基于实时路况信息的车辆导航系统研究

摘要

随着生活水平的提高和科学技术的发展，汽车已经成为人们出行必不可少的交通工具，但是汽车的广泛使用也带来很多负面的影响，道路堵车现象越来越频繁，而智能交通系统的出现成为了解决城市交通问题的主要途径。车辆导航系统作为智能交通系统中重要组成部分，具有很高的应用价值和研究意义。但是传统的车辆导航系统采用静态的数据信息，不能很好地反映实际路况信息。本文研究的基于实时路况信息的车辆导航系统，针对路况信息的实时变化情况，深入研究了车辆导航系统中的关键技术。
　　本文首先分析了实时路况信息的来源和发布途径，其中包括传感器自动采集技术和无线通讯网络技术等相关技术。然后研究用于车辆导航系统的路网建模方法，在以道路为基本元素的路网模型的基础上，加入路况信息使其更好地支持动态路径搜索算法，同时给出改进后的路网结构和数据存储的表结构，并分析了行驶费用的计算方法。
　　其次传统的静态路径搜索算法在路径重搜索方面效果不好，不适合于实时路况信息下的路径搜索，而最初用于机器人探路的D*Lite算法在动态环境下的路径搜索能力较强，本文在此基础上进行了改进，增加了重新搜索判断，并且根据动态路径规划系统实时性的要求，改进了D*Lite算法的启发函数，使其更好地应用于车辆导航系统。
　　最后，针对基于实时路况信息的车辆导航系统要求，搭建一个具有定位系统和无线传输系统的车辆导航终端，并且在该终端下进行了实验，结果表明改进的D*Lite算法更加适合于实时路况信息下的车辆导航系统。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 课题的研究背景及意义

1．2 国内外的研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 车辆导航系统组成

1．4 本文的研究内容

1．5 本文的组织结构

第2章 实时路况信息的分析

2．1 实时路况信息的来源

2．1．1 传感器采集系统

2．1．2 浮动车速度估计系统

2．2 实时路况信息的发布

2．2．1 RDS-TMC广播电台系统

2．2．2 CMMB移动数字广播

2．2．3 DTMB地面数字广播

2．2．4 GPRS／3G移动通信网络

2．3 本章小结

第3章 基于实时路况信息的路网模型

3．1 路网模型的评价指标

3．2 基于实时路况信息的路网模型分析

3．2．1 以节点弧段为基本元素的路网模型

3．2．2 以实际交通地理特征为基本元素的路网模型

3．2．3 以实际道路为基本元素的路网模型

3．3 满足实时路况信息动态需求的路网模型

3．3．1 加入路况信息的路网结构

3．3．2 路网中交叉路口的描述

3．3．3 路网数据表结构

3．3．4 对路径搜索算法的支持

3．3．5 行驶费用的计算

3．4 本章小结

第4章 基于实时路况信息的路径规划

4．1 路径规划系统的总体结构

4．2 路径搜索算法的分析

4．2．1 静态路径搜索算法

4．2．2 动态路径搜索算法

4．3 改进的路径搜索算法

4．3．1 增加重新搜索的判断

4．3．2 改进D*Lite算法中的启发函数

4．3．3 改进算法的基本流程

4．3．4 改进后的算法实例

4．4 本章小结

第5章 实验平台与实验分析

5．1 实验平台

5．1．1 车辆导航终端的搭建

5．1．2 实时路况信息发布平台

5．2 实验运行环境

5．3 实验结果与分析

5．4 本章小结

第6章 总结和展望

6．1 总结

6．2 展望

参考文献

致谢