随着现代经济的高速发展，城市机动车数量不断增多，如何解决交通问题成为人们关注的热点。因此为了有效地缓解交通问题给社会经济造成的损失，智能交通系统（ITS）逐渐发展起来，成为解决交通问题的必由之路。智能交通系统涉及到交通管理系统、公交营运系统、电子收费系统、应急管理系统、先进的车辆控制和安全系统等等。目前的智能交通系统是以车辆在道路网中的定位作为主要研究对象，基本上有四个模块组成：管理和控制中心模块、车辆模块、道路模块和通信模块。车辆模块作为智能交通系统的重要组成部分，其发展一直受到许多国家尤其是发达国家的关注，它是利用现在普遍流行的全球定位系统（GPS）对车辆所在位置进行地理定位，并与地理信息系统（GIS）相结合，配合城市电子地图及主要交通公路电子地图，为司机提供实时行车信息的车辆导航系统，这也就是我们通常所说的车辆定位导航系统，而本课题研究的内容就是基于GPS的监测定位系统算法研究。 监测定位系统涉及的内容比较多，相关技术也较多。低成本、高精度是监测定位系统相关技术发展的决定因素，目前主要的发展方向是：提高GPS数据的精度、建立更优的地图匹配算法、发展组合导航技术、提高航迹推算系统中传感器的精度等。考虑到不提高系统成本且能提高系统的精度和可靠性，本课题对监测定位系统的坐标变换算法、地图匹配算法、路径规划算法进行了研究与仿真。 因此，本论文分为五部分：首先简要阐明了课题研究的背景及意义，介绍了国内外发展现状及监测定位系统的组成结构；然后介绍了监测定位系统的理论研究基础，包括GPS的组成和特点，GPS伪距定位原理、定位精度和误差分析，并简明介绍了GIS系统、电子地图系统和GIS与GPS实用的集成方式等内容；接下来对监测定位系统中坐标转换算法进行研究，简要介绍了坐标转换的理论基础，提出了改进的高斯投影算法和基于仿射变换的平面坐标转地方坐标算法，并针对算法进行了数据分析；最后对地图匹配算法、路径规划算法进行分析和研究，分别提出了基于自适应权重值的投影匹配法和基于历史数据的求距离平均值的投影匹配法，以及基于GIS软件系统的前向星型数据结构和基于实时道路交通的动态最优路径判别算法；最后通过编程仿真验证了算法的优越性。