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车载导航系统动态最优路径算法研究

交通运输系统工程与信息 2011年第3期11卷 113-118页

作者：王鹏飞马寿峰贾宁天津大学管理与经济学部系统工程研究所天津300072

目前用于车载导航系统最优路径搜索算法大多数只能适应静态交通环境,当交通环境或者出行者位置发生改变时,需要重新计算修改整个最优路径,速度较慢.在LPA算法的基础上,首先将出行者位置不断变化而目的地位置固定不变的问题转化为起点固... 详细信息

目前用于车载导航系统最优路径搜索算法大多数只能适应静态交通环境,当交通环境或者出行者位置发生改变时,需要重新计算修改整个最优路径,速度较慢.在LPA算法的基础上,首先将出行者位置不断变化而目的地位置固定不变的问题转化为起点固定终点固定的问题,另一方面结合增量搜索的思想,利用先前搜索的结果不断更新当前搜索过程中的遗传值,来提高搜索的效率,并最终提出了可用于车载导航系统的动态最优路径搜索算法.实验结果表明,在交通环境和出行者位置同时发生变化的情况下,最优路径搜索时间要比静态算法小很多.最后将算法部署在WindowsMobile手机移动平台上,实际结果表明,该算法较好地解决了动态最优路径问题,具有理论参考价值和实际意义.

关键词：信息技术车载导航系统动态最优路径算法增量搜索 Lifelong Planning A＊

车载导航系统中顾及道路转向限制的弧段Dijkstra算法

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测绘学报 2002年第4期31卷 366-368页

作者：韩刚蒋捷陈军曹元大国家基础地理信息中心北京100044 北京理工大学计算机科学工程系北京100081

路径规划作为组成车载导航系统的核心模块 ,其效率对整个系统有着至关重要的影响。传统路径规划常用的Dijkstra算法是根据道路“有向图”中的节点进行计算 ,相关的交通属性附加在道路节点上。事实上 ,道路转向限制不仅与节点 (交叉口 )... 详细信息

路径规划作为组成车载导航系统的核心模块 ,其效率对整个系统有着至关重要的影响。传统路径规划常用的Dijkstra算法是根据道路“有向图”中的节点进行计算 ,相关的交通属性附加在道路节点上。事实上 ,道路转向限制不仅与节点 (交叉口 )有关 ,而且与相连的 2条道路弧段有关。若要用节点表达道路转向限制 ,需要把 2条弧段间的转向关系转换为相邻的 3个节点之间的关系。这种转换增大存储空间和转换时间的开销 ,还增加了搜索的复杂度。为了解决这一问题 ,提出将原来附属于节点上的转向关系转移到相应的弧段上 ,用节点弧段关系表达网络的连通性 ,用弧段弧段转向关系表达交叉路口的转向限制。在此基础上 ,提出了一种顾及导航转向限制的弧段Dijkstra算法。试验表明。

关键词：车载导航系统道路转向限制弧段交通网络 Dijkstra算法路径规划

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车载导航系统陀螺的自适应校正方法

汽车工程 2006年第6期28卷 550-553页

作者：黄智钟志华湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室长沙410082

分析了低成本压电振动陀螺误差及其影响因素,在实验的基础上得出采用温度补偿陀螺误差的可行性。建立了联合卡尔曼滤波方程融合GPS和INS信息,估计定位信息和陀螺误差。提出车载GPS/INS组合导航系统中陀螺零漂误差和标度因子误差的校正... 详细信息

分析了低成本压电振动陀螺误差及其影响因素,在实验的基础上得出采用温度补偿陀螺误差的可行性。建立了联合卡尔曼滤波方程融合GPS和INS信息,估计定位信息和陀螺误差。提出车载GPS/INS组合导航系统中陀螺零漂误差和标度因子误差的校正过程启动条件,当条件满足时,以估计的陀螺误差为输入,采用温度误差校正表学习算法对陀螺误差模型进行训练。用道路实验数据对提出的陀螺校正算法进行验证,结果表明该算法精度高、收敛快、可操作性好。

关键词：车载导航系统陀螺误差模型自适应校正

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车载导航系统最优路径算法研究

车载导航系统最优路径算法研究

作者：王鹏飞天津大学

学位级别：硕士

近年来,交通环境日趋严峻,交通堵塞、交通事故和交通引起的环境污染问题也日益严重。为解决当前交通所面临的问题,世界各国纷纷将新兴科学技术引入交通领域,提出了智能交通系统。作为智能交通系统的一个重要组成部分,车载导航系统通过... 详细信息

近年来,交通环境日趋严峻,交通堵塞、交通事故和交通引起的环境污染问题也日益严重。为解决当前交通所面临的问题,世界各国纷纷将新兴科学技术引入交通领域,提出了智能交通系统。作为智能交通系统的一个重要组成部分,车载导航系统通过向出行者提供最优路径来诱导出行者行为、减少出行者的行驶时间,进而避免交通拥挤、阻塞,改善城市的交通环境;同时还在一定程度上降低了城市的尾气排放量,达到保护环境的目的。本文首先概述了车载导航系统的结构及其概念,综述了车载导航系统在国内外的研究及应用现状。然后分析和讨论了几种经典的最短路径算法的原理及其各自所适用的场景。在此基础上,着重研究了动态最优路径规划的问题,给出了算法的详细过程,最后描述了在Windows Mobile平台上构建整个导航系统的整个过程。本文所设计的动态最优路径算法主要做了以下的改进:在路段权值的确定上,以行驶时间为权值,并以一定的时间间隔从交通信息中心获取实时交通预测数据,再次重新进行匹配计算最优路径;将静态交通限制信息加入到了路网节点的数据结构中,真实的再现实际道路网结构;在A*算法的基础上进行了多次改进,使改进后的算法能够应对不断变化的交通环境和出行者位置的移动;另外考虑到具体的网络具有的空间分布特性,设计了一种限制区域搜索算法,以减少数据传输的规模,使最优路径搜索程序的效率进一步提高。最后利用MapInfo公司的MapX地图控件进行二次开发,以.Net,Window Mobile为平台,使用Visual C#编程语言,开发了动态导航软件,通过实际运行和仿真对比,两方面验证了本文的改进算法在动态路径诱导中是可行和实用的。

关键词：车载导航系统动态最优路径算法 A* 限制区域传输

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车载导航系统中人机交互子系统的原型实现

车载导航系统中人机交互子系统的原型实现

作者：邸芳东北大学

学位级别：硕士

随着电子技术、通信技术和计算机技术的发展，科学家们开始越来越多地将电子信息技术应用到交通系统以提高交通运输的效率和安全性，并最终形成了一个专门的领域---“智能交通系统”。要实现交通系统的智能化，目前比较普遍的做法是加... 详细信息

随着电子技术、通信技术和计算机技术的发展，科学家们开始越来越多地将电子信息技术应用到交通系统以提高交通运输的效率和安全性，并最终形成了一个专门的领域---“智能交通系统”。要实现交通系统的智能化，目前比较普遍的做法是加装车载导航系统。而人机交互接口(Embedded HMI)作为嵌入式系统中软件模块的一个重要的组成部分，它的好坏对嵌入式产品有很大的影响。本文首先简要的介绍了车载导航系统中人机交互子系统的基本原理和发展趋势、以及相应软硬件系统的关键技术。然后，详细的说明了在项目初期对整个系统进行需求分析的情况。之后就人机交互系统涉及到的核心控制模块(HMIManager)、用户界面模块(FORM)、界面逻辑控制模块(AppliControl)的设计与实现分别作了详细的论述，其中还对设计中遇到的主要问题进行了深入分析，并给出了结论，这一部分的内容也是我主要参与的工作重点所在。在本文的最后，给出了对本系统的客观、全面的评价，并对进一步改进提出了建议。

关键词：嵌入式系统面向对象分析与设计车载导航系统人机交互

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车载导航系统及其通用技术平台

车载导航系统及其通用技术平台

作者：陈保平中南大学

学位级别：硕士

微电子技术、计算机技术、空间技术及制图技术的发展使车载导航系统获得了飞速的发展。车载导航系统是将GPS、GIS和计算机技术结合在一起的一种ITS(智能交通系统)。目前，将GPS定位技术与其他技术(如地图匹配算法)结合起来，使得车载导... 详细信息

微电子技术、计算机技术、空间技术及制图技术的发展使车载导航系统获得了飞速的发展。车载导航系统是将GPS、GIS和计算机技术结合在一起的一种ITS(智能交通系统)。目前，将GPS定位技术与其他技术(如地图匹配算法)结合起来，使得车载导航系统可准确确定行驶中车辆位置。大多数车载导航系统的功能相同，利用通用技术平台可解决车载导航系统中的重复开发问题。通用技术平台的构建也是当前ITS的九个关键技术问题之一。作者参与开发eGps车载导航系统和CCsuMap组件。CCsuMap组件是一个车载导航系统的通用技术平台。本文在上述工作的基础上对车载导航系统和车载导航系统通用技术平台进行探讨。论文系统阐述了车载导航系统所涉及的定位技术和地理信息系统理论。在实际应用中，单点动态定位可以达到车载导航系统所需精度的一般要求。在比较栅格数据结构和矢量数据结构的基础上，作者认为应当用矢量数据结构来组织车载导航系统中的空间数据。在车载导航系统中，数据源主要由静态数据(电子地图)和动态数据(定位数据)组成。定位准确是车载导航系统的基本要求。定位的准确度跟静态数据和动态数据的匹配程度有关。本文深入分析了影响数据质量的各种因素，给出在不同阶段提高车载导航系统中数据质量的方法，最后提出用地图匹配算法提高车载导航系统的定位准确度。 COMGIS是通用技术平台CCsuMap的理论基础。通用技术平台CCsuMap共分为三个模块：电子地图的数据引擎，GPS通讯模块和一些主要算法(如求最短路径、线状地物的注记算法)。其中，电子地图的数据引擎是核心。CCsuMap采用面向对象的方法组织通用技术平台中的电子地图数据。同时针对GPS与计算机之间的通讯，开发了专门的GPSCom通讯控件。注记是电子地图的重要内容，它的好坏直接决定着电子地图的质量。本文讨论了注记所应该采取的策略。求两点间最短路径是车载导航系统的一个重要功能。本文针对车载导航系统的具体需求，对经典的Dijkstra算法进行了改进，减少了算法的时间复杂度和空间复杂度。在实现系统的时候，健壮性和可靠性是放在第一位的。为了保证系统的健壮性和可靠性，CCsuMap采用STL作为它的首选库。

关键词： GPS GIS COM ATL STL 串行通讯车载导航系统

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车载导航系统中的路径规划算法研究

车载导航系统中的路径规划算法研究

作者：李彩霞华南理工大学

学位级别：硕士

随着城市交通拥挤日益加剧,运用智能交通系统(Intelligent Transpotation System)解决交通问题有着重要的意义。车载导航系统做为ITS的关键技术,它是通过接收交通信息中心发布的实时交通信息,为出行者提供静态的或实时的最佳出行路线指... 详细信息

随着城市交通拥挤日益加剧,运用智能交通系统(Intelligent Transpotation System)解决交通问题有着重要的意义。车载导航系统做为ITS的关键技术,它是通过接收交通信息中心发布的实时交通信息,为出行者提供静态的或实时的最佳出行路线指引,不但可以解决交通拥挤,而且具有很强地经济价值和社会意义。本文首先概述了车载导航系统的相关知识,介绍了车载导航系统的概念、组成和功能,以及地理信息系统在车载导航系统中的应用。介绍了几种重要最短路径算法及其特点,并比较分析了传统路径规划算法的优势和劣势。在本文的方案设计中,首先对路网的数据结构和拓扑关系进行了介绍,并对路网模型在MapInfo软件中进行了实现,设计了一种道路网的拓扑存储结构,建立了基于道路网络信息的地理信息系统,由于传统邻接矩阵在表达地图数据信息时会造成大量存储空间的冗余,本文采用了邻接表的数据存储结构来缩减存储空间,加快了运算效率。本文采用的是基于时间最短的Dijkstra改进算法,这种算法能够综合考虑实时交通信息和交通限制信息,以实现行程时间最短的动态交通诱导。这种改进算法的优势是在行驶过程中,将未来交通预测信息对行驶时间的影响考虑到路径诱导方案中,从而设计出更符合实际交通需求的交通诱导方案。本文采用GIS的集成二次开发技术,利用MapInfo公司的MapXtreme 2005 6.6.0控件,以Visual Studio 2005为开发平台,使用Visual C#开发了路径诱导系统模块,并进行了简易的仿真实验,可知此改进算法在动态路径诱导中是可行的。

关键词：车载导航系统地理信息系统路网模型路径规划 Dijkstra改进算法

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车载导航系统的研究与实现

汽车技术 2005年第1期 1-4页

作者：杨殿阁卜健郑四发李克强连小珉清华大学汽车安全与节能国家重点实验室

介绍了一种车载导航系统,该系统基于嵌入式系统平台构成,融合了导航以及车载多媒体功能。基于该嵌入式平台设计的车载地理信息系统采用了单线路网模型,在有效表示路网结构的同时还可以清楚地表示出交通限制信息。通过在北京地区的行车... 详细信息

介绍了一种车载导航系统,该系统基于嵌入式系统平台构成,融合了导航以及车载多媒体功能。基于该嵌入式平台设计的车载地理信息系统采用了单线路网模型,在有效表示路网结构的同时还可以清楚地表示出交通限制信息。通过在北京地区的行车试验表明,该系统可以稳定可靠地在车上运行,在兼容车载多媒体播放的同时,可实现地理信息查询、导航等功能。

关键词：车载导航系统研究嵌入式系统

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车载导航系统的最优路径规划算法研究

车载导航系统的最优路径规划算法研究

作者：沈国杰大连理工大学

学位级别：硕士

城市的发展和扩建带动了智能交通的发展,现如今城市交通越来越复杂多变,车辆数目增加、道路维修、交通阻塞等问题给城市交通系统带来了极大的负担,仅仅依靠城市交通中心的控制不足以解决日益严重的交通问题。车载导航系统可以有效的缓... 详细信息

城市的发展和扩建带动了智能交通的发展,现如今城市交通越来越复杂多变,车辆数目增加、道路维修、交通阻塞等问题给城市交通系统带来了极大的负担,仅仅依靠城市交通中心的控制不足以解决日益严重的交通问题。车载导航系统可以有效的缓解城市交通拥挤、优化城市交通流、提高运输效率、减少环境污染等。路径规划是车载导航系统的重要功能之一,有效的路径规划可以缓解城市交通拥挤、优化城市交通流、提高运输效率、减少环境污染等。路径规划算法是获得最优路径的关键因素。导航系统中的最优路径是依据导航仪内部存储的矢量电子拓扑图,结合驾驶员出行的起始点和终止点利用路径规划算法得到的,算法的准确性和有效性直接影响路径规划的结果,体现了路径规划算法研究的重要性。 (1)首先介绍了导航系统电子地图制作过程的基础,利用MapInfo软件建立了西安市矢量电子地图的拓扑结构并实现了地理编码。 (2)由于路径规划中广泛使用的Dijkstra算法搜索节点范围大导致该算法具有较高的复杂度,基于此提出了基于桶排序的矩形区域限制搜索的改进Dijkstra算法。首先利用桶排序将数据的存储结构转换成按照边的权值大小排列的临接表结构,然后采用矩形区域限制搜索方法,以达到减少遍历节点数量的目的。 (3)针对路径规划的影响因素,选择常用的距离、道路等级以及交叉口等待时间作为路径规划要素,提出了一种加权的路阻函数模型。利用模糊算法经过模糊规则的选择、论域的设置、模糊表的编辑并通过实验确定路阻函数模型在实时动态交通中的加权值。 (4)本文的实验是根据MapInfo中建立的西安市矢量拓扑图,在MATLAB2007平台上编程实现了本文算法,并利用电子地图的拓扑数据进行了算法的验证。实验验证了改进Dijkstra算法和加权路阻函数模型的可行性和有效性,提高了路径规划算法的效率。

关键词：车载导航系统路径规划加权路阻函数模型模糊算法