道路匹配基本思想——垂直牵引

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