基于GPS的路网更新系统研究与实现

发布时间：2017-05-11 13:15

  本文关键词：基于GPS的路网更新系统研究与实现，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：GIS (Geographic Information System)地理信息系统在民用、工业等领域应用越来越广泛,但交通建设速度加快与传统路网信息更新手段落后间的矛盾制约了GIS发展。论文研究了已提出的各种自动路网更新系统特点,并结合莱斯信息智能交通部门的实际需求,设计和实现了基于GPS的路网更新系统。本文的主要研究工作如下：1.综述和分析了GPS定位技术和地图匹配方法。介绍了相关研究现状,包括误差来源、滤波算法、匹配判定等内容,重点分析了离散卡尔曼滤波和快速地图匹配模型。同时根据数据筛选步骤对处理效率和准确率的要求,提出了同段同向数据的判定方法。2.针对基于GPS的路网更新系统的设计目标,研究和实现了DTGA遗传算法。从GPS轨迹拟合的特性切入,设计了基于密度投影补偿和三角分割的误差修正方法,结合随机归并、杂交消去等方法实现了遗传算法在GPS轨迹拟合领域的应用,确立了路网更新系统开发的理论基础。随后依据实际路网特点,分析了算法的优化方法。3.根据路网更新系统采用的理论和算法,对系统的框架结构、工作流程等进行了分析,完成了系统子模块的详细设计。利用第三方软件提供的开发接口搭建了新增路网更新系统原型。4.利用日常采集的车辆GPS定位数据对系统原型进行测试分析。测试结果表明了系统的有效性和可靠性,同时检测并分析了系统性能缺陷,对更深入的研究提出了一些可改进之处和研究方向。
【关键词】：路网更新系统 卡尔曼滤波 密度投影补偿 三角分割 遗传算法
【学位授予单位】：东南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P208;P228.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-13
• 缩略词表13-14
• 第一章 绪论14-18
• 1.1 论文研究背景及意义14-15
• 1.2 国内外研究现状15-16
• 1.2.1 路网变更检测研究现状15
• 1.2.2 轨迹拟合研究现状15-16
• 1.3 论文主要研究内容16-17
• 1.4 论文组织结构17-18
• 第二章 基于GPS的路网更新检测技术18-24
• 2.1 GPS定位原理与误差来源18-19
• 2.1.1 GPS定位原理18-19
• 2.1.2 传播途径产生误差19
• 2.1.3 GPS接收机产生误差19
• 2.2 GPS数据的预处理19-21
• 2.3 快速地图匹配技术21-22
• 2.4 未匹配数据的组织方式22-23
• 2.5 本章小结23-24
• 第三章 轨迹拟合算法设计与优化24-38
• 3.1 拟合算法指标分析24
• 3.2 问题描述24-26
• 3.3 DTGA算法设计26-30
• 3.3.1 DTGA二级预处理26-27
• 3.3.2 DTGA拟合GA设计27-30
• 3.4 DTGA实验分析30-35
• 3.4.1 实验环境和方法30-31
• 3.4.2 实验结果和分析31-35
• 3.5 拟合输出优化35-36
• 3.5.1 几何形状的判定35-36
• 3.5.2 区分的存储方式36
• 3.6 本章小结36-38
• 第四章 基于GPS的路网更新系统设计和实现38-60
• 4.1 系统需求分析38-39
• 4.1.1 系统目标与定位38
• 4.1.2 功能需求分析38-39
• 4.1.3 性能需求分析39
• 4.2 系统概要设计39-43
• 4.2.1 系统与周边接口关系39-40
• 4.2.2 系统的框架设计40-41
• 4.2.3 系统的软件架构设计41
• 4.2.4 系统的工作流程41-43
• 4.3 数据库字段标准设计43-45
• 4.3.1 GPS数据库设计43-44
• 4.3.2 暂存数据库设计44-45
• 4.4 系统子模块设计和实现45-55
• 4.4.1 GPS数据预处理模块45-48
• 4.4.2 地图匹配模块48-50
• 4.4.3 轨迹拟合模块50-52
• 4.4.4 地理数据转换模块52-54
• 4.4.5 更新发布模块54-55
• 4.5 系统原型的实现55-59
• 4.5.1 系统实现的软件基础55-57
• 4.5.2 系统实现的效果57-59
• 4.6 本章小结59-60
• 第五章 系统测试与分析60-66
• 5.1 系统运行测试60-63
• 5.2 系统性能测试63-65
• 5.2.1 系统效率测试63-64
• 5.2.2 系统稳定性测试64-65
• 5.3 本章小结65-66
• 第六章 总结66-68
• 6.1 论文工作总结66
• 6.2 未来进一步工作66-68
• 致谢68-70
• 参考文献70-72

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本文编号：357341