基于路段累積概率的單點地圖匹配方法組成比例

本發(fā)明專利技術涉及地圖匹配技術領域，具體涉及基于路段累積概率的單點地圖匹配方法，充份利用定位結果與實際位置誤差的概率分布信息，先將GPS位置附近路段上每一路段點都假設為正確定位點R，然后建立以該路段點為中心的定位誤差概率分布函數(shù)，計算GPS點(簡寫為G點)與路段點的誤差距離d(R，G)，接著計算假設實際位置為該路段點R時，定位結果G與R誤差距離為d(R,G)的概率。然后，進行概率的線積分計算，得到累積概率。最后以累積概率值的大小進行匹配路段的選擇，得到概率最大的路段做為匹配結果。該方法充份發(fā)明專利技術充份利用定位系統(tǒng)在誤差范圍內(nèi)的可能位置概率分布信息，而且根據(jù)GPS衛(wèi)星定位的精度差誤范圍動態(tài)調整匹配范圍，能夠適應各種環(huán)境得到更為精確的地圖匹配結果。

【技術實現(xiàn)步驟摘要】
【專利摘要】本專利技術涉及地圖匹配
，具體涉及，充份利用定位結果與實際位置誤差的概率分布信息，先將GPS位置附近路段上每一路段點都假設為正確定位點R，然后建立以該路段點為中心的定位誤差概率分布函數(shù)，計算GPS點(簡寫為G點)與路段點的誤差距離d(R，G)，接著計算假設實際位置為該路段點R時，定位結果G與R誤差距離為d(R,G)的概率。然后，進行概率的線積分計算，得到累積概率。最后以累積概率值的大小進行匹配路段的選擇，得到概率最大的路段做為匹配結果。該方法充份專利技術充份利用定位系統(tǒng)在誤差范圍內(nèi)的可能位置概率分布信息，而且根據(jù)GPS衛(wèi)星定位的精度差誤范圍動態(tài)調整匹配范圍，能夠適應各種環(huán)境得到更為精確的地圖匹配結果。【專利說明】
本專利技術涉及地圖匹配
，具體涉及基于路段累積概率的單點地圖匹配方 法。
技術介紹
地圖匹配能夠將車輛的GPS位置匹配到地圖上的某條道路上，消除GPS定位誤差， 增加車輛位置監(jiān)控的精確度，使車輛軌跡符合現(xiàn)實路網(wǎng)情況，同時地圖匹配能判斷車輛所 在路段，從而得知車輛所處環(huán)境，為其它結合地理環(huán)境的車輛應用提供有效的基礎信息。 因此地圖匹配精度十分重要，簡單的最近距離投影的匹配方法（如專利： 201010116789.9)利用信息較少，精度有限；利用歷史軌跡和道路拓撲關系進行預測匹配 (如專利：201310153324. 4、200810048626. 4、201010600894.X)要求定位頻度比較高，定位 點間隔較近，否則無法還原歷史軌跡，因此不能得到正確的預測匹配結果；浮動車地圖匹配 方法是一種事后整個歷史軌跡的匹配（如專利：201310034086. 5、201410320935. 8)，無法 應用于即時匹配的場合。對于定位頻度比較低的地圖匹配場合，由于與前一個定位點的間 隔太遠，缺少可能的行車軌跡信息，是一種單點地圖匹配，利用地圖拓撲關系、道路幾何關 系、以及路徑預測的匹配方法均無法應用于這種場合。 對于單點地圖匹配，最近距離投影法只比較GPS點與每個路段距離最近的點，使 用的有效信息較少，因此匹配誤差比較大；有方法結合慣性導航設備進行匹配提高精度 (如專利：200920318442. 5)，但是這類方法需要增加額外的設備；有方法用概率決策替代 最小距離比較（比如論文《基于概率決策的車輛導航系統(tǒng)地圖匹配算法》）但是只是在決策 層面采用了一些概率統(tǒng)計信息，不是利用GPS系統(tǒng)定位誤差概率分布信息。
技術實現(xiàn)思路
解決上述技術問題，本專利技術提供了，充份 利用定位結果與實際位置誤差的概率分布信息，先將GPS定位點G附近路段上每一路段點R 都假設為正確定位點R，然后建立以該路段點為中心的定位誤差概率分布函數(shù)，計算GPS定 位點（簡寫為G點）與路段點R的誤差距離d(R，G)，接著計算假設實際位置點為該路段點 R時，GPS定位點G與路段點R誤差距離為d(R，G)的概率。然后，進行概率的線積分計算， 得到累積概率。最后以累積概率值的大小進行匹配路段的選擇，得到概率最大的路段做為 匹配結果。該方法充份專利技術充份利用定位系統(tǒng)在誤差范圍內(nèi)的可能位置概率分布信息，而 且根據(jù)GPS衛(wèi)星定位的精度差誤范圍動態(tài)調整匹配范圍，能夠適應各種環(huán)境得到更為精確 的地圖匹配結果。 為了達到上述目的，本專利技術所采用的技術方案是，基于路段累積概率的單點地圖 匹配方法，包括以下步驟： 匹配路段過濾：劃定匹配范圍，將道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中屬于該匹配范圍內(nèi)的路段作為 有效路段，將有效路段作為地圖匹配計算的數(shù)據(jù)源， 路段參數(shù)計算：將每一路段定義為一條線段，標志線段的線積分起點A和線積分 終點B，并計算地圖匹配參數(shù)，所述參數(shù)包括線段長度D，GPS定位點G相對線段垂直投影點 P，GPS定位點G與投影點P之間的距離T，線積分起點A與投影點P之間的距離Dl， 路段概率積分：建立以每一路段點R為中心的定位概率分布函數(shù)，并對整個路 段的所有路段點進行概率積分，得到整個路段是車輛實際所屬位置的可能性，即累加概率 Pacc， 輸出匹配結果：計算所有匹配范圍內(nèi)的路段的累積概率值PACC后，對累積概率值 PACC進行比較，取累積概率值PACC最大的路段做為GPS定位點G在地圖上的匹配路段，將 路段參數(shù)計算中得到的該路段的投影點P做為地圖匹配結果，輸出匹配結果。 進一步的，若某條路段部份處于該匹配范圍內(nèi)，則只取這條路段處于匹配范圍內(nèi) 的部份作為有效路段，將有效路段作為地圖匹配計算的數(shù)據(jù)源。 進一步的，路段概率積分具體步驟如下： 設定GPS定位點G與實際位置點R誤差距離d(R，G)的概率分布函數(shù)為： 【權利要求】1. ，其特征在于：包括以下步驟： 匹配路段過濾：劃定匹配范圍，將道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中屬于該匹配范圍內(nèi)的路段作為有效 路段，將有效路段作為地圖匹配計算的數(shù)據(jù)源， 路段參數(shù)計算：將每一路段定義為一條線段，標志線段的線積分起點A和線積分終點 B，并計算地圖匹配參數(shù)，所述參數(shù)包括線段長度D，GPS定位點G相對線段垂直投影點P，GPS 定位點G與投影點P之間的距離T，線積分起點A與投影點P之間的距離Dl， 路段概率積分：建立以每一路段點R為中心的定位概率分布函數(shù)，并對整個路段的所 有路段點進行概率積分，得到整個路段是車輛實際所屬位置的可能性，即累加概率PArc， 輸出匹配結果：計算所有匹配范圍內(nèi)的路段的累積概率值PACC后，對累積概率值PACC 進行比較，取累積概率值PACC最大的路段做為GPS定位點G在地圖上的匹配路段，將路段 參數(shù)計算中得到的該路段的投影點P做為地圖匹配結果，輸出匹配結果。2. 根據(jù)權利要求1所述的，其特征在于：若某 條路段部份處于該匹配范圍內(nèi)，則只取這條路段處于匹配范圍內(nèi)的部份作為有效路段，將 有效路段作為地圖匹配計算的數(shù)據(jù)源。3. 根據(jù)權利要求1所述的，其特征在于：路段 概率積分具體步驟如下： 設定GPS定位點G與實際位置點R誤差距離d (R，G)的概率分布函數(shù)為：其中R表示實際位置點，G表示在實際位置點R采用GPS定位系統(tǒng)的定位位置點， d (R，G)表示實際位置點R與定位位置點G的距離，即為誤差距離，P (d (R，G))表示實際位置 點R時，GPS定位點G與實際位置點R相距距離為d (R，G)的概率， 假設1為線段上任意一點R與積分起點A的距離，則計算d(R，G)的公式為：對路段AB之間的每一個點，都假設為實際位置點，都相對于GPS定位點G計算 P (d (R，G))，然后進行累加得到累加概率值PACC，PACC即是對P (d (R，G))在路段AB上進行 線積分：式（3)中1為積分變量，表示路段上的點距離路段積分起點A的距離。 將⑴式代入⑶式，并利用三角關系⑵得到：即通過路段概率積分得到累積概率值PA。。。【文檔編號】G01C21/30GK104515528SQ201410802418【公開日】2015年4月15日 申請日期:2014年12月22日 優(yōu)先權日:2014年12月22日 【專利技術者】涂巖愷, 陳藝輝, 呂偉煌, 王劍明, 譚芳慧 申請人:廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術保護點】
基于路段累積概率的單點地圖匹配方法，其特征在于：包括以下步驟：匹配路段過濾：劃定匹配范圍，將道路網(wǎng)絡數(shù)據(jù)中屬于該匹配范圍內(nèi)的路段作為有效路段，將有效路段作為地圖匹配計算的數(shù)據(jù)源，路段參數(shù)計算：將每一路段定義為一條線段，標志線段的線積分起點A和線積分終點B，并計算地圖匹配參數(shù)，所述參數(shù)包括線段長度D，GPS定位點G相對線段垂直投影點P，GPS定位點G與投影點P之間的距離T，線積分起點A與投影點P之間的距離D1，路段概率積分：建立以每一路段點R為中心的定位概率分布函數(shù)，并對整個路段的所有路段點進行概率積分，得到整個路段是車輛實際所屬位置的可能性，即累加概率PACC，輸出匹配結果：計算所有匹配范圍內(nèi)的路段的累積概率值PACC后，對累積概率值PACC進行比較，取累積概率值PACC最大的路段做為GPS定位點G在地圖上的匹配路段，將路段參數(shù)計算中得到的該路段的投影點P做為地圖匹配結果，輸出匹配結果。

【技術特征摘要】

【專利技術屬性】
技術研發(fā)人員：涂巖愷，陳藝輝，呂偉煌，王劍明，譚芳慧，
申請(專利權)人：廈門雅迅網(wǎng)絡股份有限公司，
類型：發(fā)明
國別省市：福建;35