利用車載GPS接收機實時獲取車輛軌跡，進而確定其在交通矢量圖道路上的位置，是當前車輛導航系統的基礎。在獨立GPS車輛導航系統中，主要通過地圖匹配算法克服GPS誤差，將車輛位置顯示在道路網上，即根據GPS信號中的數據和地圖上的道路網信息，利用幾何方法、概率統計方法和模式識別。
或者人工神經網絡等技術將車輛位置匹配到地圖道路上的相應位置[8-12]。因為大部分移動的車輛都在路上，所以通常的地圖算法都有壹個默認的前提，就是車輛都在路上。地圖匹配的精度決定了
GPS車輛導航系統的精度、實時性和可靠性。具體取決於兩個方面:確定車輛當前行駛路段的精度和確定車輛在該路段位置的精度。前者是現有算法的研究重點，後者涉及到沿道路方向的誤差修正，在現有算法中沒有得到有效解決。地圖匹配的目標是將軌跡與道路匹配。當道路準確後，就變成了確定GPS的準確位置，然後利用垂直測繪的方法完成匹配。通過地圖匹配實時獲取車輛的道路和位置，是壹種常見且低成本的方法。壹般來說，車輛導航定位系統中的地圖匹配問題就是將車載GPS接收機獲得的有誤差的GPS軌跡位置與道路上有誤差的交通矢量地圖的相應位置進行匹配。下面我們通過具體的數學模型對地圖匹配問題進行詳細的數學描述。
地圖匹配的基本流程如圖4.1所示。符號的定義及其物理意義如下:
1) g(k)是車輛的GPS軌跡點，包含了K時刻車輛上的GPS定位數據(經緯度)，與矢量地圖上對應的經緯度位置點相對應。由於GPS誤差和矢量地圖誤差的存在，當車輛行駛在道路圓弧段Si上時，g(k)通常不位於圓弧段Si上。
2) p(k)是g(k)的地圖道路匹配點，代表車輛K在地圖匹配算法對g(k)進行偏差修正得到的時刻在矢量地圖道路上的對應點，簡稱g(k)的匹配點。匹配點在矢量地圖圓弧段Si上的位置，要盡可能反映實際車輛在該路段上的對應位置。
3) e(k)是g(k)的地圖匹配校正，表示g(k)與其匹配點p(k)之間的誤差校正。當需要指定弧段p(k)時。匹配點所在的Si，符號e(k)[Si]用來表示g(k)對弧段Si上的匹配點所使用的匹配校正。以上三個基本量的關系如圖所示，即p(k) = g(k)+e(k) (4)。
地圖匹配修正e(k)來自GPS定位誤差和交通矢量地圖精度誤差的綜合誤差影響。