gps轨迹数据纠偏方法研究

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1、轨迹数据纠偏方法研究GPS谢博晖，吴健平(华东师范大学地理信息科学教育部重点实验室，上海200062)摘要:目前GPS技术被广泛应用在各个定位和导航中，但是由于GPS系统存在一定的误差，需要通过地图匹配算法将GPS定位数据结合电子地图进行纠正匹配，以提高GPS定位精度。文中通过缓冲区分析获取待匹配道路集合，利用路网拓扑结构，筛选出其中拓扑不相关的匹配道路，同时根据最小距离原则，从多条待匹配道路中找到正确道路。除此之外，文中针对其中由于信号缺失或者定位误差所造成的不连续位置，将其分解成多条连续集合，使道路匹配更加合理。对实际GPS轨迹数据处理结果表明，该方法在复杂路网中有较好的

2、匹配效果、效率较高，具有实用价值。关键词:地图匹配;拓扑结构;全球定位系统中图分类号:TP39文献标识码:A文章编号:1673－629X(2012)07－0223－04ResearchofMapMatchingMethodforGPSTrackingDataXIEBo－hui，WUJian－ping(MinistryofEducationKeyLabofGeographicInformationScience，EastChinaNormalUniversity，Shanghai200062，China)Abstract:GPStechnologyisnowwidelyused

3、inGPSsystems．Butbecausetherearesomepositioningerrors，it’snecessarytorelocatetheGPSdatabyusingmap－matchingalgorithmtoimproveGPSpositioningaccuracy．Inthispaper，firstofall，obtainthematchedsetofroadsbybufferanalysis，thenfilterouttheuselessroadsetbytheuseofnetworktopology．Whileaccordingtotheprin

4、cipleofminimumdistance，findthecorrectpath．Inaddition，becauseoftheexistenceofthemissingornon－consecutivelocations，itcandivideintoanumberofcon-tinuousroadsetstoimprovetheaccuracyofmap－matchingresult．Theeffectivenessandapplicabilityofthismapmatchingalgorithmisdem-onstratedbyrealroadexperiments

5、．Keywords:mapmatching;topologystructure;GPS善导航定位系统性能［5］。现在主要通过两种途径来提高地图匹配的精度:一是通过差分技术、航位推算等方法来消除噪声，提高GPS定位点的精度;二是通过道路匹配算法，选取多条匹配道路，并将GPS定位点匹配到可能性最大的待匹配道路上［6］。针对第二种途径，最关键的是要找到正确的匹配道路。现在寻找匹配道路的算法主要有相似度算法和模糊逻辑算法。相似度算法通过判断待匹配位置与GPS定位点的相似度，接着对所有待匹配道路的相应匹配位置进行累加计算，将其结果作为待匹配路段与定位轨迹的相似度，最后取相似度最大的道路

6、作为匹配结果［7］;模糊逻辑算法主要是结合模式识别，建立道路匹配模式，利用模糊综合评价模型，最终从多条候选道路作综合评价，从而找到最可能匹配的道路。然而，上述两种算法也存在一些不足之处，主要有:(1)模糊逻辑算法中的综合评价模型主要依靠三个方面的因素，有距离因素、方向因素和连通性因素引言0全球定位系统(GlobalPositionSystem，GPS)是利用卫星，在全球范围内实时进行定位、导航的系统，其成熟和发展为各类运动载体的精确定位提供了有力保障。由于城市交通复杂，GPS定位数据匹配率不高以及实时性较差，影响了GPS在车辆导航定位中的应用［1］。在车辆导航定位系统中，通常

7、采用差分技术、航位推算等方法来提高GPS定位精度，以满足车辆精确位置以及实时定位匹配等系统功能的需求，但是这些方法技术实现比较复杂、成本比较高［2～4］。地图匹配是一种GPS定位数据修正方法，其主要作用是将获得的车辆定位信息与电子地图的道路数据进行匹配，减少或者消除各种误差，从而实现了车辆的准确定位，改收稿日期:2011－12－01;修回日期:2012－03－06基金项目:上海市科研计划项目(09JG0500300)作者简介:谢博晖(1987－)，男，福建宁德人，硕士研究生，研究方向为GIS应用与开发;