车载导航系统关键技术的研究与实现

摘要

随着社会的发展和人们生活水平的提高,交通拥挤已经成为了一个亟待解决的问题。除了完善城市道路的建设外,智能交通系统(Intelligent Transportation System,ITS)也发挥着巨大的作用。车载导航系统是ITS的重要组成部分,它为驾驶者提供静态或者实时的最优路径规划,这能有效的缓解交通拥堵,节省了时间和资源,具有很强的经济价值和社会意义。
　　本文对车载导航系统的关键技术进行研究,在完成导航系统基本功能的基础之上,重点针对地图匹配技术和最优路径规划算法进行研究。其中的基本功能包括地图显示及其基本操作、目的地查询、鹰眼视图和导航定位等。地图匹配技术,是车辆定位过程中经常使用的修正方法。在比较了基于地图几何信息、拓扑结构,以及统计学或者模糊理论的地图匹配算法的优缺点之后,从实时性和准确性出发,选择了一种基于权重的地图匹配算法,融合道路的几何信息和行车方向信息,并通过实验验证这种算法性能。
　　本文研究的另一个重点是最优路径规划算法,以图论为理论基础。首先构建路网的拓扑结构,在此基础上首先完成经典的最短路径算法Dijkstra算法和限区域Dijkstra算法。为了进一步提高Dijkstra算法的效率,又从搜索空间、搜索策略和存储结构三个方面对Dijkstra算法进行改进,实现了一种基于分层路网,并采用二叉堆为存储结构的启发式A*搜索算法,通过实验证明该算法的合理性和有效性。

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第1章 绪论

1.1 车载导航系统概述

1.2 课题研究的背景、目的及意义

1.3 车载导航研究现状

1.4 论文的主要内容及章节安排

第2章 车载GPS导航系统研究的理论基础

2.1 引言

2.2 GPS技术

2.3 GIS技术

2.4 图论基础知识

2.5 本章小结

第3章 导航系统关键技术的研究与实现

3.1 基本功能模块的设计与实现

3.2 地图匹配算法的研究与实现

3.3 本章小结

第4章 最优路径规划算法的研究与实现

4.1 最优路径评价标准

4.2 路网拓扑结构的提取

4.3 最优路径规划算法的研究与实现

4.4 实验结果与分析

4.5 本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果

致谢