基于多分类的车辆轨迹地图匹配算法的研究

《基于多分类的车辆轨迹地图匹配算法的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在应用文档-天天文库。

1、基于多分类的车辆轨迹地图匹配算法的研究徐术学院信息与电气在车辆导航系统屮，显示在电子地图上的车辆移动轨迹反映Y通过GPS测量设备实时定位的结果。本研宂探索了一种基于多分类算法进行地图匹配的方法，采用支持向量机（SVM）对训练数据进行预处理，设计了寻找ELM最优参数选择算法。实验结果表明，木论文提出的基于多分类算法的地图匹配能够得到精度较高的匹配结果和较快的匹配速度。关键词：地图匹配;模式识别;多分类;极限学习机;支持向量机;基金：江苏省高等职业院校教师专业带头人高端研修项目（2017TDFX003）Researchonmapm

2、atchingofthevehicletracksbasedonmulti-classificationalgorithmsWANGLiiuanDepartmentofInformationandElectricalEngineering，XuzhouCollegeofIndustrialandTechnology:Abstract：Inthevehiclenavigationsystem,themovementtrackofvehicleontheelectronicmapreflectsthereal-timemeasur

3、ementoftheGPSdevices.Thisthesisexploresakindofmap-matchingmethodbasedonmulti-classificationalgorithms,adoptsSVMtopreprocessthetrainingdataanddesignsanalgorithmtoselectthebestparameterofELM.Theexperimentalresultsshowthatthemulti-classification-basedapproachcanachieve

4、higheraccuracyandfastermatchingspeed.Keyword：mapmatching;patternrecognition;multi-classification;ELM;SVM;0引言在车辆导航系统中，电子地图上显示的车辆移动轨迹反映了通过GPS测量设备实时定位的结果。然而，显示在地图上的车辆轨迹可能与真实轨迹不一致，一些轨迹可能偏离了实际路网中的道路，很多定位点并不在道路上，异航效果不是很理想。因此，在进一步挖掘和分析地理信息之前，检测这些误差是很有必要的。地图匹配是一种基于软件技术的定位修正

5、方法，其基本思想是将车辆定位轨迹结合所在区域的道路网数据集，由此估计车辆在地图上的路段信息。本文的研究重点就是如何快速准确地完成地阁匹配。本研宄中使用的数据集包括GPS采样数据集和北京市路网数据集，在预处理过程中使用了Arcgis软件划分路网和格式转换，此外，使用了Hadoop平台下的MapReduce计算框架提取车辆轨迹。研究中的另一关键部分是分类算法，包括支持向量机算法和极限学习机算法。viz/:据分析及算法框架1.1问题定义在本论文屮，根据数据集特征和算法设计分析的需要，对以下概念进行说明。定义1路段一个路段r是在两个道

6、路结点间的路径。一个路段通常包括了一些必要的其它属性，比如r.id表示路段r的id,r.oneway表示路段r是牢向道还是双向道。定义2GPS点GPS点是通过GPS芯片得到的测量点，包括出租车ID、时间戳、出租车状态、经度、纬度、出租车速度和方向角。考虑正常运营山租车的3种状态，分别是空车（0）、载客（1）和泊车（2）。方向角指的是出租车行进方向与正北方向的夹角，这里角度浮动范围在0~360°，顺时针方向增加，且取整数。定义3车辆轨迹一条轨迹包含了同一辆车在一个连续时间段内的连续的GPS点。一辆出租车在一天内可以有多条轨迹。获

7、取轨迹时，只考虑正常运营出租车的两种状态，分别是空车（0），载客（1）。下面两条观察结果有助于设计本论文屮的地图匹配算法。为了避免采样误差的影响，只考虑方向角在对应路段角度上下浮动15°的GPS点。具体内容如下。1）观察1在单向道上，车辆只能在一个方向上行驶。在这种类型的道路上，GPS点的方向角围绕一个定角小范围变化，这个定角由道路形状和道路位置综合确2）观察2在双向道上，车辆允许在两个方向上行驶。对某个道路结点，假设所在路段与正北方向夹角是a（0^180°）,另一个夹角就是a+180°。因此，在双向道上的GPS点的方向角分别

8、在a和a+180°周围小范围浮动。问题定义给定路网数据集D，历史GPS点集合P，确定元素p所属的路段r.id,其中，Pep,reDo概括地说，地图匹配过程是GPS点集合映射到路网数据集的过程，即P—D。评估标准实验结果采用ACCURACY指标来衡量被止确预测的GPS点数;CO