[发明专利]基于预测思想的地图匹配方法

说明书

技术领域

本发明属于导航装置用算法，特别是涉及一种地图匹配方法。

背景技术

汽车导航离不开导航电子地图，地图匹配方法是连接由GPS接收机或其他传感器得到的定位信息与导航电子地图的桥梁。地图匹配方法是通过一定的算法，根据定位信息和电子地图数据，在导航电子地图上确定出车辆当前所行驶的道路，并在地图上实时准确地显示车辆的位置，同时，准确的匹配结果也作为导航设备路径引导的输入条件。因此，一套匹配准确率高、高效、实时性好的地图匹配方法是优秀汽车导航设备的重要保障。

地图匹配方法很多，主要包括直接投影算法、相关性算法、概率统计算法、基于模糊逻辑理论的算法、基于D-S证据理论的算法等。这些算法都存在一个共同的缺点，即在面对复杂道路时，由于道路的复杂性、相似性，比如Y字型路口、平行道路等道路特征，常常导致匹配错误或不匹配，影响了导航设备的性能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：提供一种基于预测思想的地图匹配方法，该方法能有效提高汽车导航设备在复杂道路的匹配准确率，改善导航系统的整体性能。

本发明所采取的技术方案是：一种基于预测思想的地图匹配方法，其步骤包括：

1)分析车辆当前行驶的道路拓扑特征和几何特征；

2)根据步骤1)所得道路拓扑特征和几何特征推断车辆当前行驶的道路的几何形态；

3)将步骤2)所得道路的几何形态，以及历史定位点、路径规划结果、GPS和航位推算(DR)系统的定位信息作为预测的输入条件，并建立预测模型；

4)根据步骤3)的输入条件和预测模型，当没有路径规划结果时，采用基于已有匹配轨迹的预测方法，进行匹配点或轨迹的预测；当有路径规划结果时，采用基于路径规划结果的预测方法，进行匹配点或轨迹的预测；

5)将步骤4)所预测得到的匹配点或轨迹与候选道路信息进行融合，确定出最优匹配道路，并实时更新车标的位置。

本发明的优点：对于各种各样的复杂道路，如十字交叉口、环形交叉口、高架立交桥、Y字型路口、平行道路等，基于预测思想的地图匹配算法均能够实时、准确地进行匹配，使汽车导航设备的性能提升了一个档次。

附图说明

图1本发明实施例示意图1。

图2本发明实施例示意图2。

图3道路形态推断示意图。

图4匹配结果预测流程图。

具体实施方式

本发明的实现方法包括以下步骤：

1)分析车辆当前行驶的道路的拓扑特征和几何特征；

2)根据步骤1)所得道路的拓扑特征和几何特征推断车辆当前行驶的道路的几何形态；

3)将步骤2)所得道路的几何形态，以及历史定位点、路径规划结果、GPS和DR系统的定位信息作为预测的输入条件，并建立预测模型；

4)根据步骤3)的输入条件和预测模型，当没有路径规划结果时，采用基于历史定位点的预测方法，进行匹配点或轨迹的预测；当有路径规划结果时，采用基于路径规划结果的预测方法，进行匹配点或轨迹的预测；

5)将步骤4)所预测得到的匹配点或轨迹与候选道路进行融合，确定出最佳匹配道路，并实时更新车标的位置。

如图3所示，上述步骤2)具体又包括：

21)根据地图信息，输入形点和节点数据。

22)根据步骤1)所得形点和节点数据，以及车辆当前位置信息，判断车辆是否到达下一节点，若为“是”，进入步骤23)，若为“否”，进入步骤24)。

23)根据道路特征，判断与节点相连的道路的几何形态，例如十字交叉口、环形交叉口，高架立交桥，Y字型路等。

24)根据形点信息，判断当前位置与节点之间的道路的特征，例如直线或曲线。

如图4所示，上述步骤4)具体又包括：

41)开始匹配结果预测；

42)判断是否进行路径规划，若为“是”，进入步骤43)，若为“否”，进入步骤45)；

43)根据路径规划结果，进行预测；

44)根据步骤43)所得结果，再根据当前车速、航向信息进行推测，然后进入步骤47)；

45)根据历史定位点，进行预测；

46)根据步骤45)所得结果，使用曲线拟合方法进一步预测，并校正；

47)得到预测的匹配结果，即匹配点或轨迹。

实施例1：