小结69-71
• 6 结论71-73
• 6.1 全文总结71
• 6.2 进一步研究展望71-73
• 参考文献73-77
• 作者简历及攻读硕士学位期间取得的研究成果77-81
• 学位论文数据集81

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前1条

1 丘宇;李民政;纪元法;;基于投影的地图匹配改进算法[J];桂林电子科技大学学报;2014年05期

中国博士学位论文全文数据库 前3条

1 岳建明;智能交通产业的技术创新联盟研究[D];北京交通大学;2014年

2 杨彦东;模块化空间轴/径向伸缩式轮胎成型鼓导引机构分析与设计[D];天津大学;2013年

3 郑琼;黑龙江省森林火灾的时空分布规律及趋势预测[D];东北林业大学;2013年

中国硕士学位论文全文数据库 前5条

1 宋悦;融入惯导传感信息的地图匹配算法的研究及应用[D];北京交通大学;2013年

2 邹珍;基于GPS的浮动车数据与实地图匹配的算法研究[D];武汉理工大学;2013年

3 杨克须;基于多传感器的列车完整性检测技术研究[D];北京交通大学;2014年

4 鲍骏;基于北斗定位的车辆监控系统的研究[D];南京理工大学;2014年

5 程杰;基于GIS的营运车辆监控系统研究[D];西南交通大学;2014年

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本文编号：329517