道路匹配(也有称之为Location)是GPS导航系统中一个的关键性模块。由于各种不可预知的因素,GPS接收信号存在不规则误差,由此产生的结果是,如果车子行驶在某条道路,接收到GPS经纬度不规则得分布于道路的两侧,同时地图的角度也可能会瞬间出现180°水平翻转。
“怎样才能够克服误差把GPS经纬度,映射到当前行驶中道路上的正确位置,并且得到一个合理前行的角度?”就是道路匹配要应对的命题。
在水平垂直牵引,是我接触过用的比较多处理方法。它的思想是选择当前经纬度附近一定范围的道路,作为目标道路,将每条道路分解成多个线段,计算出经纬度到每一线段上垂直交叉点。当垂直交叉点位于线段内,并且角度没有出现瞬间大范围变化时,认定垂直线距离最短的道路为当前行驶的道路,垂直交叉点为当前经纬度所在点。
图中所有道路都是当前候选路段,特别标注了水平方向的道路,做了部分垂直牵引的示意线(汽车实际行驶方向A→E,红线代表垂直牵向量、绿线代表出发点到GPS经纬度的向量)
以P1点为例,尝试牵引到AB、B2B失败,因为垂直牵引点不落在线段端点内,在BB1、BC的牵引结果是有效的,如果到BC的距离最小,在理想情况下,就可以认定当前道路段是BC、当前点为P1'。
由此,引出第一个原则:尊重GPS的经纬度,即使有误差的场合,也是与真实位置靠近的。
但在实际使用中,仅凭距离最短距离就断定当前道路是BC,是存在风险的。如果当P1点更靠近BB1、B2C2的时候,就可能得出与当前行驶道路不吻合的结果。此时,就需要通过,检测角度的变化、以及优先匹配当前行驶中道路等手段来提高匹配结果的正确性。
通过上面的描述,还可以发现,在道路的交叉出,将会出现复杂的取舍。但是垂直牵引,作为最基础的思想,这是不会改变。再啰嗦一下它的三点要素,结束本小节:
一、选取比较目标路段
二、垂直交叉点落在线段内
三、垂直距离最小
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