城市交通信息平台中地图匹配、车辆跟踪及速度估算的研究

摘要

本文首先介绍智能交通系统的背景知识，国内外发展情况，以及基于GPS/GIS的城市交通信息平台的定义、背景及其应用价值。接着讨论了地理信息系统(GIS)技术和全球定位系统(GPS)技术，以及它们作为系统重要数据在本系统的二次开发和实际应用。 然后，对比几种车辆定位方法,设计了一种批处理实时数据，以实现车辆地图匹配和轨迹推算的智能型地图匹配（MM）算法。算法综合考虑GPS数据的误差、GIS道路拓扑特征、司机人为因素以及车辆数据的前后联系，可以在没有角度传感器等硬件设施的条件下，得到车辆精确定位、车辆行驶轨迹。算法在上海市的基于GPS/ GIS城市交通信息平台项目实现，取得了较好的效果。 另外，讨论了如何将车辆定位数据应用于城市道路网的交通流的参数估计，着重分析了重要参数之一的交通流速度。文章根据道路速度的不同定义物理意义，结合实际需求，分别对路网区间平均速度的获取和道路速度建模给出了设计方案、实现细节，并对结果进行了分析。 最后，构件了上海市城市交通信息平台的主体框架，介绍了本系统功能。使用上海市实际数据，将设计算法应用于实际系统，实现了系统基本功能，保障了系统的良好性能。