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移动终端导航系统中地图匹配技术的研究与应用

柳林  
【摘要】: 论文在基于位置的服务(LBS)需求不断增长的背景下,在移动通讯技术和车辆导航技术相结合的前提下,对地图匹配技术进行了研究,建立了地图匹配技术的整体解决方案,以保证在不同道路状况下,实现地图匹配技术的准确性和实时性。这一选题对于克服移动终端导航通过硬件提高定位精度的局限,充分发挥数字地图的定位修正作用,从而实现GPS和数字地图的信息融合具有重要的意义。 论文研究了地图匹配技术的相关理论,在对现有地图匹配算法分析的基础上,建立了ρ参数地图匹配通用模型,并给出各相似度因素的一般公式及公式中参数的确定方法。在分析投影匹配算法缺陷的基础上,从七个方面对其进行改进,使这一传统算法更加可靠适用。在改进现有地图匹配算法的基础上,针对城市道路的不同特点,首次提出基于道路网分级管理的分级匹配综合方法,有利于根据不同的路况和导航需求采用不同的匹配算法,可较好地协调地图匹配的准确性和实时性的矛盾。基于智能移动终端的软硬件条件,研究了地图匹配的数据组织和管理,建立了适用于综合匹配算法的数据组织方法,以保证地图匹配实现的实时性和良好效果。在上述研究的基础上提出了地图匹配完整解决方案,为保证地图匹配的完备性和可靠性,采用距离条件和方向条件检测并自动纠正错误匹配;建立基于模糊逻辑的综合评判方法对地图匹配结果的可信度进行评判,基于匹配可信度用匹配结果验证定位信息;对地图匹配后的车辆位置精度进行评定,采用传感器数据和地图匹配结果融合的方式产生最优位置估计,实现地图匹配和GPS定位系统的紧密耦合。开发了包括六个功能模块的组件式LBS信息服务系统,以此为平台开发出地图匹配原型系统,并且在行车试验的基础上,验证地图匹配完整解决方案的正确性和可行性。


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