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基于GPS和GIS的汽车导航系统相关技术的研究

陈忠兵  
【摘要】:本论文的研究工作主要是将GIS技术引进汽车导航系统,使汽车导航系统除具备一般的定位功能外,利用GIS强大的空间分析能力,可以提供实时显示汽车位置、信息查询和提示及路径规划等功能,起到了有效避让交通拥挤,保障交通安全,快速查找目的地位置的效果。 本文按照汽车导航系统的开发流程,逐步提出所涉及的关键技术并提出相关解决方案。探讨了GIS电子地图的数据组织;基于点边拓扑关系的最优路径的搜索;GPS数据处理和接口技术;及采用ComGIS开发模式开发导航地图软件的程序实现等相关内容。 对路径规划和车位显示问题进行了重点研究和设计。研究基于GIS的最优路径搜索算法,对GIS关系表的结构提出了信息完备性的要求。良好的表结构可减少交通网络的方向性、转向约束、权值约束等给最佳路径搜索带来的复杂性。不同系统的最短路径问题只需用可视化方法修改相应数据表中存储的拓扑数据,而算法的求解过程保持不变。并考虑了实时交通信息的变化对交通网络拓扑关系和最优路径搜索的影响。在探讨汽车定位时阐述了GPS/DGPS定位技术;如何将GPS/DGPS提供的定位信息输入计算机;GPS接收机与计算机以及与导航软件的接口问题;利用GPS/DGPS提供的定位信息,经坐标变换并采用地图匹配技术将车位准确地显示在道路上。 最后开发了实验系统,相关算法原理和关键技术得到了正确性验证。


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