[发明专利]基于GPS终端的面向车辆位置跟踪的地图匹配方法

权利要求书

1.一种基于GPS终端的面向车辆位置跟踪的地图匹配方法，其特征在于包括以下步骤： 

S1、接收GPS定位数据并存储至定位数据列表中，从GPS定位数据中至少可提取出GPS定位点、车辆行驶速度和定位时间； 

S2、道路初始匹配： 

S2-1、判断该定位数据列表中最近n个GPS定位数据是否连续有效：如果连续有效则直接执行步骤S2-2，否则返回步骤S1，重新接收GPS定位数据，其中n为大于1的整数； 

S2-2、分别以该定位数据列表中最近n个GPS定位点为中心设定搜索阈，将这些搜索阈内的所有道路作为候选道路，选择其中与该n个GPS定位点的平均距离最小且与该n个定位点的方向最接近的道路作为当前匹配道路，并根据车辆的行驶方向确定当前匹配道路的终止节点； 

S3、计算该定位数据列表中GPS定位点在当前匹配道路上的投影点，在GPS定位点无效时，由其对应的投影点替换该GPS定位点并存储至定位数据列表中； 

S4、计算车辆从该投影点行驶至下一投影点的距离d=v×Δt，并且计算投影点与当前匹配道路的终止节点之间的距离d’，其中v表示定位数量列表中该投影点对应的车辆行驶速度，Δt表示GPS采集时间间隔：在d’>d时表示车辆可能行驶超过当前匹配道路的终止节点，进一步判断该定位数据列表中该投影点对应的车辆行驶速度v是否为0：如果v=0则表示车辆处于停止状态，车辆不会行驶超过当前匹配道路的终止节点，当前匹配道路不变，否则表示车辆即将行驶超过当前匹配道路的终止节点，进行道路重新匹配； 

S5、道路重新匹配： 

将与当前匹配道路邻接且能够到达目的地的道路作为候选道路，选择该候 选道路中与定位数据列表中与最近m个GPS定位点的平均距离最小且与最近m个定位点的方向最接近的道路更新当前匹配道路，并根据车辆行驶的方向确定当前匹配道路的终止节点； 

S6、重复执行S3～S5，由此实现了车辆的实时地图匹配。 

2.根据权利要求1所述的基于GPS终端的面向车辆位置跟踪的地图匹配方法，其特征在于还包括步骤S7：根据投影点与当前匹配道路的终止节点之间的距离d’，计算车辆到达当前匹配道路的终止节点所需要的时间T_E。 

3.根据权利要求2所述的基于GPS终端的面向车辆位置跟踪的地图匹配方法，其特征在于所述步骤S7中设定当前匹配道路的终止节点的临界区阈值H2以及节点域阈值H3，其中H2>H3： 

S7-1、判断d’≤d是否成立，如果成立则表示车辆仍将行驶在当前匹配道路上，执行步骤S7-2，否则结束操作； 

S7-2、将d、H2和H3进行比较： 

当H3<d≤H2时如果定位数据列表中最近3个GPS定位数据的行驶速度基本相等或者大小顺序无规律，则采用匀速直线运动模型，T_E=t₃+d′₃/(∑v_i/3)，其中t₃表示最近一个GPS定位数据的采集时间，d′₃表示最近一个GPS定位数据的投影点与当前匹配道路的终止节点之间的距离d’，∑v_i/3表示最近3个GPS定位数据的行驶速度的平均值； 

如果定位数据列表中最近3个GPS定位数据的行驶速度逐渐减小则采用匀减速直线运动模型，其中

如果定位数据列表中最近3个GPS定位数据的行驶速度逐渐增加，则采用匀加速直线运动模型，其中

当d<H3时，根据距离d’以及定位数据列表中最近一个GPS定位数据的行 驶速度v计算车辆到达当前匹配道路的终止节点所需要的时间T_E=d/v。 

4.根据权利要求1或2所述的基于GPS终端的面向车辆位置跟踪的地图匹配方法，其特征在于还包括步骤S8：显示投影点、行驶速度、投影点与当前匹配道路的终止节点之间的距离d’以及车辆到达当前匹配道路的终止节点所需要的时间T_E。