技術特征：

1.一種基于道路參數的擋位變換方法，其包括以下步驟：

將汽車的GPS接收機輸出的定位數據與電子地圖進行匹配確定車輛位置與運行路線，將道路參數與車輛擋位進行匹配，根據具體道路參數切換汽車擋位。

2.根據權利要求1所述的擋位變換方法，其特征在于，上述擋位變換方法包括：

確定候選路段集是根據GPS接收機或其它定位傳感器提供的車輛位置信息，在道路網絡中搜索滿足一定條件的路段作為車輛當前行駛路段的候選路段集，以GPS定位點到各個候選路段的距離和GPS提供的行車方向與各個候選路段的方向夾角為依據，從候選路段集中選出車輛所在的路段，以確定最佳匹配路段。

3.根據權利要求2所述的擋位變換方法，其特征在于，上述擋位變換方法具體的包括：基于GPS接收機的定位系統包括初始定位模式、中繼定位模式與跟蹤定位模式，首先進入中繼定位模式并查看歷史信息是否有效，若為有效，則進入跟蹤定位模式確定候選路段集，若能確定候選路段集，則通過跟蹤定位模式確定最佳匹配路段，若為不能確定候選路段集，則進入初始定位模式后進行初定位后再進入跟蹤定位模式；若中繼定位模式并查看歷史信息為無效，則進入初始定位模式后進行初定位后再進入跟蹤定位模式。

4.根據權利要求3所述的擋位變換方法，其特征在于，上述初始定位模式根據當前GPS接收機給定的定位數據、地圖坐標范圍及網格劃分，以確定車輛所在的地圖網格，此網格成為候選路段的搜索范圍，落入此網格內或與網格相交的路段成為當前車輛行駛的候選路段搜索集合；如果GPS定位數據落在網格邊界一定范圍內，則另一方相鄰的網格也作為搜索范圍；

如果在確定的網格內沒有尋找到候選路段，則擴大搜索范圍，向與當前網格相鄰的網格搜索，當擴大次數達到預定值時，暫時停止搜索；然后每間隔固定的時間再進行網格內的候選路段的搜索，直到找到候選路段為止，或由于地圖中缺少相關數據而暫停定位；在確定候選路段集后再確定最佳匹配路段。

5.根據權利要求3所述的擋位變換方法，其特征在于，上述中繼定位模式預置車輛位置信息或者在車輛停車時保存了停車時的位置信息，如果經過判斷，GPS給定的定位信息與保存的信息一致，則車輛從停車位置處繼續行駛，而不必進行候選路段的搜索以及最佳匹配路段的確定，定位系統直接進入跟蹤定位模式；如果二者信息不一致，定位系統進入初始定位模式以確定當前行駛的候選路段集；根據車輛行駛的連續性，車輛停車后，正常情況下下次行駛時，會從上次停車的位置處繼續行駛，通過對保存的歷史信息的判斷，避免定位系統每次啟動時都要進行候選道路的搜索。

6.根據權利要求3所述的擋位變換方法，其特征在于，上述跟蹤定位模式在獲得車輛當前行駛的路段后，定位系統確定車輛在當前路段上的具體位置，在車輛行駛到當前路段前方路段交匯處前，車輛將一直在當前路段上行駛，除非車輛駛進入路旁停車場或加油站等非道路區域，此時，將GPS定位點向當前路段做投影，投影點即可認為是車輛在當前路段上的匹配點；

通過道路拓撲關系得知車行方向上前方路段關鍵節點，以此節點為中心，以最大道路寬度加上GPS最大誤差為半徑，即可確定了節點處的一個判別區域Z，對每次取得的GPS定位點，判斷其是否進入此判別區域，如果在這個判別區域中，則車輛進入路段交匯處，設置車輛在交匯處標志，對以后的GPS定位點的判斷，如果沒有離開這個判別區域，則對接收到GPS信號不進行匹配定位處理，而以當前關鍵節點為車輛位置匹配點；

當GPS定位點離開節點判別區域后，清除在交匯處標志，根據道路的拓撲關系確定候選路段集，從候選路段集中選取當前最佳匹配路段。

7.根據權利要求2所述的擋位變換方法，其特征在于，上述確定最佳匹配路段具體包括以下步驟：

在確定了車輛行駛的候選路段集S后，需要從候選路段集S中從以下兩種原則中選出一條最佳匹配路段作為車輛當前行駛的路段：

A、GPS定位點到候選路段的距離大小；

B、車輛行駛方向與候選路段方向的接近程度；

在以上兩個原則中，GPS定位點到候選路段的距離大小使用GPS定位點P_gps到候選路段的距離d表示，候選路段的方向與車輛行駛方向的一致程度使用GPS接收機提供的車輛行駛方向D_gps與候選路段的夾角θ表示；這兩個原則分別構成D-S證據推理的距離證據和角度證據；d_j和d_j+1分別是GPS定位點到路段A_j和A_j+1的距離，θ_j和θ_j+1分別是D_gps與路段A_j和A_j+1的夾角；

在使用D-S證據推理確定最佳匹配路段時，首先根據候選路段集合S構造識別框U，集合S中元素個數為n；

U＝{A₁,A₂,…,A_n} A_j∈S 1≤j≤n (1)

在識別框U中A_j稱為命題；命題A_j(1≤j≤n)表示當前時刻車輛可能在第j條候選路段上，U表示當前時刻不能確定在那條候選路段上；按照下式分別構造兩個證據在識別框U上的基本概率分配函數：

且有

E＝{A₁,A₂…A_n} A_j∈S,1≤j≤n (5)

其中m₁(A_j)為距離證據在U上的基本概率分配函數，m₂(A_j)為角度證據在U上的基本概率分配函數；k₁為距離證據的可靠性參數，k₂為角度證據的可靠性參數；式中C_i,j計算公式如下：

根據D-S證據推理合成規則，距離證據和角度證據的合成概率分配函數計算如下：

m(A_j)＝K^-1[m₁(A_j)m₂(A_j)+m₁(A_j)m₂(E)+m₁(E)m₂(A_j)]j＝1,2...n (8)

在從GPS接收機獲得車輛的定位點P_gps和行駛方向后D_gps后，以定位點到每條候選道路的距離d、車行方向和候選道路方向的夾角θ為證據，根據式(8)，計算在距離和角度證據支持下命題A_j的合成概率分配函數值m(A_j)，根據式(2)與式(3)獲得命題A_j的置信區間[bel(A_j),pl(A_j)]；

有了各個命題的合成概率分配函數采用Pignistic概率決策規則：

其中A∈2^U，

Pr(A)即是命題A的決策值，作為各個命題判斷的依據；

在獲得各個命題的概率分配函數值及置信區間后，根據式(10)，可以計算命題對應決策值Pr(A)；獲取所有命題的決策值后，選擇決策值最大的命題對應的路段作為車輛當前行駛的路段，即確定為最佳匹配路段Rop。

8.根據權利要求7所述的擋位變換方法，其特征在于，從最佳匹配路段Rop中確定匹配點的步驟包括：

將GPS定位點Pgps在路段Rop上的正交投影點作為車輛當前位置的匹配點Pm，但是當GPS定位點落入關鍵節點的節點判別域后，此關鍵節點也作為車輛位置的匹配點Pm；

在地圖匹配中已經確定了車輛當前行駛的路段及車輛在此路段上的匹配點，在此基礎上進一步獲取當前位置及前方道路的參數信息，當車輛位置已知時，車輛當前所在道路及前方相鄰道路的道路參數可以預先從電子地圖中讀出存儲在緩存中；

在道路參數預讀時，不僅要預讀車輛當前所在道路的道路參數，還要讀取車輛前進方向前方交叉節點及與其進一步相鄰的交叉節點所關聯的道路參數信息，擴展讀取只需在交叉節點的基礎上向前擴展三級；在確定車輛在當前路段上的位置點后，以當前位置為出發點，以車輛行駛方向為前進方向沿道路向前搜索，在道路的交叉點處延續出道路的分支，沿各個分支繼續向前搜索，或在道路的端點處終止，或達到擴展級別，則整個搜索路徑構成一棵“樹”狀結構的道路網絡；在道路參數預讀過程中，緩存中保存的道路參數信息也根據道路網絡的樹狀結構組成“預讀樹”；在預讀算法中，將這些將來可能使用的道路參數信息也提取出來存放在緩存中；

在“預讀樹”中，交叉節點構成樹中的節點并按構造“預讀樹”時的搜索方向及道路拓撲關系組成“父親－兄弟”關系，每個樹節點中有兩個指針，一個指向其兄弟節點，一個指向其兒子節點，各個樹節點按“左兒子－右兄弟”的關系構成樹狀鏈表結構；在每次進行地圖匹配首次確定車輛位置所在的路段及相應的匹配點后，需構造初始“預讀樹”，在除樹根外的每個節點中存儲該節點與其父節點之間的道路參數信息，即在父節點和兒子節點之間所夾道路上，沿車輛前進方向道路高程發生變化的高程節點序列以及在彎曲道路的采樣節點及相應的曲率信息；

當車輛在當前路段上行駛并越過前方交叉節點時，此前在“預讀樹”中保存的一些節點及此節點中保存的道路參數信息就變成無用數據，需要對預讀樹進行相應的剪枝操作，剪掉已經確定是車輛不可能繼續行駛的道路分支在預讀樹中對應的節點，據車輛當前位置所在的道路及行駛方向上道路的拓撲連接關系，進一步進行道路參數的擴展讀取并將相應的節點加入預讀樹中，夠造新的“預讀樹”，如果在擴展讀取中遇到道路的終點，則此道路上的預讀操作終止；

在車輛的行駛過程中，每越過一個交叉節點，則保留車輛當前行駛道路在“預讀樹”中對應的節點，將不可能是車輛越過交叉節點后繼續行駛的道路在“預讀樹”中對應的節點剪去，并以車輛當前行駛道路為起點進行擴展讀取，在樹中添加新的節點，繼續構造“預讀樹”；

在構造完“預讀樹”后，即可從“預讀樹”根節點的唯一兒子節點中獲取當前道路上的高程節點序列，將車輛當前位置的匹配點與此序列中高程節點坐標進行比較，即可確定車輛當前所處位置前后兩個高程節點，進而確定車輛當前位置及前方的道路坡度特征參數；并且在車輛行駛過程中，緩存中至少存儲有以交叉節點為基礎的兩級道路參數信息，使自動變速控制系統隨時獲取相關位置處的道路參數并應用在擋位變換操作上。

9.根據權利要求7所述的擋位變換方法，其特征在于，上述擋位變換方法包括：

在換檔控制中使用道路參數時，根據當前的道路環境，在原有自動變速器擋規律的基礎上，選擇使用經濟性或動力性換擋規律，或在不修改和增加換擋數據的前提下，使自動變速器的擋位變換操作和當前的道路環境相協調。