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《兰州大学》 2006年
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基于网络拓扑关系的综合地图匹配算法

屈宏斌  
【摘要】:随着地理信息系统技术、卫星定位技术以及通信技术的日趋成熟,基于一定定位手段的车辆监控系统的开发与应用在智能交通系统(Intelligence Traffic System,ITS)领域正日益受到人们的重视,并显示出巨大的经济和社会效益。但是,由于任何一种定位系统都存在一定的定位误差,在定位误差没有得到有效削弱的情况下,车辆监控系统很难发挥其应有的作用,尤其是在一些要求较高的应用中。既要削弱定位误差,又要不增加车辆监控系统构建的成本,一个很好的办法就是为系统设计良好的地图匹配算法。本论文在借鉴前人研究的基础上,探讨如何设计合理、高效的地图匹配算法。 论文共分为五章,其中第三、四章是文章的重点。第一章主要论述了地图匹配的概念,地图匹配算法的研究现状,并指出了尚存在的问题。第二章介绍了地图匹配算法涉及到的等基本概念与曲线匹配原理、地理空间接近性分析方法等基本理论,为后面算法的设计做好铺垫。第三章包括三部分:第一部分探讨了北斗定位系统误差模型的建立,通过建立误差模型为算法中道路搜索阈值的确定提供依据,并能够很好解释地图匹配算法削弱的是定位误差的哪一部分;第二部分介绍了算法所要求的道路网络拓扑关系与各种交通关系如何建立;第三部分详细介绍了基于网络拓朴关系的综合地图匹配算法,重点论述了算法的设计思路、算法的实现过程、简化的算法流程。第四章通过野外实测数据处理后的结果分析及算法软件实现后定位点显示的效果,对算法的精度及效果进行了评价。第五章对算法的优点与存在的问题进行评述,并对匹配算法今后的发展趋势进行了展望。 北斗系统是由我国自主研发的卫星定位系统。作为对北斗车辆监控系统中地图匹配算法的探索性研究,本文介绍的算法以道路网络拓扑关系为脉络,在匹配的不同过程,综合运用了各种方法的优点,改进了已有算法在路段搜索阈值确定的不足,并利用已有的高精度路段结点数据增强了算法的可靠性。在建立道路网络拓扑关系的基础上,结合实际的交通情况建立了各种交通关系,使得确定运动目标的当前位置多了一种有效地判决条件。通过对实测试验数据进行比较分析,提出了基于道路网络拓扑关系的综合地图匹配算法。该算法可以有效减弱北斗系统的定位误差,改善定位数据在地图上的显示效果。 本文提出的算法通过引入道路网络结点与结点、结点与路段、路段与路段之间的拓扑关系以及实际交通规则的交通关系拓展了算法设计的信息源,极大增强了匹配结果的可靠性,为今后北斗系统推向民用做了非常有意义的探索。
【学位授予单位】:兰州大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:P283

【引证文献】
中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 赵天白;基于地图匹配的车载导航辅助系统算法的分析与研究[D];哈尔滨工程大学;2007年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王楠,王勇峰,刘积仁;一个基于位置点匹配的地图匹配算法[J];东北大学学报(自然科学版);1999年04期
2 毕军,付梦印,张宇河;基于D-S证据推理的车辆导航系统地图匹配算法[J];北京理工大学学报;2002年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高博;车辆导航系统中数据处理、地图匹配和路径规划的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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2 张保钢;图形编辑软件的优化设计[J];北京测绘;1996年S1期
3 周培德,付梦印;地图匹配的新算法[J];北京理工大学学报;2004年03期
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中国重要会议论文全文数据库 前6条
1 李星照;张贵;王唤良;;论我国ITS的展望[A];全国测绘科技信息网中南分网第二十一次学术信息交流会论文集[C];2007年
2 罗锡文;赵祚喜;周志艳;张智刚;;基于地图匹配的定位数据模糊校正算法研究[A];农业工程科技创新与建设现代农业——2005年中国农业工程学会学术年会论文集第三分册[C];2005年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
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2 邱冬生;湖南省国土资源地学数据库模型与数据融合技术应用研究[D];中南大学;2001年
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8 黄智;车载导航系统组合定位技术研究[D];湖南大学;2006年
9 沈猛;轮式移动机器人导航控制与路径规划研究[D];西北工业大学;2006年
10 杨易;智能车辆组合定位与路径导航技术研究[D];湖南大学;2007年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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3 孙先锋;基于GPRS/SMS的车载监控中心的设计与实现[D];大连理工大学;2005年
4 王文川;面向车载导航的嵌入式GIS研究与实现[D];南京航空航天大学;2005年
5 曾吉全;GPS车辆自导航系统关键技术研究[D];西安电子科技大学;2004年
6 裴钟哲;应用于车辆导航系统的数据管理系统研究[D];北京工业大学;2000年
7 李振龙;Gps/电子地图车辆导航系统研究[D];华北工学院;2001年
8 高博;车辆导航系统中数据处理、地图匹配和路径规划的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
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10 刘利;基于道路的双星定位研究[D];解放军信息工程大学;2001年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 彭飞,柳重堪,张其善;基于代价函数的组合导航系统地图匹配算法[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
2 毕军,付梦印,张宇河;基于D-S证据推理的车辆导航系统地图匹配算法[J];北京理工大学学报;2002年03期
3 周培德,付梦印;地图匹配的新算法[J];北京理工大学学报;2004年03期
4 付梦印,李杰,邓志红;一种适于车辆导航系统的快速地图匹配算法[J];北京理工大学学报;2005年03期
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9 崔晓东;郑玉华;;基于距离准则的地图匹配算法研究[J];城市交通;2006年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前10条
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5 陈佳瑜;基于GIS\GPS\GPRS的车辆监控系统的研究及实践[D];福州大学;2005年
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7 陈述奇;导航电子地图的研究与设计[D];西南交通大学;2005年
8 杜诚;基于GPS和GIS的车辆导航及监控系统的设计与实现[D];西南交通大学;2005年
9 管素清;公交车自动报站和地图匹配的研究[D];山东大学;2005年
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【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 张飞舟,Basharat Mahmood Khawaja,范跃祖,孙先仿;GPS/INU/DM组合定位导航技术在ITS中的应用[J];北京航空航天大学学报;2000年03期
2 彭飞,柳重堪,张其善;基于代价函数的组合导航系统地图匹配算法[J];北京航空航天大学学报;2002年03期
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中国硕士学位论文全文数据库 前1条
1 高博;车辆导航系统中数据处理、地图匹配和路径规划的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
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7 张维;王忠;;改进的地图匹配算法研究[A];2008年船舶通信导航学术年会论文集[C];2008年
8 宋宜明;朱镜钊;;智能交通系统中可导航数字地图的建立和地图匹配技术的研究[A];华东六省一市测绘学会第十一次学术交流会论文集[C];2009年
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10 龙北平;徐贵兴;张华平;;建立汽车智能导航系统之探索[A];华东地区第十次测绘学术交流大会论文集[C];2007年
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1 平;黄金周GPS导航市场掀波澜[N];计算机世界;2006年
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3 范文;我首款交通路况预测产品问世[N];科技日报;2008年
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1 郑利龙;复杂环境下GPS信号参数估计与定位方法研究[D];清华大学;2004年
2 袁晶;大规模轨迹数据的检索、挖掘和应用[D];中国科学技术大学;2012年
3 柳林;移动终端导航系统中地图匹配技术的研究与应用[D];山东科技大学;2007年
4 杨易;智能车辆组合定位与路径导航技术研究[D];湖南大学;2007年
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6 张林;动态车辆导航系统车道级路径引导方法研究[D];吉林大学;2008年
7 郭保青;基于图像特征的列车自主定位方法研究[D];北京交通大学;2008年
8 丁伟翠;数字高程模型数据库管理系统开发及在地质制图中的应用[D];中国地质科学院;2012年
9 吴伟;基于二维地图匹配的机器人定位关键技术研究[D];东北大学;2006年
10 范铁虎;道路参数获取及其在AMT换档策略中应用的研究[D];吉林大学;2010年
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3 王恒;智能交通管理系统(ITS)中电子地图的建立及其运用[D];电子科技大学;2004年
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8 管素清;公交车自动报站和地图匹配的研究[D];山东大学;2005年
9 张雅静;基于GNSS的虚拟应答器研究[D];北京交通大学;2007年
10 贾献博;基于GPS浮动车技术的大规模全覆盖城市道路交通状态获取方法研究[D];北京交通大学;2010年
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