基于WIFI室内停车场定位导航系统的设计与实现

摘要

近年来随着汽车业的蓬勃发展，城市汽车数量日益增多，而现有基础设施建设中的车位紧缺，严重造成了“停车难”的问题。公共场所中普遍存在的“停车乱”及“停车难”现象，对日常城市交通出行产生了巨大的负面影响。地下大型停车场的出现可以部分缓解该现象，然而由于大型停车场复杂的地形结构，使得停车过程复杂费时、费力，同时还带来了“找车难”问题。因此设计建造智能化停车场，实时有效的提供停车位引导信息，是当前停车场管理中迫在眉睫的任务。 针对以上问题，本文设计并实现了一种基于WIFI室内停车场定位导航系统，用于实时有效的提供车位及引导信息。该系统采用C/S模式结构，利用WIFI技术和用户Android操作系统智能手机，实现停车场系统服务器端与客户端信息数据交互。服务端模块提供室内停车场的电子地图数据采集及其车位状态信息存储，客户端为持有Android系统手机的用户提供空闲车位的快速定位及路线导航等服务。主要研究内容总结如下: 第一部分：对现有的多种无线技术进行了研究比较，最后选取WIFI通信技术；根据WIFI信号的接受不同AP的RSSI值，布置AP参考节点；通过对现有几种定位导航算法的分析比较，根据停车场所处的应用环境，对采用的定位导航算法进行改进。 第二部分：基于WIFI技术特点以及Android智能手机的功能，本文设计了一种停车场定位导航系统。结合WIFI信号的强度阈值设计定位导航算法模块，为手机端设计了注册/登录功能模块、地图引导模块、和停车位查询模块等；服务器端设计了Socket通信协议及停车场内路线导航电子地图，并设计了停车场信息管理数据库，对数据库结构进行了详细设计。 第三部分：根据定位导航算法，实现了室内停车场最短路径引导功能模块；使用MapActivity对停车场电子地图的绘制，实现客户端从服务器加载室内地图为用户提供导航定位服务。建立智能手机与服务器端之间的WIFI通信机制，实现了停车场服务器端数据库信息统一管理和客户端车位查询、路线引导等功能。 第四部分：导航系统进行测试，对用户注册、用户登录、车位查询及数据库进行了测试，验证了系统可行性。

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第1章 绪论

1.1课题的研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.2.1国外研究现状

1.2.2 国内研究现状

1.3本文主要研究内容

1.4论文组织结构

第2章 停车场定位导航技术

2.1无线通信技术选择

2.2 AP参考节点

2.2.1 AP部署原则

2.2.2 AP 部署实施

2.3本章小结

第3章 定位导航算法

3.1定位算法

3.2改进后的RSSI算法研究

3.3导航算法

3.4改进后的蚁群算法研究

3.5改进算法在停车场导航的应用

3.6本章小结

第4章 基于WIFI停车场定位导航系统的设计

4.1系统的需求分析

4.2系统整体架构设计

4.3系统的功能模块详细设计

4.3.1 WIFI定位导航算法模块设计

4.3.2电子地图设计

4.3.3软件程序框架设计

4.3.4服务器端通信设计

4.3.5数据库MySql模块配置设计

4.3.6数据库表结构设计

4.3.7数据服务接口设计

4.4本章小结

第5章 基于WIFI停车场定位导航系统的实现

5.1 WIFI定位算法模块

5.2导航算法模块

5.3电子地图模块实现

5.3.1地图数据的获取模块

5.3.2电子地图实现

5.4 Socket通信模块

5.4.1 Socket通信协议

5.4.2 Socket通信模块实现

5.5系统结果测试

5.5.1系统测试环境

5.5.2停车场车位导航测试

5.5.3连续定位轨迹测试

5.5.4 数据库管理测试

5.6本章小结

第6章 总结与展望

总结

工作展望

参考文献

致 谢

攻读硕士期间发表的论文