基于多源信息融合的中心导航算法研究与设计

发布时间：2017-08-21 22:08

  本文关键词：基于多源信息融合的中心导航算法研究与设计

  更多相关文章： 中心导航 浮动车 道路权重 地图匹配 路径规划

【摘要】：随着现代科技的飞速发展以及城市道路结构的复杂变化,汽车已经成为了人类必不可少的交通工具,随之而来的就是令人头疼的交通拥堵问题。因此需要一套健全智能管理系统,合理分配交通网络的流量,使其负载均衡,为人们出行合理的规划路线。智能交通系统便是在这种需求环境下发展起来的,其中运用了卫星定位技术、数据通信技术、计算机技术、信息处理技术等技术,是一种对城市交通网络全局范围控制的,准确、高效、实时的综合交通智能管理系统。车载导航系统作为智能交通系统的重要组成部分,己经有了几十年的发展历史,主要有两种形式:自主导航系统与中心导航系统。两者功能结构基本一致,主要区别在职责划分上,自主导航倾向于将较大的信息存储量和计算量放在本地进行,对硬件有着较高要求,是目前应用最为广泛的系统;中心导航则是在中心端对城市的实时路况和交通信息进行分析和处理,并根据这些信息结合路网数据实时的向出行者提供动态的导航服务,满足用户对出行高效、便捷、快速的要求,其需求也因此日益增加,本文正是在这些需求之上并结合实际项目进行研究的。道路权重计算、中心导航算法是中心导航系统的关键技术,本文将重点阐述这两方面的内容。道路权重计算首先通过分析CAN总线数据信息和GPS数据信息的特征剔除出租车行驶过程中所产生的无效数据点,接着融合路段行程时间、能耗损失、电子地图等数据信息,得到各个路段的道路权重,作为路径规划算法的输入参数。中心导航算法主要包含地图匹配算法与路径规划算法两个方面。由于GPS定位技术存在一定的误差,故地图匹配主要是用于对所获得浮动车GPS定位点进行校正。本文提出了一种将九宫格模型、车辆轨迹分析模型、权重计算模型结合在一起的地图匹配算法,并得到了较好的实验结果。路径规划算法被设计成一种考虑到道路交通规则约束的算法,解决了在路网中添加交通信息约束后不能正确进行规划的问题,最后通过实验测试验证了算法的可行性。
【关键词】：中心导航 浮动车 道路权重 地图匹配 路径规划
【学位授予单位】：吉林大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U495
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-10
• 第1章 绪论10-16
• 1.1 研究背景及意义10-12
• 1.2 国内外研究现状12-14
• 1.3 研究内容和章节安排14-16
• 第2章 中心导航系统及其关键技术16-24
• 2.1 中心导航系统概述及其总体结构16-17
• 2.2 中心导航系统的关键技术17-23
• 2.2.1 路网模型17-18
• 2.2.2 GPS定位与地图匹配18-20
• 2.2.3 路网权重计算20-22
• 2.2.4 最短路径规划算法22-23
• 2.3 本章小结23-24
• 第3章 基于浮动车辆的多源信息融合方法24-38
• 3.1 道路权重估算模型24
• 3.2 出租车无效数据剔除方法24-29
• 3.2.1 依赖同类其他车辆的剔除方法24-25
• 3.2.2 位于停靠站的剔除方法25-26
• 3.2.3 基于CAN总线的处理方法26-29
• 3.3 浮动车交通信息融合的路网权重估算模型29-37
• 3.3.1 考虑行程时间的道路权重计算方法29-35
• 3.3.2 考虑能耗损失的道路权重计算方法35
• 3.3.3 考虑道路质量的道路权重计算方法35-36
• 3.3.4 基于多源信息融合的道路权重估算方法36-37
• 3.4 本章小结37-38
• 第4章 中心导航系统算法的研究与设计38-56
• 4.1 基于浮动车轨迹的地图匹配算法38-45
• 4.1.1 电子地图网格划分38-39
• 4.1.2 车辆轨迹分析与匹配39-42
• 4.1.3 权重计算模型42-45
• 4.2 具有交通规则约束的路径规划算法45-55
• 4.2.1 经典Dijkstra算法概述45-46
• 4.2.2 带约束的路网模型46-48
• 4.2.3 改进Dijkstra算法思想48-52
• 4.2.4 算法分析52-53
• 4.2.5 算法实例应用53-55
• 4.3 本章小结55-56
• 第5章 中心导航算法的实验测试56-64
• 5.1 实验环境56
• 5.2 地图匹配算法实验测试56-59
• 5.3 改进DIJKSTRA算法实验测试59-63
• 5.4 本章小结63-64
• 第6章 全文总结与展望64-66
• 6.1 全文总结64-65
• 6.2 未来的工作展望65-66
• 参考文献66-69
• 作者简介及在学期间所取得的科研成果69-70
• 致谢70

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本文编号：715379