CN103308055A - 一种导航系统的车辆道路匹配方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：利用车辆的位置信息配合道路置信度来实现车辆道路的匹配，所述道路置信度沿着道路的拓扑关系动态传递，使得道路置信度得以继承和发展。本发明的有益效果在于：实现了历史关系的不丢失，并且置信度是动态调整的，车辆在该条路上行驶的距离越远，该条道路的可信度则越高。从而大大提高道路匹配的准确度和稳定性。
Description
技术领域
本发明涉及一种导航技术方法，特别是一种导航系统的车辆道路匹配方法。将道路的置信度动态传递的车辆道路匹配方法。
背景技术
车辆道路匹配是把GPS对车辆的定位位置信息对应到地图道路上的过程。GPS是英文Global Positioning System（全球定位系统）的简称。GPS可以提供车辆定位、防盗、反劫、行驶路线监控及呼叫指挥等功能。由于GPS对民用领域开放的精度约为10米，这导致GPS定位车辆的位置无法在地图上精确标识。为了让GPS定位的位置能和真实情况一下，就需要车辆道路的匹配。
目前导航中车辆道路匹配的通常方法是，用GPS定位点投影到附近道路。这种道路匹配方法仅仅使用仅仅考虑角度、垂直距离、道路等级、上一次匹配的道路因素作为参考因子，综合判断车辆的位置。由于此算法过于简单，没有可追溯性，在一些复杂路况下会表现出准确率不高、稳定性差。例如，路径是沿高架道路往前，车辆提前了一个出口下了高架；下高架后右转进入地面道路，此地面有多条平行的道路。因为车辆历史道路还在高架上，上一次匹配的道路因子失效，这种情况下往往会匹配错误，导致引导信息和用户实际情况不相符。
发明内容
本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种导航系统的车辆道路匹配方法，该匹配方法主要利用车辆的定位信息配合道路置信度来实现车辆道路的匹配，所述道路置信度沿着道路的拓扑关系动态传递，使得道路置信度得以继承和发展。
本发明采用的技术方案是这样的：
一种导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：利用车辆的位置信息配合道路置信度来实现车辆道路的匹配，所述道路置信度沿着道路的拓扑关系动态传递，使得道路置信度得以继承和发展。
进一步，所述的道路置信度传递方法，包括如下步骤：
a) 接收定位数据，根据协议解析数据得到车辆位置信息；
b) 根据定位位置读取该块地图数据包，筛选出在匹配范围内的道路；
c) 筛选出来的道路继承历史置信度，道路置信度根据道路拓扑关系把道路置信度传递给其转向道路，转向道路继承此置信度，并把此置信度继续传递；
d) 筛选出有置信度的道路；
e) 判断是否存在有置信度道路；
f) 若没有置信度道路，则根据每一条道路的属性和等级分配默认的置信度；
g) 对候补道路计算道路代价；
h) 选取代价最小的道路为车辆匹配道路，并采用该条道路的投影点作为车辆的真实位置在地图上显示和引导；
i) 根据本次权重重新计算每条道路的置信度；
j) 循环执行步骤a-i，直至导航结束。
进一步，步骤c中，传递深度为3，传递的过程采用递归实现。
进一步，所述的车辆位置信息包括车辆的经纬度、方位角、速度、卫星信号。
进一步，步骤g所述的道路代价，其计算用的代价因子有：定位方位角与道路方位角的夹角、定位点到道路的垂直距离、道路等级、垂直状态、道路的可行驶方向、道路历史置信度，根据公式，道路代价 = 历史置信度 * 因子1 + 夹角 * 因子2 + 垂直距离 * 因子3 + 垂直状态 * 因子4+ 道路等级 * 因子5 + 速度 * 因子6，计算获得道路代价；
进一步，所述的道路置信度根据公式，道路置信度 = 道路代价/所有置信度道路代价和。
综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：
1、实现了历史关系的不丢失，并且置信度是动态调整的，车辆在该条路上行驶的距离越远，该条道路的可信度则越高。从而大大提高车辆道路匹配的准确度和稳定性。
2.使得所有被匹配的道路具有可追溯性。车辆行驶过程中，附近增加了一条没有置信度的道路，及时角度和距离非常相近，车辆道路匹配也不会考虑该条道路。
附图说明
图1是道路置信度动态传递的流程图；
图2是道路置信度传递的示意图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作详细的说明。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1、2所示，一种导航系统的车辆道路匹配方法，包括以下几个步骤：
（1）接收GPS模块数据，并根据NMEA0183协议解析数据得到自车位置信息，包括自车的经纬度、方位角、速度、卫星信号等信息；
（2）根据定位位置读取该块地图数据包，筛选出在匹配范围内的道路；
（3）筛选出来的道路继承历史置信度，历史置信度道路把置信度传递给其转向道路，转向道路继承此置信度，并把此置信度继续传递。传递深度为3，传递的过程采用递归实现。
（4）筛选出有置信度的道路；
（5）判断是否存在有置信度道路；
（6）若没有置信度道路，则根据每条道路的属性和等级分配默认的置信度；
（7）对候补道路计算代价 代价因子有：定位方位角与道路方位角的夹角、定位点到道路的垂直距离、道路属性、道路等级、垂直特性、道路的可行驶方向、道路历史置信度等等。道路代价 = 历史置信度 * 因子1 + 夹角 * 因子2 + 距离 * 因子3 + 垂直状态 * 因子4+ 道路等级 * 因子5 + 速度 * 因子6；
（8）选取代价最小的道路为车辆匹配道路，并采用该条道路的投影点作为车辆的真实位置在地图上显示和引导；
（9）根据本次权重重新计算每条道路的置信度，第N条道路置信度 = 第N条道路代价/所有置信度道路代价和。
本实施例的有益效果在于：车辆在该条路上行驶的距离越远，该条道路的可信度则越高。使得所有被匹配的道路具有可追溯性。从而大大提高车辆道路匹配的准确度和稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：利用车辆的位置信息配合道路置信度来实现车辆道路的匹配，所述道路置信度沿着道路的拓扑关系动态传递，使得道路置信度得以继承和发展。
2.根据权利要求1所述的导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：所述的道路置信度传递方法，包括如下步骤：
a)接收定位数据，根据协议解析数据得到车辆位置信息；
b)根据定位位置读取该块地图数据包，筛选出在匹配范围内的道路；
c)筛选出来的道路继承历史置信度，道路置信度根据道路拓扑关系把道路置信度传递给其转向道路，转向道路继承此置信度，并把此置信度继续传递；
d)筛选出有置信度的道路；
e)判断是否存在有置信度道路；
f)若没有置信度道路，则根据每一条道路的属性和等级分配默认的置信度；
g)对候补道路计算道路代价；
h)选取代价最小的道路为车辆匹配道路，并采用该条道路的投影点作为车辆的真实位置在地图上显示和引导；
i)根据本次权重重新计算每条道路的置信度；
j)循环执行步骤a-i，直至导航结束。
3.根据权利要求2所述的导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：步骤c中，传递深度为3，传递的过程采用递归实现。
4.根据权利要求2所述的导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：所述的车辆位置信息包括车辆的经纬度、方位角、速度、卫星信号。
5.根据权利要求2所述的导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：步骤g所述的道路代价，其计算用的代价因子有：定位方位角与道路方位角的夹角、定位点到道路的垂直距离、道路等级、垂直状态、道路的可行驶方向、道路历史置信度，根据公式，道路代价 = 历史置信度 * 因子1 + 夹角 * 因子2 + 垂直距离 * 因子3 + 垂直状态 * 因子4+ 道路等级 * 因子5 + 速度 * 因子6，计算获得道路代价。
6.根据权利要求2所述的所述的导航系统的车辆道路匹配方法，其特征在于：所述的道路置信度根据公式，道路置信度 = 道路代价/所有置信度道路代价之和。
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