论文题目: 车辆动态路径导航系统框架及自适应路径选择方法的研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 朱志勇
导师: 刘伟铭
关键词: 动态路径导航系统,动态路径选择,自适应控制,蚂蚁寻径原理,分布式计算
文献来源: 长沙理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 车辆动态路径导航是先进的出行者信息系统 ATIS (Advanced Traveler information systems)最重要的功能之一,它运用各种先进的技术向驾驶员提供实时最优路径信息,诱导驾驶员行为,从而减少车辆在道路上的停留时间,改善城市交通状态和避免交通拥挤阻塞,还能达到降低尾气排放及环境污染等目的。本文首先介绍了国内外动态路径导航系统的发展情况,并针对大城市复杂交通状况,设计了动态路径导航系统框架。确定了该框架的组成部分,其中包括交通信息中心模块,数据通信模块和车载诱导模块三部分。同时说明了这些模块的基本功能,给出了导航系统的基本实现方式,包括车辆定位方式、实时交通信息的获取方式、数据通信方式;以及讨论了采取何种诱导方式等问题。其次,从理论上分析了最优路径选择的几个问题。最优路径选择是动态路径导航系统的一个重要子课题,它的本质不是用数学方法对交通问题建模求解最优的问题,而是如何使交通路网系统达到最优,即如何使人、车、路协调的问题。本文指出了目前城市交通研究方法中存在的局限性、交通诱导和交通控制协调的不足以及传统的路径选择算法在智能交通领域里应用性差等问题。最后,本文设计了适应于动态导航系统的路径选择方法—基于蚂蚁寻径原理的动态自适应选择方法。详细论述了它的思想、原理、数学建模及路径选择步骤。同其它动态寻径的方法相比,本方法的优点是不需要建立很复杂的数学模型,从而避免了解NP 完全问题,而且此方法简单,易于实现,能够解决搜索最优交通路径问题。该方法回避了其它一些路径选择方法的缺点,能够对路网的拥塞状态做出快速实时反应,从而分散流量,避免交通路段的拥塞。仿真试验表明,这种动态路径选择方法能够使驾驶员根据路网状况(交通流、交通需求、车速等)对路径选择作出自适应动态调整,逐渐达到交通系统的通畅状态。
论文目录:
摘要
Abstract
第一章 绪论
1.1 研究的背景
1.1.1 交通问题的提出
1.1.2 出行者信息系统的提出
1.1.3 出行者信息系统发展史
1.1.4 车辆路径导航诱导系统的分类
1.2 车辆路径导航系统的研究现状
1.2.1 国外研究情况介绍
1.2.2 我国研究情况介绍
1.3 本文的主要研究工作
第二章 车辆动态路径导航系统框架研究
2.1 概述
2.1.1 研究意义
2.1.2 经典的路径诱导理论基础及技术支持
2.1.3 动态交通分配原理为基础的路径选择的局限性
2.1.4 研究思路与要解决的问题
2.2 车辆动态路径导航系统的功能要求
2.2.1 系统功能
2.2.2 具体功能要求
2.3 车辆动态路径导航系统的系统设计基础
2.3.1 定位方法选择
2.3.2 实时交通信息的获取
2.3.3 诱导方式的选择
2.3.4 通信方式
2.3.5 采取何种方式进行路径选择和规划
2.3.6 各种数据的存储与更新以及数据库的处理
2.4 车辆动态路径导航系统的框架设计
2.4.1 交通信息中心TIC
2.4.2 通信系统
2.4.3 车载导航系统ONS
2.5 小结
第三章 路径选择须考虑的几个交通理论问题
3.1 对城市交通研究复杂性认识的问题
3.1.1 把动态问题当静态问题处理
3.1.2 把非线性问题当成线性问题处理
3.1.3 把不确定性因素当成确定性因素处理
3.1.4 把远离平衡态的系统作为平衡态系统处理
3.1.5 习惯于把复杂问题简化成简单问题处理
3.2 对交通控制与交通诱导、交通协调的内涵的认识问题
3.2.1 交通控制系统
3.2.2 交通诱导系统
3.2.3 交通控制系统和诱导系统协调的含义
3.2.4 交通控制与交通诱导的一体化的认识
3.3 最短路径研究
3.3.1 静态最短路径算法的研究
3.3.2 动态路网最小时间路径算法
3.3.3 最短路径问题的并行算法
3.3.4 大规模路网模型与最优路径算法
3.4 ITS 下动态路径诱导要考虑的问题
3.4.1 路径选择在智能交通领域的挑战性
3.4.2 路径诱导路径选择要考虑的因素
3.5 本章节小结
第四章 基于自适应控制的蚂蚁动态路径选择方法
4.1 概述
4.2 计算方法的选择和蚂蚁自适应方法的提出
4.3 基于自适应控制的蚂蚁动态寻径原理(ADRS)
4.3.1 蚂蚁寻径原理
4.3.2 蚂蚁寻径的随机自适应控制
4.3.3 研究的问题与要解决的问题
4.4 基于自适应控制的蚂蚁动态寻径原理的路网模型
4.5 基于自适应控制的蚂蚁动态寻径原理路径选择问题
4.5.1 路网模型
4.5.3 路网路径选择问题
4.6 基于自适应控制的蚂蚁动态寻径原理路径选择方法(ADRS)
4.6.1 方法的基本思想
4.6.2 自适应蚂蚁寻径方法的详细描述
4.6.3 基于交通控制和交通诱导协调的 ADRS 的改善
4.6.4 ADRS 方法正确性和收敛时间及路径选择效率的讨论
4.6.5 基于自适应蚂蚁寻径的动态路径数据仓库的建立
4.6.6 基于蚂蚁自适应的的实现的逻辑系统图
4.7 实例仿真和结论
4.7.1 实例仿真
4.7.2 结论
4.8 本章节小结
总结与进一步的工作
致 谢
参考文献
攻读硕士学位期间发表的论文
发布时间: 2005-12-08
参考文献
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