使用GPS数据确定道路线性几何结构的过程外文翻译原文.docx

【使用GPS数据确定道路线性几何结构的过程】 交通安全与道路的几何结构紧密相关，因为道路的设计直接影响驾驶员的行为。为了确保安全驾驶，理解道路的平面几何结构至关重要。道路几何结构的定义通常依赖于现有地图、静态测量（传统的地面调查）或动态测量（如车载GPS接收器）。无论采用何种测量技术或数据类型，确定道路几何结构的过程都需要考虑到具体应用所需的精度。 GPS（全球定位系统）作为一种高效的数据收集工具，在识别道路线性几何结构方面发挥着关键作用。该技术通过最小二乘法对动态定位测量数据进行拟合，以确定曲线的曲率和横坐标，进而描绘出水平（直线、圆弧和螺旋线）和纵向（垂直直线和曲线）的几何元素。这种方法自动化并可重复地识别道路布局，提高了识别的准确性和效率。 在使用GPS数据时，需要注意几个关键因素。车辆的速度和GPS接收机采样频率会影响测量点之间的距离，这些参数需根据道路类型和几何元素的曲率值进行调整。不论使用何种测量技术，道路几何结构的定义必须考虑特定道路应用所需的精度。数据的质量受到GPS的空间分辨率、同步装置的精度以及可能的系统误差和偶然误差的影响。 移动地图系统（MMS）常用于收集地理参考数据，包括GPS接收器、惯性导航系统（INS）和里程表，以及各种传感器。这些设备的集成程度和获取数据的类型会直接影响数据质量。在WGS84坐标系统下，MMS可以实时获取空间坐标，并通过高精度同步装置将这些位置数据与其他传感器数据相结合。 然而，GPS数据的准确性可能受到多种因素的影响，如电磁干扰、多路径效应、卫星的精确时间、大气折射或轨道计算的不准确。这些因素可能导致几米的误差。同时，MMS的其他组件，如集成的导航系统或同步机制，也可能引入误差。尽管在理想条件下，惯性系统的平面测量精度可达到厘米级，但在实际应用中，数据质量可能因设备质量和测量环境的复杂性而波动。 为了定义道路中心线，需要处理三维曲线的复杂性，因为实际道路中心线可能会随时间磨损和维修而发生变化。在意大利，道路中心线的定义遵循特定的设计标准，根据道路横截面的组织来定义。例如，双向单车道道路的中心线可能是区分相反交通的线，而单向单车道道路的中心线则为车道的几何中心线。这些定义考虑了道路的实际使用和维护情况。 使用GPS数据确定道路线性几何结构是一个涉及多步骤、多因素的过程，包括数据收集、处理、误差校正和几何结构的定义。这一过程对于提升道路安全性、规划和管理具有重要意义，尤其是在不断追求更高标准的交通系统中。