[發(fā)明專利]一種多位置聯(lián)合粒子濾波的車輛定位方法

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• 申請日: 2018-07-03
• 公開（公告）號: CN108981702A
• 公開（公告）日: 2018-12-11
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 項志宇;顧淑霞;張易;錢琦
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江大學
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01C21/16
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 林超

1.一種多位置聯(lián)合粒子濾波的車輛定位方法，其特征在于，包括如下步驟：

(1)建立車輛行駛區(qū)域的路網(wǎng)地圖，路網(wǎng)地圖由包含節(jié)點和邊的拓撲圖結(jié)構(gòu)構(gòu)成，車輛行駛起點在路網(wǎng)地圖中的位置已知；

(2)實時通過航位推算方法獲得車輛位置并探測錨點，形成初始的車輛分段行駛軌跡；

(3)對于每次探測到的錨點，使用一堆粒子來表示錨點在路網(wǎng)地圖上對應的位置，通過聯(lián)合粒子濾波實時計算更新每一堆粒子權(quán)重；

(4)對于每一堆粒子，以權(quán)重最大的粒子作為錨點在路網(wǎng)地圖上的定位點，依次連接定位點作為修正后的車輛分段行駛軌跡。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多位置聯(lián)合粒子濾波的車輛定位方法，其特征在于：所述步驟(1)中，用包含節(jié)點和邊的拓撲圖結(jié)構(gòu)來建立路網(wǎng)地圖：節(jié)點n＝(lat,lon)的位置由經(jīng)緯度表示，lat,lon分別表示緯度和經(jīng)度，邊e＝(n₁,n₂)表示節(jié)點n₁和n₂之間的連接關(guān)系。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多位置聯(lián)合粒子濾波的車輛定位方法，其特征在于：所述步驟(2)具體為：實時通過航位推算方法獲得每個時刻的車輛位置，形成原始車輛行駛軌跡；實時探測原始車輛行駛軌跡中的錨點，標記各個錨點并將錨點前后依次線段連接形成車輛分段行駛軌跡。

4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種多位置聯(lián)合粒子濾波的車輛定位方法，其特征在于：所述步驟(2)，具體采用以下兩種方式同時探測：

(2.1)通過航位推算方法實時得到當前車輛位置，將當前車輛位置與最近位置點用直線相連；若當前車輛位置之前還沒有探測到錨點，以車輛行駛起點作為最近位置點；若當前車輛位置之前已經(jīng)探測到錨點，以離當前車輛位置時間最近的錨點作為最近位置點；

計算當前車輛位置與最近位置點之間各個時刻的車輛位置到直線的垂直距離，將垂直距離和預先設(shè)定的距離閾值比較：如果每個垂直距離均小于距離閾值，則認為當前車輛位置與最近位置點之間沒有探測到新錨點；如果存在至少一時刻的車輛位置到直線的垂直距離不小于距離閾值，則找到垂直距離最大時刻所在的車輛位置作為新錨點；

(2.2)同時當當前車輛位置距離最近位置點行駛超過預先設(shè)定的路程閾值時，直接將當前車輛位置作為新錨點；

對于每探測到的新錨點，將其與最近位置點用直線相連，由此將各個錨點依次連接構(gòu)成車輛分段行駛軌跡，相鄰錨點的連線形成線段。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種多位置聯(lián)合粒子濾波的車輛定位方法，其特征在于：所述步驟(3)中，將車輛的行駛軌跡分段后，用一堆粒子來表示每個錨點在路網(wǎng)地圖上可能對應的位置然后進行聯(lián)合濾波過程，具體如下步驟：

對于每個當前錨點，在路網(wǎng)地圖中找到和當前錨點之間距離小于誤差閾值范圍內(nèi)的節(jié)點作為與當前錨點對應的節(jié)點，然后按照以下三種不同情況區(qū)分處理：

(1)找到一個與當前錨點對應的節(jié)點，在該節(jié)點附近生成一堆粒子，并直接計算各個粒子的權(quán)重；

(2)找到兩個以上與當前錨點對應的節(jié)點，在這些每個節(jié)點附近生成一堆粒子，粒子均將保留與當前錨點之后的錨點產(chǎn)生的粒子進行聯(lián)合濾波，得到各個粒子權(quán)重；

(3)沒有找到與當前錨點對應的節(jié)點，直接在和當前錨點之間垂直距離小于誤差閾值范圍內(nèi)的邊上生成粒子，粒子均將保留與當前錨點之后的錨點產(chǎn)生的粒子進行聯(lián)合濾波，得到各個粒子權(quán)重。