基于位置的服务与城市交通导航系统的设计

论文摘要

针对目前城市交通中普遍存在的拥堵问题,本文从一个由用户数据指导用户行动,再由行动结果影响用户的角度,并以此利用基于位置服务应用的方法,建立了一个自适应的交通导航系统。该系统能为用户显示指定街道或街区的道路交通情况,并能针对个体用户设计适合其自己的,以通行时间最短为优先的行车路线。旨在从影响单个用户的行为开始,避免进入拥堵或将要拥堵的道路,到大量用户都遵循这样的选择,从而避免加重交通压力,缓解交通拥堵状况,达到使车辆充分利用现有道路容纳能力,改善整体道路状况和行车状况的目的。本文首先对基于位置服务的背景、现状进行了介绍,并举例对这类应用的应用领域以及通用开发方法做了大致讨论。然后通过分析现在城市道路交通存在的问题及原因,探讨改善和解决道路拥堵问题的方式,并从两种方案的优缺点对比中得出本文所开发应用的方案。其次,运用软件工程中的流程和方法,依次从问题定义,可行性研究与分析,需求分析以及系统总体设计进行探讨。文章首先对基于位置的服务进行了简略介绍,对其国内外现状及应用前景进行分析,并从应用基于位置服务的角度考虑解决的方案。然后对系统设计进行了详细的需求分析,弄清用户对软件系统的全部需求,主要是确定目标系统必须具备哪些功能。接着根据需求分析中数据流图进行系统的总体设计,并从数据来源、数据库设计和用户界面进行了说明和设计。之后先是对系统运行的一些设计策略进行探讨,如扩展策略、复用策略和折衷策略等。然后针对需求分析中的数据流图按步骤进行算法设计和建模,从而最终得到两个对于系统最终功能所需的直接数据。最后一部分对本文所设计系统进行了总结以及对系统改进和展望。本系统是运用基于位置服务原理来开发的新应用,它利用了基于位置服务的特点、既有成熟的开发方式,选取了交通拥堵问题来开发出这个方面的新应用,它特定适用于类似我国这样拥堵的交通状况。这个自适应的系统不但适用于现有道路,也将持续应用于将来容纳能力更强的道路,它的优点是成本低、智能化及能充分利用现有资源。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 背景介绍
• 1.1 现有交通拥堵的主要原因
• 1.2 现有交通拥堵解决方法
• 1.2.1 GPS导航系统
• 1.2.2 交通信息频道
• 1.2.3 带有TMC功能的GPS导航系统
• 1.3 系统概述
• 1.4 论文结构
• 2 基于位置的服务介绍
• 2.1 基于位置的服务
• 2.2 基于位置的服务在各方面的应用
• 2.2.1 商业应用
• 2.2.2 安全和物流等方面应用
• 3 需求分析
• 3.1 问题定义与可行性研究
• 3.2 系统说明及运行环境
• 3.3 系统功能
• 4 总体设计
• 4.1 系统总体结构设计
• 4.2 数据来源
• 4.3 数据库设计
• 4.3.1 PostgreSQL与PostGIS介绍
• 4.3.2 Simple Feature中的地理对象模型
• 4.3.3 道路存储
• 4.3.4 车辆信息存储
• 4.3.5 道路状况存储
• 4.4 用户界面设计
• 5 系统设计策略和数据处理
• 5.1 设计策略
• 5.2 空间分析介绍
• 5.3 数据处理
• 5.3.1 经纬度坐标转化为平均速度
• 5.3.2 n个车辆平均速度转化为道路通行平均速度
• 5.3.3 车辆整体通行状况与平均速度的关系模型
• 5.3.4 时间最短的行车路线
• 6 总结
• 参考文献
• 致谢
• 攻读硕士学位期间完成的论文