列車控制專用電子地圖生成算法的研究.pdf

1、隨著CBTC(基于通信的列車控制系統(tǒng))技術(shù)的廣泛應(yīng)用，作為關(guān)鍵技術(shù)列車定位有了長足的發(fā)展。采用GPS和GIS技術(shù)相結(jié)合進(jìn)行精確列車定位是一種全新的列車定位方法，而它的前提是要有較為精確列車運(yùn)行線路的GIS數(shù)字地圖。在生成數(shù)字地圖的過程中，可以采用高精度的GPS定位信息生成精確的數(shù)字地圖，但是這種方法的造價(jià)和人工投入都很大。因此利用大量實(shí)測低精度GPS數(shù)據(jù)自動(dòng)生成具有較高精度的數(shù)字地圖的方法就有具有重要的工程意義和實(shí)用價(jià)值。 針對(duì)

2、如何高效率低成本地生成列車控制用高精度數(shù)字地圖，本文提出了多軌跡求徑的概念。首先利用GPS接收機(jī)采集高精度的關(guān)鍵點(diǎn)(POI-Point of Interest)坐標(biāo)數(shù)據(jù)和關(guān)鍵點(diǎn)之間的精度較低的軌跡線路GPS數(shù)據(jù)；然后算法結(jié)合這兩種數(shù)據(jù)的特點(diǎn)，生成高精度的軌跡線路方程。多軌跡求徑算法分為數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)預(yù)處理、軌跡線路求解、結(jié)果評(píng)估和地圖存儲(chǔ)五個(gè)部分。本文在簡要介紹了算法所需的幾種數(shù)據(jù)采集方法的基礎(chǔ)上，提出了利用霍夫變換進(jìn)行數(shù)據(jù)預(yù)處理的方法

3、，然后分別討論了直線段和曲線段數(shù)據(jù)在不同約束條件的情況下利用最小二乘擬合估計(jì)線路方程的方法。通過采用回歸模型的檢驗(yàn)方法對(duì)算法的效率、生成數(shù)字地圖的精度、數(shù)字地圖的存儲(chǔ)量、地圖匹配速度等相關(guān)指標(biāo)進(jìn)行評(píng)估，證明了算法合理可行。 論文最后總結(jié)了多軌跡求徑算法的優(yōu)勢，并對(duì)于算法在工程領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行了分析，指出該算法不僅可以應(yīng)用于列車控制用數(shù)字?jǐn)?shù)字地圖的生成，在城市智能交通系統(tǒng)車載導(dǎo)航地圖線路更新，未知區(qū)域線路探測等領(lǐng)域也有很好的應(yīng)用前景