论文题目: 交通网络动态路径诱导算法研究及其在GIS环境下的仿真实现
论文类型: 硕士论文
论文专业: 计算机应用技术
作者: 陈晓红
导师: 刘伟铭
关键词: 智能交通系统,地理信息系统,动态路径诱导系统,算法
文献来源: 长沙理工大学
发表年度: 2005
论文摘要: 近年来,智能交通系统越来越受到人们的重视,它是在当代科学技术充分发展的背景下产生的,旨在将先进的计算机技术、通信技术、数据库技术、人工智能技术等运用于交通运输中,以解决交通拥挤、保证交通安全、提高交通网络使用效率等问题。智能交通系统涉及到交通领域的很多方面。动态路径诱导系统是其中的一个重要应用。动态路径诱导系统是智能交通系统的子系统——出行者信息系统的一个重要组成部分,其主要功能是辅助驾驶员为到达目的地而选择路径和沿既定路线行驶,必要时可帮助驾驶员重新选择路径。 出行者在出行之前,所感兴趣的是他从起点到终点如何找到一条最佳路径,这条路径可以是两点之间的距离最短路径、时间最短路径、路况最短路径,不同的出行者有不同的需求。但是这所谓的最短路径有的时候不是简单的物理意义上的路径最短或者静态的时间最短,因为道路通行能力还要受到其它一些因素的限制,所以,我们在设计诱导系统的时候如果仅仅考虑这些静态因素那么在某些特定的情况下无法达到预期目的。我们必须将一些影响通行能力的因素考虑进去,这些因素包括交叉路口信号灯控制状况、天气状况、拥挤状况等等。这样才能比较真实地反映现实的路况。本文研究的主要是动态路径诱导系统中的最优路径算法及其实现;另外设计并实现了基于地理信息数据而构建的数字化电子地图;以电子地图为平台,设计了一个动态路径诱导仿真系统,并在该系统中实现了最优路径算法。通过对经典Dijkstra 算法、Floyd 算法和启发式搜索算法这三个算法的深入讨论,论证了本文所提出的改进的限定搜索区域的Dijkstra 算法用于动态路径诱导的有效性。本文设计的动态路径诱导系统是一个仿真系统。该路径诱导系统的重点是为了实现实时最优路径诱导,将城市道路网交叉路口的信号灯延误时间考虑进来,较为真实地反映了城市道路网的交通状况。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
第一章 概述
1.1 引言
1.2 智能交通系统简介
1.3 路径诱导系统的研究现状
1.3.1 国外研究情况介绍
1.3.2 我国研究情况介绍
1.4 研究内容
1.5 本章小结
第二章 地理信息系统技术基础
2.1 引言
2.2 地理信息系统简介
2.3 地理信息系统发展概况
2.4 地理信息系统数据模型
2.4.1 空间数据模型
2.4.2 属性数据模型
2.5 地理信息系统的数据组织与管理
2.5.1 空间数据的组织
2.5.2 GIS的数据库管理
2.5.3 GIS数据的生成
2.5.4 网络拓扑结构
2.6 本章小结
第三章 最短路径算法分析
3.1 引言
3.2 最短路径算法的分类
3.2.1 按问题类型分类
3.2.2 按拓扑结构的网络特征分类
3.2.3 按路径问题的实现技术分类
3.3 经典最优路径算法分析
3.3.1 传统Dijkstra算法
3.3.2 Floyd算法
3.3.3 启发式搜索(Heuristic Search)算法——A*算法
3.4 本章小结
第四章 动态路径诱导算法的实现
4.1 引言
4.2 动态路径诱导问题
4.3 动态路径诱导行驶时间确定算法
4.3.1 动态行驶时间的确定
4.3.2 动态行驶时间预测方法
4.4 路径诱导算法的实现
4.4.1 应用改进的数据结构
4.4.2 路段动态时间权值的确定
4.4.3 搜索范围的确定
4.4.4 搜索过程的实现
4.5 行驶路线动态调整方法
4.6 与传统算法的比较
4.7 本章小结
第五章 GIS环境中的路径诱导仿真的实现
5.1 引言
5.2 动态实时数据的采集方法
5.2.1 GPS数据采集
5.2.2 实时交通信息数据采集
5.3 开发工具Map Objects 简介
5.3.1 Map Objects的功能
5.3.2 Map Objects的特点
5.3.3 Map Objects的结构
5.4 动态路径诱导系统的设计
5.4.1 电子地图基本功能设计
5.4.2 数据库表结构设计
5.4.3 路径诱导功能设计
5.5 本章小结
结论
致谢
参考文献
附录.攻读硕士期间发表的论文和参加的项目
发布时间: 2005-12-08
参考文献
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