汽车导航系统中RTIC的研究与实现

论文摘要

20世纪80年代以来,世界各发达国家虽然已经基本建成了四通八达的现代化国家道路网,但随着社会经济的发展,路网通过能力已满足不了交通量增长的需要,交通拥挤和堵塞现象日趋严重。经过长期和广泛的研究,一些发达国家逐渐用高新技术来改造现有的道路运输系统及其管理体系,从而大幅度地提高了路网的通行能力和服务质量。这就行成了一个新的领域“智能运输系统”（Intelligent Transportation System,简称ITS）。国际上公认的ITS的服务领域有:先进的交通管理系统、商用车辆运营系统、电子收费系统、公共交通运营系统、应急管理系统、先进的车辆控制系统。而先进的实时交通信息系统是ITS的重要组成部分,许多发达国家近年来投入了大量的人力、物力、财力对其进行研究。目前国际上代表性的系统有欧洲的TMC、美国的TRAVTEK、日本的VICS与ATIS。而目前国内这方面的研究还处于起步阶段。本课题就是参考国外先进的智能交通系统,设计具有实时传输交通信息功能的,并以汽车导航系统为核心的智能交通系统,称为RTIC（Real-time Transportation System in China）。要求设计的新的汽车导航系统能够有效的利用交通拥堵和规制这两种实时交通信息进行导航,从而提高路网的利用率。希望能为中国的智能运输系统的发展开拓新的领域。本文首先介绍了车辆导航系统与智能交通系统的一些基本知识和发展历程,然后介绍了在车辆导航系统开发RTIC新功能的基础和理论依据。并简明介绍了与汽车导航系统软件开发同步进行的硬件环境、通信协议、以及电子地图数据相关的开发设计方案,在对系统全局有了充分的把握的前提下,对汽车导航系统中RTIC功能的实现进行了总体设计及分模块的详细实现。设计的系统能够利用实时交通信息数据进行合理的导航,提高了城市路网的利用率,减轻了交通拥堵现象。各种功能和性能均完全满足要求。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 课题背景
• 1.1.1 车辆导航系统概论
• 1.1.2 智能交通系统概论
• 1.2 车辆导航系统在国内外的研究进展
• 1.2.1 国外的研究进展
• 1.2.2 国内的研究进展
• 1.3 课题综述及章节安排
• 第二章 汽车导航系统相关技术分析
• 2.1 GPS 技术介绍
• 2.2 KIWI 格式导航电子地图分析
• 2.3 导航地图描画技术分析
• 2.4 经路计算基本原理介绍
• 第三章 汽车导航系统中RTIC 功能的总体设计
• 3.1 系统运行与开发环境
• 3.1.1 基础设施和硬件条件
• 3.1.2 开发调试环境
• 3.2 RTIC 功能需求分析
• 3.3 软件架构设计
• 3.3.1 RTIC 用户接口层
• 3.3.2 RTIC 业务服务层
• 3.3.3 RTIC 数据处理中心
• 3.3.4 RTIC 设备相关层
• 3.4 地图数据与通信协议的支持
• 3.4.1 导航电子地图数据分析
• 3.4.2 数据通信协议分析
• 3.5 本章总结
• 第四章 汽车导航系统中RTIC 功能的详细设计与实现
• 4.1 RTIC 用户接口层的设计和实现
• 4.2 RTIC 业务服务层的设计与实现
• 4.2.1 MAP 模块描画实时交通信息
• 4.2.1.1 数据准备
• 4.2.1.2 描画实时交通信息
• 4.2.2 DG 模块引导实时交通信息
• 4.2.2.1 数据准备
• 4.2.2.2 声音引导实时交通信息
• 4.2.3 RP 模块算路时考虑实时交通信息
• 4.3 RTIC 数据处理中心的设计和实现
• 4.3.1 外部接口模块
• 4.3.2 数据处理模块
• 4.3.2.1 自车位置管理模块
• 4.3.2.2 数据管理模块
• 4.3.2.3 信息更新模块
• 4.3.3 信息发送接收模块
• 4.4 RTIC 设备相关层的设计和实现
• 4.5 本章总结
• 第五章 测试与调试
• 5.1 测试方案
• 5.2 简单RTIC 测试数据分析举例
• 5.3 RTIC 功能展示
• 5.4 结论
• 第六章 结束语
• 参考文献
• 致谢
• 攻硕期间取得的研究成果