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《北京工业大学》 2001年
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车辆导航系统关键技术研究

张可  
【摘要】: 车辆导航系统是智能运输系统(Intelligent Transportation System,简称ITS)中当前需 求较为迫切、应用比较广泛的一个重要的应用系统,它属于ITS中出行者信息服务领域的 研究范畴。 本文首先建立了车辆导航系统的基本框架。将车辆导航系统划分为路网数据库管理、 车辆定位、路线优化、路线引导四大功能子系统以及无线通信子系统,提出了各个子系统 应实现的功能,以及实现其功能需要采用的关键技术。 论文第二章介绍了车辆导航系统的发展历史和国内外研究现状。在此基础上,确定了 本文选题的指导思想:针对当前直接影响到车辆导航系统实用性的几项关键技术展开研究, 以现有车辆导航系统的薄弱环节——路线优化子系统为核心,重点研究适于车辆导航的各 种路线优化算法,以及作为其基础的路网表达方法与存储结构、道路权重的标定方法。这 三部分内容构成了论文的三大主体章节——第四章、第五章和第六章。 论文第三章对我国车辆导航系统的应用前景和建设机制进行了比较深入的分析。 论文第四章针对车辆导航的路线优化问题,提出了相应的路网表达方法解决方案。特 别提出了确定结点的原则,将结点定位为有可能使车辆行驶路线发生改变的“决策点”或 “控制点”。并针对城市路网中的一些特殊情况,提出了相应的表达方法。提出路网连通性 的两层含义,并采用构造对偶网络的方法,完全地表达了路网的连通性(包括单向交通、 交叉口转向限制等)。关于路网的存储结构,提出了两种解决方案。一种是采用满足路线优 化需要的紧凑的路网存储结构——前向关联边结构存储路网的对偶网络;另一种是利用能 够表达交叉口转向限制和交叉口延误的存储结构——扩展的前向关联边结构,直接存储路 网。 论文第五章提出了基于路阻函数模型和信号交叉口延误模型,标定以出行时间度量的 道路权重的方法体系,并利用实测数据加以实现和检验。这是一种在现阶段基础设施和技 术条件下切实可行的、并且考虑到实时因素的标定以出行时间度量的道路权重的方法体系, 包括数据采集方案、数据处理、选定现有模型、标定模型、确定道路权重的一系列方法。 此外,针对互通式立交、“立交平坐”路口、主要道路具优先权的无信号交叉口、快速路出 入口等类型的结点,对其结点权重的标定方法,提出了相应的解决方案。 论文第六章设计了适合检验用于车辆导航的路线优化算法的实验方案以及相应的测试 问题。提出了两种适台检验用于车辆导航的路线优化算法的测试问题生成算法,这两种算 法分别生成大型稀疏随机网络和矩形网格状路网。利用两种算法分别生成了相应的测试问 题。此外,还人工构造了反映实际路网中各种特殊情形的测试问题。在分析了适于车辆导 航的路线优化算法所应具备的特点(运行速度快、存储量小、能够处理交叉口转向限制和 交叉口延误)的基础上,通过理论分析和对测试问题的实际计算,对大量算法进行综合评 价和比选,提出了适合车辆导航系统的路线优化推荐算法,即 ●对于车辆导航的路线优化问题,推荐使用A*算法和双向搜索算法。 ●处理结点权重的两种解决方案,对于规模相对较小的网络,推荐使用转换网络法;对 于规模较大的网络(结点数1000以上),推荐使用直接计算法。
【学位授予单位】:北京工业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2001
【分类号】:U463.6

【引证文献】
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1 张可;车辆导航系统关键技术研究[D];北京工业大学;2001年
2 裴钟哲;车辆导航系统的路线优化研究[D];北京工业大学;2004年
3 杨易;智能车辆组合定位与路径导航技术研究[D];湖南大学;2007年
4 柳林;移动终端导航系统中地图匹配技术的研究与应用[D];山东科技大学;2007年
5 易振国;车路协同实验测试系统及安全控制技术研究[D];吉林大学;2011年
6 汪永红;多尺度道路网路径规划关键技术及应用研究[D];解放军信息工程大学;2011年
7 钱臻;基于组合定位技术的多智能车辆合作编队仿真技术研究[D];东北林业大学;2012年
8 李红连;小波—神经网络在GPS/DR组合导航中的应用研究[D];西南交通大学;2006年
9 张静;面向路径规划的导航路网数据模型研究[D];中国矿业大学(北京);2009年
10 林波涛;DC-DC开关变换器的非线性分析及拓扑研究[D];华南理工大学;1997年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 徐俊杰;车辆导航系统最优路径算法研究[D];长安大学;2010年
2 陈智宏;基于动态车辆导航系统的道路权重赋值方法研究[D];北京工业大学;2006年
3 赵迪华;车辆导航系统中的地图匹配算法研究[D];云南大学;2012年
4 裴钟哲;应用于车辆导航系统的数据管理系统研究[D];北京工业大学;2000年
5 高博;车辆导航系统中数据处理、地图匹配和路径规划的研究[D];解放军信息工程大学;2001年
6 郝新刚;车辆导航系统路径诱导算法研究[D];山东科技大学;2011年
7 唐彩云;嵌入式车辆导航系统中地图符号库的设计与实现[D];中国人民解放军信息工程大学;2002年
8 王赛政;动态交通条件下车辆导航系统的最优路径规划方法研究[D];长沙理工大学;2010年
9 李云洁;汽车导航系统中地图匹配算法的研究与实现[D];吉林大学;2006年
10 张慧;车辆导航系统中GPS/DR/MM的组合研究[D];哈尔滨工程大学;2003年
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