基于FCD技术的道路交通信息采集与交通动态诱导系统

论文摘要

随着我国社会和经济的飞速发展,城市交通拥堵和过饱和现象日趋严重,智能交通系统（Intelligent Transportation System,ITS）综合了人工智能、交通工程学、计算机技术、信息采集和智能控制等理论与技术,为解决交通拥堵状况提供了强有力的手段,因此,受到了世界范围内的广泛关注。基于FCD（Floating Car Data,浮动车数据）技术的交通信息采集和交通动态诱导系统是智能交通的关键技术之一,它能够根据城市出租车GPS（Global Position System）定位数据分析、获取城市实时道路交通信息,并为驾驶员提供优化的行驶路径,是当前智能交通技术的热点研究领域之一。浙江省宁波市的交通动态诱导系统是我国第一个基于FCD实现城市道路交通信息采集和交通动态诱导的系统,本文以其为背景,深入研究基于FCD的城市道路交通信息采集和交通动态诱导关键技术,论文的主要工作包括:（1）综述了国内外FCD道路交通信息采集和交通动态诱导系统的研究与发展现状,深入分析了FCD交通信息采集、动态路径搜索和3S系统的基本理论。（2）设计了基于GPS、GIS的FCD数据采集系统,针对大规模数据处理、实时性等要求,提出了一种FCD数据与GIS匹配的方法,在此基础上,进行了基于路段的位移-速度建模,为动态交通诱导奠定了基础。（3）将城市交通网络转换为有向拓扑图,设计了不同的目标函数,包括最短时间、最短路径和最小开销等,研究了适合于动态权值状况下的最优路径搜索方法。（4）对FCD交通信息采集和动态诱导系统进行了需求分析和总体设计,在GIS平台上,采用Microsoft C#进行了系统设计和实现,目前,该系统已经在宁波市得到了成功的应用,为有效缓解宁波交通拥堵发挥了重要作用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• 第一章 绪论
• 1.1 背景及意义
• 1.2 交通信息采集技术
• 1.2.1 交通信息分类
• 1.2.2 交通信息采集方法
• 1.3 相关研究与应用现状
• 1.3.1 国外基于FCD的交通动态诱导技术研究与应用现状
• 1.3.2 国内基于FCD的交通动态诱导技术研究与应用现状
• 1.4 本文研究内容简述
• 1.4.1 研究目标
• 1.4.2 研究内容及组织
• 第二章 FCD技术基础
• 2.1 车辆定位技术
• 2.2 GIS技术
• 2.2.1 地理信息系统（GIS）
• 2.2.2 交通地理信息系统（GIS-T）
• 2.3 路径寻优技术
• 2.4 本章小结
• 第三章 FCD信息预处理
• 3.1 探测车选择
• 3.2 GIS地图预处理
• 3.2.1 GIS电子地图编辑
• 3.2.2 GIS地图数据处理
• 3.3 GPS数据过滤
• 3.4 本章小结
• 第四章 FCD数据的匹配
• 4.1 地图匹配算法
• 4.1.1 地图匹配基本思想和分类
• 4.1.2 浮动车地图匹配算法
• 4.2 弧段DIJKSTRA最优路径搜索算法
• 4.3 位移-速度模型
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于FCD的交通动态诱导系统设计与实现
• 5.1 概述
• 5.2 系统结构
• 5.2.1 交通动态诱导系统平台
• 5.2.2 交通信息应用平台
• 5.2.3 交通信息服务平台
• 5.3 系统功能设计
• 5.3.1 交通数据采集与处理平台
• 5.3.2 交通信息应用平台
• 5.3.3 交通信息服务平台
• 5.4 系统开发模式
• 5.4.1 软件开发平台
• 5.4.2 软件体系结构
• 5.4.3 GIS平台
• 5.4.4 数据库平台
• 5.5 系统实现
• 5.6 系统评估
• 5.6.1 GPS数据源评估
• 5.6.2 跑车验证试验
• 5.7 本章小结
• 第六章 全文总结
• 6.1 主要工作与创新
• 6.2 主要应用成果
• 6.3 未来研究展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文
• 致谢