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面向道路交通状态监测的GPS与GIS数据预处理关键技术研究
| 论文题名： | 面向道路交通状态监测的GPS与GIS数据预处理关键技术研究 |
| 关键词： | 道路交通;状态监测;全球定位系统;地理信息系统;数据预处理 |
| 摘要： | 城市道路实时交通状态检测是实现交通管理及控制、诱导，进而改善道路交通条件的基础，对市民出行、公交调度、城市规划等也具有重要参考价值。 随着安装车载GPS装置的车辆逐渐增多，GPS浮动车技术已成为一种新型的道路交通状态检测方法。GPS与GIS数据预处理是实现GPS浮动车技术的基础环节，可以为道路交通状态检测提供更可靠的数据源，并将直接影响道路交通状态检测的效率和准确率。因此，深入研究GPS与GIS数据预处理关键技术，对于基于GPS浮动车的道路交通状态检测具有重要意义。 论文在深入分析MapInfo格式电子地图、GPS原始数据和现有地图匹配算法基础上，针对本课题研究背景和应用需求，提出了GPS与GIS数据预处理方案。重点研究了电子地图预处理、GPS异常数据处理及地图匹配算法。 针对地图预处理阶段需要解决的核心问题，研究了地图处理关键技术：根据应用需求，设计了地图数据库，实现了空间数据与属性数据的关联；针对MapInfo格式电子地图不具备拓扑结构、路网不连通问题，提出了基于路网信息预处理的城市路网拓扑结构构建算法；研究了路段边线节点自动生成算法，满足新地图匹配算法和交通状态GIS动态显示对路段边线节点信息的需求。 在GPS数据预处理方面，针对车载GPS装置采集的GPS原始数据存在多种测量误差，给出了相应的预处理方法，能够有效地修补缺失数据和修复错误数据，提高了原始数据的可靠性；此外，鉴于本课题中地图匹配的目的、对象规模、速度和匹配率要求都有别于车辆导航地图匹配，本文提出了一种新的基于地图预处理的地图匹配算法，与现有导航地图匹配算法不同，它是一种点到面（区域）的地图匹配算法；同时，针对需要对双向道两个方向的车辆进行分类的问题，提出了车辆行驶方向判断方法。 最后，利用重庆市公交电子地图和公交车辆 GPS实时定位数据，在VB6.0+MapX平台上对上述几项关键技术进行了实验。结果表明，基于路网信息预处理的城市路网拓扑结构构建算法的精度和效率较其它算法明显提高；路段边线节点自动生成算法简单有效；基于地图预处理的地图匹配算法和车辆行驶方向判断方法的效率高且精度满足路段平均速度估计的需求。 |
| 作者： | 肖锋 |
| 专业： | 控制理论与控制工程 |
| 导师： | 孙棣华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 重庆大学 |
| 学位年度： | 2008 |
| 正文语种： | 中文 |
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