GPS 신호로 지도상의 진짜 위치를 찾아가는 맵 매칭
4-07 가장 확율 높은 경로를 끊임없이 계산하면서 앞으로 나간다.
내 위치를 정확히 인지하는 것도 중요하지만 어쨌든 자동차는 길 위를 주행한다. 그래서 단순환 좌표 위치보다 내가 지도상의 어느 경로 위에 있고 어느 지점을 향해 가고 있는지를 파악하는 것이 가장 중요하다. 이렇듯 GPS를 통해 측정된 궤적을 기존의 지도 정보에 맞추는 작업을 맵 매칭(Map matching)이라고 부른다.
우리가 내비게이션으로 확인하는 지도는 2차원 좌표로 정보를 나열한 것처럼 보이지만, 자율 주행을 하는 자동차를 위한 지도는 교차로나 중요 지점의 위치를 나타내는 노드와 이를 연결하는 길을 나타내는 링크로 구성된 네트워크 데이터로 표현된다. 기본적으로는 GPS신호에 가장 가까운 링크에 바로 수선을 내려서 그 길에 있는 것으로 투영해 주면 간단하다. 하지만 자동차는 빠르게 이동하고, 측정 신호는 늘 왜곡되어서 실제 데이터는 그렇게 깔끔하지 않은 경우가 대부분이다.
실제 움직임과 관찰값의 오차를 분석해서 자동차가 이동하는 경로를 추정하는 과정은 보통 3단계를 거친다. 일단 측정된 신호를 통해 자동차가 지나갔을 법한 교차로 같은 노드의 후보군을 찾는다. 그리고 그 노드들을 이은 링크들과 궤적의 위치를 비교해서 노드와 링크로 이어진 다양한 경로들을 추측한 다음 그중에 가장 거리가 짧고, 측정된 이동 속도 일치하는 경로 위에 있을 것으로 가장 높은 확률로 추정되는 위치로 예측해 나간다.
노드와 링크를 계속 계산해서 경로를 계산하는 과정. 반복적으로 확률이 떨어지는 경로는 소거해서 메모리를 아낀다. - 카카오 자료 참조결국 화면에 표시된 현재 위치는 다양한 후보 경로들 중에 지금까지 가장 그럴 것이라고 계산되는 위치이다. 그리고 이동을 하면서 업데이트를 하는 과정에서 확률이 떨어지는 이전 추측 경로들은 탈락되지만, 대안 경로들은 계속 추적 계산하게 된다. 그러다가 추가로 업데이트된 정보로 확률이 바뀌게 되면 경로가 갈라진 분기점으로 돌아가 새로운 링크와 노드로 업데이트하게 된다. 고속도로에서 분기점을 잘 못 들었을 때 다시 경로를 조정하고 도착 시간을 재 계산하는 과정은 이런 동시 다발적인 경로 추적 맵 매칭을 통해 가능하다.
