论文题目: 车辆定位导航系统的最优路径规划技术研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 载运工具运用工程
作者: 甘浩
导师: 明平顺
关键词: 智能交通系统,地理信息系统,定位,导航,路径规划
文献来源: 武汉理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 智能交通系统,是在当代科学技术充分发展进步的背景下产生的,旨在将先进的计算机技术、通信技术、现代控制技术运用于交通中,协助人们作出最佳的抉择,驾驶最佳的车辆,控制最佳的路网交通。智能交通系统涉及到交通的很多领域,有些已经开始应用,有些还处于研究和发展之中,智能交通系统的主要功能是通过改善交通系统的运行,达到提高效率,保障安全,节约能源和保护环境的目的。 先进的交通信息服务系统是智能交通系统研究的一个大类,此系统建立在完善的信息网络基础上的,交通参与者通过装备在道路上、车上、换乘站上、停车场上以及气象中心的传感器和传输设备,可以向交通信息中心提供各处的交通信息:该系统得到这些信息并通过处理后,实时向交通参与者提供道路交通信息、公共交通信息、换乘信息、交通气象信息、停车场信息以及与出行相关的其他信息;出行者根据这些信息确定自己的出行方式、选择路线。更进一步,当车上装备了自动定位和导航系统时,该系统可以帮助驾驶员自动选择行驶路线。对最优路径问题研究的意义是明显的,可以缩短旅行时间,降低燃油消耗和减少废气排放,使交通拥挤状况得到缓解。由此引出了本文的研究问题,智能车辆定位导航系统的最优路径规划技术研究。 智能车辆定位导航系统是应用自动车辆定位技术、地理信息系统与数据库技术、计算机技术、多媒体技术和现代通信技术的高科技综合系统。本文对智能车辆定位导航系统作了比较全面的研究,对各个功能模块都作了比较深入地分析。主要介绍了全球定位技术和地理信息系统技术,介绍了定位原理和定位误差的分析;简述了有关地理信息系统的一些基本概念,包括地理信息系统概念、地理信息系统数据模型、地理信息系统数据的组织和管理、地理信息系统中的网络分析。针对城市交通道路网的特点,对基于城市道路网的最短路径的关健技术进行了研究和分析,着重分析研究了城市交通道路网的矢量地图表达、网络拓扑结构的提取和构建、最短路径算法的高效实现等关键技术。
论文目录:
中文摘要
目录
第1章 绪论
1．1 智能交通系统(ISS)概论
1．1．1 ITS发展的背景与动因
1．1．1．1 汽车发展的社会化、工业化
1．1．1．2 人类环境的可续化
1．1．1．3 信息技术智能化
1．1．2 ITS的基本内容
1．1．3 ITS的体系框架
1．1．3．1 逻辑模型
1．1．3．2 物理模型
1．2 课题背景
1．3 课题研究内容
1．4 论文的组织结构
第2章 GPS技术和 GIS技术
2．1 GPS技术
2．1．1 GPS组成
2．1．2 GPS定位基本原理
2．1．3 GPS定位误差分析
2．2 GIS技术
2．2．1 GIS的构成
2．2．2 GIS的基本特征
2．2．3 GIS数据模型
2．2．3．1 空间数据模型
2．2．3．2 属性数据模型
2．2．4 GIS中常规的网络分析功能
2．3 本章小结
第3章 智能车辆定位导航系统
3．1 智能车辆定位导航系统的组成
3．2 导航电子地图
3．2．1 电子地图的数据类型及其特征
3．2．1．1 数据类型
3．2．1．2 数据特征
3．2．2 导航电子地图数据库设计原则
3．3 地图匹配
3．3．1 地图匹配的基本方法
3．3．2 误差区域的选择
3．3．3 基于代价函数的地图匹配
3．4 通信模块
3．4．1 常规通信网数据传输
3．4．2 集群通信网数据传输
3．4．3 蜂窝移动通信方式
3．4．4 专用无线数据通信网
3．4．5 卫星通信方式
3．5 智能车辆定位导航系统的主要功能
3．6 本章小结
第4章 最优路径规划技术研究
4．1 路径规划原理
4．1．1 图论及其有关概念
4．1．2 最短路问题与 Dijkstra算法
4．2 最短路径搜索算法的高效实现
4．2．1 算法效率的度量
4．2．2 Dijkstra算法的实现与效率分析
4．2．3 基于基数堆结构的 Dijkstra算法的高效实现
4．3 快速最优路径规划算法
4．3．1 启发式路径规划方法
4．3．2 基于多层地图的分析搜索
4．4 本章小结
第5章 算法实现的关键技术研究
5．1 MapX概述
5．1．1 MapX的空间数据结构
5．1．2 MapX组件的模型结构
5．1．3 MapX的基本属性
5．2 城市道路网的矢量地图表达
5．3 网络拓扑结构的提取和构建
5．3．1 道路网络拓扑结构的构建策略
5．3．2 生成路网拓扑结构文件
5．3．3 预处理
5．4 最优路径算法的高效实现
5．4．1 在工程中加入 MapX控件
5．4．2 算法实现
5．5 本章小结
第6章 总结
参考文献
致谢
发布时间: 2005-07-11
参考文献
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