车辆导航信息监视平台及分层搜索算法研究

论文摘要

经济的快速发展使得如何提高车辆交通的运行效率,减少成本,加强管理,保证安全,保护环境就成为一系列不容忽视的突出问题。人们考虑通过电子信息手段将车辆、公路、电子网络融为一个整体,使之更有效地统筹运行。于是便拥有了智能交通系统。在经典的导航监控系统在分析基础上,提出了新型导航信息监视系统平台的构成结构,整合市场上现有的多种GPS终端,将他们纳入同一个网络系统结构中,使多种硬件的协同工作网络建设成为可能,并建立了一个完整的导航信息系统平台实例,实现了平台上的包括导航监控的多种功能。在新型导航信息监视系统平台的结构中引入分布式数据通信网关的概念,并考虑扩展和安全性,建立网络与客户端间的基于导航功能的通信协议,系统设计了各层之间规范、完整、高效的交换协议内容。普通电子地图搜索方法局限在了单个图层,在地理信息不断更新的情况下,对于新增加的图层和图层变化这种机制也会使得搜索过程变为工作量复杂的负担。有必要建立一种新的搜索算法,既能够满足在单个地域内查询,又能够扩展搜索地域到更大的地域,或者说能在更大的地图内查询。由此,提出了一种基于分层查询的概念,即在由图层所构成的电子地图中能够不受图层的限制而对任意的一条路径进行查询导航的方法。在济南市气象局的人工降雨监控系统中应用了这一监视平台,并从具体的应用环境与问题上做出分析对车辆导航信息监视平台做出改进,主要从网络连接、连接终端类型、应用协议、图像传输任务信息和与视频监视器的协调等方面共同调整了软件平台的结构和功能,让它作为一个功能齐全的成品服务于实际问题中。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 符号说明
• 第一章 绪论
• 1.1 背景和意义
• 1.2 国内外发展状况和趋势
• 1.3 主要工作
• 1.4 论文内容
• 第二章 概述
• 2.1 经典车载导航系统构成
• 2.2 相关技术基础
• 2.2.1 导航系统原理
• 2.2.2 GPRS数据传输
• 2.2.3 VC多线程技术
• 2.2.4 组件式GIS技术
• 2.2.5 最短路径搜索算法
• 2.3 小结
• 第三章 系统平台总体设计
• 3.1 分布式导航信息系统
• 3.2 GPS车载终端
• 3.3 分布式协同网关设计
• 3.3.1 协议转换模块
• 3.3.2 数据传输模块
• 3.4 平台客户端软件
• 3.5 小结
• 第四章 信息监视平台的通用协议设计
• 4.1 异构终端协议分析
• 4.2 网关协议总体设计
• 4.3 协议格式详细设计
• 4.3.1 终端上传命令编码表
• 4.3.2 中心下发命令编码表
• 4.4 小结
• 第五章 通用监视平台的详细设计
• 5.1 软件功能模块设计
• 5.2 客户端与网关的数据传输
• 5.3 电子地图技术在平台上的应用与融合
• 5.4 图像传输
• 5.5 设计经验总结
• 5.6 小结
• 第六章 平台上的导航算法研究
• 6.1 电子地图中的搜索算法实现特点
• 6.2 分层式路径搜索算法
• 6.2.1 实时动态最优路径选择与邻接矩阵
• 6.2.2 节点与邻接矩阵的输入
• 6.2.3 分层查询的基本思想
• 6.2.4 分层查询的算法步骤
• 6.3 Dijkstra与其他基本搜索算法的比较
• 6.4 小结
• 第七章 车辆监视平台的实际应用实例
• 7.1 具体应用环境与问题分析
• 7.2 具体项目应用方案
• 7.2.1 网络连接与多用户管理
• 7.2.2 固定点
• 7.2.3 人工降雨弹发射命令
• 7.2.4 移动点的拍照与图像传输
• 7.2.5 软件平台与监视器的联动功能
• 7.3 小结
• 第八章 总结与展望
• 8.1 总结
• 8.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文及参与项目目录
• 学位论文评阅及答辩情况表